柴达木盆地东部尕海南山地区新生代叠加褶皱与油气运移

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2024.098

摘要/Abstract

摘要：

柴达木盆地石炭系主要分布于盆地东部地区,石炭系油气勘探已获重大发现,为柴达木盆地古生代油气勘探开启了新局面。柴达木盆地石炭系烃源岩在早二叠世进入生烃门限,以生油为主;古新世—上新世为石炭系主力生烃期,以产气为主。前人针对该盆地石炭系油气的赋存条件和成藏机理研究较少,为揭示柴达木盆地石炭系油气的有利成藏条件,本次选择柴达木盆地东部德令哈坳陷尕海南山地区开展石炭系油气成藏机理研究,在青德参1井中发现了石炭系克鲁克组和古近系上干柴沟组两套含油气层。依据区内构造要素统计分析、叠加构造填图、地震综合解释和油气成藏条件分析,揭示柴达木盆地东部尕海南山地区晚新生代发育早期北西—北西西向和晚期北北东—南南西向的叠加褶皱,北西—北西西向褶皱及断裂活动形成了石炭系晚期生烃的有利圈闭,北北东—南南西向构造挤压激活了先存的北西—北西西向断裂,并导致石炭系油气沿该断层向上运移至上干柴沟组形成次级含油气层,最终造就了尕海南山地区上下两套油气组合并存的特征。本研究对柴达木盆地石炭系油气勘探具有借鉴意义。

关键词: 柴达木盆地, 石炭系, 新生代, 叠加褶皱, 油气运移

Abstract:

The Carboniferous system in the Qaidam Basin is primarily distributed in the basin’s eastern region.Significant findings have been made in the exploration of Carboniferous hydrocarbons, ushering in a new era for Paleozoic hydrocarbon exploration in the Qaidam Basin.The Carboniferous source rocks in the Qaidam Basin exceeded the threshold for hydrocarbon generation during the Early Permian, with oil generation being the primary outcome.The Paleocene-Pliocene period was the primary hydrocarbon generation phase for the Carboniferous system, with a predominant focus on gas production.The Qingdecan First Well, deployed in the Gahainanshan area of the Delingha Depression in the eastern Qaidam area, encountered hydrocarbon displays in two layers: the Carboniferous Keluke Formation and the Paleogene Upper Ganchaigou Formation.Based on the statistical analysis of structural elements, mapping of superimposed structures, comprehensive seismic interpretation, and analysis of hydrocarbon reservoir conditions in the basin, we determined that the superimposed folds, formed by early northwest (northwest-west) trending folds and later northeast (northeast-east) trending folds, developed in the Gahainanshan area during the Late Cenozoic.The northwest (northwest-west) trending folds and fault structures have created favorable traps for the Carboniferous source rocks.The northeast (northeast-east) trending structural compression reactivated pre-existing faults, causing Carboniferous oil and gas to migrate upward along the fault, forming secondary hydrocarbon reservoirs in the Shangganchaigou Formation.Ultimately, we established the signature of the coexistence of two oil and gas combinations in the Gahainanshan area.This study has reference significance for the exploration of Carboniferous hydrocarbon in the Qaidam Basin.

Key words: Qaidam Basin, Carboniferous, Cenozoic, superimposed folds, hydrocarbon migration

中图分类号:

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图/表 10

图1 柴达木盆地地质略图及研究区位置

Fig.1 Geological sketch map of the Qaidam Basin and the location of study area

图2 柴达木盆地东部尕海南山地区遥感影像及构造解译 1.正断层;2.逆断层;3.叠加构造轴迹;4.地名;5.变形观测点位及编号

Fig.2 Remote sensing image and tectonic interpretation of the Gahainanshan area, Eastern Qaidam Basin

图3 尕海南山地区叠加褶皱地层产状统计及应力场分析((a)—(d)分别对应图2中①、②、③和⑤)

Fig.3 Occurrence statistics and stress field analysis of the superimposed folds in the Gahainanshan area

图4 尕海南山地区地层中发育的断层擦痕和节理及指示的应力方向 (a) N2y地层中逆冲断层指示北北东—南南西向挤压;(b) C2k地层中逆冲断层指示北北东—南南西向挤压;(c) N2s地层中逆冲断层指示北北东—南南西向挤压;(d) P1z地层中节理指示I期近南—北向挤压,II期近东—西向挤压;(e) P1z地层中节理指示近东—西向挤压;(f) P1z地层中断层擦痕指示近东—西向挤压

Fig.4 Indicated stress directions of fault strains and joints in the strata of the Gahainanshan area

图5 金子海Q1q组与N2s组角度不整合接触及Q1q中的逆冲断层

Fig.5 Angular unconformity between the Q1q Formation and N2s Formation, and thrust fault in the Q1q Formation at the Jinzihai observation point, Gahainanshan area

图6 柴达木盆地东部尕海南山地区晚新生代叠加构造应力场

Fig.6 Late Cenozoic superimposed tectonic stress field in the Gahainanshan area, Eastern Qaidam Basin

图7 181230测线地震地质解释剖面 N.新近系;E.古近系;K.白垩系;C2.上石炭统;C1.下石炭统;D.泥盆系

Fig.7 Seismic geological interpretation profile for Line 181230

图8 18-590测线地震地质解释剖面(地层代号注解同图7)

Fig.8 Seismic geological interpretation profile for Line 18-590

图9 柴达木盆地东部石炭系中残余的有机质及烃源岩类型 (a)旺尕秀石炭系克鲁克组粗砂岩中的沥青;(b) 青德参1井石炭系克鲁克组岩心内的黑色沥青;(c)石炭系克鲁克组砂岩中褐色充填物荧光下呈橙黄色;(d) 石炭系有机质烃源岩类型

Fig.9 Residual hydrocarbons and source rock types of the Carboniferous Formation, Eastern Qaidam Basin

图10 尕海南山地区新生代叠加褶皱与石炭系油气运移模式图 I.第一期北(北)东—南(南)西向挤压;II.第二期北西(西)—南东(东)向挤压;1.更新统;2.新近系狮子沟组;3.中新统—渐新统上油砂山组—干柴沟组;4.白垩系;5.侏罗系;6.二叠系;7.石炭系;8.泥盆系—奥陶系;9.古元古界达肯大坂群;10.角度不整合接触;11.气藏及运移路线;12.断层及性质;13.应力挤压方向及期次

Fig.10 Diagram of the Cenozoic superimposed folds and Carboniferous oil and gas migration model in the Gahainanshan area, Qaidam Basin

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