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全球巖相古地理演化與油氣分布(二)

2019-11-05 05:23張光亞童曉光辛仁臣溫志新馬鋒黃彤飛王兆明于炳松李曰俊陳漢林劉小兵劉祚冬
石油勘探與開發(fā) 2019年5期
關鍵詞:淺海碎屑巖巖相

張光亞,童曉光,辛仁臣,溫志新,馬鋒,黃彤飛,王兆明,于炳松,李曰俊,陳漢林,劉小兵,劉祚冬

(1.中國石油勘探開發(fā)研究院,北京 100083;2.中國石油國際勘探開發(fā)有限公司,北京 100034;3.中國地質(zhì)大學(北京),北京 100083;4.中國科學院地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029;5.浙江大學,杭州 310058)

0 引言

本文將繼續(xù)討論全球中新生界巖相古地理特征。結合前文關于前寒武系、古生界[1]巖相古地理特征分析,討論前寒武紀以來全球巖相古地理演化規(guī)律及其與烴源巖、儲集層、蓋層形成和油氣分布的關系,以期為科學預測有利成藏區(qū)帶提供依據(jù)。

1 全球中生界巖相古地理特征

1.1 三疊系全球巖相古地理

1.1.1 三疊系全球巖相古地理分布特征

歐亞大陸絕大部分為隆起剝蝕區(qū)。隆起剝蝕區(qū)內(nèi)發(fā)育:①礫巖+砂巖+泥巖沖積區(qū)(蒂曼—伯朝拉盆地[2]),以砂巖、泥巖為主的沖積區(qū)(梅津盆地[3]、錫爾河盆地[4]、北烏斯丘爾特盆地[5]、摩爾盆地、西伯利亞地臺南部及其東部局部等);②以含煤巖系為主的湖泊區(qū)(如圖爾蓋盆地[6]),以砂巖、泥巖為主的湖泊區(qū)(如塔里木盆地);③以蒸發(fā)巖和碎屑巖為主的濱海和鹽沼區(qū)(阿摩力克地塊南部、加利西亞盆地、東北德國—波蘭盆地),以蒸發(fā)巖和碳酸鹽巖為主的濱海和鹽沼區(qū)(如阿拉伯板塊北緣),以蒸發(fā)巖為主的濱海和鹽沼區(qū)(伊比利亞地塊東北部)。歐亞大陸邊緣發(fā)育:①以砂巖和泥巖為主的濱淺海相、三角洲相(如東巴倫支海盆地[7]);②以砂巖、泥巖為主的淺海區(qū)(法蘭茲約瑟夫高地、濱里海盆地[8]、北高加索臺地等),以砂巖、泥巖及碳酸鹽巖為特征的混積淺海區(qū)(如阿姆河盆地、羌塘盆地[9]、四川盆地[10]等);③以碳酸鹽巖為主的淺海區(qū)(如扎格羅斯東北緣)。半深?!詈O喟l(fā)育于東地中?!柴R拉雅及鄂霍次克海等地。

北美和格陵蘭地區(qū)主要為隆起剝蝕區(qū)。北美—格陵蘭的東南緣發(fā)育礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相,北美北緣和西南緣主要發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。

南美洲大陸隆起剝蝕區(qū)占主導,隆起區(qū)間發(fā)育以砂巖、泥巖為主的沖積相(如查科-巴拉那、巴拉那盆地、巴納伊巴盆地等)。南美大陸北緣和西緣發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相。

非洲大陸以隆起剝蝕區(qū)為主,隆起區(qū)之間發(fā)育:①礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相(陶丹尼盆地[11]、扎伊爾盆地[12](或稱剛果盆地));②以砂巖、泥巖為主的沖積相(如穆祖克盆地[13]、庫夫拉盆地等)。非洲西部邊緣發(fā)育以砂巖、泥巖和蒸發(fā)巖為主的濱淺海和鹽沼相,北緣發(fā)育以砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主的淺海相。馬達加斯加地塊北緣和非洲東側發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。

大洋洲隆起剝蝕區(qū)分隔性分布,西部規(guī)模稍大。大洋洲北部、東部和西北部多為以砂巖、泥巖為主的沖積相。西北緣布勞斯地塊發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。東北緣巴布亞盆地發(fā)育碎屑巖和蒸發(fā)巖濱淺海鹽沼相。南極洲以隆起剝蝕區(qū)為主。東南極地盾和南極盆地之間北部發(fā)育以火山碎屑巖為主的沖積區(qū),東南極地盾西部、西南極地盾西部和北部廣泛發(fā)育火山巖和碎屑巖淺海相(見圖1)。

1.1.2 距今220 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

歐亞東北部、塔里木、阿穆爾、華北和華南北部位于北緯30°附近,為暖溫帶氣候;各板塊內(nèi)為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海;歐亞東北部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),塔里木和華北中部為碎屑巖湖泊相,華南中部主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。歐亞南部、辛梅里亞、華南南部和印支板塊位于北緯45°和赤道之間,為熱帶氣候;歐亞南部主要為隆起剝蝕區(qū),內(nèi)部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū);辛梅里亞、華南南部和印支板塊主要為碎屑巖濱淺海,局部為隆起剝蝕區(qū)。勞倫、阿拉伯、南美北部及非洲北部位于赤道附近,為干旱氣候;各板塊內(nèi)為隆起剝蝕區(qū)、碎屑巖沖積區(qū)、碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖為主的濱淺海與碎屑巖濱淺海;勞倫板塊內(nèi)局部發(fā)育碎屑巖湖泊相。南美南部、非洲南部、澳大利亞和南極位于南緯15°以南,為暖溫帶氣候。各板塊內(nèi)部為隆起剝蝕區(qū),南美南部和澳大利亞大陸以碎屑巖沖積區(qū)為主,周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海(見圖2a)。

1.2 侏羅系全球巖相古地理

1.2.1 侏羅系全球巖相古地理分布特征

歐亞地區(qū)喀拉海北部地臺、西西伯利亞盆地西部、錫爾河盆地、西伯利亞地臺東北部為砂巖和泥巖混積沖積區(qū)。哈薩克斯坦地盾東部為砂巖和泥巖為主的湖泊相,北烏斯丘爾特盆地北部、西西伯利亞盆地北部、新地島前淵西部為砂巖和泥巖為主的三角洲。西伯利亞地臺東北部、濱里海盆地、波羅地地盾南部、倫敦—布拉班特地臺南部是砂巖、泥巖、碳酸鹽巖為主的淺海相。東北德國—波蘭盆地為變質(zhì)碎屑巖為主的淺海相,黑海地區(qū)發(fā)育半深?!詈O?。北美—格陵蘭地區(qū)主要為隆起剝蝕區(qū)。北美北緣、威利斯頓盆地、丹佛盆地為以砂巖、泥巖為主的淺海相,東南部發(fā)育以碳酸鹽巖為主的淺海相。北美區(qū)和南美區(qū)之間發(fā)育砂巖、蒸發(fā)巖為主的濱淺海和鹽沼相。南美區(qū)西緣和北緣發(fā)育砂巖、泥巖混積淺海相,索利莫因斯盆地和巴納伊巴盆地發(fā)育以砂巖、泥巖為主的湖泊相,東南緣、查科-巴拉那盆地、圣弗朗西斯科盆地和巴拉那盆地發(fā)育以砂巖、泥巖為主的沖積相;非洲區(qū)主體上為隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的沖積相,南部和北部以沖積相為主,中部和東部以隆起剝蝕區(qū)為主。大洋洲主體上為隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的沖積相。南極洲主體為隆起剝蝕區(qū),東部發(fā)育小范圍火山碎屑巖淺海相(見圖3、圖4)。

圖1 上三疊統(tǒng)全球巖相古地理圖

圖2 全球巖相古地理復原平面圖(三疊紀—早白堊世)

1.2.2 距今165 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

歐亞北部和阿穆爾板塊位于北緯60°以北,為寒溫帶氣候,板塊內(nèi)部為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育陸相碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。勞倫、歐亞、塔里木、華北和華南等板塊位于北緯 15°~60°,為暖溫帶氣候,板塊內(nèi)部為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育陸相碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。南美和非洲中北部、阿拉伯位于赤道附近,為干旱氣候,各板塊內(nèi)部均為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海、鹽沼環(huán)境。非洲板塊主要發(fā)育陸相碎屑巖沖積區(qū)。南美南部、非洲南部、印度和澳大利亞位于南緯45°附近,為暖溫帶氣候。非洲南部和印度板塊主要為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南美南部和澳大利亞板塊主要為陸相碎屑巖沖積區(qū),部分為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南極位于南緯60°以南,為寒溫帶氣候。南極板塊為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海(見圖2b)。

圖3 全球巖相古地理復原平面圖(晚白堊世—新近紀)

1.3 下白堊統(tǒng)全球巖相古地理

1.3.1 下白堊統(tǒng)全球巖相古地理分布特征

歐亞大陸隆起剝蝕區(qū)分隔性發(fā)育,其間以碎屑巖湖泊相和沖積相為主。歐洲—中北亞大陸周緣發(fā)育:①以砂巖、泥巖為主的三角洲相(東巴倫支海盆地[14]);②砂巖和泥巖為主的濱海相(如巴倫支海、濱里海盆地[8]等);③砂巖、泥巖、碳酸鹽巖為主的淺海相(如羌塘盆地[9]等);④碳酸鹽巖為主的淺海相(扎格羅斯盆地[15]);⑤火山巖與碎屑巖為主的淺海相(如北鄂霍次克海盆地);⑥變質(zhì)巖為主的淺海相(北鄂霍次克海西側)。半深?!詈O嘀饕l(fā)育于阿拉伯板塊的北側。

北美洲中部、格陵蘭區(qū)中部、多米尼加帶—賽爾溫褶皺帶主要為隆起剝蝕區(qū)。墨西哥灣盆地、北美東北緣、格陵蘭地盾西南緣為以礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相。尤卡坦臺地是以蒸發(fā)巖和碳酸鹽巖為主的濱淺海+鹽沼相。北美—格陵蘭周緣廣泛發(fā)育以砂巖和泥巖為主的淺海相。

圖4 中侏羅統(tǒng)全球巖相古地理圖

南美洲大陸主體為隆起剝蝕區(qū)和沖積區(qū)、湖泊區(qū)相間。沖積區(qū)有 2種巖相類型:①以礫巖、砂巖、泥巖為主(如瓜波雷地盾南部);②以砂巖、泥巖為主(如索利莫伊斯盆地)。南美北、西、南緣發(fā)育:①砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主的混積淺海相;②以砂巖、泥巖為主的淺海相。

非洲中部隆起剝蝕區(qū)占主導,南部和北部隆起剝蝕區(qū)規(guī)模較小。隆起區(qū)間發(fā)育:①以礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相(穆祖克盆地[13]與穆格萊德盆地[16-18]);②以砂巖、泥巖為主的沖積相(奧科萬戈盆地);③火山碎屑巖沖積相(卡魯盆地北部)。非洲大陸周緣發(fā)育:①泥巖、砂巖、蒸發(fā)巖濱淺海和鹽沼相(努巴地塊);②碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖濱淺海和鹽沼相(索馬里盆地);③砂巖、泥巖和火山碎屑淺海相(非洲西海岸盆地[19]);④以砂巖、泥巖為主的淺海相(非洲西北部與非洲東北部的魯武馬盆地[20-21]等);⑤以砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主的淺海相(非洲北部)。湖泊相既發(fā)育于非洲內(nèi)陸,也發(fā)育于非洲東緣,其巖相均以砂巖、泥巖為主。

大洋洲伊爾岡地塊、阿蘭達地塊、奧菲瑟盆地和南塔斯曼高地為隆起剝蝕區(qū)。大洋洲東南部、坎寧盆地發(fā)育以砂巖、泥巖為主的沖積相。大洋洲北部和東部發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。大洋洲西側和布勞斯地塊發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖淺海相。南極洲主體為隆起剝蝕區(qū),瀕臨印度洋邊緣發(fā)育碎屑巖沖積—淺海相,瀕臨太平洋邊緣為大范圍火山碎屑巖淺海相[22](見圖5)。

1.3.2 距今125 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

歐亞北緣位于北緯60°以北,為寒溫帶氣候,中部多為隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖湖泊相,周緣為碎屑巖濱淺海。勞俄、歐亞、阿穆爾、華北、華南和印支位于北緯30°~60°,為暖溫帶氣候。各板塊均為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海;歐亞板塊內(nèi)部發(fā)育較大規(guī)模碎屑巖三角洲相。阿穆爾、華北、華南和印支板塊內(nèi)部均發(fā)育碎屑巖湖泊相。歐亞南端、南美北部、非洲北部和阿拉伯位于赤道附近,為干旱氣候。板塊內(nèi)部均為隆起剝蝕區(qū)和碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南美與非洲邊緣及非洲內(nèi)部發(fā)育碎屑巖湖泊相。歐亞和澳大利亞局部與歐亞南端發(fā)育有碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖濱淺海相,指示干旱氣候。南美南部、非洲南部、印度和澳大利亞位于南緯45°附近,為暖溫帶氣候;各板塊均有隆起剝蝕區(qū),內(nèi)部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南極位于南緯60°以南,為寒溫帶氣候,內(nèi)部為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖淺海區(qū)(見圖2c)。

1.4 上白堊統(tǒng)全球巖相古地理

1.4.1 上白堊統(tǒng)全球巖相古地理分布特征

歐亞區(qū)西西伯利亞盆地東南部為砂巖與泥巖為主的沖積區(qū),西部為以砂巖、泥巖為主的淺海相。西伯利亞地臺東部為礫巖+砂巖+泥巖混積沖積區(qū),東北部發(fā)育砂巖、泥巖為主的三角洲,地臺南部為砂巖與泥巖為主的淺海相[23]。黑海盆地、楚科奇北部盆地、馬德拉深海平原為以泥巖為主的半深海—深海區(qū)[24];北美—格陵蘭區(qū)主要為隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的淺海相;南美區(qū)主體為隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的沖積相,西部、東北部和東部發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相,北部、東南部和西南發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相[25];非洲區(qū)北部為砂巖、泥巖和碳酸鹽巖的淺海相,局部見隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的沖積相、湖泊相。大洋洲主體為隆起剝蝕區(qū)和以砂巖、泥巖為主的沖積相,西緣和南緣發(fā)育碳酸鹽巖淺海相和火山碎屑巖淺海相[22](見圖6)。

1.4.2 距今90 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

北美和歐亞北部位于北緯 75°以北,為寒溫帶氣候,主要為碎屑巖濱淺海,局部為隆起剝蝕區(qū)。北美和歐亞大部分地區(qū)位于北緯30°~60°,為暖溫帶氣候,內(nèi)部均為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育陸相碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海,歐亞板塊內(nèi)部發(fā)育陸相碎屑巖三角洲和碎屑巖湖泊相。北美南端、非洲北部和歐亞南端位于北緯15°附近,為干旱氣候,主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南美北部和非洲中部位于赤道附近,為熱帶氣候,北部以陸相碎屑巖沖積區(qū)為主,局部為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。非洲中部為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南美中南部、非洲南部、印度和澳大利亞板塊位于南緯30°附近,為暖溫帶氣候,發(fā)育大規(guī)模的陸相碎屑巖沖積區(qū),部分為隆起剝蝕區(qū),周緣主要為碎屑巖濱淺海。南極位于南緯60°以北,為寒溫帶。南極板塊為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育小規(guī)模陸相碎屑巖沖積區(qū),周緣主要為碎屑巖濱淺海(見圖3a)。

2 全球新生界巖相古地理特征

2.1 古近系全球巖相古地理

2.1.1 古近系全球巖相古地理分布特征

圖5 下白堊統(tǒng)全球巖相古地理圖

圖6 上白堊統(tǒng)全球巖相古地理圖

歐亞大陸北部主要為隆起剝蝕區(qū),中東部為以砂巖與泥巖為主的湖泊區(qū)與隆起剝蝕區(qū)并存,北緣為以砂巖與泥巖為主的濱淺海區(qū)。歐亞大陸西南部隆起剝蝕區(qū)與濱淺海相共存。歐亞大陸東南部以濱淺海相為主,次為隆起剝蝕區(qū)、沖積區(qū)、火山島弧。歐亞大陸西側、東南側半深海—深海區(qū)較為發(fā)育。

北美、格陵蘭區(qū)主體為隆起剝蝕區(qū),內(nèi)部及周緣發(fā)育:①以礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相(阿爾伯塔盆地、尤卡坦臺地等);②以礫巖、砂巖、泥巖為主的湖泊相(威利斯頓盆地、森林城市盆地等);③以砂巖、泥巖為主的淺海相(哈德遜地臺、北坡盆地[26]等)。北美西南緣局部發(fā)育火山碎屑巖淺海相。尤卡坦臺地發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相。環(huán)繞北美、格陵蘭大陸為大洋沉積。

南美洲主體為隆起剝蝕區(qū)和陸相沉積區(qū)相間發(fā)育,陸相沉積區(qū)以沖積相為主,湖泊相為輔。南美西緣、東緣和東北角發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相,東南緣發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。

非洲內(nèi)陸隆起剝蝕區(qū)和沖積相、湖泊相并存。沖積相以礫巖、砂巖、泥巖為主(如納馬—卡拉巴里盆地與阿爾伯特盆地[27])。湖泊相以砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主(努巴地塊)。非洲周緣主要為砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相。非洲區(qū)西南緣發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相,局部為碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖濱淺海+鹽沼相。東南端為砂巖、泥巖和火山巖淺海相。

大洋洲主體為隆起剝蝕區(qū)。隆起區(qū)西北部、東北部發(fā)育以砂巖、泥巖為主的沖積相。大洋洲東南部發(fā)育以砂巖、泥巖、蒸發(fā)巖為主的濱淺海+鹽沼相。大洋洲西北緣、南緣和東南角發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主的混積淺海相,東北緣巴布亞盆地發(fā)育碳酸鹽巖淺海相。南極洲主體為隆起剝蝕區(qū),瀕臨印度洋邊緣發(fā)育碎屑巖濱淺海相,瀕臨太平洋邊緣發(fā)育大范圍火山碎屑巖淺海相[22]。東南極地盾內(nèi)部零星發(fā)育碎屑巖、火山巖沖積相(見圖7)。

2.1.2 距今40 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

北美和歐亞北部局部位于北緯75°以北,為寒冷帶氣候,主要為碎屑巖濱淺海。北美和歐亞北緣位于北緯60°以北,為寒溫帶氣候,板塊內(nèi)部均為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。北美和歐亞大部分位于北緯30°~60°,為暖溫帶氣候,板塊內(nèi)部均為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海;歐亞板塊內(nèi)部發(fā)育碎屑巖湖泊相,北美板塊內(nèi)部發(fā)育碎屑巖三角洲。非洲中東部和阿拉伯位于赤道附近,為干旱氣候,非洲中東部主要發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),局部發(fā)育碎屑巖濱淺海和隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;阿拉伯內(nèi)陸為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。南美北部、非洲中北部、印度和歐亞南部位于赤道附近,為熱帶氣候。南美北部以碎屑巖沖積區(qū)和隆起剝蝕區(qū)為主,內(nèi)部發(fā)育湖泊相碎屑巖,周緣主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;非洲中北部和印度以隆起剝蝕區(qū)和碎屑巖沖積區(qū)為主,周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;歐亞南部以碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海為主,局部發(fā)育隆起剝蝕區(qū)和碎屑巖沖積區(qū)。南美中南部、非洲南部和澳大利亞板塊位于南緯30°附近,為暖溫帶氣候;南美中南部、非洲南部板塊以碎屑巖沖積區(qū)和隆起剝蝕區(qū)為主,周緣主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;澳大利亞板塊為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),周緣主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南極位于南緯60°以北,為寒溫帶;主要為隆起剝蝕區(qū),周緣主要為碎屑巖濱淺海(見圖3b)。

2.2 新近系全球巖相古地理

2.2.1 新近系全球巖相古地理分布特征

歐亞大陸內(nèi)陸以隆起剝蝕區(qū)為主;局部發(fā)育以砂巖、泥巖或礫巖、砂巖、泥巖為特征的沖積相。亞洲中部砂巖、泥巖湖泊相較為發(fā)育。歐亞大陸邊緣主要為砂巖、泥巖為主的淺海相。歐洲南緣發(fā)育砂巖、泥巖及碳酸鹽巖混積濱淺海相。阿拉伯板塊東北緣發(fā)育以碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖為特征的濱淺海+鹽沼相。東亞東緣及東南亞邊緣以火山島弧和火山巖、碎屑巖、碳酸鹽巖淺海相與火山巖、碎屑巖為主的淺海相為特征。

北美、格陵蘭區(qū)主體為隆起剝蝕區(qū),內(nèi)部及周緣發(fā)育:①以礫巖、砂巖、泥巖為主的沖積相(阿爾伯塔盆地、墨西哥灣等);②砂巖、泥巖為主的沖積相(丹佛盆地);③以礫巖、砂巖、泥巖為主的湖泊相(威利斯頓盆地、森林城市盆地等);④以砂巖、泥巖為主的淺海相(哈德遜地臺、北坡盆地等)。北美西南緣局部發(fā)育火山碎屑巖淺海相。尤卡坦臺地西北部發(fā)育碳酸鹽巖淺海相。環(huán)繞北美、格陵蘭大陸為大洋沉積。

南美洲主體為隆起剝蝕區(qū)和陸相沉積區(qū)相間發(fā)育,陸相沉積區(qū)以沖積相為主,湖泊相為輔。南美北緣、東緣發(fā)育砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相,東南緣和東北緣發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。西緣為碎屑巖、火山巖淺海相。

非洲內(nèi)陸隆起剝蝕區(qū)和沖積相、湖泊相并存。沖積相巖相類型有:①以礫巖、砂巖、泥巖為主(陶丹尼盆地);②砂巖、泥巖為主(穆祖克盆地[13]、穆格萊德盆地[16-18])。湖泊相以砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主(努巴地塊東側)。非洲周緣主要為砂巖、泥巖和碳酸鹽巖混積淺海相。非洲區(qū)西南緣發(fā)育以砂巖、泥巖為主的淺海相。東南端為砂巖、泥巖和火山巖淺海相。

圖7 始新統(tǒng)全球巖相古地理圖

大洋洲主體為隆起剝蝕區(qū),周緣發(fā)育:①砂巖、泥巖和碳酸鹽巖為主的混積淺海相;②碳酸鹽巖淺海相;③砂巖、泥巖為主的濱淺海相;④碎屑巖、火山巖為主的濱淺海相。南極洲主體為隆起剝蝕區(qū),瀕臨印度洋邊緣發(fā)育礫巖+砂巖+泥巖濱淺海相,瀕臨太平洋邊緣大范圍發(fā)育火山碎屑巖淺海相。東南極地盾內(nèi)部零星發(fā)育碎屑巖、火山巖沖積相[22](見圖8)。

2.2.2 距今15 Ma全球巖相古地理分布規(guī)律

北美和歐亞北部局部位于北緯75°以北,為寒冷帶氣候,主要為碎屑巖濱淺海。北美和歐亞北部位于北緯 60°~75°,為寒溫帶氣候,內(nèi)陸內(nèi)部主要為隆起剝蝕區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海,北美北部局部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū)。北美中南部和歐亞中部大部分板塊位于北緯30°~60°,為暖溫帶氣候,內(nèi)陸主要為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海。歐亞內(nèi)陸發(fā)育碎屑巖湖泊相。非洲北部和阿拉伯位于赤道附近,為干旱氣候;非洲北部主要發(fā)育碎屑巖沖積區(qū)和隆起剝蝕區(qū),周緣主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。阿拉伯內(nèi)陸為碎屑巖沖積相,周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖濱淺海相。南美北部、非洲中部、印度和歐亞南部位于赤道附近,為熱帶氣候;南美北部和非洲中部以碎屑巖沖積區(qū)和隆起剝蝕區(qū)為主,內(nèi)部發(fā)育湖泊相碎屑巖,周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;印度以隆起剝蝕區(qū)為主,北部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;歐亞南部以碎屑巖濱淺海為主,局部發(fā)育隆起剝蝕區(qū)。南美中南部、非洲南部和澳大利亞板塊位于南緯30°附近,為暖溫帶氣候;南美中南部、非洲南部板塊以碎屑巖沖積區(qū)和隆起剝蝕區(qū)為主,周緣主要為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海;澳大利亞內(nèi)陸為隆起剝蝕區(qū),局部發(fā)育碎屑巖沖積區(qū)和湖泊相碎屑巖,周緣為碎屑巖、碳酸鹽巖濱淺海。南美南端位于南緯60°附近,為寒溫帶氣候,為隆起剝蝕區(qū)、碎屑巖沖積區(qū)和碎屑巖濱淺海。南極位于南緯60°以南,為寒溫帶氣候,南極板塊為隆起剝蝕區(qū),發(fā)育小規(guī)模碎屑巖沖積區(qū),周緣為碎屑巖濱淺海(見圖3c)。

3 全球巖相古地理演化

全球前寒武系以上13個層系的巖相古地理和前寒武紀以來13個關鍵地質(zhì)時期巖相古地理復原研究成果揭示了全球巖相古地理分布及其演化的規(guī)律性。巖相古地理特征體現(xiàn)為:①地盾和克拉通內(nèi)發(fā)育陸相碎屑巖、濱淺海碎屑巖、碎屑巖-碳酸鹽巖、碳酸鹽巖(陸表海);②地盾和克拉通邊緣發(fā)育濱淺海碎屑巖、碎屑巖-碳酸鹽巖、碳酸鹽巖;③蒸發(fā)巖發(fā)育在克拉通內(nèi)及邊緣;④板塊聚斂鼎盛階段陸源碎屑巖占優(yōu)勢;⑤大洋擴展鼎盛階段碳酸鹽巖占優(yōu)勢。綜合前寒武系及以上13個層系及其關鍵時間節(jié)點現(xiàn)今位置及其古板塊位置巖相古地理分布[1],揭示了全球巖相古地理演化規(guī)律。

3.1 隆起剝蝕區(qū)、碎屑巖沉積區(qū)、濱淺海及大洋相區(qū)分布演化規(guī)律

超級大陸形成時期及海平面下降期,隆起剝蝕區(qū)及陸相區(qū)所占比例較大,濱淺海及大洋相區(qū)所占比例較小;超級大陸解體時期及海平面上升時期,隆起剝蝕區(qū)及陸相區(qū)所占比例較小,濱淺海及大洋相區(qū)所占比例較大[28-31]。地質(zhì)歷史時期隆起剝蝕區(qū)及陸相區(qū)與濱淺海及大洋相區(qū)的規(guī)模呈現(xiàn)互為消長的關系(見圖9)。

由老到新,隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)總體具有增加的趨勢,隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)面積從前寒武紀—早古生代的約 20%增加到現(xiàn)今的 30%以上,其中超級大陸如岡瓦納、勞俄、潘基亞及歐亞大陸形成時期是大陸生長的關鍵時期,隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)顯著增加(見圖9)。

前寒武紀晚期(距今630 Ma左右)及寒武紀(距今510 Ma左右),為羅迪尼亞超大陸大規(guī)模解體時期,造成隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)面積較小[1],直到泥盆紀隨勞俄超大陸的形成而開始增加,其中北美和格陵蘭東緣、波羅的西北緣莫斯科盆地及西伯利亞的隆起剝蝕區(qū)與碎屑巖沉積區(qū)明顯增加[1];二疊紀、三疊紀時期全球隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)的發(fā)育達到極盛時期[1](見圖1、圖2a)。

圖8 中新統(tǒng)全球巖相古地理圖

圖9 不同地質(zhì)歷史時期古地理單元范圍變化圖

濱淺海相區(qū)規(guī)模具有前寒武紀—泥盆紀、石炭紀—三疊紀、侏羅紀—新近紀 3個明顯的旋回。前寒武紀晚期(距今630 Ma左右),羅迪尼亞超大陸大規(guī)模解體,全球所有大陸板塊處于赤道附近及南半球,但塔里木、澳大利亞和華南等板塊位于北緯30°附近[1],該時期隆起剝蝕區(qū)以北美最大,其次是格陵蘭和波羅的,其余隆起剝蝕區(qū)分散發(fā)育,在南美、非洲、澳大利亞及波羅的隆起剝蝕區(qū)的內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育碎屑巖沉積區(qū),濱淺海相區(qū)在隆起剝蝕區(qū)邊緣廣泛發(fā)育[1]。寒武紀早期,泛非運動(距今570 Ma左右)岡瓦納大陸形成,導致大陸區(qū)(隆起剝蝕區(qū)+陸相區(qū))擴大,隨阿瓦倫從岡瓦納分離、瑞克洋形成(距今510 Ma左右),導致北美、格陵蘭、波羅的周緣的濱淺海相區(qū)擴大,南美和非洲的隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)顯著擴大,同時南美的西部和非洲的北部發(fā)育大范圍濱淺海[1]。奧陶紀,濱淺海相區(qū)范圍進一步擴大[1]。志留紀,阿瓦倫與波羅的聚斂,濱淺海相區(qū)有所減小[1]。泥盆紀,加里東運動導致阿瓦倫—波羅的與勞倫大陸發(fā)生碰撞,北美和格陵蘭東緣、波羅的西北緣及西伯利亞的隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)顯著增加,濱淺海相區(qū)范圍明顯減小,并奠定了中新生代大范圍陸相盆地發(fā)育的基礎[1]。石炭紀是古特提斯洋發(fā)育的鼎盛時期,濱淺海區(qū)分布較為廣泛[1]。二疊紀(距今 270 Ma左右),海西運動導致潘基亞大陸形成,辛梅里亞從岡瓦納大陸分離,特提斯洋形成[1]。三疊紀,華南、華北、阿穆爾等板塊聚斂,特提斯洋快速擴張(見圖1、圖2a)。二疊紀、三疊紀,全球隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)的發(fā)育達到極盛時期,濱淺海相區(qū)十分局限。侏羅紀,中大西洋開裂(距今165 Ma左右),在非洲和歐洲之間出現(xiàn)新生濱淺海相區(qū)(見圖2b、圖4)。早白堊世,先存的濱淺海相區(qū)顯著擴展(見圖2c、圖5)。晚白堊世,中、南大西洋裂開,古特提斯洋關閉,印度從非洲完全分離(距今90 Ma左右),濱淺海相區(qū)略有減小(見圖3a、圖6)。始新世,濱淺海相區(qū)進一步縮?。ㄒ妶D3b、圖7)。中新世,大西洋完全裂開,特提斯洋關閉,印度與中國大陸碰撞,即阿爾卑斯構造運動,導致南美、歐亞、非洲大陸陸相區(qū)再次擴大及濱淺海相萎縮(見圖3c、圖8)。

3.2 湖泊相分布演化規(guī)律

全球湖泊相與中粗碎屑巖沖積相相伴而生,湖泊相在中新生代相對發(fā)育,規(guī)模占地球表面的3%左右,而古生代湖泊相僅占地球表面的1%左右(見圖9)。

前寒武紀,南美、非洲、澳大利亞及波羅的隆起剝蝕區(qū)的內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育碎屑巖沉積區(qū),主要為沖積相,湖相僅發(fā)育于波羅的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部[1]。寒武紀,北美、南美、非洲、阿拉伯、印度和澳大利亞的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育以沖積相為主的碎屑巖沉積區(qū),湖泊相發(fā)育于南美和印度隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部[1]。奧陶紀,北美、南美、非洲和澳大利亞的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育以沖積相為主的碎屑巖沉積區(qū),湖泊相僅發(fā)育于南美隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部[1]。志留紀,北美、南美、波羅的和澳大利亞的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育碎屑巖沉積區(qū),北美和澳大利亞主要為沖積相,南美和波羅的主要為湖泊相[1]。泥盆紀,北美、南美、非洲、波羅的、西伯利亞和澳大利亞的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育碎屑巖沉積區(qū),北美、非洲、西伯利亞和澳大利亞主要為沖積相,南美主要為湖泊相,波羅的以沖積相為主,湖泊相為輔[1]。石炭紀,北美、南美、格陵蘭、波羅的、西伯利亞東南極和澳大利亞的隆起剝蝕區(qū)內(nèi)部或邊緣局部發(fā)育以沖積相為主的碎屑巖沉積區(qū),湖泊相主要發(fā)育在西伯利亞[1]。二疊紀、三疊紀,全球隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)的發(fā)育達到極盛時期,濱淺海相區(qū)十分局限,碎屑巖沉積區(qū)以沖積相為主,三疊紀歐亞大陸南部發(fā)育大量湖泊相[1](見圖1、圖2a)。侏羅紀,各大陸內(nèi)部均發(fā)育碎屑巖沉積區(qū),歐亞大陸南部及南美北部發(fā)育湖泊相(見圖2b、圖4)。早白堊世,南美、非洲及歐亞大陸中南部均發(fā)育湖泊相。晚白堊世,湖泊相主要發(fā)育于歐亞大陸中南部(見圖2c、3a、圖5、圖6)。始新世,南美、非洲、歐亞大陸中部發(fā)育湖泊相(見圖3b、圖7)。中新世,南美、歐亞、非洲及澳大利亞大陸發(fā)育規(guī)模不等的湖泊相區(qū)(見圖3c、圖8)。

3.3 淺水碳酸鹽臺地分布演化規(guī)律

濱淺海相區(qū)具有前寒武紀—泥盆紀、石炭紀—三疊紀、侏羅紀—新近紀等 3個明顯的旋回,與之相對應,淺水碳酸鹽臺地的發(fā)育亦呈 3個旋回(見圖10)。

前寒武紀,淺海相區(qū)中以淺水碳酸鹽臺地為主,淺水陸源碎屑沉積主要發(fā)育在澳大利亞和南美板塊邊緣[1]。寒武紀和奧陶紀,以淺水陸源碎屑沉積為主,淺水碳酸鹽臺地主要發(fā)育在西伯利亞、塔里木、華北及巴倫支海等地[1]。志留紀,淺水碳酸鹽臺地顯著擴展,在北美大范圍發(fā)育[1]。泥盆紀,淺水碳酸鹽臺地顯著萎縮,主要分布于北美大陸西緣[1]。石炭紀,淺水碳酸鹽臺地有所擴展,北美西緣和波羅的東緣發(fā)育廣泛[1]。二疊紀,淺水碳酸鹽臺地局限發(fā)育在北美西南部、波羅的中東部和中國南部[1]。三疊紀,淺水碳酸鹽臺地區(qū)局限發(fā)育在歐亞大陸南部(見圖1、圖2a)。侏羅紀,歐亞大陸南部及北美東南部發(fā)育淺水碳酸鹽臺地(見圖2b、圖4)。早白堊世,非洲北部、歐洲南部和中國青藏大區(qū)均有淺水碳酸鹽臺地發(fā)育(見圖2c、圖5)。晚白堊世,加勒比海、歐洲南部、非洲北部和東部以及阿拉伯地區(qū)發(fā)育淺水碳酸鹽臺地(見圖3a、圖6)。始新世,淺水碳酸鹽臺地明顯減少,主要分布于地中海周邊及非洲、阿拉伯邊緣(見圖3b、圖7)。中新世,淺水碳酸鹽臺地進一步萎縮,主要局限發(fā)育在非洲、阿拉伯大陸邊緣的低緯度地區(qū)(見圖3c、圖8)。

3.4 蒸發(fā)巖鹽沼相分布演化規(guī)律

蒸發(fā)巖鹽沼相發(fā)育較為局限,不同時期差異很大,泥盆紀、二疊紀、三疊紀蒸發(fā)巖所占比例超過5%,與處于干旱氣候帶發(fā)育的盆地面積較大密切相關,這些時期全球處于干旱氣候帶的沉積區(qū)面積分別占總沉積區(qū)面積的24%、28%、35%(見圖10、圖11),反映蒸發(fā)巖所處板塊位于干旱熱帶的地質(zhì)時期。

現(xiàn)今位置上,蒸發(fā)巖鹽沼相在前寒武紀僅見于西伯利亞地臺[1];在寒武紀發(fā)育于西伯利亞和塔里木板塊,范圍有所擴展[1];在奧陶紀發(fā)育于西伯利亞和喀拉板塊,范圍明顯減小[1];在志留紀僅發(fā)育于澳大利亞北部,范圍十分局限[1];在泥盆紀北美大陸內(nèi)部發(fā)育范圍較大[1];在石炭紀發(fā)育于波羅的東北側的蒂曼—伯朝拉盆地,范圍較小[1];在二疊紀發(fā)育于歐洲南部和中亞西部,分布范圍顯著擴大[1];在三疊紀發(fā)育于歐洲西南部、非洲西北部、阿拉伯東北部和澳大利亞東北部,總體分布面積較大(見圖1、圖2a);在侏羅紀發(fā)育于加勒比海地區(qū)和非洲北部,總體分布面積變化不大(見圖2b、圖4);在早白堊世發(fā)育于加勒比海地區(qū)和非洲低緯度地帶,總體分布面積有所減?。ㄒ妶D2c、圖5);在晚白堊世發(fā)育于阿拉伯東部和非洲低緯度地帶,總體分布面積變化不大(見圖3a、圖6);在始新世發(fā)育于阿拉伯東北部和澳大利亞東南部,總體分布面積明顯減小,在中新世發(fā)育于阿拉伯東北部(見圖3b、圖3c、圖7、圖8)。

古地理恢復結果表明,前寒武紀的西伯利亞地臺,寒武紀的西伯利亞和塔里木板塊,奧陶紀的西伯利亞和喀拉板塊,志留紀的澳大利亞北部,泥盆紀的北美,石炭紀的波羅的東北側蒂曼—伯朝拉盆地,二疊紀的歐洲南部和中亞西部,三疊紀的歐洲西南部、非洲西北部、阿拉伯東北部和澳大利亞東北部,侏羅紀的加勒比海地區(qū)和非洲北部,早白堊世的加勒比海地區(qū)和非洲低緯度地帶,晚白堊世的阿拉伯東部和非洲低緯度地帶,新生代阿拉伯東北部均處于南北緯30°之間的熱帶區(qū)域。

圖10 不同地質(zhì)歷史時期巖性相對比例變化圖

4 全球巖相古地理演化與油氣分布

4.1 全球主要地質(zhì)時期烴源巖發(fā)育規(guī)律

不同時期巖相古地理展布控制烴源巖、儲集層、蓋層的發(fā)育及油氣富集。統(tǒng)計結果顯示,全球油氣資源的分布具有明顯的時空差異性[32-43],體現(xiàn)在主力烴源巖層系的時代、巖性,儲集層類型與形成環(huán)境、蓋層巖性等油氣地質(zhì)條件方面。全球主要時期烴源巖發(fā)育特征統(tǒng)計結果顯示[44],不同層系烴源巖形成的油氣所占比例具有明顯的差異,分別為前寒武系占0.6%、寒武系占 1.0%、奧陶系占 1.9%、志留系占 2.5%、泥盆系占 2.0%、石炭系占 9.4%、二疊系占 2.5%、三疊系占5.0%、侏羅系占 15.8%、白堊系占 32.8%、古近系占15.8%、新近系占10.7%。由此可知,白堊系是全球最主要的烴源巖層系,其次是侏羅系和古近系(見圖12)。巖相古地理研究結果表明,上侏羅統(tǒng)碳酸鹽巖烴源巖主要發(fā)育于中阿拉伯盆地、魯布哈利盆地和蘇瑞斯特等裂谷和被動陸緣盆地,泥巖烴源巖主要發(fā)育于西西伯利亞盆地、中阿拉伯盆地和墨西哥灣深水被動陸緣盆地,煤系烴源巖主要發(fā)育于坦桑尼亞和魯武馬等被動陸緣盆地。白堊系烴源巖廣泛分布。下白堊統(tǒng)泥巖烴源巖主要發(fā)育于扎格羅斯、西西伯利亞和中阿拉伯等被動陸緣和裂谷盆地,碳酸鹽巖烴源巖主要發(fā)育于扎格羅斯、蘇瑞斯特和美索不達米亞被動陸緣盆地,頁巖烴源巖主要發(fā)育于中阿拉伯盆地、特立尼達盆地和維京地塹等被動陸緣和裂谷盆地。上白堊統(tǒng)頁巖烴源巖主要發(fā)育于東委內(nèi)瑞拉、馬拉開波和亞諾斯-巴里納斯被動陸緣盆地,泥巖烴源巖主要發(fā)育于馬拉開波盆地、錫爾特盆地和剛果扇等被動陸緣和裂谷盆地,碳酸鹽巖烴源巖主要發(fā)育于東委內(nèi)瑞拉盆地、扎格羅斯盆地和西阿拉伯被動陸緣盆地。而古近系始新統(tǒng)泥巖烴源巖主要發(fā)育于尼日爾三角洲、馬拉開波和孟買等被動陸緣和裂谷盆地,頁巖烴源巖主要發(fā)育于馬拉開波、塔拉拉和東委內(nèi)瑞拉裂谷盆地,碳酸鹽巖烴源巖主要發(fā)育于蘇伊士灣盆地、佩拉杰盆地等[45]。

圖11 各地質(zhì)歷史時期不同氣候帶沉積區(qū)相對比例變化圖

圖12 與不同層系生儲蓋層相關的儲量分布圖

4.2 全球主要地質(zhì)時期儲集巖發(fā)育規(guī)律

自前寒武紀以來,由老到新,全球 468個含油氣盆地已發(fā)現(xiàn)油氣儲量以及油氣資源總量總體呈增加趨勢(見圖12)。根據(jù)全球已發(fā)現(xiàn)油氣藏統(tǒng)計分析[44],在儲集層巖石類型方面,碎屑巖儲集層約儲存了全球油氣可采儲量的60.2%,而碳酸鹽巖儲集層約儲存了全球油氣可采儲量的39.7%,其中灰?guī)r儲集層、生物礁儲集層、白云巖儲集層分別占33.4%、3.7%和2.6%(見圖12)。在儲集層沉積相類型方面,淺海相儲集層控制儲量占全球油氣可采儲量的59.9%,河流相占13.4%,三角洲相占11.1%、半深?!詈O嗾?0.3%。淺海相儲集層主要分布于上二疊統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)、漸新統(tǒng)和中新統(tǒng)。河流相儲集層主要分布在下白堊統(tǒng)、中新統(tǒng)。三角洲相儲集層主要分布于中新統(tǒng)、漸新統(tǒng)。半深?!詈O鄡瘜又饕植加谥行陆y(tǒng)、上侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)。在平面上,河流相儲集層主要發(fā)育在大陸裂谷盆地和弧后盆地等,包括中國陸相盆地、中西非剪切帶、澳大利亞、里海地區(qū)等;三角洲儲集層主要集中在中、新生代各主要河流入海處,如尼日爾三角洲;半深?!詈#ㄉ钏﹥瘜又饕植荚谖鞣顷懠堋|非陸架、巴西東部陸架、澳大利亞西北大陸架、印度兩側的陸架、中國南海、南里海等地區(qū);淺海碳酸鹽巖儲集層主要分布于特提斯構造域,呈現(xiàn)出“兩縱一橫”的分布特征,特提斯構造域構成了“一橫”,蒂曼—伯朝拉、伏爾加—烏拉爾、北里海和北美的西加盆地、威利斯頓盆地和二疊盆地等構成了“兩縱”[45]。

4.3 全球主要地質(zhì)時期蓋層發(fā)育規(guī)律

根據(jù)全球不同巖性蓋層油氣藏數(shù)量與層系統(tǒng)計結果[44],泥頁巖為蓋層的油氣藏數(shù)量及油氣儲量最多。侏羅系、白堊系、古近系和新近系油氣藏絕大多數(shù)為泥頁巖蓋層。碳酸鹽巖蓋層的油氣藏總數(shù)次之,主要分布于上泥盆統(tǒng)—石炭系、白堊系和第三系;蒸發(fā)巖蓋層分布較少,主要發(fā)育于上二疊統(tǒng)—上侏羅統(tǒng)以及中新統(tǒng)。盡管蒸發(fā)巖蓋層分布范圍較小、層系較少,但蒸發(fā)巖特別是鹽巖蓋層控油氣的能力最強[45]。全球儲量排名前十的盆地中,阿拉伯盆地、扎格羅斯盆地、阿姆河盆地、濱里海盆地等都發(fā)育良好的蒸發(fā)巖蓋層。全球最大油田——加瓦爾油田、全球最大氣田——北方氣田以及中東一系列上侏羅統(tǒng)大油氣田均為以蒸發(fā)巖作為蓋層的典型代表。

5 結論

前寒武紀以來,全球巖相古地理演化具有隆起剝蝕區(qū)及碎屑巖沉積區(qū)逐漸增加的趨勢,其面積從前寒武紀—早古生代的約 20%增加到現(xiàn)今的 30%以上。濱淺海相區(qū)規(guī)模具有前寒武紀—泥盆紀、石炭紀—三疊紀、侏羅紀—新近紀等 3個明顯的旋回,與之相對應淺水碳酸鹽臺地亦發(fā)育 3個旋回;湖泊相與中粗碎屑巖沖積相相伴而生,湖泊相在中新生代相對發(fā)育,規(guī)模占地球表面的 3%左右;蒸發(fā)巖鹽沼相發(fā)育較為局限,泥盆紀、二疊紀、三疊紀蒸發(fā)巖所占比例超5%,與這些時期處于干旱熱帶的盆地面積較大密切相關。

巖相古地理演化的旋回性與板塊解體、匯聚造山、海平面變化等密切相關。在超級大陸解體時期及海平面上升時期,隆起剝蝕區(qū)及陸相區(qū)所占比例較小,淺水碳酸鹽臺地增大,泥質(zhì)為主的淺海區(qū)和深海區(qū)分布廣泛;全球板塊匯聚、超級大陸形成時期及海平面下降期,以粗碎屑為主的濱淺海區(qū)和沖積區(qū)、隆起剝蝕區(qū)增大,蒸發(fā)巖鹽沼區(qū)發(fā)育,淺水碳酸鹽臺地、泥質(zhì)為主的淺海區(qū)和深海區(qū)萎縮。

全球烴源巖以淺海泥頁巖為主。白堊系是全球最主要的烴源巖層系,其次是侏羅系和古近系,這些層系是全球以泥質(zhì)為主的濱淺海區(qū)、大洋區(qū)及湖泊區(qū)分布最為廣泛的層系,與大陸裂解、海平面上升、海侵廣泛有關。全球儲集層主要形成于淺海環(huán)境;碎屑巖儲集油氣較多;以二疊系、侏羅系、白堊系、古近系及新近系為主,其中白堊系中儲量最大。全球泥頁巖蓋層控制儲量最多,但很多超大型油氣田以蒸發(fā)巖為蓋層;主力蓋層層系為二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系和新近系;古大陸形成及裂解早期階段蒸發(fā)鹽巖蓋層較發(fā)育。

符號注釋:

A——阿爾丹地盾;Ad——安德森平原;Af——阿拉弗拉盆地;AF——阿巴拉契亞前陸盆地;Ah——阿姆哈拉地塊;Ak——阿拉斯加山脈;Al——阿爾伯塔盆地;Alk——庫夫拉盆地;Ara——阿拉伯地盾;Ard——阿蘭達地塊;AS——阿爾泰—薩揚褶皺帶;Ba——波羅的地盾;Bab——波羅的盆地;Be——孟加拉盆地;BG——渤海灣盆地;Bi——拜特盆地;BP——貝加爾—帕托姆褶皺帶;Br——布勞斯盆地;Bs——黑海盆地; BS——巴倫支海盆地;BSt——鮑恩-蘇拉特盆地;C——奇瓦瓦盆地;Ca——卡奔塔利亞盆地;Can——坎寧盆地;Cau——高韋里盆地;CA——中非地盾;CB——楚科奇邊緣盆地;CF——下剛果盆地;Ch——楚科奇北部盆地;Cha——查科-巴拉那盆地;Chd——乍得地區(qū);Cl——查林杰高原;Co——海岸結晶基底;CP——邱吉爾省;Da——達爾富爾—瓦達伊地塊;De——德干向斜;EA——東南極地盾;Er——伊羅曼加盆地;ES——東海陸架盆地;EV——東委內(nèi)瑞拉盆地;F——森林城市盆地;FdA——福斯林亞馬遜盆地;Fj——法蘭茲約瑟夫高地;Fl——佛羅里達臺地;Fo——??怂古璧?;FP——??颂m高原盆地;G——格蘭扁隆起;Ga——加利西亞盆地;GB——大熊盆地;GC——墨西哥灣盆地;Gh——古達米斯盆地;Gp——瓜波雷地盾;Gr——格倫維爾省;Grl——格陵蘭地盾;Gu——格雷羅盆地;Gy——圭亞那地盾;Hd——哈德遜地臺;HO——杭雅恩-亨廷恩和鄂嫩-阿爾貢褶皺帶;Ib——伊比利亞地塊;In——印度扇;K——哈薩克斯坦地盾;Ka——卡普瓦爾地塊;Ko——科雷馬地塊;Kr——卡魯盆地;La——拉克蘭褶皺帶;Le——里奧地塊;Lf——羅弗敦深海盆地;Li——亞諾斯盆地;LS——拉布拉多陸架;Lu——倫敦-布拉班特地臺;Ma——馬卡洛夫盆地;Mar——馬拉開波盆地;Mc——麥克林托克盆地;MdD——瑪?shù)氯R德迪奧斯盆地;Mdg——馬達加斯加地塊;Me——梅津盆地;Mi——密歇根盆地;Ml——馬爾代夫—拉克沙盆地;Mld——穆格萊德盆地;Mo——摩爾盆地;Mrn——馬拉尼翁盆地;Msc——莫斯科盆地;Mu——穆祖克盆地;Mur——默里盆地;Nak——卡拉哈里盆地;Nb——努巴地塊;NC-新加勒多尼亞盆地;ND——尼羅河三角洲盆地;Ne——內(nèi)馬肯盆地;NG——東北德國-波蘭盆地;NK——喀拉海北部地臺;No——諾??伺璧?;NS——北坡盆地;NU——北烏斯丘爾特盆地;Nw——挪威盆地;Of——奧菲瑟盆地;Ok——鄂霍次克地塊;Oka——奧科萬戈盆地;Omn——奧米尼卡帶;Or——鄂爾多斯盆地;P——二疊盆地;Pa——巴布亞盆地;Pac——太平洋邊緣第三紀盆地;Par——巴拉那盆地;PA——普林斯亞伯達單斜;Pb——巴納伊巴盆地;Pe——佩羅塔斯盆地;PK——中津南盆地;PN——新地島前淵;Pr——濱里海盆地;PR——普林斯里真特盆地;PRM——珠江口盆地;Ptg——波蒂瓜爾盆地;Qi——羌塘盆地;R——拉普拉塔克拉通;Rub——魯卜哈利盆地;S——西伯利亞地臺;Sa——圣弗朗西斯科盆地;SA——非洲西海岸盆地;Sc——斯科舍盆地;SD——錫爾河盆地;Se——賽爾溫褶皺帶;Sen——塞內(nèi)加爾盆地;SG——南喬治亞盆地;Si——四川盆地;Sln——薩萊納盆地;Sm——索姆庫拉地塊;So——索利莫伊斯盆地;Son——松遼盆地;Sou——索馬里盆地;SO——南梅蘭梅盆地;SP——南極盆地;SS——沙泉谷盆地;St——桑托斯盆地;Su——蘇必利爾省;Sum——蘇門答臘盆地;Sv——賽爾文古隆起;Ta——陶丹尼盆地;Tar——塔里木盆地;Tg——坦桑尼喀地盾;Ti——廷多夫盆地;TP——蒂曼—伯朝拉盆地;TS——泰撣地體;Tu——土坎諾盆地;U——烏克蘭地盾;UE——上埃及盆地;Ur——烏拉爾褶皺帶;VU——伏爾加—烏拉爾盆地;WA——西南極地盾;Wi——威利斯頓盆地;WS——西西伯利亞盆地;Ye——葉馬克盆地;Yi——伊爾岡地塊;Yu——尤卡坦臺地;Za——扎伊爾盆地;Zag——扎格羅斯省;Zi——津巴布韋地盾。

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