鄂尔多斯盆地构造-热事件与古生界天然气聚集

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1、鄂尔多斯盆地构造-热事件与古生界天然气聚集付金华，万丛礼（长庆油田公司勘探开发研究院，陕西西安710021）摘要：为证实鄂尔多斯盆地中生代晚期发生过强烈的构造-热事件，采用古热史、构造学、岩石学和矿物学等方法，试图通过构造-热事件对盆地构造样式的改造以探索它在古生界天然气分布上的影响。研究表明：这次事件不但形成了东高西低的区域构造背景，导致天然气自西而东运移，造成目前大气田主要分布于盆地中东部的格局，而且在西缘地区形成了大量圈闭构造，为天然气聚集提供了具体定位场所；再者这次事件还产生了无数的构造裂缝和溶孔，显著提高了储层的储集性能。这次构造-热事件在宏观和微观不同层次上控制了古生界天然

2、气的分布规律。关键词：鄂尔多斯盆地；构造-热事件；古生界；天然气聚集中图分类号：TE112.1文献标识码：A文章编号：1000-274X(2004)0089-7鄂尔多斯盆地是中国第二大沉积盆地，其中孕育着极为丰富的天然气资源，现已发现了上古生界煤型气和下古生界油型气两种类型天然气，并成为西气东输的供气先锋基地。但复杂的分布规律制约了对天然气的进一步勘探。中生代晚期，鄂尔多斯盆地发生了强烈的构造-热事件活动，这次事件不仅带来大量地下深部热能，提高了盆地的地温梯度[1~3]，而且还带来大量深部生烃物质[4]，促进了烃源岩的生烃演化，但人们一直对这次事件的构造属性及其在油气聚集方面的作用缺乏

3、应有的认识。正确认识这次构造-热事件对盆地构造样式的影响，将有助于揭示盆地天然气的富集规律。本文主要从宏观和微观两个层次，探讨了这次构造-热事件对鄂尔多斯盆地构造样式的改造及其对古生界天然气聚集的控制，以期对天然气的进一步勘探提供一定的指导作用。1区域地质特征鄂尔多斯盆地位于华北地台西部，为一走向南北，东缓、西陡的不对称向斜，四周被褶皱山系所包围，依次为西部的六盘山和贺兰山，南部的秦岭，东部的吕梁山以及北部的阴山断褶带。盆地基底为前寒武系结晶变质岩系，沉积盖层厚5～6km，发育较为齐全，仅缺失志留系和泥盆系。盆地由6个一级构造单元组成（见图1）：①西缘掩冲构造带，指六盘山以东，天环拗陷

4、以西，北起桌子山，南达平凉的狭长地带；②渭北挠褶带，指老龙山断裂东北、建庄－马栏以南，由陇县至铜川、韩城的三角形地区；③天环拗陷，南北向展布，东翼缓西翼陡，向斜轴线自上而下逐渐向西偏移；④伊陕斜坡，盆地之主体为一大型西倾斜坡，倾角不到1°；⑤伊盟隆起，位于盆地北部，东西向展布，西起乌加庙，东至托克托以东，北与河套地堑相邻，南以东胜南一线为界；⑥晋西挠褶带，区域上东翘西降，呈阶状跌落。盆地经历了以下5个演化阶段：81）中晚元古代拗拉谷阶段。盆地是在贺兰、晋陕两拗拉谷夹持的背景上发展演化的，经过晋宁运动上述大陆裂谷关闭，形成统一的华北克拉通－盆地基底。2）早古生代浅海台地阶段。本区南北为加

5、里东地槽控制，东西被残存的拗拉谷所夹持，形成北高，南、东、西低的古地貌，沉积了浅海台地碳酸盐岩。奥陶纪末，加里东运动使全区抬升，缺失了志留系、泥盆系及下石炭统，沉积中断达1亿年以上。3）晚古生代滨海平原阶段。本区进一步与华北地块统一发展，沉积环境由海相变为陆相，气候也由潮湿变为干旱，并由石炭纪的拗陷型变为二叠纪的广覆型沉积。4）中生代内陆盆地阶段。本区成为华北盆地西部的一个主体拗陷，至白垩纪演变为独立的内陆盆地。5）新生代周边断陷阶段。燕山运动第四幕，盆地主体上升隆起，导致上白垩统缺失，与此同时周缘发生断陷，形成河套、银川、渭河等盆地。2构造-热事件证据及形成机理8构造-热事件往往被简

6、单地视为热事件或构造-岩浆活动，前者忽视了热的来源及其深部动力学成因，而后者仅将热源局限于岩浆，所以二者在认识上均不够全面和确切。构造-热事件是由于构造的强烈活动而导致地层（或岩石）发生变形、变位、变质以及火成岩和深源流体上涌的地质现象，而深源流体是指赋存于盆地基底之下乃至地幔中的各种流体，按成因可分为岩浆水、变质水和地幔水。火成岩和深源流体是地下深部物质的代表，它与地球浅部物质存在很大差别。现代火山喷气测试和地幔超镁铁质岩流体包裹体分析证实，深源流体是一种以H2O为主，含有丰富的CO2、CO、N2、H2S、H2、SO2等挥发分以及多种金属元素的体系[5~7]。所以，构造-热事件不是简

7、单的地质现象，也不仅仅是热事件，而是热作用、构造应力作用和地球化学作用的“三位一体”。其中，构造应力为火成岩和深部热流体上涌提供了运移通道和动力，是热作用和地球化学作用的基础。研究区构造-热事件对天然气聚集作用主要在于它显著改变了盆地的构造样式和储层物性，进而影响了天然气的分布规律。通过镜质体反射率、包裹体测温和磷灰石裂变径迹等热史分析，发现鄂尔多斯盆地古地温有明显异常，即在早古生代－中生代早期古地温梯度一直呈平稳下降态势，范围在2.9~2.8