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《中国科学:地球科学》 2018年11期
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石油贫富悬殊的成因:来自华北克拉通东部南北新生代盆地的启示

刘池洋  黄雷  张东东  赵俊峰  邓煜  郭佩  黄翼坚  王建强  
【摘要】:华北克拉通东部的渤海湾和河淮(南华北)新生代裂陷盆地,在空间分布上南北相邻,演化过程和阶段同步、表浅层构造特征总体相同、盆地面积相近.但两盆地的石油资源贫富悬殊:渤海湾盆地极为丰富,而河淮盆地至今尚未发现商业油藏.两盆地的深部结构构造、岩浆活动和今古地热场等差异明显:渤海湾盆地较河淮盆地地壳要薄、结构复杂、夹有多层低速层;岩浆活动强烈、今古地温场高;地震活动频发、深部作用活跃;各向同性岩石圈有效弹性厚度小、岩石圈均衡转换波长较短,趋于局部补偿.而河淮盆地深部结构简单,壳内介质较均匀,趋于区域补偿,除地壳厚度较薄外,前述各深部特征总体与稳定的鄂尔多斯盆地南部相近.这表明华北克拉通东部中生代的破坏南、北有别,北区遭受明显破坏,而南区遭受了改造,主要发生了地壳或岩石圈地幔结构和/或性质的局部变化,克拉通的完整结构和稳定性未被破坏.同沉积期水体中生物超常勃发繁盛是形成优质烃源岩的关键因素,其形成主要与盆地较高的地热背景,火山和深部热液喷溢等高营养物质的介入有关,即主要受控于深部作用过程及其演化和深大断裂活动.两盆地的深部结构和今古地温场等差异与石油资源的贫富相对应和耦合,提示并说明二者之间有着重要的内在联系或因果关系.此认识与中外富油气盆地(凹陷)中优质烃源岩发育的条件和环境相吻合,并得到东非裂谷现代湖盆的佐证.据此本文推论和提出新的油气成生模式:石油是生物能与热能和其他相关能(如化学能、动能等)集成及其相互作用的综合产物;石油的贫富,总体受区域大地构造-热环境和深部作用过程的控制,资源丰富的陆相盆地或坳(凹)陷与活跃的深部作用和较强烈的深浅部物质交换、外源烃参与生烃和能量集成转化密切相关.

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