大同盆地油氣藏的幾種運移模式和成藏類型

杜 飛

(山西省地質勘查局217地質隊，山西 大同 037000)

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大同盆地油氣藏的幾種運移模式和成藏類型

杜 飛

(山西省地質勘查局217地質隊，山西 大同 037000)

介紹了大同地區的地質背景，分析了大同盆地的地層及構造特征，并探討了大同盆地的幾種油氣運移規律及成藏類型，得出了一些結論，為大同盆地的找油方向和找油中可能遇到的問題提供參考。

盆地，油氣，成藏類型，運移規律

1 區域地質背景

大同地區在大地構造上位于中朝地臺中北部，跨山西斷裂隆起區和燕山臺褶帶兩個二級構造單元，經歷了地槽、地臺及大陸邊緣地臺活化三個演化階段。西側大同煤盆地主要分兩期，第一期主要發育石炭二疊系地層，第二期盆地往北擴大以侏羅系地層沉積為主；東側為桑干河斷陷盆地以口泉斷裂為界，主要發育新生代地層。區內發育有巨厚的泥巖和一定厚度的煤系地層，烴源巖充足，構造運動較多但對油氣成藏沒有形成徹底的破壞。

2 地層及構造特征

大同盆地地層發育較齊全，由老至新依次有：太古界集寧群；上元古界長城系；古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系；中生界侏羅系、白堊系；新生界第三系、第四系。大同地區區域地層簡表見表1。

表1 大同地區區域地層簡表 m

大同煤盆地經過已有工作認為形成大的油氣藏的可能性不大，現階段主要勘探方向為桑干河斷陷盆地。根據目前的鉆孔資料和物探資料，結合野外調查，按照基底埋藏深度，運動方向等不同將桑干河斷陷盆地基底分為以下幾個次一級構造單元。其中由黃花梁陷隆及西側的懷仁、東側的后所凹陷組成盆地基底構造格架，南部東西兩側分別為渾源斷階、朔州斷階，北部為陽高—天鎮凹陷。

區域構造單元簡圖見圖1。

大同桑干河斷陷盆地新生代地層劃分見表2。

3 大同盆地的幾種油氣運移規律及成藏類型

目前認為大同盆地烴源巖主要為石炭二疊系煤系地層和侏羅系煤系地層；新近系上新統寇寨組、南榆林組地層。

表2 大同桑干河斷陷盆地新生代地層劃分簡表

年代地層巖石地層界系統階黃土丘陵區盆地區組代號組代號新生界第四系新近系古近系全新統更新統上新統中新統漸新統—始新統馬蘭階離石階保德階沱陽組選仁組峙峪組馬蘭組離石組靜樂組保德組QhtQhxQP3sQP3mQP3lN2jN2bE2-3f沱陽組選仁組方村組峙峪組泥河灣組南榆林組寇寨組繁峙組QhtQhxQfcQP3sQP1-3nN2nN2k

1)大同煤盆地侏羅系煤層基本已采空，石炭二疊系煤層主要以氣煤為主，長焰煤次，熱演化程度偏低(北美商業性頁巖氣藏其頁巖氣儲層的Ro值一般大于1.1%)，本區域的煤系地層在更大埋深、更高地熱有機質作用才有可能進入熱成熟生氣階段，通過已有的鉆探工程、區域地質資料分析，在大同煤盆地中北部盆地沉積中心為成氣成藏有利區。煤層氣成藏特征為自產自儲，煤層既是生氣層也是儲層，其運移距離短，成藏位置仍以深部煤層為主。主要煤種的Ro見表3。

表3 主要煤種的Ro %

2)橫向運移，桑干河斷陷盆地目前油氣顯示良好，可能的烴源巖主要為新近系上新統寇寨組、南榆林組地層泥巖層。桑干河斷陷盆地為新生代伸展斷陷盆地，兩側邊界斷層活動加上多期構造活動使其內部形成了兩凹夾一槽的盆地格局。斷陷伸展活動至今仍在繼續，盆地具同沉積盆地特征，就懷仁凹陷來說，寇寨組、南榆林組地層在靠近黃花梁塊凸一側前洪積砂礫石與河湖相砂質粘土互層狀產出，而口泉斷陷一側的沉積中心應以淺湖相，河湖相為主，在大埋深、高地熱的作用下有機質有可能進入低成熟階段，生成大量烴類氣體，而后經由砂巖層運移到構造高點圈閉儲集起來。這種方式主要特征為初次運移距離短，二次運移以順層移動為主。上覆第四系沉積巖厚度大，可作為下伏氣層的良好蓋層，巖性封閉條件良好。該方式是本區的主要運移方式和成藏模式。

3)垂向運移，桑干河斷陷盆地內部構造活動頻繁，以新生代以來拉伸作用形成的各種正斷層和拉伸裂隙為主，這些活動所形成的張性斷裂伴生的裂隙和裂縫是油氣的縱向運移的有利通道和儲集空間，盆地深部寇寨組、南榆林組地層以及可能殘留的古生代和中生代石炭—二疊系煤系地層和侏羅系煤系地層生成的烴類氣體通過斷層及不整合面向上運移，在圈閉的構造高點富集成藏，上部第四系沉積巖厚度大，發育有后層的泥巖提供了良好的封蓋條件。該方式是本區的多見運移方式和成藏模式。桑干河斷陷盆地理想剖面圖見圖2。

4)側向運移，大同盆地石炭二疊煤系地層烴源巖生氣后，通過口泉斷裂帶等疏導體系運移至懷仁凹陷，經新近系底部與太古界不整合面，運移至保德組底部成藏。此種運移及成藏可能性較小。由于大同煤盆地煤系地層烴源巖普遍熱演化程度低，未產生足夠大量的烴類氣體向側向運移；側向運移距離較遠；口泉斷裂帶經多期構造活動影響，新生代以前區域以壓擠作用為主，形成區域性逆沖推伏構造以及一系列高角度逆斷層，對兩側盆地主要以封堵作用為主，后期又經歷拉伸延展作用形成一系列正斷層，形成較寬的斷裂帶，側向連通性差，油氣側向運移可能性不大。該方式是本區的可能運移方式和成藏模式。

4 結語

本文應用現代構造學理論，結合現有探礦工程、區域地質資料，對大同盆地的幾種油氣運移規律及成藏類型進行了大膽的猜想和較為精細的解析，得出以下結論：

1)大同煤盆地煤系地層在盆地深部仍有一定的生烴潛能。2)桑干河斷陷盆地層烴源巖巨厚，圈閉條件完備，有良好的油氣前景及勘探潛能。3)大同盆地油氣運移主要以橫向及垂向運移為主，大同煤盆地通過側向運移為桑干河斷陷盆地氣藏提供氣源可能性不大，但不排除這種可能性。

5 下一步找油方向和可能遇到的問題

1)大同煤盆地煤系地層作為潛在的氣藏烴源巖，仍有繼續工作的必要，由于地下水流動對煤層氣的運移及成藏影響較大，大同煤盆地內部煤系地層水文地質也是工作的重點。2)大同盆地油氣勘探應優先選擇地質構造高點，斷裂裂隙發育地帶，成藏前景較好。3)有利區塊大同煤盆地馬道頭—鴉兒崖一帶，桑干河斷陷盆地口泉—懷仁一帶，應縣—山陰古城一帶。4)由于桑干河斷陷盆地內部經過多期構造活動影響，故地震反射情況可能會不佳，注意其他物化探手段的配合，如油氣化探，高精度重磁測量(微重力勘探)等。

[1] 解園園，馬寶軍，呂 繼，等.桑干河斷陷構造特征及含油氣遠景[J].科學視界，2013(7)：60-65.

[2] 李潤蘭，朱 峰，許清海.大同—陽原盆地的形成與演變[J].古地理學報，2000，2(2)：5-7.

[3] 楊承先.大同晚新生代斷陷帶的構造發育史與構造巖漿演化過程[A].地殼構造與地殼應力文集[C].2002:66-72.

[4] 鄧 濤，王偉銘，岳樂平，等.新近系保德階建階研究新進展[J].地質學雜志，2004，28(1)：40-43.

[5] 朱大崗，孟憲剛，邵兆剛，等.山西保德—靜樂地區新近紀地層時代討論[J].地質通報，2008，27(4)：89-91.

[6] 李建星，岳樂平.中新世以來呂梁山及領區構造—沉積演化[J].地質學雜志,2013,37(1)：60-61.

Several delivery modes and reservoir-formed models of oil-gas reservoir in Datong basin

Du Fei

(ShanxiGeologySurveyBureauNo.217GeologyOffice,Datong037000,China)

The thesis introduces the geological background of Datong region, analyzes stratum and structural features of Datong basin, explores several delivery modes and reservoir-formed models of oil-gas reservoir in Datong basin, and finally draws some conclusions, which has provided some guidance for solving possible problems occurring in oil-seeking direction and oil-seeking in Datong basin.

basin, oil gas, reservoir-formed model, delivery law

1009-6825(2016)22-0089-03

2016-05-21

杜 飛(1987- )，男，助理工程師

P642

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