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拉分盆地与油田聚集

拉分盆地(pull--apartbasin)这一名词是在研究加利福尼亚死谷时提出的,并为以后的许多地质学家所采用。尤其是近几年来,拉分盆地的研究进展很快,经对全球范围内的70多个典型拉分盆地的深入研究,已建立起来比较系统和完整的理论。

拉分盆地概念的产生不仅在盆地成因机制研究方面是一个重要的突破,而且对于解决全球打的构造问题,探讨地震成因,地震预报,特别是寻找与其密切相关的石油、天然气、煤、铁等许多重要矿产均具有重要的理论和实际意义,因而,成为当今地球科学研究中最活跃的课题之一,引起了中外地质学家的普遍重视。

一、拉分盆地的概念

拉分盆地是一种特别的拉张构造,是指在走滑断裂系某些不连续段或雁列式走滑断裂之间相互重叠,错列段,由于走滑断裂的滑移而引起横向拉张作用所产生的沉积盆地。它既不同于走滑盆地(strike-slipbasin),也不属于大陆破裂所产生的裂谷盆地(riftbasin)的范畴,而有其独特的成因机制和构造背景。它既形成于板块边缘,又存在于板块内部;既存在地质历史的长河中,又发育于最新的地质时代。其大小十分悬殊,长、宽数十至数百公3。单个盆地呈菱形特征,盆地组合在平面上呈雁列式、分裂状和以不同的角度相交等复杂而有规律的形态。

二、拉分盆地构造特征

拉分盆地具有特殊的构造组合,主要的构造由边界走滑断层、边界正断层和内部张性或张扭断层共同组成。这三者共同控制着拉分盆地的发展与演变。边界走滑断层相互错列、重叠与平行,盆地长边沿该断层发育,盆地宽度则取决于边界走滑断层之间的距离。在大陆板块之间的走滑边界,拉分盆地是大型走滑断裂一个组成部分,盆地的产生往往是由于断裂的滑移矢量与断裂方向不一致所造成的。如埃拉特湾拉分盆地,它的构造背景位于巴勒机制研究证实,该盆地仍处在发展中。在板块内部发育的拉分盆地,尤其是时代较老的拉分盆地,构造面貌要复杂些,如我国河西走廊雁行状排列的酒泉、民乐和武威等拉分盆地,其发育在晚始生代,后又遭到喜山运动的强烈挤压改造和重新建造的掩覆,原始构造面貌难以辨认,但实属拉分盆地之列。

拉分盆地另一构造特征是,同意边界断层在拉分区表现是正断层性质,而在挤压隆起为逆冲性质。因而,拉分盆地以隆凹相间排列为特征。如由大同、忻定、太原、临汾等盆地组成汾渭地堑系,其间均以横向隆起相隔。

拉分盆地的内部构造较为复杂,其中次断裂随着时间的推移具有不同形式的运动。在盆地沉积中可出现扭动构造,如扭动背斜、歪斜断块等曾屡见不鲜。

拉分盆地边界走滑断层带常由若干条断层组成,随着盆地的演化,由盆地边缘向盆地内部迁移。如南西华山新生代拉分盆地具有明显的这种特点,其主要的标志是断层的新活动幅度由盆地边缘向内部增强,结果使盆地面积缩小致使盆地逐渐走向衰亡。

三、沉积特征

拉分盆地是沉积作用的有利场所。沉积速率快,沉积物十分丰富,而且在盆地发育的不同时期,沉积想带类型及其展布方向也不尽一致。盆地的在其的沉积环境多为湖泊。在盆地中部沉积厚,以陆相砂泥岩磨拉石建造为主,在断裂活动强烈的盆地内,往往还伴有强烈的火山喷发。同沉积断裂剧烈活动相关的另一个重要标志是滑塌堆积及共生浊积岩的存在。靠近盆地边缘多为冲积扇、洪积扇和河流三角洲冲积物。湖泊被沉积充填之后,其上一般为河流相或冲积物沉积。

拉分盆地另一个重要沉积特征是相带窄、相变剧烈、厚度梯度大。其主要原因是垂向运动常不均一和盆地边缘断层平移而离开物源区所造成的。

四、盆地的演化

拉分盆地演化具有多幕活动和较复杂的发展过程。一般而言,在盆地发育早期,边界走滑断层以剖面旋转为主,上盘岩块在滑动前方挤压区逆冲隆起,在滑动后方拉张区正断下陷,两条重叠错列和平行的断裂旋转作业相叠加,地貌反差增大,使最初的拉分盆地呈纺锤形。随着边界走滑断层剖面旋转作用的增强,形成与之成较大交角的边界正断层,使盆地具有菱形特征。这时的拉分盆地进入了成熟阶段,表现为边界断层常形成断层崖,盆地内部发育近似的环形凹陷。

拉分盆地的消亡过程较为复杂。概括起来,一种是盆地停止拉分,转化为另一种构造。如由原来的横向拉伸转化横向挤压,河西走廊拉分盆地就属于这种情况。二是边界走滑断层在水平方向上逐渐由盆地边缘向内部迁移,从而使盆地面积逐渐缩小而消亡,事实上,许多拉分盆地的消亡是由多种机制造成的。不过,最为常见的是上述某一种机制为主或兼而有之。

五、拉分盆地与油气聚集

拉分盆地具有双重力学性质,特别是不同演化阶段断裂力学性质的相互转化,以其造成的构图圈闭十分丰富多彩。往往左边界走滑断裂下降盘发育着成排成带的扭动背斜和歪斜断块,在盆地内部同沉积断裂内侧形成逆牵引背斜,在外侧因差异压实作用而造成的披覆背斜,这些构造圈闭是油气聚集的有利场所。特别是,盆地消亡阶段因横向挤压所造成的背斜带,最利于油气的富集。如酒西盆地,由鸭儿峡、老君庙、石油沟等背斜组成的背斜带,约占酒西盆地油气储量的90%。此外,在盆地边缘以快速补充的碎屑岩、河流冲积扇,以及强烈构造运动伴以剧烈的重力滑动所形成的浊积体也是油气良好的储集空间。加之盆地内巨厚的富含有机的湖泊沉积在快速沉积及深埋过程中有理由尤其的生成及保存,不同层次、不同尺度、纵横交错的断裂为油气垂直运移提供了主要通道,而各种砂层、不整合面,特别是区域不整合又为油气侧向运移创造了有利条件。以上有利条件在时间和空间上的有机组合或配置,为拉分盆地油气的聚集创造了极为有利的条件,因此,一个发育较全的拉分盆地往往就是一个有利的油气远景区。

需要强调的是,在一支走滑断裂系中的拉分盆地,因其拉伸作用强度的不同,同类盆地在断陷结构类型、沉积相、有机质丰度、圈闭类型及其幅度等方面存在很大差异。所以,油气聚集程度也不尽相同,这是在油气勘探中应引起注意的。此外,拉分盆地不同演化阶段的沉积相带类型油气藏类型及其展布方向均受断裂控制。因此,顺断裂找圈闭是勘探这类盆地含油气构造的最有效途径。

2019/12/13 13:49 来源:石油常识 责任编辑:邓春光
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