Question

主要海相含油气盆地演化特征

Answer 1

陆内（克拉通内）坳陷盆地、克拉通边缘盆地及其与前陆盆地的叠合盆地是最重要的海相盆地，其中克拉通边缘和前陆盆地中发现的可采油气储量占世界总可采油气储量的67.5%。世界上发现大油气田的盆地主要是上述类型的盆地，如阿拉伯-波斯湾、西西伯利亚、黑海北部、伏尔加-乌拉尔、提曼-伯朝拉、北海、三叠、伊利兹、西加拿大、二叠、西内部、阿帕拉契亚、阿拉斯加北坡、委内瑞拉等盆地。

1.克拉通边缘盆地-前陆盆地叠合盆地

经历了从裂谷盆地至被动大陆边缘（图3-5），经克拉通边缘坳陷盆地（残留洋阶段），直至周缘前陆盆地（具磨拉石沉积）（图3-6）几个大的演化阶段，即几乎经历了整个威尔逊演化旋回（表3-2）。

早期裂谷阶段主要为陆相沉积物，之后为浅海初始海湾沉积（图3-5a）。

大洋扩张开始，盆地演化为狭长的中央凹槽，发育半深海沉积物和各种重力流堆积物（图3-5b，c）。

进入被动陆缘阶段，陆架、陆坡和陆隆发育加积和前积建造，早期主要为碎屑物，其后为频繁的页岩和碳酸盐岩建造，最后形成宽广、很厚的海堤（图3-5d，e）。在宽广的大陆边缘缺氧带广泛发育烃源岩，并可广泛发育砂岩、碳酸盐岩储层。

进入板块聚敛阶段，残留洋盆地近克拉通一侧继续沉降，于边缘坳陷盆地中充填浅海陆架沉积物，陆架内坳陷分隔环境可发育烃源岩，浅水高能带发育碳酸盐岩或砂岩储集体。而沿活动边缘则叠置弧前盆地、斜坡盆地等（图3-6a）。随残留洋的闭合，残留洋盆地、弧前盆地等成为褶皱-逆冲造山带的组成部分，其中局部发育小型陆相磨拉石盆地。唯靠近克拉通一侧的边缘坳陷盆地（内陆架）可保留下来，其上可叠置前陆盆地。另外，海相弧后前陆盆地后期可以叠置以陆相为主的磨拉石盆地从而保存或部分保存下来（图3-6b）。

前陆盆地形成末期及以后，可遭受不同程度和形式的改造。如西加拿大前陆盆地后期变形很微弱；中东扎格罗斯前陆盆地形成规模大的同心褶皱及裂缝，造成有利油气聚集场所，改善储层；东委内瑞拉前陆盆地则被分隔为两个次盆地，美国落基山前陆盆地由于拉拉米运动发生基底拆离，伴生逆冲断块上升，被分隔为一系列次级盆地并充填新的层序。这些盆地虽经历后期改造，但因改造程度微弱或较为适中，仍具有良好的勘探前景。

图3-5 盆地从早期裂谷阶段、初始海湾，演化到初始洋、被动陆缘阶段

克拉通边缘盆地及其上叠置的前陆盆地，是油气最为富集的盆地。中东阿拉伯-波斯湾盆地，即是一个由克拉通边缘盆地和前陆盆地组成的叠合盆地，前陆盆地发育在东北部的扎格罗斯山前（图3-7a）。中生代，在特提斯洋西南侧宽阔的陆架上，发育碳酸盐岩和碎屑岩层序，陆架东北部构造分异较明显，发育区域高地、地垒、翘倾断块和盐隆，在这些较高部位以浅水碳酸盐岩和蒸发岩为主，在陆架内盆地中以厌氧条件下的碳酸盐岩堆积为主（图3-7b）。晚白垩世，受扎格罗斯山链造山作用影响，东北部形成逆掩冲断带，

图3-6 大洋闭合阶段盆地演化

表3-2 威尔逊旋回与盆地演化阶段

图3-7 中东阿拉伯-波斯湾盆地地质综合图

陆坡和深的开阔海大多被卷入到造山带之中。外陆架区产生前渊，即扎格罗斯山前叠加前陆盆地，而靠近地台区地台沉积持续到中新世造山晚期。

上述演化特点决定了中东地区油气极其富集：①中侏罗世—晚白垩世克拉通边缘坳陷—早期前陆盆地演化阶段，于饥饿陆架盆地中发育丰富的盆地相薄层页理状灰泥质烃源岩，有机碳含量一般3%～5%；②与烃源岩邻近的边缘礁、颗粒灰岩及浅水砂岩高孔渗储层发育，并为页岩和潮上蒸发岩封盖，且未受到沉积期后严重侵蚀和深部强烈大气水循环影响，保存条件好（图3-7c）；③前陆盆地演化后期构造作用和寒武系盐岩滑脱层的存在，形成了构造简单且规模很大的圈闭，油气柱高度大；④该区大规模油气富集的另一极其重要的原因是存在巨大的大陆架，其规模达到宽2000～3000 km，长5000 km。

概括起来，克拉通边缘-前陆叠合盆地油气富集与早中期多套优质烃源岩、储盖组合发育、晚期沉降生成大量油气、适中变形产生大量大规模圈闭、长距离高强度充注有关。与之相比，中国境内发育的前陆盆地下伏被动陆缘层序不发育或未被保存下来，前陆盆地早期海相层序也不发育，因此油气富集程度逊色于阿拉伯-波斯湾等盆地。

2.克拉通内（陆内）坳陷盆地

陆内或克拉通内坳陷盆地以宽阔、缓慢沉降、长期发育为特征。这类盆地可以进一步划分为两类，一类是以古生代褶皱基底或其他类型盆地为基底，其一般下伏裂谷带，以充填浅海相沉积为主，如巴黎盆地、北海废弃裂谷带之上的侏罗纪盆地（海相页岩烃源岩发育）、西西伯利亚盆地（晚侏罗世沥青质页岩为烃源岩）。另一类是以前寒武系为基底的盆地，如北美、北非、原苏联发育的古生代盆地，其中亦存在大油气田。

这类盆地演化历史长，可从1.5亿年至7亿年，一般由几个时期不同性质的盆地叠置而成。一般具多套烃源岩，多套储盖组合，多个成藏期次，圈闭规模相对小，故以中小型油气田为主。少数早期有裂谷盆地发育的克拉通内盆地，如西西伯利亚、北海盆地，各种石油地质条件匹配良好，形成重要的油气富集区。