劉文均，林良彪，鐘怡江，陳安清

（成都理工大學(xué) 沉積地質(zhì)研究院，成都610059）

立足國內(nèi)，加強地殼中油氣資源的尋找和開發(fā)，是中國當(dāng)前重要的經(jīng)濟政策之一，其中，油氣成藏評價是油氣資源尋找的重要環(huán)節(jié)。油氣是地殼中性質(zhì)相對特殊的物質(zhì)，它的密度較小，存在多種物質(zhì)形態(tài)并在一定條件下相互轉(zhuǎn)化和遷移，并且受生、儲、蓋等物質(zhì)基礎(chǔ)及地溫場和地應(yīng)力場的控制。地殼中油氣藏的形成，包括原始有機質(zhì)的聚集、烴類的生成、成熟、運移和最終保存，都是在沉積盆地一定的構(gòu)造環(huán)境中，經(jīng)歷了一定的時間過程完成的，是有效時間過程和有效空間環(huán)境協(xié)調(diào)配合的產(chǎn)物。長期以來人們用生、儲、蓋組合作為油氣成藏評價的準(zhǔn)則，但在生烴層存在的前提下，如何更有效地評價儲、蓋條件或成藏圈閉條件呢？這是本文試圖探討的問題，謬誤之處，請指正。

1 非均一的沉積和構(gòu)造環(huán)境有利于油氣成藏

受到非滲透性地層圍限的滲透性地層，都是在一定的多向的非均一條件下形成的[1]。任何均一的水平巖層，盡管具有良好儲集性能，也是難于成藏的。當(dāng)有遮擋層存在而形成單向非均一條件時，成藏的可能性在實際中仍然很少；只有在特殊環(huán)境下形成的多向非均一條件，才有可能形成有利于成藏的有效圈閉（圖1）。

這種非均一的條件，包括非均一的地層沉積和非均一的構(gòu)造條件2個方面，即通常說的地層圈閉和構(gòu)造圈閉。一般來說，陸相沉積環(huán)境所形

圖1 非均一成藏概念示意圖Fig.1 Schematic diagram of nonuniform hydrocarbon accumulation concept

任何有利于油氣聚集的圈閉環(huán)境或類型，即成的地層，多具有非均一性特點，特別是河流－三角洲環(huán)境，而湖泊環(huán)境所形成的地層相對較均一，因此陸相地層中的油氣藏，常形成由巖相控制的非構(gòu)造型圈閉，四川盆地上三疊統(tǒng)須家河組、鄂爾多斯盆地下二疊統(tǒng)山西組中的氣藏，多屬此種類型。海相地層相對較均一穩(wěn)定，而一些特別的沉積環(huán)境，也可能形成非均一的地層，如障壁島、碳酸鹽礁灘、同沉積斷裂控制的臺－盆交替、臺緣斜坡等，這些巖相環(huán)境也是可能形成良好的圈閉，普光大氣田就是很好的實例。不整合面上下、古隆起頂部和邊緣，也容易形成具有非均一性的沉積體。非均一的構(gòu)造環(huán)境，通常是指由造山運動所引起并造成地層中的褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造和不整合，它的意義在于改變均一性的沉積地層或加強非均一性的沉積地層，使之成為更加有利于油氣聚集的非均一條件，即形成復(fù)合型和構(gòu)造型圈閉。當(dāng)然，在有的條件下也可能使有利的地層條件遭到破壞。在海相地層中，這類圈閉是最常見的。四川盆地東部開江隆起上的氣田，就是在2期不整合面所夾持的有利的非均一地層中，印支期的隆起褶皺和燕山中期的隔檔式褶皺，進一步改善和加強了非均一的圈閉條件；因此，在開江隆起上不大的范圍內(nèi)，上石炭統(tǒng)黃龍組中集中形成了1個大型、3個中型和若干小型天然氣田（圖2）[2]。至于所謂成巖圈閉，實質(zhì)是巖層在特定的物理、化學(xué)條件下，通過“水－巖”作用而形成或加強的非均一性地層。

當(dāng)然，構(gòu)造對地層條件的改造，也需要在過渡性或準(zhǔn)穩(wěn)定的構(gòu)造條件下，強烈的構(gòu)造條件，如中下?lián)P子地區(qū)的燕山運動，對于圈閉環(huán)境的形成也是弊多利少的。反之，均一的地層、構(gòu)造環(huán)境，通常表現(xiàn)為地層連續(xù)、巖性穩(wěn)定、均一、構(gòu)造簡單、產(chǎn)狀平緩，這樣的地區(qū)，即使存在具有良好的滲透性能的地層，油氣成藏的可能性也是很小的，這也是人們的共識。

2 過渡性的沉積或構(gòu)造環(huán)境有利于油氣成藏

圖2 川東地區(qū)燕山期形成的隔檔式褶皺中的石炭系大中型氣田Fig.2 Large and medium gas fields found in the carboniferous of the ejective fold forming in Himalayan period in East Sichuan（據(jù)胡光燦等，1997）[2]

在自然界中，不同環(huán)境或不同狀態(tài)的物質(zhì)和現(xiàn)象間，常存在過渡性的環(huán)境或狀態(tài)。在地球歷史演化過程中，也普遍存在多種形式的過渡性環(huán)境或狀態(tài)，它們常成為油氣成藏的有利地段。在克拉通盆地的演化過程中，前陸盆地是在擠壓環(huán)境下，克拉通與造山帶間的過渡帶；被動大陸邊緣則是在伸展環(huán)境下，克拉通與大洋盆地間的過渡帶：國內(nèi)外大量事實表明它們都是油氣成藏的有利地區(qū)。在沉積環(huán)境中，碳酸鹽臺地邊緣和斜坡是一種過渡性的沉積環(huán)境，大陸河流與海洋或湖泊間的三角洲環(huán)境是另一種過渡性沉積環(huán)境，它們也都是有利于成藏的。四川盆地近年來發(fā)現(xiàn)的普光、龍崗大氣田，就是分布在東吳運動后揚子北緣的碳酸鹽臺地邊緣的礁灘相中。著名的分布在四川盆地東緣北北東向的湘黔層控型鉛鋅－汞礦帶，它的形成與出現(xiàn)在早寒武世晚期的生物礁灘和中寒武世早期臺緣斜坡相中的古油氣藏有關(guān)[3]。詳細(xì)的研究表明，這些礦床中，不僅存在大量與成礦溫度一致的過成熟瀝青，金屬礦物與脈石礦物中有許多有機包體存在；而且礦床中硫的來源，與同期海水硫酸鹽在以甲烷為還原劑的熱化學(xué)還原反應(yīng)有關(guān)，成礦作用所消耗的天然氣可達(dá)數(shù)百億立方米之多。在四川盆地，晚三疊世須家河組，是過渡性的海陸交互環(huán)境的沉積產(chǎn)物，鄂爾多斯的山西組也是海陸交互沉積，它們都是重要的油氣層。過渡帶有利于成藏的根本原因，是在這些環(huán)境或條件下，容易出現(xiàn)有利于油氣成藏的非均一沉積環(huán)境或出現(xiàn)有利的構(gòu)造改造環(huán)境。

甚至在中國構(gòu)造演化的時間軸上，由相對穩(wěn)定的加里東階段到相對活動的燕山－喜馬拉雅階段間的在構(gòu)造上具有過渡特點的海西－印支階段，就成為中國海相油氣藏的主要層段。在四川、塔里木和鄂爾多斯三大盆地的演化過程中，海西－印支期的構(gòu)造、沉積演化有如下共同特點（圖3），即：（1）這些盆地都是位于古老的陸塊或地塊上，雖然其演化歷史有所不同。（2）它們的盆地疊合關(guān)系和序列大都是克拉通／克拉通／前陸盆地或陸內(nèi)拗陷盆地。（3）它們大都經(jīng)歷了中生代復(fù)雜構(gòu)造運動的改造，于燕山晚期或喜馬拉雅期最終定型。（4）海西－印支階段的升降運動較頻繁，造成地層結(jié)構(gòu)不完整，缺失多，侵蝕間斷多。（5）加里東階段的構(gòu)造活動相對穩(wěn)定，升降運動較少，地層發(fā)育較完整，侵蝕間斷少。（6）升降運動多不均衡，造成多期次的局部隆起、拗陷，隆起多具繼承性或遷移性，隆起區(qū)及其翼部，地層的超覆、尖滅現(xiàn)象普遍，隆起區(qū)頂部喀斯特現(xiàn)象也很普遍。（7）升降運動常導(dǎo)致古地理、沉積格局的重大變化，這種變化因各盆地的大地構(gòu)造位置及其邊界不同，在時間上和特點上有所差異。（8）海西－印支期大都有強烈的基性火山噴發(fā)活動發(fā)生。

圖3 中國三大盆地的構(gòu)造運動、盆地演化和地層結(jié)構(gòu)對比圖Fig.3 Correlation of the tectonic movement，basin evolution and stratal configuration in the three major basins in China

另一方面，對中國海相油氣藏形成和分布特點的共識是[4，5]：（1）中新生代盆地的疊合，對海相克拉通盆地中油氣資源的保存至關(guān)重要。（2）中新生代盆地對海相盆地的不同疊合類型和改造強度，對油氣資源的保存也是很重要的，它們對海西－印支期克拉通盆地的影響，較之加里東盆地，是最為直接的、有效的。（3）海相克拉通盆地中的古隆起及其斜坡是油氣主要富集區(qū)。（4）克拉通盆地中由升降運動引起的古地理、沉積格局的改變，有利于生、儲、蓋組合的形成，塔里木東河塘組砂巖的出現(xiàn)、川北臺盆格局的出現(xiàn)、鄂爾多斯延長組的變化，都是很好的實例。（5）區(qū)域性平行不整合面（超層序界面）上下地層常形成有利的儲層，塔里木盆地C／D界面下的東河塘砂巖、四川盆地P／C界面下的黃龍組白云巖、鄂爾多斯盆地山西組和石盒子組底部的粗砂巖，都是位于侵蝕間斷面之上的。（6）油氣分布受有效烴源巖分布及其熱演化史的控制，克拉通或克拉通式的盆地疊合關(guān)系，不一定造成油氣資源的破壞，有利條件下，可以形成古生新儲或新生古儲的油氣藏，塔里木盆地、四川盆地和鄂爾多斯盆地都有很好的實例。（7）復(fù)合型圈閉和非構(gòu)造的巖性圈閉是主要的油氣成藏類型。

可以看出，這些共識和前述海西－印支期的構(gòu)造、沉積的共性和特點，都是密切相關(guān)、相輔相成、互為因果的，從而導(dǎo)致三大盆地中，在構(gòu)造演化過程中具有過渡性特點的海西－印支期地層，成為海相油氣資源的重要成藏區(qū)。

3 多旋回構(gòu)造形成的盆地疊合有利于油氣成藏

中國地質(zhì)構(gòu)造演化具有多旋回特點，特別是在克拉通盆地的演化過程中，多旋回運動形成的疊合盆地更是十分普遍的。疊合盆地有利于油氣成藏的重要原因有2個方面。首先，中新生代陸相盆地對海相盆地的疊合具有特別重要的意義，海相地層中的油氣資源，只有疊合才能保存，這是普遍的共識，因此研究它們間不同的疊合類型和方式，成為評價海相油氣藏的重要內(nèi)容之一。更重要的是，中國大型疊合盆地的形成，大都經(jīng)歷過多次不同階段的構(gòu)造運動[6]。以塔里木盆地、四川盆地和鄂爾多斯盆地為例，它們都是從晉寧運動甚至更早的呂梁運動開始進入克拉通演化階段，經(jīng)歷了加里東、海西階段，而后于晚海西或印支運動后為陸相盆地所覆蓋，因此，它們的疊合方式都是克拉通／克拉通／前陸盆地或陸內(nèi)拗陷盆地。在這些不同發(fā)展階段構(gòu)造運動所形成的陸相與海相盆地之間，不同發(fā)展階段的海相克拉通盆地之間，甚至由于幕次運動所形成的不同次級盆地之間，普遍有不同性質(zhì)的不整合構(gòu)造面存在，它們的形成大都經(jīng)歷了一次或多次不同性質(zhì)的構(gòu)造運動，造成上下地層間的缺失間斷、侵蝕剝蝕、起伏不平、隆起拗陷和不整合關(guān)系，不整合面上的也因此會出現(xiàn)若干尖滅、超覆現(xiàn)象，從而在這些不整合面上下形成油氣成藏的有利場所。在塔里木盆地中，塔北隆起是在志留紀(jì)與奧陶紀(jì)之間的晚加里東運動中出現(xiàn)的（圖4），造成T74、T70、T60這3個不整合面，古隆起頂部不整合面下的古喀斯特帶是有利的油氣成藏帶；不整合面上的削蝕三角帶和上超三角帶也是重要的油氣成藏帶。在四川盆地的演化過程中，震旦紀(jì)末的上升運動導(dǎo)致川南資陽－合川一帶隆起，造成燈影組頂部形成喀斯特侵蝕帶；加里東運動中形成了川中、黔中、雪峰和川北低緩隆起（圖5）；印支運動形成了瀘州、開江等隆起（圖6）；海西－印支階段，更出現(xiàn)云南運動（C／D）、黔桂運動（P／C）、東吳運動（P3／P2）3次構(gòu)造運動，造成明顯的地層間斷、侵蝕、古地理輪廓的改變等：四川盆地中海相油氣藏的形成都與這些構(gòu)造運動所形成的構(gòu)造面上下的隆起、侵蝕和特殊地質(zhì)體密切相關(guān)，它們的分布也大都集中在這些古隆起上（圖7）。

《內(nèi)克拉通盆地》一書的主編M.W.Leighton（1991）在總結(jié)全球克拉通盆地的發(fā)育對油氣分布的影響時曾經(jīng)強調(diào)指出：“基準(zhǔn)面移動對油氣性質(zhì)和分布的重要影響”[8]。他認(rèn)為層系的上下不整合為油氣的圈閉提供了無數(shù)的機會，它們代表了基準(zhǔn)面的移動和隨之出現(xiàn)的侵蝕或沉積間斷，而克拉通盆地中存在的多個以不整合為界的層系，就有多套可能的儲層－圈閉組合，不整合面上下都有可能形成油氣藏，因此他特別強調(diào)采用多種手段對盆地深部的不整合面詳細(xì)研究。美國大陸中部北美陸塊上的許多盆地中，古生代的沉積可以以區(qū)域性構(gòu)造運動所形成的不整合面為界，區(qū)別為4個大的層序（單元），即Sauk層序、Tippecanoe層序、Kaskaska層序和Absaroka層序，它們的底界分別出現(xiàn)在寒武系底部、中奧陶統(tǒng)底部、中泥盆統(tǒng)底部和上石炭統(tǒng)底部，分別成為在北美大陸上可以追蹤的區(qū)域性的不整合面。在這些不整合面上的圈閉包括：河道砂、峽谷中的淺海碳酸鹽巖、上超尖滅和披蓋構(gòu)造（主要發(fā)生在古隆起上）；不整合面以下的遠(yuǎn)景區(qū)主要在前期的高地形和截頂圈閉等。例如在威利斯頓盆地中，Nesson和Cedar Creek背斜隆起上擁有該盆地石油產(chǎn)量的絕大部分，它們不僅具有多期活動的特點，而且有基底構(gòu)造的影響。在晚加里東運動中形成的中央堪薩斯隆起南的杰納索古隆起頂部及斜坡上形成的大油氣田中，Tippecanoe不整合面下隆起頂部的寒武－奧陶系阿巴克爾灰?guī)r中的優(yōu)質(zhì)儲層，是在早期白云巖化后，經(jīng)歷長期風(fēng)化、淋濾和溶蝕作用的結(jié)果。Absaroka不整合面上上石炭統(tǒng)底部的得梅因砂巖所形成的上傾尖滅帶，也形成大型的巖性或復(fù)合型油氣藏。在非洲陸塊撒哈拉地臺上的阿爾及利亞古隆起上，經(jīng)歷了加里東、海西和印支運動所形成的克拉通盆地中，目前已成為世界上重要的油氣區(qū)，重要的大油氣田也都分布在多個不整合面上下，主要儲層有寒武系、志留系、石炭系和三疊系底部砂巖，重要油氣田有以三疊系砂巖為儲層的哈西魯邁勒大氣田，以寒武－奧陶系砂巖為儲層的哈西邁斯歐德大油氣田，以三疊系砂巖為儲層的古爾德巴蓋勒大油氣田。由此可見，在疊合的克拉通盆地中，多期構(gòu)造運動所形成的不整合面和多期古隆起（背斜）對油氣聚集的意義重大，在中外克拉通盆地中都是同樣存在的。因此，在多期疊合的大型克拉通的油氣藏評價中，千方百計地發(fā)現(xiàn)和研究盆地深部隱藏的區(qū)域或地區(qū)的不整合面的特點，更是十分重要的。

圖4 塔北隆起油氣藏橫剖面圖[4]Fig.4 Cross section graph of oil and gas accumulation in the north Tarim uplift

圖5 中上揚子加里東運動地質(zhì)、構(gòu)造略圖[5]Fig.5 Geological and tectonic rough sketch of Caledonian movement in the middle and upper Yangtze

圖6 中上揚子印支運動地質(zhì)－構(gòu)造略圖[5]Fig.6 Geological and tectonic rough sketch of Indo－China movement in the middle and upper Yangtze

圖7 四川盆地海相地層中油氣藏的分布與古隆起的關(guān)系Fig.7 Relationship between the distribution of oil and gas accumulation and paleo－uplift in the marine strata in Sichuan Basin

4 結(jié)論

在成藏評價中，上述三者的關(guān)系是相互依存和影響的，其中，由油氣資源特性所決定的成藏圈閉的非均一性特點是主導(dǎo)條件，而過渡性的沉積或構(gòu)造環(huán)境以及在多旋回構(gòu)造形成的疊合盆地中，特別是在疊合盆地中由于多次構(gòu)造運動所形成的不整合界面上下，更容易形成非均一的成藏圈閉，是由主導(dǎo)性所決定的必要條件。

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