美国非常规油气教程.doc

目录 一、美国大地构造背景 2 二、美国沉积盆地分布 4 三、墨西哥湾沿岸盆地区构造演化 6 四、墨西哥湾盆地成藏组合 7 五、美国油气资源分布规律 10 六、美国非常规油气概况 13 七、参考文献 17 一、美国大地构造背景 北美地台是北美板块的主体，褶皱带围绕地台四周分布。演化总体上表现为大陆同心式的向外增生。北美板块在西部与东太平洋发生挤压聚敛，东侧边界为大西洋扩散中脊。美国由五个部分组成：中部为稳定的地盾和克拉通区，西部是科迪勒拉中生代逆冲褶皱带，南部为马拉松-沃希托晚古生代逆冲褶皱带，东部为阿巴拉契亚早古生代逆冲褶皱带和其东侧的大西洋和墨西哥湾平原，北部为富兰克林地槽（图1-1）。 图1-1 北美构造单元划分图（Brooks,2001） 北美大陆的地质演化起源于加拿大地盾，它是整个北美大陆的核心，呈不规则的椭圆形，包括格陵兰、加拿大中东部的大部分和美国五大湖区的北部，密西西比河流域和五大湖地区所在的中部平原为北美地台主体。 图1-2 美国褶皱造山带分布图（据Curtis，2002；David，2007有改） 图1-3 美国地形图（美国国家地理） 东南部是墨西哥湾沿岸坳陷带和大西洋坳陷带。墨西哥湾平原和墨西哥湾的中生代和新生代沉积岩层披覆于马拉松—沃希托逆冲断层带南侧，形成向墨西哥湾楔状加厚的地层，这套地层古近系—新近系最发育，中、新生代岩层已产生了大量的油气，使墨西哥湾地区成为美国最富产油气的地区之一。 二、美国沉积盆地分布 美国的沉积岩分布面积约为8×106km2，其中浅海大陆架1.4×106km2，沉积岩总体积约为2.35×106km3。除阿拉斯加盆地区外，方位上将美国分成东、中、西、南四部分，再结合美国区域构造演化、沉积环境及油气分布规律等可将美国沉积盆地分为阿拉斯加盆地区、加利福尼亚盆地区、落基山盆地区、西德克萨斯和新墨西哥州东南部盆地区、中陆盆地区、墨西哥湾沿岸盆地区、东内部盆地区、阿巴拉契亚盆地区和大西洋沿岸及沿海盆地区，总计九个盆地区（图2-1）。每个盆地区都有自己独特的大地构造背景及油气地质特征。 图2-1 美国盆地区划分及主要含油气盆地分布图（据Franz et al,2005有改） （阿拉斯加盆地区，加利福尼亚盆地区 落基山盆地区，西德克萨斯和新墨西哥州东南部盆地区，墨西哥湾沿岸盆地区，中陆盆地区，东内部盆地区，阿巴拉契亚盆地区，大西洋沿岸及沿海盆地区） 主要依据沉积盆地所处的板块构造位置来划分盆地类型，将盆地划分为与不同类型板块边缘有关的盆地和内陆盆地。此外，有些盆地在形成和演化过程中会形成多种类型的复合、组合和叠合关系，在这里我们按起决定性作用的应力划分盆地类型。根据上述标准可将美国沉积盆地划分为：内陆盆地和板缘盆地两大类。其中内陆盆地分为克拉通盆地、前陆盆地和类前陆盆地；板缘盆地分为离散型盆地、俯冲边缘盆地和被动大陆边缘盆地（图2-2）。 图2-2 美国沉积盆地分类图 三、墨西哥湾沿岸盆地区构造演化 墨西哥湾盆地区总面积约1.3×106km2，是美国产油气最多的地区。墨西哥湾沿岸区起源于泥盆纪的构造运动和宾夕法尼亚纪至二叠纪的海西运动，北美板块与南美板块碰撞而形成的泛古陆。早三叠世到中侏罗世早期陆壳拉伸变薄，形成裂谷，中侏罗世晚期到白垩纪裂谷中沉积了巨厚的盐层，发育大量的盐构造，新生代时拉腊米运动使盆地北部物源隆起，巨厚的沉积物以三角洲的形式向海洋推进，形成时代向海洋逐渐变新的沉积凹陷，同生断层和滚动背斜发育（图3-1）。 图3-1 墨西哥湾沿岸盆地区构造图（据Ewing，1991有改） 墨西哥湾沿岸盆地区地层北缘出露侏罗系—白垩系外，全区为新生代沉积所覆盖。除少量非海相红层外，其余均为海相沉积。中侏罗统Louann组为粗结晶石盐夹少量石膏。上侏罗统底部为碎屑岩，中部主要为碳酸盐岩，上部多为碎屑岩。白垩系Comanchean组下部以碎屑岩为主，上部为碳酸盐岩，发育礁带；白垩系上部主要为碎屑岩夹泥灰岩和白垩。新生代沉积物主要是陆源碎屑物（图3-2）。 图3-2 墨西哥湾盆地区剖面图（据李国玉等，2005有修改） 四、墨西哥湾盆地成藏组合 美国油气资源丰富，全国50个州中有34个州不同程度的含有油气资源，美国含油气盆地烃源岩分布范围广，发育层系多，从寒武系到新近系均有分布。其中多套烃源岩也是美国著名煤层气、页岩油、页岩气及致密砂岩气等非常规能源勘探开发的主要层系。 美国油气主要富集在墨西哥湾沿岸坳陷、中央地台西南部以及加利福尼亚沿岸的盆地中。这些坳陷和盆地长期稳定下沉，沉积岩发育，构造运动适中，有利于油气的生成和保存。新墨西哥州东南部和中陆盆地区上古生界烃源岩最发育，烃源岩层系包括泥盆系、石炭系、侏罗系和白垩系。东部墨西哥湾沿岸古生界烃源岩相对发育，烃源岩层系包括奥陶系、志留系、泥盆系以及