鄂尔多斯盆地断裂构造及其控藏作用研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangsanjun
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传统观点认为,鄂尔多斯盆地位于大陆板块内部,整体稳定升降,属于断裂不发育的克拉通盆地。近年来,随着油气等资源勘探工作的深入,越来越多的证据表明,鄂尔多斯盆地基底和盖层断裂构造发育而且长期活动,断裂与油气等资源的形成和分布的密切相关,定义为“类克拉通盆地”较为准确。迄今为止,关于盆地基底和盖层断裂的分布、类型、形成机制、演化过程等尚缺乏系统研究,断裂对油气运聚成藏的影响研究也比较薄弱。针对以上问题,本文在充分消化、吸收前人研究成果的基础上,综合运用各种地质和地球物理资料,以大地构造学、构造地质学、石油地质学等多学科为指导,以盆地构造演化为主线,采用野外与室内资料分析、定量与定性分析相结合的研究方法,对盆地内断裂类型和分布特征进行探讨,开展断裂几何学、运动学以及开启封闭史研究,探讨断裂与油气成藏各要素之间的关系,结合典型实例,揭示断裂在油气成藏过程中发挥的作用,建立断裂控藏模式。根据盆地基底结构特征、历史地震活动数据、并结合前人成果,在盆地基底识别出东西向、南北向、北东向和北西向四组基底断裂,这些基底断裂在中新生代仍具有不同程度的活动性。盆地盖层经历了加里东运动以来多期构造运动的影响,盆地周缘构造变形强烈,西部形成前陆冲断褶皱带、南北两侧形成对冲断裂带,东部表现为翘曲褶皱断裂带,中部广大区域为向西倾的单斜构造。通过对盆地各种地质资料综合分析,识别出盆地级显性断裂49条,坳陷级显性断裂93条以及大量区带/圈闭级断裂。这些断裂按走向分为东西向、南北向、北东向和北西向;按规模可以分为盆地级、坳陷级、区带级和圈闭级;根据力学性质,可分为挤压型、张剪型和剪切型。大部分断裂受基底断裂控制并有继承性发育的特点。盆地级断裂主要为东西向和南北向断裂,大部分发育在边缘并控制盆地边界;北东向和北西向断裂发育在盆地内部,以共轭的形式展布,其活动性相对较弱,以区带级和圈闭级断裂为主,普遍近于直立,多具有走滑性质。认为盆地内还存在变形程度较弱的隐性断裂,也称“隐藏式”断裂,是区域应力场变化和基底断裂弱走滑活动作用下,盖层中产生的弱变形线性构造带,常由于变形程度较弱,缺少典型断裂识别标志而被忽略,一般表现为密集发育的裂缝带、地质体如隆起、坳陷、砂体、圈闭等的规律排列、震源、泉水、热源等的线性展布。提出了对盆地内隐性断裂辨别方法,并初步识别出了34条隐性断裂,其中25条位于构造活动相对较弱的中部单斜带地区。隐性断裂按走向不同分为东西向、北东向和北西向,按照规模分为盆地级、坳陷级、区带级和圈闭级。认为隐性断裂的演化分为早期稀疏裂缝发育期、早中期雁列式裂缝发育期、中期主断裂面断续形成期、中后期主断裂面壮大期以及后期主裂面贯通期五个基本阶段。盆地的隐性断裂大部分处于演化的早期-中期阶段,对盆地构造格局,地形地貌的分布、沉积体系展布以及油气的运聚都有重要影响。各期次构造应力场与断裂演化关系密切,在晚侏罗-早白垩阶段,主要烃源岩皆处于生排烃高峰,此时盆地内北东向、北西向及东西向断裂处于开启状态,两者有较好的匹配性,频繁的断裂活动是油气疏导、聚集成藏的重要控制因素之一,并对油气藏空间分布有一定影响。探讨了断裂对油气成藏各要素的影响,认为断裂控制沉积相带和砂体的发育与展布,影响烃源岩的形成和演化,改善地层储集物性和渗流能力。断裂与裂缝、砂体以及不整合面等介质相互配合,组成不同的输导体系,进而对油气的聚集和分布发挥重要的控制作用。研究表明,断裂在油气的生成、运移、聚集、调整的全过程中发挥了多种作用,形成了多种与断层相关的油气藏,盆地周缘主要分布背斜和断裂型油气藏,内部则主要以断裂-岩性共同控制的油藏为主。建立了10种断裂控藏模式:1.远源成藏模式、2.远源成藏模式、3.近源成藏模式、4.多源复合成藏模式、5.上生下储成藏模式、6.源内聚集成藏模式、7.跃层爬升成藏模式、8.一源多藏复合成藏模式、9.油气共存成藏模式、10.抬升剥蚀成藏模式。断裂控制了油气藏的条带状、串珠状、网格状、X共轭状分布。断裂分布区、多组断裂的交汇处等区域往往是油气聚集区,是今后勘探的应关注区域。
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