遼寧阜新盆地地質構造對能源礦產影響

陳藝竹

(河北地質大學 河北 秦皇島 050000)

一、地質概況

阜新盆地位于我國東北地區，內蒙古高原和遼河平原之間。盆地南北長80km，東西寬約10～20km，總面積約1500km2，呈北北東-北東方向展布，形成于晚中生代，屬于內陸斷陷盆地，是華北地塊東端燕山褶皺東部的一部分。

(一)地層特征。阜新盆地形成于晚侏羅世至早白堊世之間，屬于中生代陸內雙斷型裂陷盆地，盆地基底為前寒武系變質巖系以及中生界碳酸巖系和碎屑巖系，上覆蓋層先后沉積有侏羅系九佛堂組，早白堊系的沙海組、阜新組、孫家灣組，最大厚度可達6000m。義縣組主要為火山噴發夾沉積層，九佛堂至阜新組多為河湖沼澤相沉積地層，是盆地內的主要含油地層。

(二)構造演化。阜新盆地的基底前后經歷了前寒武紀地槽褶皺、印支和燕山期隆起等構造運動，構造形跡十分復雜。盆地開始發育于早白堊世，在張力作用下，火山活動頻繁，地層開始下降，此時期為初始裂陷期，大量火山巖形成了義縣組地層。盆地繼續塌陷，有水體沿邊緣裂隙進入盆地，形成湖泊，發育了九佛堂組湖相頁巖、泥巖等沉積巖；沙海期盆地邊緣斷裂作用加大，東西兩側形成大面積沖積扇，隨著湖泊不斷擴大，形成了半深湖相沉積，此時期為盆地的快速裂陷期。到了阜新期，構造活動開始減弱，盆地進入收縮期，基本上結束了阜新盆地的構造演化史，僅有盆地東南側形成有少量孫家灣組沉積地層。

(三)斷裂特征。阜新盆地的斷裂和褶皺構造十分發育，位于橫剖面上是一組雙斷裂型地塹盆地，發育的主要斷裂構造為NNE和NWW向的兩部分同生斷裂。NNE向發育的斷裂分別為位于盆地東西兩側邊緣的斷裂，對于整個盆地的形態發育和構造分布起到了控制作用，同時對于盆地內的下白堊統地層的層厚和分布范圍也有很大影響。NWW向斷裂的斷層類型為同沉積斷層，對于局部構造的形成與展布規模也起到了一定的控制作用，這條斷裂促成了多種圈閉，有利于油氣資源成藏與賦存，一般都是富煤帶的邊界。它同時派生出一些NNW向和近EW向的次級斷裂，但一般延伸距離近，規模較小。

(四)巖漿活動。阜新盆地內部的巖漿活動大致分為三期。第一期——義縣組火山巖，是一套同時存在從基性到酸性的多種巖系組合，中間同時期含有多個湖泊相的沉積夾層。義縣組火山巖形成于盆地初始裂陷時期，受到拉張作用力明顯，作為殼幔作用產物存在于燕山板塊內。第二期——阜新組火山巖，是一套以中心式噴發為主的基性火山活動。此時期形成的噴發產物僅在阜新組中有所殘留，其余的都已被風化剝蝕。第三期——喜馬拉雅期侵入巖，大量巖漿沿著裂隙侵入巖層，形成一系列交錯的巖墻和巖床，屬于基性淺成侵入巖。

二、盆地內主要能源礦產

(一)煤。盆地內主要的含煤地層為中南部的沙海組煤層和中北部的阜新組煤層。由此可見，由于橫切盆地逆沖斷裂發育，控制了沉積中心由南向北的遷移運動。巖漿沿著盆地中南部廣泛發育的斷裂裂隙侵入煤層，使巨大的熱能使中南部煤變質程度要高于中北部。

(二)石油。清河門-艾友構造帶、東梁構造帶、市北斜坡帶內賦存豐富的石油資源。主要形成于九佛堂期和沙海期，此時期為湖泊環境，氣候和水體條件較好，穩定沉降，使得大量有機質富集。盆地內主要生儲蓋類型為自生自儲和下生上儲，烴源巖為九佛堂組巖層，儲層為沙海組下部以及九佛堂組中上部，九佛堂組-阜新組中發育的厚層湖泊相、沼澤相泥巖可作為蓋層。

(三)天然氣。阜新盆地內賦存有煤層氣和砂巖氣資源。其中煤層氣主要分布在王營-劉家構造帶阜新組、清河門-艾友構造帶的沙海組之中，是在煤層中形成的游離于煤層孔隙中或溶解于水中的烴類氣體。盆地內煤層被巖漿侵入，為煤層生氣儲氣創造了條件，同時也增加了煤層的滲透率。砂巖氣主要富集在東梁構造帶沙三段致密砂巖之中。沙海組及阜新組的煤層、沙一段沙三段以及阜新組的沙體以及上覆的煤層、泥巖等，組成了砂巖氣藏的生儲蓋組合，圈閉條件良好。

(四)地熱。阜新盆地在義縣期火山活動頻繁，隨后的火山間歇期內，盆地快速沉降，之后沉積的九佛堂組和沙海組地層的巨厚的泥巖頁巖低孔低滲，阻止了熱量的擴散，是非常良好的蓋層。同時，地下水也是地熱資源的載體。盆地內部斷裂發育，大氣降水與地表流水通過巖層裂隙進入深部，形成地熱水資源。可供人們開發利用。地熱資源主要分布在義縣組、九佛堂組地層中。

三、各礦產資源成藏的影響因素

(一)地殼運動對成藏的影響。地殼過程中產生的構造應力可以為油氣資源的形成提供所需的能量。阜新盆地前后經歷了燕山期、喜山期的造山運動，構造應力十分活躍。造山運動所帶來的巨大能量剛好滿足了有機質向烴類轉化的需要，提高了有機質的轉化率，加速了盆地內有機質熱演化，促進了各類礦產資源的生成。

(二)斷裂構造對成藏的影響。盆地內發育大量不同走向的斷裂構造，切割地層。雖然在一定程度上不利于油氣資源的儲存，但是在油氣資源的運移方面起到了有利作用。由于斷裂構造的大量發育，地層滲透率也隨之增加，使新生成的油氣可以快速運移，富集成藏。

(三)盆地基底的沉降對成藏的影響。盆地基底的沉降也會對油氣藏的生成產生影響。隨著造山運動的進行，盆地基底發生大幅度沉降，先前沉積的有機質隨之下降，被后續沉積物覆蓋，致使有機質埋深持續增加。隨著埋深的增加，溫度也持續增高，形成有利的生烴環境，有利于油氣藏的形成。

(四)巖漿活動對成藏的影響。巖漿活動過程中，巖漿侵入盆地內部的巖層裂隙之中，會在地層之間形成巖墻、巖床。這些巖墻與巖床相互穿插匯合，在分割了地層的同時，也將油氣藏分割成多個儲氣單元。可以有效地阻止油氣繼續運移，有利于油氣的富集。由于巖漿活動，大量巖漿侵入地層，促使巖層的外生裂隙大規模發育，同時巖漿帶來的巨大熱能加深了沉積物的變質程度，使靠近巖墻的地層比其他地層節理發育、孔隙率高、滲透性好。由于巖漿作用形成的裂隙還構成了各儲氣層的聯系通道，使下部的油氣向上運移。

(五)地下水對成藏的影響。地下水對煤層氣的成藏有著重要作用，主要是在次生生物成因作用的過程中。來自地表的含菌地下水在較強的水動力條件下，沿裂隙滲入煤層，促進次生生物氣的生成，地下水在此過程中充當了重要的媒介。

地下水與煤層氣之間形成的氣液兩相界面可以有效地防止煤層氣的逸散。地下水沿著地層裂隙運移進入地層深處，對氣藏進行封堵，有利于煤層氣的富集。水力封閉作用的條件有：斷裂不發育完善的單斜或向斜、巖層不導水以及較弱的水動力環境。

地下水還參與了地熱資源的形成儲集過程，同樣有著至關重要的作用。作為地熱資源的載體，地下水在吸收了深處上溢的熱氣后，形成可供利用的地熱資源。

四、結論

阜新盆地存在多種能源礦產，有著良好的勘探前景，在勘探工作中要注意地質構造對能源礦產資源的影響，在選區時要對研究區地質構造進行充分了解，采用最合適的勘探手段，精準快速的完成勘探工作。