下扬子独立地块与中生代改造型残留盆地

下扬子地块在古纬度、火山岩和花岗岩时空发育、区域成矿专属性、沉积建造和构造变形等方面具独特性,与扬子地块有显著差异,是一个晚古生代—中生代早期的独立地块。受燕山期苏鲁板间造山作用影响,下扬子地块直至燕山中期才“楔入”在印支期已拼合的扬子与华北地块,从而演化成独特的下扬子改造型残留叠合盆地。这种改造型叠合盆地的基本特点是:晚印支早燕山同造山期前陆盆地沉积层和上叠的中燕山期陆相沉积层遭受大量剥蚀,并与古生中生界海相沉积层一起被卷入强烈的多期次的燕山造山运动,晚白垩世—古近纪又强烈反转成为断陷盆地,形成鲜明的上部地壳的双层结构。这是造成下扬子地区海相古生中生界油气地质勘探高复杂性、高难度性和高风险性的根本原因,也造就了下扬子区海相烃源岩的二次生烃和晚期成藏的优势。

东北亚晚中生代—新生代北东向断裂和盆地发育

东北亚地区的北东向构造在晚中生代—新生代经历了形成、发展和壮大3个阶段。晚侏罗世它作为新生构造出现但表现形式和地球动力学背景因地而异:蒙古东部受制于蒙古—鄂霍次克造山带(北东向的宗莫德段)的坍塌而出现一组北东向的伸展盆地;大兴安岭(含塔木察格)地区发生陆内的热造山作用,是对东亚大陆边缘区北东向郯庐断裂带和长乐—南澳断裂带形成并沿之发生移置地体斜向汇聚—剪切造山作用的响应。早白垩世在蒙古东部—中国北部出现一组北东向张扭盆地且有共同的成盆动力学背景。晚白垩世早—中期大兴安岭和海拉尔—塔木察格地区隆起,出现"两坳夹一隆"的格局。随新近纪陆内地区进一步伸展,蒙古东部和中国北部的白垩纪盆地均被更新世的坳陷上叠且面积扩大;蒙古中北部地区有北东向正断层形成并控制了地堑发育和玄武岩喷发,表征了北东向构造向西扩大。

白垩纪北东向构造与松辽盆地演化和油气成藏

北东向断裂是早白垩世中国东部出现的新生构造，白垩纪经历了剪切拉张—剪切挤压的里丁旋回。它在发展壮大过程中，把共轭的北西向断裂、伴生的近南北（北北西）向断裂和派生的北北东向构造纳入自己的运动学体系。受其控制，松辽盆地演化可分为剪切—拉张期、断—坳转换期、初次沉陷期、局部挤压期、再次沉陷期、盆地萎缩期和反转闭合期，反映了盆地与西部的大兴安岭造山带和东部的东亚大陆边缘斜向汇聚—剪切造山带之间的耦合关系。白垩纪变形可分为三大阶段，控盆断层发育阶段、密集的低级别断层发育阶段和形成一系列背斜的盆地反转阶段，分别控制了火山岩气藏，断层—岩性（或岩性—断层）油气藏和构造圈闭油气藏的发育。松辽盆地成为富油气盆地的构造条件，是北东向新生构造在白垩纪的继承性发育。

“盆”“山”耦合和脱耦在含油气盆地分析中的应用

本文旨在汲取前人关于盆地研究的思想成果的基础上,从"盆""山"耦合和脱耦的角度理解这些盆地的成因和特征,进而完善和深化对含油气盆地的认识。所谓继承型叠合盆地,是原"盆""山"耦合关系至今仍未解脱;延变型叠合盆地则是原"盆""山"关系脱耦时发生闭锁。造山作用与盆地发育间有着统一的运动学过程和动力学机制,叠合盆地的本质是"盆""山"系统的更迭。造山过程的各个阶段都有复合盆地发育,某些原视为复合盆地的构造盆地实际上是由若干个原本不相连的盆地内的沉积经多期构造作用移位后拼凑出来的沉积物拼盘,必须对之进行构造复位。中国油气资源二次创业的成功取决于对残留盆地认识的飞跃,因而"盆""山"耦合和脱耦是今后中国大陆及邻近海区盆地研究的新思路,是指导油气勘探的探索之路。

“盆”“山”耦合和脱耦:进展,现状和努力方向

“盆”“山”耦合和脱耦是在盆地研究发展到一定阶段后,中国地质学家立足于复合大陆上油气勘探的大量经验和教训而提出的含油气盆地研究新理论。这一研究主要表现为从“山”到“盆”,文章简要回顾了其形成的2个阶段(分别以内硅铝质的和内硅镁质的造山作用为主要研究对象),概要总结了耦合研究的3个重点方向(对盆地成因、沉积作用和盆地发育过程的制约)和脱耦的3种可能后果(盆地闭锁、盆地破坏、盆地遭受改造油气发生晚期次生成臧)及其运动学;也扼要介绍了从“盆”到“山”研究的主要成果。文章提出下一步的努力方向是:理论上充实和完善“中国型盆地”的发育演化模式,实践上是通过3方面的努力(开创盆地研究新阶段,指导生储盖组合和圈闭的研究,结合流体动力学的研究探讨油气运聚规律)使之真正成为中国大陆上油气勘探的理论指导。

塔里木克拉通继承性构造与新生构造并存的时空发育特征及其对海相油气勘探的指导

塔里木克拉通由塔北地块与塔南地块晋宁运动时拼合形成,基底构造线因地而异。分阶段讨论了塔南、塔中和塔北地区各期新生构造的形成时代、方向和活动方式,并从与周缘造山带耦合演化的角度探讨了其形成机制,分析了其海相油气勘探意义。与扬子对比发现塔里木的海相油气具以下特点:1)海相油气主要在晚海西—印支期成藏,必须正确认识古油藏在喜马拉雅运动时的调整或晚期次生成藏规律;2)海相沉积的每一地史阶段可能有不同方向的新生构造同时活动,复杂断裂系的多期次活动使早期油气成藏、晚期调整或次生成藏并形成大型复式油气聚集区成为可能;3)古近系膏盐岩层是层间滑动面,古生界不仅后期变形相对较弱,且变形以断裂为主,褶皱的发育受制于断层,含油气构造带主要是断裂带。

继承性构造与新生构造并存的时空发育特征及其油气勘探意义

中国及邻区大陆是经多期造山运动形成的复合大陆,后期构造可分为继承性构造和新生构造两种。两者在空间上的并存关系较为复杂,新生构造发育的强度可因地而异。东部新生代盆地(如苏北和渤海湾盆地),北东向构造属继承性构造,北北东向构造是新生构造,油气勘探的优选靶区是叠加在继承性构造之上的新生构造。中—东部的中生代盆地(如二连和鄱阳盆地)的油气勘探,除了寻找叠加在继承性构造之上的新生构造外,还应注意新生构造的发育引起的油气调整或晚期次生成藏。海相沉积盆地常上叠有陆相沉积盆地,因而发育多期多方向的新生构造并分别控制了岩性油藏和构造油藏的形成,如四川盆地东北部的两期(北西向和北东向)新生构造。以构造为主线,加强新生构造的解析并结合"源"、"运"和"聚"的研究,"盆""山"耦合理论将在生产实践中进一步显现其指导意义。

“盆”“山”耦合和脱耦的反转点和切入点研究

反转构造的反转点和“盆”“山”关系的切入点是“盆”“山”耦合和脱耦研究的方法论中的关键问题。抓准抓好反转点,一是要深刻认识中国大地构造特征所决定的“盆”“山”关系的复杂性,二是要全面了解区域内“盆”“山”耦合和脱耦的关键问题。“盆”“山”关系的切入点,既应视具体的研究对象多方位、多角度、多层次、多侧面地确定,也要强调首要的和必要的切入点是造山作用的类型。抓对反转点的必由途径是“盆”“山”研究中把“正序”与“反序”结合起来而以“反序”的研究为主,文章简要介绍了反序地编制“盆”“山”演化图的经验。反转点和切入点的确定体现在盆地研究中,是在给予时间约束和厘定盆地含义的前提下正确认识盆地的世代更迭和各世代的构造格架及构造样式,特别是正确认识重大构造运动时期的盆地世代更迭。“盆”“山”耦合和脱耦的反转点和切入点研究的突破,必将造成盆地研究生动活泼的新局面,进而给残留海相盆地的油气勘探带来新的启示。

鄂尔多斯断块新生构造的继承性发育及对油气勘探的启示

分五大阶段(太古宙—古元古代、中—新元古代、早古生代、晚古生代和中—新生代)重塑了鄂尔多斯断块的构造演化,探讨了各阶段的构造—沉积格局。分析了不同方向的断裂(包括基底中的东西向和北东向断裂)在盆地发育中所起的作用,强调了中元古代出现的南北向新生构造和早奥陶世出现的北西向新生构造在断块演化和油气成藏中的重要性,并以"盆""山"耦合发育为指导探讨了这两者及东西向断裂与邻侧造山带演化间的有机联系。鄂尔多斯断块的构造稳定性在于它在中—新生代没有新生构造出现,而只有南北向构造和北西向构造的继承性活动,前者在白垩纪(—古近纪)的冲断决定了油气的保存或调整。基于这一实例分析了新生构造继承性发育的某些特点,尤其强调北西向构造在控制后期沉积格局和油气成藏中的意义,提出(海相)油气勘探中构造分析的关键是新生构造的继承性发育。

继承性构造和新生构造并存发育的时空规律——兼论新生构造的油气勘探意义

继承性构造与新生构造并存有复杂的时空发育特征。分5种情况剖析了中国东部晚中生代—新生代盆地和扬子、塔里木、鄂尔多斯三大克拉通陆表海盆地继承性构造与新生构造并存的大量实例并总结了其时空发育规律。新生构造的发育主要受邻侧造山带演化的控制,还可能受基底构造或先存构造形成的边界条件的约束,故继承性构造与新生构造并存发育的研究思路应是"寻根溯源"。新生构造的油气勘探意义,集中表现在控制(生油-)储油层、输导体系和构造圈闭的发育。据此分析了今后东部陆相盆地和海相地层的油气勘探靶区。