潘諾尼亞盆地構(gòu)造演化特征

付 喆

（長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州434023）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

潘諾尼亞盆地是發(fā)育于阿爾卑斯－喀爾巴阡褶皺帶上的正反轉(zhuǎn)盆地，中新世中期前為大型裂谷盆地，發(fā)育完整的前裂谷、同裂谷、后裂谷層序，中新世中期后發(fā)生擠壓反轉(zhuǎn)。潘諾尼亞含油氣盆地隸屬于中歐油氣區(qū)，位于阿爾卑斯造山帶內(nèi)，北部和東部以喀爾巴阡山脈為界，南部為南喀爾巴阡山或迪納里克山系 （屬于阿爾卑斯山系），西部邊界由阿爾卑斯山系的東南部構(gòu)成［1］（見圖1）。晚第三紀(jì)盆地是該區(qū)油氣勘探的主要目標(biāo)，其面積約20.59×104k m2。

圖1 潘諾尼亞盆地構(gòu)造分區(qū)圖

2 盆地構(gòu)造演化特征及靜態(tài)要素

2.1 構(gòu)造特征

潘諾尼亞盆地伴隨阿爾卑斯式扭壓與剪切變形以及潘諾尼亞地殼斷塊的旋轉(zhuǎn)而形成，中古生代3個(gè)不同塊區(qū)基底巖系高度變形并伴有復(fù)雜的推覆體褶皺帶。早第三紀(jì)海相陸緣沉積較厚區(qū)域發(fā)生了伸展形變和斷裂，潘諾尼亞斷塊和索爾諾克海槽邊緣濁積巖沉積物發(fā)生擠壓變形。裂谷同期以斷裂發(fā)育和走滑變形為特征，而裂谷后期以熱沉降和快速沉積為特征，后者從中新世晚期持續(xù)到全新世，并伴隨著輕度形變的差異沉降。晚第三紀(jì)中新世早期形成的拉分子盆地，在南中匈斷裂帶尤為常見，這些子盆地常以呈鏟狀大位移的正斷層為界，子盆地的形成與一系列北東－南西向的走滑運(yùn)動以及伴隨的北西向共軛剪切作用有關(guān)。中新世末期中匈斷裂帶形成了復(fù)雜斷裂發(fā)育區(qū)，在其他地區(qū)正斷層形成了反轉(zhuǎn)構(gòu)造。后裂谷期的熱沉降作用導(dǎo)致了沉積物快速堆積，伴隨著差異沉陷作用，導(dǎo)致許多子盆地內(nèi)和基底隆起區(qū)不整合。裂谷后期構(gòu)造活動較穩(wěn)定，形成了未受擾動的沉積層。

2.2 演化特征

潘諾尼亞盆地是由前寒武、古生代和中生代地層組成的阿爾卑斯－喀爾巴阡變質(zhì)褶皺帶上發(fā)育起來的新生代沉積盆地。該區(qū)在中古生代的地質(zhì)演化較為復(fù)雜，海西期造山作用使地殼參與了岡瓦納古陸和勞倫古陸之間的碰撞，最終成為聯(lián)合古陸的組成部分。晚二疊世特提斯海重新張開，造成邊緣地殼斷塊的沉陷，并發(fā)育了大陸蒸發(fā)巖沉積。從三疊紀(jì)到侏羅紀(jì)，特提斯海持續(xù)裂張，在海槽和開闊海陸架上形成深海沉積及淺海碳酸巖臺地。晚侏羅世到早白堊世，歐洲和非洲板塊發(fā)生大規(guī)模相互作用，普利亞地塊逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)發(fā)育了帶濁積邊緣的俯沖帶并伴隨有鈣堿性火山活動。中新生代晚期，隨著歐洲板塊向非洲板塊的推進(jìn)以及前緣小碎塊的碰撞，產(chǎn)生了阿爾卑斯褶皺帶，潘諾尼亞第三紀(jì)盆地就此產(chǎn)生。白堊紀(jì)和早第三紀(jì)分離的地殼組成內(nèi)喀爾巴阡褶皺帶。

1）陸緣盆地發(fā)育階段 在始新世和漸新世初期，分離的阿普利亞、蒂薩和排凹叟地殼板塊匯聚并伴隨著扭壓作用和旋轉(zhuǎn)作用，導(dǎo)致了潘諾尼亞斷塊的發(fā)育。最著名的是匈牙利下第三系盆地和地殼斷塊邊緣的濁積巖盆地，這種格局持續(xù)到早中新世。匈牙利下第三系盆地在漸新世中期經(jīng)歷了構(gòu)造反轉(zhuǎn)，其總體隆起并遭受侵蝕。在晚漸新世或早中新世，伴隨著大量旋轉(zhuǎn)和持續(xù)的擠壓，潘諾尼亞地殼斷塊開始向東部溢出，在其邊緣產(chǎn)生了喀爾巴阡山弧。

2）弧后裂谷盆地發(fā)育階段 當(dāng)潘諾尼亞斷塊抬升到歐洲板塊之上時(shí)，巨厚地殼導(dǎo)致巖石圈重新調(diào)整，在喀爾巴阡山弧后開始發(fā)育復(fù)雜伸展盆地系統(tǒng)，晚第三紀(jì)弧后裂陷盆地就此開始形成。裂谷盆地形成初期基本上與外喀爾巴阡山脈擠壓變形屬于同一時(shí)期，隨著總體應(yīng)力釋放和差異熱沉降，產(chǎn)生廣泛的快速后裂谷期沉積。中新世中期，火山運(yùn)動和擴(kuò)張運(yùn)動達(dá)到高潮，同時(shí)歐洲大陸板塊俯沖形成褶皺沖斷帶。中新世晚期，伴隨著剪切作用，在潘諾尼亞盆地南緣的薩瓦河次盆，早期同生斷裂發(fā)生了反轉(zhuǎn)。大多數(shù)大型伸展運(yùn)動在中新世末期停止，中型伸展運(yùn)動、走滑作用以及正斷層作用則一直持續(xù)到上新世，潘諾尼亞盆地邊緣持續(xù)抬升，同時(shí)東喀爾巴阡山脈不斷擠壓。晚期的走滑運(yùn)動和扭曲斷裂運(yùn)動卷入許多新的沉積物，形成潘諾尼亞盆地現(xiàn)今復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)。在上新世構(gòu)造活動普遍減弱，在上新世末期，潘諾尼亞盆地內(nèi)部的許多地壘被埋藏。在第四紀(jì)，潘諾尼亞盆地邊緣持續(xù)上升，其中心繼續(xù)下降，并在晚期發(fā)生走滑調(diào)整。

2.3 靜態(tài)要素

潘諾尼亞盆地油氣區(qū)烴源巖包括中生代基底巖系發(fā)育的烴源巖、下第三系陸緣盆地發(fā)育的烴源巖和上第三系斷陷盆地發(fā)育的烴源巖，其中上第三系盆地的烴源巖是主力烴巖［2］。該區(qū)儲集層分布于古生界、中生界、上第三系和下第三系，其中上第三系儲層是盆地主力儲層，其次為古生界中部儲層。

潘諾尼亞盆地的蓋層主要為層內(nèi)細(xì)粒巖，單一蓋層分布局限。多數(shù)蓋層形成于上第三系海侵期，其中上中新統(tǒng)、上更新統(tǒng)海侵三角洲泥灰?guī)r、泥巖和粘土巖是盆地最重要的蓋層。這些泥巖往往埋藏較深，易形成超壓地層，從而構(gòu)成良好蓋層。

3 油氣分布和可能的勘探方向

潘諾尼亞盆地共分為583個(gè)含油氣區(qū)，主要分布在盆地東部和西南部，少量位于北部。原油圍繞著主要生烴凹陷分布，具有 “源控論”特點(diǎn)。油田通常位于生油區(qū)的四周，產(chǎn)油區(qū)附近的油被氣替代。油氣主要位于基底隆起區(qū)。深盆成熟度高，以垂向運(yùn)移為主。油在子盆地周邊，氣在子盆地內(nèi)，氣深油淺，受成熟度影響。

潘諾尼亞盆地最大的產(chǎn)油區(qū)集中在含有成熟烴源巖的深層次盆地。在大面積勘探下，特別是在晚第三紀(jì)地層，許多明顯的構(gòu)造和古地形已經(jīng)被探明，大型油氣聚集區(qū)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。由于，隱蔽的圈閉主要與地層尖滅及不整合有關(guān)，顯現(xiàn)出很大的潛力，其可能的勘探方向具體包括如下內(nèi)容：①中生代補(bǔ)丁礁；②盆邊部和構(gòu)造側(cè)翼的濁積砂巖；③海相、濱岸以及三角洲砂巖地層尖滅；④同生沉積地貌以及不整合相關(guān)的復(fù)合圈閉；⑤潘諾尼亞盆地北部下第三系儲層，其中中生界沉積序列的基底推覆體構(gòu)造為重要的勘探目的層。

4 結(jié) 語

潘諾尼亞盆地位于南歐中新生代阿爾卑斯褶皺構(gòu)造帶內(nèi)，為擠壓－伸展復(fù)合盆地，中新世中早期裂谷階段和后期沉降階段，形成了盆地內(nèi)主要烴源巖，從而構(gòu)成以中新統(tǒng)源巖為主的油氣系統(tǒng)，油氣分布明顯受基底隆起控制，且主要分布在中新統(tǒng)和基底巖系中。該盆地最可能的勘探目的層為中生界沉積序列的基底推覆體構(gòu)造。

［1］Sag L.匈牙利油氣地質(zhì)特征、開發(fā)歷史及油氣生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)作用 ［J］.朱岳年 譯 .天然氣地球科學(xué)，1990，1（1）：34－36.

［2］Koncz I，Etler O.匈牙利潘諾尼亞盆地上新世沉積物中油氣的來源 ［J］.秦承志 譯 .天然氣地球科學(xué)，1999，10（1－2）：56－61.