鄂尔多斯盆地三叠-侏罗系的成岩作用及其成藏成矿响应

鄂尔多斯盆地三叠-侏罗系的成岩作用显示出受周边活动带干扰的类克拉通型特征。来自北部老山的岩浆岩碎屑、铁镁质矿物及火山喷发的火山灰导致在同生-早期成岩阶段孔隙水中释放大量铁、镁、硅、铝等离子,从而析出大量蒙脱石和富铁的绿泥石、沸石类和硅质矿物;在上三叠统中夹有由火山灰成岩转变而成的多层斑脱岩;同时导致富铀碎屑的聚集和由于粘土矿物、褐煤等的吸附作用造成的铀离子的预富集。在中成岩阶段,石油生成并在粘土矿物放出大量孔隙水作为载体的情况下初次运移,有机溶液进入储层使铝硅酸盐矿物溶解产生次生孔隙;同时蒙脱石和伊利石对油和气的生成具有催化作用,显示出典型的有机-无机成岩成藏作用过程。中晚燕山运动是一次构造热事件,此时期发生的表生成岩阶段是鄂尔多斯盆地成藏成矿的重要时期,不但促进了三叠系油和古生界天然气的生成,而且提供了油气运聚成藏的动力学条件;另一方面,天然气向盆地北东向的大规模运移散失造成强还原环境,促使具备铀矿形成条件的东胜地区侏罗系中大型铀矿的形成,是典型的有机-无机成岩成矿作用的结果。

山西云岗石窟侏罗系地震液化砂岩柱的发现及其大地构造意义

本文主要报道在华北克拉通北缘云岗石窟景区内侏罗系地层中发现的20余个由地震液化形成的砂岩柱。地震导致的砂土液化是非常普遍的自然现象,地震波的震动使埋藏在地下未固结的饱和砂质沉积物迅速变为流体并在巨大压力下喷涌至地表,形成砂火山或泥火山。2008年汶川8.0级大地震和2012年新西兰6.2级地震都产生了严重的液化现象,在对地表造成严重破坏的同时,分别在地表形成了一系列的溢出丘和形态完好的砂火山。古地震之后,液化砂质沉积物往往在上涌的通道内固结成岩,形成穿层的岩柱或岩管。近年来,美国科罗拉多大峡谷相继发现很多地震液化形成的中生代巨型碎屑岩柱。2018年,本文作者在云岗石窟景区内的侏罗系云岗组中发现了 20多条直径15 20cm左右、高可达2m 以上穿层“侵入”的砂岩柱,有的在纵向上呈串珠状排列,有的呈不规则的树枝状自下向上伸展,膨大狭缩、分支复合现象非常明显,砂岩柱内部结构均一,不见任何层理。砂岩柱顶端的泥质围岩石中有明显向上牵引、拖拽的痕迹。这些砂岩柱没有任何硅化木的特征,也不是普通成岩作用形成的结核,与暴雨、泥石流、重力滑塌等作用均无任何关系,是古地震液化作用在地层内保存的遗迹,故称为液化砂岩柱。地震液化砂岩柱发育的层位位于李振宏等人(2014)在宁武静乐盆地侏罗系云岗组顶部的凝灰质泥晶碳酸盐层位(160 Ma)之下约40m处,初步判定形成这些液化砂岩柱的古地震发生于160. 75 Ma-160 M a之间的晚侏罗世。古地震的形成过程与燕山运动引起的地壳运动有直接的关联,是华北克拉通内与燕山运动伴生的古地震在地层中留下的最直接证据。

下扬子海相烃源结构与有效烃源

晚印支—燕山运动是影响下扬子海相成烃—成藏最重要的构造事件。以此为界,烃源岩的演化分为早期生烃和晚期(二次生烃)2个阶段。与此对应,下扬子海相经历了加里东期、印支期、喜马拉雅期3期成藏,不同成藏期烃源构成具有明显的差异。对于喜马拉雅期的晚期成藏,有效烃源主要来自于二叠系和志留系烃源岩的二次生烃和古油藏(灶)的裂解供烃。借助于烃源岩热史分析,分别求取印支运动之前(T2末)和断陷盆地叠置之后(E末)烃源岩的成熟度(Ro),后期形成温度补偿且T2末Ro较低(小于1.3%)的烃源岩范围是二次生烃的有利区。对于古油灶,根据T2末的下古生界顶面古流体势和有利储层分布范围,推断油气的运移指向和有利聚集区,然后结合燕山运动后志留系泥岩盖层的保存情况,预测燕山运动后古油藏赋存的有利范围。通过上述途径实现对有效烃源的定位。临近有效烃源岩(灶)的范围是晚期成藏的有利地区。

塔东地区多期构造运动对油气成藏的影响

通过地震大剖面的解释及钻井资料的分析,结合区域大地构造演化背景,认为受古亚洲构造域和特提斯构造域演化所影响,塔东地区发生过多期构造运动,其中对油气成藏有重大影响的主要是晚加里东构造运动、早海西构造运动、印支构造运动及晚燕山构造运动,由于各期构造运动影响的范围和强度不一,对各地区油气成藏的影响也存在差异.综合分析上述4期构造运动对烃源岩生排烃、油气运聚及圈闭有效性的影响,认为古城地区、塔东隆起与英吉苏凹陷是塔东地区有利的油气勘探区,古城低凸起与塔东隆起以寻找原生油气藏为主,而英吉苏凹陷则以寻找次生油气藏为主。