Question

构造形变对油气成藏和保存的控制

Answer 1

1.对沉积作用及烃源岩的控制

早寒武世辛集期岩性古地理表明，南华北大部分地区处于浅海相区，其中黄口地区处于砂泥坪相，济源、洛－伊地区和合肥－周口地区均处于云灰质坪相，而这些相带都是非碳酸盐岩烃源岩相带；真正的发育烃源岩的潟湖相局限海相带分别位于周口谭庄以南和洛－伊地区的西南侧。因此，南华北地区以下古生界寒武系作为潜在烃源岩似乎不太现实。

在南华北中部和北部地区，石炭－二叠系广泛分布，主要为一套含煤系地层。其中烃源岩厚度最大达到400m 左右，周口、洛－伊、济源和合肥地区最为发育，黄口地区南部也较发育。因此，从烃源岩体积和分布面积角度看，上古生界石炭－二叠系是南华北地区潜在的主力烃源岩，应该成为今后主要的勘探对象。其干酪根以Ⅲ型为主，成熟度高，因而以生气为主。也就是说，这套烃源岩应以找气为主攻方向。在南华北南部，石炭－二叠系是弧后裂陷海槽沉积，含有两套浅水－深水－浅水（陆相－海陆交互－海相）沉积旋回，深水扇、陡坡扇和复理石层普遍发育，烃源岩总厚度达700m 以上。其干酪根类型较为复杂，I型、Ⅱ型和Ⅲ型均有，但不同相带的主要类型不同。南华北南部的石炭－二叠系的埋深也比较大，成熟度也高，因而也以生气为主。

三叠系在西部的洛－伊、济源深湖相较为发育，似应成为济源凹陷主力烃源岩之一，但限于资料，平面分布情况还不很清楚，有待进一步研究。下侏罗统在黄口凹陷和合肥坳陷发育半深湖相暗色烃源岩，已被钻井证实，但其他地点情况不详。中－上侏罗统在合肥坳陷、周口坳陷和黄口凹陷以滨浅湖沼泽相和半深湖相烃源岩发育为特征，其他地点缺乏资料，平面分布也不详。白垩系为残留地层，主要为下白垩统，其沉积相与上侏罗统具有继承性。下白垩统在合肥坳陷和周口坳陷的分布较为广泛，但因白垩纪晚期抬升剥蚀程度有差异，东部的下白垩统残留比西部多。就总体而言，在南华北地区的中生界烃源岩，除洛－伊凹陷和济源凹陷以三叠纪谭庄组为主之外，其他凹陷均以下侏罗统为主。白垩系烃源岩质量较差，难以构成重要的烃源岩。

古近系在南华北地区各个坳陷（凹陷）中均有分布，但厚度差异极大。厚度最大处在周口坳陷的鹿邑凹陷和合肥坳陷的舒城凹陷以及黄口凹陷。其他凹陷因缺乏勘探资料，平面分布情况不详。在这些凹陷的中央部位，发育有半深湖－深湖相暗色烃源岩，但受到分布面积有限和成熟度低等双重因素的影响，只能成为潜在的次要烃源岩。

从上面构造控制成盆环境和沉积充填演化，进而控制烃源岩发育的特征来看，南华北地区主力烃源岩应该是上古生界石炭－二叠系；第二位烃源岩因坳陷不同而不同，其中西部地区以三叠系为主，东部地区以侏罗系为主；古近系只能成为次要和补充性的烃源岩，但是在前两位烃源岩成熟度太高，二次生烃潜力极为有限的情况下，有可能成为主力烃源岩。

2.对成藏的控制作用

这里着重讨论各种构造反转对成藏的影响。以合肥坳陷的舒城凹陷3号目标（Ⅲ类）为例（图9-3），该构造是一个典型的选择性先期正反转、后期负反转的叠加反转断背斜。在侏罗纪，这里是沉积中心，侏罗纪末期－白垩纪恰好在此位置选择性挤压抬升和逆冲；古近纪再度以此逆冲断层为边界伸展，成为古近系沉积中心。该构造既位于下伏上古生界和中生界烃源岩上方，又在古近系烃源岩附近还发育垂向断层输导系统和断背斜圈闭，应当是比较理想的目标。在这样一个正－负的叠加反转带，油气保存和钻探成功与否的关键因素是新生界盖层条件。

图9-3 合肥坳陷舒城1号构造正－负反转演化剖面

胜利油田有限公司勘探处.2004.中石化股份公司油田事业部勘探先导项目子课题“合肥盆地石油地质特征及区带评价”.内部研究报告.

图9-4 济源凹陷84-130测线地质剖面

第二个例子是济源凹陷中央隆起带（图9-4）。该构造近EW 走向，形成于早侏罗世，对捕获两侧凹陷早期生成的油气极为有利，因而成为油气运移的指向区。但该构造于古近纪活动强烈，并控制古近系沉积，使得隆起上新生界缺失或减薄。由于缺乏局部闭合背斜或封闭断层，两侧凹陷中二次生成的油气没有保存。这不仅是济源凹陷中央隆起带勘探失利的主要原因，也是其评价结果较差的根本原因之一。另外，在古近纪构造抬升之后，烃源岩的埋深再没有超过古近纪中期的最大埋深，因此，济源凹陷不存在在第四纪发生二次或三次生烃的可能性。

黄口凹陷虽然在古近纪末期也有抬升过程，但幅度没有济源凹陷大；随后在新近纪和第四纪继续深埋，具备多次生烃条件；再加上沙二段发育良好的膏盐型优质盖层，至少对沙二期之后生成的天然气具有良好的保存作用。这样，使得黄口凹陷成为下一步最有希望突破的地区。但其不足之处在于面积较小，有可能找到一些中小型天然气田。