三門峽盆地演化與油氣勘探

三門峽盆地演化與油氣勘探

1總結(jié)三峽盆地位于中條山斷塊、小秦嶺斷塊和olt斷塊的交匯處。2區(qū)域地質(zhì)蓋數(shù)三門峽盆地位于小秦嶺背斜東段北翼、汾渭地塹東南部（3盆地構(gòu)造環(huán)境綜合該盆地已完成的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、鉆井和新部署的廣域電磁剖面資料分析得出，三門峽盆地整體呈“五凹兩隆”的構(gòu)造格架，東部為平陸凹陷和中央構(gòu)造帶，南部為五畝凹陷、西部為潼關(guān)凹陷和盤頭凸起、中部為芮城凹陷和靈寶凹陷（圖1）。由于二十世紀(jì)五十~六十年代區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和七十~九十年代石油地質(zhì)調(diào)查階段的鉆探均未發(fā)現(xiàn)有效源巖，認(rèn)為不具備形成工業(yè)性油氣藏的物質(zhì)條件，油氣勘探工作停止，導(dǎo)致油氣勘探程度非常低。近期的野外地質(zhì)調(diào)查和非震剖面的地質(zhì)解釋表明，三門峽盆地主要受近EW向的小秦嶺北麓斷裂（華山北斷裂）、ENE向的中條山南麓斷裂和NE向的靈寶-三門峽斷裂（大營-川口斷裂）控制（圖1）。靈寶-三門峽斷裂和小秦嶺北麓斷裂共同控制了盆地的沉降中心。盆地內(nèi)自下而上沉積了古近系門里組、坡底組、小安組和柳林河組地層，五畝凹陷缺失門里組，古近系最大埋深超過4.5km（圖3）。4構(gòu)造發(fā)育和巖石相的古代地理特征在已有研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合2019年新實(shí)施的廣域電磁資料，綜合研究查明了盆地的演化史，可將三門峽盆地演化史分為4個(gè)階段（圖2）。4.1前寒武系變質(zhì)基礎(chǔ)形成和沉積層形成階段三門峽盆地的結(jié)晶基底為古太古界和元古界的古大陸部分變質(zhì)巖系（4.2海陸交互相石炭系和石炭-二疊紀(jì)此階段初期在華北區(qū)大面積下沉的背景下，三門峽盆地持續(xù)性沉降，海水自東向西侵入形成一個(gè)面積廣闊的淺海盆地。此時(shí)，三門峽盆地沉積了一套海相早古生界，主要為寒武系的白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)條帶灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖和下-中奧陶統(tǒng)馬家溝組白云巖、豹皮灰?guī)r。加里東運(yùn)動(dòng)使地層穩(wěn)定上升，導(dǎo)致上奧陶統(tǒng)到下石炭統(tǒng)缺失，到中石炭世再次下降接受沉積，沉積環(huán)境由海相轉(zhuǎn)變?yōu)楹ｊ戇^渡相，沉積了一套海陸交互相的石炭系、石炭-二疊系。海西運(yùn)動(dòng)末期，隨著構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的加強(qiáng)，該區(qū)又經(jīng)歷了劇烈的造山運(yùn)動(dòng)，致使古生界發(fā)生大規(guī)模的褶皺變動(dòng)，原先的坳陷槽演變成一個(gè)寬緩的向斜構(gòu)造。4.3崗巖被剝蝕由于燕山運(yùn)動(dòng)早期的影響，在黃河向斜構(gòu)造的兩翼及東部地區(qū)發(fā)生閃長(zhǎng)玢巖、正長(zhǎng)斑巖和酸性花崗巖的侵入。此時(shí)，華北地臺(tái)豫西斷隆的出現(xiàn)，導(dǎo)致三門峽地區(qū)三疊系、下侏羅統(tǒng)遭受剝蝕殆盡，古生界亦遭受部分剝蝕。燕山運(yùn)動(dòng)后期，斷塊活動(dòng)增強(qiáng)，南北兩翼分別被小秦嶺北部大斷裂、中條山南麓斷裂切斷，形成了南北斷面相向的地塹式構(gòu)造，自此，地塹式斷陷盆地的雛形開始出現(xiàn)（4.4沉積相與沉積特征進(jìn)入古近紀(jì)后（喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)早期），三門峽盆地進(jìn)入斷陷主期發(fā)展階段。由于盆地北部小秦嶺北部斷裂和南部中條山南麓斷裂的活動(dòng)，使三門峽盆地處于拉張環(huán)境中，地塹區(qū)相對(duì)下降接受沉積，逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)南部、北部、東部三面隆起的半封閉式內(nèi)陸湖盆，湖盆東部的平陸—五畝凹陷湖水較深，物源供給不足，出現(xiàn)較深水的弱還原環(huán)境，發(fā)育坡底組、小安組的灰色-深灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖，小安組灰色泥巖中夾黑色泥巖及油頁巖，并發(fā)育水平層理，而西部的潼關(guān)、芮城凹陷處于淺湖環(huán)境，物源供給較充足，沉積了一套古近紀(jì)早期的紅色粉砂巖系。漸新世，研究區(qū)輕度抬升，產(chǎn)生了寬而緩的褶皺，盆地東南部NE向的大營-川口斷裂，與先期形成的小秦嶺北麓斷裂、中條山南麓大斷裂斜交，至此，盆地演變成一個(gè)三角形的斷陷盆地。在盆地東部的平陸凹陷一帶形成了山麓沉積環(huán)境，沉積了以砂礫巖夾礫狀砂巖的柳林河組地層；而盆地西部潼關(guān)、芮城一帶柳林河組沉積環(huán)境仍以淺湖、河流相為主。漸新世晚期，盆地西部抬升，柳林河組遭受大面積剝蝕。新近紀(jì)，由于崤山次隆的隆升，在盆地東南部的平陸-五畝一帶沉積了一套山麓河流相的砂礫巖、礫巖（三門峽盆地構(gòu)造演化特征與南華北地區(qū)相似，基底主要是太古、元古界深變質(zhì)的結(jié)晶巖系。受秦嶺海槽的影響，早古生代基本上一個(gè)廣闊的陸表海沉積環(huán)境，沉積寒武、奧陶紀(jì)地層，缺失志留紀(jì)，晚古生代沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹ｊ戇^渡相，沉積了一套石炭-二疊紀(jì)地層，到中-新生代由于華北地臺(tái)的活化，古生界地層受到強(qiáng)烈的改造，并形成了中-新生界的坳陷和隆起（5相、三角洲沉積相綜合野外地質(zhì)調(diào)查、構(gòu)造演化特征，中新生代以來經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的改造，致使盆地多次升降，形成了淺湖相、三角洲相等有利沉積環(huán)境。非震廣域電磁資料顯示，靈寶凹陷為一地塹式次級(jí)斷陷，邊界被兩條正斷層控制，面積約250km同時(shí)，野外地質(zhì)工作在靈寶項(xiàng)城附近發(fā)現(xiàn)古近系暗色泥巖、泥頁巖厚度達(dá)240米，泥頁巖中有疑似瀝青（圖5），新鮮斷面有油味。暗色泥巖的有機(jī)碳含量分布在1%~5%之間，平均值2.7%，S6構(gòu)造-沉積演化階段（1）三門峽盆地為中新生界為主的斷陷盆地，整體呈“五凹兩隆”的構(gòu)造格架。構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了前寒武紀(jì)坳陷期、古生代海侵、中生代地塹式斷陷期和古近紀(jì)斷陷盆地的發(fā)展4個(gè)構(gòu)造演化階段。（2）靈寶凹陷為三門峽盆地內(nèi)的一個(gè)地塹式次級(jí)斷陷，其邊界被小秦嶺北部斷裂、中條山南麓斷裂兩條斷裂所控制，古近系頂面埋