江陵凹陷成藏基本地質(zhì)條件評價

黎 洋 劉 登

長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 湖北荊州 434023

江陵凹陷成藏基本地質(zhì)條件評價

黎 洋 劉 登

長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院, 湖北荊州 434023

江陵凹陷可分為7個次級構(gòu)造單元，白堊—第三紀(jì)沉積了約9600m的砂泥巖地層。凹陷富烴，烴源巖生烴能力中等，儲層物性較好；下第三系兩個沉積旋回造就了兩套含鹽系和兩套含油氣巖系，加上白堊系潛在的含油氣巖系共3套，生儲蓋組合配置良好。凹陷已發(fā)現(xiàn)的圈閉均為構(gòu)造圈閉，改造和保存條件總體較好，具有良好的成藏條件。

江陵凹陷;構(gòu)造單元;沉積特征;烴源巖;生儲蓋組合

一、江陵凹陷構(gòu)造演化特征

江陵凹陷自古生代至中三疊世，沉積了上萬米的臺地相碳酸鹽巖及廣海陸棚砂泥巖地層，中三疊世末的印支運(yùn)動使全區(qū)上升為陸地，遭受剝蝕。在晚三疊世—侏羅紀(jì)該區(qū)下沉，沉積了一套200～2000m厚的陸相煤系及砂泥巖地層。侏羅紀(jì)末期發(fā)生的燕山運(yùn)動第Ⅱ幕，使凹陷劇烈褶皺上升，大部分地區(qū)侏羅系、三疊系及古生界遭受不同程度的剝蝕，在這一區(qū)域背景上，凹陷在白堊紀(jì)—第三紀(jì)強(qiáng)烈下陷，沉積了約9600m厚的陸相沉積，至早第三紀(jì)末期喜山運(yùn)動第Ⅱ幕，凹陷整體劇烈抬升，使下第三系荊河鎮(zhèn)組及潛江組遭受不同程度剝蝕，晚第三紀(jì)及第四紀(jì)沉積了一套厚約200～800m的砂礫巖及粘土層。

二、江陵凹陷成藏條件

1 烴源條件

江陵凹陷有下第三系沙市組上段、新溝咀組下段、潛江組烴源巖和上震旦統(tǒng)—侏羅系烴源巖以及白堊系漁洋組烴源巖。

1.1 烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度和類型

1）上震旦統(tǒng)—侏羅系烴源巖：在江陵凹陷這套地層基本沒有鉆井揭井，但鄰區(qū)研究表明，共發(fā)育上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)，下三疊統(tǒng)、二疊系、下志留統(tǒng)、奧陶系、下寒武統(tǒng)和上震旦統(tǒng)7套烴源巖，累計(jì)厚度940m±，其中海相烴源巖厚836m，煤系地層烴源巖厚104m。從有機(jī)質(zhì)豐度來看，除志留系外其它6個層系泥烴源巖有機(jī)碳都大于1%，具有良好的生烴能力，為好烴源巖，但碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)碳一般都小于0.4%，生烴能力較差?？v向上，下二疊統(tǒng)、下寒武統(tǒng)和上震旦統(tǒng)烴源巖生烴能力相對更好。上震旦統(tǒng)—下三疊統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅰ型，而上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅲ型。

2）漁洋組烴源巖：為正旋回沉積，其頂部發(fā)育一定的暗色泥巖，據(jù)沉積相推測，在江陵凹陷東部可能發(fā)育一定的烴源巖。鄰區(qū)資料表明，有機(jī)質(zhì)碳、氯仿瀝青“A”和烴含量分別為0.58%、0.0385%和218mg/L，為差烴源巖，具有一定生烴能力。有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅲ型和Ⅱ2型，主要為生氣母質(zhì)。

3）沙市組烴源巖：以灰、深灰色泥巖為主，夾灰色含膏泥巖及灰質(zhì)泥巖，平均厚67m，主要分布于資福寺向斜帶。有機(jī)碳0.79%，氯仿瀝青“A”0.079%，烴含量325mg/L，轉(zhuǎn)化率2.3～5.8%，為中等烴源巖。生油母質(zhì)較差，以偏腐植型為主，Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型分別占0%、30.2%、14.0%和55.8%。

4)新溝咀組下段烴源巖:以灰、深灰色泥巖為主，夾灰色含膏泥巖及灰質(zhì)泥巖，厚152m，分布面積約5760km2，主要分布于資福寺向斜帶。有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”和烴含量分別為0.57%、0.606%和191mg/L，為中等烴源巖，但資福寺向斜帶有機(jī)碳一般都大于1%，為好烴源巖分布區(qū)。生油母質(zhì)較好，Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型和Ⅲ型分別占14.3%、23.9%、29.0和32.8%。

5）潛江組烴源巖：以泥質(zhì)烴源巖為主，厚100～600m，資福寺地區(qū)厚500～600m，分布面積767km2。有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”和烴含量分別0.51%、0.1317%和127mg/l，為中等烴源巖。母質(zhì)類型好，以Ⅰ型和Ⅱ1型為主。

2 儲集條件及生儲蓋組合

2.1 儲集條件

江陵凹陷儲層可分為砂巖孔隙性儲層和玄武巖裂縫性儲層兩大類型。

（1） 砂巖孔隙性儲層

據(jù)研究，江陵凹陷砂巖孔隙性儲層在漁洋組、沙市組上段、新溝咀組下段、荊沙組和潛江組均有分布。

1) 漁洋組：以沖積平原相細(xì)砂巖和礫巖為主，厚一般200～600m。砂巖物性具有北好南差之特征，北部電測解釋孔隙度11～22%，為低～中孔儲層；南部路1井電測解釋孔隙度為7.8～13.5%，為低孔儲層。

2) 沙市組上段：主要為三角洲前緣和濱淺湖灘壩相粉砂巖和細(xì)砂巖沉積，主要分布在凹陷中北部，厚10～100m。

3) 新溝咀組下段：主要為三角洲相粉砂巖和細(xì)砂巖，受后港和馬山物源的影響，自北到南，砂巖厚度和物性呈遞減趨勢，厚一般50～150m。物性總體較好，主要為中孔中滲儲層，是江陵凹陷主要的有利儲層，亦是江陵凹陷目前的主要產(chǎn)層。

4）荊沙組：為沖積平原和濱淺湖灘壩相砂體，巖性以細(xì)砂巖為主，厚一般40～120m。物源來自凹陷西部，砂巖厚度從西至東逐漸減薄?？紫抖?～23.8%，為低～中孔儲層。其中荊州背斜帶孔隙度為16.7～23.8%，為中孔儲層，儲集性能良好。

5）潛江組：以沖積平原相和灘壩相中砂巖和細(xì)砂巖沉積為主，厚一般30～100m。展布特征基本與荊沙組相同，即西厚東薄之特征。砂巖孔隙度11～24%，滲透率12.5～818×10-3μm2，平均為164×10-3μm2，儲集性能良好，主要為中孔中滲儲層。

（2） 玄武巖裂縫性儲層

1967年江陵凹陷金家場構(gòu)造江深4井首先在玄武巖裂隙中試出油流。雖然出油不多，但是顯示了裂隙玄武巖亦可作為儲集層。江陵凹陷下第三系各組地層中均不同程度的發(fā)育玄武巖。其中沙市組和斷溝咀組零星分布，而荊沙組和潛江組以分布廣、厚度大為特征。平面上以裁縫店和后港地區(qū)最為發(fā)育，并且從東北向西南減薄之勢，反映了受主干斷層控制的特點(diǎn)。孔隙度較小，一般為7%±，但聲波時差出現(xiàn)明顯周波跳躍和井徑擴(kuò)大等測井響應(yīng)，反映了裂縫性儲層特點(diǎn)，具有一定的儲集能力。

3 圈閉條件

勘探結(jié)果表明，江陵凹陷已發(fā)現(xiàn)的圈閉均為構(gòu)造圈閉。但從江陵凹陷沉積特征和構(gòu)造演化來看，具有形成巖性圈閉和巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉的條件。

3.1 構(gòu)造圈閉

江陵凹陷白堊—下第三系沉積時期，由于區(qū)域性的拉張作用，斷裂活動控制了凹陷構(gòu)造的形成和發(fā)育，構(gòu)造圈閉的形成多與斷層有關(guān)。此外，沙市組—新溝咀組發(fā)育鹽系地層，因其塑性上拱形成了部分鹽鼻和鹽背斜?？傮w上江陵凹陷構(gòu)造圈閉不甚發(fā)育，共發(fā)現(xiàn)29個。類型有斷鼻、斷塊、背斜和斷壘四種類型。其中以斷鼻為主，為19個，占構(gòu)造圈閉的73%；次為斷塊和背斜，分別為5個和4個；斷壘僅發(fā)現(xiàn)1個。這些圈閉多具有低幅、小面積、小豐度的特點(diǎn)。

3.2 巖性圈閉

沉積相研究表明，資福寺向斜帶和公安單斜帶是三角洲前緣末端砂體和濱淺湖灘壩相砂體發(fā)育的主要地區(qū)，由于水動力條件的變化及沉積相的變遷，這些地區(qū)具有形成砂巖上傾尖滅圈閉和透鏡狀砂體圈閉以及濁積扇體的良好條件。另外，荊州背斜帶以北地區(qū)玄武巖發(fā)育，其上被泥質(zhì)巖披覆形成玄武巖體圈閉。

3.3 巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉

荊州背斜帶及其以北地區(qū)發(fā)育分流河道和水下分流河流，砂體走向與北西、北西向斷層斜交，并受斷層切割和改造，在平行砂體走向方向?yàn)閹r性尖滅封閉，垂直或斜交砂體走向方向?yàn)榫植繕?gòu)造或斷層面封閉，從而形成巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉。

4 改造和保存條件

江陵凹陷新溝咀組和潛江組發(fā)育多套膏泥巖地層，且厚度較大，總體保存條件較好。但是荊州背斜帶和萬城斷裂構(gòu)造帶因局部遭受不同程度剝蝕或斷裂影響，使部分組合保存條件變差或被改造。對新溝咀組而言，因強(qiáng)烈的斷層活動，使其遭到一定程度的破壞，從而形成次生組合。在荊州背斜帶，部分油氣沿?cái)嗔汛┻^泥隔層和大膏層段的蓋層，向上運(yùn)移到新溝咀組上段和荊沙組中去。

總體上來說，江陵凹陷是一個富烴凹陷，烴源巖生烴能力中等。儲集層物性總體較好，主要為中孔中滲儲層。已發(fā)現(xiàn)的圈閉均為構(gòu)造圈閉，但具有形成巖性圈閉和巖性構(gòu)造復(fù)合圈閉的條件。生儲蓋組合配置良好，且總體改造作用較弱保存條件良好。總之，成藏條件較好，具有較大的勘探潛力。

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10.3969/j.issn.1001-8972.2011.09.003