1.走滑断层与走滑盆地

2. 中生代前陆盆地含油气系统

3.有相似的油气成藏组合——油气在前陆盆地中并“不偏爱背斜”

4.储集层的储气性能

5.大学高就业率的冷门专业

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梁劲 沙志彬 陈弘

(广州海洋地质调查局,广州,510760)

本文研究得到国家重点基础研究发展项目(编号:G2000046705-01)资助。

第一作者简介:梁劲,男,11年出生,物探工程师,1995年毕业于成都理工学院信息工程与地球物理系,大学本科,曾经从事大洋多金属结核和结壳的勘探工作,现主要从事天然气水合物调查研究工作。

摘要 西太平洋由于大规模火山活动存在,深层熔岩上涌,为结壳的形成提供了丰富的物质来源。根据磁测资料,对区内MF海山磁异常特征,用似二度体磁力剖面异常特征计算公式,用正演拟合方法来反演地下地质体产状、形态大小、基底起伏和磁性体物性参数,从而得出磁源体特征。研究海山性质及邻域洋底的地质构造特征,特别是断裂构造及其分布、岩浆活动规律以及岩石物性等有关的海山结壳的地质构造背景及其演化,为探讨地质构造对结壳的生长的控制作用提供依据,并为评价富钴结壳提供基础资料。

关键词 西太平洋 磁异常 断裂构造 正演拟合 火山活动

1 前言

富钴结壳是海底重要的固体矿产之一。20世纪80年代以来,先进工业国对大洋底、特别是对中太平洋海山和西太平洋麦哲伦海山区以及约翰斯顿岛专属经济区进行了大量的调查工作。“九五”期间,我国开始有地开展侦察性的调查。国土部“海洋四号”船DY95-7、DY95-9航次在麦哲伦海山区对MA、MC、MD、ME、MF五座海山完成了5826.5km的磁力测量。磁测数据作了磁力电缆长度校正和船磁方向校正,并以国际地磁参考场(IGRF)进行正常场校正,资料真实可靠。

测区位于西太平洋的麦哲伦海山区,由五座海山组成,面积约60000km2,为国际区,是世界大洋中最大的海山群之一,西南距关岛约400nmile,东南距马绍尔共和国首都马朱罗约1000nmile。区内水深1200~5500m。该区水下海山链呈NW-SE向展布,多为平顶山,山顶水深1200~1500m,山坡较陡,坡上有丰富的富钴结壳。海山链是形成于侏罗-早白垩世洋底基底之上的火山构造隆起,区内磁条带的展布和地层分布特征表明,海山链的形成与北西走向的转换断层密切相关。海山均是构造因素控制下,沿断裂带火山喷发/喷溢作用的火山成因,海山在形成过程中受到北东向次级断裂控制,单座海山呈北东向展布。海山基座的主体岩石由中侏罗世洋中脊拉斑玄武岩、早白垩世板内碱性与拉斑玄武岩和洋岛枕状玄武岩组成,喷发年龄为100~200Ma。山顶主要沉积物为钙质软泥(有孔虫碎屑)、火山碎屑岩、碳酸盐壳(主要是鲕状灰岩)及粘土等组成(何高文等,2001)。根据有关资料(Nakan-ishi和Winterer,1998),测区西面的中生代磁异常条带近NE-SW走向,磁异常条带年龄往SE方向变老,从最新的M25(147Ma)到最老的M32(未确定年龄),经历了多次地磁极性倒转(图1)。

图1 测区附近海域中生代磁异常条带分布图(据Nakanishi和Winterer,1998,有修改)

Fig.1 Distribution of Mesozoic magnetic lineation in round the study sea area

2 磁异常特征

本区磁异常面貌比较简单,类型单一,且形态相似,各个海山大同小异。以MF海山为例,从平剖图(图2)看,测区磁异常呈有规律的条带状,且沿东西向平行排列、正负交替。异常变化梯度较缓,其形态较圆滑。有的磁异常振幅虽高达数百nT,但变化却不很剧烈,异常形态十分宽缓,剖面间可追踪对比。

图2 MF海山磁力异常(△T)平剖图

Fig.2 The MF seamount magnetic anomaly(△T)profile in plan

对比海底地形图(图3)和磁力(△T)异常平面等值线图(图4)可以看出,MF区内磁异常主要发育在内平顶山南北两侧的山坡上,以负值为主,在负值的背景下,局部负异常发育,仅中部即山顶上有两处异常值大于100nT的小正异常;平顶山南、北两侧边缘处形成两大伴生异常。

北伴生异常北正南负,负异常幅值比正异常幅值大,负异常中心较两翼平缓,异常中心极值超过-850nT。南、北两翼陡峭,北翼较南翼陡(平均梯度值达120nT/km),梯度方向向北,其北侧伴有一异常值大于400nT的正异常;南翼较缓(平均梯度值约90nT/km),梯度方向基本向南。

南伴生异常南正北负,负异常亦具有中心较缓,南、北两翼陡峭的特征,且异常幅值比正异常幅值大。异常中心极值超过-850nT;南北两翼梯度值相近,(平均梯度值约为90nT/km),梯度方向近南北向,其南侧伴有异常值大于300nT的正异常。

3 磁异常解释3.1断裂与岩浆活动

断裂是火山岩岩浆活动的通道,海山本身就是火山岩浆沿断裂发生喷溢活动的产物,而磁异常则是岩浆作用的地球物理表征,它是岩浆喷溢后所形成的岩石物性的客观反映。因此,通过地磁异常分析可获知岩浆活动的某些特征与规律,以及岩石的物性差异等(米纳德,18)。

图3 MF海山地形图

Fig.3 The map of the topographical from of the MF seamount

根据磁异常的异常阶梯带、线性异常带、串珠状异常分布,以及异常被扭曲或断错等特征,可基本推断和确定断裂的分布状况(瓦奎尔,)。如图4所示,MF海山大的断裂有两条,属于次级断裂。F1断裂位于海山体北部的平顶山边缘,为EW向断裂;F2断裂位于海山体南部的平顶山边缘,为NE向断裂。断裂位置磁异常发生明显扭曲变化,两侧磁异常走向不同,异常面貌特征和异常振幅等存在一定的差异。

对比海底地形图(图3)和MF海山△T磁异常平剖图(图2)可以看出,MF海山为大型平顶山,山顶平台面积庞大,地形平坦开阔,有一大一小两个山顶平台,而海山的山坡地形陡峭。与之相应的磁异常变化单调,形态圆滑,少有局部发育,表明山顶平台为单火山口中央喷溢式形成。控制MF海山两大伴生负异常的磁源体,根据相似的地磁异常形态特征,相近的异常形态幅值,但其磁化方向几乎相反,可认为它们来源于相同的物源,并可能形成于不同时期的分别沿F1和F2断裂的火山喷溢活动。根据海山地形形态和磁异常特征分析,喷溢时熔岩向低洼处流溢。它们形成后经后期构造运动逐渐下沉、沉降过程中,其顶面逐渐被海水侵削而成为平顶山。

图4 MF海山磁力(△T)异常等值线图

Fig.4 Contour magnetic anomaly(△T)of the MF seamount

3.2 正演拟合

从实用的角度出发,正演拟合计算用似二度体剖面磁力异常计算公式。地科院矿床所研制了一套进行磁力异常剖面解释研究工作的应用软件系统。其主要原理是用计算机模型来模拟地下地质条件,用模型引起的理论异常与实测异常相比较,通过逐步修改模型的形状和物性参数,使理论异常与实测异常相吻合来反演地下地质体的形状或物性参数的目的。可依据一定已知资料反演地下地质体的产状、形态大小、基底起伏和磁性体物性参数。该系统对二度体和似二度体剖面磁力异常的地质解释十分有效,对三度体磁力异常的地质解释亦有一定的参考价值。

伴生异常一般在中纬度地区地下磁性体在斜磁化的条件下产生,并且在北半球具有南正北负的特征,测区位于北纬17°~19°,属中、低纬度区,磁异常背景为负值,与正异常伴生的负异常幅值大,且磁异常分布特征与海山有一定的对应关系。该地区在正常磁化(地磁倾角约15°~20°)条件下,根据磁场公式,沿走向有限或无限延深的单个规则板状体所引起的异常形态,应表现为两正峰夹一负峰,负峰幅度比正峰幅度大,南正峰幅度比北正峰幅度大(罗孝宽等,1991)(图5)。下面根据此特征,通过实测剖面的模拟计算对磁异常进行解释。

图5 沿走向有限延深厚板状体磁异常特征示意图

Fig.5 A sketch showing of magnetic anomaly character thick-platy body along the trend and limited extend

图6是正南北向切割MF平顶山的一个剖面。该地区正常磁化的地磁倾角约15°,异常形态特征表现为两正异常夹一负异常,负峰幅度比正峰幅度大,南正峰幅度比北正峰幅度大。实测异常曲线中,可分为f1和f2两个异常段,f1段表现为两正异常夹一负异常,负峰幅度比正峰幅度大。北段正异常比南段正异常幅值大,但受测线范围限制,形态不完整,负异常对应平顶山北侧边缘;南伴生正异常与f1段有重叠。f2段形态与f1段相类似,但磁化方向相反,北正异常与f1段部分重叠,南正异常比北正异常幅值大,受测线范围限制形态不完整,负异常对应平顶山南侧边缘。

根据上述分析,可知该剖面异常曲线基本上表现为该地区正常磁化异常的形态特征,根据此特征模拟出磁源体的分布状况(图6),磁异常为两大磁源体所引起,其埋深约2km,为火山喷发的玄武岩。其中f1段磁源体有效磁倾角I为285°,有效磁化强度J为10A/m;f2段磁源体有效磁倾角I为16°,有效磁化强度J为12A/m,为正常磁化。根据磁条带年龄分析,MF海山形成于侏罗纪,海山南北两侧岩石磁性有差异,但差异不大,而有效磁倾角几乎相反,表明南北磁源体在磁场中磁化方向不一致,形成时间也不一样,即发生了一次地磁极性倒转。据此推测南北两大磁源体是不同时期、不同位置的火山沿F1和F2断裂喷发所形成。

4 结论

研究海山基底及邻域洋底的地质构造特征,特别是断裂构造及其分布、岩浆活动规律以及岩石物性等有关的海山结壳的地质构造背景及其演化,为探讨地质构造对结壳生长的控制作用提供依据。

图6 MF-09线磁力异常正演拟合剖面图

Fig.6 Line MF-09 magnetic anomaly interpreted section

通过对调查区磁异常特征进行讨论、计算、解释,可以得出如下结论:MF磁源体形成于侏罗纪,为火山喷发的玄武岩所构成,断裂是火山岩岩浆活动的通道,平顶山是火山岩浆沿断裂发生喷溢活动的产物,磁性基底埋深约2km。f2段岩石磁化方向与该地区现在的地磁倾角较一致,而f1段岩石磁化方向与该地区现在的地磁倾角几乎相反,显然是受地磁极性倒转的影响;磁化强度相互之间有较小的差异,可能是由于该地区火山活动频繁,为不同时期、不同位置、不同类型的火山多次喷发所致。由于大规模火山活动存在,深层熔岩上涌,为结壳的形成提供了丰富的物质来源。调查区拖网资料显示,不同海山样品中的Mn、Cu、Co、Ni含量有较大的差别(朱克超等,1999),这可能与海山体地磁异常所反映的地质构造特征的差异和构造环境的不同,以及与可能的地质发育史和年龄的差异有关。由此可见,地质构造对多金属结壳的生长是具有明显的控制作用的。

从地磁学方面来说,结合海山磁异常特征来研究海山深部构造及火山活动对富钴结壳成矿的影响,特别是结壳基岩层的地质构造及其背景和演化过程对富钴结壳的分布与生长的控制作用,为探讨基岩与结壳分布、厚度、品位之间关系提供依据,从而为进一步地研究磁异常特征与富钴结壳的分布关系,并以此结合地形地貌等地质资料查明结壳分布的边界及矿块尺度,为评价富钴结壳提供基础资料。

参考文献

何高文,赵祖斌,朱克超等.2001.西太平洋富钴结壳.北京:地质出版社,3~35

罗孝宽,郭绍雍主编.1991.应用地球物理教程——重力磁法.北京:地质出版社,230~248

朱克超,李扬,赵祖斌.1999.麦哲伦海山区MA、MC海山玄武岩基岩的岩石学特征.海洋地质与第四纪地质(4).北京:科学出版社,11~19

H.W.米纳德著,郝颐寿,谷磊昭译.18.太平洋海洋地质.北京:科学出版社,211

Nakanishi and Winterer.1998.Journal of Geophysical.103(B6):12453~12454

V.瓦奎尔著.于联生,杜曾荫,吴铭先译..海底地磁学.北京:科学出版社,132

The Magnetism Anomaly and Its Geological Significance of Mf Seamount in West Pacific

Liang Jin Sha Zhibin Chen Hong

(Guangzhou Marine Geology Survey,Guangzhou,510760)

Abstract:There largely developed volcano erupting and effusing of the la from the deep stratum in West Pacific,which provided plentiful sources for the crusts coming into being。Based on the magnetic anomaly of the MF in the study area,we adopted the magnetic anomaly formula in similar two-dimension and then inversively simulated the occurrence,dimension of the geological body,The configuration of its basement and its physical parameter etc.by the forward modeling method.The characteristic of the magnetism sources was drawn.The research on the geological structure of quality of the seamount and adjoining seafloor,especially on its geological background and the evolution such as the distribution of the stuctrual fault,the rule of the mag-ma activity and rock property etc,which is related to the formation of the crusts,provided groundwork not only for the understanding of geological structure effecting on the srusts formation,but also for the assessment of the Co-rich crusts scull resources.

Key Words:West Pacific magnetic anomaly Fault structure Forward modeling Volcanic activity

走滑断层与走滑盆地

何治亮 王琳 罗传容 易荣龙

(中国石化荆州新区勘探研究所,湖北荆州 434100)

摘要 中国海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。中国海相地层形成于4个建造旋回,经历了4期主要改造,根据其发育展布和赋存方式可大致划分为海域区、东部区、中西部区、青藏区。多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点,不同的只是叠加改造的方式。由复式烃源与多期生烃、“改造型”储层、复式封闭体系与保存条件、复式输导网络、复合圈闭、复式油气聚集区构成的复式油气系统是中国海相成藏的基本特点。中国海相领域具有巨大的油气潜力,但丰度差别很大,且天然气大于石油。海相盆地众多,可供勘探的范围极为广阔。建议用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探、滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。

关键词 海相领域;多旋回盆地;复式油气系统;潜力

21世纪初期,中国油气储量和产能的持续增长将依靠4个方面:东部陆上白垩系、第三系陆相盆地稳中求升;西部三叠系、侏罗系煤系地层的增储上产;海域陆相盆地的加速开发;海相领域的重现与突破。其中,海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。

中国海相油气勘探领域已得到了国内外石油界的广泛重视。经过“六五”以来各石油勘探开发单位卓有成效的工作以及国家科技攻关项目和各公司相关科研项目的实施,在勘探开发成果、勘探开发技术和地质理论及认识上均取得了令世人瞩目的成果。20世纪80年代后期以来,海相领域的油气勘探陆续取得了一系列具有战略意义的突破,为今后取得更大的突破奠定了坚实的基础。中国海相地层展布范围广,潜力大,具备形成大型甚至特大型油气田的地质条件,决定了今后大规模勘探开发的可行性。但海相地层形成时代老,海相盆地经历的后期改造多,导致了复杂的油气成藏条件、相对复杂的地表条件和勘探深度较大等,加之海相领域的整体勘探程度低,传统勘探评价思路存在局限性,使过去的工作存在一定的盲目性,勘探效益不高。中国的海相领域的油气勘探工作,既是挑战,更是机遇。

1 中国海相盆地的地质背景

据统计,我国海相沉积分布总面积大于4561800km2,其中陆上海相盆地数28个,面积3308530km2,海域海相盆地22个,面积1253270km2。

中国海相地层形成于4个建造旋回,经历了4期主要改造,根据其发育展布和赋存方式可大致划分为4个大区。

1.1 四个建造旋回

1.1.1 Z— 旋回

属古生代古亚洲洋体系。构成一个完整的开合旋回,是中国展布最广泛的海相层系。其消失的古大洋包括北天山、南天山—大兴安岭洋,西昆仑—东昆仑、祁连—秦岭洋,华南洋,其间的地块广泛沉积了厚度不等的海相地层,其间包括多套优质烃源岩。

1.1.2 D— 旋回

属于古生代古亚洲洋体系。构成了一个相对完整的开合旋回。由于整体属板块聚敛环境,早期的拉张不完全。在早期闭合的大洋处形成一些窄洋盆,块体内形成了小型陆内裂谷。不同地块海相地层发育差异性很大。华北地块以海陆过渡相煤系地层为主,华南地区则以海相碳酸盐岩沉积为主。

1.1.3  —k1旋回

属于特提斯洋体系。北部地区随着海水向东西两侧的退出转变为陆相环境。南部地区经历了较完整的开合旋回,形成了从裂谷-初始洋-聚敛体制下的弧后边缘海-残余弧后盆地-前陆盆地等原型系列。随着特提斯洋的闭合,海水向南、东、西3个方向退出,中国陆上大部分地区转化为陆相环境。

1.1.4 K2—N旋回

属于太平洋-印度洋体系。仅西藏南部、新疆塔里木等地存在特提斯残留海或近海短时间海侵形成的海湾环境。东南部及沿海陆架地区的裂谷及走滑盆地偶被海侵。晚新生代东海、南海转变为海相环境。

1.2 四大改造

1.2.1 加里东晚期

形成了多个加里东造山带。中国大部分地区发生褶皱、隆升,沿造山带发生了广泛的花岗岩侵入活动。加里东期形成的超过100×108t储量的油气田遭到不同程度的改造和破坏。

1.2.2 海西晚期

较加里东弱,形成了多个海西期造山带。岩浆活动较强烈。在经过挤压褶皱隆升后不久,下沉被多个前陆盆地叠加。所形成的油气藏遭到过改造和破坏,但程度相对较弱。

1.2.3 燕山

它是深刻地影响中国区域地质格局的。表现为造山带的重新活动、地块内部的多方式的构造变形及广泛的岩浆活动。主要由两期构成。中侏罗世末,西伯利亚板块向南的推挤形成向南突出的蒙古弧。早白垩世末,太平洋古陆向西的推挤形成向西北突出的华南弧。燕山总体来看东部变形较西部强。

1.2.4 喜马拉雅晚期

主要起因于印度板块向北的强烈推挤。西部以挤压变形为主。东部则由于块体向太平洋方向蠕散及深部原因,以伸展变形与走滑变形为主。是已形成油气藏的改造与再次聚集的主要时期。

1.3 四个大区

经过多旋回盆地的叠加和多期次的变盆改造过程,中国海相领域表现出不同的地层发育与赋存方式、不同的构造变形样式、不同的成藏系统,因而表现出不同的油气潜力和勘探前景。通过分析和比较,中国重力图上所呈现的3条重力梯度带是多旋回演化历史中形成的具有丰富地质内涵的界线,可作为海相勘探领域的分区界线。

所分出的4个大区分别为:海域区——包括东海、南海等区域;东部区——大兴安岭—太行山—武陵山以东的陆地区及黄海及渤海海域;中西部区——西昆仑—祁连山—龙门山一线以北以东的区域,分布有塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、四川等大型盆地;青藏区——新生代快速隆升的区域,包括滇西、川西、青海、西藏等。

2 海相盆地的基本特点——多旋回盆地

除了中国海域晚新生代的海相盆地外,其他海相地层大部分形成于古生代和早中生代,沉积后经过了多期次的抬升、沉降和复杂的褶皱、断裂、岩浆活动与变质作用,多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点,不同的只是叠加改造的方式[1~3]。

中国的“克拉通”仅相当于北美、非洲板块1/20左右,显生宇以来经历了从南纬30°到北纬40°左右的长距离漂移及旋转。在与哈萨克斯坦、西伯利亚、西太平洋、印度、印支-南海等大大小小的板块以及更小尺度的地体间的分离、敛合、拼贴、碰撞过程中,形成了多变的地球动力学背景。这种背景是这些板块内部和边缘成盆与变盆、叠加与改造的内在动力。同时,导致了盆地演化历史中多变的热体制。

中国海相盆地具有条块分割的基底结构,发育网络状的断裂体系,具有极强的不均一性,构成了盆地演化过程中不稳定的边界条件。

在从洋陆板块构造体制向大陆板内体制转化的过程中,古生代构造演化的南北分割性和中、新生代构造演化东西的差异性导致了不同的叠加与改造方式。如塔里木盆地主体在古生代为整体沉降,间以弱改造的整叠加,产生了几个多期复合的古隆起。中生代则表现为盆地边缘沉降、沉积为主的镶嵌叠加方式。新生代又统一为南北两大前陆盆地所构成的大型复合盆地,呈披覆叠加方式。下扬子盆地在古生代与塔里木盆地类似,中生代表现为强烈的挤压变形,新生代为强烈的伸展断裂活动。呈NE向排列的断凹和断凸呈雁形排列,将统一的古生界地层改造成条块分割的格局。统一与分割是两类海相盆地叠加方式的鲜明特点,相对稳定性与活动性成为中西部与其他地区盆地的两种风格[4]。

油气盆地包括3种含义——构造原型、地层实体、油气水赋存的空间。就东部弱改造的新生代盆地而言,常常表现为三位一体。而对以古生界为主的海相盆地而言,构造原型盆地的部分可能已卷入到造山带之中或因抬升而被剥蚀。而保留下来地层实体盆地因构造变形分割、差异升降等原因,具有多个相对独立的油气水流体赋存单元——流体盆地。也正是这些流体盆地,构成了海相领域的具体勘探对象。它们具有较完整的海相地层的保存,变形改造较弱,整体具备顶封和封闭性边界,一般上覆有中新生界沉积。这是一个可能保存早期形成油气同时也具备后期油气生成-运移-聚集-保存的地质单元,既是一个“复杂”或“复式”的油气系统,当然也是一个油气的“保存单元”[5]。

多旋回的改造与叠加过程导致了广泛存在的复合变形作用,形成了不同尺度的复合构造[6]。大至一个叠加的盆地(也称复合盆地),小至一组节理,组成了丰富多彩的复合构造样式。构造变形是把双刃剑。复合变形与复合构造控制了油气的生成、运移、聚集、保存、散失与调整过程,是海相盆地油气规模聚集和大量散失的主要因素。如塔河油田、五百梯气田所处构造都属典型的复合构造。江苏地区句容盆地深层的双重堆叠背形构造,苏北盆地负反转的控凹断裂,则属破坏性的复合构造。

3 海相成藏的基本特点——复式油气系统

3.1 复式烃源与多期生烃

从塔河油田所在的阿克库勒油气区产于奥陶系、石炭系和三叠系的油气性质来看,可能存在多区、多层、多期、多类型的油源,根据流体包裹体的研究,塔河地区可能存在不少于3期的生烃过程。鄂尔多斯北部和川东地区油气藏可能也具有多期、多层系的烃源。有别于陆相盆地的复式烃源。

现有的干酪根热降解学说及相应的排烃理论的局限性已为越来越多的学者所注意[7]。早期形成的大量低熟油和高演化的古老烃源所形成的正常原油均与传统的生排烃理论相悖。可溶有机质成烃、晶包有机质成烃、原油及沥青降解与热裂解成烃、热稳定性较高的有机质晚期成烃,均有学者提及[8]。有人认为五百梯气田的气是由印支-燕山早期形成的油裂解而成。而塔中北坡及哈拉哈塘等志留系近100×108t储量的古油藏可能是塔中及阿克库勒地区油气的重要来源之一。

已压实的泥质岩及碳酸盐岩的排烃机制尚不十分清楚。构造抬升剥蚀减压、烃类形成所造成的高压、碳酸盐岩的压溶作用及晶析作用排烃,是有别于传统压实排烃的一些排烃机制。

在现在所开展的海相预测研究中,由于传统评价思路的制约,我们可能过低估算了部分Ⅰ类母质烃源的生烃量(实验证实,颗石藻产烃量是其他藻类的6~15倍),也可能过高估计了部分烃源二次生排烃的规模,特别是有效聚集的规模。

3.2 “改造型”储层

在海相领域的几个重大突破中,油气田储层的储集空间多为后期改造作用所形成。鄂尔多斯中部大气田属古岩溶储层,塔河油田奥陶系也属裂缝及古岩溶储层。川东石炭系是一套经过云南运动改造,发育次生裂缝-溶蚀孔隙的优质储层。塔河油田奥陶系储层形成于一个多期复合变形区,发育多组裂缝系统以及海西早期为主的强烈的岩溶作用,形成了一种“小尺度”上具极强的非均质性,而“大尺度”(经酸化压裂后,探井、开发井的探索范围扩大)上则具相对均质性的优质储集空间。尽管该油田油质较重,但大部分井都能稳产。这些主要受控于构造变形及表生地质作用形成的层状或层控储层或储集体,我们称之为“改造型”储层。

由于年代老,埋藏深,大部分原生孔隙往往因压实、压溶、胶结等成岩作用而大大减少。因此,重视与不整合面有关的古岩溶储层和与褶皱及断裂活动有关的裂缝性储层的探索与研究,是海相油气勘探的重要环节。

3.3 复式封闭体系与保存条件

海相领域的保存条件是公认最重要的成藏条件。由于成岩影响,早期泥质岩盖层封盖能力明显降低,加上断裂及裂缝的发育,导致海相地层的整体封盖能力急剧变差。

也有许多地区还存在优质的盖层。苏北志留系高家边组因伊利石化而呈脆性,但部分井段却钻遇软泥岩并发生缩孔现象。塔河下石炭统的巴楚组,开江地区下二叠统梁山组均属较好的直接盖层。

是否有具高压异常的间接盖层是海相油气大规模聚集的重要条件之一。塔河地区石炭—二叠系内存在的异常高压(压力系数1.2~1.4)是其下奥陶系规模聚集的必要条件。沿异常高压带的薄弱带和边缘,油气向上运移并聚集于石炭系、三叠系、侏罗系及白垩系地层之中。开江地区嘉陵江组二段为一间接优质盖层,其下气藏压力系统为1.4~2.2,为流体异常高压层,构成了良好的区域封闭条件。南盘江地区上泥盆统存在低电阻泥岩,江汉沉湖地区下二叠统—石炭系存在地层异常压力,这些现象值得重视。由直接盖层和异常高压带能构成高效的复式封闭体系。

后期的变形及抬升往往使早期的封闭系统被部分或完全破坏,能否重建封闭是再次成藏的前提。塔河地区早石炭世的快速海侵导致了巴楚组泥岩直接覆盖于奥陶系之上,构成了良好的储盖配置。东河塘油田及雅克拉气田、川东、鄂尔多斯的气田也是重建封闭后的产物。苏北黄桥CO2气田,三水沙头圩CO2气田也都是重建封闭后发生的聚集与保存。

早期形成的油气藏的保存,即受控于区域的保存环境,更取决于局部的保存条件。就层状盖层封闭保存系统而言,油气的保存并不由最好的盖层分布区决定,而取决于同一封闭系统中差盖层的封闭保存能力,由层状盖层+断层和不整合面构造的封闭系统,其保存能力多由断层或不整合面的封闭能力确定(油气封闭的木桶效应)。

3.4 复式输导网络

海相多旋回盆地的多期复杂构造变形作用形成了复杂的断裂及不整合系统。它们穿越多个单一油气系统,是形成复式油气系统的必要条件。这些多期开启与封闭的构造形迹组合与渗透性地层一起构成了复杂的油气运移系统。如塔里木盆地北部隆起区存在由多期断裂和不整合面所构成的输导网络,使多期多源形成的油气横向上沿断裂和不整合面成带成片富集成藏,纵向上沿断裂多层聚集。沿一些倾没于生烃区的构造脊和鼻状构造,常构成油气二次运移的“汇烃脊”,在油气丰度较低的地区,位于“汇烃脊”的圈闭充注能力高,而非“汇烃脊”上圈闭则充满度低或无油气。

3.5 复合圈闭

研究证实,塔河下奥陶统油藏属阿克库勒古隆起控制的大型构造-地层复合圈闭,陕甘宁大气田属中央古隆起控制的巨型构造-地层复合圈闭,五百梯气田则属开江古隆起控制地层-构造复合圈闭,川西地区新场气田也属典型构造-岩性复合圈闭,鄂尔多斯北部上古生界的天然气主要聚集鼻状在构造与河道砂所构成的构造-岩性复合圈闭。川东地区针对71个石炭系不同类型的圈闭进行了钻探,发现气藏42个,成功率57.5%。其中断层圈闭钻探11个,因断层具开启性全部产水。而地层-构造复合圈闭钻探12个,发现气藏10个,成功率83.3%[9]。

加强复合圈闭的研究,深入开展复合圈闭的落实、描述、分析与评价,对海相盆地的油气发现将产生重要的作用。

3.6 复式油气聚集区

在渤海湾陆相盆地勘探实践中,我国石油工作者创造性地提出了“复式油气聚集区”的理论[10]。在海相领域的油气发现中,在同一个构造区带内,常常发现多产层、多圈闭类型、多油气类型甚至多压力系统的油气田(藏),构成具有内在成因联系的油气田群(带)。海相复式油气聚集区与陆相“复式油气聚集区”即相似又不同,表现得更丰富多彩。如塔里木盆地阿克库勒凸起、川东开江古隆起、鄂尔多斯中部大气田均属形成于复式油气系统的典型的复式油气聚集区。

4 中国海相盆地勘探潜力分析

4.1 油气量

油气量是开展勘探选区评价的重要参考资料。20世纪80年代和90年代初,由原中国天然气总公司和原地质矿产部开展了全国范围的油气评价。随着许多领域勘探工作的不断深入,油气量又分别进行了调整和补充。由于勘探及研究程度的不同,加之所取的量计算方法不同,同一区域或盆地的量往往差别很大。就一个盆地而言,甚至可能导致两种完全不同结论。1994年CNPC计算海相领域(不含海域)量为326×108t油当量。根据“八五”以来最近的计算结果,主要海相盆地的油气量总体达600×108t以上(表1)[11~13],几乎超过1倍。

表1 中国主要海相盆地油气量简表

从计算结果中可以看出,第一,海相油气量中天然气大于石油,勘探对象以气为主。第二,海相盆地油气丰度差别很大,整体不富局部富甚至很富。第三,海相领域具有巨大的油气潜力。

4.2 勘探现状与勘探潜力分析

中国几代石油人均对海相领域倾注了大量心血。海相油气勘探走过了一条充满希望的曲折之路,既有过成功的喜悦,也有过挫折后的反思。经过艰苦卓绝的勘探与研究工作,已取得了丰富的勘探及研究成果。

(1)发现了一大批中型油气田,累计获石油地质储量大于10×108t,形成了2000×104t的油气产能,已成为中国石油工业不可或缺的的组成部分。尤其是塔里木、四川、准噶尔等盆地一批优质储量的发现,产生了可观的经济效益,建成了几个今后发展能依托的石油基地。

(2)对海相地层的发育展布与赋存方式已基本掌握,估算了海相领域的油气量,对不同地区和盆地的油气结构和油气丰度已形成初步认识,对坚定海相领域的勘探信心和今后的战略选区均具有积极的作用。

(3)在认识到海相领域复杂性的同时,已掌握了许多海相领域成盆、成烃和成藏的内在规律,创造性地提出了一批针对海相领域的地质理论和思路,丰富了石油地质学的内涵,为今后的油气勘探奠定了理论基础。

(4)形成了一批先进有效的勘探技术方法系列,如山地、黄土源、荒漠及高陡地层、盐下的地震勘探技术,超深水平井,欠平衡钻井,高陡地层、巨厚盐层、多压力系统钻井技术及一批针对性的测井、测试技术,深井酸压技术,储层横向预测技术,复杂油气藏描述技术等,为今后勘探提供重要的技术保证。

表2 中国主要海相盆地油气探明程度简表

(资料截止1998年,仅供参考)

勘探效果不甚理想,除了与认识不到位、用技术方法不配套等原因外,宏观上海相领域的复杂性(事实上已超过中国陆相盆地)和勘探工作量的明显不足、勘探及研究投入不够,是最主要的原因。如中国南方共打井868井,但只有59口井大于3000m,真正打海相地层的480口井中、打古潜山的有166口。华北钻入古生界的井达1509口,但这些探井均以新生古储的古潜山为勘探对象,真正打原生油气藏的几乎没有[10、11]。塔里木、鄂尔多斯、四川等重点盆地量的探明程度均不到10%(表2),勘探余地很大。关键是要在总结海相油气成藏及富集规律的基础上找准主攻领域和具体勘探目标,通过选择先进配套的勘探技术系列和构建一个高效的勘探及决策系统,去实现勘探目的。

中国海相可供勘探的范围极为广阔,盆地众多。中国海相油气领域不仅勘探程度很低,而且极不平衡。建议用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探,滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。

“技术进步和丰富的想象力可以定期开拓新领域”[14]。事实上,关于中国海相领域的所有工作还只是开始,我们面临的领域还很广阔。

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[14]A.佩罗东.石油地质动力学.北京:石油工业出版社,1993.

 中生代前陆盆地含油气系统

徐守礼1 王伟锋2

(1.江苏石油勘探局,江苏扬州 225009;2.华东石油大学,山东东营 257016)

1 研究历史回顾

有关走滑断层名词,最早的科学记载可以追溯到1888年对新西兰大地震的记载文献中,也正是在这一年美国地质家协会成立。从那时起,由于观察到许多地表断裂的现象,一些走滑断裂被识别出来,其中尤其引人注意的是1906年发生在圣安德列斯断层上的圣弗郎西斯科大地震。走滑断裂是一种区域性的构造,要求区域性地研究它们的存在和演化历史。新西兰大地震过去数十年,人们才有足够的数据来推断(靠经验和地震中瞬时形成的走滑断层)有关地质时期由于走滑作用而形成的、局限在数十到上千公里的地壳转换。随后,起源于大陆漂移学说的板块论克服了在20世纪60年代盛行的固定板块论的局限,解释了走滑构造及其形成的复杂机制。

野外调查的大范围展开、实验研究技术的革新、地震反射和钻探的三维图象、有限元技术、古地震资料的精确解释以及现代地震的分析,均表明在地质时期地壳板块曾有较大距离的水平滑移。这正如魏格纳早前的说。

或许是因为沿走向长度太大,或许是由于离人口高密度区太近,或许是因为沿走滑断层的构造圈闭中石油的发现,使得圣安德列斯成为世界上走滑断裂研究最透彻的一个断层(Crowell,19;Hill,1981;Allen,1981)。也正因为如此,圣安德列斯成为走滑断层观点产生的源泉(Hill,1981)。

走滑断层和倾向断层是断层在运动学上的两种分类(Reid,1913;Perry,1935)。走滑断层指断层的运动方向平行于断层的走向。“扭断层”这一术语是由于Moody和Hill(1956)的使用而流行起来。而他们的观点引之于Kennedy(1946),而Kennedy则受E.M.Anderson的影响,Anderson则在1905年就使用这一术语,这是由于“扭断层”被ScottishGeological Survey in the Highlands长期使用。所以这些作者都把这一术语用于深海区域性的,即涉及到了地壳上部的沉积岩,又涉及到了火山岩和变质岩基底的近于垂直的走滑断层(Moody and Hill,1956;Wilcox,13;Biddle,1985)。其他一些学者则把这种断层称为横冲断层。的确,对于大型走滑断层来说是个很好的术语,但却与成因分类有些不清(Wood-cock,1886)。

走滑构造,作为造山带中最主要的构造之一,全面研究开始于70年代末期。80年代,通过对西欧海西造山带中走滑构造的研究,对西太平洋中生代斜向俯冲与走滑拼贴效应的研究以及对北美西部大陆边缘地体增生与走滑运动的研究及构造作用的走滑挤出构造的研究等,使走滑构造研究不断深入,从而深化了板块俯冲、碰撞、沉积作用、造山机制等地质作用的研究。在走滑构造样式研究的基础上研究了花状构造和走滑双重体、拉分盆地。近年来,在阿尔卑斯—喜马拉雅造山带研究中又进一步提出了挤出构造和构造逃逸的概念。这些概念和研究极大地丰富和发展了造山带的研究。

2 国内外研究现状

随着在新西兰、日本和加利福尼亚大地震的地表露头勘探工作的全面展开,走滑断层的重要性也逐渐为人们所认识。如果仅通过观察一次地震中的水平位移来推出一个经过长期缓慢聚集为几百公里的水平位移则是非常困难的,但是如果能进行区域地质填图和合成的话,这种外推则是可以的。

2.1 走滑断层类型

走滑断层通常分为转换断层和横冲断层两大类。前者切穿了岩石圈而作为板块的边界,后者仅限于地壳中。而每一种类型又可根据它们在板块内或板块中的作用再细分。徐嘉炜将走滑盆地分为雁列张性盆地、纵向松弛盆地和拉分盆地3种类型(1995)。其中,拉分盆地可以发育在大陆内部与大洋转换带、离散型板块边界和拉张大陆环境、聚敛板块边界和挤压环境等构造部位。

正断层的形成可以通过实验模拟,这就给出了一个与单剪式或纯剪模型相关的理论基础。走滑断层的共轭部分是纯剪模式下形成的,穿过造山带收缩的方向,断层的长度一般不超过100km,断距从数千米到数10千米之间。大型走滑断层形成于区域性的单剪作用带中,一般平行于造山带。实际上,随着区域性填图的日臻完善,识别出走滑断层在古造山带中的作用也日渐成为一种共识。

伴生褶皱、局部主张应力和压应力以及相关的裂缝和断层的位置及方向都与走滑断层或断层带的弯曲或褶皱的几何形态有关,同样也和走滑断层的聚敛与离散有关。

伸展盆地,范围从地槽到平行裂谷,主要是在离散走滑时以张应力为主的情况下形成的。拉张盆地是在两个叠覆的走滑断层之间演化而成的。与盆地相连的走滑断层在垂直于走向的剖面上呈郁金香花的形状。伸长的隆起范围从挤压脊到长的低山或小的山脉,在走滑断层聚敛中把地壳压缩时形成。它们常常在剖面上被限定成棕榈树的形状。

走滑盆地的形成演化主要受控于断裂作用,典型走滑—拉分盆地不存在深部热扰动,因而盆地充填演化中只出现拉分伸展引起的构造沉降,而无热沉降。

2.2 走滑构造形式的控制因素

走滑断裂在平面上为呈直线或曲线型的重要位移带,在剖面往往以在沉积盖层内呈辫状到向上分叉等近垂直的断裂带为特征。许多走滑断层,甚至包括结晶基岩,在中、上地壳中可那是拆离的。对构造型式的演化起主要控制作用的因素是在走滑过程中相邻地块汇聚或离散的程度、位移的规模、沉积物的物性以及前期构造格局。每一种因素都有随时间变化的趋势。

与大型走滑断裂相伴随的是垂向的隆升。目前由于缺少直接的、明确的标志和有效的方法,伴随大型走滑断裂的隆升问题的研究滞后于对它的水平位移的研究。复杂断层的运动历史往往使研究者将大型走滑断裂伴随的隆升归咎于它的正断层运动或逆断层运动。

2.3 走滑断裂产生的构造背景

古地震研究表明,走滑断层处地震发生的频率远高于正断层或逆断层地区。活动的走滑断层表现出的断层的蠕变也使其不同于其他断层,这是在地震发生深度的范围内由地壳的弹性负载所驱动的一种大规模的表面现象。蠕变可以是持续的也可以是间隙式的;既可以发生在地震之前也可以发生在地震之后或同时,这取决于断层带的组成特征和静应力场的特征,当然还有其他一些还没有完全理解的因素。

近期的研究已经辨认出走滑断层与在古地震带附近的地壳的折离作用和关系,而这也为地壳板块的旋转和变换提供了一种机制。但是这种机制是如何驱动板块运移仍然是个问题,还有待进行深入的观察、资料搜集以及模拟。

2.4 走滑盆地的形成

沿走滑断层分布的一些盆地,其发育与走滑变形直接相关,它是局部地壳扩张或缩短的结果,走滑盆地的沉降机制除地壳拉张作用外,另一种重要的机制是地壳块体局部聚敛所产生的负荷作用。

2.5 走滑断层在地层记录方面的特点

走滑盆地可发育在不同的构造背景下,但在地层记录方面仍有独特性:盆地内和边缘在地质上不协调;盆地不对称性;幕式快速沉降;局部相变和不整合;同一地区不同盆地差别很大。

2.6 与油气的关系

油气是走滑盆地中的重要,据初步统计,已有1330亿桶石油来自于走滑构造盆地。单个走滑盆地的含油气性差别很大,从富含石油到不含石油均有。这存在着是否有生油岩、成熟度、运移能力、储层的质量和分布、圈闭和盖层的发育、烃类的保存等因素。最重要的是油气成熟、运移和圈闭形成的时间性,因为走滑盆地常是短命的。

3 研究进展与趋势

对走滑断裂的认识,最近几年取得了一些重要进展:鉴别出沿走滑断裂出现的若干构造式样;关于地块绕纵轴旋转以获得古地磁证据;建立了走滑盆地演化的新模式;对造山带中的巨型走滑断层获得了古地磁和其他证据,等等。

活动的走滑断层的识别标志:合成地震表面的移动,下轮廓明显的地球物理特征和地震亮点机理,当前的位置及活动断层的滑距由大地测量研究所记录,它们的古地震行为是由详细的微地层研究来解决的。

收缩的构造如褶皱、逆断层,伸展构造象正断层等,这些复杂多样的构造或单独或同时具有雁行式褶皱或断裂等主要特征。解释这些褶皱、断裂及其伴生构造的几何学和动力学机理是纯剪切或单剪切。有关走滑断裂的沉积盆地已有不少文章(Balance,1980;Crowell,1982;Biddle,1985),许多沉积盆地是典型的高沉积速率,缺少火山及变质活动,相变快,短距离相序变厚,存在多个不整合等,反映了同构造沉积,非对称的断层边缘角砾岩相代替山麓堆积岩或冲积扇体(Crowell,14;Mitchell.18;Nilsen,1985;Dunne,),在盆地边缘断裂形成一个狭窄条带状的粗粒盆地边缘相。

通常较多地被人们所研究的是一些高角度断层,而对低角度断层往往缺乏足够的认识。因此,Lake Creek断层最初认为是推覆构造,也有人认为是铲状断层的一侧,或花状构造或野马拆离断层的伴生断层,但经实践证实这是一个低角度的走滑断层。断层组系分析表明该断层是在压应力场断滑形成的,而压应力状态及地壳层的各向异性控制了该断层的几何形态和动力学机制。建模实验表明在一定的应力场条件下,摩擦力方向对走滑断层的走向起到很大的影响作用。由此可见,在地壳层中,低角度走滑断层是完全可以形成的,如果以该断层为低角度走滑断层的实例进行剖析,无疑可以得出这样的结论:略倾斜的轴向压应力场和区域性地壳层的各向异性是形成低角度走滑断层的主要因素。

伴随着走滑形成的盆地最显著的地层特征是:拉分盆地形成厚的对称上超层序。这是由于同沉积走滑引起的沉积中心的迁移(Crowell,14b,1982a)。沉积中心的迁移与盆地走滑运动的方向相反,盆地拉长且形成超覆。挪威西部Hornelen盆地,面积不过1250km2,但在长不足70km、宽仅15~25km的区域内,泥盆系厚度竟达25km(Steel,17,1980)。然而,任何地区真实的铅垂厚度不超过8km(Steel,1980)。南加利福尼亚隆起大约有30~40km长、6~15km宽,区域面积400km2,累积厚度有13km,但如此厚的地层在任何单井孔中都是相对极薄的。像这样的厚度、不对称性及其沉积充填方式,与其他不同规模、时代及构造样式的盆地形成了鲜明特征。

走滑断裂的几何形状及构造样式很大程度上取决于以下几个因素,即不同时代、先存岩石的构造形状、水平滑移量和伸长率等。决定走滑断层上升或下降的最主要的因素是断层面相对于它的滑移矢量所形成的几何形状,因为它决定了本地区地块的聚敛或离散(Fairbanks,1907;Clayon,1966;Pakiser,1996)。有些学者(Hamilton,1996;Freund,10a,1910b;Seissere,13;Beck,16;Zone,16;Simpson,17;Hamilton,18)对美国太平洋沿岸及死海地区在单剪切作用下沿垂轴发生旋转提出了质疑。然而Roestein()、Ron(1985,1986)和Kissel(1987)等却接受构造旋转的概念,并且在其他大的走滑断层区域内发现了构造旋转的古地磁证据。

哥伦比亚大学P.F.Friend等人对美国Spitsbergn西北地区的研究发现在盆地两个边界断层中有一个走滑断裂带。这个走滑断裂带可在露头上识别出来,并且在走滑断裂带中存在一些地质,作者以此作为研究走滑断裂的动力学机制。

Paul J.Umhoefer通过对英哥伦比亚东南海岸带的研究,认为Ylakom断裂系为走滑断层系的演化复杂性以及断层反转的几何形状对构造体系和应力模式的影响方面提供了一个很好的实例。该断层为晚白垩世到老第三纪。这些大型走滑断层的构造不仅延迟了收缩构造的加积,而且造成了许多地表向北方向的运动。

M.Thhibaut在研究阿尔卑斯和加里弗尼亚地区时,建立了线性函数反演模型来演示走滑断层和逆冲断层的空间几何形态。

Auareyd D.Huerta以Idaoh中南部的湖湾地区为例,研究了低角度走滑断层的动力学及水动力学机制。

在研究三维变形方面,M.Jhibaut和J.P.Gratier提出了线性准则的新方法,并在San Cayetano冲断层得到了具体应用并得到较好的效果。Timonthy A.Little通过对新西兰Awater走滑断层的观察认为前人对断层的断距梯度与应变只考虑了野外观察的断层位移或下掉幅度以及各个断层之间的关系这两个方面的因素,并撰文对Wojtals方法进行了改进。作者认为是提供了一种新的天然断层组系的动力学分析方法,为在活动构造变形区域研究区域大地应力构造特征、在倾斜分散地区断层体系研究动力学控制因素和断块倒倾的作用以及在大型走滑断层邻近地区断层分布特征中的瞬时和空间矢量成为可能。,

Allen P A(1990)认为:“走滑变形有关的盆地同裂谷盆地、被动边缘盆地和前陆盆地相比,一般比较小且复杂。它们与一个地区的构造演化紧密相关,由于变形的历史极为复杂,一直未能建立起其机理模型”。然而,与单纯走滑变形有关的小型盆地已有大量的研究成果。T.H.Nilsen和R.J.Mclaughlin分别对挪威西部的Hornelen盆地、南加利福尼亚的Ridge盆地和北加利福尼亚的Little Sulphur Creek盆地等典型走滑盆地进行了对比研究,总结了走滑断层附近发育的某些盆地的主要特征和识别标志。类似的盆地还有沿委内瑞拉Bocono断裂带发育的晚新生代盆地、洛杉矶和文图拉盆地,中国的宁芜盆地、海原盆地和百色盆地等等。

Reading,N.Christie-Blick,Rodgers,Crowell和Mann,Nilsend等提出了走滑断裂和盆地形成的动力学模式和成因机制。其中,阐述较为全面的首推Mann等提出的经典拉分盆地演化的定性模式:①在坚硬的大陆内部的板块走滑边界带,沿主位移走滑断裂带与板块之间理论滑动线斜交的部位,即断层的分离转折部位,首先形成拉分雏形;②沿分离转折部位的初始裂开产生纺锤形盆地,并被一些与走滑断裂的不连续端部相连接的斜向滑动断裂限定,且常被其分割:③逐渐扩大的走滑位移使盆地具有一定的形态,在左旋断层之间者称为“舒缓的S形”,在右旋断层之间者称为“舒缓的Z形”;④随走滑位移增大,导致“S”形或“Z”形盆地的长度增大,从而形成长菱形拉分盆地,后者以在盆地底部包含两个或多个近环状深渊为特征;⑤持续数千万年以上的走滑作用可形成长而狭窄的海槽。

伸展或裂谷盆地是目前研究较多、理论较成熟的一类盆地。这类盆地强调成盆区地壳或岩石圈引张成因。已发展了以下一些动力学模式:①主动裂谷:a.隆起推力、重力扩展作用(Neugebauer,Bott,Housemne等);b.底辟作用(Woidt等)。②被动裂谷:a.纯剪切(Mckenzie等);b.简单剪切模式(Wernicke):c.分层剪切模式(Eeaton)。③碰撞裂谷。R.S.White,D.Latin和N.White(1993)等对裂谷盆地演化的深部控制因素进行了深入研究,认为深部地幔柱引起的熔融不仅导致了大规模的岩浆活动,也造成了地壳的隆升与沉降。随地震层析、岩石圈探针等技术的发展和超级地幔柱理论的提出,人们对控制盆地形成演化的深部过程有了进一步的了解。

在我国,对郯庐断裂带的研究亦已相当深入,并取得了大量成果。据初步统计,已有200余篇论文从不同角度论证了断裂带的形成、演化、切割深度、走滑位移量、断裂带力学性质与区域应力场、断裂带深部构造特征以及断裂带与内生金属成矿作用的关系等。对断裂附近的松辽、渤海湾、胶莱和苏北等中、新生代含油气盆地的结构、构造、火山与热作用、沉积层序和油气分布等特征也有了比较清楚的认识。然而,对这些盆地的基底结构和构造、盆地的形成演化机制和动力学过程的认识仍然存在众多分歧,断裂与盆地的耦合关系尚缺乏深入探讨,特别是在分析盆地演化机制和建立盆地成因模式时前人很少或基本未考虑郯庐断裂的影响。

根据东部盆地显示的拉张裂陷特征,国内一些知名学者提出了不同的、有些甚至是相左的认识。张恺等(1995)、陈发景(1996)认为它们是裂谷盆地。然而,当附近的岩石圈大规模仲展裂陷成盆时,郯庐断裂作为先存的岩石圈不连续面也应发生大规模裂陷变形,但事实上郯庐断裂表现为以走滑作用为主、性质多变的复杂断裂带。(1982)、田在艺等(1991)认为这些盆地是大陆内部断陷—坳陷型盆地,上地幔隆升引起岩石圈上部拉张裂陷,地幔冷却收缩时形成坳陷。但是,上地幔隆起机制是什么?是否与郯庐断裂活动时的触发与减压效应有关?李思田(1995)认为“渤海湾盆地是张扭性盆地,受伸展与走滑双重机制影响,而以前者为主”。刘泽容(17,1982)认为渤海湾盆地是郯庐断裂大规模平移活动派生应力场形成的帚状构造。宋新民等(1995)认为郯庐断裂和太行山东翼断裂均发生右旋剪切,共同作用形成渤海湾拉分盆地。那么,郯庐断裂中、新生代的活动对它附近盆地的形成、演化究竟有何影响?强度如何?这都需要进行深入研究。

4 待解决的问题

A.G.Sylvester在1988年撰文对圣得列斯断层的一些特征进行了详细论述。可是,圣安得列斯断层的动力学机制、水动力学机制及地震活动表征对一般的走滑断层,特别是边界转换断层有多大代表性呢?对于地震风险评价和走滑机制、走滑构造的理解来讲,该问题的回答至关重要。从加利福尼亚边界转换断层所得出的一些论断将会引起整个构造界的重视。就像走滑断裂最早在南加利福尼亚提出,后来扩展到其他地区一样。

对以下几个问题的理解还是远远不够的:雁行褶皱和相关走滑断层的形成机制;构造格局对走滑断层构造体系的影响;沿转换板块边界的地热和应力状态;由海底地磁异常分析得出的历史时期的断滑速度与现代断滑速度之间的差异。通过近一个世纪对圣安德列斯断层的观察,人们已经得出了许多与走滑断层有关的概念和问题,而且还在不断获取新的信息。但是当科学工作者注意到其他一些研究尚不透彻的走滑断层时,这些基本的问题将会得到逐步解决。

ArthurG.Sylvester通过对圣安得列斯的研究,例举了4个与走滑断层相关的基本问题:在决定走滑断层样式上,构造格局的本质是什么?为什么圣安得列斯缺少一个热流异常带?为什么现今的表面力测量结果和动力学模拟不相吻合?为什么古地震确定的断裂两侧相对速率比从洋底古地磁资料得出的结果小?

对于走滑断层的一些构造作用,最近一些相关的概念和说法在时空区域内大大拓宽了人们的视野。例如,对大陆边缘微板块构造的观点引入了第三维的概念已改变了活动带变形机制的理论。沿着台地板块边界,走滑断裂是构造迁移中最主要的构造样式。现在应力集中在构造特征及板块边界史的研究上,从而确定出了这些板块边界改造后的儿何形状。

对地壳中深层地震反射研究的解释至少与理解走滑断层同等重要。这些地震反射不仅暗示出在地壳的一定范围内拆离的存在,同时也显示出在地壳深处这些拆离切穿了一些走滑断层。传统观点涉及的一些方面,如走滑断层附近不同地壳深度范围内的应力方位及分解,以及关于走滑断裂的强度、走滑断裂吸收地震弹性能的能力等方面,这些解释已完全动摇了传统的观点,这些概念的内容广泛,它们涉及内、外生矿床的勘探,涉及到古构造学、古地理学及地震风险等各种学科。对于那些研究构造及走滑断裂的学者来讲,这些结论向他们提供了一些具有挑战性的、富有启发性的思路。同时,这些提法也预示我们获得发现和理解的喜悦时刻的即将到来。

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有相似的油气成藏组合——油气在前陆盆地中并“不偏爱背斜”

一、基本要素

1.烃源岩

上三叠统煤系地层烃源岩包括煤、炭质页岩、灰—黑色泥岩和粉砂质泥岩。区域分布上,须家河组一段、三段的泥页岩及煤层厚度由东向西逐渐增厚,坳陷中心位于绵竹—彭县—大邑—灌县地区,泥岩厚达700余m,煤层厚达8m以上;须五段泥页岩厚度由北部缺失区向西、向南增厚,坳陷中心亦可达700余m,煤层厚20余m,可见上三叠统烃源岩厚度大、分布广。区内烃源岩属腐殖型(Ⅲ型)干酪根,有机碳含量普遍大于1%,绵阳—邛崃地区大于2%,氯仿沥于“A”含量大于0.06%。据“八五”研究成果,上三叠统烃源岩主要集中在须一段、须三段、须五段,总生气强度大于50×108m3/km2,最高达200×108m3/km2,总生气量为276.34×1012m3。综上可见,上三叠统煤系地层为川西含油气系统的形成提供了雄厚的物质基础。

川中北部的侏罗系也存在烃源岩,主要发育在下侏罗统自流井群大安寨组和凉高山组。生油岩为黑色页岩及介壳灰岩,在有利生油区内生油岩厚度可达80~90m。黑色页岩的平均有机碳含量为0.88%,介壳灰岩有机碳平均含量为0.34%。

2.储层

川西上三叠统沉积是在前陆盆地发展过程中,由浅海相向海陆交互相、陆相过渡时形成的灰岩、砂泥岩含煤组合。沉积中心在彭县—灌县一带,向东、南西、北东减薄,且具向东、向南逐层超覆的特点。其中须二段、须四段为大套河流、三角洲体系的块状砂岩,为区内主要储集岩,另外,须一段厚层石英砂岩、须三段至须五段内部中粒砂岩亦具有一定储集性能。储集空间类型包括:剩余原生粒间孔、次生粒间孔、粒内溶孔、杂基微孔和裂缝等。总体上须家河组储层具有两低(低孔、低渗)、一高(束缚水饱和度高)、一强(非均质性强)、一小(孔喉半径小)、裂缝对改善储集条件和高产关系密切的特点(表5-2)。

表5-2 川西地区上三叠统-侏罗系岩心物性统计表

另外,川西侏罗系以内陆冲积扇、河、湖、三角洲相沉积为特征,发育河道、分流河道、河口坝、湖坝等沙体。整体上物性好于上三叠统,如白马庙蓬莱镇组砂岩平均孔隙度达11%以上,属常规储层,但孔隙连通性较差,横向上沉积相变化较大,沙体追踪困难。

3.盖层

须三段、须五段、上侏罗统遂宁组泥、页岩作为上三叠统的区域盖层具有厚度大、突破压力高和分布稳定的特征;川西上三叠统每套储层上部均为厚层泥页岩所覆盖,可作为直接盖层;白垩系内的膏、盐层可作为侏罗系的直接盖层。

另外,上三叠统内异常高压的存在亦说明孔隙内流体排驱不畅,封盖能力强。可见,除局部地区构造剥蚀严重或断层直通地表外,一般盖层不成问题。

二、上三叠统含油气系统

1.动态因素分析

(1)生烃特征

研究表明,上三叠统烃源岩大部分地区于侏罗系成熟生烃,于白垩系进入生烃高峰期(图5-14)。从区域分布和纵向层系上,须一段、须三段、须五段烃源岩的热演化存在一定差异,总体上川西坳陷区处于前陆盆地的沉积中心,沉积速率高,厚度大,古地温梯度大,因此,该区有机质生烃较川西北地区早,热演化程度高(表5-3)。研究区整体上热演化进入中—高成熟阶段,须五段较低(Ro:0.85%~1.45%)而须四段、须三段、须二段、须一段热演化依次增高。

图5-14 白垩纪末上三叠统含油气系统

表5-3 川西、川西北生烃演化区别表

侏罗系内下侏罗统具有一定的生烃能力,但只起作用,且分布局限,如大安寨组介壳灰岩对川中及关8井大安寨组油源有贡献,而川西大部分地区侏罗系的气来自上三叠统(蔡开平,1999)。

(2)运移特征

上三叠统内生成的烃在早期以水溶相随地层水运移。当地层水停止流动,而烃类仍在不断生成时,以扩散方式进入储层。大量生烃,浓度增加到一定程度后烃类以连续或间断的烃相运移。当由于烃类生成造成的流体压力大于围岩的破裂压力时,间歇式破裂脉冲方式成为主导运移方式。川西地区上三叠统烃类的运移是上述几种方式综合作用的结果,而主要的运移时期发生在烃类大量生成之后,运移方向以川西和梓潼两个生烃坳陷为中心,向四周发散。

另外,断层及其伴生裂缝经前人研究证实,可作为侏罗系次生气藏的油气运移通道(段勇,1996;郭正吾,19),如大兴西侏罗系气藏。

(3)水动力、水化学特征

水化学、水动力及油气运移方面的研究表明:上三叠统绝大部分地区处于地层水沉积封存高矿化区;水动力研究发现,位于沉积中心的成都—绵阳—梓潼地区古水位最高,向四周降低,而且与异常高压区的分布范围及趋势吻合较好;水动力作用下的油气运移方向总体上由川中北部向川西北、再向川西方向运移(详见第九章)。

(4)圈闭特征

本区处于龙门山逆冲断裂带和川中隆起之间的前陆盆地主体部位,受龙门山断褶带的影响,川西前陆地区主要经历了印支、燕山和喜马拉雅三次大的构造运动作用,其中喜马拉雅运动对前期构造的改造作用最强,四川盆地内大部分圈闭定型于该次运动,但该期圈闭形成较晚,不利于油气的运聚。相反,印支期形成的古圈闭,如龙门山山前带的中坝、鸭子河、平落坝等圈闭,形成时间早,有利于油气运聚,勘探效果较佳。燕山期古隆起对侏罗系油气的分布控制作用明显,如孝泉—新场地区、白马—松华等地区均处于燕山期古隆起背景之下。

2.含油气系统划分

通过对前述动、静态因素及油气分布规律的分析、总结,并结合前人的研究成果,本书将川西上三叠统划分成3个油气系统,即须一段—须二段(!)、须三段—须四段(!)和须五段—侏罗系(!)含油气系统(图5-15,图5-16)。

图5-15 川西坳陷上三叠统含油气系统分布图

图5-16 川西上三叠统油气系统图

A—须一段—须二段(!)含油气系统;B须三段—须四段(!)含油气系统;C—须五段—侏罗系(!)含油气系统

(1)须一段—须二段(!)含油气系统

该系统烃源岩层为须一段泥页岩,储层为须一段上部、须二段砂岩,须三段泥岩作直接盖层(图5-16)。已发现的中型气田都分布在该系统内,如中坝、平落坝;小型气田有九龙山、合兴场、鸭子河和大兴西;另外,还发现汉王场、大兴场等一批含气构造。它们在生烃凹陷周围油气运移指向区内成带分布,受古、今构造和圈闭控制,其中以中坝气田最具代表性。中坝气田具有如下几个有利成藏因素:①烃源丰富的构造西北翼须一段烃源岩厚度大于350m,有机碳含量1%~2.4%,生烃强度(20~30)×108m3/km2;②中坝构造为一印支期占隆起背景上的构造圈闭,圈闭形成期早于油气运移期,有利油气运聚;③发育良好的裂缝系统;④保存条件好,须三段泥岩累计厚度大于100m。

(2)须三段—须四段(!)含油气系统

该系统烃源岩层为须三段泥页岩,储层为须四段砂、砾岩,须五段泥岩作直接盖层。该系统在平落坝、川中的八角场获得了气藏;在梓潼地区发现柘坝场、魏城、丰谷镇、文兴场、老关庙等一批含气构造,其中部分井获高产,如魏1井测试产气90.15×104m3/d,丰谷1井测试产气达45×104m3/d,文4井测试产气达81.84×104m3/d;另外,邛西、观音寺、苏码头等构造须四段均见良好显示。梓潼地区具有如下几个有利成藏因素:①须三段生烃能力强,在魏城1井页岩累计厚大于300m,为须四段提供了丰富的气源;②储层厚度大,须四段在该区厚200~400m,砂、砾岩占总厚度的65%~90%;③保存条件好,该区普遍具高压异常,高压与物性的双重封堵对保存有利。

(3)须五段—侏罗系(!)含油气系统

该系统烃源岩层为须五段泥页岩,储层为侏罗系砂岩,侏罗系泥岩和白垩系膏岩作直接盖层,分布在川西坳陷南部。目前已发现孝泉-新场气田、平落坝沙溪庙组、观音寺遂宁组、白马庙蓬莱镇组气藏。其中,除蓬莱镇组气藏属常规砂岩储层外,其他大部分气藏储层属低孔、低渗裂缝-孔隙型储层。下面以白马庙蓬莱镇组气藏为例,总结其成藏有利因素:①须五段烃源丰富,厚度大于800m,厚度大,分布稳定,且有大兴5号断裂与侏罗系沟通;②储层物性好,蓬莱镇组平均孔隙度为11.69%,平均渗透率为1.46×9.9×10-16m2,较好的储层分布在蓬莱镇组中上部;③气藏保存条件较好,该气藏虽然埋深较浅,但该区白垩系灌口组膏岩、芒硝层封闭效果较好,阻止了气体的散失。

三、川中侏罗系含油气系统

继晚三叠世后,早侏罗世自流井期也是内陆湖盆相沉积中形成油气的一个重要时期。自流井群在纵向上共有三套黑色页岩与介壳灰岩、薄层砂岩间互层组成的含油层系。大安寨油层是其中最主要的含油气层系。当时的湖盆中心在川北的达县一带,不仅有深湖相黑色页岩(图5-17),而且在半深湖斜坡带发育介壳灰岩,形成黑色页岩和介壳灰岩互层,两者构成很好的烃源岩。在有利的生油相区内,生油岩厚度可达80~90m。这套烃源岩层系和上三叠统一起共同构成前陆盆地的两套烃源岩,并且构成各自含油气系统。

图5-17 川中地区大安寨油层岩性分区图

该系统主要分布在川中地区(图5-18)。烃源岩层为中下侏罗统大安寨组和凉高山组页岩和介壳灰岩,储层为大安寨组介壳灰岩、凉高山组砂岩、沙溪庙组砂岩,区域性盖层包括大安寨组稳定分布的页岩、沙溪庙组和遂宁组泥岩。目前已发现南充、龙女、蓬莱、合川、营山、桂花等油田。

图5-18 白垩纪末—老第三纪侏罗系含油气系统

目前,该系统处于成熟阶段,以生油为主,但在达县—广元地区已处于高成熟阶段,以生凝析油和天然气为主,是天然气勘探潜在勘探领域。

储集层的储气性能

以M.Cooper为代表的一批从事西加盆地活动翼落基山地区研究的石油地质学家(M.Cooper等,2004),将图2-32中的落基山褶皱带和山麓带,分别命名为山间超地体(IMST)、位移的克拉通边缘(DCM)和变形的克拉通边缘(DM)。在此以前,McCrossan(13),从服务于油气盆地的分类出发,一度将由山麓带冲断、前渊和前陆斜坡和前隆组成的3种不同结构,分别命名为变形的克拉通边缘(cmD)、克拉通边缘(cm)及克拉通中央(CC)盆地。他们之间的共同点,都强调了山麓地带(相当笔者在川东-湘西地区中划分的C带)的形变,而将“变位”(或许不重要)未曾提及。

由苏联学者乌斯宾斯卡娅1946~1952年提出来的“油气聚集的分带性和油气聚集带”(胡朝元等,2002),就是20世纪80年代,加拿大学者(P.J.Lee博士等)来华报告中所称的“Play”。Play一词,我们开始译为“勘探层”,也有人叫“区带”或“油气藏趋向带”。“七五”期间,我们将由“PBPP”构成评价系中的Play称作“成藏组合”或有效成藏组合,即由源岩(S)、储层(R)、圈闭(T)、盖层(S)及成藏时间(T)5个由静态和动态因素配套组成的区带(孙肇才等,1981)。

不妨从共性上将西加盆地的成藏气与我国中西部已知情况作些对比。在西加前陆盆地,分别由冲断带(山麓带)、前渊和斜坡(含前隆)3部分组成的前陆系统有明显不同的成藏组合。

自20世纪早期在西加活动翼上发现与冲断有关的特纳谷背斜油气田以来,除了以沃特顿(Waterton)为代表的山麓带南部的气田产层是上泥盆统至下石炭统以外,大部分气田均产于中生界。据Cooper(2004)的报道,近20多年在该带中北部称作“Monkman play trend”组合中新发现的已铺了管线的30个干气田,储层全部是紧靠J1底部页岩(滑脱面)之下,层位属于晚三叠世的Pardonet和Baldonnel组中的台地相碳酸盐岩。圈闭类型也无一不与断层相关的拆离褶皱和断层传播褶皱有关(图2-44)。拆离面是海相页岩占优势的中、下三叠统。圈闭勘探的成功率高达75%。他们在勘探这种属于复杂从而困难圈闭的经验中,强调地层学的详细解释,VSP资料,以及对拆离构造顶部图像的正确分析。手头上没有涉及西加山麓冲断带,包括Monkman区的烃源岩资料。根据1981年笔者访加时的分析,山麓地带的油(气)源岩地层有下石炭统著名的Exshaw黑色海相富有机质页岩,有侏罗纪煤系和早、中三叠世的海相黑色页岩、含磷黑色页岩。就是说,不排除冲断带内部的有限的侧向运移规模,然而沿断裂的垂向和阶梯状的运移应是这类成藏组合的运聚特点。

我国中西部活动翼上的油气田,无论是天山北麓早年发现的独山子,还是近年来发现的呼图壁;无论是天山南麓的克拉2,还是叶城前陆上的柯克亚,以及龙门山前缘带上的中坝(图2-45),包括川东七曜山以西笔者“C”带上的大石干井和卧龙河气田(图2-46),它们产地的薄皮冲断前缘类型,以及以拆离褶皱和断层传播褶皱为主的圈闭类型,乃至油气运聚特征,都与西加山麓带(DM)有相似之处。

图2-44 西加山麓地带(DM)沿Sukunka河的横剖面(上)及拆离和断层传播褶皱(下)

(据Cooper,2004)

图2-45 龙门山L14-线地震解释(中坝构造)

(据四川石油管理局)

图2-46 川东卧龙河构造地震反射深度剖面

(据四川石油管理局,19)

具有古生代和部分中生代被动大陆边缘和中新生代前陆坳陷(前渊)叠加的中外所有叠合盆地,就像称做阿尔伯达向斜的西加前渊那样,除了向西与冲断带是以“A”型潜没关系,即以俯冲边界与活动翼相接外,向东则是一个大的平缓上倾的稳定斜坡。这与鄂尔多斯的天环向斜以及川西的成都平原(川西坳陷)以及所有的“山前”一样,前渊是真正的“面朝活动带”和背靠稳定区的枢纽地带。

对前渊地带的含油气性,北美地质界一向给予很高评价。如在Klemme(11)的方案中,该类地区的单位体积含油量是2500~50000桶。McCrossan(13)对西加前渊的估计是:原油可潜量是132亿桶,天然气可潜量为65.6万ft3。到20世纪70年代中期,加方在该区拿到手(包括帕宾那)的可储量是94亿桶油和45.6万亿ft3的天然气。20世纪80年代以来,该区最大的进展是认识上,对一个非常规领域深盆气圈闭(deep basin gas trap)的突破,以及可储量上万亿立方米Elmworth作为深盆气气田的发现。据J.A.Masters估算,在西加向斜轴上,中生界在690×96平方千米面积内饱含着天然气,可储量有440万亿ft3(12.5万亿立方米)。

在笔者的访加报告中,有这样一段话:“应十分重视深盆气的普查和勘探,它有可能是增加我国天然气储量的一条重要途径,四川及鄂尔多斯盆地西部,有找到这种大气田类型的地质条件(孙肇才等,1981,p.46)”。时间与这段话之间25年过去了。川西20世纪90年代,发现的新场—合兴场一带上三叠和侏罗系红层致密砂岩中天然气(郭正吾,1998)算不算深盆气(图2-47)?位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部紧靠天环向斜探明储量达6000亿m3的苏里格气田(邱中健,2002)算不算深盆气都还值得研究。值得注意的是,上述两个地区的向斜中,都有形成深盆气圈闭的条件。以川西为例,上三叠统在彭县厚近4000m,烃源岩厚度达700~800m,几乎达到川西坳陷T3平均厚度的50%,是川中、川南同期源岩厚度的1~10倍。李汶国(1992)计算四川全盆地的生气量为392×1012m3~523×1012m3,其中川西坳陷占了总生气量的80%(郭正吾等,1996)。“须家河组(T3x)深埋地腹,在长期的成岩演化中逐渐变得致密,孔、渗性很低。据72口井8812个样品分析,孔隙度平均4.02%,渗透率小于0.1×10-3μm2样品占总数的98.6%,含水饱和度高于60%……(郭正吾等,1996,p.164)”。

图2-47 新场气田地质模式

(据郭正吾,19)

将这种条件,去与西加坳陷白垩系深盆气形成条件加以比较,除了川西T3—J的孔渗性比西加更低外,其他条件是类同的。在此,我想起了J.A.Masters在与作者会面时的两段话,一段是:“天然气的聚集方式,与其他多数矿产相似,高品位的矿床储量总是相对较小,通常随着品位的降低,数量随之增大”(见表2-4)。另一段话是他1980年对我国访问时所说:“如果在向斜中没有构造,但有煤系地层,而物性条件较坏时,找到深盆气的机会很大”。

表2-4 北美西部白垩系砂岩中最大气田的储层参数表

一度被McCrossan命名的西加克拉通中央(CC),即西加前陆斜坡的沉积岩分布面积和体积分别达到28万km2和35万km3的这一部分实体,相当于阿尔伯达向斜以东直至加拿大地盾之间的地台斜坡或稳定的前陆斜坡(L.G.Weeks,1952)地区。是该盆地研究最详的一个地带。它的有关特点是:

(1)西邻活动边缘和前渊(foredeep),东面直接与加拿大地盾毗邻。

(2)具有广泛分布向加拿大地盾方向越来越薄直至尖灭的古生界和中生界,沉积岩最大厚度2100m,平均仅1250m。

(3)具有统一的新元古界以前的结晶基底。

(4)盖层变形极微,仅有平缓的区域性隆起,盖层向西或向西南的倾斜梯度仅有3m/km,是一个极为平缓稳定的西倾单斜带。

(5)油源岩被认为是中、上泥盆统海相暗色页岩、白云岩和蒸发岩(?),中生代地层中的页岩被认为还不成熟,著名的白垩系底部砂岩中的重油,认为可能沿不整合面来自西部广大地区。

(6)见工业油气流的储层从中泥盆到晚白垩世,但可储量最多的是上泥盆统礁灰岩,石炭系次之,再次上白垩统(见图2-48)储层类型很多,发现储量占可总量43.8%的上泥盆统,以Ledue礁灰岩而闻名,其次的储层是底砂岩、白垩系海进和海退砂岩以及与不整合面有关的古风化壳。

图2-48 阿尔伯达油气与岩石体积、岩相关系图

(据访问加拿大资料,1981)

(7)在23000个气藏和10000多个常规油藏中(张卓恒,2002),圈闭全部与地层、生物礁、砂岩尖灭、不整合削截(truncation)有关。即该区最大特点,可用“隐藏圈闭”居统治地位和“油气并不偏受背斜”来概括。其中涉及该区东缘前隆上的以阿萨巴斯克为代表的巨大聚集在前篇中已是讨论。

(8)油气形成时间被认为是晚白垩世晚期以来,算得上是“晚期成藏”的实例。

(9)根据13年马可罗森等人的计算,这类盆地含油远景等级是好的。量总计:原油21.8亿桶(3.3亿吨),天然气7.4万亿ft3(2100亿m3)。到20世纪80年代,已发现原油15亿桶(2.3亿吨),天然气5.2万亿ft3(1430亿m3)。尚待发现的,原油为6.8亿桶,天然气2.2万亿ft3。据近年来的工作,这项估算是保守的,例如17年发现的霍德雷一个气田的可储量就达到2000亿m3。

在中国,与西加前陆斜坡类比的最好实例,是鄂尔多斯天环向斜以东的面积11×104km2的那个“简约实不简单”的西倾<30′的陕北斜坡。在这个斜坡上的近代最早勘探始于1907年。新中国成立后,先后由CNPC及地矿部系统,在此完成了从地面到钻井的大量工作,但直到20世纪60年代末,除延长和永坪油田作为地方工业顽强存在外,地矿系统及CNPC的队伍虽然几上几下,始终没有如意的突破和发现(详见案例一)。

1969年以前的工作中,有历史问题(体制、分工),有技术问题(如地矿系统对“孔孔见油”和“孔孔不流”不仅没有试油技术,更无压裂措施),但应承认,就像地矿系统(地质部第三普查勘探大队)上陕北(1960~1964)的目标,是在大单斜上想找出个“大理河长垣”那样,技术指导思想继续用“背斜”学说,“土生土长”的运移观念,以及“煤和油不能共生又何谈共存”的方针,最后导致在1963年底地矿系统的济南会议上,以该区“基底太稳定、盖层太平、岩石太硬”作为陕北地质背景的评价结论,导致地矿系统队伍一度离开这个地区到了渭河。

我们试着从“打回老家去!”(详见案例一)的1969年以来,特别是从10年底长庆石油会战以来,以CNPC作为主力的队伍,在这个大单斜上的重现:

在地质部第三普查勘探大队所钻的庆参井(庆阳)、华参2井(华池)和吴1井(吴旗)先后突破三叠系和侏罗系出油点同时,CNPC发现和探明了大单斜上以马岭为代表的面积达到155km2,地质储量达7274×104t的当时盆地内最大的油田(邱中健,1999)。笔者曾用“让开大路(指J2y主河道),占领两厢”,来概括以马岭、城壕、吴旗为代表的J2y河道两侧地层岩性尖灭圈闭油田的位置和特点(图2-49)。

图2-49 马岭油田中、下侏罗统古河道地貌油藏模式图

虽然分布于定边—延安,作为延长组(J3y)缓坡上的湖泊三角洲体系(定边三角洲、吴旗三角洲到安塞和延安三角洲),早在由笔者主持的1964年全盆地编图过程中,就有所认识,然而对它的勘探和发现,即真正把它作为勘探对象,是在该区勘探侏罗系地层和岩性圈闭获得成功基础上,在长庆油田“二次创业”和“稳住东部发展西部”的大局推动下开展起来的。先是(1983~1988)发现了地质储量达到1056×104t、面积达到206km2,号称亿吨级的安塞大油田,接着(1991~1994)又发现了与它相邻的上亿吨级的靖安油田。

位于鄂尔多斯古中央隆起东侧地带上的鄂尔多斯(陕甘宁)盆地中部大气田,亦称“长庆大气田”和“靖安大气田”,是在CNPC1988年在靖边部署的科学探井——陕参1井基础上发现的继塔北沙参2井()后的中国西北地区第2个古生代海相碳酸盐岩大的突破。经过1991~1994年4年勘探,在24172km地震以及181 口钻井基础上,获得探明地质储量2058.25×108m3,探明含气面积3781km2,是中国境内在其北部苏里格庙二叠系石盒子组(P1—2sh)大气田发现以前,中国大陆内部储量最大的以奥陶系灰岩作储层的大气田。它的发现,以及紧着在20世纪末到21世纪初期发现的苏里格大气田(探明储量6000亿m3)一起,使鄂尔多斯陕北大单斜上的天然气的发现储量和增加速度,超过了四川和塔里木,跃居全国之首。

最近几年来,伴随中部早奥陶世大气田及二叠系石盒子组(P1—2sh),苏里格大气田的发现,在三个重新认识(重新认识鄂尔多斯、重新认识低渗透率,以重新认识我们自己)思想支配下,又发现了上亿吨级的西峰及姬塬两个三叠系大油田,使T3y的探明储量达到了8亿吨,石油年产量自1998年突破500万吨后,每年以50万~100万吨规模增加,到2005年超过1000万吨。即除了天然气之外,也是国内石油近几年增长幅度最大的探区之一(赵政章,2004)。

如果以10年为界,将鄂尔多斯盆地的油气勘探历史,分成前后两个20年。那么,包括两个大气田,几个上亿吨的大油田,也就是所有的重现,都是在后20年在一个地区-陕北斜坡-前陆斜坡和一种圈闭类型(非背斜)上发现的。这与前20年“仅发现8个小油田总含油面积15km2,及储量数百万吨”相比;与油气勘探只是“沿边转、拣鸡蛋,找到鸡蛋就打钻,见了出油点就围着转”(邱中健,1999,p.211)的困难和尴尬局面对比,“油气并不偏爱背斜”这句话,留给这个地区前20年的教训,以及后20年的经验应当是深刻的。

西加前陆盆地斜坡带中的油田,如图2-50所示,几乎(除非常规)全部发现于前陆稳定斜坡和前隆上,将这种情况,与图2-51 中的鄂尔多斯前陆斜坡(陕北)加以对照,在“温故而知新”思绪下,重新想起阎敦实同志的长庆讲话,以及应重视盆地共性和类比同时,不应忘记已故李四光部长1969年12月23日的谈话,以及为实现他的谈话而不遗余力的几代地质学家们。

图2-50 阿尔伯达(西加)主要油气时代及富集地区图

不包括最近20年来的新发现,以及“非常规”的天然气

图2-51 鄂尔多斯盆地油气田分布图

(据邱中健等,1999)

1—马岭;2—城壕;3—华池;4—南梁;5—镇北;6—樊家川;7—元城;8—直罗;9—下寺湾;10—安塞;11—靖安;12—吴旗;13—油房庄;14—东红庄;15—万方;16—红井子;17—大水坑;18—摆眼井;19—马家滩;20—李庄子;21—子长;22—青化砭;23—姚店子;24—永坪;25—甘谷驿;26—延长;27—南泥湾。另外,还有10个小油田未能标示

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煤层既是生气层,又是储集层,煤层储气的形式与一般的气层不同,是以有机吸附为主,吸附量的大小与煤的孔隙裂隙发育程度以及温度、压力等物理化学环境条件有关。

7.2.1 煤层的孔隙性

煤层之所以能够储存瓦斯,是因为煤层中存在大量的孔隙空间,它构成瓦斯吸附和游离的场所。因此,煤层的孔隙特征(包括大小、数量和类型)就成了衡量瓦斯储存和运移性能的重要因素之一。

7.2.1.1 煤的显微孔隙形态类型

根据对矿区2#、3#、5#及11#煤层共集的14块样品在电子扫描镜下放大100~6000倍进行深入细致的观察研究,共拍得扫描照片60张。配合大量的煤薄片及块煤光片显微镜下观察,对本区煤层的孔隙形态按成因分为孔隙和裂隙两大类,每一类型包含若干具体的形式。

(1)孔隙

包含以下四种具体形式:

1)气孔(或生气孔)。它是煤化作用过程中形成天然气时,气体逸出留在煤中的一种超微构造或痕迹。在各种煤化程度的煤及各种煤岩组分中都有存在,但主要以镜质组最为发育,一般气孔很少单个出现,常常由多个孔密集成群或成带分布,排列无序,气孔的外形多呈圆形,椭圆形,轮廓圆滑,也有部分气孔因受后期挤压而不规则。气孔的大小相差悬殊,通常气孔内无矿物质充填,气孔本身很少见有连通情况,常见的是多被裂隙串通起来,气孔的大量存在说明本区煤层曾经有过普遍的生气过程。从不同煤层气孔的发育情况看,以3#煤层气孔最为发育,不仅数量多,而且孔径大,2#、11#煤层气孔较少,并且多数只能在6000倍左右的放大倍数下看到。5#煤层气孔发育介于上述3#与2#、11#煤层之间。

2)植物残余组织孔。它是成煤植物本身所具有的细胞结构孔,镜下常见是结构镜质体及丝质体中残留的胞腔组织,在2#、3#、5#煤层比较发育,尤以5#煤层最为发育,11#煤层少见,植物残余组织孔的最大特点是大小均一,排列整齐,保存完整,内无充填,它们常呈带状或片状形式出现。由于受后期构造作用,有些胞腔孔有压扁现象。

3)铸模孔。为煤中原生矿物晶体留下的印坑,这些原生矿物晶体在煤层成岩固结阶段,因本身硬度大,与周围有机质接触处因差异压实作用,易产生间隙,使得流水易于出入,在一定的水动力、水介质条件下,矿物晶粒溶解或遭受冲击而易于脱落,这样在煤体中就留下了与晶粒大小一致,形态相仿的印坑。这类孔在2#、3#、5#煤层中均可见到,以2#和5#煤层较多,由于受溶蚀作用,大多印坑边缘形状不很规则。

4)粒间孔。是指破碎的煤粒之间具有的孔隙。煤破碎成碎粒,在没有压实或充填的情况下,镶嵌疏松,粒间孔隙较多。这在煤体破坏程度较高的碎粒煤中常见。

以上孔隙除气孔外,似乎与生气无关,但它们和气孔一样,可作为运气的通道和储气的空间。

(2)裂隙

包含以下三种具体形式:

1)内生裂隙。指成煤过程中,成煤物质特别是均一镜质体,受到地壳温度和压力的影响,体积收缩产生内应力生成的裂隙。这类裂隙在镜质组中最为发育,表现为裂隙面平直,垂直层面,尤在2#、3#煤层中较为发育。

2)构造裂隙。是指煤层受到一次或多次构造应力破坏而产生的裂隙。按力学性质分张性、剪性及张剪性三种。张性裂隙均表现为开启性,呈追踪状或锯齿状,延伸较短,尾端有分叉现象,很少见到矿物充填,仅在11#煤层见到局部有碎粒充填。张裂隙在各煤层均有发育,其发育程度与煤体破碎程度及所在构造部位关系密切。在原生结构煤中,以超微裂隙为主,在碎裂、碎块煤中,既可见到超微裂隙,又可见到宽度较大的显微裂隙。在碎粒及糜棱煤中,因煤体破坏严重、张裂隙已不再存在。剪裂隙裂隙面较为平直紧闭,方向性强,常成组出现,以3#煤层较为常见。张剪性裂隙介于张性与剪性裂隙之间,裂隙面微张开,裂隙面较平直,延伸较长。

3)缩聚失水裂隙。是在成煤过程中因煤体压实失水收缩而产生的一些裂缝。裂隙宽度不一,裂隙面弯曲,形状不规则,有时有分支现象,该类裂隙仅在3#煤层中见到。

从对本区煤层的孔隙特征观察,我们认为本区煤层既不是单一孔隙型储层,也不是单一的裂隙型储层,而是既有孔隙又有裂隙存在的孔隙-裂隙型储层,一般孔隙为瓦斯的主要储集空间,裂隙虽也构成储集场所,但主要为渗透通道,孔隙中以气孔为主要类型,其次为植物残余组织孔和铸模孔。气孔和植物残余组织孔常有密集成群或成带分布的特点,其发育程度受煤化程度、煤岩组分和成煤环境影响,裂隙以张裂隙较为常见,开启性较好,其发育程度受构造部位及煤体结构的控制。在3#煤层中,常见裂隙与气孔和植物残余组织孔的发育有一定的联系性,表现在气孔和植物残余组织孔成群分布的地方或附近常有裂隙存在。

7.2.1.2 孔隙度

孔隙度是用来表示储层孔隙容积大小的定量指标。储层的孔隙度越大,表明煤层中孔隙空间越大,有利于煤层气的储存和运移。孔隙度一般有两种:一种为绝对孔隙度,又称总孔隙度,系指煤层中所有孔隙空间占该煤层外表体积的百分比,一般用测煤层真、视比重的办法进行计算;另一种为有效孔隙度,是指与煤层中流动着的流体体积相等的孔隙体积与煤层外表体积的百分比,不管孔隙是否连通,绝对孔隙包括了煤层中所有的孔隙空间,即包括了流体可以在其中流动的孔隙,无法流动的微毛细管孔隙及不连通的死孔隙等,主要用于评价煤层气的储集性。有效孔隙是指那些相互连通的、能够使流体在其中流动的孔隙,其大小与煤层气运移渗透性关系密切,表7.10是对本区煤层用真、视比重法及压汞法测定的总孔隙度及有效孔隙度。

表7.10 韩城矿区煤层总孔隙度测定表

从表可以看出,不同地段、不同煤层以及同一煤层不同部位总孔隙度及有效孔隙度均有较大变化,全区各煤层平均孔隙度3.37%,以北区3#煤层最高,平均8.48%,次为北区2#煤层,其余各煤层均小于5%。在北区,各煤层孔隙度大小排序为3#>2#>11#,在南区各煤层孔隙度大小排序为5#>11#>3#,各煤层有效孔隙度的排序与总孔隙度的排序具有一致性。反映出二者之间具有明显的相关性,即总孔隙度高,有效孔隙度也高,总孔隙度低,有效孔隙度也低。目前尚未见到对煤储层按孔隙度进行级别划分的方案,不过总孔隙度大小的排序情况已能较好地反映各煤层储存气体空间的大小。

本区煤层孔隙在发育上看不出与煤质和煤种间的联系,却比较明显地与煤体结构的破坏程度有关。如全矿区普遍发育的3#煤层,在北区属煤与瓦斯突出危险煤层,以碎裂煤及糜棱煤为主,煤层均具有较高的孔隙度,而在南区,则以原生结构煤为主,具有较低的孔隙度。再如南区5#煤层以碎裂煤为主,其孔隙度就大于原生结构的3#煤。

7.2.1.3 煤的微孔隙大小

煤是一种多孔物质,孔直径变化很大,大到微米级的裂隙,小到连氦分子(直径为1.78?)也无法通过的孔隙,相差达5~6个数量级,在肉眼情况下,只能观察到>0.01cm的内生裂隙,然而就煤层气的储存和运移来讲,更重要的是那些肉眼看不见的孔隙及其孔径分布。迄今为止,对孔隙尚无统一的分类标准,不同研究者从不同的目的和测试条件出发,提出了不同的分类(表7.11)。

表7.11 煤孔隙分类一览表

(据张新民等,1991)

其中对煤层甲烷研究比较合适的分类要属B.B.霍多斯(1966)的分类,它把孔隙按孔径大小分为四类,该分类是在工业吸附剂的基础上提出的(B.B.霍多斯著,宋士钊等译,1966),他认为微孔构成煤的吸附容积,小孔构成瓦斯毛细凝结和扩散的区域,中孔构成瓦斯缓慢层流渗透的区域;而大孔构成剧烈层流渗透区域。因此,我们用这一分类。但与B.B.霍多斯观点稍有不同的是:苏联学者N.B.维索茨基(19)认为:在半径小于15?即与气体分子具有同一大小级别(气体分子直径从氦2.18?变化到丙烷的4.9?)的孔隙中,气体不形成吸附层,仅充满孔隙。吸附最有效的孔隙半径在15~1000?之间(H.B.维索茨基,戴金星等译,1986)。这一认识与人们对煤进行的高压等温吸附试验和压汞试验取得的成果基本相一致。即煤的吸附量随煤阶的变化,与煤中半径为18~1000?之间的孔隙体积随煤阶的变化二者之间有很好的一致性。从而我们认为不仅煤中微孔对甲烷的吸附起主导作用,而且小孔也起主要作用,它们二者共同构成了煤吸附容积的主体,是孔隙中储集甲烷最重要的空间。据对煤层样测定,本区各煤层微孔及小孔占煤层总孔隙总量的体积百分比如表7.12所示。

表7.12 孔隙结构压汞试验测试结果 (单位:%)

从表中看出,不同煤层中微孔及小孔所占体积百分比变化很大。但仅从微孔与小孔的体积百分比还不足以说明各煤层吸附容积的大小,因为微孔与小孔的体积百分比只反映了它在各煤层孔隙总量中所占的比例,还不能体现出它在煤层中发育的数量和程度。用微孔与小孔的体积百分比乘以煤层孔隙率则能较好地说明这两类吸附孔隙的发育程度。从上表看出,全矿区各煤层中,以北区2#及3#煤层吸附孔隙率较高,其他各煤层吸附孔隙率值均低于1.5%。在北区三层煤中,微孔和小孔孔隙率大小排序为2#>3#>11#;在南区,三层煤微孔及小孔孔隙率大小排序为5#>11#>3#。如果其他控制因素相同,则各煤层储存甲烷的性能亦当如此,如将此顺序与各煤层钻孔甲烷含量平均值大小顺序相比较,除北区2#煤层外,二者顺序基本具一致性。这就表明煤层甲烷含量的确与微孔小孔有着密切的关系。

7.2.2 比表面积

煤是一种多孔吸附体,决定它对甲烷吸附的一个重要因素是比表面积。比表面积大,吸附量大,相应的瓦斯含量高。所谓比表面积是指单位体积煤的内表面积,它是反映煤对甲烷吸附性大小的一个重要参数。对本区煤的比表面积,我们在中科院成都有机地化所进行了压汞法测试,结果见表7.13。据有关研究资料,由于测定方法不同,煤层比表面积所测结果往往有很大差异,甚至缺乏可比性。据湖南煤炭科学研究所对煤比表面积的研究,焦煤比表面积为20~120m2/g,瘦煤为80~130m2/g,贫煤为90~190m2/g;而苏联顿巴斯煤比表面积肥煤150m2/g,瘦煤180m2/g,贫煤174~200m2/g,无烟煤210~263m2/g。这两项资料表明,既使焦煤,其比表面积的下限亦在20m2/g以上,瘦煤—贫煤一般多在100~180m2/g。本区煤种介于焦煤—贫煤间,但由表7.13知,压汞法测得的结果变化范围在0.042~0.9411m2/g之间,其值很小,难与上述数据进行对比,不过用相同方法测试的数值,仍然可以探讨煤体比表面积相对高低的情况,用以反映吸附性相对大小。经对表7.13所得数值加以平均计算,各煤层比表面积大小排序为,北区:3#>11#>2#;南区:5#>11#>3#。上述各煤层比表面积的排序情况从一定角度反映了煤体储气能力以及在一定条件下煤体吸附甲烷量的大小排序,它们与煤层甲烷含量大小的排序具有一致性,反映了比表面积与甲烷含量二者之间的内在联系。

表7.13 煤层比表面积测定表

7.2.3 煤对甲烷的吸附能力

煤中甲烷主要以吸附状态存在,煤层甲烷含量取决于煤吸附甲烷的容量。因此,进行煤的吸附性能研究,对于定量了解煤层甲烷储集条件或能力来说是一项很重要的指标,它能综合反映煤层孔隙裂隙发育程度、煤层瓦斯压力、温度等条件对吸附能力的影响。本次研究期间,在北区重点以下峪口井田、南区重点以象山井田分别对2#、3#、5#及11#煤层样做了吸附性试验,试验由西安煤炭科学研究院地质所承担,所使用的仪器是煤炭科学院重庆研究院生产的容量法等温高压吸附试验装置,煤的吸附试验条件和工艺流程见图7.2。

图7.2 吸附试验流程示意图

将煤样粉碎成60~80目(0.2~0.25mm)后取50g样品置于带压力表的高压容器(吸附缸)中,在30℃恒温下,向吸附缸内充入不同压力(用的表压力为0~6.86MPa)的甲烷气,测算出每一平衡压力下煤样对甲烷的吸附量,换算成单位重量煤(可燃物)的吸附量,即可得到该试验温度下的等温吸附曲线(图7.3)。

图7.3 等温吸附曲线

当温度一定时,煤层吸附甲烷量与气体压力的关系符合朗格缪尔公式,根据等温吸附试验的实测数据和朗格缪尔公式,用最小二乘法可以求出表征吸附性能大小的吸附常数a,b值,试验数据如表7.14所示。从表中看出,本区煤层的吸附常数a值(代表最大饱和吸附量)变化在11.11~25.19cm3/g可燃质间,吸附常数b变化在0.027~0.090(kg/cm2)-1间。不同煤层及同一煤层的a、b值均有较宽的变化范围。在北区,各煤层吸附常数a的平均值分别是:2#煤层16.47cm3/g,3#煤层21.02cm3/g,11#煤层13.73cm3/g;吸附常数b的平均值分别是:2#煤层0.0745(kg/cm2)-1,3#煤层0.0756(kg/cm2)-1,11#煤层0.0858(kg/cm2)-1,三者相比,2#、3#煤层相近,11#煤层最大。在南区,a的平均值分别为:3#煤层22.51cm3/g,5#煤层21.37cm3/g,11#煤层21.46cm3/g,三层煤之间相差不大;b的平均值分别为,3#煤层0.0545(kg/cm2)-1,5#煤层0.065(kg/cm2)-1,11#煤层0.060(kg/cm2)-1,以5#煤层较高。在相同温度和相同压力的条件下,由于煤层吸附甲烷的能力既取决于最大吸附容量,又取决于与煤质特征有关的吸附常数b,并与a、b值均呈正相关关系,因此,评价煤层的吸附能力,要对a值与b值同时进行考虑。对比本区各煤层相同温度和压力条件下吸附甲烷量大小(表7.15),其吸附能力大小排序为北区3#>2#>11#,南区5#>11#>3#,这一结果与前面对煤层储层物性参数分析结果基本一致。此外,从等温吸附曲线的分析得出,各煤层的甲烷吸附量随压力的增加并不成线性增加,甲烷量的递增梯度由大变小,到大约某一压力值之后,吸附量增加十分缓慢,等温吸附曲线十分平缓。据对本区各煤层统计(表7.16),北区2#、11#煤层在甲烷压力3.92MPa左右,吸附量递增梯度发生明显转折,压力小于3.92MPa时,吸附量递增梯度分别为0.27和0.25;压力大于3.92MPa以上时,递增梯度锐减为0.038和0.030。3#煤层甲烷吸附量递增梯度较2#、11#煤层高,而且递增梯度明显锐减时的压力值也较2#、11#煤层高,大约为4.90MPa。在南区3#、5#、11#煤层甲烷吸附量递增梯度明显锐减处压力大小基本均在4.90MPa左右,但各煤层在压力小于4.90MPa以下时,甲烷吸附量的递增梯度大小却不尽相同,5#与11#煤层相同,值较高,3#煤层值较低。据研究表明,随着压力增高,吸附量增加较快的煤层,往往表明微孔较发育,这类煤层在深度不大的情况下即成为高甲烷区,因此,递增梯度的大小实际上也反映了煤层吸附能力的差别。造成不同煤层或同一煤层吸附能力存在差异的主要原因与煤的变质程度及煤岩物质组成有关。据国内外大量研究得出的结论,随着煤的变质程度增高,甲烷吸附容量与变质程度成正相关关系变化,本区也符合这一规律。如北区2#煤层三个煤样煤岩组分构成基本相同,但变质程度不同,变质程度(Rmax)高的煤样相应吸附常数及吸附容量也大(表7.14)。在同等变质程度的情况下,镜质组含量高的煤层,甲烷吸附容量也高,如北区3#煤层四个样品变质程度大致相同,但煤中镜质组含量各不相同,依镜质组含量大小,吸附甲烷容量表现出明显的高低变化规律(表7.14)。这主要在于镜质组含有比丝质体多的易挥发物质。在中高变质阶段,这些易挥发物质的大量逸出能使镜质组的微孔隙大量增加,而微孔隙增加后产生的内表面积增加值要比丝质体的大。这与煤炭科学研究总院抚顺分院和淮南矿院(1985)在“煤层烃类气体组分与煤岩煤化关系的研究”报告中得出的煤的甲烷吸附量随煤中镜质组含量增加而增大的认识相一致。

表7.14 韩城矿区煤层吸附性实验数据一览表

注:下表示下峪口矿;象表示象山矿;马表示马沟渠矿。

表7.15 不同压力条件下煤对甲烷的吸附量(单位:mL/g,可燃物)

注:表中吸附常数均为各煤层平均值。

表7.16 煤层吸附甲烷量随压力变化梯度统计表

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 一、民航学

 行业现状

 中国民航总局局长在全国民航工作会议上提出,到2020年中国将再新增2600多架飞机,民航总局将超过5000亿资金流向机场建设。

 目前国际民航平均人机比是100:1,而我国民航业平均人机比是200:1。这意味着,仅以国际民航水平计算,未来20年我国至少需要民航类人才50至70万人。

 就业前景

 2010年,根据全国各高校就业率数据显示,民航相关专业平均就业率高达96%,成为最热门、就业率最高的五大专业之一。

 仅在北京国际经贸学院民航管理学院,就见到南方航空、海南航空、深圳航空、厦门航空等国内航空公司相继展开了大规模的招聘活动;

 一些民营航空公司更是展开?人才大战?,高薪挖角,民航人才争夺战已经打响。

 包含专业

 民航运输、空中乘务、航空服务、航空特种车辆维修、空中交通管理、空中乘务、飞行技术、民航商务、航空通信技术、空中交通管理、飞行制造技术、航空机电设备维修、民航安全技术管理等。

 代表院校

 北京航空航天大学、哈尔滨工业大学、北京国际经贸学院

 二、精算学

 行业现状

 随着我国社会主义市场经济的确立和保险及社会保障制度的改革和发展,对精算人才的客观需求应运而生。

 精算学在保险、金融、投资和各类风险管理等许多领域得到广泛应用。目前,精算师是国内各大保险公司争夺的焦点。

 就业前景

 精算师是保险业的精英,是集数学、统计学、经济学和投资学等各类知识于一身的保险业高级人才。

 目前,我国仅有百余名精算师,精算人才奇缺。每年高校毕业的精算人才,远远不能满足市场的需求,未来十年,精算人才都将处于供小于求的情况。

 代表院校

 湖南大学

 三、材料学

 行业现状

 材料学是研究材料化学组成、组织结构、工艺、性质和使用性能之间相互关系的一门应用基础学科,主要任务是为材料设计、制造、工艺优化和材料的合理使用提供科学依据。

 材料学与高新技术产业关联度密切,产品市场全球化特点突出,其后续产业链的发展空间也十分广阔,是21世纪的朝阳产业。

 就业前景

 我国对材料人才的培养比较重视,但材料学专业涉及国民经济发展的多个领域,以稀土专业为例,开设这一专业的内蒙古科技大学、江西理工大学等利用优越的地理条件,使稀土专业得到快速发展。

 因此人才市场对材料学人才的需求是持续增加的。

 代表院校

 天津大学、复旦大学、山东大学

 点击院校名称,还可以看到专业录取的最高、最低、平均分,最高、最低、平均录取位次等详细信息。

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 材料学开设专业;新浪高考志愿通

 四、机械学

 行业现状

 近年来我国大型工业逐渐在复苏,社会对于精通现代机械设计与管理人才的需求正逐渐增大,

 像北京交通大学机械与电子控制工程学院的就业率,近几年一直保持在90%以上,学生一次就业的结构和地域都非常好。

 就业前景

 机械类专业不仅具备广度适应性,比如在设备维护、数控维修、环保设备设计等领域的应用。

 同时,还涉及不少交叉学科,通过这些知识的积累,可为跨专业、跨行业就业提供强有力的保障。

 今后一段时间内,机械类人才仍会有较大需求,具有开发能力的数控人才将成为各企业争夺的目标,机械设计制造与加工专业人才近年供需比也很高。

 包含专业

 机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、车辆工程、机械电子工程、汽车服务工程、制造自动化与测控技术、微机电系统工程、制造工程、工业设计、过程装备与控制工程等。

 代表院校

 西安交通大学、上海交通大学、重庆大学、东南大学

 五、汽车服务专业

 行业现状

 汽车产业是十一五规划重点产业之一。目前,全国只有几所高校设置汽车服务专业,规模也不大。但从国际标准来看,这类人才非常重要,缺口非常巨大。

 就业前景

 中国汽车人才研究会秘书处副主任汤海山提供的数字显示,十一五期间我国汽车研发人才缺口50万,维修人才缺口80万。

 汤海山说,未来十年包括汽车研发人才、营销人才、维修人才、管理人才,将处于全面紧缺状态。

 代表院校

 同济大学、武汉理工大学、上海师范大学、吉林大学(分数线,专业设置)、辽宁工学院等。

容易找工作的冷门专业介绍

 动物医学

 适合指数:★★★★☆

 专业解密

 说动物医学,你可能有点陌生;说?兽医?,你马上会恍然大悟:哦?知道!

 动物医学就是培养兽医的专业,不过培养的都是具备高素质的高级兽医。

 这是一门研究动物生命活动规律与疾病发生、诊断、治疗和预防的学科。近年来,该学科已扩展到公共卫生学、环境保护和野生动物保护、基因工程、人类基本模型和医药工业等领域。它研究的对象也逐渐延伸,除了传统的.家禽及宠物外,还包括实验动物、野生动物、特种经济动物等,尤其在转基因动物、克隆动物的操作和动物检疫等方面更是发展迅速。

 这个专业由于沾上了?医学?二字,所以有的院校学制是五年。也就是说,有一年的时间安排你下去见习和实习,在实践中增长才干。有的院校甚至还开设了七年制本硕连读专业。

 动物医学是个冷门专业,兽医也不是多数人心目中理想的职业。然而,动物也是有情感的生物,当你真正走进这个专业,面对一个个鲜活可爱的生命时,就会明白动物医学的真谛。

 招生时比较冷门,在就业市场上却是个热门行业。食品卫生检验部门、动物检疫部门、动物园、海关等等,都对该专业的毕业生青睐有加。实在不行,自己在城市办个宠物医院,收入也是相当可观的。

 动物医学专业就业率很高,有些院校的就业率已经连续多年100%。

 主要课程

 动物解剖与组织胚胎学、动物生理学、动物生物化学、兽医病理学、兽医药理学、兽医微生物学与免疫学、兽医内科学、兽医外科学、动物传染病学、动物学与病学、兽医产科学、兽医公共卫生学、中兽医学等。

 就业目标

 兽医:在动物园、动物生产保护部门、宠物医院等部门给动物看病;公务员:在国家食品、卫生、海关等部门从事动物疫病检查和防疫工作。

 院校推荐

 一本院校:东北林业大学(招生办)、中国农业大学(招生办)、南京农业大学、华中农业大学(招生办)、西南大学、西北农林科技大学(招生办)、四川农业大学、华南农业大学、延边大学、广西大学、浙江大学、中南大学、石河子大学、青海大学等。

 二本院校:黑龙江八一农垦大学、塔里木大学、西南民族大学、西北民族大学、云南农业大学、甘肃农业大学、宁夏农学院、新疆农业大学、北京农学院、山西农业大学、内蒙古农业大学、扬州大学等。

 三本院校:吉林农业大学发展学院、新疆农业大学科学技术学院等。

 核工程与核技术

 适合指数:★★★★★

 专业解密

 提起核能,也许很多人会立即联想到前苏联?切尔诺贝利?给人类带来的灾难。而我们不可否认,核能在和平年代更能发挥其强大的优势。核技术作为一门前沿学科,深受国际广泛的重视和关注,世界各国对其投入的研究经费有增无减。

 核工程与核技术不仅是将传统意义上的核技术与新兴信息技术相结合的一个专业,也是一门与我们生活密切相关的学科,特别是在当今社会能源紧缺的状况下,作为一种清洁无污染的高效能源,核能已渐渐取代了太阳能、风能、地热能、水能等受地域限制极为明显的能源形式,显示出强大的生命力,

 当历史的车轮将我们带入21世纪时,我们要为这个世界创造更多的财富,这当然离不开能源的利用。然而,据专家预测,地球上煤的开只能维持200多年,而石油、天然气只能维持50年。面对现在主要应用的不可再生减少的实际,很多国家特别是发达国家已有了能源危机的意识。因此,在对新能源的探索过程中,核能必将登上新世纪的舞台,拥有其不可动摇的地位。不仅如此,核技术还综合了信息获取技术、放射性同位素技术、物质改性技术等。它们在开发以及医学上都发挥着不可替代的作用,使复杂的样分析过程变得简单可靠,使人体功能显像的神话成为现实。

 核电人才短缺,是一个全球性问题。前苏联切尔诺贝利核电站发生核事故之后,影响了整个国际社会的核电发展,这个寒冷的?低迷期?长达20多年。美国自19年?三厘岛核泄漏?之后,20多年核电建设基本停滞不前。人才补充更新很慢。

 我国核电建设从上世纪70年代起步至今,已经建成6座核电站,11台机组。但是这一结果与世界发达国家水平相距甚远。2007年11月,我国发布首部《核电中长期发展规划》确定,到2020年,我国核电运行装机容量争取达到4000万千瓦,在建核电容量达到1800万千瓦左右。据估算,在未来十几年,中国的版图新出现40台以上核电机组。该专业的就业率几乎是100%。

 主要课程

 工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术、核物理、核反应堆、核能与热能动力装置、热工设备等。

 就业目标

 工程技术人员:在部门、规划部门、经济管理部门、核电工程的科研设计单位、核能工矿企业等从事规划、设计、施工、管理、教育和研究开发方面工作。

 院校推荐

 一本院校:清华大学(微博)、上海交通大学(微博)、西安交通大学、哈尔滨工程大学、苏州大学、华北电力大学(招生办)(北京)、华北电力大学(保定)等。

 二本院校:南华大学、成都理工大学、东华理工大学等。

 三本院校:成都理工大学工程技术学院等。

高考后志愿填报指导

 依旧实行平行志愿可按?冲、稳、保?梯度填报

 据介绍,从合并后的本科第二批、高职专科批看,院校志愿依旧实行平行志愿模式,志愿个数依旧为6个。

 因此,在填报志愿时首先要了解平行志愿,掌握平行志愿的投档规则、特点等,仍然按照冲一冲、稳一稳、保一保的思路,前面的志愿不妨填报自己有希望?跳一跳?够得着的理想学校;将符合自己成绩水平的?对口?学校填在中间,最后两所填相对?保守?的学校。几所学校形成梯度配置的顺序,既翘首心仪院校,又脚踏适宜院校。

 看清《招生章程》分清公办or民办

 考生和家长要注意的是,在合并后的本科第二批和高职专科批中,公办、民办高校同批招生,如果对高校公办、民办性质比较介意的考生,一定要认真研究准备报考的高校,仔细查看高校的《招生章程》,明确高校的办学类型、性质、收费等情况,切忌随意填报。

 不介意高校公办、民办性质的考生,也应该了解高校办学特点、优势学科、就业形势等情况,根据自己的性格、兴趣和能力,结合社会需求,着眼个人未来的职业发展来选择合适的高校和专业进行填报。

 上了二本线并不意味可以随意填报

 据悉,合并后的本科第二批录取控制线相应下降,上线考生要客观分析自己上线的情况,切忌以为上了二本线就可随意填报。

 如果是刚上线,则应主要填报往年在三本录取分数较低的高校;如果超过控制线30-50分左右,则可以考虑兼顾填报往年在二本录取分数较低的院校和往年在三本录取分数较高的院校;如果是超过控制线分数较多,甚至接近一本线,则可以考虑填报往年在二本录取分数较高的一些院校和优质的民办院校优势专业。专科批也要根据这个思路客观分析慎重填报。

 不仅看分差也要看?一分段表?

 据介绍,考生可以将往年各校录取成绩和当年三本线的分差与自己今年高考成绩和二本线的分差进行比较,如分差基本接近,则可以考虑进行填报。

 但由于受高考成绩区分度影响,线上分差比较法可能无法准确推测有关高校的录取概率,考生可重点参考?一分段表?排名情况,通过高校往年录取分数反查当年排名情况与自己今年的排名情况进行比对,综合考虑进行填报

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