破解全球油气成藏密码

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-02-08  来源:中国石化新闻网  关注度:0]
摘要: 尽管世界油气分布具有分区性和不均衡性,但在不同构造背景下发育形成的沉积地质体,只要具备烃源、储集和盖层等基本油气地质条件,其油气聚集成藏就会遵循一定的规律。 隆起带发育以构造、构造岩性圈闭为主的油气藏,斜坡带发育以岩性圈闭为主...

    尽管世界油气分布具有分区性和不均衡性,但在不同构造背景下发育形成的沉积地质体,只要具备烃源、储集和盖层等基本油气地质条件,其油气聚集成藏就会遵循一定的规律。

    隆起带发育以构造、构造—岩性圈闭为主的油气藏,斜坡带发育以岩性圈闭为主的油气藏,褶皱冲断带发育以背斜构造圈闭为主的油气藏。



全球油气域与板块分布略图

全球油气域与板块分布略图
 

  全球由欧亚、太平洋、北美洲、南美洲、非洲、印度—澳大利亚和南极洲7大板块和其间分布的菲律宾海、阿拉伯、纳兹卡、加勒比和哥哥斯等规模相对较小的板块构成。

 

    美国地质学家根据大地构造演化史和油气地质特征,提出油气域概念,并将全球陆地和大陆架分为4个油气域(特提斯域、北方域、南冈瓦纳域和太平洋域)。这4个油气域分布面积分别为17%、28%、38%和17%,原始油气储量分别为68%、23%、4%和5%。其中,特提斯域和北方域中油气储量占全球油气储量的91%。可见,油气的分布具有分区性和不均衡性。

 

    进一步对全球877个大型油气田分布观察时,美国地质学家发现,这些大型油气田集中分布在中东、北美、南美、欧亚和非洲5大板块,形成了世界5大油气富集区。若按沉积盆地的构造背景统计,被动大陆边缘和大陆裂谷型盆地中分布的大型油气田占多数,分别为304个和271个,合计占大型油气田总数的66%。可见,油气富集和分布与板块构造关系密切。

 

    不同地区、不同块体的烃源、储盖和保存条件等的差异,决定了全球油气资源贫富分区和油气田差异分布

 

    全球的板块是在不断活动中演化发展的。在显生宙10亿年地质演化历史中,全球经历了罗迪尼亚古陆和盘古古陆裂解—重新聚合两次特大构造运动,又称两个构造巨旋回。在这两大构造旋回演化过程中,块体之间的离散和汇聚控制了全球众多沉积地质体的规模和类型,从而也控制了全球油气的分布。

 

    自中晚元古代罗迪尼亚古陆开始裂解,直至二叠纪末盘古古陆形成之前,即加里东—海西构造旋回,发育以张性伸展为主的沉积背景,构成第一旋回多套烃源、储盖岩系,如规模较大的西伯利亚块体、北美块体等。晚古生代以后,即海西构造旋回末期—印支—喜山构造旋回、盘古古陆解体以及块体之间重新聚合,发育以挤压为主的沉积背景。

 

    此构造旋回期间在块体边缘、块体与块体之间的地域沉积众多前陆坳陷型沉积地质体,这些沉积地质体蕴藏着丰富的油气资源,如中东扎格罗斯,美洲科迪勒拉,欧亚板块乌拉尔—伏尔加等。

 

    可见,大的构造运动造就了全球板块构造大格局,不同构造背景决定了不同类型沉积环境发育,不同沉积环境又决定了不同规模、不同类型的沉积地质体发育。

 

    成排成带背斜褶皱构造圈闭是油气富集成藏的主要场所

 

    块体从离散到会聚,再到碰撞和造山等一系列过程中,既能产生不同构造背景下的沉积环境,又能对不同沉积环境下发育形成的沉积地质体加以改造。

 

    块体间发生俯冲、仰冲、对冲、走滑等情况时,其内部沉积层系一般发生相对轻微的构造变形,形成规模较大、幅度较低的隆起或背斜构造带,成为油气聚集的理想场所,如西西伯利亚萨马特洛尔油田、中东加瓦尔油田等。而在块体之间或边缘,沉积地质体则发生相对强烈的褶皱变形,形成不同类型的构造区带和油气聚集构造样式,如乌拉尔山—伏尔加、扎格罗斯山山前等前陆褶皱冲断带,成排成带背斜褶皱构造圈闭是油气富集成藏的主要场所。块体彼此离散或块体内部伸展裂陷作用所形成的滚动背斜、潜山、断阶、断鼻、披覆背斜及反转构造等圈闭类型,也是油气富集成藏的重要场所。

 

    伸展背景区地质体油气分布

 

    在不同构造背景下发育形成的沉积地质体,只要具备烃源、储集和盖层等基本油气地质条件,其油气聚集成藏就会遵循一定的规律,分布具有有序性。

 

    在区域拉张构造背景下,块体间离散、伸展裂陷形成以张性为主的构造沉积环境,并发育演化形成相应的沉积地质体。其沉积和油气分布有序性一般表现为:一是具有粗—细—粗完整的沉积旋回,沉积物在断层边界处厚度增大,侧向渐变为较细的河流相和湖相体系。二是同裂谷期边界断层对沉积体系和沉积相的演变有明显的控制作用,使得湖相沉积与砂体交互发育,形成良好的生储盖组合。三是剖面上有对称和不对称两种基本形态,构造单元依次为斜坡带、凹陷带、凸起带、斜坡带。四是隆起或凸起构造对油气分布起主要控制作用,从中部向边缘,圈闭类型依次为背斜构造型、断块背斜型和岩性地层型等。

 

    西西伯利亚是该类油气地质体的典型代表,它的块体面积达350平方公里。年轻褶皱系经克拉通稳定化构成中新生代沉积发育基底,中晚三叠世在区域拉张构造背景下形成纵贯南北的科尔托戈尔—乌连戈伊裂谷带。

 

    西西伯利亚块体南部富油,北部富气。南部侏罗系油藏主要类型是基底隆起或潜山披覆背斜型,中鄂毕地区原油和凝析油资源占全盆地的60%,白垩系的油气田绝大多数分布于隆起背景上的背斜或凸起中;北部主要产气,如乌连戈伊、扬堡、梅德维热等特大型天然气田,气藏分布主要受控于早期巨型古隆起背景下长期稳定发育的大型南北向背斜带。纵向上,油气资源分布在该块体侏罗系和下白垩统中,分别占原油总资源的60%和40%,而天然气资源的80%分布在上白垩统中。

 

    挤压背景区地质体油气分布

 

    在区域挤压构造背景下,块体之间逐渐靠近并在块体边缘或块体内部发育演化形成相应的沉积地质体。该类地质体沉积和油气分布的有序性一般表现为:一是构造单元依次为褶皱冲断带、深坳陷带、斜坡带和隆起带。二是沉积岩石厚度逐渐变薄、粒度变粗,储集层层位逐渐变新。三是褶皱冲断带和隆起背斜构造带对油气分布起主要控制作用,圈闭类型依次为断块背斜圈闭、背斜构造圈闭、岩性地层圈闭和披覆背斜构造圈闭等。中东地区是该类油气地质体的典型代表,块体面积为750平方公里。平面上,中东块体自东向西分布有扎格罗斯褶皱带、中新生代前陆坳陷带、阿拉伯斜坡带、阿拉伯地盾(前寒武纪变质岩),形成一个非常有规律的沉积地质体;纵向上,发育多套优质烃源岩系,自东向西依次为古近系、白垩系、侏罗系、志留系和寒武系,且烃源岩厚度大。

 

    由此可见,区域构造演化和基底构造直接影响并控制沉积地质体的发育和分布。从块体中心至块体边缘可发育隆起带、斜坡带、坳陷带、褶皱冲断带等有序分布的构造沉积背景。受海侵—海退旋回控制,不同性质块体的生、储、盖等条件固然不同,但在纵向上和平面上的分布是相似有序的。这种有序性决定了油气藏形成和分布的有序性:隆起带发育以构造、构造—岩性圈闭为主的油气藏,斜坡带发育以岩性圈闭为主的油气藏,褶皱冲断带发育以背斜构造圈闭为主的油气藏。

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