黄亚男 张树林 沈 雷等
摘要:措勤盆地沉积巨厚海相碎屑岩和碳酸盐岩,具备形成油气的物质基础,是重要的海相油气勘探区域。以实测地层剖面统计为基础,对中上侏罗统接奴群,下白垩统则弄群、多尼组、郎山组、捷嘎组及上白垩统竞柱山组作为盖层的宏观及微观特征进行了研究,探讨了地壳抬升、断裂活动、高原隆升与中生代油气保存的关系,初步认为伴随高原隆升构造运动对盆地油气保存的不利因素占主导地位。
关键词:油气保存;盖层特征;构造运动;措勤盆地
中图分类号:TEl21.1;TEl22.2文献标识码:A
前言
措勤盆地为大型海相盆地,位于青藏高原班公错一怒江缝合带和雅鲁藏布江缝合带所夹持的冈底斯一念青唐古拉地块中西段,平面展布为近东西向条形,东西向长约800km,南北最宽约130km,面积约104x104km2。盆地北以班公错一怒江缝合带为界与羌塘盆地相接,南以隆格尔一查仓断裂为界与冈底斯岩浆弧为邻,向东以申扎断裂为界与比如盆地毗邻,向西延出国境,为大一中型复杂挤压性叠合盆地(图1)。原型盆地面貌受后期多次构造运动改造,如何准确认识高原隆升对盆地油气保存的影响和控制作用,成为措勤盆地油气资源潜力评价的关键,因此,从盆地盖层宏观与微观特征及构造运动对油气保存的影响两方面对措勤盆地中生代油气保存条件进行了分析。
1盆地盖层特征
盖层条件直接影响油气聚积、保存和空间分布,是油气成藏和保存的关键条件之一,也是盆地含油气远景评价的重要考察因素。
1.1盖层宏观特征
盖层宏观特征不仅反映盖层横向分布连续性,而且对盖层封闭机理及能力具有决定性作用。措勤盆地盖层主要发育于中上侏罗统接奴群,下白垩统则弄群、多尼组、郎山组、捷嘎组及上白垩统竟柱山组。盖层岩性以粉砂岩、粉砂质页岩、泥岩、泥灰岩、微晶灰岩、致密火山岩为主,总体上可分为泥页岩、碳酸盐岩和火山岩3类。受两缝合带及南部火山岩发育影响,侏罗、白垩系盖层集中发育于措勤盆地中北部。
1.1.1中上侏罗统接奴群盖层展布
中侏罗世,冈底斯古陆西北部发育冲积相和海陆过渡相沉积,东部由南向北发育海陆过渡相一浅海相一半深海深盆相沉积。由于与古陆距离不同,海陆过渡相及浅海相沉积碎屑岩表现为西部较粗,东部较细的特点。盖层分布于冈底斯古陆北缘、措勤一申扎一线至班公错一怒江断裂构造带间的东西向狭长地区。总体上看,措勤盆地中上侏罗统接奴群盖层岩性以泥页岩和泥晶灰岩为主,盖层厚度变化较大,北厚南薄、东厚西薄,盖层较厚地区主要位于二级构造单元它日错凹陷。
1.1.2下白垩统盖层展布
1.1.2.1早期多尼组、则弄群盖层展布
早白垩世初期,措勤盆地发育一套海陆交替三角洲相一浅海局限台地相沉积,形成4个明显的沉积中心(改则一洞错一色林错一带的川巴沉积中心、班戈一多巴沉积中心、革吉县一带沉积中心和捷嘎一亚热一带沉积中心),也是措勤盆地盖层发育的主要地区。实测地层剖面盖层厚度统计显示,盖层岩性以泥质岩为主,火山岩、灰岩为辅,厚度一般为200—1000m。盖层展布以麻米凹陷一它日错凹陷一卓瓦凹陷一带为中心向南、北减薄;捷嘎一亚热一带由于火山岩厚度增加,盖层相应增厚。
1.1.2.2晚期郎山组、捷嘎组盖层展布
早白垩世晚期,措勤盆地发生大规模海侵,海水直抵班公错一怒江地区,形成稳定浅海台地相沉积环境。盆地北部广泛发育郎山组碳酸盐缓坡一台地沉积体系,发育浅海台地相生物灰岩、内碎屑灰岩、生物碎屑灰岩、微一泥晶灰岩,夹泥灰岩和钙质泥岩。盆地南部以间隙火山溢流开阔碳酸盐台地一浅水陆棚相沉积为主,以捷嘎组为代表,岩性主要为灰岩、海相碎屑岩和火山岩。
郎山组和捷嘎组盖层厚度变化较大,盆地东北部和西南部盖层厚度较大,其中,革吉一雄巴一带和阿索一带由于碳酸盐岩沉积厚度大,盖层厚度也相应较大;而革吉一邦巴凹陷南部和它日错凹陷中部为盖层分布最有利地区,盖层岩性主要为泥晶灰岩和滨一浅海相泥质岩夹火山喷发岩。
1.1.3上白垩统竞柱山组盖层分布
晚白垩世初期,印度洋板块向北俯冲,措勤盆地大面积隆升,海水由东向西退出,海陆过渡相仅见于西部日土地区,区内沉积以河流相和湖相沉积为主,发育泥质岩盖层但普遍较薄。洞错一色林错深凹陷郎多客嘎剖面竞柱山组厚度为164m,而泥质岩盖层厚度仅为34m,而西部革吉地区弄瓦卓姆剖面竞柱山组则为厚度达220m的辫状河沉积砾岩及砾屑砂岩。
1.2盖层物性特征
1.2.1突破压力与封闭烃柱高度
根据前人研究成果及区域资料,盆地出露中生代盖层中,则弄群泥灰岩、竞柱山组泥灰岩和多尼组页岩突破压力大于或等于6.0MPa,属于高突破压力类盖层;则弄群泥岩、竞柱山组泥灰岩、钙质泥岩、捷嘎组泥晶灰岩和接奴群灰岩突破压力为1.0~3.0MPa,属于中突破压力类盖层;郎山组微晶灰岩、捷嘎组泥晶灰岩和接奴群灰岩突破压力为0.2~0.5MPa,属于较低突破压力类盖层。总体上,泥页岩类盖层具有较高的突破压力。
根据现有措勤盆地中生代盖层样品突破压力测试分析数据,定量计算盖层理论封闭烃柱高度显示:泥灰岩及部分页岩封闭烃柱高度相对较大,封闭油柱高度为312.24~416.33m,封闭气柱高度为59.52~79.36m;泥岩和部分泥灰岩封闭油柱高度为156.12m,封闭气柱高度为29.76m;微晶灰岩封闭油柱高度为10.41~52.04m,封闭气柱高度为1.98~9.92m。
1.2.2盖层岩石孔隙度、渗透率特征
措勤盆地中生代同时发育泥质岩类、灰岩类和火山岩类盖层:泥质岩类成岩作用较强,岩石致密,平均孔隙度为1.34%,平均渗透率为16.30×10*4μm2,接奴群下部、捷嘎组、多尼组中部、则弄群中部均发育泥岩、页岩段;灰岩类盖层岩性致密,平均孔隙度为1.02%,平均渗透率为28.64×10μm2,中接奴群上部、多尼组、郎山组及捷嘎组均发育灰岩段;火山岩类盖层平均孔隙度为1,33%,平均渗透率为21.89×10-4μm2。综合分析,措勤盆地泥质岩类、灰岩类和火山岩类盖层物性封闭性均较好,属低孔、低渗盖层,尤以泥质岩和泥晶灰岩盖层最佳。
1.3盖层综合评价
措勤盆地中生代盖层较为发育,盖层类型丰富,盆地内出露各组地层均发育较好的盖层层位。侏罗系盖层物性较好,厚度也较大,对油气保存较为有利;白垩系发育封闭性较好的泥质岩、碳酸盐岩等,盖层条件较为有利,形成良好生储盖组合。平面上,北部坳陷带内它日错凹陷中晚侏罗世至古
近纪长期作为继承性沉积中心,成为盆地内盖层发育最好的地区;北部麻米凹陷和革吉一邦巴凹陷内中生代盖层也较发育,油气保存条件也较好。
2构造运动对油气保存的影响
印度洋板块与欧亚板块碰撞作用及高原隆升使措勤盆地遭受强烈抬升、剥蚀和构造改造,不仅对原型盆地产生强烈改造,也对盆地油气成藏系统产生重大影响,特别是高原强烈变形和隆升使措勤盆地油气保存条件异常复杂。
2.1抬升剥蚀与油气藏保存关系
措勤盆地抬升运动表现为差异性抬升,南部隆起带与北部坳陷带抬升幅度不同,盆地西部与东部抬升幅度也存在差异,造成盆地南部与西部剥蚀量相对较大,北部和东部剥蚀量相对较小,进而造成措勤盆地油气藏保存条件的复杂性。
不整合界面是地层抬升和剥蚀的表现,措勤盆地中生代发育多期不整合界面,指示了措勤盆地抬升、剥蚀过程。盆地主要盖层发育层位多尼组和郎山组间未见不整合面存在,反映多尼组和郎山组为连续沉积。盆地北部坳陷带内多尼组与郎山组最为发育,坳陷内出露地层也主要为新生代和白垩纪地层,说明地层抬升幅度较小,盖层未受大量剥蚀,油气保存条件较好。而盆地南部隆起带内出露地层较老,反映地层大幅度隆升而遭受严重剥蚀,油气保存条件较差。但王纪祥等根据野外地质调查观察不整合界面,推测可能存在不整合油气藏。
2.2褶皱一逆冲构造与油气藏保存关系
措勤盆地新生代褶皱一逆冲构造的构造样式与典型造山带前陆地区逆冲推覆构造存在一定的差异。前陆地区逆冲推覆构造以长距离逆冲推覆为主,推覆构造变形分带性明显,特别是发育规模较大的逆掩断层,沿逆掩断层产生的断弯和断展褶皱常为油气聚集有利部位;而措勤盆地内新生代褶皱一逆冲构造分带性不明显,构造类型以高角度逆断层为主,低角度大型逆掩断层不发育。
根据措勤盆地变形特征分析认为,逆冲断层对油气成藏影响主要表现在2方面:①盆地褶皱一逆冲构造形成于南北向挤压体制,逆冲断层与挤压褶皱联合组成断层一背斜型圈闭,共轴叠加于早期东西向褶皱之上,即可以使早期圈闭构造规模加大,也可以在古近系产生新的圈闭构造,为油气二次成藏提供聚集场所;②逆冲断裂发育过程中在断裂带附近形成大量构造裂隙和次生断裂,既增加了油气运移动力,又为油气运移提供了通道,但断裂的发育破坏了油气藏保存条件,油气可能沿断裂带散逸。
2.3走滑断裂与油气藏保存关系
措勤盆地走滑断层规模较大,可分为北西向和北东向2组,形成菱形网格状,浅层构造较发育,部分走滑断裂可深切至基底,断层多表现为破碎带,断裂带内角砾岩、碎裂岩、断层泥发育。沿断裂带油气化探异常较明显,野外调查见油气显示。
措勤盆地走滑断层对油气藏的影响主要表现在4方面:①促进油气的运移和聚集,特别是深切至基底的断裂可使深部油气沿深断裂进行垂直运移,并在适当的浅层圈闭中聚集成藏;②断层切割深,同时浅层构造发育,油气可能沿断裂运移到地表,造成油气散逸,沿断裂分布的油气显示也表明该类断层具有一定破坏性;③断层走滑作用产生的挤压分量叠加于早期东西向褶皱构造之上,可以使早期东西向线状褶皱发生形态改变,形成“弯隆”状圈闭,可以为油气二次运移提供良好聚集场所;④走滑断裂切割早期褶皱和断裂体系所形成的网状断层系可能使地层和圈闭构造破碎,严重破坏油气保存条件,卓弄巴复式背斜即被北东向走滑断裂切割造成圈闭条件破坏。
2.4伸展地堑构造与油气藏保存关系
新生代以来,青藏高原发育一系列近南北向地堑和断陷盆地,地貌上表现为南北向或北北东向负地形带,并切割近东西向冈底斯构造带,造成冈底斯构造带南北向断陷盆地与断块山相间的现今地貌。南北向断裂发育时期较晚,切割早期形成的近东西向和北西向断裂,一般呈现沿南北向断裂发育的负地形,很可能指示在青藏高原隆升过程中地表浅部处于拉张应力环境。虽然野外调查对盆地东部南北向正断层进行路线追索,未发现油气显示,但化探调查显示该系列断层存在明显异常,可以判定油气沿断裂带发生渗漏,表明该系列断层对油气藏具有较强破坏作用。
3结论
(1)措勤盆地中生代盖层较为发育,以低孔、低渗盖层为主,横向展布具有一定连续性,盖层物性和封闭性较好,泥质岩、泥晶灰岩类盖层为最佳盖层。
(2)构造运动对措勤盆地油气系统具有重大影响:一方面可形成新的构造圈闭,并有利于油气的垂向运移和再次成藏;另一方面,多期构造作用相互叠加,断裂构造活动相对强烈,使油气成藏条
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