鄂尔多斯盆地中央古隆起形成演化与天然气聚集关系

【摘要】： 鄂尔多斯盆地中央古隆起的形成与演化在整个盆地的地质构造演化过程中占据着重要地位。它与天然气聚集有着十分密切的关系,控制着古生界油气地质条件,而中央古隆起及其周缘是天然气聚集的有利地区。研究中央古隆起的形成与演化可为古生界天然气藏的勘探提供理论依据和翔实资料。 本文重点从以下几个方面展开:不同沉积期中央古隆起的形成演化,中央古隆起主要构造界面演化、古隆起形成演化的地质约束条件、古隆起形成机制及中央古隆起构造演化对古生界油气地质条件的控制等。运用盆地分析、地层学、石油地质学和地球物理学的新理论和新方法,结合华北板块、秦祁海槽、贺兰坳拉谷的形成演化与中央古隆起相互关系的认识,有步骤、分层次地开展《鄂尔多斯盆地中央古隆起形成演化与天然气聚集关系》研究。 研究表明:鄂尔多斯及邻区中新元古代整体处于地壳伸展的构造背景,鄂尔多斯盆地内部不存在一个统一的中新元古界盖层,而是由多个相互分隔的盆地与块体组成。新元古纪末的晋宁运动在鄂尔多斯西缘和南缘及其北秦岭的构造表现形式有较大差异。寒武纪开始,鄂尔多斯才逐渐形成统一的地台盖层,中新元古代不存在中央古隆起,相对独立的中央古隆起始于晚寒武世。中央古隆起在马家沟组沉积期反映最为明显,主要表现为马家沟组在镇探2-镇探1-宁探1-灵1中央古隆起顶部缺失,表明了中央古隆起在马家沟期隆升,并遭受长期剥蚀。马家沟期,鄂尔多斯地区中央古隆起、伊盟隆起和三门峡隆起三个古隆起的共存,控制着华北海、祁连海和秦岭海的分布。石炭纪本溪期至二叠纪山西期仍有明显的显示,但古隆起的形态与位置均发生了较大变化与奥陶纪马家沟期的中央古隆起有较大差别。在晚二叠世以来不存在中央古隆起,故晚二叠世以来也不存在一个与前陆盆地系统有关的前缘隆起。就中央古隆起而言,奥陶系项面构造格局在不同构造层转换时期其特征不同,从山西期到延安期经历了从斜坡-低缓隆起-坳陷的构造转换,早白垩世末东隆西坳的格局基本定型。以奥陶系顶面所刻画的中央古隆起显示:中央古隆起仅在晚寒武世-石盒子期末有所显示。通过对宁夏香山群地质特征、北祁连寒武纪-奥陶纪构造背景、北秦岭与鄂尔多斯南缘加里东期花岗岩、秦祁结合带及商丹缝合带等进行探讨,从而为揭示中央古隆起形成演化的构造背景提供佐证。中央古隆起是在伸展构造背景下形成,在挤压构造背景下继续发育。加里东运动早期,西部祁连海槽扩张产生由西向东的挤压应力和加里东运动晚期秦岭海槽自南向北的挤压应力的共同作用形成“L”型古隆起。中央古隆起的形成演化对油气地质条件的控制作用体现在对沉积格局、残余生烃坳陷、储集条件、盖层圈闭条件及油气运聚等几个方面。 【关键词】：鄂尔多斯盆地 中央古隆起 形成演化 地质约束 下古生界 天然气聚集
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：P618.13
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 前言11-21
• 一、选题意义及依据11-12
• 二、研究现状及存在问题12-16
• 三、研究思路、内容及技术路线16-18
• 四、主要工作量18-19
• 五、主要创新点19-21
• 第一章 区域构造背景21-34
• 第一节 中新生代区域大地构造单元划分及其特征21-23
• 一、构造单元的划分原则21-22
• 二、中新生代区域大地构造单元划分22-23
• 第二节 主要地质构造单元的基本地质组成及其演化23-34
• 一、鄂尔多斯地块的基本地质组成及其演化特点23-26
• 二、鄂尔多斯西缘断褶带与贺兰构造带的基本地质组成及其演化26-28
• 三、走廊冲断构造系的基本地质组成及其演化28
• 四、华北板块南缘对冲构造系的基本地质组成及其演化特点28-31
• 五、北祁连-北秦岭逆冲推覆构造系的基本地质组成及其演化31-33
• 六、秦岭微板块(地块)33
• 七、扬子地块北缘33-34
• 第二章 地层划分与对比的一些问题34-54
• 第一节 中新元古界地层的划分与对比34-37
• 一、蓟县系(Pt_2)的划分与对比34-36
• 二、震旦系罗圈组(正目观组Pt_3~2)36-37
• 第二节 寒武系地层划分与对比的一些问题37-39
• 第三节 奥陶系地层的划分与对比39-41
• 一、奥陶系地层的划分与对比39-41
• 二、唐王陵组时代归属探讨41
• 第四节 上古生界地层划分与对比的一些问题41-44
• 一、山西组稀土元素异常问题42-43
• 二、二叠系火山事件地层43-44
• 第五节 鄂尔多斯盆地构造层序及其划分44-54
• 一、构造层序与构造旋回概述44-45
• 二、盆地原型45-46
• 三、构造层序划分46-52
• 四、主要地层界线在钻井上的测井响应52-54
• 第三章 沉积期中央古隆起的形成演化54-96
• 第一节 中新元古代的基本构造格局及其特征54-62
• 一、鄂尔多斯及邻区几点地质事实所揭示的中新元古代构造背景54-57
• 二、鄂尔多斯地球物理资料反映的中新元古界构造格局57-58
• 三、中元古界蓟县系沉积环境分析58-61
• 四、中新元古界区域构造特点61
• 五、中新元古代的构造形成与演化61-62
• 第二节 早古生代沉积期中央古隆起的形成演化62-84
• 一、寒武纪中央古隆起的基本构造格架与原盆地环境格局62-70
• 二、奥陶纪中央古隆起的基本构造格架与原盆地环境格局70-82
• 三、志留纪的原盆地环境格局82-83
• 小结83-84
• 第三节 晚石炭世—中二叠世沉积期中央古隆起的形成演化84-92
• 一、晚古生代基本构造背景84
• 二、晚石炭世本溪期中央古隆起的基本构造格架84-86
• 三、早二叠世太原期、山西期中央古隆起的基本构造格架86
• 四、中二叠世石盒子期中央古隆起的基本构造格架与区域构造背景86-89
• 五、鄂尔多斯南缘早中二叠世物源分析89-92
• 第四节 晚二叠世—中生代不同沉积期的古构造格局92-94
• 一、晚二叠世石千峰组沉积期的古构造格局92-93
• 二、早中三叠世的古构造格局93
• 三、中晚三叠世延长期的古构造格局93
• 四、早中侏罗世富县—延安组沉积期的古构造格局93
• 五、中晚侏罗世直罗—安定组沉积期的古构造格局93-94
• 六、下白垩统沉积期的古构造格局94
• 本章总结94-96
• 第四章 中央古隆起主要构造界面演化与形成机制96-127
• 第一节 下古生界奥陶系顶面的构造特征及其演化96-98
• 一、早二叠世太原期末96
• 二、早二叠世山西期末96-97
• 三、中二叠世石盒子期末97
• 四、中三叠世纸坊期末97
• 五、三叠纪末97
• 六、中侏罗世延安期末97
• 七、侏罗纪末97
• 八、早白垩世末97-98
• 九、现今奥陶系顶面98
• 第二节 三叠系顶面的构造特征及其演化98-100
• 一、中侏罗世延安期末98
• 二、侏罗纪末98-100
• 三、早白垩世末100
• 四、现今三叠系顶面100
• 第三节 中央古隆起(奥陶系顶面)在钻井横剖面上的反映100-102
• 第四节 中央古隆起形成演化的区域地质约束102-123
• 一、香山群构造背景102-116
• 二、北祁连东段寒武纪—奥陶纪构造背景116-118
• 三、北祁连—北秦岭加里东期花岗岩的指示意义118-122
• 四、有关秦祁结合部的几个地质约束条件122-123
• 五、商丹缝合带对中央古隆起构造演化的区域背景揭示123
• 第五节 中央古隆起构造演化的形成机制123-127
• 一、基本动力学背景123-125
• 二、中央古隆起形成机制探讨125-127
• 第五章 中央古隆起形成演化及其对前中生界油气地质条件的控制127-164
• 第一节 中央古隆起及周缘烃源岩特征及评价127-143
• 一、烃源岩评价标准127-131
• 二、中新元古界烃源岩特征及评价131-134
• 三、下古生界烃源岩特征及评价134-138
• 四、上古生界烃源岩特征及评价138-142
• 五、烃源岩分布142-143
• 第二节 中央古隆起及周缘储集层特征143-152
• 一、张夏组鲕粒灰岩储集体143-144
• 二、马四白云岩储集体144-148
• 三、风化壳岩溶储集体148
• 四、生物礁储集体148-149
• 五、深水重力流沉积岩储集体149
• 六、蒸发盐岩下伏白云岩储集体149
• 七、太原组砂岩储集体149-150
• 八、山西组砂岩储集体150
• 九、盒8砂岩储集体150-151
• 十、下古生界测井资料的储层处理与解释151-152
• 第三节 中央古隆起及周缘储盖组合及圈闭特征152-160
• 一、储盖组合类型及特征152-154
• 二、气藏圈闭类型及条件154-158
• 三、成藏地质作用过程分析158-160
• 第四节 中央古隆起形成演化对古生界油气地质条件的控制160-164
• 一、中央古隆起对沉积格局的控制160
• 二、中央古隆起与残余生烃坳陷的关系160-161
• 三、中央古隆起对储集条件的控制161-162
• 四、中央古隆起对盖层、圈闭条件的控制162
• 五、中央古隆起对油气运聚的影响162-163
• 六、中央古隆起及周缘有利区块及勘探方向163-164
• 主要结论与认识164-167
• 参考文献167-177
• 致谢177-178
• 图版178-180

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