油气资源最丰富的前陆盆地

2011-11-07 05:53:00

     前陆盆地是位于褶皱山系前缘与毗邻克拉通之间的沉积盆地。它包括从山前拗陷到克拉通边缘斜坡的过渡区。前渊盆地、山前拗陷、山前拗陷一地台边缘拗陷、山前拗陷地台斜坡等概念都属于前陆盆地范畴。

    前陆盆地形成于挤压构造环境,与A型俯冲和B型俯冲作用有关。一般前陆盆地的演化都要经历由伸展环境向聚敛环境过渡的过程,也可以叠加在克拉通边缘盆地、裂陷槽或大陆内裂谷—拗陷之上。盆地的沉积空间主要由冲断负荷诱发的挠曲作用形成。有人把大陆内挤压挠曲作用形成的盆地也归为前陆盆地,称类前陆盆地。

    典型前陆盆地结构不对称,靠近造山带一较陡,在其演化过程遭受变形作用较强;盆地近克拉通一侧较宽缓,与地台层序逐渐合并。由造山带向克拉通方向,前陆盆地可划分为三部分:

     (1)褶皱—冲断带;

     (2)深凹(拗)带;

     (3)稳定前陆斜坡和前缘隆起。褶皱—冲断带有褶皱推覆体、叠瓦推覆体等类型,下部常见双重构造;前缘隆起部位常发生挠曲应力产生的张性或张扭性断裂;盆内构造样式以台阶状逆断层及相关褶皱为特征,冲断方向从造山带指向克拉通。被动大陆边缘层序中的正断层在前陆盆地阶段可能反转。

    前陆盆地一般存在一套或几套由细变粗的反旋回沉积。若后期变形作用强烈,可显示地层旋回的不完整性。前陆盆地的早、中、晚期层序间常为不整合面,前缘隆起、冲断带上的不整合较为发育。前陆盆地的沉积物来源一般是单向的,在发育早期,冲断体位于海平面之下,物源主要来自克拉通方向;当冲断体向前陆推进出露海平面之上,来自冲断体的削蚀组分占主要位置。

    由于冲断—褶皱带重荷是变动的,古老的前陆盆地本身也可被卷入逆冲变形之中并且抬升,在变形带的前方又形成新的前陆盆地。因此,沉降中心、沉积中心和边缘尖灭线不断迁移是前陆盆地的基本特征。

    前陆盆地是世界上油气资源最丰富的一种盆地类型,不管是储量还产量,这类盆地都很高。世界上已在21个前陆盆地中发现石油可采储量大于7000×104t的大油气田,国外许多著名的含油气盆地,如西加拿大盆地、波斯湾盆地、落基山盆地、东委内瑞拉盆地、阿拉、斯加北斜坡盆地、阿巴拉契亚盆地等都是前陆盆地。我国川西北、酒西、库车、塔西南等拗陷也都具有前陆盆地的特征。

    典型前陆盆地具有两类烃源岩系,即被动大陆边缘沉积型和前陆拗陷型烃源岩系。岩石类型主要为海相碳酸盐岩、页岩和陆相泥页岩。例如落基山前陆盆地,区内的烃源岩系既有下伏广泛分布的台地相石灰岩和页岩,又有弧后前陆期的白垩系湖相地层。又如美国的阿科马前陆盆地,发育有寒武系至密西西比系三套地台层序的海相页岩和碳酸盐岩烃源岩,又发育宾夕法尼亚系前渊的陆相含煤碎屑岩烃源岩系。无论是大陆边缘型烃源岩还是前陆拗陷型烃源岩,其成熟的生油气中心总是靠近深拗带一侧,受造山期间的挤压以及地层负荷的作用,深拗陷部位的油气沿断层、不整合面或渗透储集层向上或向克拉通一侧进行运移。

    典型前陆盆地的储集岩体总体上也可分为两大体系,即下部以台地相碳酸盐岩为主体的储集体系和上部以陆相碎屑岩为主体的储集体系。例如,乌拉尔前陆盆地带从泥盆纪到三叠纪共发育五套储集层,其沉积环境经历了由海相到陆相的变迁过程,既有大陆边缘沉积,又有造山过程的复理石—磨拉石沉积。

    背斜构造圈闭、断层圈闭和地层圈闭是前陆盆地内最为普遍也是最为重要的圈闭。背斜构造圈闭主要为一些逆冲断层相关褶皱,分布在靠近盆地逆掩冲断带一侧。断层圈闭既有裂陷阶段形成的由正断层构成的断块圈闭,亦有后期受造山运动影响在逆掩冲断作用下形成的由冲断层构成的断层圈闭以及早期正断层反转形成的断块或在前缘隆起轴部张扭性断裂形成的圈闭等。与逆冲断层有关的断层圈闭主要发育在受冲断作用比较强烈的山前地带;与正断层活动有关的断层圈闭,一是发育于早期的裂谷盆地内,二是发育在晚期靠近地台一侧。前陆盆地的地层圈闭主要发育在靠近地台一侧,多期构造升降会形成多个不整合面。另外前陆盆地地层总是向克托通方向逐渐超覆,因此,不整合是前陆盆地常见的和重要的一类圈闭。

    总体上看,前陆盆地的油气田分布主要是受圈闭展布特点的控制在靠近冲断带一侧或冲断带内,主要是背斜和断层圈闭油气藏,例如落基山山前冲断带的Pineview油田(该油田是冲断带内首次发现的油田,1975年发现。它的发现引起逆掩断层勘探热)、阿尔伯达盆地科迪勒拉山前冲断带内的特纳古油气田、阿巴拉契亚山前的普涅夫油田和格维兹别茨油田等都是与滑脱冲断构造及断层相关的褶皱圈闭,我国川西北前陆盆地受龙门山冲断—褶皱带构造控制,形成了河湾场、中坝、孝泉等一系列断裂褶皱为圈闭主体的油气田,酒西前陆盆地的老君庙构造带也是一个受冲断层控制的断层褶皱带,在其中发现了老君帕宾纳油田、阿科马盆地的麦克阿勒斯特—金塔—卡斯特维尔聚气带等;在前缘斜坡带也存在因基底冲断作用形成的基底卷入型厚皮构造圈闭,例如落基山盆地Hakolo31-6油田为一倒转背斜油田。在平面上,前陆盆地内的油气围绕生油气中心呈条带状分布于平行造山带的构造

    由于造山带活动以及冲断带不断挤压,盆地内油气藏会受构造运动而不断调整、改造和再分布,因此,前陆盆地都是油气藏遭破坏比较严重的一类盆地,例如西加拿大盆地、东委内瑞拉盆地都是世界上名列前茅的重质油和沥青砂盆地。(石油知识)

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