南华北中南部中新生代盆地演化与油气成藏分析

南华北中南部中新生代盆地演化与油气成藏分析
徐宏节;黄泽光
【摘要】南华北中南部中新生代盆地的形成演化主要受郯庐断裂带、大别造山带
构造运动的制约.通过大别造山带、郯庐断裂带对南华北陆块的作用研究,以及盆地
原型序列图件的编制,认为该区中新生代盆地演化经历了挤压、张扭、伸展、弱挤
压等多期盆地原型的并列叠加,对油气成藏的控制起着十分重要的作用.
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】2007(029)006
【总页数】4页(P541-544)
【关键词】中新生代;盆地原型;油气成藏;南华北中南部
【作者】徐宏节;黄泽光
【作者单位】成都理工大学,能源学院,成都,610059;中国石化勘探北方分公司,长春,130011;中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院,无锡石油地质研究所,江苏,无锡,214151;中国石油化工股份有限公司,石油勘探开发研究院,无锡石油地质研究所,江苏,无锡,214151
【正文语种】中文
【中图分类】TE122.3
1 概况
南华北中南部地区指太康隆起以南，东秦岭—大别造山带以北，郯庐断裂带以西，
豫西隆起以东广大地区。

大地构造上横跨华北陆块、华北陆块南部边缘和东秦岭—大别造山带北部边缘。

寒武—奥陶纪，南华北区块主体为稳定陆块上的隆坳区，以陆表海碳酸盐岩沉积
为主。

鲁山—淮南一线以南是面向秦岭—大别洋的被动大陆边缘，沉积了层层向
北上超的新元古界和寒武—奥陶系较深水沉积。

秦岭—大别洋于晚奥陶世—志留
纪向北俯冲时，华北陆块主体隆升，南华北区块南部转化为岛弧和二郎坪—毛集—信阳弧后盆地。

志留纪末—泥盆纪，南华北区块南部碰撞成为北秦岭—北大别
加里东造山带，弧后盆地最新沉积包括了泥盆系，说明弧后盆地的最终关闭应在泥盆纪稍后。

晚石炭世—中三叠世，华北陆块成为陆内坳陷，早期坳陷向北倾斜，
海侵来自东北方向；晚期坳陷的海侵从北东、南东双向进入，这与东秦岭—大别
坳拉槽打开有关[1～4]。

2 中—新生代盆地演化
2.1 晚三叠世—早、中侏罗世前陆盆地原型
中三叠世晚期东秦岭—大别坳拉槽开始自东向西逐渐关闭，形成反转构造带，构
造带呈背冲式分别向南、北两侧逆冲，南华北南部地区表现为由南向北的逆冲推覆系，随着陆内挤压的持续作用，其逆冲前锋断裂达鲁山—界首—颖上—淮南一线。

根据在南缘地带的金寨船板冲、全军、商城三里坪以及卢氏、南召等地变质的古生界逆冲在上三叠统或中下侏罗统之上，又被上侏罗统—下白垩统火山岩不整合覆盖，表明逆冲持续到中侏罗世晚期。

在信阳—商城—金寨主逆冲断裂前缘发育晚
三叠世—早、中侏罗世磨拉石建造，表明其前缘形成了晚三叠世—早、中侏罗世
前陆盆地[5～9](图1)。

而在鲁山—淮南一线以北，印支运动表现为大型的隆坳结构，如济源坳陷盆地，不同于其南侧的合肥—信阳前陆盆地。

2.2 晚侏罗世—早白垩世张扭性盆地原型
晚侏罗世—早白垩世，由于郯庐断裂带的右行平移，以及大别造山带左行平移的
联合作用，南华北中南部的成盆构造环境表现为张扭性特征[10～12](图2)，应力
状态为北西西—南东东向伸展，北北东—南南西向挤压。

合肥盆地位于北北东向展布的郯庐断裂带和麻城—商城—阜阳断裂带之间，南为
大别造山带，郯庐断裂带和麻城—商城—阜阳断裂带在晚侏罗世—早白垩世为右
行平移作用，同时大别造山带的左行张扭作用，其核部发生大规模中酸性岩浆活动，形成热穹隆构造，造成山带强烈上升，使北淮阳继印支挤压后下地壳向南进一步缩合而基底产生滑脱，上部地层向北滑移。

郯庐、大别构造带联合控制作用下的合肥盆地在晚侏罗世—早白垩世期间以张扭性盆地的属性叠加在前期的类前陆盆地之上。

西延的信阳盆地与合肥盆地相似，下白垩统主要是一套中酸性火山岩夹少量湖相火山—碎屑岩。

图1 南华北晚三叠世—中侏罗世盆地原型结构分布1.前陆盆地；2.前隆；3.造山带；
4.逆冲断裂；
5.推测断裂；
6.断裂；
7.存疑处Fig.1 Structure of the Late Triassic-Middle Jurassic basin prototype in the southern part of North China
西平—平舆—淮南隆起以北的地区，晚侏罗世—早白垩世盆地原型发育规模小，
它们呈狭长的条带状分布在断裂一侧，表现为张扭性构造应力场特征，如谭庄—
沈丘盆地原型、北部的义马盆地原型。

谭庄—沈丘盆地原型为一南深北浅的箕形，沉降和沉积中心都偏于南侧，在平面上，深凹呈斜列状。

南侧主断裂边缘缺乏典型磨拉石建造，越过断裂，地层呈薄层展布，与前陆盆地不同，这在地震剖面上，北西西向断裂呈正花状反转就可以证明。

认为该盆地原型的形成和发展亦受北北东向和北西西向平移断裂活动联合控制(图2)，应属张扭性盆地范畴。

随着早白垩世末—晚白垩世初的压扭作用，南华北南部地区的张扭性构造反转形
成压扭性正花状构造，形成平缓褶皱和向北逆冲的断距不大的斜冲断层。

如晓天、金寨县青山等地，大别杂岩沿磨子潭—晓天断裂向北逆冲在上侏罗统—下白垩统
火山岩或火山—沉积岩系之上；罗山县凉亭—信阳市上天梯珍珠岩矿剖面上发育
冲断带，被卷入的最新地层亦是下白垩统的火山岩系(图3)。

图2 南华北晚侏罗世—早白垩世盆地原型结构分布1.走滑盆地；2.隆起；3.秦岭—大别高隆起；4.走滑断裂；5.断裂；6.推测断裂Fig.2 Structure of the Late Triassic-Early Cretaceous basin prototype in the southern part of North China
图3 凉亭—上天梯构造示意剖面Fig.3 A schematic structural cross section in Liangting-Shangtianti area
图4 南华北第三纪盆地原型结构分布
、
1.断陷盆地；
2.隆起；
3.正断裂；
4.推测断裂
Fig.4 Structure of the Tertiary basin prototye in the southern part of North China
2.3 晚白垩世—古近纪断陷盆地原型
晚白垩世—古近纪，南华北南部地区进入伸展应力体制下的发展阶段，以箕状断
陷为特征(图4)。

由于所处具体构造部位不同，断陷特征无论在南北方向上，还是在东西方向上，都有很大的不同。

在南北方向上，仍以平舆—蚌埠隆起为界，北
部为北断南超，具沿先期逆冲断层反向下滑特点，即断陷沉降最深处刚好是先期盆地上倾尖灭处。

南部为南断北超箕状，或为双断地堑状。

在东西方向上，南带东部合肥盆地断陷分隔性明显强于信阳盆地，这与前期冲断东强西弱，逆冲片东多西少有关。

由于麻城—商城—阜阳断裂带平移剪切的强烈影响，断陷构造除表现拉张性质外，四十里长山构造带西侧断陷明显向北东方向偏转，如阜阳和倪丘集断凹。

2.4 新近纪坳陷盆地原型
新近纪以来，经历了一次短暂的挤压抬升剥蚀后该区转入整体沉降，南华北中南部地区形成现今统一的盆地面貌，其盆地演化见图5。

3 成藏特征分析
3.1 古近系
从油气系统分析来看，舞阳、襄城凹陷属欠充实—侧向排烃—高阻抗含油气系统。

舞阳、襄城凹陷低熟—未熟油气系统烃类的生成—运移—聚集发生较晚(始于中新世早期)，至今尚未结束，油气成藏晚，保存时间短，这对油气的保存极为有利。

舞阳凹陷圈闭的形成与烃类的生—运—聚在时间上匹配较好(低熟—未熟油圈闭的形成早于烃类的运移期)，空间上圈闭紧邻烃源灶，油气以侧向运移为主，运移距
离短，烃类散失量较小。

舞阳、襄城凹陷古近系盖层发育，膏盐岩、泥岩封盖能力强，构造变形不强烈，易于捕捉油气。

由于区内大部分烃源岩演化程度低，还未达到生油高峰期，所以烃源供给不足，为欠充实型。

图5 信阳—周口地区中—新生代盆地构造演化剖面Fig.5 Sketch map showing structural evolution of the Meso-Cenozoic basins in Xinyang-Zhoukuo area 3.2 下白垩统
南华北地区下白垩统烃源岩主要发育于谭庄—沈丘凹陷，如前所述，该套烃源岩
经历了2次以上的深埋、抬升事件。

通过埋藏史分析，大仓房组沉积以前的两次
埋藏作用使下白垩统源岩进入生油高峰，开始大规模生烃。

与2次大规模成烃期相对应，油气也经历了2期主充注过程，并且每期又发生多
次充注。

周参12井在2 491～2 779 m和3 580～3 643 m 2个井段见到良好的油气显示[13,14]。

下显示层成熟度较低，油源应来自于附近其它地层；上显示层
段油气成熟度较高，其油源应来自谭庄凹陷深部。

成熟度较低油气则可能是古近纪早期反向伸展过程中油气再分配的产物，成熟度较高油气可能是在一次生烃过程同期充注的。

3.3 上古生界
根据盆地演化分析，石炭—二叠系烃源岩在盆地不同部位受差异升降作用的影响
存在明显差别，埋藏史相应也有很大不同。

其一是在三叠纪一次生烃后经历了抬升剥蚀，在中生代或新生代的断陷过程中，再次埋藏深度大于三叠纪沉积时期的埋藏深度，而且断陷期的地温梯度高，有机质可进一步热演化二次生成大量油气，属二次生烃类型。

其二是三叠纪生烃之后以抬升剥蚀为主，没有断陷构造层沉积或沉积厚度比较小，不能二次生烃，三叠纪生成的油气在漫长的地质演化过程中被逐步散失[15～17] ，属破坏类型。

通过对包裹体在显微镜下的各种特征的研究，将其分为3期：第1期包裹体不多见，均一温度为87～94 ℃，代表海西晚期充注的；第2期油气包裹体发育程度高，赋存于碎屑矿物中，属次生包裹体，其分布的愈合裂隙均未切过加大边，为石英次生加大前形成的包裹体，均为灰、黑褐色的液体包裹体，均一温度为106～
117 ℃，代表燕山中晚期形成的；第3期油气包裹体发育程度中等，赋存于碎屑
矿物中的属次生包裹体，赋存于次生加大石英矿物中的属原生包裹体，包裹体中气态烃呈灰黑、深灰色，液态烃呈灰黄色、灰褐色，均一温度为127～138 ℃，代
表喜山早期形成的。

通过研究认为，石炭-二叠系烃源岩有三叠纪、白垩纪和新生代3个生烃期，但三
叠纪生成的油气散失较为严重，目前认为成藏意义比较大的是白垩纪或古近纪的二次生烃。

4 结论
南华北中南部地区中新生代盆地的形成和演化与北北东向、北西西向两组断裂的活动具有良好的耦合关系，由于所处具体构造位置不同而存在一些差异。

盆地演化总体特征为挤压造山形成的类前陆盆地、张扭性盆地、挤压作用形成的坳陷盆地、平移—断陷盆地和弱挤压形成的坳陷盆地组成的多重叠合盆地，这种不同区块盆地
演化的差异对油气成藏的控制作用是十分明显的。

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