4．5．1．1 南側新元古界—下古生界成藏組合

震旦紀，東秦嶺－大別造山帶南側中揚子地區(qū)古構造表現為北高南低，區(qū)域上由克拉通盆地向南、北過渡到被動大陸邊緣盆地，沉積相展布由碳酸鹽巖臺地相區(qū)平緩延伸到次深海大陸斜坡。烴源巖主要分布在古隆起北側和南部的被動大陸邊緣裂谷－盆地以及古隆起西側克拉通臺內凹陷淺海盆地，沉積充填物質由暗色細碎屑巖組成，烴源巖以Ⅰ型和Ⅱ1型干酪根為主。古隆起發(fā)展演化也造成地層沉積厚度橫向上具有差異性，中揚子地區(qū)自南向北發(fā)育淺海盆地→穩(wěn)定臺地→古隆起，表現為沉積南厚北薄，下震旦統(tǒng)陡山沱組烴源巖呈向北、北東方向減薄的趨勢。

另一方面，隆升造成地層的剝蝕減薄和沉積減薄，使下震旦統(tǒng)陡山沱組烴源巖上覆地層變薄，在一定程度上延緩了烴源巖的演化，縱觀神農架地區(qū)相當層位的鏡質體反射率皆高于京山地區(qū)，表明古構造（隆起）對于烴源巖演化具有明顯的控制作用（表4－5－1）。

表4－5－1 烴源巖有機質成熟度數據表

早寒武世早期揚子板塊周緣被動裂陷洋盆發(fā)育，如北側有南秦嶺陸緣裂谷盆地，南側有華南裂陷洋盆。研究區(qū)北側裂谷的發(fā)育進一步強化了鄂中古隆的發(fā)育，造成地層缺失。早寒武世梅樹村期和筇竹寺期海侵達最大，成為南方早古生代最大海泛期，也是研究區(qū)南北兩側裂陷洋盆范圍最大的時候，廣泛發(fā)育了黑色巖系深水沉積建造，形成了下古生界的主力烴源巖，烴源巖干酪根類型以Ⅰ型和Ⅱ1型為主，有機碳含量2％～3．5％。因此，下古生界烴源巖主要分布于中揚子南北被動大陸邊緣盆地、陸緣裂谷及克拉通凹陷盆地。

由于研究區(qū)東部鄂中古隆的存在控制了該地區(qū)烴源巖的平面展布。在研究區(qū)東部鐘祥—京山一帶古地貌比較高，海侵最大時期也未波及至此而缺失寒武紀早期沉積；向西南至荊門一帶沉積了與牛蹄塘組（水井沱組）黑色巖系同期異相的劉家坡組碳酸鹽巖沉積，在該地區(qū)烴源巖不發(fā)育；再向西、南至宜昌、神農架一帶水體變深，沉積地層由劉家坡組相變?yōu)榕Ｌ闾两M（水井沱組），沉積建造以黑色巖系為主，成為有利烴源巖發(fā)育區(qū)。該期古陸北側存在同沉積斷裂，控制了下寒武統(tǒng)楊家堡組和莊子溝組深水黑色巖系沉積，為有利烴源巖發(fā)育區(qū)。

中寒武世鄂中古隆進一步向北萎縮，研究區(qū)成為水下高地，巖相組合東西向上具有一定的差異。研究區(qū)北部大洪山一帶沉積中混雜著大量來自北側的古陸陸源碎屑供給，沉積了一套顏色以紫紅色為主、以含粉砂質為特征的沉積建造，巖性下部灰色、紫紅色薄層狀含泥質白云巖與紫紅色云質泥巖、泥巖、粉砂巖不等厚互層；中部紫紅色薄層狀灰質泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖；上部紫紅色薄層狀含泥質粉砂巖、含云質粉砂巖夾紫紅色薄層狀粉砂質泥巖，反映東部京山一帶為水體比較淺、相對干旱的氧化環(huán)境，不利于儲層發(fā)育。而西部神農架—黃陵地區(qū)由灰色薄層狀泥－粉晶白云巖、泥巖、泥質白云巖、砂屑白云巖、礫屑白云巖夾粉砂巖、砂巖組成，可見波痕、粒序遞變等沉積現象，為潮下帶－潮坪沉積相，有利于儲層發(fā)育。在研究區(qū)南部張家界—慈利—通山一帶中寒武世發(fā)育鑲邊臺地，沉積模式以有障壁海岸沉積為主，沉積相帶呈東西向展布，受大陸邊緣淺灘的障壁作用，海水流通不暢，在張家界—慈利—通山一帶北側主要為局限海臺地沉積環(huán)境，加上接近半干旱與溫熱交替的氣候條件，為膏巖發(fā)育創(chuàng)造了有利條件，如秭歸喬家坪膏溶角礫云巖和膏溶角礫灰?guī)r，以及簰深1井含膏云巖，證實了中寒武世在東秦嶺－大別造山帶南側具有閉塞、蒸發(fā)的成膏環(huán)境，推測中寒武世中揚子區(qū)含膏巖沉積分布廣泛，為下伏地層提供了優(yōu)質的局部直接蓋層。

發(fā)生于中奧陶世—志留紀加里東運動對南方構造演化產生了深遠影響，區(qū)域構造和盆地性質進入急劇變革時期。華夏板塊和揚子板塊形成統(tǒng)一的華南板塊，產生南華造山運動，在其北側的揚子地區(qū)坳陷成為隆后前陸盆地，沉積一千多米的砂泥巖，成為廣布的區(qū)域蓋層，至此形成下古生界生、儲、蓋組合，即下組合油氣勘探領域。同時，中奧陶世—志留紀的前陸盆地環(huán)境，在研究區(qū)及南部形成了第三套重要烴源巖，即上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組黑色碳質泥巖，該套烴源巖厚度分布范圍廣，層位穩(wěn)定，有機質豐度高，成為上組合油氣勘探領域的主力烴源巖。而該時期研究區(qū)北側紫陽－平利－竹溪－隨南盆地推測為整個秦嶺洋盆地中一個次級裂陷槽，發(fā)育鈣堿性玄武質角礫熔巖、輝斑玄武巖、氣孔杏仁狀玄武巖等基性火山巖沉積，在隨州洛陽店一帶出現超基性火山巖（橄欖輝斑玄武巖），它們和深海硅泥巖組成，類似深海蛇綠巖，表明研究區(qū)具有過渡洋殼－新生洋殼的特征，因此紫陽－平利－竹溪－隨南盆地不利于烴源巖發(fā)育。

加里東運動在揚子地區(qū)主要表現為整體抬升與剝蝕，早期古隆起繼承性發(fā)展，形成大隆大坳構造格局，如中揚子北緣隆起、江南隆起（？）、黔中隆起及樂山－龍女寺隆起。東秦嶺－大別造山帶南側志留系的殘留厚度總體上北薄南厚，反映了古構造面貌具有北隆南坳的特點（圖4－5－1），平面上在北部恩施—宜昌—荊門—京山—廣濟一帶以北地區(qū)沉積厚度小于1400m，為古隆區(qū)，在南部張家界—岳陽—九江一帶及以南地區(qū)為坳陷帶，志留系沉積厚度大，一般超過2100m，位于兩者之間的地區(qū)為斜坡帶。在北部隆起區(qū)形成兩個次級隆起帶，分別位于神農架西部和京山—武漢一帶；在斜坡帶東西方向上具有中部緩東西陡的特點；在南部坳陷帶呈近東西向延伸，地層厚度變化快，反映加里東期靠近造山帶形成的類前淵沉積的特點。

加里東期形成的隆起帶核部的下古生界均遭受不同程度的剝蝕，本區(qū)西部樂山－龍女寺古隆起一帶，志留系不僅被剝蝕殆盡，奧陶系—寒武系也遭到不同程度的剝蝕，使部分聚集的油氣散失。而本區(qū)志留系尚殘存有1000m左右，向東到湘鄂西一帶，志留系殘厚可達1500m以上，對下組合志留系區(qū)域蓋層具有一定的破壞作用，由于該期下組合烴源巖尚未進入生烴高峰，因此對早期的油氣藏影響較?。煌瑫r有利于碳酸鹽巖儲層的改造，隆起帶之間則為下古生界深埋坳陷帶，古隆起的繼承性發(fā)展演化控制了烴源巖的分布和演化。

圖4－5－1 加里東期古構造與下組合油氣顯示疊合圖

從表4－5－2可以看出，東秦嶺－大別造山帶南側下震旦統(tǒng)陡山沱組和下寒武統(tǒng)兩套主要烴源層演化橫向上具有明顯的差異，總體表現為南早北晚、西早東晚的特點，如下寒武統(tǒng)烴源巖，在東西方向上西部湘鄂西楊家坪地區(qū)分別在海西晚期、印支晚期達到生油高峰和生氣高峰，而東部江漢平原南部分別在印支中晚期、燕山早中期達到生油高峰和生氣高峰；在江漢平原地區(qū)南北方向上，位于古隆起南部坳陷區(qū)的簰深1井進入生油、生氣的高峰時間最早，分別為早三疊世晚期、早侏羅世早期；京山地區(qū)惠亭山剖面因位于古構造相對高部位，進入生油高峰、生氣高峰的時間較晚，分別為晚三疊世早期、中侏羅世中期。由此表明古隆起對烴源巖熱演化具有明顯的控制作用，處于不同古構造部位的烴源巖熱演化進程是不同步的，表現為在持續(xù)發(fā)展的古構造背景下，坳陷區(qū)生烴演化進程要早于斜坡帶和古隆起區(qū)。

表4－5－2 研究區(qū)及周緣下古生界烴源巖演化史簡表

由于加里東期末下震旦統(tǒng)、下寒武統(tǒng)烴源巖發(fā)育區(qū)皆已進入生油期，在湘鄂西區(qū)宜恩—鶴峰—五峰一帶和江漢平原區(qū)荊州—洪湖—崇陽一帶的下震旦統(tǒng)陡山沱組、下寒武統(tǒng)烴源巖成熟度相對較高，鏡質體反射率大于0．8％，已開始進入生油高峰階段，且加里東期下寒武統(tǒng)烴源巖生烴強度（10×108～300×108m3／km2）遠遠大于下震旦統(tǒng)烴源巖生烴強度（10×108～80 ×108m3／km2），易形成烴濃度封閉，同時該期斷裂不發(fā)育，缺乏縱向上的輸導系統(tǒng)，加之下寒武統(tǒng)烴源巖上覆中寒武統(tǒng)含膏巖蓋層的發(fā)育形成有效的封蓋，使加里東期油氣具有較好的保存條件。

在研究區(qū)北部形成的加里東期古隆起成為控制早期油氣側向運移指向區(qū)。東秦嶺－大別造山帶南側加里東期古隆起具有繼承性，而加里東末期研究區(qū)及周緣下震旦統(tǒng)烴源巖及下寒武統(tǒng)烴源巖相繼達到生油窗，繼而進入生油高峰，大量液態(tài)烴的產生使烴源巖內部壓力增大，隨后向上下相鄰儲集層中排放液態(tài)烴以求壓力平衡，完成從烴源層向儲層的初次運移過程。此時，處于東秦嶺－大別造山帶南側中揚子北緣的古隆起已經形成，且南部凹陷部分地區(qū)的生烴時間早，因此在流體浮力、地靜壓力與濃度差等作用力的驅動下，液態(tài)烴從南部坳陷高勢區(qū)向古隆起低勢區(qū)方向運移，液態(tài)烴以沿儲層型和不整合面型或兩者的復合型輸導體系側向運移為主，而下寒武統(tǒng)、志留系蓋層埋深大于1000m，也進入有效期，有利于形成油氣藏。從京山、宜昌等地奧陶系、寒武系油苗及與之相伴生的含烴包裹體及演化瀝青包裹體，到在儲層孔洞縫充填礦物的晶間隙及孔隙壁上現今可見到的儲層瀝青，它們都是加里東—海西期液態(tài)烴在儲層中運移聚集的證據。因此，本區(qū)所處的古隆起成為早期干酪根生烴灶生成的液態(tài)烴運聚的有利指向區(qū)，而在古隆起控制下形成的多套良好的巖溶型儲層為液態(tài)烴富集提供了空間和場所。

綜上所述，加里東期古隆起的繼承性發(fā)展控制了下組合成藏的物質基礎、動態(tài)演化和早期的油氣運移聚集，縱向上構成東秦嶺－大別造山帶南側第一套油氣生儲蓋組合——下組合（震旦系—志留系）。

海西期構造運動在東秦嶺－大別造山帶南側總體表現為升降運動為主，造成泥盆紀—二疊紀地層之間發(fā)育了多個平行不整合，總體隆升剝蝕量有限，對油氣保存體系以建設性為主。此外，上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組下部黑色碳質泥巖烴源巖進入生油門限，開始生油，由于志留系砂泥巖沉積充填特征決定了其輸導體系不發(fā)育，該時期液態(tài)烴主要以吸附烴的形式儲存在烴源巖中，部分進入致密砂巖儲層中，未能發(fā)生長距離的初次運移。

印支期揚子板塊內部構造變形表現為大隆大坳構造面貌，即“三坳兩隆”格局，由于隆起剝蝕層位主要涉及中生代地層，同時斷裂不發(fā)育，因此對下古生界油氣破壞作用有限，同時隆升剝蝕造成流體勢能調整，為早期生成的油氣和溶于水的天然氣提供二次運移聚集驅動力，而隆起帶本身又成為油氣運移的有利指向區(qū)，古隆起上見到眾多的油氣顯示就是證據。

印支期，研究區(qū)及鄰區(qū)下震旦統(tǒng)及下寒武統(tǒng)烴源巖已進入濕氣階段，進而達到生氣高峰（表4－5－2），此時的下組合目的層系的古構造在繼承了加里東期古隆起的基礎上，在黃陵和潛江—京山兩地發(fā)育向南突出的鼻狀隆起。由于氣比油的浮力大，且隨著深度增加，地靜壓力也更大，因此氣比油以更快的速度向低勢區(qū)方向運移。與此同時，先期已進入儲層的液態(tài)烴隨著埋深增加，溫度壓力升高，在后期熱裂解作用下生成甲烷及儲層殘余瀝青，一方面減小了濃度差，一方面瀝青充填了部分洞、縫，阻礙了氣的運移，這樣，氣態(tài)烴的運移速度將減緩，同時古隆起背景的存在成為油氣運移的指向。京山地區(qū)奧陶系主要發(fā)育兩組裂縫，走向分別為290°～302°、334°，兩組均形成于印支期，含油豐富，裂縫充填方解石中烴類包體以液態(tài)烴為主，少量氣態(tài)烴，表明印支期為早古生代烴源層油氣運移、調整的主要時期。

印支期，震旦紀—早古生代形成的古油藏中的原油開始裂解，對于下組合而言已經由干酪根型烴源灶供烴為主轉為以古油藏油裂解型烴源灶供氣為主，有利的供烴區(qū)位于加里東—海西期的古隆起和斜坡帶。并且上組合主要烴源巖二疊系已開始進入生油階段（表4－5－3），但由于未達到生油高峰期規(guī)模，生烴量有限，在部分地區(qū)可發(fā)生短距離運移，而志留系烴源巖進入生油高峰，生烴強度達（20．0～30．0）×108m3／km2。

表4－5－3 江漢平原區(qū)上古生界烴源巖演化史簡表

燕山運動以來，由于構造活動逐漸增強，構造隆升和斷裂、裂縫日益發(fā)育，油氣運移以垂向運移為主，其蓋層連續(xù)性被破壞，保存條件逐漸變差，造成早期的油氣藏重新調整、分配、破壞，如研究區(qū)西部湘鄂西地區(qū)宜都構造、長陽構造等。

下震旦統(tǒng)陡山沱組、下寒武統(tǒng)烴源巖在早侏羅世鏡質體反射率已高達2．0％～4．0％，生烴潛力基本已經耗盡，已不具備二次生烴的可能；上奧陶統(tǒng)五峰組—下志留統(tǒng)龍馬溪組烴源巖在早白堊世鏡質體反射率也已高達2．0％～3．0％，烴源巖均已達過成熟階段，生烴潛力也已基本耗盡，在晚白堊系—古近系深埋時，也不具備二次生烴的可能。

下古生界成藏組合經歷了復雜的構造演化，烴源巖具有高演化的特點，發(fā)生過油氣運移聚集的過程，但在印支期以來的多期構造變形變位改造下，可供勘探的有效成藏組合分布范圍急劇縮小，現今主要分布在構造穩(wěn)定帶（如宜昌穩(wěn)定帶、當陽滑褶帶和湘鄂西地區(qū)復向斜）、晚期構造反轉拉張區(qū)（如江漢平原沉湖—沔陽地區(qū)）以及推覆體下盤影子盆地發(fā)育區(qū)。

4．5．1．2 北側新元古界—下古生界可能成藏組合

造山帶北側新元古界—下古生界勘探層系目標區(qū)主要為華北南緣（汝南－東岳凹陷）、豫西地區(qū)等地。

1．海相泥質烴源巖發(fā)育

華北南緣新元古界—下古生界暗色泥頁巖分布較廣，主要發(fā)育于下寒武統(tǒng)下部東坡組／雨臺山組頂部，以及青白口系崔莊組／劉老碑組下部。

青白口系潛在烴源巖：主要分布于華北南緣青白口系崔莊組／劉老碑組下段，暗色泥頁巖厚度和有機質豐度均具自東南向西北變好的特點，有機質豐度中等，熱演化程度高；地史上曾具備較強的生烴潛力，有機地球化學分析證實，豫西青白口系崔莊組下部深灰色泥頁巖為潛在烴源巖。

下寒武統(tǒng)優(yōu)質烴源巖：華北南緣下寒武統(tǒng)下部海相灰黑色含磷泥頁巖分布廣、厚度穩(wěn)定，雖然厚度不大，但有機質豐度高，干酪根類型好，處于高成熟—過成熟階段。其厚度和有機質豐度呈現自北向南、自西向東變好的趨勢。總體評價為一套“臺緣斜坡型”的天然氣優(yōu)質烴源巖。

2．華北南緣下寒武統(tǒng)油氣顯示

霍邱馬店下寒武統(tǒng)雨臺山組的熒光薄片均具有不同程度的熒光顯示，熒光顏色有黃色、橙黃色、褐黃色、黃褐色、藍色及白色，表明下寒武統(tǒng)烴源巖具有多次生烴的能力，以及明顯的油氣運移特征。另外，在雨臺山組上覆下寒武統(tǒng)猴家山組底部砂灰?guī)r中見到固體瀝青和輕質原油運移的“浸染狀”蹤跡。

3．發(fā)育多套儲蓋組合，配置關系良好

華北南緣新元古界—下古生界發(fā)育多套儲蓋組合，具有較好的儲蓋配置關系。

儲集巖：華北南緣新元古界—下古生界儲集巖主要為砂巖、白云巖以及碳酸鹽巖溶儲層。砂巖主要發(fā)育于青白口系三教堂組（豫西）／伍山組、四十里長山組（淮南），震旦系董家組下部（豫西），下寒武統(tǒng)辛集組（豫西）／猴家山組（淮南）。白云巖主要發(fā)育于青白口系洛峪口組上部，震旦系黃蓮垛組、董家組上部（豫西）／四頂山組（淮南），下寒武統(tǒng)朱砂洞組（豫西）／昌平組（淮南），上寒武統(tǒng)炒米店組（豫西）。碳酸鹽巖溶儲層主要發(fā)育于上古生界／下古生界／震旦系／青白口系之間的平行不整合面之下，以巖溶孔洞縫儲集空間為主，鉆井資料揭示，造山帶北側下古生界頂部多口探井發(fā)生井漏現象，表明巖溶侵蝕面具有良好的縫洞發(fā)育條件和儲集能力。

蓋層：華北南緣下古生界—新元古界蓋層主要為泥頁巖、含膏碳酸鹽巖。泥頁巖主要分布在青白口系崔莊組／劉老碑組、洛峪口組，下寒武統(tǒng)東坡組／雨臺山組；而下古生界頂部最好的蓋層為上石炭統(tǒng)本溪組的鋁土泥巖，為造山帶北側的區(qū)域性蓋層。含膏碳酸鹽巖主要分布在下寒武統(tǒng)朱砂洞組和饅頭組饅頭段，在辛集剖面下寒武統(tǒng)朱砂洞組、饅頭組分別見膏溶角礫巖，厚度為2～20m。

儲蓋組合：華北南緣新元古界—下古生界儲蓋組合自下而上可以劃分為三個儲蓋組合：①下部儲蓋組合，以青白口系—震旦系多套砂巖、白云巖為儲層，下寒武統(tǒng)東坡組／雨臺山組頁巖為蓋層，與下伏青白口系潛在烴源巖組成較好的儲蓋組合；②中部儲蓋組合，則由下寒武統(tǒng)辛集組／猴家山組砂巖以及朱砂洞組／昌平組白云巖為儲層，朱砂洞組、饅頭組饅頭段含膏碳酸鹽巖為蓋層，與下伏下寒武統(tǒng)辛集組、東坡組／雨臺山組的優(yōu)質烴源巖組成良好的生儲蓋組合；③上部儲蓋組合，由奧陶系／寒武系頂部的巖溶侵蝕孔洞縫儲層與上覆上石炭統(tǒng)本溪組鋁土泥巖蓋層組成跨越式組合，儲蓋配置關系良好。

4．可能的成藏組合

華北南緣霍邱下寒武統(tǒng)雨臺山組瀝青質油苗證明，其中部組合推測可能成為有效的自生自儲型成藏組合。