遼寧阜新盆地地質(zhì)構(gòu)造對(duì)能源礦產(chǎn)影響

陳藝竹

(河北地質(zhì)大學(xué) 河北 秦皇島 050000)

一、地質(zhì)概況

阜新盆地位于我國(guó)東北地區(qū)，內(nèi)蒙古高原和遼河平原之間。盆地南北長(zhǎng)80km，東西寬約10～20km，總面積約1500km2，呈北北東-北東方向展布，形成于晚中生代，屬于內(nèi)陸斷陷盆地，是華北地塊東端燕山褶皺東部的一部分。

(一)地層特征。阜新盆地形成于晚侏羅世至早白堊世之間，屬于中生代陸內(nèi)雙斷型裂陷盆地，盆地基底為前寒武系變質(zhì)巖系以及中生界碳酸巖系和碎屑巖系，上覆蓋層先后沉積有侏羅系九佛堂組，早白堊系的沙海組、阜新組、孫家灣組，最大厚度可達(dá)6000m。義縣組主要為火山噴發(fā)夾沉積層，九佛堂至阜新組多為河湖沼澤相沉積地層，是盆地內(nèi)的主要含油地層。

(二)構(gòu)造演化。阜新盆地的基底前后經(jīng)歷了前寒武紀(jì)地槽褶皺、印支和燕山期隆起等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造形跡十分復(fù)雜。盆地開(kāi)始發(fā)育于早白堊世，在張力作用下，火山活動(dòng)頻繁，地層開(kāi)始下降，此時(shí)期為初始裂陷期，大量火山巖形成了義縣組地層。盆地繼續(xù)塌陷，有水體沿邊緣裂隙進(jìn)入盆地，形成湖泊，發(fā)育了九佛堂組湖相頁(yè)巖、泥巖等沉積巖；沙海期盆地邊緣斷裂作用加大，東西兩側(cè)形成大面積沖積扇，隨著湖泊不斷擴(kuò)大，形成了半深湖相沉積，此時(shí)期為盆地的快速裂陷期。到了阜新期，構(gòu)造活動(dòng)開(kāi)始減弱，盆地進(jìn)入收縮期，基本上結(jié)束了阜新盆地的構(gòu)造演化史，僅有盆地東南側(cè)形成有少量孫家灣組沉積地層。

(三)斷裂特征。阜新盆地的斷裂和褶皺構(gòu)造十分發(fā)育，位于橫剖面上是一組雙斷裂型地塹盆地，發(fā)育的主要斷裂構(gòu)造為NNE和NWW向的兩部分同生斷裂。NNE向發(fā)育的斷裂分別為位于盆地東西兩側(cè)邊緣的斷裂，對(duì)于整個(gè)盆地的形態(tài)發(fā)育和構(gòu)造分布起到了控制作用，同時(shí)對(duì)于盆地內(nèi)的下白堊統(tǒng)地層的層厚和分布范圍也有很大影響。NWW向斷裂的斷層類(lèi)型為同沉積斷層，對(duì)于局部構(gòu)造的形成與展布規(guī)模也起到了一定的控制作用，這條斷裂促成了多種圈閉，有利于油氣資源成藏與賦存，一般都是富煤帶的邊界。它同時(shí)派生出一些NNW向和近EW向的次級(jí)斷裂，但一般延伸距離近，規(guī)模較小。

(四)巖漿活動(dòng)。阜新盆地內(nèi)部的巖漿活動(dòng)大致分為三期。第一期——義縣組火山巖，是一套同時(shí)存在從基性到酸性的多種巖系組合，中間同時(shí)期含有多個(gè)湖泊相的沉積夾層。義縣組火山巖形成于盆地初始裂陷時(shí)期，受到拉張作用力明顯，作為殼幔作用產(chǎn)物存在于燕山板塊內(nèi)。第二期——阜新組火山巖，是一套以中心式噴發(fā)為主的基性火山活動(dòng)。此時(shí)期形成的噴發(fā)產(chǎn)物僅在阜新組中有所殘留，其余的都已被風(fēng)化剝蝕。第三期——喜馬拉雅期侵入巖，大量巖漿沿著裂隙侵入巖層，形成一系列交錯(cuò)的巖墻和巖床，屬于基性淺成侵入巖。

二、盆地內(nèi)主要能源礦產(chǎn)

(一)煤。盆地內(nèi)主要的含煤地層為中南部的沙海組煤層和中北部的阜新組煤層。由此可見(jiàn)，由于橫切盆地逆沖斷裂發(fā)育，控制了沉積中心由南向北的遷移運(yùn)動(dòng)。巖漿沿著盆地中南部廣泛發(fā)育的斷裂裂隙侵入煤層，使巨大的熱能使中南部煤變質(zhì)程度要高于中北部。

(二)石油。清河門(mén)-艾友構(gòu)造帶、東梁構(gòu)造帶、市北斜坡帶內(nèi)賦存豐富的石油資源。主要形成于九佛堂期和沙海期，此時(shí)期為湖泊環(huán)境，氣候和水體條件較好，穩(wěn)定沉降，使得大量有機(jī)質(zhì)富集。盆地內(nèi)主要生儲(chǔ)蓋類(lèi)型為自生自?xún)?chǔ)和下生上儲(chǔ)，烴源巖為九佛堂組巖層，儲(chǔ)層為沙海組下部以及九佛堂組中上部，九佛堂組-阜新組中發(fā)育的厚層湖泊相、沼澤相泥巖可作為蓋層。

(三)天然氣。阜新盆地內(nèi)賦存有煤層氣和砂巖氣資源。其中煤層氣主要分布在王營(yíng)-劉家構(gòu)造帶阜新組、清河門(mén)-艾友構(gòu)造帶的沙海組之中，是在煤層中形成的游離于煤層孔隙中或溶解于水中的烴類(lèi)氣體。盆地內(nèi)煤層被巖漿侵入，為煤層生氣儲(chǔ)氣創(chuàng)造了條件，同時(shí)也增加了煤層的滲透率。砂巖氣主要富集在東梁構(gòu)造帶沙三段致密砂巖之中。沙海組及阜新組的煤層、沙一段沙三段以及阜新組的沙體以及上覆的煤層、泥巖等，組成了砂巖氣藏的生儲(chǔ)蓋組合，圈閉條件良好。

(四)地?zé)?。阜新盆地在義縣期火山活動(dòng)頻繁，隨后的火山間歇期內(nèi)，盆地快速沉降，之后沉積的九佛堂組和沙海組地層的巨厚的泥巖頁(yè)巖低孔低滲，阻止了熱量的擴(kuò)散，是非常良好的蓋層。同時(shí)，地下水也是地?zé)豳Y源的載體。盆地內(nèi)部斷裂發(fā)育，大氣降水與地表流水通過(guò)巖層裂隙進(jìn)入深部，形成地?zé)崴Y源?？晒┤藗冮_(kāi)發(fā)利用。地?zé)豳Y源主要分布在義縣組、九佛堂組地層中。

三、各礦產(chǎn)資源成藏的影響因素

(一)地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)成藏的影響。地殼過(guò)程中產(chǎn)生的構(gòu)造應(yīng)力可以為油氣資源的形成提供所需的能量。阜新盆地前后經(jīng)歷了燕山期、喜山期的造山運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造應(yīng)力十分活躍。造山運(yùn)動(dòng)所帶來(lái)的巨大能量剛好滿(mǎn)足了有機(jī)質(zhì)向烴類(lèi)轉(zhuǎn)化的需要，提高了有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，加速了盆地內(nèi)有機(jī)質(zhì)熱演化，促進(jìn)了各類(lèi)礦產(chǎn)資源的生成。

(二)斷裂構(gòu)造對(duì)成藏的影響。盆地內(nèi)發(fā)育大量不同走向的斷裂構(gòu)造，切割地層。雖然在一定程度上不利于油氣資源的儲(chǔ)存，但是在油氣資源的運(yùn)移方面起到了有利作用。由于斷裂構(gòu)造的大量發(fā)育，地層滲透率也隨之增加，使新生成的油氣可以快速運(yùn)移，富集成藏。

(三)盆地基底的沉降對(duì)成藏的影響。盆地基底的沉降也會(huì)對(duì)油氣藏的生成產(chǎn)生影響。隨著造山運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行，盆地基底發(fā)生大幅度沉降，先前沉積的有機(jī)質(zhì)隨之下降，被后續(xù)沉積物覆蓋，致使有機(jī)質(zhì)埋深持續(xù)增加。隨著埋深的增加，溫度也持續(xù)增高，形成有利的生烴環(huán)境，有利于油氣藏的形成。

(四)巖漿活動(dòng)對(duì)成藏的影響。巖漿活動(dòng)過(guò)程中，巖漿侵入盆地內(nèi)部的巖層裂隙之中，會(huì)在地層之間形成巖墻、巖床。這些巖墻與巖床相互穿插匯合，在分割了地層的同時(shí)，也將油氣藏分割成多個(gè)儲(chǔ)氣單元?？梢杂行У刈柚褂蜌饫^續(xù)運(yùn)移，有利于油氣的富集。由于巖漿活動(dòng)，大量巖漿侵入地層，促使巖層的外生裂隙大規(guī)模發(fā)育，同時(shí)巖漿帶來(lái)的巨大熱能加深了沉積物的變質(zhì)程度，使靠近巖墻的地層比其他地層節(jié)理發(fā)育、孔隙率高、滲透性好。由于巖漿作用形成的裂隙還構(gòu)成了各儲(chǔ)氣層的聯(lián)系通道，使下部的油氣向上運(yùn)移。

(五)地下水對(duì)成藏的影響。地下水對(duì)煤層氣的成藏有著重要作用，主要是在次生生物成因作用的過(guò)程中。來(lái)自地表的含菌地下水在較強(qiáng)的水動(dòng)力條件下，沿裂隙滲入煤層，促進(jìn)次生生物氣的生成，地下水在此過(guò)程中充當(dāng)了重要的媒介。

地下水與煤層氣之間形成的氣液兩相界面可以有效地防止煤層氣的逸散。地下水沿著地層裂隙運(yùn)移進(jìn)入地層深處，對(duì)氣藏進(jìn)行封堵，有利于煤層氣的富集。水力封閉作用的條件有：斷裂不發(fā)育完善的單斜或向斜、巖層不導(dǎo)水以及較弱的水動(dòng)力環(huán)境。

地下水還參與了地?zé)豳Y源的形成儲(chǔ)集過(guò)程，同樣有著至關(guān)重要的作用。作為地?zé)豳Y源的載體，地下水在吸收了深處上溢的熱氣后，形成可供利用的地?zé)豳Y源。

四、結(jié)論

阜新盆地存在多種能源礦產(chǎn)，有著良好的勘探前景，在勘探工作中要注意地質(zhì)構(gòu)造對(duì)能源礦產(chǎn)資源的影響，在選區(qū)時(shí)要對(duì)研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行充分了解，采用最合適的勘探手段，精準(zhǔn)快速的完成勘探工作。