主要盖层对比分析

作为油气系统或油气藏边界条件之一的盖层，特别是区域盖层，是保存条件最基本、也是最重要的方面，它的发育、分布取决于盆地的沉积层序及现今的保存情况，当然也受构造演化所控制。南北两侧盆地盖层发育、岩性多样，分布于不同层系中，以膏盐岩、铝土岩、泥岩、页岩、泥晶灰岩为主。

南华北地区主要盖层包括洛峪口组泥页岩，朱砂洞组膏盐盖层和馒头组含膏泥页岩，下－中奥陶统贾旺页岩及致密灰岩，本溪组铝土泥岩，上－下石盒子组泥岩，上三叠统泥岩，下侏罗统鞍腰组泥岩，下白垩统泥岩。中扬子地区盖层主要为泥岩和膏盐岩，包括下寒武统和志留系泥质岩盖层，寒武系膏盐岩盖层，中－下三叠统膏盐岩盖层、中－下三叠统泥岩盖层、上三叠统—下侏罗统泥岩盖层和上白垩统—古近系泥岩盖层。

根据北侧南华北和南侧中扬子盆地的沉积构造演化特征，分别对两侧盆地盖层进行对比分析。

3．3．4．1 下古生界（加里东构造层）盖层条件

1．南华北地区

下古生界盖层主要包括下寒武统朱砂洞组膏盐盖层和馒头组含膏泥页岩、下－中奥陶统致密灰岩等盖层。

（1）下寒武统朱砂洞组膏盐层：南华北地区朱砂洞期含膏盐岩系发育，多呈灰白－灰色，部分黄褐、紫红色。由石膏－硬石膏层、白云质硬石膏岩、含膏白云岩及白云岩组成。该套膏盐层主要分布于汝州—郏县以南的宝丰、鲁山、平顶山、叶县、舞阳和确山一线，厚40～120m，最大厚度217m，汝州—郏县以北，含膏盐层次增多，厚数米至十余米，最厚35m。为下寒武统稳定的区域性盖层。

（2）中－下寒武统馒头组含膏泥页岩：南华北地区馒头组主要由孔渗性低的含膏泥岩、页岩和泥晶灰岩组成。馒头组含膏泥页岩厚度大，分布稳定，区域上厚度最大处位于太康隆起，如太参2井，页岩累计厚度175m。由北向南泥页岩厚度逐渐减薄，周参6井泥页岩和泥晶灰岩累计厚度100m，淮南的凤深1井泥页岩累计厚度125m。馒头组含膏泥页岩为南华北地区较好的区域性盖层。

（3）中奥陶统致密灰岩：南华北中奥陶统主要由泥微晶灰岩及泥灰岩组成，当其裂隙溶孔不发育时，可以充当油气藏的盖层。南华北地区中－下奥陶统广泛发育（在砖淮断褶带以北有保存）的泥晶灰岩，具有较强的封盖能力。

2．中扬子地区

南侧江汉盆地及邻区下古生界盖层，主要有下寒武统泥质岩、寒武系膏盐岩盖层和志留系泥质岩盖层。

（1）下寒武统泥质岩：中扬子地区下寒武统石牌组、天河板组盖层，主要为广海陆棚－盆地边缘相，由泥质岩及泥灰岩组成，直接覆盖在灯影组目的层上。该套盖层除在黄陵、神农架、宜都－鹤峰复背斜、桑植石门地区南部等局部出露地表外，其余地区大面积深埋地腹，以宜都－鹤峰复背斜南部和桑植－石门复向斜一带厚度最大（近700m）；在江汉盆地区该套盖层厚仅50～100m。盖层中泥质岩所占岩比一般在60％以上，为较好的区域性盖层。

（2）寒武系膏盐岩盖层：中扬子地区及川东南、黔北及滇东北局部地区，中－晚寒武世沉积以有障壁海岸沉积为主，沉积相带呈北东—东西向展布。受大陆边缘浅滩的障壁作用，海水流通不畅，主要为局限海台地沉积环境，加上当时接近半干旱与温热交替的气候条件，为膏岩发育创造了有利条件。

通过对中寒武统膏岩的大量录井、野外剖面的重新复查和综合分析，认为在中寒武世中扬子区膏岩沉积可能是连片分布的，在江汉平原区荆州大冶逆冲干涉带簰洲构造高点的簰参1井含膏层总厚224．5m；宜昌及湘鄂西地区由于抬升地表遭剥蚀或呈膏溶角砾岩；而现今膏岩主要分布在鄂西渝东区和江汉平原的局部地区，在此盐下层具备较好的保存条件。

因此，寒武系膏盐岩盖层是鄂西渝东区及江汉平原局部地区的非常重要的盖层，是形成封盖系统的重要组成部分，对下组合天然气的封存将是关键性的。四川盆地威远气田震旦系、寒武系产气层，表明了寒武系膏岩层对于寒武系—震旦系天然气封盖作用的重要性；但地腹深埋区，其分布范围还有待进一步确定。

（3）志留系泥质岩盖层：该套盖层岩类为覆盖于奥陶系目的层之上的志留系泥页岩，志留系泥岩类盖层岩性较稳定，连片分布，面积较大；志留系厚度普遍在1000m以上。

江汉地区志留系盖层除在盆地周边遭剥蚀外，在盆地内基本连片分布。厚度普遍在500m以上，其中仙桃一带厚度最大，可达1000m左右。志留系盖层为该区重要的区域性盖层。

3．对比分析

南、北两侧盆地下古生界（加里东构造层）盖层均较发育，以泥质岩、膏盐岩和致密灰岩为主。它们的发育受一定的构造－沉积环境所制约，如两侧盆地寒武系膏盐岩盖层，均发育于局限海台地沉积环境和半干旱与温热交替的气候条件。对一些泥质岩盖层，它们往往与泥质烃源岩相一致，如下寒武统和志留系泥质岩盖层。相比较而言，南侧中扬子地区盖层厚度、横向分布范围和连续性比北侧南华北地区要更好些。

3．3．4．2 海西－印支构造层（D－T1－2）盖层条件

1．南华北地区

南华北地区盖层包括上石炭统本溪组铝土泥岩、二叠系泥岩盖层。

（1）上石炭统本溪组铝土泥岩：该盖层由海相泥岩、铝土质泥岩、粉砂质泥岩及铝土岩组成，发育于本溪组底部，全区广泛分布，层位稳定。位于奥陶系顶部古风化面上，底部凹凸不平，厚度受基底风化壳厚度的控制，单层最厚可达17m，累计厚4～43．6m，以质纯细腻为特点；是下古生界风化壳储层良好的封盖层，是区内盖层质量最好，封盖能力最强的一套区域性盖层。

（2）二叠系泥岩盖层：该盖层自下而上可分为太原组—山西组泥岩和上－下石盒子组泥岩盖层。

南华北地区太原组—山西组主体为潮坪－泻湖沉积，泥岩发育，横向分布稳定，泥岩单层厚度多为5～10m，少数大于15m。为南华北地区一套良好的区域盖层。

上－下石盒子组盖层主要为泥岩及泥质粉砂岩，泥岩累厚91．3～460．5m，占地层总厚的47％；单层厚度大于10m的泥岩一般1～18层，厚11．3～287．5m，横向分布稳定，是区内较好的区域性盖层。

2．中扬子地区

中扬子地区江汉盆地及邻区，该阶段盖层主要是中－下三叠统膏盐岩和泥岩。

（1）江汉盆地中－下三叠统膏盐岩盖层：分布于下三叠统嘉陵江组四段—五段。盖层岩性为石膏、云膏岩，石膏质白云岩及含膏白云岩，主要为组内直接盖层，即嘉五、嘉四段膏盐层封盖嘉一、嘉三段的白云岩储层。平面上以江汉南部断块区的簰洲、红丰、天门地区分布较厚，最厚处位于复向斜中心的簰参1井、丰1井，达135m和339．5m，向西北厚度减薄。宜昌斜坡带的当阳地区连片性也较好，江汉北部断块区的钟祥—京山一带位于剥蚀区。

膏盐岩优良的封盖性能已成为大家的共识。它的封堵机理与泥质岩盖层的封堵机理相似，但它不同于泥岩有变质的问题，且沉积初期的孔隙度要比泥岩小得多。膏盐岩盖岩随深度增加，压实作用增强，岩石密度增大，体积缩小，孔隙截面积变小，盖层遮挡能力增强。

但对于现今隆升剥蚀埋藏较浅或出露地表的膏盐岩，因处于地表水自由交替带内，易引起膏溶而使封闭性变差或丧失；另外，连续性也是不能忽视的，从江汉盆地中－下三叠统的赋存状况看，中－下三叠统膏盐岩为局部盖层。

（2）中三叠统泥岩盖层：江汉盆地中三叠统泥岩、页岩也可作为盖层，它分布于沉湖－土地堂中部和当阳复向斜；中三叠统最大残余厚度达1000m，均质程度达70％～90％，可作为局部盖层。

3．对比分析

南、北两侧盆地海西－印支构造层（D－T1－2）盖层，在南华北地区，主要为上石炭统—二叠系铝土泥岩、泥岩盖层；在江汉盆地及邻区，盖层主要是中－下三叠统膏盐岩和泥岩。相比较而言，北侧南华北地区盖层厚度、横向分布范围和连续性比南侧中扬子地区要更好些。

3．3．4．3 中－新生界（燕山－喜马拉雅构造层，T3—E）盖层特征

1．南华北地区

该阶段，南华北地区主要包括上三叠统泥页岩、下侏罗统鞍腰组泥岩，以及下白垩统和古近系泥岩为主的盖层。

（1）上三叠统泥页岩盖层：上三叠统谭庄组和椿树腰组泥页岩发育，单层厚度3～52m，累计厚度超过300m，既是生油层，又是砂岩储层的盖层。其中，伊3001孔揭示谭庄组泥岩占地层27．4％，单层厚度3～12．5m；白云岩占地层33．34％，单层厚度3～52m；洛1井椿树腰组泥地比49．4％，单层厚度3～13m，具有一定的封盖能力。

（2）下侏罗统鞍腰组泥岩盖层：下侏罗统鞍腰组盖层主要为泥岩，如安参1井钻遇80m的暗色泥岩，在2780～3015m以浅－半深湖泥岩及粉砂质泥岩为主，这套沉积既是潜在的烃源岩，也是较好的地区性盖层。肥西剖面鞍腰组露头泥岩样品的排替压力为8．2MPa，表明具较好的封盖能力。沉积相及地震相研究表明，该套泥岩分布面积达1500km2；滨－浅湖相粉砂岩及粉砂质泥岩的分布面积更大，可达8000km2，也具有一定的油气封盖能力。

（3）下白垩统盖层：下白垩统泥岩为周口坳陷中南部的区带性盖层。泥岩单层厚度大于10m者9～38层，最大单层厚度20～77m。纵向上，永丰组上段泥质岩、云质泥岩、泥灰岩发育，为油气较好盖层。

（4）古近系盖层：核桃园组一段和大仓房组—玉皇顶组上部为两套区带性盖层，岩性为盐岩和泥质岩。

舞阳凹陷盐岩盖层主要分布于古近系始新统核桃园组一段及二段。一般厚度为200～300m，最厚602m（舞3井），一般单层厚5～15m，为良好盖层。襄城凹陷盖层为泥岩，核一段泥岩厚217～24m，属较好盖层。

2．中扬子地区

该阶段，中扬子地区江汉盆地及邻区盖层，主要包括上三叠统—下侏罗统泥岩和上白垩统—古近系，主要为泥岩盖层。

（1）上三叠统—下侏罗统泥岩盖层：中扬子地区一般缺失下白垩统，上三叠统—下侏罗统盖层分布于沉湖－土地堂中部和当阳复向斜，覆盖面积5486km2，主要以泥岩、页岩为主。上三叠统—下侏罗统最大残厚达1000m左右，均质程度达60％～100％。目前这套盖层残存范围较小，为区带性盖层。

（2）上白垩统—古近系泥岩盖层：上白垩统—古近系主要为泥岩和硅质碎屑岩，江汉盆地的大部分地区皆有分布，板参1井厚度最大达3793m，泥质岩盖层厚度3050m，泥质岩厚度一般为800～1700m。沉湖－土地堂复向斜中部厚度较小，层序也不一致，如簰参1井仅有古近系，厚128m，泥质岩盖层厚度仅50m。这套盖层厚度巨大，且在江汉盆地的大部分地区皆有分布，为区域性盖层。

3．3．4．4 两侧盆地盖层对比分析

1．构造－沉积演化控制了原生盖层的发育

北侧南华北和南侧中扬子盆地盖层的发育、分布取决于盆地的沉积层序及现今的保存情况，当然也受构造演化所控制。它们分布于晚元古代—中生代的不同层系中，以泥质岩、膏盐岩、铝土泥岩、泥晶灰岩为主。

1）主要区域性盖层（以泥质岩为主）大多发育于大的构造活动转换期。

（1）暗色泥页岩盖层：主要发育于深水－较深水环境，具有两种构造－沉积背景：①主要发育于洋壳扩张期的大陆边缘斜坡环境，如早寒武世古秦岭洋强烈扩张期，在南、北两侧形成大陆边缘陆棚斜坡环境，相应地在南、北两侧对称发育早寒武世暗色泥质岩类盖层；②主要发育于挤压收缩期的前陆坳陷环境，如中扬子地区志留纪前陆坳陷盆地发育大套泥质岩类盖层，以及南、北两侧的上三叠统—侏罗系前陆盆地中发育的泥质岩类盖层等。

（2）铝土泥岩盖层：主要发育于碳酸盐岩风化壳沉积中，如华北南部受扬子北缘在晚奥陶世—志留纪由南向北俯冲（O3—S）影响，发生区域性隆升，南华北地区下古生界碳酸盐岩遭受长期风化剥蚀；到晚石炭世在由北向南的泻湖环境形成堆积风化壳铝土泥岩盖层。

2）膏盐岩盖层：是非常重要的盖层，主要受构造抬升和海平面下降的控制，在干旱与温热交替变化的气候条件以及局限台地环境中，形成膏盐岩类盖层，分布于南、北两侧寒武系及中－新生界中；其中，南侧中－下三叠统膏盐岩盖层发育良好，应引起足够的重视。

2．对比分析

比较下古生界（加里东构造层）盖层条件，南侧中扬子地区现今的保存情况、厚度及分布范围比北侧南华北地区要好；上古生界、中－下三叠统盖层条件，南、北两侧大致相当；而中－新生界（T3—E）盖层主要分布于南、北两侧各自的陆相盆地中。