银—额盆地上古生界油气勘探地质意义

    杨依+李令+袁琪+徐鸿+方舟

    摘要：通过对研究区上古生界泥盆-二叠系构造演化阶段的分析和对上古生界石炭-二叠系在研究区的分布以及盖层和保存条件的研究，认为研究区居延海坳陷上古生界地层分布最广，盆地内白垩系地层对上古生界油气系统起到良好的封盖作用。虽然早侏罗世至旱白垩世燕山期构造运动较为强烈，但在这一时期上古生界大部分是未成熟烃源岩，对上古生界油气的保存没有影响。上古生界烃源岩在白垩纪晚期逐渐成熟-高成熟，此时盆地的稳定沉降对油气系统的保存十分有利。

    关键词：银额盆地；石炭-二叠系；构造运动；油气系统

    1区域地质概况

    银-额盆地是中-新生代发展而成的盆地，总体位于内蒙古自治区西部和甘肃省西北部。盆地的北部是洪格尔吉山，西南部紧邻北大山，西部则是北山，狼山作为东部的边界，而东南方向则是雅布赖山。按板块构造的观点来看，银额盆地及其邻区主要位于华北板块、塔里木板块、哈萨克斯坦板块的边界位置。银额盆地能够分成七个坳陷区和5个隆起区，盆地内的构造单元的划分取决于板块之间缝合带对该盆地中生代至新生代的构造演化作用。

    2构造演化与地层分布

    区域地质研究表明，由于加里东至早海西期构造在早中泥盆世时期强烈运动，使得板块之间的发生碰撞运动造成古亚洲洋闭合而产生陆内裂陷盆地；在石炭纪至二叠纪期间运动明显，产生多个裂谷或裂陷盆地，多期次的火山喷发以及深成侵入岩体的大量生成都是这个发展阶段的重要构造特性。

    海西末期构造在晚二叠世时期剧烈活动，南北方向的挤压抬升作用使盆地形成隆坳相间的格局，并且使石炭纪一二叠纪地层产生倒转的紧闭褶皱。石炭纪一二叠纪地层受到不均匀抬升使其受到的风化剥蚀水平也大不相同，这使得二叠系与上覆地层不整合接触。银额盆地有多口井发现上古生界石炭系-二叠系地层。研究区石炭系暗色泥岩发育，是主要的生油层系，前人在该套地层中发现了多处油苗及油气显示。由于石炭一二叠系地层发育在盆地中南部隆起区，北部未见发育，由此可知北区在南区之前发生抬升作用。居延海坳陷位于盆地西北部，该区上古生界残余地层厚度较大，分布较为广泛，从北部的居东凹陷到吉格达凹陷等地区均可见石炭-二叠系地层。还发育有白垩统（居东凹陷除外）和新生界地层，中生界缺失三叠系和侏罗系。上白垩统与上覆以及下伏地层均为不整合接触。绿园隆起仅在湖西新村出露中上元古界地层，在青头山凸起上仅发育下白垩统，侏罗系、石炭-二叠系地层缺失。务眺亥坳陷发育白垩系和新生界地层，北区鱼脊山凸起发育下白垩系地层，侏罗系地层在地层隆起过程中被风化剥蚀而缺失，大量发育石炭系二叠系地层。

    银-额盆地内的特罗西滩隆起、达古断陷、宗乃山和楚鲁隆起组成中部隆起区，西部发育晚古生代地层。苏亥图坳陷构造比较稳定，发育有侏罗系至新生界地层。综合研究地质解释剖面，居延海坳陷上古生界地层分布最广，在凹陷处均有石炭-二叠系地层分布，地层从南至北发生减薄。其它地区则厚度由中生界隆坳相间的格局决定，隆起地区上古生界石炭-二叠系地层比坳陷区地层厚度要小。

    3油气地质意义

    前人工作及本专题近几年的野外工作证实，本区上古生界石炭系、中生界侏罗系、白呈系为主要生油层系，二叠系也具一定生油气潜力。盆地在上古生界沉积后发生复杂的构造演化作用，良好的盖层与良好的保存作用是控制盆地内油气系统的主要条件。

    3.1岩性对盖层的影响

    中新生界地层由老至新依次为三叠系至第四系。在盆地周缘零星可见三叠系地层，在其中上段发育厚度较大的含薄煤层河沼相泥页岩，且泥质含量较高，能对下伏地层起到良好的封闭作用。盆地内白垩系地层发育广泛的河流、湖泊相砂泥岩，可以对上古生界油气系统起到良好的封盖作用。盆地内上古生界石炭-二叠系地层发育细碎屑岩、火山岩圾碳酸盐岩组合，在裂谷期沉积的巨厚火山岩可以对其起到封盖作用。三叠系泥页岩、白垩系砂泥岩和裂谷期的火山岩与上古生界组成良好的生储盖模式。

    3.2构造作用对保存条件的影响

    盆地在上古生界沉积后发生复杂的构造演化作用，但上古生界烃源岩主要生烃期在白垩系后，对上古生界油气系统作用很小。早、中三叠世时期至印支末期，盆地普遍抬升，到晚三叠世时期则形成断陷盆地，由于印支期构造应力强度较弱对上古生界油气系统作用很小。通过研究地质资料可知，中下侏罗统的完整沉积旋回使盆地形成良好的生储盖模式。早侏罗世至早白垩世，燕山期的构造作用使盆地发生多次沉降与抬升作用。由于石炭系、二叠系烃源岩大部分还在未成熟期，即使构造运动较为强烈但对油气保存作用不明显。下白垩统保存最有效，在纵向上形成良好的生储盖模式。早白垩世末期-晚白垩世，盆地进入稳定沉降阶段，发育巨厚目岩性单一的砂泥岩组合。砂泥岩地层可以对油气系统起到良好的封盖作用，并且盆地的稳定沉降有助于油气系统的保存。进入古近纪时期，板块的碰撞运动使盆地受到挤压抬升的构造应力作用，部分地区发生走滑现象，对石炭系-二叠系油气的保存造成的作用不明显。

    4结论

    （1）银额盆地居延海坳陷上古生界地层分布最广，在凹陷处均有石炭-二叠系地层分布，目具有北部厚南部薄的特点。银额盆地侏罗系发育的泥页岩以及白垩系发育的砂泥岩组合可以起到良好的封盖作用，而石炭系-二叠系发育的致密火山岩和碳酸盐岩等也可以作为良好的生储盖组合。

    （2）三叠世时期印支期构造运动作用较弱对上古生界油气保存的破坏作用不明显；虽然早侏罗世-早白垩世燕山构造运动较为强烈，但此期间上古生界烃源岩大部分在未成熟期，强烈的构造运动对油气保存也没有产生不良作用。在白垩纪晚期上古生界烃源岩渐渐从成熟向高成熟转变，并且盆地处于稳定沉降阶段有助于油气的保存。