Tectonic-Thermal Evolution History and Its Controls on Petroleum Geology of Weibei Uplift

1 Introduction The Weibei Uplift is located in the southwest of the North China Plate,where is the stable block(the Ordos Block)in the north and the active belt(the QinlingOrogenic Belt)in the south(Ren et al,2014,2015).And the belt is separated from the Weihe basin.The Weibei uplift has a uniform crystalline basement with the North

鄂尔多斯盆地南缘延安组降解油砂地球化学特征及油源分析

为完善鄂尔多斯盆地边缘地区油源认识,研究渭北隆起区延安组降解油砂地球化学特征和油源,通过GC-MS(气相色谱—质谱分析)等测试,分析油砂的有机质成熟度、有机质来源、古沉积环境和油源方向。结果表明:渭北隆起区延安组油砂油的成分中以饱和烃为主,非烃和沥青质次之,芳香烃最少,饱芳比和饱和烃质量分数高,油砂油品质较好;油砂油进入成熟阶段,有机质来源于高等植物和藻类,形成于水体盐度低、水体缺氧的湖相沉积环境;延长组7段半深湖—深湖相沉积的泥页岩是油砂的生油岩,油砂油由镇泾地区沿南东东方向运移,水洗和生物降解作用是运移过程中影响油砂油成分变化的主要因素。该结果对鄂尔多斯盆地南缘油气勘探有指导意义。

鄂南彬州—双龙地区断裂特征与铀成矿关系探讨

鄂尔多斯盆地是我国重要产铀盆地之,2000年以来核工业203所、中陕核地调院及211队在鄂尔多斯盆地南部勘查提交双龙、鸭河湾铀矿产地①②,相关高校院所、科研单位开展了系列科学研究,从古地貌、岩性岩相、含氧(富铀)水氧化渗入研究与铀成矿的关系。产铀目的层直罗组广泛发育油浸砂岩及油气还原作用确实不争的事实.

陕西渭河盆地前新生界地质特征及其油气意义

渭河盆地位于鄂尔多斯地块与秦岭造山带的过渡地带,为新生代断陷盆地。依据渭河盆地沉积-构造演化过程、渭北隆起和秦岭造山带中新生代演化及隆升特点,结合钻井资料及水溶天然气同位素分析,综合探讨了渭河盆地前新生代地质特征。渭河盆地在前新生代应为秦岭造山带与鄂尔多斯盆地之间的古斜坡带,前新生界总体表现出边部老中间新的特点,其中北部斜坡区大部分以早古生代碳酸盐岩地层为主,中南部深凹陷区则广泛保留晚古生代石炭系—二叠系煤系地层,局部地区可能仍有中生代地层残留,暗示渭河盆地前新生界仍存在重要的潜在烃源岩。该认识对探讨渭河盆地的形成演化及天然气勘探具有重要意义。

鄂尔多斯盆地渭北隆起奥陶系构造-热演化史恢复

鄂尔多斯盆地渭北隆起区构造位置独特,演化历史复杂.该区下古生界奥陶系碳酸盐岩有机质丰度较高,是寻找天然气的有利地区.奥陶系碳酸盐岩由于缺乏有效的古温标,热演化程度的确定及热演化历史的恢复一直是研究的难题.本文利用渭北隆起奥陶系碳酸盐岩大量的沥青反射率测试资料,结合上覆晚古生代、中生代地层的镜质组反射率资料及磷灰石和锆石裂变径迹等古温标,恢复了渭北隆起的构造热-演化史.研究结果表明古生界奥陶系热演化程度具有北高南低的特点.奥陶系等效镜质组反射率普遍大于2.00％,处于过成熟干气阶段.磷灰石裂变径迹资料表明渭北隆起抬升冷却具有南早北晚的特点.南部奥陶系-下二叠统抬升早,约为102～107 Ma,北部自65 Ma以来抬升,主要抬升时期为40 Ma以来.渭北隆起自早白垩世晚期（102～107 Ma）以来开始隆升,40 Ma以来具有整体快速隆升的特点.热演化史研究表明奥陶系经历的最大古地温是在早白垩世达到的,早白垩世发生过一期构造热事件,古地温梯度可达4.60℃/100 m,早白垩世是奥陶系烃源岩的主要生气期,生气期主要受构造热事件控制.奥陶系热演化程度及热演化史的研究对渭北隆起奥陶系天然气成藏条件研究及天然气勘探有重要意义.

鄂尔多斯盆地西南部下白垩统宜君组砾岩砾组分析及其意义

运用砾组分析方法,结合邻区基岩地层,对鄂尔多斯盆地西南部下白垩统宜君组砾岩的砾性、砾度、砾态及砾向进行了研究,阐述了研究区不同区域砾岩的成分来源、成因、形成的水动力条件及古水流方向。表明宜君组砾岩为早白垩世初期干旱环境下山麓洪积扇—河流相沉积产物,具多物源和快速沉积的特点,砾石分选普遍较差,磨圆呈次棱角—次圆状,风化程度低。其中南部麟游—彬县地区的砾石主要来自北秦岭造山带,西南部陇县—千阳地区主要来自陇山古生界;进而认为今渭北隆起南部及渭河地区在早白垩世仍在接受沉积,渭北隆起的发育时限主要是早白垩世末期以来,早白垩世原始盆地沉积南界可在今渭河地区甚或达秦岭北麓。

鄂尔多斯盆地南部渭北隆起发育时限及其演化

通过对渭北隆起残存地层展布、沉积特征及构造变形等研究,结合磷灰石裂变径迹测试分析,认为渭北隆起后期经历了明显的改造,在早白垩世末以前应为鄂尔多斯盆地的一部分,总体以沉降接受沉积为主,此时隆起并未发育;而其整体作为正向构造单元应始于早白垩世末以来(约114～83 Ma),大致与鄂尔多斯盆地的消亡时间同步,且经历了早白垩世末—古新世的整体抬升剥蚀和始新世以来的断块翘倾剥蚀两大演化阶段.

鄂尔多斯盆地南缘渭北隆起中新生代构造抬升及演化

应用磷灰石裂变径迹定年技术研究鄂尔多斯盆地南缘渭北隆起抬升期次及演化过程。对渭北隆起不同地区磷灰石裂变径迹年龄分析结果表明,渭北地区主要经历了3期主要抬升过程,主要发生在146～125 Ma,107～83.8 Ma和40～27.3 Ma.结合前人对该地区原型盆地、构造变形特征等研究成果认为,早白垩世末之前渭北隆起应为大型鄂尔多斯盆地的一部分,整体以沉降沉积为主,此时尚未隆起;渭北隆起的形成和演化可分为晚白垩世整体抬升阶段和始新世～渐新世以来的断块翘倾两大阶段。晚白垩世渭北地区整体抬升主要受控于秦岭造山带中晚燕山期的抬升过程;始新世—渐新世以来的断块敲倾作用阶段,与秦岭造山带始新世以来的快速隆升,以及渭河盆地新生代的快速断陷作用有关。

鄂尔多斯盆地渭北隆起带重磁场特征

通过对研究区已有重、磁测量资料的整理和研究,结合钻井、地质、电法及地震等成果,讨论了重磁异常分布特征,具此推断断裂构造,划分研究区的构造单元,预测油页岩有利区。研究结果表明,鄂尔多斯盆地渭北隆起地重磁场具有"东高西低、中间高南北低、高低相间"的基本特征;主断裂呈北东向展布,近东西向和北西向等次级断裂切断了主断裂,形成了"多"字形分布的构造特征;根据重磁场特征在南北向和东西向上的显著差异,渭北隆起带可划分为宜君-黄龙断坡带、土桥-照金断褶带、彬县-灵台褶皱带、麟游-永寿褶皱带、耀县-澄城断褶带和合阳-澄城断隆带6个构造单元。宜君-黄龙断坡带和耀县-澄城断褶带三叠系面积广、分布稳定、沉积厚度大、烃源岩丰富,是寻找三叠系延长组油页岩层勘探目标的有利带。

渭河地区及周缘晚古生代-中生代碎屑锆石年代学、地球化学及构造-沉积意义

本文在对渭河地区及周缘晚古生代-中生代残存地层分布研究的基础上,采用岩石学、锆石同位素年代学、主微量元素地球化学分析方法,对渭河地区南北两侧上古生界二叠系及中生界三叠系进行对比,进而恢复了研究区晚古生代晚期、中生代早期沉积面貌,并结合裂变径迹构造抬升的研究结果,探讨了渭河地区中生代后期改造过程及演化阶段。结果显示:渭河盆地内部主要凹陷可能仅残留小范围的、不连续的C-P地层,未发现中生代地层。岩石学、锆石U-Pb年龄、主微量元素表明鄂尔多斯南部和北秦岭地区二叠系、三叠系具有很好的对比性,两者在相同时期为同一盆地。二叠系碎屑岩源区可能为再旋回造山带及陆块源区,主要来自北秦岭中-新元古界宽坪群变质碎屑岩及南部二郎坪群火山-沉积岩;三叠系沉积岩物源主要来自北秦岭地区的宽坪群、秦岭群或同期发育的火山岩。裂变径迹资料暗示渭河地区与渭北隆起及秦岭造山带中生代抬升期次具有一致性:晚侏罗世-早白垩世末,地层以强烈的构造变形、弱抬升为主;早白垩世末以来,地层发生大规模抬升、剥蚀,致使上古生界-中生界在渭河地区残留较少。在以上研究的基础上,将渭河地区晚古生代-中生代演化过程分为晚古生代二叠纪、中生代三叠纪-早中侏罗世、晚侏罗世-早白垩世末、早白垩世末-白垩纪末几个演化阶段。

唐王陵砾岩的形成时代及其构造与沉积环境探讨

唐王陵砾岩自20世纪60年代发现以来,其形成时代和沉积环境就争议不断,至今没有定论。作者根据唐王陵附近多个露头点唐王陵砾岩与上下地层的接触关系、岩性和古生物特征,结合渭北隆起西段2口油气探井的钻探结果,将其地质时代确定为晚奥陶世赫南特期;基于北秦岭岛弧在中奥陶世之后持续隆升,秦岭北坡及其以北的古生代和更老地层不断向北倾覆倒转,同时遭受不同程度的变质与剥蚀,北秦岭和华北陆块之间的弧后盆地演变为前陆盆地并逐渐闭合的共识,并结合该套砾岩地层的反旋回沉积特征和发育大量碎屑流、颗粒流及浊流等重力流沉积的事实,认为唐王陵砾岩是一套沉积在晚奥陶世末期,不断抬升并遭受剧烈崩塌剥蚀的北秦岭以北的前陆盆地陡岸背景下的前陆斜坡脚海底扇沉积体。该结论不但厘清了唐王陵砾岩与东庄页岩的时代归属,也为北秦岭和渭北地区加里东期前陆盆地的构造演化及石油地质研究奠定了基础。

鄂尔多斯盆地渭北隆起中—新生代构造特征及多种能源矿产共存关系

鄂尔多斯盆地渭北隆起蕴藏着丰富的煤、油页岩、石油、铀等能源矿产,多种能源矿产共存与构造特征关系、多种能源矿产协同勘探已成为地学界研究的热点课题。在分析总结多种能源矿产时空分布规律及成因联系的基础上,以构造演化特征为主线,重点探讨了构造运动期次、沉积建造、构造单元特征、褶皱构造与多种能源矿产的关系。结果表明：渭北隆起印支期—燕山早期的成盆-差异升降运动形成了本区稳定的深湖—半深湖相含油页岩与不稳定的沼泽相含煤沉积建造组合;燕山中晚期的构造热事件促使油页岩成熟生烃、煤级升高;燕山期—喜山期的断裂、褶皱构造为油气和富铀低温油水热液运移和成藏提供了通道和富集成矿（藏）的场所;喜山期的抬升冷却和南缘断陷作用使得多种能源矿产共存富集得到了最终保存定位,且统一成矿年龄集中在74~122Ma,稍晚于燕山中晚期的构造热事件。综合考虑地质、经济和技术因素,将彬旬凹陷成矿区划分为4个协同勘探区,并建立了合理的勘探模式。

渭河盆地结构特征及演化研究

渭河盆地是位于秦岭造山带和鄂尔多斯盆地之间的断陷盆地。渭河盆地的形成时间以及基底构成目前仍存在着争议。近几年来,对于渭河盆地天然气类型、形成机制、成藏条件、资源潜力以及盆地结构构造等方面的研究取得了很大进展,为解决以上争议提供了进一步的资料。根据盆地的钻探资料和物化探新成果,发现渭河盆地是由固市凹陷、西安凹陷、泾河鼻隆、宝鸡凸起、骊山凸起、咸阳斜坡带和富平—蒲城斜坡带组成,并具有新生代、中生代—古生代复式盖层和两盆一鼻两凸两斜坡镶嵌复合结构特征;渭河盆地新生代之下的中生代—古生代盖层为:西部宝鸡凸起为古生界地层,中部西安凹陷和咸阳斜坡带为中生代地层,东北部富平—蒲城斜坡带基底为奥陶系地层,东南部固市凹陷基底为晚古生代地层;渭河盆地与鄂尔多斯盆地具有相同的基底和相似的盖层;太要断裂(约1800 Ma)形成,为渭河盆地形成奠定了构造基础,奥陶世马家沟末加里东运动及渭北隆起南缘同生逆冲断裂形成,标志着渭河盆地独立演化的开始,主沉降期为中生代—新生代;结合已有研究,给出了渭河盆地的基底模型和渭河盆地的演化模式。

陕西韩城矿区燎原煤矿断裂特征露头分析

根据野外地质填图资料,对陕西韩城燎原煤矿地表出露的断层进行了重新划定,将先前作为逆断层的一部分白头山南坡一带判定为正断层,属于韩城断裂的同期次级断层。综合区域构造背景和野外实地观察资料,对燎原煤矿发育的各断层特征进行分析,结果表明韩城断裂形成于上新世;韩城断裂的次级断层形成于上新世及第四纪;禹门口-西垣沟逆断层形成于白垩纪。研究区构造演化总体可分为渭北隆起和汾谓地堑两个演化阶段。

鄂尔多斯盆地渭北隆起烃源岩成熟度分布特征与热演化史恢复

渭北隆起发育多套烃源岩，是寻找油气的重要战略区。对渭北隆起不同层位烃源岩的热演化程度变化规律及热演化历史缺乏深入研究。本文利用大量反射率测试资料及裂变径迹分析资料，确定了研究区不同层位热演化程度及变化规律，在恢复剥蚀厚度及埋藏史的基础上，恢复了渭北隆起的构造热-演化史及生烃史。研究结果表明：渭北隆起上三叠统延长组处于生油阶段、石炭-二叠系、奥陶系处于生气阶段，不同层位热演化程度总体上具有北高南低、西高东低的特点。渭北隆起不同层位镜质体反射率与深度关系为似线型，镜质体反射率随深度增加而增加。渭北隆起自早白垩世末以来经历了大规模抬升冷却，具有南早北晚的特点，40Ma以来，研究区整体快速抬升冷却。热演化史研究表明？胃北隆起不同层位最高热演化程度是在早白垩世达到的，从寒武纪到侏罗纪，地温梯度总体较低；中生代晚期早白垩世，受构造热事件影响，古地温梯度最高可达46．0℃／km；晚白垩世以来，由于地温梯度降低及地层大规模抬升剥蚀，地层温度明显降低。渭北隆起奥陶系、石炭-二叠系烃源岩天然气生气高峰期、上三叠统延长组烃源岩生油高峰期均在早白垩世，生油、生气高峰期受中生代晚期高地温梯度、构造热事件的控制。新生代以来渭北隆起大规模抬升剥蚀，地层快速抬升冷却，地层温度明显降低，烃源岩生烃过程停止。

新生代渭河盆地沉积-构造迁移与渭北隆起及东秦岭耦合关系探讨

渭河盆地、渭北隆起及东秦岭造山带地处青藏块体东北缘、华北克拉通和扬子克拉通的交界处，形成了特有的盆山体系，分布有油气、氦气及地热等多种能源矿产资源。新生代是渭河盆地沉积-构造演化及渭北隆起和东秦岭隆升的重要时期，缺乏该时期盆山体系耦合关系的研究，制约了对区域矿产资源分布规律的认识。盆山耦合体现在时间、空间、物质、构造作用及地表形态等多方面。以大量钻孔资料为依托，运用“回剥法”分析了渭河盆地新生代的沉降幅度及沉降速率，并根据主沉降期新近纪以来不同阶段沉积地层厚度展布特征恢复了盆地沉积演化历史。研究表明渭河盆地新生代以来沉降中心具有自西南方向西安凹陷向北东方向固市凹陷迁移的特征。古近纪始新世以来，渭河盆地发生快速构造沉降，中新世早-中期以西安凹陷为主要沉积、沉降中心，晚中新世以来以西安、固市两个凹陷为主要沉积、沉降中心，晚上新世-早更新世沉降中心转移到东北部固市凹陷，晚更新世以来，西安凹陷和固市凹陷均发生快速沉降。裂变径迹的分析测试结果表明渭北隆起约45—32Ma整体快速抬升，同步于东秦岭太白山和华山约57-40Ma的快速隆升阶段，与渭河盆地古近纪始新世约40Ma的基底快速沉降具有耦合关系。晚中新世约7-3Ma以来，渭河盆地的持续快速沉降，与渭北隆起上新世约5Ma及东秦岭太白山约10—9．6Ma、华山约8—5Ma以来的快速耦合关系明显。太平洋板块的俯冲、欧亚板块与印度板块始新世约55-45Ma碰撞及青藏高原约10-8Ma隆升外扩的远程效应对研究区影响较大。

渭北隆起岐山地区蓟县系白云岩地球化学特征及其成因与古环境意义

渭北隆起岐山地区蓟县系的浅海相白云岩对鄂尔多斯盆地深层勘探意义重大。在涝川剖面实测及取样的基础上,通过碳氧同位素分析等地球化学分析测试手段,结合蓟县期沉积演化背景与地层展布特征,明确岐山地区蓟县系白云岩地球化学特征,深入探讨蓟县期古环境特征及白云岩成因。研究表明:岐山地区蓟县系岩性以白云岩、硅质白云岩和含燧石条带白云岩为主,发育叠层石,沉积环境为碳酸盐台地潮坪,沉积相类型为潮间带和潮下带;V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)和Ce/La氧化还原环境判别图显示蓟县系整体形成于弱氧化的浅水沉积环境;古水温数据与Sr/Cu值均反映蓟县系沉积期古水温相对较高,应为干燥炎热的气候背景;Sr/Ba、CaO/(CaO+MgO)判别图表明蓟县系白云岩整体形成于海相咸水环境。初步建立鄂尔多斯盆地蓟县系白云岩成因模式:灰质白云岩、晶粒白云岩以埋藏成因为主,残余结构白云岩以混合水成因为主,溶蚀白云岩多为回流渗透成因。

鄂尔多斯盆地滑北隆起旬探1井寒武-奥陶系试气存疑

旬探1井是鄂尔多斯盆地南缘渭北隆起北坡旬邑断块上的一口区域探井，钻探结果表明：该井区存在张夏组鲕滩型储层、亮甲山组上部溶蚀孔洞型储层、上下马家沟组层间岩溶膏模孔型储层，特别是上马家沟组三-四段中下部和下马家沟组三段的层阃岩溶带等重要勘探层系。同时在平凉组、马家沟组、张夏组都遇到较好的油气显示。但试气结果不佳。通过对旬探1井地质工程资料的研究分析以及所存在问题的揭示，认为试气失利的原因除地质因素外．很大程度上与当时的钻井、试气工艺技术条件不足有关。

可控源音频电磁测深在油页岩勘查中的应用

随着对油气的需求不断增加,促使对油气的勘探开发从优质的油气扩展到品质较差、开采难度较大和开采成本较高的油气,石油工业从以常规油气为主,逐渐增加非常规油气,在不远的将来可能实现常规油气和非常规油气并举的局面。油页岩属于一种非常规油气,是富含有机物干酪根的致密细粒沉积岩,灰分含量33%.油页岩通过处理后得到页岩油,页岩油类似天然轻质石油,加氢裂解精制后,可获得汽油、煤油、柴油、石蜡等多种化工产品。为了寻找油气资源接替,本次工作是在分析鄂尔多斯盆地油页岩相关地质与钻井资料的基础之上,应用可控源音频电磁测深法勘探渭北铜川地区油页岩分布特征,为油页岩资源勘探提供依据。鄂尔多斯盆地陕北及渭北地区的油页岩分布层位主要为中生界,包括侏罗系延安组、安定组,三叠统延长组(长1,长7,长9)等。其中,三叠系延长组第二段上部(长7)油页岩分布面积广,厚度较大,含油率较高,可形成大型—特大型油页岩矿床,长7油页岩为本次工作的目的层位。

鄂尔多斯盆地下古生界渭北隆起热演化恢复——以耀县桃曲坡剖面为例

利用包裹体测温技术研究分析鄂尔多斯盆地渭北隆起耀县地区的热演化状况,恢复其热演化史,对油气勘探的进一步深入具有重要的理论意义。对目标区块的包裹体切片进行镜下分析,观察薄片中包裹体的形态,大小,包裹体类型及其出现的部位。通过对包裹体测温技术进行测试,测得下古生界背锅山组的均化温度主要集中在140℃~150℃区间内,推测该地区至少经历过一次油气运移与充注的过程。由均化温度的峰值区间结合渭北隆起的生烃史图,得到对应的生烃年限为170~200个百万年之间,即早侏罗世。