康樂虎貨運
1. 隴西盆地
一、前言
廣義的隴西盆地,據《甘肅省區域地質志》,東鄰六盤山,南依西秦嶺,北達烏鞘嶺—老虎山,向西延入青海省境內。本節所涉及的范圍為甘肅東南部臨夏、蘭州、靖遠一線以東地區,地理坐標為東經103°00'~106°11',北緯34°45'~36°50',面積約為33000km2。地區地貌景觀為黃土高原區,一般海拔1500~2500m之間,大陸性氣候,屬黃河流域,包含黃河幹流、渭河、洮河等水系。因遭受長期侵蝕、切割,溝壑縱橫交織,梁峁星羅棋布。
區內的地質調查工作已達百餘年。新中國成立以來的數十年間,基礎地質與礦產普查勘探工作的規模不斷擴大,研究領域不斷擴展,涉及地物化探遙感各個方面,先後發現一批有價值的銅、鉛、鋅、煤等多金屬和燃料礦產地,積累了豐富地質資料。但就盆地本身研究而言,特別是石油地質勘探方面,工作程度還普遍較低,至目前僅見原地質部石油地質局綜合研究隊四分隊20世紀60年代提交的《隴西地區石油地質踏勘報告》(1966)與中國石油天然氣總公司新區勘探事業部90年代提交的《西吉—雙臨盆地石油地質綜合評價報告》(1996)等少量成果,缺乏鑽孔與物探資料。
全國新一輪油氣資源評價中隴西盆地油氣資源評價報告主體工作由中國地質科學院地質力學研究所完成。
二、地質條件
(一)盆地構造單元劃分
根據基底形態、蓋層構造特徵,隴西盆地可劃分為北部坳陷(靖遠坳陷)、中央隆起(馬銜山—華家嶺隆起)和南部坳陷(臨夏—隴西坳陷)三個次級構造單元(圖10-26-1、圖10-26-2)。
圖10-26-1 隴西盆地構造單元分區圖
圖10-26-2 隴西盆地構造單元橫剖面示意圖
1.北部坳陷———靖遠坳陷
該坳陷為一中、新生代坳陷。其北界為北祁連北緣斷裂,南界為中祁連北緣斷裂;西北至宋家梁山,東南達義崗、界石鋪、隆德一帶,面積約7000~8000km2。它發育在北祁連褶皺帶之上,基底為下古生界變質岩系,分布於坳陷的西北與東南邊緣,厚度約13000~15000m。加里東運動使下古生代地層發生強烈褶皺,在褶皺帶上產生北西西向的坳陷,於坳陷中沉積了中、下泥盆統老君山群磨拉石建造、上泥盆統煙突子群陸相碎屑建造、下石炭統臭牛溝群與中石炭統羊虎溝群以及二疊系、三疊系海陸交互相—陸相的含煤建造與碎屑岩建造,下白堊統河口群與上白堊統香水灘群湖相、河湖相陸屑建造。古近系和新近系為河湖相及山麓相紅色地層,廣布本區(圖10-26-3)。
圖10-26-3 隴西盆地北部坳陷地層柱狀剖面圖
根據基底起伏和中、新生代沉積、構造發育情況,該坳陷又可進一步分為寶積山褶皺帶、棗茨灘—東灣—屈吳山南褶皺帶與南部向斜三個次級構造。其中南部向斜由古近系和新近系組成,產狀平緩,大部被第四系覆蓋。
2.中央隆起———馬銜山—華家嶺隆起
位於盆地中部,區域構造上屬中祁連隆起之一部分。它西起皋蘭、蘭州,東迄華家嶺,呈西寬東窄狹長狀北西西向展布,面積15000km2。基底構成為下元古界馬銜山群、中元古界興隆山群和皋蘭群結晶岩系,東、西兩端分布廣泛,中部出露較為零星。蓋層包括上三疊統、侏羅系、下白堊統及新生界,總厚度1900~2400m。
本區在古生代時,除華家嶺以東、阿干鎮以西局部地帶外,一直處於隆起狀態。之後由於受斷塊運動的影響,在其西部形成一些狹小的分隔的凹陷,從而接受了上三疊統、侏羅系的沉積。早白堊世、古近世和新近世時沉積范圍有所擴大,尤其是古近世和新近世,由於與南、北坳陷相通,分布更為廣闊。
區內馬銜山、興隆山、皋蘭山、華家嶺等地中、新生代時的持續隆起,對本區沉積、構造起了重要控製作用,表現在不同地帶有著不同的構造特徵:西部為北西、北西西向展布的馬銜山群、皋蘭群、興隆山群構成的突起,其間分布一些小型狹長的中、新生代凹陷,蓋層受燕山運動、喜馬拉雅山運動的影響,形成北西西向與北北西向褶皺與斷裂;中部馬銜山群、興隆山群零星出露,定西一帶為一新生代凹陷,南緣內官營南鄧家梁地區存在一北西西向之背斜構造;東部由馬銜山群及古生界組成突起。
3.南部坳陷———臨洮—隴西坳陷
此為一新生代坳陷,其北界為中央隆起,南以臨夏—天水斷裂與西秦嶺相鄰,西起臨夏,東達隴西以東,呈近東西向展布,面積9500km2。基底由馬銜山群與興隆山群組成,僅有零星出露;蓋層為古近系和新近系,分布廣泛。局部見下白堊統。
本區新生代以前,一直處於隆起狀態,直到古近紀初出現下沉,接受沉積。古近系—新近系中新統(E—N1)為洪積相—河湖相沉積,厚約1000m;上新統(N2)由下部的河湖相向上轉為湖相沉積,厚690~1500m,具自南而北、自西而東沉積厚度變厚之規律。
坳陷內分布著一些褶皺構造,如其西北部出現的北東向銀川溝背斜,及坳陷內部的康樂虎狼關背斜,主要是受周圍山繫上升與基底隆起影響所致。
(二)地層條件
隴西盆地是在祁連山加里東褶皺帶基礎上發育起來的中、新生代坳迭型盆地。其基底由元古界結晶岩系與下古生界變質岩與上古生界組成;中、新生界為蓋層,盆地內出露的地層見表10-26-1。
表10-26-1 隴西盆地地層簡表
(三)烴源岩
隴西盆地主要發育兩套生油層系,即中下侏羅統窯街群(J1-2y)與下白堊統河口群(K1h)。前者為湖沼相沉積的含煤岩系;後者為以泥岩為主夾砂岩、頁岩的湖泊相沉積。其烴源岩主要為暗色泥質岩類,次為煤岩。烴源岩平均厚度泥岩40.3m、煤岩11.6m;面積約為910km2。烴源岩地球化學指標如下:
1.有機質豐度
經與我國陸相生油岩評價標准比較,隴西盆地的各項有機質豐度值普遍偏低,基本屬較差生油岩范圍。
2.有機質類型
對照我國陸相有機質類型劃分評價標准,隴西盆地侏羅系烴源岩有機質類型為腐殖型與腐泥—腐殖型,白堊系烴源岩有機質類型為腐殖—腐泥型(表10-26-2)。
表10-26-2 隴西盆地烴源岩有機質類型表
3.有機質成熟度
根據鏡質組反射率(Ro)測定、岩石熱解最高峰值(Tmax)及紅外光譜1700/1600測定,並按照Ro以0.5%、Tmax以435℃、1700/1600以8.50%作為成烴門限,確定隴西盆地烴源岩有機質成熟階段(表10-26-3)。
表10-26-3 隴西盆地烴源岩有機質成熟度表
(四)儲蓋條件
隴西盆地內自侏羅紀至新近紀各時代地層均具有一定的油氣儲集能力。其中又以上侏羅統享堂群(J3x)與上白堊統香水灘群(K2x)為主要儲油層段,平均厚度分別為300m與600m。
享堂群主要為灰白、灰綠色粗中砂岩與細砂岩,部分為粉砂岩、砂質泥岩。砂質層較多,膠結中等。孔隙度8.2%~14.5%,滲透率1.1×10-3~72.0×10-3μm2,顯示低孔低滲特徵。
香水灘群岩性為桔紅色長石石英砂岩,夾紫紅色頁岩。下部以粉砂岩為主;上部以砂岩為主。砂岩層巨厚,顆粒分選中等,呈半圓—次稜角狀,泥、鐵、灰質充填式膠結。孔隙度平均為5.0%,滲透率<1×10-3μm2,屬特低孔特低滲。
隴西盆地中生代、古近紀和新近紀沉積以砂泥質岩石為主,其中泥質岩估計約占總厚度之1/4。砂岩層之間所夾泥岩、砂質泥岩、頁岩及古近紀和新近紀含石膏層的泥岩等緻密岩層均可作為良好蓋層。
三、資源評價方法與參數
(一)主要參數的獲取
面積資源豐度是類比法的重要參數。根據油氣成藏條件的相似性,隴西盆地選擇柴達木盆地的一級構造單元柴北緣作為刻度區,其油氣面積豐度由柴北緣的面積豐度與該盆地的類比系數相乘得到。
根據盆地和運聚單元類比法評價的評分標准,得到隴西盆地在成藏條件方面的得分情況及相應的根據,總得分34.5分(表10-26-4)。
表10-26-4 隴西盆地類比參數、評分標准和評價得分表
續表
(二)成因法主要參數
成因法主要參數—平均產烴率和油氣運聚系數為根據柴達木盆地產烴率模擬實驗和運聚系數研究成果類比所得的結果(表10-26-5),隴西盆地石油運聚系數為3.00%,天然氣運聚系數為1.02%。
表10-26-5 隴西盆地成因法主要參數計算結果表
(三)可采系數
根據新一輪油氣評價項目辦《油氣資源可采系數取值標准及計算方法》的要求,確定本項目評價盆地可采系數(表10-26-6),隴西盆地石油可采系數為22%,天然氣可采系數為63%。
表10-26-6 隴西盆地油氣可采系數計算表
四、油氣資源評價結果
(一)油氣資源評價結果
隴西盆地由於勘探程度低,缺少鑽孔與物探資料,化探資料也很有限,以往未提交過探明儲量,故本次資評主要採用面積豐度類比法與成因法,再用特爾菲綜合法求得該盆地的油氣資源量。即首先根據油氣成藏條件的相似性,選擇勘探程度高、地質研究程度高、資源探明程度高的柴北緣作為刻度區與隴西盆地進行類比,求取油氣面積豐度、盆地平均產烴率與油氣運聚系數等參數值,然後根據此參數值對隴西盆地進行油氣資源量估算,之後再採用特爾菲法加權,最終確定該盆地的油氣資源量(表10-26-7、表10-26-8、表10-26-9)。
表10-26-7 隴西盆地油氣資源類比法計算結果表
表10-26-8 隴西盆地成因法計算結果表
表10-26-9 隴西盆地特爾菲綜合法油氣資源評價結果表
(二)油氣資源分布
油氣資源量分布包括資源量層系分布、深度分布、地理環境分布、品位分布諸方面。
1.層系油氣資源量分布結果
層系油氣資源量是指油氣資源目前儲集在某個地層層系中的量。隴西盆地存在中生界和新生界兩大套儲集層系(表10-26-10)。隴西盆地的石油與天然氣主要分布在新生界,其地質資源量分別為0.1152×108t與98.94×108m3,各占總資源量的63.10%。
表10-26-10 隴西盆地油氣資源評價分層結果表
2.油氣資源量深度分布結果
油氣資源深度分布是指油氣目前在地下儲集岩中的埋藏深度,它是按不同深度范圍內的資源分配率進行配置的(表10-26-11)。從表中可知,隴西盆地的油氣主要分布在中深層與深層,中深層石油地質資源量為0.0639×108t,可采資源量為0.0126×108t。天然氣地質資源量為54.88×108m3,可采資源量為34.57×108m3。據計算,中深層與深層資源量占盆地總資源量的65.00%。
表10-26-11 隴西盆地油氣資源評價深度分布結果表
3.油氣資源量地理環境分布結果
油氣資源量地理環境分布是指目前儲集在地下岩石中的油氣資源在地表所處的地貌環境。隴西盆地為單一黃土塬地貌特徵,其油氣資源量地理環境分布結果與該盆地油氣資源評價結果相一致(表10-26-12)。石油地質資源量為0.1826×108t,可采資源量為0.0361×108t。天然氣地質資源量為156.79×108m3,可采資源量為98.77×108m3。
表10-26-12 隴西盆地油氣資源評價地理環境結果表
4.油氣資源量品位
油氣資源量品位是指目前儲集油氣資源的岩石物性和采出地面的油氣狀態。隴西盆地油氣資源量品位估算,是按常規與低滲資源量概率給配置的(表10-26-13)。常規油地質資源量為0.1224×108t,可采資源量為0.0242×108t,常規氣地質資源量為105.05×108m3,可采資源量為66.18×108m3。隴西盆地之常規油氣資源量占總資源量的67.00%。
表10-26-13 隴西盆地油氣資源評價資源品位結果表
五、勘探建議
(一)含油氣前景評價
1.北部坳陷
此坳陷面積較大,具繼承性,沉積較為連續,厚度大,其中存在生、儲油氣層系。局部構造發育,成油條件比較有利。侏羅紀、白堊紀地層具有下生上儲的成油組合特徵。因此這一地區有著一定的油氣前景。
2.南部坳陷
此雖為坳陷,但基底淺,起伏較大,古近紀才開始沉積,當時氣候乾燥,僅沉積一套紅層,喪失生油條件。
總之,根據目前所掌握的資料,隴西盆地中的南部坳陷與中央隆起基底埋藏淺,中生代地層大部缺失,僅局部地段存在,烴源岩不發育,古近紀和新近紀紅色地層與古老基岩呈不整合接觸,不利於生油,目前也未發現任何油氣顯示。盆地北部坳陷發育兩套生儲油層系,具有下生上儲的生儲蓋組合,局部構造發育,利於形成油、氣藏,故應具有一定的含油氣前景。
(二)勘探建議
根據資評結果和目前所掌握資料及其認識,提出如下勘探建議:
(1)隴西盆地中的北部坳陷具有一定的含油氣前景,可作為今後油氣地質勘探的重點地區;
(2)在選區內開展地震勘探工作,以明確深部構造形態與斷裂分布狀況,並為鑽探提供依據;
(3)選擇有利部位,進行科學探索井的鑽探,獲取中、新生界油氣成藏條件的地物化探綜合信息,不斷擴大找油氣范圍。
六、小結
隴西盆地是一個在祁連山加里東褶皺帶背景基礎上發育起來的中、新生代山間盆地,對其進行油氣資源評價尚屬首次。由於勘探程度低,評價方法主要採用類比法與成因法分別計算油氣資源量,然後用特爾菲綜合法確定該盆地油氣資源量及其分布,其評價結果為:
石油:遠景資源量0.3351×108t,地質資源量0.1826×108t,可采資源量0.0361×108t。
天然氣:遠景資源量281.81×108m3,地質資源量156.79×108m3,可采資源量98.77×108m3。
從油氣評價結果與現有資料分析,隴西盆地是一個有一定含油氣前景的盆地。