編譯:溫希娟 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

楊勇 (中石油 (土庫(kù)曼斯坦)阿姆河天然氣公司)

審校:郭慶霞 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

結(jié)雅-布列亞盆地的地球動(dòng)力演化及含油氣前景

編譯:溫希娟 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

楊勇 (中石油 (土庫(kù)曼斯坦)阿姆河天然氣公司)

審校:郭慶霞 (大慶油田勘探開(kāi)發(fā)研究院)

結(jié)雅-布列亞盆地是位于中俄交界的潛力含油氣盆地。文章按地層層系對(duì)該盆地的大地構(gòu)造及地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行了詳細(xì)的論述,對(duì)其地球動(dòng)力演化過(guò)程進(jìn)行了分析,并將其與中國(guó)的松遼盆地進(jìn)行了對(duì)比。通過(guò)一系列研究,指出了盆地含油氣性的有利因素和不利因素,對(duì)盆地含油氣地區(qū)的生、儲(chǔ)、蓋層進(jìn)行了遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)。

結(jié)雅-布列亞盆地 大地構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造 地球動(dòng)力演化 含油氣前景

1 位置及研究程度

結(jié)雅-布列亞 (阿穆?tīng)?結(jié)雅)潛力含油氣盆地位于阿穆?tīng)柡印⒔Y(jié)雅河和布列亞河流域,地處阿穆?tīng)?結(jié)雅板塊的平原地區(qū),其大部分地區(qū)位于俄羅斯境內(nèi)的阿穆?tīng)栔?一小部分 (阿穆?tīng)柡佑野?位于中國(guó)境內(nèi)。盆地沿東北走向延伸390 km,寬90～230 km,面積約7×104km2。

在結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地進(jìn)行了比例尺為1∶200 000的航空磁測(cè)和比例尺為1∶500 000的重力測(cè)量,運(yùn)用三點(diǎn)法進(jìn)行了比例尺為1∶500 000和1∶200 000的電法勘探;同時(shí)完成了相關(guān)折射波法區(qū)域地震勘探 (1 450 km)、反射波法精細(xì)地震勘探 (4 500 km)、大地電磁探測(cè)和剖面鉆井 (14 033 m)。1956—1958年間鉆了別洛戈里耶基準(zhǔn)井10-п(2 254 m)和葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞參數(shù)井2-Е(2 803 m)。

從1962年起在涅克拉索沃、別洛策爾克沃、安費(fèi)諾格諾夫、伊吉庫(kù)特斯卡亞、波杜瓦里寧、拉多斯季、杜博夫斯克耶等區(qū)塊進(jìn)行了深井鉆探,鉆了14口深井 (31 005 m)和92口地質(zhì)淺井 (69 369 m),總鉆井?dāng)?shù)近1 000口,其中大部分進(jìn)行了繪圖,但僅有73口井的井深超過(guò)了500 m?？傊?同遠(yuǎn)東大陸南部的其他地區(qū)相比,在結(jié)雅-布列亞凹陷進(jìn)行的石油勘探總量最多。

2 大地構(gòu)造及地質(zhì)結(jié)構(gòu)

在大地構(gòu)造上盆地屬于斷裂成因地塹體系,沿東北向延伸140～200 km,寬15～80 km,包括列爾曼托夫、別洛格爾斯克-科米薩羅夫、瑟喬夫卡-斯帕索夫、米哈伊羅夫、葉卡捷林娜斯拉夫和阿爾哈拉等地。它們被劃分成若干隆起帶——布拉格維申斯克、波爾塔夫斯克-波茲杰耶夫斯克和賴奇欣斯克 (圖1和圖2)。斷裂成因地塹中沉積層厚度在盆地邊緣為500 m,到中心地帶達(dá)到3 500多米,且自西向東逐漸降低:盆地西部地帶厚達(dá)3 000多米 (列爾曼托夫、別洛格爾斯克-科米薩羅夫),中部近2 500 m(葉卡捷林娜斯拉夫、米哈伊羅夫、波亞爾科沃),東部沉積厚度約為1 000～1 500 m(阿爾哈拉)。凹陷各個(gè)隆起地帶的蓋層厚度不超過(guò)500 m。

盆地褶皺基底為古生界蛇紋巖、復(fù)理石-硬砂巖、變質(zhì)巖和巖漿巖,在興安嶺-布列亞和普里額爾古納斯克高嶺碰撞過(guò)程中形成。在古生界沉積組合中發(fā)現(xiàn)有寒武系、泥盆系、煤系和二疊系組合。中古生界和上古生界沉積被大量特爾馬-布列亞綜合體 (從花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖到超基性巖石)及阿爾塔新綜合體 (堿性花崗巖、花崗正長(zhǎng)巖)侵入巖侵入。

盆地的沉積蓋層為上侏羅統(tǒng)-晚第三系火山成因-陸源成分的大陸沉積,沉積蓋層剖面具有下列組成部分。

2.1 侏羅系

葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞組 (上侏羅統(tǒng)伏爾加階)——通過(guò)鉆井在凹陷傾伏區(qū)發(fā)現(xiàn)該組,尖滅于凹陷邊緣,未露出地面。含砂巖-泥巖-粉砂巖,該組下部為基底層 (近100 m),由礫巖和含凝灰?guī)r的礫巖組成。泥巖夾層厚度為10～16 m,粉砂巖厚度近60 m,可見(jiàn)厚約37 m的安山巖-石英安山巖夾層,有時(shí)可見(jiàn)碳酸巖夾層。在地塹邊緣砂巖和礫巖夾層增加,出現(xiàn)凝灰質(zhì)流紋巖。該組厚度在列爾曼托夫凹陷內(nèi)為510～1 592 m,在米哈伊羅夫凹陷超過(guò)802 m,在別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷內(nèi)為629 m,在葉卡捷林娜斯拉夫超過(guò)1 185 m。葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞組符合第Ⅳ套地震相。

該組下部推測(cè)有生油巖,在這里發(fā)現(xiàn)了少量天然氣顯示。

圖1 結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地構(gòu)造示意圖С С—瑟喬夫卡-斯帕索夫沉陷帶,Б—布拉格維申斯克隆起帶, Л Б—列爾曼托夫-別洛格爾斯克沉陷帶,ПП—波爾塔夫斯克-波茲杰耶夫斯克沉陷帶,МЕ—米哈伊羅夫-葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞沉陷帶,Р—賴奇欣斯克隆起帶;凹陷:Ⅰ—列爾曼托夫,Ⅱ—米哈伊羅夫,Ⅲ—阿爾哈拉,Ⅳ—羅曼諾夫,Ⅴ—葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞,Ⅵ—?jiǎng)e洛格爾斯克-科米薩羅夫,Ⅶ—薩普羅諾沃,Ⅷ—斯帕索夫,Ⅸ—瑟喬夫卡,Ⅹ—德米特里耶夫,Ⅺ—拉扎列沃,Ⅻ—科斯秋別,ⅩⅢ—布拉格維申斯克,ⅩⅣ—格羅杰克沃斯科耶,ⅩⅤ—波爾塔夫卡-伊利因斯科耶,ⅩⅥ—塔爾巴哈臺(tái),ⅩⅦ—烏斯片斯科耶,ⅩⅨ—沃斯克列先諾夫卡,ⅩⅩ—秋甘斯克,ⅩⅪ—加里寧

圖2 結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地綜合地質(zhì)剖面 (據(jù)Ⅰ-Ⅰ測(cè)線)1—花崗閃長(zhǎng)巖侵入;2—結(jié)雅-謝列姆金斯克碰撞帶碎屑;3—侏羅系-下白堊統(tǒng)雜巖沉積 (斜坡相、沖積相、湖相、火山巖相);4—下-上白堊統(tǒng)雜巖沉積 (湖相、深水-湖相、沖積相);5—上白堊統(tǒng)-新生界雜巖沉積 (湖相、湖相-沉積相);6—斷裂和逆掩斷層;7—預(yù)探井;8—油膜;9—?dú)怙@示;圖1中地震剖面的位置

在結(jié)雅-布列亞盆地的西北部,上侏羅統(tǒng)的捷普斯卡亞組和莫爾羌組地層位于中侏羅統(tǒng)海洋性沉積之上,含礫巖。捷普斯卡亞組為細(xì)粒和中粒砂巖,含粉砂巖、泥巖和凝灰?guī)r夾層,煤層的厚度達(dá)3 m,該組總厚度為1 000 m。莫爾羌組上覆下莫爾羌亞組厚度近1 500 m,主要為砂巖,含粉砂巖、凝灰?guī)r、礫巖和煤夾層。

2.2 白堊系,下統(tǒng)

伊吉庫(kù)特斯卡亞組 (別里阿斯階-凡蘭吟階)含噴發(fā)巖-火山碎屑巖組分。在許多大型凹陷中發(fā)現(xiàn)有明顯的巖相變異,在中心凹陷地區(qū)大多表現(xiàn)為陸源巖,而在邊緣凹陷地區(qū)的則為火山巖。在地塹中心地區(qū)這些沉積由砂巖、粉砂巖、泥巖、煤和安山巖組成,在地塹邊緣安山巖和安山流紋巖成分增加,出現(xiàn)了凝灰?guī)r和火山角礫巖夾層。安山巖厚度為233 m,泥巖層厚度為19 m。該組總厚度在列爾曼托夫凹陷內(nèi)為876 m,米哈伊羅夫凹陷內(nèi)為780 m,別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷內(nèi)為788 m,在盆地褶皺界內(nèi)為1 054 m。伊吉庫(kù)特斯卡亞組符合第Ⅲ套地震相,其基底為ⅢⅡ-Ⅳk反射層,蓋層為ⅡⅡ-Ⅲk反射層。

在一些地區(qū)將伊吉庫(kù)特斯卡亞組劃分為兩個(gè)亞組:上組厚近1 000 m,覆蓋著砂巖、粉砂巖、泥巖和礫巖;下組厚度超過(guò)300 m,覆蓋著流紋巖、安山巖及其凝灰?guī)r。

伊吉庫(kù)特斯卡亞組可能為生油巖,發(fā)現(xiàn)了少量天然氣顯示 (1-О П井,1 198～1 995 m井段)和油膜。

結(jié)雅-布列亞盆地西北部別里阿斯階-凡蘭吟階聚集著上莫爾羌亞組和佩列梅金組的陸源巖,它們?yōu)樯皫r、礫巖和泥巖,含煤層,厚度在500～2 000 m之間波動(dòng)。

波亞爾科沃組 (戈杰里夫階-下阿爾必階),第Ⅱ套地震相,與地塹范圍之外的下伏層組相比分布更為廣泛。最厚處位于凹陷中部,在這里發(fā)現(xiàn)了整合產(chǎn)狀;凹陷的邊緣地區(qū)和隆起部分埋藏著波亞爾科沃組沉積,伴有侵蝕和礫巖,基底是更為古老的發(fā)育。按巖性和古生物學(xué)資料可分為兩到三個(gè)亞組(Г о р б а ч е в И.Ф.,1971; Т и м о ф е е в А.А., 1966)。不論從整個(gè)組來(lái)講,還是從亞組來(lái)講,巖相空間變化都很大。

2.2.1 А.А.Т и м о ф е е в(1966)和 И.Ф.Г о р б о ч е в (1971)的論述

凹陷中心地段下波亞爾科沃亞組位于凹陷下段,呈韻律性,為砂巖、粉砂巖和泥巖 (700 m)夾層,上段為泥巖,含少量粉砂巖夾層 (220 m)。凹陷邊緣的亞組成分中富含火山巖:安山巖、凝灰?guī)r、凝灰角礫巖,厚約250 m。剖面常為混合類型:砂巖,間或?yàn)槟页梢驇r石、粉砂巖、泥巖、礫巖、煤夾層、安山巖、凝灰?guī)r和層凝灰?guī)r。此類剖面厚達(dá)200～450 m。盆地東部可見(jiàn)透鏡體和泥巖狀石灰?guī)r、石灰砂巖夾層。

上波亞爾科沃亞組還有一個(gè)特點(diǎn)就是巖相變化大,特別是在下段。凹陷中部富含泥巖、凝灰砂巖、粉砂巖、礫巖。亞組厚約600 m?？拷枷葸吘壧幓鹕綆r數(shù)量增加,出現(xiàn)了煤夾層。在靠近斷裂的隆起處主要為火山巖,厚約300 m,有酸性和基性安山巖、安山玄武巖、凝灰?guī)r、熔巖角礫巖及流紋巖。

2.2.2 С.И.В о й к о в а я的論述 (1993)

上亞層。在斷裂中心地帶剖面由凝灰砂巖、凝灰粉砂巖和泥巖構(gòu)成,靠近邊緣地帶安山巖和安山-流紋巖、凝灰?guī)r及熔巖角礫巖成分增多。厚度在幾十到幾百米之間變化。

中亞層。主要為黑色含碳砂巖-粉砂巖-泥巖,含凝灰?guī)r和凝灰成因巖石夾層。87%為泥巖和粉砂巖層,黑色高含碳泥巖層厚度在10～80 m之間,高含碳泥巖層總厚115～160 m?？拷鼣嗔堰吘壍貛Х凵皫r、砂巖和礫巖數(shù)量增多,安山巖和安山-玢巖的厚度增加。該亞層總厚785 m。

下亞層?；疑凵皫r、泥巖、砂巖互層,夾煤質(zhì)透鏡體和凝灰質(zhì)混合物,甚至在單一構(gòu)造中的厚度也很不穩(wěn)定,最厚可達(dá)363 m。

波亞爾科沃組推測(cè)是生油巖。在這里發(fā)現(xiàn)了油膜 (別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷,1-Б г井,1 198～1 212 m井段;米哈伊羅夫凹陷11-k井,370～562 m井段,1-c井,650～760 m井段)、瀝青(列爾曼托夫凹陷,18-k井,776～780 m井段)和氣顯示 (列爾曼托夫凹陷,18-k 井, 682 m井段)。

盆地東南部下白堊統(tǒng)沉積及阿穆?tīng)柡友匕侗换◢弾r、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖侵入 (哈林、上阿穆?tīng)柤安剂诌_(dá)綜合體)。

2.3 上統(tǒng)

扎維京斯克組 (土侖階-坎佩尼階)位于更為古老的沉積斷裂和沉積間斷處。其特點(diǎn)是沒(méi)有或僅有少量的火山成因發(fā)育和煤混合物,巖相變化不大。與下伏層組相比,扎維京斯克組沉積分布更為廣泛,但最厚處也位于凹陷中心地帶。盆地多數(shù)地區(qū)波亞爾科沃組和扎維京斯克組之間的沉積間斷包括阿爾必階上部、賽諾曼階和土侖階下部。只有盆地東部地區(qū)這一期間仍延續(xù)火山侵入活動(dòng),在阿爾必階和賽諾曼階邊界內(nèi)含沉積間斷。這一期間形成了較厚的 (1 500 m)流紋巖、粗面流紋巖以及二者的凝灰?guī)r,還有少量安山巖及其凝灰?guī)r、凝灰砂巖和凝灰粉砂巖。

2.3.1 А.А.Т и м о ф е е в(1966)和 И.Ф.Г о р б а ч е в (1971)的論述

按巖性構(gòu)成和時(shí)代分為兩個(gè)亞組 (Г о р б а ч е в И.Ф.,1971;Т и м о ф е е вА.А.,1966)。

下扎維京斯克亞組始端為灰色石英-長(zhǎng)石砂巖段,含硅質(zhì)及石英礫石,其上為粉砂巖和類黏土狀黏土,末端為黑色類黏土狀黏土段 (標(biāo)志層)。亞組厚度為300 m。

上扎維京斯克亞組始端為30 m厚的粉砂巖和砂巖夾層段,其上為25 m的類黏土狀黏土,含石灰?guī)r碎屑,末端為粉砂巖和泥巖互層。

2.3.2 С.И.В о й к о в а я的論述 (1993)。

第一層 (賽諾曼階)為細(xì)粒泥巖、黏土成分,含凝灰成因混合物。厚度從幾十米到170 m。背斜層中構(gòu)造缺失。該層基底符合ⅠⅡ-Ⅱk地震相。

第二層 (賽諾曼階-土侖階)常見(jiàn)砂巖、粉砂巖、泥巖互層,剖面往上巖石的粒度增加,出現(xiàn)含煤碎屑巖。在杜博夫斯克耶構(gòu)造中地層為凝灰?guī)r和凝灰成因巖石 (30～190 m),最厚處1 010 m(別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷)。在別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷中該層厚度為540 m,在米哈伊羅夫凹陷中為570 m。構(gòu)造背斜層中該層厚度降低或無(wú)。

第三層 (土侖階)。黑色、暗灰色泥巖、粉砂巖、砂巖,偶見(jiàn)煤、礫石和凝灰?guī)r,黑色高含碳泥巖層厚35 m,地層總厚55～71 m。亞組總厚在96～254 m之間,從構(gòu)造斷層盤(pán)到背斜層厚度逐漸減小,最后幾乎完全尖滅。基底為Ⅰ地震相。

第四層 (賽諾亞統(tǒng))下部為砂巖、粉砂巖、泥巖互層,夾含煤碎屑巖,亞組厚度在28～360 m之間,基底符合Оп-Ⅰк基準(zhǔn)層。

扎維京斯克組是潛力生油巖。在別洛格爾斯克-科米薩羅夫凹陷 (3-н,400～600 m井段)和米哈伊羅夫凹陷 (12-к,502～602 m井段)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了甲烷氣顯示。

查加揚(yáng)斯卡亞組 (馬阿斯特里赫特階-達(dá)寧階)以水平覆蓋層形式覆蓋著整個(gè)結(jié)雅-布列亞盆地,覆蓋層疊覆著扎維京斯克組和波亞爾科沃組侵蝕表面,有時(shí)超覆結(jié)晶基底。該組最厚處位于盆地中部(達(dá)580 m),為循環(huán)構(gòu)造——分為3個(gè)亞組,表現(xiàn)為單獨(dú)的沉積循環(huán),每個(gè)亞組的巖石粒度逐步降低,從剖面上部的細(xì)粒砂巖逐步變?yōu)轲ね痢Ｔ摻M疊覆著粉砂巖、泥巖、砂巖,夾礫巖和褐煤。個(gè)別黑色泥巖層厚3～48 m。通過(guò)地震相測(cè)定蓋層為下查加揚(yáng)亞組的細(xì)粒砂巖層。盆地東南上查加揚(yáng)亞組的上部分布著典型的基夫金斯基層,含較厚褐煤層。

發(fā)現(xiàn)少量天然氣顯示和油膜。

2.4 古生界-上第三系-第四系

結(jié)雅-布列亞盆地古生界-第四系地層統(tǒng)稱為結(jié)雅層系,疊加有砂巖-礫巖和泥巖-粉砂巖地層,總厚400 m,從上到下包括下列各組:

賴奇欣斯克組 (下-中始新統(tǒng))——黏土、砂,厚40 m;

穆西諾組 (漸新統(tǒng))——黏土、砂,褐煤層厚48 m,該組總厚300 m;

布祖利組 (下-中中新統(tǒng))——砂、粉砂、黏土,褐煤層厚9 m,該組總厚126 m;

薩臧科夫組 (上中新統(tǒng))——砂、黏土、粉砂、礫石、褐煤,總厚30～120 m;

別洛格爾斯克組 (上新統(tǒng)-夸特)——礫石砂,厚50～100 m。

2.5 地球動(dòng)力演化

盆地沉積蓋層的形成始于后侏羅紀(jì)時(shí)期,當(dāng)時(shí)正是蒙古-鄂霍茨克海閉合期 (圖3),由于左側(cè)平移斷層斷距較大,沿湯盧系統(tǒng)深斷裂帶和阿穆?tīng)柕刭|(zhì)板塊轉(zhuǎn)彎處開(kāi)始形成斷裂型狹長(zhǎng)凹陷 (圖4),形成的地塹被厚厚的葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞組和伊吉庫(kù)特斯卡亞組填充。各組巖石內(nèi)的陸源復(fù)礦碎屑巖和粗粒碎屑巖成分、較差的分選性及圓滑度都證明,這些地層是在斷裂地形條件下形成的?；诖?邊緣深斷裂的活動(dòng)性很強(qiáng),伸張條件下沿這些深斷裂發(fā)生了火山巖的侵入,形成了厚度超過(guò)1 000 m的多相態(tài)安山巖-流紋巖亞層。

В.Г.В а р н а в с к и й發(fā)現(xiàn),隨著時(shí)間的推移斷裂地層呈多階段、延續(xù)態(tài)勢(shì)。最明顯的斷裂活動(dòng)發(fā)生在侏羅系和白堊系的凡蘭吟階和戈杰里夫階,或者是別里阿斯階和凡蘭吟階。記錄的斷裂地層活躍性沖量證明,在缺失更早沉積期的沉積物中存在斷裂板塊。

大約從巴列姆階開(kāi)始一直到晚白堊世沉積廣泛分布在斷裂地層中,具有沉降特征 (圖4)。波亞爾科沃組和扎維京斯克組的沉積中含沖積相、湖相、深水湖相,其中深色高含碳泥巖層為生油巖。到阿爾必階中期沉積伴有火山活動(dòng),證明這是一個(gè)從斷裂 (特別是深斷裂)向沉降演化的過(guò)渡期。

沉積速度的減緩,亦即沉積厚度的降低證明沉降期向沉降反演的過(guò)渡。在查加揚(yáng)斯克、賴奇欣斯克及其他新生界層系中出現(xiàn)了沖刷、不整合,發(fā)育了部分粗碎屑巖沉積。這一演化階段具有多樣化特點(diǎn),沉積條件 (查加揚(yáng)斯克組、薩臧科夫組、別洛格爾斯克組的淺水湖相沉積)和上升條件彼此差別很大,僅在上新統(tǒng)初期反演特征占主導(dǎo)地位。

圖3 遠(yuǎn)東大陸地區(qū)南部古構(gòu)造示意圖a—晚侏羅紀(jì),b—早白堊紀(jì),c—目前;1—板塊邊界;2—中國(guó)-朝鮮陸臺(tái);3—縫合線 (地層發(fā)育標(biāo)志);4—地塊;5—火山帶 (火山活動(dòng)標(biāo)志);6—斷裂上覆凹陷;7—被動(dòng)邊緣變形盆地;8—結(jié)雅-謝列姆金斯卡亞碰撞帶;9—被動(dòng)邊緣;10—海盆;11—錫霍特沖積平原;12—俯沖帶;13—內(nèi)蒙古逆掩斷層帶;14—平移斷層; 15—斷裂;16—板塊運(yùn)動(dòng)方向;火山帶:Б Х—大興安嶺,С А—錫霍特,Х О—興安嶺-鄂霍茨克,А л—阿爾昌;А р—阿爾謝尼耶夫, У О—烏姆列坎-奧戈賈;盆地:З Б—結(jié)雅-布列亞,С—松遼, В Б—上布列亞,С р А—中阿穆?tīng)?С у—孫加里;平移斷層:Т Л—湯盧,А С—阿穆?tīng)?謝列姆金斯克,К Т—韓國(guó)-臺(tái)灣

圖4 結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地主要地質(zhì)演化階段1—結(jié)雅-謝列姆金斯卡亞古生界碰撞帶;2—哈林斯卡亞花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖侵入 (T),上阿穆?tīng)?布林達(dá)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖侵入(K1);3—葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞 (J3-K1b)、伊吉庫(kù)特 (K1bv)和下波亞爾科沃組 (K1h-br)斷裂相;4—中-上波亞爾科沃組(K1br-K2cm)和扎維京斯克組 (K2t-cp)沉積相;5—查加揚(yáng)斯克組 (K2m-P)、賴奇欣斯克組 (P21-2)及結(jié)雅層系 (P-Q1)逆沉降相;6—液態(tài)烴初始生成深度;7—板塊移動(dòng)方向

所以,結(jié)雅-布列亞盆地因上侏羅統(tǒng)-巴列姆階多個(gè)階段的斷裂作用形成,該斷裂在亞普第-賽諾曼階更替為斷裂上覆沉積層,在馬阿斯特里赫特-中新統(tǒng)更替為沉降反演體系,結(jié)束于前上新統(tǒng)反演。

3 含油氣前景

3.1 生油層

剖面上生油巖系由伊吉庫(kù)特斯卡亞組、波亞爾科沃組和扎維京斯克組構(gòu)成,沿剖面往上生油巖中的有機(jī)碳含量依次為:伊吉庫(kù)特斯卡亞組0.01%～1.00%,波亞爾科沃組0.04%～3.84%,扎維京斯克組2.5%～3.0%?？傮w來(lái)講,泥巖和粉砂巖中的有機(jī)碳含量為0.15%～2.50%,砂巖中為0.5%～0.7%,主要為腐殖質(zhì)有機(jī)質(zhì),所以認(rèn)為結(jié)雅-布列亞盆地主要為含氣型盆地。在葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞、伊吉庫(kù)特斯卡亞和波亞爾科沃組下部巖系中,斷裂下陷最深的地區(qū)破壞程度為中等(M K1-2)。在這一破壞階段烴源巖系不僅生成了液態(tài)烴,也生成了氣態(tài)烴。

在俄羅斯東南部和中國(guó)東部的盆地構(gòu)造中,大陸沉積——沖積相、湖相、沼澤相起主導(dǎo)作用。以前有觀點(diǎn)認(rèn)為,這些沉積可生成氣態(tài)烴,而中國(guó)和澳大利亞的盆地研究顯示,此類沉積也可成為液態(tài)烴源。毫無(wú)例外,如松遼盆地一樣,在結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地埋深最深處也存在此類地層。

3.2 儲(chǔ)集層

在葉卡捷林娜斯拉夫斯卡亞、伊吉庫(kù)特斯卡亞等未經(jīng)歷高溫作用、沒(méi)有巖漿侵入和噴溢的層系中,連通孔隙度參數(shù)值為12%～19%,滲透率為0.05μm2。這些地層的儲(chǔ)層主要為孔隙-裂縫型,甚至在噴發(fā)巖層中也測(cè)出了裂隙,這些噴發(fā)巖層在一定條件下有助于烴的聚集,中國(guó)在類似盆地太古界至新生界地層的火山巖中發(fā)現(xiàn)了十幾個(gè)油氣田。白堊系沉積具有良好的儲(chǔ)集性 (Ⅰ～Ⅲ級(jí)):波亞爾科沃組的連通孔隙度為11.18%～25.11%,滲透率為0.14μm2;扎維京斯克組的連通孔隙度為23.1%～28.5%,滲透率為0.115～0.120μm2。在剖面上部裂縫-孔隙型儲(chǔ)層變?yōu)榭紫缎蛢?chǔ)層。

泥巖層為局部遮擋層,厚度16～250 m,整個(gè)剖面可見(jiàn)較厚的侵入巖層。扎維京斯克組被視為局部流體遮擋層。

3.3 油氣顯示

在結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地發(fā)現(xiàn)了油氣標(biāo)志,在剖面上表現(xiàn)為氣顯示,巖心中瀝青含量增加,有油膜析出 (圖1)。對(duì)列爾曼托夫、米哈伊羅夫和別洛格爾斯克凹陷研究區(qū)域巖心中的瀝青含量以及在鉆井過(guò)程中所獲取油膜的瀝青含量進(jìn)行的分析顯示,其成分中具有環(huán)烷烴的特點(diǎn),并伴有芳香烴混合物,類似于蒙古和中國(guó)同一沉積層中的石油。

3.4 構(gòu)造特征

斷裂凹陷沉積蓋層分為23個(gè)東北、西北和亞緯度走向的短軸背斜褶皺,范圍 (3.0～7.0)km ×(5.0～9.5)km,斷距在50 m到600 m之間。伊吉庫(kù)特斯卡亞和波亞爾科沃組的短軸背斜巖層傾角為25°～30°,扎維京斯克組的傾角為5°～10°。大多數(shù)背斜靠近斷裂邊緣,主要分布著火山巖和粗粒碎屑陸源巖,少數(shù)為優(yōu)質(zhì)油氣藏。從巖性上講,地層發(fā)育最厚的凹陷中心地帶屬于優(yōu)質(zhì)沉積層,該區(qū)研究得很少。此外,在5個(gè)局部短軸背斜進(jìn)行的深鉆井顯示,構(gòu)造的地球物理處理很差。通過(guò)1～2口井對(duì)短軸背斜的前景進(jìn)行了評(píng)價(jià)。數(shù)量不多的深鉆井 (10口井)分散在3個(gè)凹陷的8個(gè)區(qū)塊,同時(shí)部分井位于沉積厚度不大 (1 000～1 500 m)的侵入露頭覆蓋褶皺帶 (杜博夫、安費(fèi)諾格諾夫、波杜瓦里寧構(gòu)造),沉積帶的構(gòu)造圈閉和巖性圈閉還未勘探。在背斜隆起帶常見(jiàn)噴發(fā)巖-火山碎屑巖和侵入巖地層,而其上覆沉積層在隆起處形成了背斜覆蓋褶皺,裂隙增大,有侵蝕痕跡。這樣,結(jié)雅-布列亞盆地的背斜型圈閉往往是不利于油氣聚集的。最普遍的有利于油氣聚集的圈閉在巖性、地層和構(gòu)造上都具有遮擋性,一般為噴發(fā)地層中的沖積錐、風(fēng)化殼,以及古河道圈閉。

4 結(jié)論

盡管在結(jié)雅-布列亞盆地開(kāi)展了大量的地質(zhì)勘探工作,但總體來(lái)講這些工作還是不完善的,至今仍未獲得對(duì)工業(yè)油氣聚集進(jìn)行評(píng)價(jià)的資料。14口深井中沒(méi)有一口能在良好構(gòu)造條件下鉆進(jìn)并且按常規(guī)進(jìn)行測(cè)試。

證明盆地潛在含油氣性的有利因素有:

(1)暗色高含碳巖石可能為生油巖,巖層很厚,達(dá)到生油主帶中心斷裂帶的深度,地溫增減率良好 (近38℃/km)。

(2)存在遮擋型儲(chǔ)集巖和潛在的油氣聚集構(gòu)造巖石。

(3)存在石油系列的氣顯示和油膜痕跡,它們是存在油氣田的直接指標(biāo)。

(4)從地質(zhì)-地球物理、地層、古地理參數(shù)、火山活動(dòng)和構(gòu)造性質(zhì)方面來(lái)講,結(jié)雅-布列亞盆地與松遼盆地很相似。在松遼盆地在白堊系沉降期沉積中發(fā)現(xiàn)了28個(gè)油藏,在侏羅系-下白堊統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了5個(gè)氣藏,都與盆地發(fā)育斷裂期相符。

不利因素:

(1)大多數(shù)腐殖質(zhì)有機(jī)質(zhì)成分可能為生油層系,其埋深并未達(dá)到初始生氣深度。

(2)上白堊統(tǒng)地層 (扎維京斯克組)沉積速度低,也就是說(shuō),厚度薄,埋深淺,在松遼盆地該層系主要為生油構(gòu)造。

(3)有利于油氣聚集的構(gòu)造尚未大量發(fā)現(xiàn)。

在鉆井質(zhì)量較低、研究不足的情況下,大量無(wú)開(kāi)采價(jià)值的井使人們對(duì)盆地的前景產(chǎn)生了懷疑。但考慮到對(duì)盆地的大地構(gòu)造研究并不充分 (尚不清楚有利于油氣聚集的主要圈閉類型),對(duì)中生界-新生界復(fù)合體的研究還很有限,目前做出盆地是否具有含油氣前景的結(jié)論為時(shí)尚早。

總的來(lái)講,在結(jié)雅-布列亞盆地所開(kāi)展的工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足對(duì)其進(jìn)行評(píng)價(jià)的要求。根據(jù)已有資料可將其視為前景含油氣盆地,但不在前期進(jìn)行勘探的測(cè)區(qū),主要可能會(huì)在列爾曼托夫、米哈伊羅夫、別洛格爾斯克以及斯帕索夫等凹陷 (圖1)中心地帶和靠近邊緣地帶的白堊系沉積中發(fā)現(xiàn)中小型 (主要為小型)油氣藏。毫無(wú)疑問(wèn),在興安嶺-布列亞地塊的區(qū)域性上沖斷層帶和下沖斷層帶也有可能發(fā)現(xiàn)油氣田,這些地帶由于晚古生界和晚中生界的擠壓沿盆地東緣形成,類似于鄂爾多斯盆地和準(zhǔn)格爾盆地 (中國(guó))的逆掩斷層帶。前寒武系、古生界和中生界花崗巖中類似風(fēng)化殼也應(yīng)該引起關(guān)注。

根據(jù)2002年1月1日的官方評(píng)價(jià),結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地的原始總資源量為5 220×104t D2級(jí)燃料,其中有550×104t石油和凝析油,430 ×108m3天然氣。根據(jù)不同作者的評(píng)估,盆地的預(yù)測(cè)資源量為:原油1×106～250×106t,天然氣40×108～100×108m3。人們?cè)谏喜剂衼喤璧匕讏紫党练e中曾發(fā)現(xiàn)了阿德尼坎氣田,探明儲(chǔ)量19.9 ×108m3,根據(jù)與上布列亞含氣盆地進(jìn)行的類比,結(jié)雅-布列亞潛力含油氣盆地每一個(gè)前景構(gòu)造的前景資源量可能為40×108m3,甚至更多。

盆地發(fā)育沉降期發(fā)生了有利于油氣生成和聚集的沉積物的聚集,到早白堊紀(jì)末期產(chǎn)生了火山活動(dòng),盆地經(jīng)歷了斷裂期向沉降期的過(guò)渡,而從晚白堊紀(jì)末期開(kāi)始更替為沉降反演?；诖?結(jié)雅-布列亞盆地的官方原始資源量評(píng)價(jià)未必能大幅提高。

資料來(lái)源于俄羅斯《Г е о л о г и ян е ф т ииг а з а》2008年2月

10.3969/j.issn.1002-641X.2010.6.001

2009-05-21)