羌塘盆地构造演化与油气生成和保存 | 第二次青藏高原综合科学考察研究丛书

西藏地区是中国大陆上面积最大、勘探和认识程度最低的含油气大区，该区位于全球油气产量最高、储量最丰富的特提斯构造域中段，与之毗邻的西段是著名的中东油气区和中亚油气区，东段是东南亚油气区，特提斯构造域面积仅占全球面积的17%，油气储量却占世界探明总储量的70%。在西藏地区发育了一系列大型中生代、新生代沉积盆地，其中海相沉积盆地主要包括羌塘盆地、措勤盆地、比如盆地、岗巴– 定日盆地等，陆相盆地主要包括伦坡拉盆地、尼玛盆地、洞错盆地、可可西里盆地等，构成中生代海相盆地和新生代陆相盆地两大勘探领域。西藏地区中生代海相盆地与中东、北非、中亚油气区具有相似的地质背景和石油地质条件，其中羌塘盆地沉积厚度大、生油层丰富、区域封盖发育，具有较好的储层条件，是该区最具勘探前景的含油气盆地。

▲ 羌塘盆地上三叠统烃源岩野外露头及岩心特征

a. 羌塘盆地北部多色梁子剖面：藏夏河组泥页岩夹砂岩野外照片；b. 北羌塘南部沃若山剖面：土门格拉组含煤系泥岩野外照片；c. 南羌塘北部扎那陇巴剖面：土门格拉组含煤系页岩照片；d. 羌塘东部羌资-7 井：巴贡组泥岩照片

羌塘盆地大地构造位置夹持于拉竹龙– 金沙江构造带和班公湖– 怒江构造带之间，盆地发育巨厚的中生代海相沉积，不仅是我国面积最大的中生代海相盆地，也是西藏地区海相地层保存最为完整的沉积盆地。

▋羌塘盆地油气勘查始于20 世纪90 年代：

1993~1998年中国石油天然气集团有限公司成立了新区油气勘探事业部青藏油气勘探项目经理部，开始对羌塘盆地、措勤盆地、比如盆地、昌都盆地、岗巴– 定日盆地等开展了系统的石油地质调查与研究工作，包括石油地质路线调查与填图、遥感地质解译、重力测量、航磁测量、大地电磁测量、二维地震、油气化探等。本次工作查明了羌塘盆地的地层、沉积、构造和基本油气地质条件，取得的主要认识包括：羌塘盆地发育多套烃源层，生烃潜力巨大，具有雄厚的找油基础；盆地白云岩、生物礁、颗粒滩发育，为油气聚集提供了有利的储集空间；泥质岩和膏盐在侏罗系不同层位发育，是盆地良好盖层；盆地发育多套生储盖组合；盆地大型背斜构造发育，为油气聚集提供了有利场所；盆地具有较好的油气远景与资源潜力，应作为西藏地区首选勘探目标（赵政璋等，2001a，2001b，2001c，2001d）。
在1997~2003 年，国家重点基础研究发展计划（973 计划）“羌塘盆地演化与油气资源远景”课题在羌塘盆地发现隆鄂尼–昂达尔错古油藏带，进一步证实了盆地存在大规模油气聚集和成藏过程（王成善等，2004）；自然资源部“十·五”重点研究项目“青藏高原重点沉积盆地油气资源潜力分析”对西藏地区主要海相盆地生、储、盖、油气保存条件及资源潜力等开展了综合分析与资源潜力评价。
2004~2014 年，自然资源部实施了“青藏高原油气资源战略选区调查与评价”专项，对羌塘盆地、措勤盆地、岗巴– 定日盆地、比如盆地等海相盆地以及新生代陆相盆地开展了地质走廊大剖面、1 ︰ 5 万构造与化探详查、大地电磁测深、二维地震等调查，对羌塘盆地、措勤盆地、可可西里盆地以及沱沱河盆地等进行了油气资源量预测。与此同时，中国石油化工集团有限公司海相前瞻性项目也对羌塘盆地沉积充填序列、构造格架、岩相古地理和石油地质条件等开展了调查与评价。
2009~2014 年，中国地质调查局实施了“青藏高原重点盆地油气资源战略调查与选区”和“青藏地区油气调查评价”计划项目，通过二维地震、大地电磁测量、地质浅钻和微生物地球化学等调查，对羌塘盆地开展了靶区优选，优选出6 个油气勘探有利区带和9 个重点区块（王剑等，2009 ；李亚林，2011），并于2016~2018 年在北羌塘拗陷半岛湖地区实施了羌科1 井工程（深度为4696m），发现了多层油气显示及多套膏泥岩（王剑等，2022），深化了对羌塘盆地油气地质及保存条件的认识。

▋经过几十年的不懈努力和探索，在羌塘盆地基础地质、油气地质、地球物理勘探技术等方面，取得了系列成果，形成了以下认识：

羌塘盆地沉积厚度巨大（6000~13000m），与全球油气资源最为丰富的特提斯构造域油气区具有相似的地质背景和石油地质条件；
盆地发育多套优质烃源岩，具有较好的生烃潜力，具有形成大型油气田的物质基础，其中上三叠统巴贡组和中—下侏罗统曲色组烃源岩厚度大、有机碳含量高、有机质类型好，为盆地主力烃源岩；
羌塘盆地发育多套储集层，其中南羌塘拗陷主要储集层为中侏罗统布曲组白云岩，白云岩分布广泛、物性好、厚度大、普遍含油，为盆地优质储层；
羌塘盆地区域性封盖层发育，北羌塘拗陷中—下侏罗统雀莫错组和中侏罗统夏里组发育厚度巨大的硬石膏层和含膏泥质岩，且均具区域性分布特点，表明盆地具有较好的封盖条件；
盆地沉积充填序列、地层– 构造格架、岩相古地理特征、基底隆拗格局和石油地质条件研究表明，羌塘盆地中生界发育上三叠统巴贡组—中侏罗统雀莫错组、下侏罗统曲色组—中侏罗统夏里和中侏罗统布曲组—夏里组等多套生储盖组合；
南羌塘隆鄂尼– 昂达尔错– 鄂斯玛白云岩油砂带及羌塘盆地周缘与中央隆起带广泛分布油气（250 余处），表明羌塘盆地曾有过大规模的油气生成、聚集成藏过程；
羌塘盆地资源潜力巨大，油气远景资源量可达50 亿~100 亿t（王成善等，2001 ；王剑等，2004，2009 ；刘家铎等，2007）。

▲ 羌塘盆地有利保存单元和远景区预测图

▋2019 年以来，第二次青藏高原综合科学考察任务八“青藏高原油气形成保存规律与资源潜力评价”专题针对羌塘盆地存在的关键问题展开。

尽管西藏地区以羌塘盆地为代表的海相沉积盆地与特提斯构造域油气区具有相似的大地构造背景，并且具有良好的资源前景，但是在整个特提斯构造域，油气分布具有明显的不均一性，油气资源集中分布在少数几个地区，不同构造背景、不同性质与类型的沉积盆地以及不同的古地理条件控制了油气资源形成与分布。此外，西藏地区中生代盆地在大陆汇聚和高原隆升过程中经历了多期不同构造事件的叠加改造，并且发生剥露抬升，成为现今世界海拔最高、面积最大的高原，这一强烈的“盆– 原”转化过程对盆地油气系统产生了巨大影响。原型盆地在大陆汇聚和高原隆升过程中遭受强烈改造，现今盆地多表现为残留形态，使得油气成藏条件和保存规律异常复杂，而国际上目前对于这种高海拔、强改造、复杂改造型盆地油气成藏的规律尚无先例可循，如何准确认识多期构造事件对盆地油气保存条件的影响，是该区油气资源评价和取得勘探突破面临的难题。从目前研究结果来看，羌塘盆地还存在以下亟待解决的重大地质和石油地质问题。

中生代盆地性质及演化问题。全球大型油气田研究表明沉积盆地的性质和大地构造背景对形成大型油气田具有重要的控制作用。以特提斯构造域最为富集的中东波斯湾地区为例，那里具备了三种最好的油气聚集构造背景，即陆—陆碰撞形成的扎格罗斯前陆盆地、波斯湾被动陆缘盆地和东阿拉伯半岛大陆裂谷盆地。然而，目前对羌塘中生代盆地的性质仍存在较大的争议，存在前陆盆地（李勇等，2001 ；王成善等，2001）和被动大陆边缘盆地（王剑等，2009，2022）等不同的观点，制约了对盆地油气形成与成藏条件的准确认识。
盆地古地理演化对生、储、盖石油地质条件的控制问题。全球大型油气古地理研究表明，沉积盆地所处的古纬度、古气候和古海洋条件是大型油气区烃源岩、储集层发育和大型油气藏形成的主控因素（Parrish and Curtis，1982 ；Klemme，1994 ；朱日祥等，2023）。羌塘盆地晚三叠世—中侏罗世是烃源岩、主力储层发育的重要时期，但是目前对盆地关键烃源岩和储层与全球重大地质事件的关系仍存较大争议，对盆地上三叠统巴贡组和下侏罗统曲色组两套主力烃源岩形成的古地理背景、分布特征，以及古地理对烃源岩品质的影响还不清楚。
多期构造事件对盆地的改造作用及其生烃过程的影响问题。羌塘盆地早白垩世晚期以来经历了多期构造运动（事件），但目前对盆地构造变形和地表隆升主要发生在中生代拉萨– 羌塘地体碰撞时期（Murphy et al.，1997 ；Kapp et al.，2005 ；Volkmer et al.，2007 ；Staisch et al.，2016），还是新生代印度– 欧亚碰撞时期（Rowley and Currie，2006；Wang et al.，2008a；Rohrmann et al.，2012；Li et al.，2015c；Lin et al.，2020）尚存在不同的认识，造成对构造圈闭定型时间及其与油气生成的关系、不同事件对盆地沉积埋藏史、油气生成史的影响存在较大分歧。例如，羌塘盆地目的层的基本构造变形样式存在复式褶皱和多层大规模逆冲推覆等不同认识，一种观点认为南、北羌塘均表现为复式褶皱，北羌塘盆地南北边界和南羌塘断裂相对发育（李亚林，2006 ；Li et al.，2012，2015c）；另一种观点则认为南、北羌塘均表现为多层大规模逆冲推覆（吴珍汉等，2014，2016）。此外，对羌塘盆地变形改造和隆升过程与盆地埋藏史、油气生成史的关系还不清楚，如盆地构造变形和抬升剥蚀是拉萨– 羌塘地体碰撞作用的结果，还是新生代印度– 欧亚板块碰撞的结果还不清楚。
盆地构造改造与油气保存问题。油气作为一个流体系统，是地质体中最敏感的部分，油气形成之后，每一次构造事件都对油气的运聚和保存产生明显的影响，即在原型盆地改造过程中使油气藏发生二次运移、破坏乃至部分和全部消失。后期造山作用的构造改造和高原强烈抬升，使得盆地主要勘探目的层不同程度出露，油气保存条件发生显著改变，但对不同时期造山作用和地表抬升对盆地油气形成和保存的影响程度还很不清楚，如何准确认识每次构造事件对盆地的改造作用成为盆地油气评价的关键。但是从目前的研究成果来看，对于油气保存条件的研究是盆地油气地质调查与评价中的最薄弱环节，前期开展的研究也主要是针对盖层条件的研究，而对后期构造改造和隆升作用这两个最为关键问题的认识程度较低。

▲ 羌塘盆地构造演化与油气成藏与保存关系图

2019 年以来，第二次青藏高原综合科学考察任务八“青藏高原油气形成保存规律与资源潜力评价”专题针对羌塘盆地存在的关键问题，以板块构造学、沉积盆地动力学和含油气盆地分析理论为指导，对盆地沉积、古地理、结构构造、油气地质条件以及盆地改造作用和保存规律等开展了调查研究，分析了盆地主要烃源岩、储集层和盖层时空分布及其主控因素，对盆地构造改造与油气保存条件进行了分析。在研究思路上突出盆地关键时期构造演化和后期改造与保存条件研究，即以盆地演化为基础，以盆地现今构造特征和构造格局为重点，以后期构造演化的构造事件研究为主线，将地层与沉积、构造分析、热年代学、油气保存单元分析等多种手段结合，分析各期构造事件的变形特征及其对盆地结构构造的控制作用，探讨盆地构造、岩浆和隆升剥蚀对油气保存条件的影响及其复合效应，探索高海拔、改造型盆地油气形成与保存规律，并对盆地有利远景区带（区块）进行预测，本研究成果对羌塘盆地下一步油气评价和勘探工作具有借鉴和指导意义。

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《》（李亚林等著. 北京 : 科学出版社, 2024. 9）是第二次青藏高原综合科学考察研究青藏高原油气形成保存规律与资源潜力评价科考分队众多科研和科考人员长期不畏艰苦、辛勤劳动的成果。

李亚林为本书主编，是中国地质大学（北京）的教授，也是第二次青藏高原综合科学考察研究“青藏高原油气形成保存规律与资源潜力评价”专题的总负责人。具体各章作者贡献如下：

前言、内容简介由李亚林撰写；
第1 章由李亚林、毕文军撰写；
第2 章由付修根、王剑撰写；
第3 章由付修根撰写；
第4 章由张佳伟、钱信禹等撰写；
第5 章由李亚林、程剑波等撰写；
第6 章由毕文军、梁鹰、贺海洋、杜林涛等撰写；
第7 章由毕文军、李亚林等撰写；
第8 章由肖思祺、何志浩等撰写；
李亚林、梁鹰对全书进行统稿。

参加科学考察工作的，除本书中的各位撰稿人以外，还包括中国地质大学（北京）的王成善、韩中鹏、李帅、王新航、马星铎、李子健、贾永永、黄松、张文忠、杨博、程欢、周子豪、武可聪、宋继政、胡泽凡、范东旭、孙逍晓、张烨、苗澍青、张栩、李圆祥。特别感谢中国科学院地质与地球物理研究所的吴福元院士和秦克章研究员、中国科学院青藏高原研究所的丁林院士和王立成研究员、西藏自治区地质矿产勘查开发局的多吉院士对本次考察的大力支持。在科考过程中得到了西藏自治区自然资源厅、西藏自治区林业和草原局、西藏自治区地质矿产勘查开发局、中国地质大学（北京）科技处、西南石油大学科技处、西藏地勘局第六地质大队、中石化勘探分公司等单位给予的大力支持与帮助，在此，谨向所有关心、支持和帮助本书出版的单位和个人致以衷心的感谢！

本文摘编自《羌塘盆地构造演化与油气生成和保存》（李亚林等著. 北京 : 科学出版社, 2024. 9）一书“前言”，有删减修改，标题为编者所加。

(第二次青藏高原综合科学考察研究丛书)

责任编辑：焦健

本书介绍了第二次青藏高原综合科学考察研究之青藏高原油气形成保存规律与资源潜力评价科考分队对羌塘盆地油气资源的调查与研究成果。全书以羌塘盆地构造演化为主线，分析了中生代关键时期盆地沉积– 构造演化及其与石油地质条件的关系，系统总结了盆地基本构造格局和构造变形特征，对盆地构造单元进行了精细划分，厘清了盆地中生代晚期以来构造事件及其与盆地变形改造、隆升剥蚀的关系，以及构造事件对油气生成与保存条件的影响，同时根据盆地变形改造、岩浆活动、抬升剥蚀等对盆地有利油气保存单元进行了预测，指出了盆地油气有利保存远景区，对羌塘盆地下一步油气评价和勘探工作具有借鉴和指导意义。

本书可供从事石油地质、青藏高原基础地质研究和油气资源勘查等专业的科研、教学等相关人员参考使用。

（本文编辑：刘四旦）