洞庭盆地

洞庭湖区地质构造~

12.2.1 湖盆构造骨架
洞庭湖盆地位于湖南省北部，北与江汉平原相连，为燕山期以来发育在扬子地台江南古陆东段的中新生代断陷盆地，其大地构造位置属新华夏系第二沉降带江汉盆地的南部。洞庭盆地是在古老隆起的基础上断陷而成的。自燕山运动早期，历经多次构造运动，直至喜山运动才形成现今之面貌。它东接幕阜九岭隆起，西邻武陵隆起，南连雪峰隆起，北有华容隆起，在拗陷的西北部经澧县凹陷与江汉盆地相沟通。自中新生代以来，共接受了6000余米厚的陆相碎屑沉积。拗陷内广泛被第四系及第三系覆盖，河流、湖泊极为发育，拗陷内部几乎没有基岩出露，仅在西部及南部边缘有一些零星露头。湖盆由北东和北西向两组断裂所围限，严格控制了湖盆的边界。其西为合口─河伏（黄石水库）北东向断裂，东为黄市─宁乡北东向断裂，北为闸口─岳阳北西向断裂，南为常德─长沙北西向断裂。断裂的控制使洞庭湖表现为规整的平形四边形外形。
12.2.2 断裂构造的遥感解译
洞庭湖地区断裂构造解译使用的遥感图像为美国 Landsat-5 TM5、TM4、TM3波段1∶25万假彩色合成图像沙市幅（95.9.23）、常德幅（93.2.5）、洪湖幅（94.5.8）和岳阳幅（93.1.29）镶嵌图。通过解译及资料的综合分析对比，并根据其规模大小、延伸方向、分布特点和影像特征进行分带，洞庭湖盆地可划分为澧县凹陷、太阳山凸起、安乡—常德凹陷、目平湖凸起、沅江凹陷、白马寺凸起及汩罗—湘阴—宁乡断陷等7 个次级构造地块。其间断裂构造发育，主要发育东西向、北西向、北东向、南北向和北北东向几组断裂带共21条，其中东西向断裂带2条，北西向断裂带4条，北东向断裂带5条，南北向断裂带7条，北北东断裂带2条。此外，还有北西西断裂带1条。
洞庭湖区构造对河湖形成及分布具明显的控制作用，主要表现在：
（1）东西向构造：区内规模最大、影像特征最醒目的一组构造，分布于洞庭湖盆的北部和南部。
澧县─广兴洲断裂带。由三个断裂亚带组成：北亚带在王家厂一带控制王家厂─如东一线河流、湖泊呈东西向分布，长江的藕池镇至监利段由南北向呈直角转向东流；中亚带控制着石门至津市段澧水的流向；南亚带则在临澧、珊珀湖、君山一带局部影响或控制江河的走向。三条断裂亚带所夹东西走向之地块，澧水北侧地块表现为相对沉降，南侧修梅至华容一线表现为相对上升。
常德─黄市断裂带。由两个亚带构成，严格控制着南洞庭湖的南北边界及沅江下游的分布。断裂所夹地块相对两侧总体表现为下降。它严格控制着南洞庭湖的形成及发育。
（2）北西西向构造：北西西向构造带展布于图区南部，控制着洞庭湖的西南边界，同时严格控制着晚白垩世以来地层的沉积分布。
（3）北西向构造：共发育四条，具等距分布特点，与北西西向断裂带相交呈一定夹角。闸口─岳阳断裂带南东段控制着洞庭湖的北东边界。澧县─长沙断裂带规模最大，影像特征最清楚，从图像上可看出该带对该区河湖的分布起明显的控制作用，断裂北东侧相对南西侧下降幅度较大。湖泊、河网皆分布于北东侧。七里湖、澧水洪道、万子湖西南缘及湘江的靖港─长沙段沿断裂带流向南东或北西，断裂两侧影纹色调、地貌特点、水系发育特征等皆明显不同。该带向北西出图幅在宜都一带局部控制着长江的流向，并局部控制着江汉平原的边界。
（4）北东向构造：共划分为5个断裂带。合口─黄石水库断裂带和公田（黄市）─宁乡压扭性断裂分别控制了湖盆的东西边界。该组断裂带中，规模最大者为岳阳─桃江断裂，影像特征十分醒目，控制了东洞庭湖沉降中心的分布。自岳阳向北东出图幅控制着岳阳─武汉段长江的分布。
（5）南北向断裂：南北向断裂较为发育，据分布特点可分为7个带。其中以藕池─益阳断裂带规模最大，控制着藕池河、石首以北长江段的流向。在赤山一带影像特征最为醒目，控制着西洞庭湖的东岸线。以赤山隆起为界，又使得常德─黄市东西向断裂凹陷带一分为二，东侧的南洞庭湖继续下沉，而西侧的目平湖及沅江下游一带则相对上升，湖河萎缩形成星罗棋布的大小湖泊，使得今日目平湖进入枯水季节只剩下很小的水域与河沟相通。在澧县─长沙北西向断裂带的北东侧，河网的分布除受北西向构造控制外，其走向严格受南北构造控制，自北向南汇入澧水洪道。此外，在南洞庭拗陷内，受次一级南北向断裂控制，又形成一系列次级隆起和拗陷。如赤山隆起，万子湖拗陷，刘家湖─杨林寨隆起，横岭湖拗陷等。
（6）北北东向构造：主要是在早期南北向构造的基础上，迁就利用先期断裂发育而成，使其形成“S”型构造，走向略偏东，如王家厂─常德一带（暂划入南北向构造）。区内北北东向构造最为醒目的有钱粮湖─刘家湖断裂和岳阳市─宁乡（湘江）断裂。前者控制了东洞庭湖西界。湘江断裂则严格控制着现代湖盆的东界。重磁测量资料反映为线状异常，地貌形态及影像特征反映十分明显，为一长期活动的大断裂，也是本省地震强烈活动带。
总之，洞庭湖区河湖分布特点与不同期次、不同方向的断裂构造密切相关。晚近时期的构造运动，尤其是现今构造应力场的作用，是控制洞庭湖河湖变迁的主要因素。

洞庭湖平原的农业生产地域类型属于季风水田农业。 洞庭湖俗有“鱼米之乡”的美称。
洞庭湖平原又称洞庭盆地，位于中国湖南省北部，两湖平原的南部。主要由长江通过松滋、太平、藕池、调弦四口输入的泥沙和洞庭湖水系湘江、资水、沅江、澧水等带来的泥沙冲积而成。

一、前言

(一)评价区概况

洞庭盆地位于湖南省北部地区，盆地面积约20000km²，地处东经111°00'～113°30'，北纬28°00'～30°00'之间，勘探范围主要为沅江凹陷和澧县凹陷。沅江凹陷位于洞庭盆地中部偏东，呈北东方向延伸，面积3600km²。沅江凹陷东邻麻河口凸起，两者呈断层接触，西为目平湖凸起，南部边界在军山铺一带表现为断阶斜坡，北与江汉盆地的陈沱口地堑相连，是洞庭盆地内沉降最深的一个负向单元。沅江凹陷大致以龙山—沅江鞍部为界，分为东西两个次凹，中间被龙山次凸分开。澧县凹陷位于洞庭盆地西北部，面积1100km²，为洞庭盆地面积最小的沉积凹陷，凹陷由南北两个部分组成，南部呈地堑式结构，北部比较开阔，凹陷之南为澧水断层，向北伸展到湖北的津渡一带，并以米积台断层相邻于江汉盆地的江陵凹陷，东西两侧分别为华容隆起和武陵隆起。

(二)勘探概况

洞庭盆地先后开展了全盆地质调查和重力、航磁普查，还投入了一些地震、钻井工作，勘探工作量在盆地内各凹陷分布不均匀，以沅江凹陷勘探程度较高。了解洞庭盆地基底结构，并划分次级构造单元，并提出了沅江凹陷和汉寿地区古近系具有含油气远景。认识了盆地基底特征和盆地的形成及演化史，以及盆地内部新生代地层的分布、特征;同时通过地震勘探，在沅江、澧县、常桃三个凹陷发现了20个局部构造;通过钻井和地面地质调查获得了大量的油气显示信息。

(三)思路、评价方法、原则、组织实施单位

评价工作是在中国石油勘探开发研究院杭州所工作成果的基础上进行的，严格执行《新一轮全国油气资源评价项目总体设计》以及《新一轮全国常规油气资源评价实施方案》的有关规定和要求，立足于摸清油气资源“家底”，在充分利用已经取得的资源评价成果的基础上，按照统一组织、统一思路、统一方法、统一标准及统一进度的总体思路开展项目的研究工作。

(四)主要成果

通过本课题的研究工作，主要取得了洞庭盆地以下几方面的成果及认识:

(1)本次油气资源评价结果，洞庭盆地评价区块油资源量为4640.56×10⁴t(95%)、6567.32×10⁴t(50%)、8934.78×10⁴t(5%);气资源量为13.82×10⁸m³(95%)、19.30×10⁸m³(50%)、26.05×10⁸m³(5%)。

(2)古近系、二叠系主要为裂隙型储集空间，储集条件较差;白垩系则是孔隙型的储集空间，储集条件好。古近系既是生油层，砂岩、碳酸盐岩又具有一定的储集条件，沅江组泥岩多、厚度大，是良好的盖层，具备生储盖组合条件。古近系、二叠系均可形成自生自储油气藏。此外，上伏中上白垩统具有良好的储集条件，可与二叠系组成古生新储油气藏。

二、地质条件

(一)地质概况

洞庭盆地是在前白垩系古隆起上发育形成的中新生代盆地，盆地中新生界主要为淡水滨湖—浅湖—半深湖碎屑岩及少量蒸发岩。盆地基本构造格局呈一西北略高，向东南倾斜的长方形地质块体，受北东、北西两组断裂的影响，内部被分割成三凸四凹七个次级构造单元，由西到东依次为澧县凹陷—太阳山凸起—常桃凹陷—目平湖凸起—沅江凹陷—麻河口凸起—湘阴地堑，各构造单元及沉积盖层的分布面积见图10-50-1，表10-50-1。

图10-50-1 洞庭盆地构造单元划分图

表10-50-1 洞庭盆地二级构造单元数据表

(二)烃源岩

洞庭盆地碳酸盐岩类烃源岩相对发育，累计厚度达2430m，有机质丰度较高，有机碳含量平均值为0.38%，母质类型好，以腐泥型和腐植—腐泥型为主，多属较好—好烃源岩。而泥质岩类烃源岩累计厚度984m，有机碳含量平均值为0.72%，但除碳质泥岩外，其他泥质烃源岩有机碳含量普遍较低，母质类型以腐植型和腐泥—腐植型为主(震旦、寒武系例外，以腐泥型为主)，多属较好—差烃源岩甚至非烃源岩。可见，碳酸盐岩是本区的主要烃源岩类。上震旦统—下寒武统烃源岩具有有机质丰度较高，碳酸盐岩有机碳含量平均值分别为0.29%和0.26%，泥质岩(包括碳质页岩)有机碳含量平均值分别为0.94%和5.45%，属于较好烃源岩，母质类型好，Ro多大于3%。中泥盆统、下石炭统烃源岩碳酸盐岩有机碳含量比较低，平均值仅为0.13%，泥质烃源岩有机质丰度比较高，有机碳平均值为1.97%～2.66%，但由于厚度太薄，总体上看属于较差烃源岩，Ro为0.84%～0.93%。二叠系烃源岩有机碳平均值为0.43%，Ro平均值为0.80%～1.30%。古近系烃源岩有机碳0.3%～0.94%，Ro为0.88%～1.59%。

(三)其他成藏条件

1.储盖条件

白垩系、古近系储盖层的配置均较好，且白垩系砂岩的孔渗性能好，储集条件明显优于古近系。

古近系主要目的层沅江组下段—桃源组上部沉积时期，泥质岩发育而砂岩相对较少，形成以自生自储为主的成油组合为主，盖层条件良好，而储集条件则较差。澧县凹陷古近系残留较少。沅江凹陷砂岩储集层分布于凹陷东北部及西部，岩性以粉砂岩、细砂岩为主，大部分地区累计厚度小于10m，单层厚度一般0.5～1.0m，孔隙度平均为8.33%，渗透率平均值小于1.6×10^－3μm²;碳酸盐岩储集层发育于沅江组下段，总厚度小，一般为30～40m，单层薄，一般单层厚度小于1m，层数多，一般都不少于24个单层，孔隙度2.36%～17.06%，一般为5%～10%，渗透率大多数小于0.1×10^－3μm²，不是理想的储集层。

白垩系上白垩统水坳组砂质岩发育在下部分水坳组的一、二段，孔隙度平均为18.6%，渗透率平均为75.6×10^－3μm²，上部分水坳组三段孔隙度一般4%～8%，渗透率大部分小于1×10^－3μm²，以泥质岩为主，砂岩较少，且多含泥灰质及石膏，可作为盖层。中白垩统上部砂岩孔隙度一般12%～22%，渗透率一般为30×10^－3～40×10^－3μm²，部砂岩孔隙度一般为14%～20%，渗透率一般在1000×10^－3μm²以上，储集条件良好，上部泥岩约占总厚度的56%，具有较好的封盖条件。

2.生储盖组合

古近系既是生油层，砂岩、碳酸盐岩又具有一定的储集条件，沅江组泥岩多、厚度大，是良好的盖层，具备生储盖组合条件，可形成自生自储式油气藏。基底二叠系生油条件良好，可提供较丰富的油源。碳酸盐岩缝洞含油是常见的储集方式，其次生物礁灰岩、白云岩化礁灰岩会有较好的储集条件，以泥灰岩及泥岩夹层作盖层组成生储盖组合，因此，二叠系可形成自生自储油气藏。此外，上伏中上白垩统具有良好的储集条件，可与二叠系组成古生新储油气藏。

其中发现两套生储盖组合含油系统:一是源于二叠纪海相碳酸盐岩含油系统;一是源于古近系自生自储含油系统。

三、资源评价方法与参数

本次资源评价采用了成因法和类比法对洞庭盆地澧县坳陷、常桃坳陷、沅江坳陷和湘阴地堑二叠系烃源岩以及沅江坳陷和常桃坳陷古近系烃源岩进行了资源量计算。

(一)有机碳法

有机碳:对于某一烃源岩层，虽然残余有机碳在不同演化阶段具有不同的值，但其原始有机碳(总有机碳)则是固定不变的。因此，为了便于计算，实际应用中常采用总有机碳(TOC)。而总有机碳则是现今演化阶段的碳恢复系数与残余有机碳之乘积。

产烃率:产烃率研究或取值是这一方法应用的核心内容。通常意义下的产烃率指原始一吨有机母质在转化过程中生成的烃量，用q_p表示，单位也是kg/tc或m³/tc。而油气发生率，通常用R_p表示，它表示当前一吨有机母质在地史过程中已产生的烃量。

运聚系数:运聚系数的研究和取值也是这一方法应用过程的核心内容。通常情况下有排聚系数和运聚系数之分，前者指运聚系统内聚集起来的油气资源量与排烃量之比，后者指聚集起来的油气资源量与生烃量之比。对于勘探程度较高的地区，这两个系数可以依据实际资料求出，对于勘探程度较低的地区往往需要通过地质类比法借用其他地区的研究成果。一般情况下，油的运聚系数取值一般介于1%～10%;气的运聚系数取值一般介于1‰～10‰。油和气的最大和最小取值甚至可以相差10倍，在其他参数不变的情况下，几乎可以通过“修正”运聚系数取值大小满足决策家们对资源评价结果的任何要求。这说明，在很大程度上，运聚系数的取值正确与否决定了研究区油气资源评价的大小及其可靠程度。客观准确地获取实际地质条件下的油气运聚系数是目前油气资源评价中的一个重要的研究课题。

有机碳法中烃源岩面积、厚度、产烃率、运聚系数数据见表10-50-2。根据烃源岩成熟演化及有机质类型等参数，从有机碳恢复系数图版得到洞庭盆地二叠系烃源岩有机碳的恢复系数为1.6，古近系烃源岩有机碳的恢复系数为1.1。

表10-50-2 洞庭盆地二叠系及古近系烃源岩有机碳法资源量计算参数表

(二)氯仿沥青“A”法

根据已确定的有效烃源岩分布面积、厚度、烃源岩密度以及油气运聚系数等，利用氯仿沥青“A”法计算公式评价洞庭盆地的二叠系及古近系烃源岩(表10-50-3)。

表10-50-3 洞庭盆地二叠系及古近系烃源岩沥青“A”法资源量计算参数表

(三)类比法

根据类比法原理，洞庭盆地二叠系烃源岩选择与其石油地质条件相类似的麻阳盆地进行类比，类比系数各单元分别为0.4、0.31、0.13、0.17(表10-50-4)。古近系选择三水盆地南边—丹灶坳陷进行类比，类比系数分别为0.37、0.13(表10-50-5)。

表10-50-4 洞庭盆地二叠系类比法资源量计算参数表

表10-50-5 洞庭盆地古近系类比法资源量计算参数表

四、资源评价结果

(一)油气资源评价结果

1.有机碳法资源量计算

通过确定盆地二叠系及古近系烃源岩分布面积、厚度、有机碳等各项参数，通过蒙特卡罗法相乘，得到洞庭盆地二叠系及古近系各单元烃源岩的资源量(表10-50-6、图10-50-2)。

表10-50-6 洞庭盆地二叠系及古近系烃源岩有机碳法资源量计算结果表

图10-50-2 洞庭盆地石油资源量评价图

2.氯仿沥青“A”法资源量计算

根据已确定的有效烃源岩分布面积、厚度以及烃源岩密度以及油气运聚系数等，利用氯仿沥青“A”法计算公式评价得到洞庭盆地的二叠系及古近系烃源岩各单元烃源岩的资源量(表10-50-7)。

表10-50-7 洞庭盆地二叠系及古近系烃源岩沥青“A”法资源量计算结果表

3.类比法资源量计算

根据类比法原理，洞庭盆地二叠系与麻阳盆地进行类比计算资源量(表10-50-8)。古近系与三水盆地南边—丹灶坳陷进行类比计算资源量(表10-50-9)。

表10-50-8 洞庭盆地二叠系类比法资源量计算结果表

表10-50-9 洞庭盆地古近系类比法资源量计算结果表

4.油气资源量汇总

通过有机碳法、氯仿沥青“A”法以及类比法计算了洞庭盆地二叠系烃源岩和古近系烃源岩的油气资源量，再用特尔菲法汇总石油资源量为6567.32×10⁴t，可采资源量为1200×10⁴t;天然气资源量为19.30×10⁸m³，可采资源量为11.1×10⁸m³(表10-50-10)。

表10-50-10 洞庭盆地油气资源量汇总表

(二)油气资源分布与品位

本次评价油气资源在层系上均分布于二叠系和古近系，深度上属于浅层—中深层，资源分布的地理环境属平原。石油资源的品位属低渗油，天然气资源的品位属常规气。

五、勘探建议

根据本次资源评价结果，洞庭盆地以石油资源为主，石油地质资源量为0.657×10⁸t，天然气地质资源量为19.3×10⁸m³，油气资源丰度达0.88×10⁴t/km²，显示了该盆地具有一定的油气资源前景。

沅江坳陷断裂构造带内的张家冲—蒋家咀—杨阁老等断裂构造带是有利勘探区带。建议进一步加强综合研究，为进一步勘探提供依据。澧县坳陷断裂构造带是较有利勘探区带。该带分布在坳陷南部，勘探目的层主要为白垩系，可形成白垩系“自生自储”式构造油气藏和基底古生界—白垩系“古生新储”式构造油气藏。在构造带内已发现了鲁家铺背斜、南明垸断块、涔南断鼻和沈家湾断鼻四个构造圈闭，这些圈闭埋藏都比较浅，在300～700m之间，对油气勘探很有利。但由于勘探程度低，圈闭可靠程度低，只有鲁家铺背斜较可靠。鲁家铺背斜埋藏深度只有400m，其闭合面积达46.8km²，闭合度为188m，是洞庭盆地已发现的最大的构圈闭造。鲁家铺背斜是一个披覆在古生界基底之上的构造圈闭，圈闭内存在白垩系“自生自储”和二叠系—白垩系“古生新储”两种油气藏组合形式，因此，不失为一个有利的勘探目标，建议对上述有利构造进行地震勘查，落实圈闭，为今后钻探作准备。

二叠系资源量约5400×10⁴t，具有一定的含油气远景。预测在盆地各坳陷内均有二叠系分布。因此认为，沅江坳陷2000km²、澧县坳陷1100km²、常桃坳陷2500km²、湘阴地堑2000km²均为可能的含油气区。

六、小结

通过对盆地深入研究认识，结合本次资源评价结果，认为洞庭盆地以二叠系和古近系为主要生油层，以白垩系和古近系为主要储盖层，具有一定规模的资源潜力和较好的勘探价值。

本次油气资源评价结果，洞庭盆地评价区块地质资源量石油为4640.56×10⁴t(95%)、6567.32×10⁴t(50%)、8934.78×10⁴t(5%);天然气为13.82×10⁸m³(95%)、19.30×10⁸m³(50%)、26.05×10⁸m³(5%);可采资源量石油为1200×10⁴t，天然气为11.1×10⁸m³。

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