鄂爾多斯盆地西南部上古生界山西組一段古構(gòu)造特征及其對油氣的控制作用

張宇航,趙靖舟,王永煒,劉 濤,王文強(qiáng),唐 文

[1. 中國石油大學(xué)(北京) 油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249; 2. 山東科技大學(xué) 山東省沉積成礦作用與沉積礦產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島,266590; 3.西安石油大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 西安 710065;4. 陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院,陜西 西安 710075]

勘探實(shí)踐表明,鄂爾多斯盆地古生界天然氣資源十分豐富,不僅在下古生界發(fā)現(xiàn)了奧陶系靖邊氣田,而且在上古生界先后發(fā)現(xiàn)了榆林、蘇里格、烏審旗,神木和子洲等多個(gè)大中型氣藏(田)[1-5]。鄂爾多斯盆地上古生界構(gòu)造與砂體分布不協(xié)調(diào),沉積相變化快[6]。上古生界山西組底部的區(qū)域性海退面和石盒子組底部的侵蝕不整合面以及首次湖泛面共同控制了氣層的發(fā)育,氣藏平面分布受控于(烴、物)源-(古地)貌-(沉積)相,古構(gòu)造面貌的不同導(dǎo)致在不同地區(qū)發(fā)育不同的圈閉類型,形成不同的氣藏[7],上古生界天然氣具有近距離運(yùn)移聚集特征[8]。盆地內(nèi)上古生界石炭系-二疊系烴源巖具有廣覆式生烴的特點(diǎn),鄂爾多斯盆地相對穩(wěn)定的構(gòu)造背景,區(qū)域蓋層良好的封蓋能力構(gòu)成了上古生界天然氣保存的有利條件,因此盆地內(nèi)上古生界煤系地層具備大型氣藏的形成條件[9-10]。盆地內(nèi)上古生界天然氣勘探在中部、西部和東南部均獲得突破[1,4,7-8,11]。近年來,在盆地西南部天然氣勘探中也取得了新的突破,已有7口探井獲得工業(yè)氣流,上古生界山1段、盒8段內(nèi)普遍含氣,預(yù)示著盆地西南部上古生界具有良好的天然氣勘探前景。

構(gòu)造作用對鄂爾多斯盆地內(nèi)煤層形成后的賦存特征具有重要的控制作用[12]。在鄂爾多斯盆地漫長的構(gòu)造演化歷史過程中,穩(wěn)定性和活動(dòng)性既是對立統(tǒng)一又是相互依存的,它們共同控制著各地質(zhì)歷史時(shí)期的沉積-構(gòu)造格局,為油氣成藏奠定了基礎(chǔ)[13]。盡管普遍認(rèn)為鄂爾多斯盆地西南部上古生界具有良好的天然氣成藏地質(zhì)條件和勘探潛力,但是對該區(qū)上古生界的地質(zhì)認(rèn)識(shí)還不夠深入,致使天然氣勘探工作進(jìn)展緩慢[4,8,14-15]。因此,有必要對勘探程度相對較低的鄂爾多斯盆地西南部上古生界古構(gòu)造特征開展研究。本文以鄂爾多斯盆地西南部上古生界山1段為例,開展構(gòu)造演化和古構(gòu)造特征研究,結(jié)合現(xiàn)今氣藏分布特征,探討了構(gòu)造-成藏關(guān)鍵期山1古構(gòu)造對氣藏分布的控制作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鄂爾多斯盆地是中國陸上第二大含油氣盆地,處于蒙古-興安造山帶與祁連-秦嶺造山帶之間的華北陸塊,是發(fā)育在穩(wěn)定克拉通盆地之上的多旋回疊合盆地,盆地周緣被北部陰山山系、南部秦嶺山脈、東側(cè)呂梁山以及西側(cè)的賀蘭山等山系所環(huán)繞,現(xiàn)今可劃分為伊盟隆起、伊陜斜坡、渭北隆起、西緣逆沖帶、天環(huán)坳陷和晉西撓褶帶等構(gòu)造單元(圖1),面積約為25×104km2。盆地南北方向近乎水平,向北有少量抬升,盆地內(nèi)部構(gòu)造活動(dòng)微弱,僅在燕山期構(gòu)造作用下東部抬升,現(xiàn)今構(gòu)造格局為西低東高、南低北高,寬緩的西傾單斜[2-4,9,12-13,16-17]。

研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地西南部,西側(cè)與天環(huán)坳陷和西緣褶皺沖斷帶相接,南緣與渭北隆起相接,主研究區(qū)位于伊陜斜坡,面積約2×104km2。為了能夠更好地認(rèn)識(shí)研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征,根據(jù)最新的地震勘探成果,選取了多條橫跨研究區(qū)的地震測線,結(jié)合慶探1、鎮(zhèn)探2、慶探3、合探1、合探2、蓮54和慶探4等多口鉆、錄井資料,開展地震資料精細(xì)解釋。主要解釋了白堊系底面、侏羅系底面、三疊系延長組底面、三疊系底面、石炭系-二疊系底面、奧陶系底面、寒武系底面、山1段底面、盒8段底面等9個(gè)構(gòu)造界面。鄂爾多斯盆地沉積以穩(wěn)定升降為主,盆地西南部在區(qū)域上表現(xiàn)為寬緩的西傾單斜,坡度小于10°。構(gòu)造解釋認(rèn)為,鄂爾多斯盆地西南部上古生界及中、新生界沉積地層趨于平緩(圖1),地勢相對平緩,上古生界無明顯斷裂構(gòu)造發(fā)育,僅在南部渭北隆起和西側(cè)的天環(huán)坳陷內(nèi)發(fā)育一定規(guī)模的逆沖斷裂和局部構(gòu)造。

1.1 地層特征概述

鄂爾多斯盆地自下至上依次發(fā)育元古界、古生界、中生界和新生界沉積層系,僅缺失志留系和泥盆系[13]。盆地基底為太古代和早元古代變質(zhì)巖,蓋層為中-晚元古代至第四紀(jì)沉積,沉積巖總厚度約為6 000 m。中生界主要發(fā)育三疊系延長組和侏羅系延安組兩套含油層系,古生界發(fā)育下古生界碳酸鹽巖和上古生界砂巖兩套含氣層系[4]。

研究區(qū)上古生界在經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)的抬升剝蝕后,中-晚石炭世整體開始沉降,自下而上依次沉積石炭系本溪組、二疊系太原組、山西組、石盒子組和石千峰組(圖2),其中石炭系-二疊系煤層、暗色泥巖是研究區(qū)的主力烴源巖,下二疊統(tǒng)太原組海相石灰?guī)r,上石盒子組與石千峰組發(fā)育的泥質(zhì)巖系為穩(wěn)定蓋層[4,8,17-18]。

圖1 鄂爾多斯盆地西南部構(gòu)造Fig.1 Structure in southwest Ordos Baina.過鎮(zhèn)探2—慶探2井地質(zhì)剖面;b.過鎮(zhèn)探1井地質(zhì)剖面;c.過合探1—合探2井地質(zhì)剖面;d.鄂爾多斯盆地西南部地質(zhì)簡圖

研究區(qū)上古生界石炭系-二疊系整體表現(xiàn)為相對穩(wěn)定沉積,地層厚度由南西向北東表現(xiàn)為逐漸增厚趨勢,平均地層厚度約600～900 m,厚度變化較弱,局部發(fā)育低幅度隆起(圖3)。宏觀上認(rèn)為上古生界山1和盒8兩套沉積地層表現(xiàn)為相對穩(wěn)定沉積。盒8和山1所對應(yīng)的地震同相軸在局部地區(qū)出現(xiàn)起伏、增厚和減薄等不同的變化特征,說明不同方向沉積厚度不斷發(fā)生著變化,變化幅度最大可達(dá)幾十米。

1.2 構(gòu)造變形特征

西南部現(xiàn)今構(gòu)造格局為南高北低、東高西低的西傾單斜。在靠近天環(huán)坳陷和渭北隆起的邊緣地區(qū),發(fā)育不同規(guī)模的逆沖斷層等,盆地內(nèi)部斷裂不發(fā)育,僅發(fā)育局部較小規(guī)模斷裂和局部褶皺。

渭北隆起發(fā)育基底卷入逆沖斷層(圖3),斷裂規(guī)模較大,受構(gòu)造抬升的影響,渭北隆起中、新生界遭受抬升剝蝕,剝蝕厚度大于1 500 m。天環(huán)坳陷發(fā)育蓋層滑脫逆沖斷層(圖1),推測為晚期鄂爾多斯盆地西南緣逆沖褶皺帶的前鋒斷層,沿著早古生代沉積地層盲沖,斷層上盤發(fā)育反沖斷層,伴生沖起構(gòu)造的發(fā)育,引起了上覆地層的局部隆起。

伊陜斜坡內(nèi)表現(xiàn)為構(gòu)造穩(wěn)定沉積。上古生界無明顯斷裂發(fā)育,受早期中央古隆起隆升作用的影響,古隆起頂部缺失下古生界奧陶系,如寧探1井(圖3)和鎮(zhèn)探1井(圖1),揭示古隆起頂部寒武系出露。

1.3 山1段構(gòu)造特征

根據(jù)前人的研究成果,結(jié)合研究區(qū)主要鉆井和地質(zhì)分層信息,繪制了上古生界山1段厚度與構(gòu)造圖。研究區(qū)山1段構(gòu)造與現(xiàn)今鄂爾多斯盆地構(gòu)造格局類似,總體呈現(xiàn)出西低東高的西傾單斜構(gòu)造,構(gòu)造埋深為1 700～3 600 m。山1段內(nèi)無明顯斷裂發(fā)育,地震剖面(圖4)和構(gòu)造圖(圖5b)揭示,山1段內(nèi)發(fā)育了一定規(guī)模的低幅度褶皺,褶皺軸向?yàn)楸睎|-南西。

圖3 過鄂爾多斯盆地寧探1—慶深2井地質(zhì)剖面(測線位置見圖1)Fig.3 Geological profile across Well Ningtan-1-Qingshen-2 in the Ordos Basin(see Fig.1 for the location)

山1地層厚度圖(圖5a)揭示,山1段沉積厚度約為20～60 m,殘余厚度表現(xiàn)為北東厚、南西薄的沉積特征,不同地區(qū)沉積厚度有所不同,發(fā)育了局部低洼或低隆區(qū),幅度約為10 m,研究區(qū)存在一定規(guī)模的局部構(gòu)造?？紤]到鄂爾多斯盆地上古生界相對穩(wěn)定的沉積環(huán)境,研究區(qū)山1段沉積厚度的差異,很可能是在繼承早期下古生界古構(gòu)造格局的基礎(chǔ)上,沿著古構(gòu)造頂面形成了山1段的差異沉積。

圖4 過鄂爾多斯盆地合探1井地震解釋剖面Fig.4 Seismic profile across Well Hetan-1 in the Ordos Basin

圖5 鄂爾多斯盆地西南部山1段沉積-構(gòu)造簡圖Fig.5 Sedimentary-structural map across Well Shan-1 in southwest Ordos Basina.山1段厚度圖;b.山1段構(gòu)造圖

2 構(gòu)造演化特征

鄂爾多斯盆地是在太古代陸核地塊的基礎(chǔ)上,發(fā)育的大型多旋回克拉通盆地,先后經(jīng)歷了中-晚元古代克拉通坳拉谷-拉張階段、早古生代淺海臺(tái)地-擠壓階段、晚古生代濱海平原-擠壓階段、中生代前陸盆地-擠壓階段、新生代周邊斷陷-拉張階段等多個(gè)構(gòu)造與沉積演化階段[2,12-13,16]。

平衡剖面技術(shù)是分析構(gòu)造形成演化的重要手段[19]。本文利用2DMove平衡剖面軟件,在精細(xì)地震構(gòu)造解釋的基礎(chǔ)上,選取橫跨研究區(qū)的南北、東西和北東南西向的4條區(qū)域地震測線(圖1),利用回剝法和去壓實(shí)校正等方法,編制了各階段構(gòu)造演化剖面圖(圖6)。

圖6 過鄂爾多斯盆地鎮(zhèn)探1—蓮1井構(gòu)造演化剖面(測線位置見圖1)Fig.6 Tectonic evolution profile across Well Zhentan-1-Lian-1(see Fig.1 for the location)a.寒武系沉積前(元古宙末期);b.奧陶系沉積前(寒武紀(jì)末期);c.石炭系沉積前(奧陶紀(jì)末期);d.三疊系沉積前(二疊紀(jì)末期);e.侏羅系沉積前(三疊紀(jì)末期)；f.白堊系沉積前(侏羅紀(jì)末期);g.現(xiàn)今地質(zhì)剖面

前奧陶紀(jì),鄂爾多斯盆地處于伸展背景下的坳拉谷階段,研究區(qū)內(nèi)發(fā)育了一系列早期基底正斷層,這些正斷層主要發(fā)育在研究區(qū)的西緣和南緣,斷層規(guī)模有限,演化剖面揭示這些正斷層發(fā)育止于寒武紀(jì)末期,受持續(xù)伸展作用的持續(xù)影響,寒武系沉積厚度向北東方向逐漸減薄。

奧陶紀(jì)表現(xiàn)為中央古隆起的持續(xù)隆升,奧陶系表現(xiàn)為向古隆起的超覆沉積,沉積厚度由古隆起向周緣逐漸增厚。構(gòu)造演化剖面揭示,奧陶紀(jì)末期,研究區(qū)古隆起頂部缺少寒武系、奧陶系沉積,說明受加里東期區(qū)域擠壓應(yīng)力的影響,研究區(qū)內(nèi)古隆起持續(xù)隆升,古隆起頂部寒武系、奧陶系遭受抬升剝蝕,奧陶紀(jì)的擠壓應(yīng)力可能是受到來自華北地塊南、北洋殼向地塊下俯沖消減而形成對擠力的影響,這種持續(xù)擠壓應(yīng)力可能也是研究區(qū)志留系、泥盆系及下石炭統(tǒng)沉積中斷的主要原因。綜合認(rèn)為,研究區(qū)奧陶紀(jì)處于伸展-擠壓的轉(zhuǎn)換期。

石炭紀(jì)—二疊紀(jì)末期揭示石炭系-二疊系沉積厚度變化較弱,為相對穩(wěn)定沉積階段。石炭紀(jì)開始,研究區(qū)在志留系-泥盆系沉積間斷的基礎(chǔ)上,開始重新接受沉積。石炭系-二疊系直接覆蓋于早古生界頂面之上,受海西期盆地再次沉降的影響,研究區(qū)形成上古生界石炭系-二疊系腐殖型煤系氣源巖和中-上石炭統(tǒng)偏腐泥型海相碳酸鹽巖氣源巖[2]，證實(shí)中央古隆起在晚二疊世逐漸消亡[20]。

中生代三疊紀(jì)—侏羅紀(jì),研究區(qū)沉積了巨厚的三疊系沉積地層以及侏羅系。研究表現(xiàn),此階段研究區(qū)處于前陸盆地?cái)D壓變形階段[12],剖面內(nèi)無明顯斷裂,局部存在低幅度褶皺構(gòu)造,說明研究區(qū)表現(xiàn)為弱擠壓變形。

中生代早白堊世,盆地進(jìn)入定型階段。研究區(qū)表現(xiàn)為西緣褶皺沖斷帶的持續(xù)發(fā)育,其中逆沖斷裂向盆地內(nèi)可能有一定的延伸,西緣以發(fā)育蓋層滑脫斷裂為主(圖6),受西緣逆沖斷裂帶前鋒斷層的影響,靠近西緣的中、新生界局部隆升。渭北隆起則發(fā)育基底卷入逆沖斷裂(圖4),逆沖斷裂抬升渭北隆起沉積地層,致使中、新生界遭受了不同程度剝蝕。盆地內(nèi)構(gòu)造變形微弱,主要表現(xiàn)為構(gòu)造的西傾和南傾。

新生代以來,受喜馬拉雅期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,鄂爾多斯盆地及其以東地區(qū)產(chǎn)生NE-SW向的張應(yīng)力[13],發(fā)育研究區(qū)西側(cè)的銀川地塹等。盆地內(nèi),現(xiàn)今構(gòu)造面貌為西傾單斜,構(gòu)造相對穩(wěn)定。

3 山1段古構(gòu)造特征

3.1 關(guān)鍵構(gòu)造變革與成藏期

在研究區(qū)不同方向4條區(qū)域構(gòu)造演化剖面的基礎(chǔ)上,分析了各構(gòu)造演化剖面不同時(shí)期的縮短量,并對比、分析了它們縮短率的變化(圖7)。

根據(jù)研究區(qū)演化剖面縮短率變化曲線,鄂爾多斯盆地西南部二疊紀(jì)以來構(gòu)造變形程度較低,不同方向地震剖面縮短率均低于1%(圖7),說明構(gòu)造擠壓變形對盆地內(nèi)的影響微弱。二疊紀(jì)—侏羅紀(jì),研究區(qū)處于緩慢擠壓變形階段,剖面縮短率在0.2%以下,其中東西向演化剖面表現(xiàn)為擠壓變形由大逐漸變小的過程。受西緣褶皺帶和渭北隆起形成的影響,早白堊世開始,剖面縮短率快速增大,說明構(gòu)造擠壓變形在此階段迅速變強(qiáng),其中南北向過渭北隆起演化剖面的縮短率快速增大到1%。根據(jù)過天環(huán)坳陷和渭北隆起地震測線與盆地內(nèi)地震測線對比可知,早白堊世以來研究區(qū)的構(gòu)造變形主要集中在渭北隆起和天環(huán)坳陷內(nèi),盆地內(nèi)構(gòu)造變形相對較弱。

圖7 鄂爾多斯盆地西南部區(qū)域地震測線縮短率變化Fig.7 Shortening rate of regional seismic line in the southwestern Ordos Basin

三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)存在擠壓應(yīng)力由小到逐漸增大和由大到逐漸變小的過程,此階段的構(gòu)造改造值得關(guān)注；侏羅紀(jì)—早白堊世,縮短率曲線的斜率迅速增大,說明在此階段盆地西南地區(qū)構(gòu)造改造相對強(qiáng)烈。結(jié)合前人的研究成果,認(rèn)為三疊紀(jì)末期、侏羅紀(jì)末期和早白堊世是對研究區(qū)構(gòu)造改造的關(guān)鍵變革期。

多期次油氣成藏年代學(xué)是油氣成藏動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)[21]?，F(xiàn)有研究表明,鄂爾多斯盆地下古生界與上古生界氣源巖,天然氣成藏期均為早白堊世[16],這是上古生界氣源巖重要的排烴期[1],早白堊世晚期是隴東地區(qū)大規(guī)模成藏時(shí)間[22]。但是,隨著成藏年代學(xué)研究的不斷深入,學(xué)者通過流體包裹體測試、埋藏?zé)嵫莼贩治龊涂紫抖妊莼贩治?、生烴史模擬等手段綜合研究認(rèn)為,盆地中部中生界存在侏羅紀(jì)晚期—早白堊世早期及早白堊世中晚期兩個(gè)成藏期[23],盆地南部長7主力烴源巖初始生烴為侏羅紀(jì)末[24],延長組油藏最早形成于晚侏羅世末期[14]。因此,鄂爾多斯盆地西南部上古生界的成藏關(guān)鍵時(shí)間可能提前到侏羅世末期[8,21,25],研究區(qū)成藏期不僅限于早白堊世末期,表現(xiàn)為侏羅世末和早白堊世末期多期成藏。

結(jié)合研究區(qū)構(gòu)造演化史關(guān)鍵變革期和上古生界成藏期的綜合分析,本文重點(diǎn)討論山1段三疊紀(jì)末期,侏羅紀(jì)末期和早白堊世末期的古構(gòu)造變形特征。

3.2 關(guān)鍵期山1古構(gòu)造演化特征

厚度圖法是依據(jù)沉積-沉降補(bǔ)償理論進(jìn)行古構(gòu)造恢復(fù)的常用方法[26-27],適用于構(gòu)造變形相對平緩的地區(qū)。鄂爾多斯盆地現(xiàn)今構(gòu)造特征表明,厚度法是研究區(qū)最為直接的古構(gòu)造恢復(fù)方法,得到的結(jié)果最接近實(shí)際地質(zhì)情況。研究認(rèn)為,鄂爾多斯盆地西南部上古生界剝蝕厚度極小[22],所以本次恢復(fù)古構(gòu)造過程中不考慮古生界剝蝕量,中、新生界剝蝕厚度,主要依據(jù)前人研究成果[12-13,16]。

1) 三疊紀(jì)末期山1古構(gòu)造

西南地區(qū)三疊紀(jì)末期山1古構(gòu)造表現(xiàn)為中間高隆、四周低洼的構(gòu)造面貌(圖8a),可能為臺(tái)地,其中西傾斜坡的范圍最大,位于環(huán)縣—涇川以西地區(qū),即天環(huán)坳陷及以其西地區(qū)。盆地內(nèi)華池—正寧—慶陽為中央隆起的臺(tái)地范圍,可能對應(yīng)著中央古隆起頂部。隆起區(qū)南北兩側(cè)和東側(cè)表現(xiàn)為規(guī)模較小的斜坡帶,具有北側(cè)陡傾,東側(cè)和南側(cè)寬緩的古構(gòu)造特征。

2) 侏羅紀(jì)末期山1古構(gòu)造

研究區(qū)繼承了三疊紀(jì)末期山1古構(gòu)造特征(圖8b),但在局部存在著沉積差異。其中隆起區(qū)西側(cè)的斜坡范圍向盆地內(nèi)逐漸擴(kuò)大,向東延伸至慶陽地區(qū)。隆起區(qū)向東進(jìn)一步擴(kuò)大到慶陽以東大面積地區(qū),研究區(qū)東側(cè)三疊紀(jì)末期的斜坡區(qū)域消亡,北部在吳起—華池之間夾持一個(gè)鼻狀凹陷。隆起區(qū)北西和南東兩側(cè)逐漸抬升,由三疊紀(jì)末期的斜坡轉(zhuǎn)換為侏羅紀(jì)末期的低隆區(qū)。三疊紀(jì)—侏羅紀(jì)末期,天環(huán)坳陷進(jìn)一步沉降,盆地內(nèi)隆起區(qū)進(jìn)一步隆升,表現(xiàn)為構(gòu)造的繼承與發(fā)展,存在局部差異構(gòu)造變形。

3) 早白堊世末期山1古構(gòu)造

早白堊世末期,研究區(qū)西側(cè)天環(huán)坳陷形成(圖8c),沉積坳陷表現(xiàn)出由三疊紀(jì)—早白堊世的自西向東遷移,遷移至現(xiàn)今的天環(huán)坳陷附近。受渭北隆起隆升的影響,研究區(qū)南部表現(xiàn)為向南的隆升,盆地西南部整體表現(xiàn)為北東高、南西低的古構(gòu)造格局。

隨著構(gòu)造埋深的逐漸增大,山1段內(nèi)古隆起在三疊紀(jì)—早白堊世表現(xiàn)為弱—強(qiáng)—弱的構(gòu)造變形特征,在侏羅紀(jì)末期隆起范圍最大。斜坡和隆起均表現(xiàn)為自西向東逐漸向盆地內(nèi)遷移的特征,盆地西南部山1古構(gòu)造表現(xiàn)為西部持續(xù)斜坡、東部逐漸抬升的古構(gòu)造格局。研究區(qū)西側(cè)的低隆區(qū)在早白堊世末期形成了現(xiàn)今的天環(huán)坳陷。

4 古構(gòu)造對氣藏分布的控制作用

含油氣盆地古構(gòu)造恢復(fù)對成烴、成藏等要素具有重要的控制作用。油氣運(yùn)移作用隨地質(zhì)運(yùn)動(dòng)過程中外界條件的變化而不斷變化,與地質(zhì)作用聯(lián)系緊密[28]。鄂爾多斯盆地上古生界古構(gòu)造面貌的不同導(dǎo)致在不同地區(qū)形成不同類型的氣藏[7],盆地南部上古生界主要為源內(nèi)、近源和遠(yuǎn)源3種成藏類型[8]。

鄂爾多斯盆地西南部上古生界天然氣自侏羅紀(jì)開始大規(guī)模生烴[17],侏羅紀(jì)末期開始進(jìn)入成藏階段,并在早白堊世末期大規(guī)模成藏[8,14,21,25]。鄂爾多斯盆地上古生界砂巖致密發(fā)生在中三疊世—晚三疊世[6],受壓力封存箱的封閉作用、西傾斜坡上傾方向上砂體阻隔遮擋的影響[3],上古生界缺乏天然氣大規(guī)模、長距離運(yùn)移的動(dòng)力條件[8],山1段以垂向運(yùn)移為主[15]。因此,鄂爾多斯盆地西南部山1段氣藏以早成藏期的侏羅紀(jì)末期尤為重要,早白堊世末期的大規(guī)模油氣充注,主要為近距離充注,可能形成近源或源內(nèi)油氣藏。侏羅紀(jì)末期山1古構(gòu)造對盆地西南部油氣的分布起著重要的作用。

圖9 鄂爾多期盆地侏羅紀(jì)末期山1古構(gòu)造與氣藏分布疊合圖Fig.9 Superimposed map with paleo-structure and gas accumulation distribution in the Late Jurassic Shan 1,the Ordos Basin

結(jié)合研究區(qū)現(xiàn)今山1段氣藏的分布,將氣井分布投影到關(guān)鍵構(gòu)造-成藏期山1古構(gòu)造圖中進(jìn)行對比分析。侏羅紀(jì)末期山1古構(gòu)造圖中顯示,山1氣藏分布在西南部隆起區(qū)東西兩側(cè)斜坡的上傾部位(圖9),其中絕大多數(shù)氣藏分布于隆起區(qū)西側(cè)斜坡的上傾部位,僅有兩口氣顯示井位于隆起區(qū)東側(cè)的斜坡部位。侏羅紀(jì)末期西傾斜坡為繼承性斜坡,且斜坡自侏羅紀(jì)—早白堊世呈現(xiàn)出向東逐漸收窄(圖8)。由于盆地西南部山1古構(gòu)造的繼承性,氣顯示井(鎮(zhèn)探2、隴7井等)揭示研究區(qū)主要含氣帶在侏羅紀(jì)末期—早白堊世末期始終位于西傾的斜坡上傾部位。推測,早白堊世末期,西南部上古生界的油氣運(yùn)移和充注主要圍繞侏羅世末期山1古構(gòu)造西傾斜坡上傾部位的古油氣藏,早侏羅世末期山1古構(gòu)造對山1段油氣的分布起著控制作用。

5 結(jié)論

1) 鄂爾多斯盆地西南部上古生界關(guān)鍵構(gòu)造變革期為三疊紀(jì)末期,侏羅紀(jì)末期和早白堊世末期,成藏關(guān)鍵期為侏羅紀(jì)末期和早白堊世末期,其中侏羅世末期山1段古構(gòu)造是影響現(xiàn)今山1段氣藏分布的關(guān)鍵因素。

2) 鄂爾多斯盆地山1段古構(gòu)造特征具有繼承性和遷移性,三疊紀(jì)—白堊紀(jì)表現(xiàn)為古坳陷,古斜坡和古隆起的繼承性發(fā)育,古構(gòu)造自西向東逐漸向盆內(nèi)遷移。西傾斜坡范圍逐漸縮小,沉積坳陷在早白堊世末期出現(xiàn),隆起區(qū)表現(xiàn)為弱—強(qiáng)—弱的變形特征,侏羅紀(jì)末期古隆起和古斜坡范圍最大。

3) 鄂爾多斯盆地西南部上古生界缺乏天然氣長距離運(yùn)移的條件,侏羅紀(jì)末期山1段古構(gòu)造控制著侏羅紀(jì)末期氣藏的分布,也制約著早白堊世末期以來山1段氣藏的聚集和分布。早白堊世末大規(guī)模生烴期表現(xiàn)為對侏羅紀(jì)末期山1古氣藏的持續(xù)充注。侏羅紀(jì)末期的西傾古斜坡的上傾部位可能是上古生界山1段古氣藏的有利聚集區(qū)。

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