盆地叠加改造增加了海相油气勘探和研究的难度

中国海相盆地油气勘探潜力分析~

何治亮　王琳　罗传容　易荣龙
（中国石化荆州新区勘探研究所，湖北荆州　434100）
【摘要】　中国海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。中国海相地层形成于4个建造旋回，经历了4期主要改造事件，根据其发育展布和赋存方式可大致划分为海域区、东部区、中西部区、青藏区。多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点，不同的只是叠加改造的方式。由复式烃源与多期生烃、“改造型”储层、复式封闭体系与保存条件、复式输导网络、复合圈闭、复式油气聚集区构成的复式油气系统是中国海相成藏的基本特点。中国海相领域具有巨大的油气资源潜力，但资源丰度差别很大，且天然气大于石油。海相盆地众多，可供勘探的范围极为广阔。建议采用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探、滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。
【关键词】　海相领域；多旋回盆地；复式油气系统；资源潜力
21世纪初期，中国油气储量和产能的持续增长将依靠4个方面：东部陆上白垩系、第三系陆相盆地稳中求升；西部三叠系、侏罗系煤系地层的增储上产；海域陆相盆地的加速开发；海相领域的重大发现与突破。其中，海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。
中国海相油气勘探领域已得到了国内外石油界的广泛重视。经过“六五”以来各石油勘探开发单位卓有成效的工作以及国家科技攻关项目和各公司相关科研项目的实施，在勘探开发成果、勘探开发技术和地质理论及认识上均取得了令世人瞩目的成果。20世纪80年代后期以来，海相领域的油气勘探陆续取得了一系列具有战略意义的突破，为今后取得更大的突破奠定了坚实的基础。中国海相地层展布范围广，资源潜力大，具备形成大型甚至特大型油气田的地质条件，决定了今后大规模勘探开发的可行性。但海相地层形成时代老，海相盆地经历的后期改造多，导致了复杂的油气成藏条件、相对复杂的地表条件和勘探深度较大等，加之海相领域的整体勘探程度低，传统勘探评价思路存在局限性，使过去的工作存在一定的盲目性，勘探效益不高。中国的海相领域的油气勘探工作，既是挑战，更是机遇。
1　中国海相盆地的地质背景
据统计，我国海相沉积分布总面积大于4561800km2，其中陆上海相盆地数28个，面积3308530km2，海域海相盆地22个，面积1253270km2。
中国海相地层形成于4个建造旋回，经历了4期主要改造事件，根据其发育展布和赋存方式可大致划分为4个大区。
1.1　四个建造旋回
1.1.1　Z— 旋回
属古生代古亚洲洋体系。构成一个完整的开合旋回，是中国展布最广泛的海相层系。其消失的古大洋包括北天山、南天山—大兴安岭洋，西昆仑—东昆仑、祁连—秦岭洋，华南洋，其间的地块广泛沉积了厚度不等的海相地层，其间包括多套优质烃源岩。
1.1.2　D— 旋回
属于古生代古亚洲洋体系。构成了一个相对完整的开合旋回。由于整体属板块聚敛环境，早期的拉张不完全。在早期闭合的大洋处形成一些窄洋盆，块体内形成了小型陆内裂谷。不同地块海相地层发育差异性很大。华北地块以海陆过渡相煤系地层为主，华南地区则以海相碳酸盐岩沉积为主。
1.1.3　 —k1旋回
属于特提斯洋体系。北部地区随着海水向东西两侧的退出转变为陆相环境。南部地区经历了较完整的开合旋回，形成了从裂谷-初始洋-聚敛体制下的弧后边缘海-残余弧后盆地-前陆盆地等原型系列。随着特提斯洋的闭合，海水向南、东、西3个方向退出，中国陆上大部分地区转化为陆相环境。
1.1.4　K2—N旋回
属于太平洋-印度洋体系。仅西藏南部、新疆塔里木等地存在特提斯残留海或近海短时间海侵形成的海湾环境。东南部及沿海陆架地区的裂谷及走滑盆地偶被海侵。晚新生代东海、南海转变为海相环境。
1.2　四大改造事件
1.2.1　加里东晚期事件
形成了多个加里东造山带。中国大部分地区发生褶皱、隆升，沿造山带发生了广泛的花岗岩侵入活动。加里东期形成的超过100×108t储量的油气田遭到不同程度的改造和破坏。
1.2.2　海西晚期事件
较加里东事件弱，形成了多个海西期造山带。岩浆活动较强烈。在经过挤压褶皱隆升后不久，下沉被多个前陆盆地叠加。所形成的油气藏遭到过改造和破坏，但程度相对较弱。
1.2.3　燕山事件
它是深刻地影响中国区域地质格局的事件。表现为造山带的重新活动、地块内部的多方式的构造变形及广泛的岩浆活动。主要由两期事件构成。中侏罗世末，西伯利亚板块向南的推挤形成向南突出的蒙古弧。早白垩世末，太平洋古陆向西的推挤形成向西北突出的华南弧。燕山事件总体来看东部变形较西部强。
1.2.4　喜马拉雅晚期事件
主要起因于印度板块向北的强烈推挤。西部以挤压变形为主。东部则由于块体向太平洋方向蠕散及深部原因，以伸展变形与走滑变形为主。是已形成油气藏的改造与再次聚集的主要时期。
1.3　四个大区
经过多旋回盆地的叠加和多期次的变盆改造过程，中国海相领域表现出不同的地层发育与赋存方式、不同的构造变形样式、不同的成藏系统，因而表现出不同的油气资源潜力和勘探前景。通过分析和比较，中国重力图上所呈现的3条重力梯度带是多旋回演化历史中形成的具有丰富地质内涵的界线，可作为海相勘探领域的分区界线。
所分出的4个大区分别为：海域区——包括东海、南海等区域；东部区——大兴安岭—太行山—武陵山以东的陆地区及黄海及渤海海域；中西部区——西昆仑—祁连山—龙门山一线以北以东的区域，分布有塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、四川等大型盆地；青藏区——新生代快速隆升的区域，包括滇西、川西、青海、西藏等。
2　海相盆地的基本特点——多旋回盆地
除了中国海域晚新生代的海相盆地外，其他海相地层大部分形成于古生代和早中生代，沉积后经过了多期次的抬升、沉降和复杂的褶皱、断裂、岩浆活动与变质作用，多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点，不同的只是叠加改造的方式[1～3]。
中国的“克拉通”仅相当于北美、非洲板块1/20左右，显生宇以来经历了从南纬30°到北纬40°左右的长距离漂移及旋转。在与哈萨克斯坦、西伯利亚、西太平洋、印度、印支-南海等大大小小的板块以及更小尺度的地体间的分离、敛合、拼贴、碰撞过程中，形成了多变的地球动力学背景。这种背景是这些板块内部和边缘成盆与变盆、叠加与改造的内在动力。同时，导致了盆地演化历史中多变的热体制。
中国海相盆地具有条块分割的基底结构，发育网络状的断裂体系，具有极强的不均一性，构成了盆地演化过程中不稳定的边界条件。
在从洋陆板块构造体制向大陆板内体制转化的过程中，古生代构造演化的南北分割性和中、新生代构造演化东西的差异性导致了不同的叠加与改造方式。如塔里木盆地主体在古生代为整体沉降，间以弱改造的整叠加，产生了几个多期复合的古隆起。中生代则表现为盆地边缘沉降、沉积为主的镶嵌叠加方式。新生代又统一为南北两大前陆盆地所构成的大型复合盆地，呈披覆叠加方式。下扬子盆地在古生代与塔里木盆地类似，中生代表现为强烈的挤压变形，新生代为强烈的伸展断裂活动。呈NE向排列的断凹和断凸呈雁形排列，将统一的古生界地层改造成条块分割的格局。统一与分割是两类海相盆地叠加方式的鲜明特点，相对稳定性与活动性成为中西部与其他地区盆地的两种风格[4]。
油气盆地包括3种含义——构造原型、地层实体、油气水赋存的空间。就东部弱改造的新生代盆地而言，常常表现为三位一体。而对以古生界为主的海相盆地而言，构造原型盆地的部分可能已卷入到造山带之中或因抬升而被剥蚀。而保留下来地层实体盆地因构造变形分割、差异升降等原因，具有多个相对独立的油气水流体赋存单元——流体盆地。也正是这些流体盆地，构成了海相领域的具体勘探对象。它们具有较完整的海相地层的保存，变形改造较弱，整体具备顶封和封闭性边界，一般上覆有中新生界沉积。这是一个可能保存早期形成油气同时也具备后期油气生成-运移-聚集-保存的地质单元，既是一个“复杂”或“复式”的油气系统，当然也是一个油气的“保存单元”[5]。
多旋回的改造与叠加过程导致了广泛存在的复合变形作用，形成了不同尺度的复合构造[6]。大至一个叠加的盆地（也称复合盆地），小至一组节理，组成了丰富多彩的复合构造样式。构造变形是把双刃剑。复合变形与复合构造控制了油气的生成、运移、聚集、保存、散失与调整过程，是海相盆地油气规模聚集和大量散失的主要因素。如塔河油田、五百梯气田所处构造都属典型的复合构造。江苏地区句容盆地深层的双重堆叠背形构造，苏北盆地负反转的控凹断裂，则属破坏性的复合构造。
3　海相成藏的基本特点——复式油气系统
3.1　复式烃源与多期生烃
从塔河油田所在的阿克库勒油气区产于奥陶系、石炭系和三叠系的油气性质来看，可能存在多区、多层、多期、多类型的油源，根据流体包裹体的研究，塔河地区可能存在不少于3期的生烃过程。鄂尔多斯北部和川东地区油气藏可能也具有多期、多层系的烃源。有别于陆相盆地的复式烃源。
现有的干酪根热降解学说及相应的排烃理论的局限性已为越来越多的学者所注意[7]。早期形成的大量低熟油和高演化的古老烃源所形成的正常原油均与传统的生排烃理论相悖。可溶有机质成烃、晶包有机质成烃、原油及沥青降解与热裂解成烃、热稳定性较高的有机质晚期成烃，均有学者提及[8]。有人认为五百梯气田的气是由印支-燕山早期形成的油裂解而成。而塔中北坡及哈拉哈塘等志留系近100×108t储量的古油藏可能是塔中及阿克库勒地区油气的重要来源之一。
已压实的泥质岩及碳酸盐岩的排烃机制尚不十分清楚。构造抬升剥蚀减压、烃类形成所造成的高压、碳酸盐岩的压溶作用及晶析作用排烃，是有别于传统压实排烃的一些排烃机制。
在现在所开展的海相资源预测研究中，由于传统评价思路的制约，我们可能过低估算了部分Ⅰ类母质烃源的生烃量（实验证实，颗石藻产烃量是其他藻类的6～15倍），也可能过高估计了部分烃源二次生排烃的规模，特别是有效聚集的规模。
3.2　“改造型”储层
在海相领域的几个重大突破中，油气田储层的储集空间多为后期改造作用所形成。鄂尔多斯中部大气田属古岩溶储层，塔河油田奥陶系也属裂缝及古岩溶储层。川东石炭系是一套经过云南运动改造，发育次生裂缝-溶蚀孔隙的优质储层。塔河油田奥陶系储层形成于一个多期复合变形区，发育多组裂缝系统以及海西早期为主的强烈的岩溶作用，形成了一种“小尺度”上具极强的非均质性，而“大尺度”（经酸化压裂后，探井、开发井的探索范围扩大）上则具相对均质性的优质储集空间。尽管该油田油质较重，但大部分井都能稳产。这些主要受控于构造变形及表生地质作用形成的层状或层控储层或储集体，我们称之为“改造型”储层。
由于年代老，埋藏深，大部分原生孔隙往往因压实、压溶、胶结等成岩作用而大大减少。因此，重视与不整合面有关的古岩溶储层和与褶皱及断裂活动有关的裂缝性储层的探索与研究，是海相油气勘探的重要环节。
3.3　复式封闭体系与保存条件
海相领域的保存条件是公认最重要的成藏条件。由于成岩影响，早期泥质岩盖层封盖能力明显降低，加上断裂及裂缝的发育，导致海相地层的整体封盖能力急剧变差。
也有许多地区还存在优质的盖层。苏北志留系高家边组因伊利石化而呈脆性，但部分井段却钻遇软泥岩并发生缩孔现象。塔河下石炭统的巴楚组，开江地区下二叠统梁山组均属较好的直接盖层。
是否有具高压异常的间接盖层是海相油气大规模聚集的重要条件之一。塔河地区石炭—二叠系内存在的异常高压（压力系数1.2～1.4）是其下奥陶系规模聚集的必要条件。沿异常高压带的薄弱带和边缘，油气向上运移并聚集于石炭系、三叠系、侏罗系及白垩系地层之中。开江地区嘉陵江组二段为一间接优质盖层，其下气藏压力系统为1.4～2.2，为流体异常高压层，构成了良好的区域封闭条件。南盘江地区上泥盆统存在低电阻泥岩，江汉沉湖地区下二叠统—石炭系存在地层异常压力，这些现象值得重视。由直接盖层和异常高压带能构成高效的复式封闭体系。
后期的变形及抬升往往使早期的封闭系统被部分或完全破坏，能否重建封闭是再次成藏的前提。塔河地区早石炭世的快速海侵导致了巴楚组泥岩直接覆盖于奥陶系之上，构成了良好的储盖配置。东河塘油田及雅克拉气田、川东、鄂尔多斯的气田也是重建封闭后的产物。苏北黄桥CO2气田，三水沙头圩CO2气田也都是重建封闭后发生的聚集与保存。
早期形成的油气藏的保存，即受控于区域的保存环境，更取决于局部的保存条件。就层状盖层封闭保存系统而言，油气的保存并不由最好的盖层分布区决定，而取决于同一封闭系统中差盖层的封闭保存能力，由层状盖层＋断层和不整合面构造的封闭系统，其保存能力多由断层或不整合面的封闭能力确定（油气封闭的木桶效应）。
3.4　复式输导网络
海相多旋回盆地的多期复杂构造变形作用形成了复杂的断裂及不整合系统。它们穿越多个单一油气系统，是形成复式油气系统的必要条件。这些多期开启与封闭的构造形迹组合与渗透性地层一起构成了复杂的油气运移系统。如塔里木盆地北部隆起区存在由多期断裂和不整合面所构成的输导网络，使多期多源形成的油气横向上沿断裂和不整合面成带成片富集成藏，纵向上沿断裂多层聚集。沿一些倾没于生烃区的构造脊和鼻状构造，常构成油气二次运移的“汇烃脊”，在油气资源丰度较低的地区，位于“汇烃脊”的圈闭充注能力高，而非“汇烃脊”上圈闭则充满度低或无油气。
3.5　复合圈闭
研究证实，塔河下奥陶统油藏属阿克库勒古隆起控制的大型构造-地层复合圈闭，陕甘宁大气田属中央古隆起控制的巨型构造-地层复合圈闭，五百梯气田则属开江古隆起控制地层-构造复合圈闭，川西地区新场气田也属典型构造-岩性复合圈闭，鄂尔多斯北部上古生界的天然气主要聚集鼻状在构造与河道砂所构成的构造-岩性复合圈闭。川东地区针对71个石炭系不同类型的圈闭进行了钻探，发现气藏42个，成功率57.5%。其中断层圈闭钻探11个，因断层具开启性全部产水。而地层-构造复合圈闭钻探12个，发现气藏10个，成功率83.3%[9]。
加强复合圈闭的研究，深入开展复合圈闭的落实、描述、分析与评价，对海相盆地的油气发现将产生重要的作用。
3.6　复式油气聚集区
在渤海湾陆相盆地勘探实践中，我国石油工作者创造性地提出了“复式油气聚集区”的理论[10]。在海相领域的油气发现中，在同一个构造区带内，常常发现多产层、多圈闭类型、多油气类型甚至多压力系统的油气田（藏），构成具有内在成因联系的油气田群（带）。海相复式油气聚集区与陆相“复式油气聚集区”即相似又不同，表现得更丰富多彩。如塔里木盆地阿克库勒凸起、川东开江古隆起、鄂尔多斯中部大气田均属形成于复式油气系统的典型的复式油气聚集区。
4　中国海相盆地勘探潜力分析
4.1　油气资源量
油气资源量是开展勘探选区评价的重要参考资料。20世纪80年代和90年代初，由原中国天然气总公司和原地质矿产部开展了全国范围的油气资源评价。随着许多领域勘探工作的不断深入，油气资源量又分别进行了调整和补充。由于勘探及研究程度的不同，加之所采取的资源量计算方法不同，同一区域或盆地的资源量往往差别很大。就一个盆地而言，甚至可能导致两种完全不同结论。1994年CNPC计算海相领域（不含海域）资源量为326×108t油当量。根据“八五”以来最近的计算结果，主要海相盆地的油气资源量总体达600×108t以上（表1）[11～13]，几乎超过1倍。

表1　中国主要海相盆地油气资源量简表

从计算结果中可以看出，第一，海相油气资源量中天然气大于石油，勘探对象以气为主。第二，海相盆地油气资源丰度差别很大，整体不富局部富甚至很富。第三，海相领域具有巨大的油气资源潜力。
4.2　勘探现状与勘探潜力分析
中国几代石油人均对海相领域倾注了大量心血。海相油气勘探走过了一条充满希望的曲折之路，既有过成功的喜悦，也有过挫折后的反思。经过艰苦卓绝的勘探与研究工作，已取得了丰富的勘探及研究成果。
（1）发现了一大批中型油气田，累计获石油地质储量大于10×108t，形成了2000×104t的油气产能，已成为中国石油工业不可或缺的的组成部分。尤其是塔里木、四川、准噶尔等盆地一批优质储量的发现，产生了可观的经济效益，建成了几个今后发展能依托的石油基地。
（2）对海相地层的发育展布与赋存方式已基本掌握，估算了海相领域的油气资源量，对不同地区和盆地的油气资源结构和油气资源丰度已形成初步认识，对坚定海相领域的勘探信心和今后的战略选区均具有积极的作用。
（3）在认识到海相领域复杂性的同时，已掌握了许多海相领域成盆、成烃和成藏的内在规律，创造性地提出了一批针对海相领域的地质理论和思路，丰富了石油地质学的内涵，为今后的油气勘探奠定了理论基础。
（4）形成了一批先进有效的勘探技术方法系列，如山地、黄土源、荒漠及高陡地层、盐下的地震勘探技术，超深水平井，欠平衡钻井，高陡地层、巨厚盐层、多压力系统钻井技术及一批针对性的测井、测试技术，深井酸压技术，储层横向预测技术，复杂油气藏描述技术等，为今后勘探提供重要的技术保证。

表2　中国主要海相盆地油气探明程度简表

（资料截止1998年，仅供参考）
勘探效果不甚理想，除了与认识不到位、采用技术方法不配套等原因外，宏观上海相领域的复杂性（事实上已超过中国陆相盆地）和勘探工作量的明显不足、勘探及研究投入不够，是最主要的原因。如中国南方共打井868井，但只有59口井大于3000m，真正打海相地层的480口井中、打古潜山的有166口。华北钻入古生界的井达1509口，但这些探井均以新生古储的古潜山为勘探对象，真正打原生油气藏的几乎没有[10、11]。塔里木、鄂尔多斯、四川等重点盆地资源量的探明程度均不到10%（表2），勘探余地很大。关键是要在总结海相油气成藏及富集规律的基础上找准主攻领域和具体勘探目标，通过选择先进配套的勘探技术系列和构建一个高效的勘探及决策系统，去实现勘探目的。
中国海相可供勘探的范围极为广阔，盆地众多。中国海相油气领域不仅勘探程度很低，而且极不平衡。建议采用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探，滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。
“技术进步和丰富的想象力可以定期开拓新领域”[14]。事实上，关于中国海相领域的所有工作还只是开始，我们面临的领域还很广阔。
参考文献
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范小林
（中国石化无锡实验地质研究所，江苏无锡　214151）
【摘要】　本文概述了下扬子地区中（新）生代盆地构造风格与古生界盆地海相油气成藏的背景，这些背景为该地区中（新）生代盆地历史研究和海相油气勘探实现突破提供基础。根据我们的研究成果，从盆地变格角度提出了下扬子地区海相油气勘探战略目标，同时指出，中新生代构造变格所产生的盆地叠加效应，控制了海相油气的再分配。因此，勘探家应加强对中生代盆地的研究，加快对与构造不整合相关的“削截圈闭”勘探研究，力争获得新进展。
【关键词】　海相领域；油气勘探；构造风格；中（新）生代盆地；下扬子区
1　引言
在下扬子地区油气勘探和油气地质研究中，油气保存条件研究至关重要。勘探事实表明，一个盆地即使具有优越的原始生、储、盖基础，但如果后期保存条件不佳，也有可能完全丧失产油气能力。油气保存条件应从两个层次来认识，第一层次是盆地实体保存，第二层次是油气藏的保存条件，后者是在第一层次存在前提下才能给予讨论。对于有效地找出古生界海相油气保存类型与保存单元，有必要了解中生代盆地叠加及其在地史发展过程中的全部变化，了解下扬子地区盆地经历构造风格的共性及个性。
下扬子地区井下多处发现油气显示，以及地表发现若干沥青点，这就表明了受大地构造控制的残留盆地内，有一定储集能力的储集体中仍有流动油气的强度，说明了地史阶段直至现今有过相当规模的油气运聚成藏过程。在盆地规模，可以发现这些油气显示或油流或沥青点，集中出现在活动断层、盆地隆起边缘构造上以及在井下钻遇的构造不整合界面附近。开展以盆地为整体的区域综合勘探研究，除了重视苏北盆地深层海相油气外，更应该重视苏皖中生代盆地群下伏的古生代地层中海相油气的勘探，从而在下扬子地区培育一个21世纪可以成为接替苏北盆地的能源后备基地。
2　海相源岩特征及中（新）生代构造形变形式
据吉让寿等近期研究成果，下扬子地区占生代盆地与中（新）生代盆地的叠加，是通过构造变格实现的。我们以表1概括表达中新生代构造变格对古生代盆地原型的叠加。考虑到中（新）生代盆地构造风格的差异，以及叠加在古生代盆地不同部位（台内断陷或台缘坳陷）之上，关系到下扬子地区海相找油的重要性，因此，我们十分关注这一领域的有效源岩特征及其对中生代以来形变的响应。

表1　下扬子地区盆地原型并列/叠加区域背景

（据吉让寿等，1999改编）

表2　下扬子区主要海相源岩特征

☆：残留有效源岩；□：二次或多次生烃源岩；△：当前处于生烃阶段的源岩
（据孙肇才等，1993改编）
2.1　源岩特征
评价下扬子区海相岩石有机地化（热解、有机碳、色谱—质谱等）分析已经作过诸多研究（孙肇才等，1993），这是从苏、浙、皖地区的寒武系到三叠纪地层，间隔采取的露头样品和该地区有限钻遇这类地层的井下岩心样品完成的。提出了现今仍具生烃条件的有意义地层，它们是下志留统、下二叠统、下三叠统，其主要特征由表2给出。
2.2　构造形变形式
2.2.1　挤压隆升与构造不整合
根据本区下侏罗统底部、下白垩统底部或上白垩统底部与下伏中、古生代海相地层不同层系的接触关系（K/T,J/Pz2,K/Pz等），并进而推断剥蚀强度表明，江南隆起区剥蚀厚度可达4000～9000m，其余地区剥蚀厚度一般小于4000m，苏皖南部一般在1000m左右（陈焕疆，1989），这表明区域性差异隆升剥蚀，使不同时代地层碳酸盐岩、硅质岩、碎屑岩等长期暴露地表，经风化剥蚀而形成孔、缝、洞，改善储集体的储集空间，既为油气运聚创造条件，又为“削截圈闭”油气藏的形成准备条件（图1）。

图1　博镇地区推覆构造剖面图　（据江苏石油勘探局）

2.2.2　逆冲推覆兼走滑构造体系
下扬子前陆区形变总体呈南北对冲兼走滑构造格局，这是继下扬子南北两个中生代（印支期）前陆盆地（阎吉柱等，1999）发育之后，燕山期（J3-k1，第二变格期）板内造山导致前期前陆盆地被肢解，且上叠走滑盆地，并使古生代海相地层卷入板内形变。
该地区逆冲系统的对冲锋带大致在沿江至苏北东部一线范围内，对冲“根带”分别为张八岭-灌县和江南隆起，中带则分别为盐阜滁和苏皖南两个地区。从根带至锋带，海相盖层剥蚀强度递减，其中，中带与锋带之间存在着二套区域性拆离面（志留系底面和基底面），它们对上部地层形变具控制作用。据地表地质和地震剖面联合解释，下扬子海相地层组成的对冲推覆体系以隔挡式褶皱为主，主要受控于深层次构造拆离面（图2）。
走滑形变受控于缩短和拉伸两大对立作用，并且不属于其中的任一类，因而，在下扬子区形成一套独特的走滑应变体制，其主要形迹，以有序排列的J3-k1小型张性“拆离”盆地的发育来体现（图3）。由于太平洋板块/亚洲大陆之间运矾的变化（大规模走滑形变作用，陈沪生等，1994），使位于“大陆收敛地带”的下扬子区，交嚏地经受拉张和缩短，并造成侧向构造脱离，使得该地区盆地的区域构造背景为T3-J1+2前陆盆地的“解体”，其中的一部分拉张（NE方向）伴随另一部分缩短（NW方向），地炽中岩石碎屑成分说明了有“造山”来源，并且含有丰富的火山岩屑。

图2　HQ-9线地震地质解释剖面（上）；SNP-1线南段地震地质解释剖面（下）　（据阎吉柱等，1999）


图3　下扬子区J3-k1盆蒂构皂展布图　（据吉让寿等，1999）

3　构造变柜与油气响应
3.1　盆地变格叠加
由表1可知，下扬子地区中（新）生代盆地对中、古生界盆地叠加，基本以“前陆、走滑、断拗”两层或三层叠加为主，辅以印支艺来，以指向下扬子地台递进推覆形变地带之下，被掩埋的“影子盆地”（如江南隆起前缘的宣广盆地）。被叠加的中、古生代盆地，曾遭受过隆升剥蚀或轻度形变，源岩热成熟演化过程与构造变格过程中的埋藏史相当（图4），图中拐点代表构造幕式作用，在相应的构造幕式作用下，先期油气有较多散失。165～97.5Ma之间（第二期变格），下扬子区的变形，受南北对挤和北东-北北东断裂系侧（反）向滑动双重作用，在南北对冲形变背景上，叠加北北东-北东走滑推覆（如茅山推覆带），导致下扬子变形区呈菱型网格。由于J3—k1盆地叠置在被肢解的T3—J1+2前陆盆地之上，且J3—k1期岩浆作用涉及海相构造层，对相对早期盆地中的煤系烃源岩的热演化作用不容忽视，这对于先期盆地的改造不仅涉及构造上，更涉及到热体制方面的影响。这一时期（燕山期）的构造变形，使J3—K.盆地对古生代盆地叠加有重要的油气聚集意义。97.5Ma后的K2—E红盆上覆（第三期变格为主），使得已停止的中、古生界源岩生油过程重新启动，二次生排烃类，并在K2—E储层中多套泥岩盖层下得以保存，导致“古生中储”统一的油气系统存在于菱型网格中。如在J3—K.走滑盆地中，由断层封闭的“内枢纽流体聚集区”[P Connolly,et al.,1999]，可作为首选勘探目标。

图4　下扬子盆地埋藏史和源岩成熟度　（据郭念发，1999）

3.2　油气保存响应
中、新生代地史阶段，下扬子地区所经受的4期构造变格（表1）及不同盆地原型的叠加，对海相油气具明显的改造意义，尤其是构造变格具非均衡性，不但使构造形变具分带性，而且还在不同形变带内形成各具特色的盆地叠加，控制了海相油气再生/再分配和最终保存并表现出不同含油气远景保存单元类型（表3）。如前述燕山期构造变格，使下扬子区处于“热体制”作用中，此阶段，中生代盆地叠加于改造的古生界海相盆地之上，使上古生界低熟源岩转化并成熟发生生排烃，下古生界源岩二次发生生排烃，通过断裂、不整合面，运聚于上迭中生代盆地内适宜的储集体中，包括部分陆相/海相地层之间的不整合面附近的“削截圈闭”之中。

表3　下扬子区构造与海相油气的关系

4　勘探目标
由上述可知，涉及有关下扬子盆地遭受构造变格与中（新）生代盆地叠加后找油方向，应在新构造运动体制下，按新的有效源岩、有效储层、有效圈闭三者之间的有效配置来进行目标选择：
（1）注重中生代、中新生代盆地上叠与古生界油气原生或次生成藏关系研究。如苏北“三套”盆地结构叠加改造区，苏皖“背驮式”前陆盆地群叠加区，以及“江南古陆”推覆体前缘之下的“影子盆地”。
（2）以古生界为目的层的油气可以被保存于中等形变地区。落实由逆冲断层或正断层控制的闭合构造，落实形变体下伏宽缓背斜构造。中（新）生代盆地叠加后，这类构造有利于油气再次运聚成藏，除苏北盆地可以找到大中型油气藏外，苏皖盆地群有望发现小型油气藏（如句容、无为盆地）。
（3）下扬子复杂地质构造地区，早期有过生油成熟、高峰过程，但受印支，特别是燕山运动的影响，在进入晚白垩世以来，古生界主要生油岩再次经历埋藏、沉降，进入第二次、乃至第三次生油。因此，当构造变格作为对海相油气储集体改善储集性能，以及海相油气成藏的主控因素，晚期的断裂、构造裂缝、溶蚀孔洞可以成为烃类运聚通道，同时，次生缝、洞、孔可以成为裂缝孔隙型油气储集空间。更重要的是，在构造不整合界面（古风化壳）上侵蚀的原生孔隙、缝洞，可构成隆升削蚀界面附近的“削截圈闭”。
5　结语
综上所述，下扬子地区海相油气勘探的突破，一靠思路，二靠方法。只要我们在努力弄清该地区构造风格基础上，从实际资料出发，认真分析中生代成盆变格叠加结构，深入研究构造变格后的古生代盆地及其油气保存特征、油气富集规律，发挥智力想象，该地区海相油气藏将首先发现于勘探家的头脑中。
致谢：本文得到吉让寿、秦德余两位教授的亲切指导和帮助，在此深表谢忱！
参考文献
[1]阎吉柱，等.下扬子区中生代前陆盆地[J]，石油实验地质，1999,21（2）.
[2]郭念发.关于下扬子区海相油气勘探的思考[J].华东油气勘查，1999,17（2）.
[3]陈沪生，等.中国东部灵璧-奉贤（HQ-13）地学断面图说明书[M].北京：地质出版社，1994.
[4]孙肇才，等.中国南方古、中生界海相油气勘查研究[M].北京：科学出版社，1993.
[5]Connlly P,et al.Prediction of Fracture-Induced Permeability and Fluid Flow in the Crust Using Experimental Stress Data[J], AAPG Bulletin,1999,83（5）.

中国古生代海相盆地在发育和演化过程中，普遍经历了后期盆地的叠加和多次构造运动的改造。中、新生代盆地叠加于古生代海相盆地之上，使之埋深增加，是烃类进一步生成和古油气藏得以保存的必要条件。但与此同时，埋深加大不利于油气勘探，因为随古老海相地层及其所生油气藏埋深的增加，古油藏会向天然气转化，使之更加活跃、更易于运移，保存条件要求更加严格。而且地层埋深过大，会出现石油地质学一般理论难以回答的新课题，如深层—超深层高温高压条件烃类相态等。无论是在古生代海相盆地发育过程中，还是在中、新生代盆地叠加时期，均有区域性构造运动发生，导致抬升剥蚀、褶皱和断裂作用。这些改造作用一方面使海相油气勘探及其石油地质认识更加复杂和困难，可以使先期聚集的油气发生再运移、再聚集甚至散失，总的趋势是使油气分布更加分散，油气藏规模变小。改造作用还使油气的赋存处于动荡变化之中，用现今构造格局很难描述评价油气聚集的客观分布，需要用动态的观点去追踪油气藏在地质历史上的变迁过程，即“追寻过去，才能把握现在”，因而认识与勘探的难度都相当大；改造作用可以导致区域盖层的损坏甚至是封堵能力的丧失，一些常规油气藏转化为稠（重）油藏或沥青。另一方面，改造作用中的构造运动造成隆坳相间格局，也促使油气聚集。改造作用形成的断裂可以起沟通作用，使油气向较浅的部位运移、聚集，抬升作用使油气层埋深变浅，有利于油气的勘探。总之，中国古生代海相盆地的叠加与改造带来了油气地质与勘探上一系列理论和技术上的挑战（胡见义，1996）。

（一）盆地叠加对深层—超深层油气地质理论带来的挑战

我国一些古生代海相盆地上覆很厚的中新生代地层，地层埋藏深度加大，这一方面促使先前成熟度不太高的烃源岩进一步成熟，即二次生烃，提供更多的油气资源；另一方面使已形成的古油藏之盖层更致密，更有利于保存。但埋深的增大，不仅增加了勘探难度，也提出了石油地质学一般理论难以回答的新课题。这是因为石油地质学建立的生烃-排烃、储集-聚集和成藏的理论基础是中浅层，即埋深 2000～3500 m以内的讨论。面对埋深4500～6000 m及更深的地层则出现许多新的问题，如高温（300℃左右）高压下烃类的相态、二次生烃演化和运移机理、高温高压条件下碳酸盐岩和硅酸盐矿物的改造过程、岩石致密程度和孔隙带存在的可能性、不同类型流体分异的反重力说以及烃类遮挡封闭条件的变化等。在我国古老海相地层埋深达到5000～6000 m以下乃至10000 m者，有相当大的体积，对这一领域油气远景的探索是值得的，同时对石油地质理论和勘探技术也是很大的挑战。

（二）盆地改造形成的中央古隆起是油气富集区

中国古生代海相盆地在多旋回演化过程中，较小规模的克拉通块体被规模较大的造山带围限和推挤，发育中央古隆起，如塔里木盆地塔北、中央隆起，四川盆地乐山-龙女寺、泸州-开江隆起，鄂尔多斯中央隆起等。古隆起发育往往有继承型、改造型和反转型几种类型，以继承型为主。古隆起位于生烃灶的周围，成为生烃灶包围或处于生烃灶之内，不整合面和断裂成为油气源源不断向隆起“汇聚”的“高速公路”。古隆起较高部位由于抬升剥蚀，次生型的碳酸盐岩储层发育，如塔里木盆地轮南、塔河油田、鄂尔多斯盆地靖边大气田、四川盆地威远气田等的储层；古隆起围斜部位还是礁滩等高能储集体、砂岩上倾超覆尖灭、不整合遮挡圈闭等形成的有利地带。应该说，没有改造，便没有大规模油气聚集。

（三）较强烈的盆地改造造成海相油气相对分散，浅层次生型油气藏使勘探变得相对容易

古生代海相克拉通盆地在多次改造过程中，对油气运移、聚集和保存的重要作用主要体现在以下3个方面：①隆起抬升，油气层埋藏变浅，水动力条件变得开启，油气藏受生物降解以及水洗氧化演变为重油或沥青，轻质组分散失（图 1-14）。塔里木盆地志留系中曾发生大规模油气运移、聚集，但由于抬升剥蚀及缺乏优质盖层，古油气藏被改造为广泛分布的沥青砂；中国南方的中上元古宇-古生界海相层系，亦曾发生过广泛的油气聚集，由于后期抬升剥蚀及断裂作用，油气藏遭破坏，油气苗分布广泛；②断裂及构造掀斜作用使油气藏发生调整。盆地多次改造中伴随多期次断裂活动，使古油气藏盖层受到切割破坏，油气沿断裂向上运移，在浅层较高级次的盖层之下的较适宜部位可再聚集起来，形成较易发现和勘探的次生油气藏（图1-14），塔里木盆地目前探明的海相油气储量绝大部分属于浅层次生油气藏。如果断裂“通天”，则烃类的损失相当大。在多旋回叠合盆地中，地质历史时期的构造掀斜作用是普遍发生的，由此可造成油气赋存场所随古构造格局的改变而改变。如鄂尔多斯盆地靖边气田，其形成时位于中央古隆起东侧东倾翼部，由于燕山期后整个中央古隆起被改造为区域西倾斜坡，早期气藏发生调整，赋存于西倾斜坡上倾部位被膏盐岩遮挡的地层圈闭中；塔北隆起在新生代演化为库车前陆盆地的北倾斜坡，古隆起南翼下部层系（古生界）南倾，上部层系（中、新生界）北倾，下部层系油气藏经断裂作用、调整到上部层系后，可沿斜坡进一步向南向上倾方向运移、聚集；③构造抬升使烃源岩生烃过程中止。处于热演化过程中的烃源岩，由于构造抬升，经历的地层温度不再升高，则烃源岩不再继续生烃。后期虽可能再次埋藏但如果烃源岩埋深未超过其曾经达到的最大埋深，则烃源岩仍处在生烃停滞状态。因此，不能依据某烃源岩现今成熟度处在油气生成的适当范围内而认为其是现今的有效烃源岩，它代表的是地质历史上某时期的成熟状态，是“化石”有效烃源岩，其成熟度是被“冻结”的成熟度。

图1-14 油气藏的改造作用

（四）被叠加改造的古生代海相盆地要求更为苛刻的石油地质条件

中国海相盆地相对古老，经历的改造次数多，一些盆地后期叠置厚度较大的中、新生代盆地，由此造成其油气富集的条件更为特殊。

（1）形成早且轻烃占主导地位的海相油气资源，对盖层质量的要求更苛刻。如东西伯利亚盆地，其烃源岩时代为元古宙—早古生代早期，成藏较早（古生代），后期遭抬升，埋藏浅，油气藏保存条件取决于良好的厚层盐岩盖层。塔里木、四川、鄂尔多斯盆地古油气藏的存在与其保存尚好的较优质盖层有关。

（2）地层、岩性及其与构造复合的圈闭以及部分保存完好的构造圈闭更有利于油气的保存。国内外勘探实践均表明，古隆起围斜部位大中型油气田分布集中，除与盖层保存完好有关外，还与地层、岩性及复合型圈闭更具有原生性、受后期构造运动影响相对较小有关。

（3）具二次生烃条件、晚期成藏地区油气富集更有效。古生界海相烃源岩在早期成熟度并不高，在中、新生代再次埋藏后，二次生烃，油气藏形成晚，有利于保存。塔里木盆地和田河气田部分天然气来自二次生烃形成的天然气。

总之，古生代海相盆地的叠加改造，给我们认识海相油气地质规律提出全新的研究课题。既要考虑在盆地叠加条件下深层—超深层特殊温压场中的烃类生成、运移、聚集和保存过程和机理，又要动态地全面地考虑海相油气在多次构造运动中的赋存场所、相态变化，还要有针对性地选择勘探技术，如非构造圈闭识别、储层预测技术等。

总之，经过数十年的勘探实践和研究工作，中国海相石油地质理论研究已经取得了长足的进展，但同时也面临着一系列挑战。

（1）在中国古老海相高成熟、较低丰度烃源岩评价方面取得了初步成果

中国海相烃源岩时代老，主要为古生代，甚至为元古宙，部分为中生代初期。它们广泛形成于克拉通内部台地环境中，以低丰度的碳酸盐岩为主。有利烃源岩主要形成于克拉通内局部凹陷闭塞环境和大陆边缘环境中，后者由于后期改造保存相对较少。中国海相盆地中另一类分布广泛的烃源岩，是从海相向陆相过渡阶段形成的以煤系地层为主的烃源岩。

研究认为，尽管中国海相地层烃源岩有机质丰度普遍较低，但要形成工业性油气聚集仍然依靠较高丰度的烃源岩，有机碳含量要大于0.5%，且以泥质岩及泥质碳酸盐岩为主要烃源岩，低丰度的纯碳酸盐岩难以作为烃源岩。

对于热演化程度较高的古生代海相烃源岩，提出了多种成熟度指标及综合评价方法，具有一定的应用价值。

在海相烃源岩研究方面仍面临严峻的挑战，例如由于海相烃源岩形成的控制因素有别于陆相，我们目前尚不能掌握烃源岩分布预测技术，其生烃总量和资源规模仍存在不确定性。

（2）初步明确了中国海相碳酸盐岩储层类型及其控制因素，但对有效储层的预测在理论上尚不成熟，方法上缺少配套有效技术

中国海相碳酸盐岩储层时代普遍较老，以次生改造型储层占主导地位，原生型或经次生改造的原生型储层如礁滩所占比例很少。次生型储层形成除受高能沉积相带控制外，在很大程度上受风化壳溶蚀、表生岩溶、深部岩溶、破裂作用以及白云岩化作用控制。目前对控制碳酸盐岩有利储层的因素研究和预测技术均处于探索之中。需要在碳酸盐岩储层形成机理研究上进行攻关，并选择配套有效的技术进行探测，这将是一个漫长的过程。

（3）中国海相油气藏分布规律已初步建立起来，深入系统的理论形成尚需时日

中国海相油气藏分布遵循“源控论”，但又有局限性。丰富的烃源岩是造成油气富集的重要条件，即“生烃灶”控制油气的富集。但由于盆地演化的多旋回性以及从烃源岩到圈闭的过程相当复杂，“源控”机理发生很大的变化。例如，现今为过成熟或发生褶皱变形的烃源岩虽是无效烃源岩，但其在地质历史时期曾生成过大量油气并聚集和保存下来，而现今“源”与“藏”不匹配，如塔里木盆地满东地区寒武-奥陶系烃源岩现处在过成熟阶段，但其在演化过程中曾造成中央、塔北隆起的油气聚集，由于海相克拉通盆地存在远距离油气运移，则在烃源区之外很远的隆起区（当地不具备烃源岩条件）可以发生油气聚集。再例如，对于早期生烃后期生烃中止的烃源岩区，其周围的一系列区带因形成时期不同，含油气性不同，与早期生烃高峰匹配的区带或圈闭有效，后期区带或圈闭则无效，因而“源控”具有变数；多源多灶和多期成藏还使源控具有极大的复杂性。因此寻找烃源岩演化与古构造格局、储盖组合和运移路径演化的动态耦合关系，即过程追踪与恢复至关重要，也是面临的挑战。

海相油气藏受古隆起控制，一方面古隆起多具继承性，为生烃凹陷环绕或侧接，有利于接受油气；另一方面，隆起区有利于次生碳酸盐岩储层发育，而且侧翼地层超覆或削截尖灭圈闭发育，是油气聚集的重要场所。

海相油气藏的分布还与区域盖层和不整合面有密切关系。最接近烃源岩层的区域盖层之下，油气最富集，不整合面的上、下油气最富集。在有断裂“贯通”的情况下，油气沿断裂呈“串珠状”分布。

应该说，对于中国海相油气藏分布规律的认识还很局限，需要用动态地、从成藏要素和成藏作用在时空上相互关联的统一体去考虑。在漫长地质时期、非均一性很强的巨大空间中去考虑多因素作用的过程和结果，难度是显而易见的。

（4）盆地叠加改造使海相石油地质面临许多亟待解决的难题

盆地的叠加使古生代烃源岩深埋，深层-超深层条件下生烃、运移、成藏机理均发生很大变化，不遵循已有的油气地质理论。构造改造作用使已有油气聚集发生再运移、再聚集和散失，油气分布变得极为复杂。因此需要从全新的视角去研究这一系列的问题。

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