鄂尔多斯盆地油气资源丰富的成因与赋存-成藏特点

刘池洋，王建强，张东东，赵红格，赵俊峰，黄 雷，王文青，秦 阳

(1.西北大学 大陆动力学国家重点实验室，陕西 西安710069； 2.西北大学 含油气盆地研究所，陕西 西安 710069)

1 问题的提出

现今鄂尔多斯盆地面积约25×104km2，地跨陕甘宁蒙晋五省区，为世界石油发现最早、中国大陆最先进行现代石油工艺钻探[1]、现今油气勘探和开发仍方兴未艾的大型含油气盆地。

盆地已发现的油气，总体具有中(生界)油古(生界)气的显明特点；随天然气勘探和发现范围的扩大，盆地南油北气的平面分布格局有被“满盆气、半盆油”替代的趋势。近年盆地每年油气新增储量和产量均位居中国诸含油气盆地前列。2020年盆地年产油气当量已超过7 900×104t，其中长庆油田年产油气当量逾6 000×104t，分别成为中国油气产量最多的含油气盆地和局级油田单位。

鄂尔多斯盆地的油气发现和生产为何长久未衰，是否还有持续发展的强劲势头，这是业内和社会近年来关注和期待回答的问题。笔者认为，要解答此问题，除了与时俱进的科学创新和技术进步外，盆地丰富的油气资源和赋存-成藏特点是持续发展的基础。

本文在对笔者团队新近和以往研究成果总结、深化的基础上，综合和吸收同仁相关研究成果及素材和勘探新进展，重点从沉积盆地类型、属性及其演化改造特征、烃源岩特性等方面，探讨鄂尔多斯盆地油气资源丰富的形成原因和油气赋存-成藏特点。

2 富烃坳陷原型：中生代延长期后陆盆地

中生代鄂尔多斯盆地的发育时限为中三叠世—早白垩世，其演化过程经历了中、晚三叠世延长期和早、中侏罗世延安期两大鼎盛时期[2]。盆地所发现的石油主要源自中、上三叠统延长组。相对而言，在全球范围内，中、晚三叠世有效烃源岩并不发育，不在全球6大主要烃源岩之列，油气资源规模在各主要富油气世代(层系)中排序较靠后[3]。鄂尔多斯盆地为何于中、晚三叠世湖相环境中形成了具有丰富资源的优质烃源岩，前人曾分别从地球化学特征、古沉积环境、岩石-矿物学、凝灰岩及热液活动等方面，讨论了延长组烃源岩的特征及其形成环境，取得了诸多有益认识和重要进展[4-11]。但对该烃源岩形成条件有何个性特征，富烃坳陷处何特别环境和动力背景，以往研究薄弱，新近始有探究[12-13]。

2.1 富烃坳陷的构造活动性和深部作用

在构造活动性方面，鄂尔多斯盆地(地块)素以稳定著称，被认为是中国最稳定的地块。根据笔者等多年来对鄂尔多斯盆地多方面的实际研究和对近年来不断涌现的勘探、测试等新资料的综合分析认为，盆地南部延长期富烃坳陷和其中优质烃源岩是在构造活动明显和深部动力作用活跃的地球动力环境中形成、演化的[13]。

在盆地南部延长期富烃坳陷优质烃源岩发育区，延长组，特别是延长组7段(长7段)优质烃源岩同沉积期发生的构造变动和深部作用表现形式多样[13]，择要总结如下。

1) 沉积建造

延长期富烃凹陷主要以细粒湖相沉积为主，但发生和分布有多期事件沉积，如重力(浊)流沉积、震积岩及水深不等的湖底扇等[12-14]；延长组优质烃源岩含多层沉凝灰岩夹层[5-6,15-16]。

2) 构造变动

构造变动所产生的结果形式多样，在野外露头及钻井岩心中可见多种形式的同沉积变形构造，如断裂、褶皱、揉皱、滑塌、滑坡、滑动等构造和(软)地层变形[17]；在地震剖面上常见较陡立断裂。

3) 深部热液活动与挤入构造

在富烃坳陷长7 段优质烃源岩中，已检测出多种指示与深部热流体活动有关的岩石、矿物和地球化学异常，如硅质岩、白云岩及铁白云石、磷锰矿等[7-9]。

在烃源岩层段发现由多类深部物质上拱所形成的挤入构造，如带状排列的砂岩墙(脉)、泥岩脊[13]；巨型(米级)到小型(厘米级)规模不等的热液成因碳酸盐岩结核等[18]。

4) 深、浅部结构及热-构造响应

延长期富烃坳陷位于盆地南部，坳陷结构南深北浅、沉积南厚北薄，显示富烃坳陷的形成演化受南部动力环境影响更为明显。深部探测显示，在富烃坳陷深部约400 km以浅地壳-地幔内部各界面呈上拱、各圈层厚度减薄的结构特征，各向异性对比表明此深部结构特征形成于中生代[19]。

富烃坳陷为优质烃源岩高铀异常(放射性测井高异常) 的集中分布区[20-21]，亦是凝灰岩夹层集中分布区和深部热液活动主发区。3区同位，暗示火山灰和深部热液与铀的富集有源果关系。

富烃坳陷形成的动力环境背景深广，其重要影响跨印支运动并延续到中侏罗世。发生于三叠纪末的印支运动，造成盆地的沉积间断，并使延长组遭受强烈而不均衡的剥蚀[22]。但在之后早中侏罗世各期主要沉积-沉降中心的分布位置，与印支运动之前延长期富烃坳陷和湖区范围大致重叠[23]。这表明，导致盆地较快沉降的深部动力环境在印支期构造事件之后仍在延续。再如，形成于不同区域构造背景中的上古生界—中侏罗统，各层系较高热演化区上下大体同位[24]，表明其深部较高热异常环境持续到早中生代晚期。

2.2 富烃坳陷形成的动力环境及其成因类型

中国华北和扬子两大陆的汇聚碰撞与其间秦岭造山带的形成主要发生在中—晚三叠世[25]，鄂尔多斯盆地南部延长期陆相富烃坳陷南邻秦岭造山带。盆山的形成演化在空间上相邻、发育时限同期、演化阶段响应、活动兴衰同步，表明相邻盆地和山系形成演化的动力环境有着密切的关联和耦合响应关系[13]。

秦岭造山带的显著特点之一是在碰撞造山期鲜有火山活动，花岗岩主要分布于勉略构造带之北，商州之西[26-27]，在南、北位置上大致与今鄂尔多斯盆地范围相对应。在南、北大陆拼接过程中，华北仰冲板块后陆地区深部积聚了巨量的俯冲物质，遂发生熔融和热能转换，致使该区深部出现物质过饱和聚集、热能和压力超常骤增；超常积聚的熔融物质和热能只能向上运移、喷涌，形成了一定规模的物质对流和能量交换，引发地壳表浅层拱张破裂和侧向扩展，于是发生沉降，形成延长期具伸展特性的较热坳陷，称其为后陆盆地[13]。

后陆盆地与前陆盆地分别位于碰撞造山带两侧仰冲和俯冲板块临山一侧。两类盆地的相似之处是：①均大致平行于造山带(断续)延展，垂直于山系呈不对称结构：临山一侧深而陡，向陆一侧浅而缓；②其发生、发展、鼎盛和消亡，与碰撞造山带汇聚隆升过程的发育、增强、激烈和结束相呼应；③随碰撞造山隆升过程的发展，盆地的沉降-沉积中心具有离山向陆迁移的特征。

但后陆和前陆盆地在构造属性上有质的不同。前陆盆地具典型的挤压构造特性，在汇聚动力环境中发生挠曲沉降；深部作用的参与或直接影响一般不明显，属凉盆或冷盆。而后陆盆地的形成与弧后扩张盆地相似，总体具伸展构造特性，除临山一侧局部外，一般没有明显的挤压构造变形，深部作用活跃，不同形式的深部物质(流体)介入多见，属热盆或温盆。

2.3 后陆型富烃坳陷的油气赋存-成藏特点

后陆和前陆盆地(坳陷)的油气赋存条件和资源状况差别颇大。大部分前陆盆地以水上粗粒-较粗粒碎屑沉积为主，沉积地层中缺乏规模有效烃源岩；其含油气性和资源规模主要依赖于下伏前期盆地沉积地层中烃源岩的质量、规模和有效性。而后陆盆地与之明显不同。结合鄂尔多斯盆地南部延长期富烃坳陷实际，对后陆盆地的油气赋存-成藏特点总结如下。

1) 后陆盆地沉降，形成较大型沉积坳陷。大型坳陷在主要演化时期，沉降速率大于沉积速率，故深湖-较深湖发育时期长、范围广；坳陷的伸展、较热地温场和活跃的深部热流体作用，在沉积过程中有利于优质烃源岩的较大规模发育和成烃演化，形成了大型富烃坳陷，为丰富的油气资源奠定了物质基础。

2) 主要受来自南侧碰撞造山带汇聚环境的影响，形成了沉降南深北浅、结构南陡北缓、沉积南厚北薄的大型坳陷。坳陷为多物源汇集区，特别是东北和西南两大物源的沉积交汇和消长变迁，形成丰富多样的沉积体系和生-储-盖成藏组合。

3) 较活动的构造环境和活跃的深部动力作用，常诱发震积、滑坡等多种事件沉积，致使较深湖-深湖区泥页岩与多类型重力流沉积砂体在垂向上多层间互、横向上交错邻接，形成源-储一体、源-储交互的有利成油组合，有利于近源和源内常规-非常规、致密油-页岩油的规模形成[28-30]，油藏类型多样。

4) 盆地南部延长期大型富烃坳陷已成为盆地大、中型油田(藏)形成与常规-非常规油气集中分布的专属领地和勘探核心区。现已在该区陆续发现了安塞、西峰、姬塬和华庆等亿吨级大油田，目前已落实了4个10×108t级整装含油富集区[28-30]和延长大油区。富烃坳陷先向南、后向北两次较大规模的沉降-沉积中心迁移，使烃源岩的分布位置发生了时空变化，扩大了油气勘探的领域和层系、丰富了成藏组合和系统类型。

3 组合盆地类型：多重大型克拉通叠合盆地

在鄂尔多斯盆地所在地区(图1)，古生代以来大范围接受沉积的累计时间长逾300 Ma；总体构成了中生代/石炭纪—二叠纪/寒武纪—奥陶纪3个世代大型克拉通盆地的复合叠加，其组合盆地类型属多重叠合型盆地[31]。在空间上，中生代鄂尔多斯盆地西部的沉积范围，已超出早、晚古生代盆地的沉积西界[32]。在寒武纪—奥陶纪大华北盆地之下，还有沉积厚度和地层分布变化较大的中、新元古代裂陷盆地。

国内外叠合盆地各有特点，多重叠合盆地尤甚。从对油气赋存-成藏有明显影响的方面对比，鄂尔多斯多重叠合盆地的突出个性特征有：①3个完整的大型克拉通盆地叠加；②上覆陆相盆地具有丰富的石油资源和良好的赋存-成藏条件；③发育大区域广泛分布的侏罗系、石炭系—二叠系两大套煤系；④3个世代盆地的叠加特点虽有别，但上、下盆地的组合接触关系总体以整合、假整合、微-小角度整合为主(见下述)；⑤在今盆地内部，3个世代盆地的主体均未遭受较强的构造变形和在短距离内没有较大的差异升降。

3.1 改造叠合型盆地：早、晚古生代大型盆地的叠加

现今鄂尔多斯盆地所在地区分布的下、上古生界，为早、晚古生代大型克拉通盆地西部的组成部分。当时其沉积范围广阔，几乎覆盖整个华北克拉通及周缘(图1)，故称其为大华北盆地。

在寒武纪—奥陶纪，盆地为一套海相碳酸盐岩为主的沉积建造，西与贺兰裂陷槽连接[33]。到奥陶纪晚期，受周邻海域变迁和构造变动(加里东运动)的影响，华北克拉通主体发生区域抬升，沉积间断并遭风化剥蚀的时间超过100 Ma，主体缺失晚奥陶世晚期—早石炭世地层。

晚古生代盆地主要发育时限为晚石炭世—二叠纪，在今鄂尔多斯盆地所在地区，早期有短暂海相和海-陆过渡相沉积，后即转变为大范围陆相沉积。石炭系—下二叠统为重要的含煤建造。

在石炭纪华北克拉通接受区域沉积前，寒武系—奥陶系遭受了长期的风化剥蚀，形成了大区域展布的成熟古风化壳。虽然奥陶系顶部风化剥蚀的时间长逾100 Ma，但由于克拉通盆地主体以整体隆升为主，内部分化和差异隆升相对较弱，大部地区的奥陶系仍得以存留；仅在局部隆升较高的局部范围遭强烈剥蚀，地层缺失较多，甚或剥蚀殆尽，如今鄂尔多斯盆地西部庆阳古隆起。所以，上覆和下伏盆地之间的叠合关系主体为假整合接触，仅在盆地局部和边部有角度不整合接触。

由于早、晚古生代大型克拉通盆地之间经历了长时期的沉积间断和较大规模的风化剥蚀，故称其为改造叠合型盆地[31]。

3.2 易延叠合型盆地：中生代与晚古生代大型盆地的叠加

与上述晚、早古生代两个大型克拉通盆地叠合的形式不同，中生代鄂尔多斯盆地与晚古生代大华北盆地的叠加，之间既没有经历较长时间的沉积间断和剥蚀改造，也没有发生如较强烈构造变形、岩浆活动等重大变革事件，而是渐变过渡、较平稳的完成了“改朝换代”。因而上、下盆地的叠合关系主体为整合或假整合接触，仅有短时沉积间断并与连续沉积在不同地区同存。由于上覆和下伏盆地的叠合是在断续继延中变革、在转变中叠加续延,故冠以“易延”来说明和突出其上、下盆地叠加的个性[31]。

在中三叠世，随着秦岭洋自东而西的剪刀式闭合消亡[25]和华北克拉通东隆西降的发生，整个克拉通的沉积环境开始发生东西分化[2,34]。西部沉积粒度变细、始有湖相沉积出现，且湖盆数量和面积逐步增多扩大。将其作为中生代鄂尔多斯盆地发育的始端，时间为中三叠世纸坊期[2]，对应地层在华北地区为二马营组。此后，分散的独立湖盆相继连为一起，湖盆面积和湖相沉积范围快速扩大；到中-晚三叠世延长期，湖区面积超过10×104km2，在深湖-较深湖区发育优质烃源岩。

尚需提及的是，中生代鄂尔多斯盆地沉积的边界，远大于今盆地范围，东跨晋豫冀皖，西达寒武纪—奥陶纪的贺兰裂陷槽[2](图1a)，或到河西走廊-北祁连石炭纪—二叠纪沉积区[35]。从而使鄂尔多斯盆地西部卷入到或包括了中国南北构造带北部体系，同时受中国东、西两大构造域动力作用和沉积建造消长变化的影响，地质构造特征和油气赋存条件因时空而异、特征复杂多样。

3.3 大型多重叠合盆地的油气赋存-成藏特点

现今鄂尔多斯多重叠合盆地，主体处于中生代和古生代3大克拉通盆地西部，西跨早古生代贺兰裂陷槽。多个世代、相对独立大型克拉通盆地的多重叠置，形成了具显明个性的油气赋存-成藏特点[28-30,36-37]。

1) 3个世代大型克拉通盆地大面积发育的各类有效烃源岩在空间上的叠置，极大增加了盆地油气资源的规模和丰度，盆地蕴藏有巨量油气资源，常规与各类非常规油气资源丰富。

2) 上覆盆地的叠加深埋，使下伏盆地的地层得以完好地保存，并使其长期经受更强的压实、成岩和成岩后生作用，致使大范围沉积的细粒砂岩、碳酸盐岩和混积岩储层致密化，低渗-特低渗致密储层广布，降低了油气更大规模的耗散；油气藏主要为致密地层岩性油气藏，低丰度油气藏普遍、局部存在高丰度富集点带。

图1 鄂尔多斯叠合盆地与今残留盆地及不同世代盆地分布范围(a)和东西向区域剖面(b)Fig.1 Occurrence of superimposed basins and current residual basin during different periods (a) and E-W trending regional section (b) in Ordos

3) 3个世代盆地的烃源岩热演化和油气生成、聚散、成藏、改造及定位，在时间节律上关联密切，具有相对的整体性；各世代盆地中常规与非常规油气在成藏和分布诸方面存在较多的时空过渡性和共存兼容性[即，常规与非常规油气(藏)在形成时间和分布空间上是渐变过渡的，甚或共存兼容的，之间缺乏可划分的明显天然界线]。因而常规油气的勘探思想和技术路线在前期勘探中仍取得了较明显成效。

4) 3个大型克拉通盆地形成了各盆地自身源-储纵向相邻、间互出现，加之盆地间的叠合方式和盆地内部构造变动-后期改造较弱(见后述)、缺乏深大断裂沟通，决定了各世代盆地油气赋存条件和成藏系统自成体系、相对独立，上下连通较弱，主要发生在本盆地沉积层系之中；常规和非常规油气均以垂向短距离运聚、近源成藏为特色；除上古生界煤成气通过底部侵蚀面的剥蚀天窗进入奥陶系储层外，跨早、晚盆地隔世代层系发生运聚-成藏甚少；油气成藏分布总体具有纵向隔层系叠置、平面复合连片的特点。

5) 各世代盆地结构构造和沉积建造等特征的差异，决定了各世代盆地油气在赋存条件、成藏模式及组合关系和分布规律等方面个性特征鲜明。如在烃源岩和储集层类型(碳酸盐岩、沉积环境不同的碎屑岩、以及非常规的页岩油、煤成气等)、油气成藏特点、富集区空间分布等方面，各世代盆地明显有别。

6) 盆地下古生界油气勘探程度较低，为盆地持续发展的接替区。今盆地在寒武纪—奥陶纪边临3大洋(秦岭洋、贺兰-祁连海、中亚洋)、内有台洼隆(台坪、盐洼、隆起)。这6大地域沉积环境和构造背景不同，油气赋存和成藏环境各异，勘探对象多样、领域广阔。目前已发现中部台坪区靖边大气田和中、西部多个中小气田或气发现井；新近在中东部盐下马家沟组4段成功钻探的高产、高压气井，一改以往气井低产、低压的常态；在西部奥陶系乌拉力克组“实现了海相页岩气领域的勘探突破”[33]；临近北部的大牛地气田产于奥陶系马家沟组风化壳储层中的油型气，主要源自马家沟组烃源岩[38]。最新的研究揭示，马家沟组烃源岩的成烃生物组合以浮游生物为主，属产烃率高的有机质(1)刘文汇，张东东，罗厚勇，等.鄂尔多斯盆地中东部奥陶系碳酸盐岩烃源评价新方法、标准再认识[R].西安：长庆油田分公司，2020.。以上不同地域的勘探成果、新发现和研究新认识，展现了下古生界丰富的资源潜力和良好的勘探前景。

通过对露头剖面、地震勘探和有限钻井等资料的研究，目前认为盆地及周邻未变质的元古宇主要为中元古界中、下部和古元古界上部，时代明显老于已有天然气规模发现的四川盆地。在今盆地西南部及周邻，元古宇厚度大、地层较全，是油气勘探值得探索的地域。

4 烃源岩特性：富铀并夹多层凝灰岩

目前，鄂尔多斯盆地所发现的石油主要源自中—上三叠统延长组；天然气大多来自石炭系—二叠系煤系地层，少数为奥陶系碳酸盐岩。延长组主力生油岩以富铀和夹多层凝灰岩为特色，石炭系—二叠系主力气源岩也具有类似的特征。

在国内外含油气盆地的烃源岩层系中，含多层凝灰岩夹层或有(较)高铀异常者较多；二者兼具者亦不鲜见。后者如松辽、二连、准噶尔等盆地。

4.1 延长组主力生油岩

延长组主力烃源岩为长7 段富有机质页岩，长7 段和长9段黑色泥岩是次要烃源岩，长6 段和长8 段暗色泥岩对油源的贡献有限[37]。长7 段优质烃源岩放射性异常普遍较高-高，伽马值最高逾1 000 API。烃源岩伽马高值异常区的平面分布稳定、范围广，主要位于深湖-半深湖沉积相区，呈北西-南东向展布，与烃源岩的分布位置和范围总体一致[20-21,39-40]。大量测试分析表明，烃源岩的放射性高异常值主要是因铀元素的富集所引起，与钍和钾含量没有相关性[20,40]。烃源岩中铀含量最高可达140×10-6，平均51.1×10-6[20-21]。烃源岩中铀正异常层段数量多、厚度不等，如庄35井累计厚度达32.4 m。累计厚度大于10 m的分布面积约为3.2×104km2。根据其平均铀含量和空间分布等参数估算，长7 段页状烃源岩的铀元素总量约为0.8×108t[21]。长7段湖相烃源岩铀的丰度与有机碳、二价硫和磷元素含量之间均呈正相关关系，反映富集的铀是在缺氧沉积环境中形成，并与生物作用或生物化学作用关联密切，有利于有机质的繁盛[20-21]。

在延长组的10个地层段中，沉凝灰岩夹层分布广泛、层数较多，单层厚度3～500 mm不等，累计厚度0.3～2.5 m；尤以盆地西南部长7段最发育，层数多，厚度相对较大，向北东方向变薄(图2)，显示强烈火山活动和火山灰主要来源在西南方向[6,8,41]。在正8井长7段约9 m岩心中，肉眼可识别出182层凝灰岩纹层[5]。在露头剖面和钻井岩心中，凝灰岩常与优质烃源岩或泥岩互层产出。综合研究表明，长7 段凝灰岩的源岩以中酸性火山岩为主[5-6,8]，主要来自于地壳岩石的部分熔融，并有一定地幔物质加入[42]。

多种测试分析和综合研究发现，以往认定的延长组沉“凝灰岩”夹层可分为沉凝灰岩、斑脱岩和热水(液)沉积岩3种类型，其来源分别对应于空中降落火山灰、地表水搬运风化火山灰和深部喷涌热液3种[6,8]。

在鄂尔多斯盆地南部富烃坳陷中，优质烃源岩与沉凝灰岩夹层、富铀烃源岩的空间分布关联密切，三位一体、彼此交互叠置(图2)。这反映三者形成的相关性，并暗示部分铀元素可能来自火山灰。

4.2 石炭系-二叠系煤系源岩

4.2.1 煤系富铀

目前发现的大气田集中分布在盆地中部-中北部(图3)，大多为煤型气藏，气源主要来自石炭系—二叠系太原组、山西组及本溪组煤系烃源岩。在大华北地区(含今鄂尔多斯盆地)，太原组和山西组分布广泛、含煤普遍，但不同地区的含煤性、煤层数量和厚度差别较大。受晚古生代沉积-构造环境的控制，在现今盆地范围内，石炭系—二叠系煤层厚度具东西分带、南北分区特征。即西缘厚(>10 m)、中部薄(<10 m)、东部厚(>10 m)；北厚、南薄；在盆地东北角准格尔煤田，山西组单个煤层最大厚度达55.28 m[43]。在盆地内部深埋区的煤岩厚10～25 m，主力煤层单层厚5～10 m；煤岩中有机碳含量70.8%～83.2%，沥青“A”含量0.61%～0.80%，总烃含量(1 757.1～2 539.8)×10-6，为良好的烃源岩[36]，主要生气中心位于大气田分布区中部。

图2 鄂尔多斯盆地南部中生界油田与长7段烃源岩中伽马异常分布Fig.2 Map showing distribution of the Mesozoic oil fields and the Chang 7 Member source rocks and its gamma anomaly,southern Ordos Basin

在盆地中部-中北部大气田区，地下3 000 m以深的石炭系—二叠系煤系源岩在测井曲线上具有高伽马异常特征，其中横山、榆林一带异常幅度大，最大逾700 API；高异常层厚度大，可达21 m以上(图3)。对自然伽马能谱测井资料进行能谱分析和定量测定各类岩样铀、钍、钾含量揭示，地层中伽马异常值与铀、钍含量均成正相关关系，而与钾没有相关性，表明该区煤系烃源岩的高伽马异常是由铀钍含量高所引起[40]。

4.2.2 煤系夹多层凝灰岩

在晚石炭世—早二叠世，包括鄂尔多斯盆地在内的华北克拉通周缘火山活动频繁，火山事件沉积遍及全区。对区内24个煤田及煤矿区的详细研究发现,火山事件沉积在本溪组有1次，在太原组有5 期 11次，共发现6期 12次火山事件层。火山碎屑的沉积方式有直接空降沉积和空降后水体搬运沉积两类。火山碎屑可能来自华北克拉通以北和以南多个火山源，北部以中性为主，南部以中酸性、酸性为主；岩浆可能来自下地壳而非上地幔[44-45]。

图3 鄂尔多斯盆地中北部古生界气田与煤系地层伽马异常分布Fig.3 Map showing distribution of the Paleozoic gas fields as well as the coal measure strata and its gamma anomaly in the north-central part of Ordos Basin

在鄂尔多斯盆地东缘中北部太原组煤系中的凝灰岩、沉凝灰岩层多夹于煤层中，呈夹矸或顶底板形式出现，厚度一般不大，在5～20 cm；也有赋存于灰岩、砂岩或泥岩中，形成凝灰质沉积岩。火山灰的微观岩石类型和凝灰岩夹层特征的变化，总体上具有由北向南，火山碎屑物质不断减少，渐向沉积岩过渡；火山灰或凝灰岩夹层数渐趋减少的趋势。这说明区内的火山喷发中心在北部。在纵向上，自下而上显示了煤层—火山灰—灰岩的垂向演变层序[46]，反映了北邻中亚-蒙古构造域岩浆-构造事件对包括鄂尔多斯盆地在内的华北克拉通沉降-沉积及海平面(水体)变化的影响。

对鄂尔多斯盆地北邻的大青山童盛茂区上石炭统—二叠系剖面岩矿、地球化学等分析和综合研究，共划分出12期火山事件沉积序列,包括了39层火山事件沉积层[47]。在鄂尔多斯盆地西北部贺兰山北段石盒子组中发现过数层火山碎屑岩[44]；在乌达煤矿区，太原组顶部夹于厚煤层中的凝灰岩厚约66 cm，其锆石U-Pb年龄为(298.34±0.09) Ma[48]，时代为二叠纪初。

在华北克拉通北部，奥陶系马家沟组灰岩顶部风化壳 “G”铝土矿中大量的岩浆成因锆石的U-Pb 年龄为晚石炭世[48-49]；其微区Hf 同位素特征与北邻内蒙古火山弧隆起上同期岩浆岩中锆石相似，而与中亚造山带同期岩浆岩明显不同[50]。结合上述“G”铝土矿之上的晚石炭世—早二叠世煤系中含有大量凝灰岩夹层可知，华北克拉通晚石炭世—早二叠世的沉积与火山弧相伴，其特征与早二叠世晚期的环境明显不同[49]。

4.3 火山灰与铀元素对烃源岩形成和生烃的影响

4.3.1 火山灰对烃源岩形成的影响

烃源岩中夹有多层凝灰岩，是同沉积期盆内和邻区火山活动频繁发生的记录，反映当时盆地所处的区域构造动力环境活动性较强、深部作用较活跃、地温场较高。在中国东部松辽、渤海湾和近海诸盆地，中部鄂尔多斯、四川和西部准噶尔、塔里木等含油气盆地，不同时代的陆相或海相烃源岩均夹有多层凝灰岩。凝灰岩或火山灰的时空分布与优质烃源岩联系密切，烃源岩中有机碳(TOC)含量与之呈正相关关系，显示了二者之间的成因联系[5,51-55]，表明这种动力环境有利于优质烃源岩的形成[51-55]。

火山灰本身含有多种生物生长所需的元素，落入水中具有“施肥”或“加营养”般的效应，可在短期内使水中生物繁盛疯长[51-55]。在火山灰的分布范围，使低叶绿素区水体表面的叶绿素显著增加，同时也增高了水体的盐度[51]，导致水体分层和底部还原环境的形成。这就兼具了优质烃源岩形成所需的有机质高生产和良好保存的两个重要条件[55]。

2008年8月阿留申岛的Kasatochi火山喷发，几天后发现在火山灰降落的太平洋东北部卫星热辐射图像发生明显变化。在温度和盐度没变化的情况下，海洋浅表面的变化是由浮游生物的勃发造成海洋表层生产力的增高所引起。通过航船的实际测定发现，火山灰中大量的活性铁使硅藻勃发，导致了叶绿素的显著增加；即在短时间内就促使了浮游生物的勃发，显著提高了水体的原始生产力[51]。

在海相沉积层系烃源中，以浮游生物为主的有机质的产烃率，是底栖生物为主的有机质的两倍左右[56]。这从烃源岩组成中原始成烃生物不同方面，揭示了同属海相腐泥型烃源岩但其生烃产能明显有别、油气资源潜力变化较大的原因。这对鄂尔多斯盆地湖相优质烃源岩产烃率高的认识和资源评价均有重要启迪。

4.3.2 铀元素的参与对烃源岩生烃的影响

在中国北方含油气盆地中，大多都发现高铀异常特征。在松辽、二连、鄂尔多斯和吐哈等盆地，已发现了大型砂岩型铀矿。在国外，波斯湾盆地中著名的“热”页岩，即是富铀烃源岩。有机质的还原和吸附性能，常使铀物质富集。铀元素的存在，不仅有利于形成优质烃源岩,而且对烃源岩的转化有积极促进作用。

针对鄂尔多斯盆地长7段优质烃源岩中平均铀含量(51×10-6)的实际，对泥质低熟烃源岩进行不加铀和加铀(加入U=50×10-6)系列生烃热模拟实验。对比实验结果有两大进展：加铀的实验液态烃生成窗温度域提前(降低)、生烃量增多[57-58]。

液态窗温度域提前(降低)，对“低熟-未熟油”规模生成的成因和致密油藏(田)的形成方式，带来了新的认知，启发和拓宽了勘探思路。在这些油气较早生成时，储层的孔渗条件较好，有些地层甚或尚未完全成岩，便于油气发生大范围较长距离的运移，并使储层变得亲油，形成优势运移通道；从而为此后大规模生成的油气的运移、成藏创造了有利条件。这为延长组致密油藏(田)“早充注、后致密”和“边成藏、边致密”的形成方式提供了支持证据。对陇东地区诸油田延长期3期充注-成藏的研究表明，早期油气的运移距离较远，其运移所达范围影响或限定了以后各期生成石油运移充注、含油饱和度和成藏范围[59]。

生烃量增多是一个值得特别关注的重要现象。在地下较深部，铀元素作用可将水分解成氢和氧，所产生的外源氢与烃源岩中较丰富的有机碳结合，可形成远多于单凭烃源岩本身所产生的碳氢化合物。本团队对不同类型水在辐射作用下的系列生氢模拟实验[60]揭示，NaCl，CaCl2及KCl溶液的生氢量是其他溶液的几倍到10多倍。在地下油气田的地层水中，多富含Na+，K+，Ca2+和Cl-。如鄂尔多斯盆地气田区的水型均为CaCl2型，在铀元素作用下，易于形成较多的氢参与生烃过程。测试分析和统计已揭示，鄂尔多斯盆地北部蚀源区母岩较为富铀，因而盆内富铀层系较多[61]。这不仅形成了各类沉积型铀矿[58]，而且使烃源岩生油气量明显增加。这为盆地油气丰富的成因和资源评价提供了新观念。

5 盆地演化属性：多期改造残留盆地

5.1 后期改造的期次

鄂尔多斯多重叠合盆地的后期改造强烈、改造形式多样，按时期可分为4种情况：①3个世代盆地各自沉积演化期间不同强度、不同形式的改造。如发生在寒武纪晚(末)期的怀远运动、三叠纪延长期末的印支运动[62]、晚侏罗世芬芳河期的燕山运动[2]等，均导致整个盆地沉积间断和前期地层遭受强烈而不均一的剥蚀、变形等形式的改造。②上覆盆地沉积覆盖前，下伏盆地遭受形式多样、强度不同的改造。③上覆盆地叠加，对下伏盆地的深埋改造。④早白垩世晚(末)期鄂尔多斯盆地隆升消亡、大区域沉积结束，之后发生的各种形式的改造。对油气成生、聚散和成藏定位有较明显或直接影响的改造，主要为后两种。其中第3种叠加深埋改造也以中生代晚期最为重要。

5.2 后期改造的形式和结果

中生代晚期以来的后期改造，使鄂尔多斯叠合盆地主要发生了以下重要变化。

1) 叠加深埋改造

研究区3个不同世代大型盆地的先后叠加，使前期盆地沉积地层的埋深在大区域上显著增加。如中生代盆地的叠加，使早、晚古生代和元古宙盆地西部普遍遭受了约3 000 m以上的深埋改造。其中在上侏罗统芬芳河组和下白垩统较厚沉积区，古生界及中、新元古界深埋改造更强。现今盆地东部和边部的前中生代地层埋藏较浅或出露地表，这是后期抬升剥蚀改造所致。这些地区实际上曾经历了较深的埋藏成岩过程。

上覆盆地的叠加，不仅会产生下伏盆地直观的深埋改造，更重要的是完全改变了下伏盆地的结构特征、构造属性、水动力环境和地温场；其地质作用和成藏效应明显不同于前期地层之上连续沉积了一套新地层的地质效果。

2) 持续区域抬升

早白垩世末，鄂尔多斯盆地发生整体区域抬升，盆地演化和大面积接受沉积的历史结束。盆地的抬升具区域整体性，但各地抬升的幅度差别较大，总体表现为东强西弱。这种东西差异抬升，始于晚侏罗世，在早白垩世略有表现，现今盆地结构东高西低、地表出露地层东老西新的形成(图1b)，主要是在晚白垩世以来所形成。

有必要提及的是，在距今10～8 Ma以来，现今盆地范围的抬升趋势发生了反转[2]，出现了盆地西-西北抬升较强。由于盆地整体结构东高西低的高差幅度大，晚中新世以来的反转抬升没有改变中深部已有的结构格局。但形成了现今浅表层西-西北高、盆地内流径较长的水系大多向东南汇流的地貌景观。

3) 边部裂陷沉降与火山活动

古近纪中、晚期以来，现今盆地周边发生裂陷沉降，形成了渭河、河套、银川及宁南(即宁夏南部，现今该盆地已消亡)[2]等断陷盆地，中新世晚期—上新世以来，形成了山西地堑系(图1a)。这些裂陷盆地的先后发育和演化，不仅使中生界-古生界盆地的原始沉积范围大为减小，同时加速了盆地本部主体的进一步抬升和剥蚀，加快步入了独特高原地貌的行列。从而使盆地周边围限封闭的系统，渐变成为流体、温压可对外开放交换的环境。

周缘断陷盆地系仅在东北部大同断陷及邻近发现新生代晚期的火山活动。在鄂尔多斯盆地东北角和林格尔的玄武岩Ar-Ar坪年龄为6.4 Ma，形成于晚中新世[63]。此火山活动和其东不远岱海一带中新世以来多期喷发的玄武岩[64]，均应与大同地区火山活动形成的构造动力环境相关。此火山活动的形成和分布，对认识鄂尔多斯盆地改造及周缘裂陷系形成有特别而重要的意义。

4) 强烈差异剥蚀

盆地晚期较大规模的强烈剥蚀改造，主要发生在盆地边缘和东部(图1b，图4)。对盆地晚白垩世以来剥蚀厚度的估算量，虽因人、因方法不同而有异，但在量级上具有可对比性，总体表现为东强西弱、边强内弱：盆缘渭北隆起、晋西挠褶带剥蚀量最大，达2 000 m以上[65]；东部约2 000 m[66]，1 800～2 000 m[2]，1 600 m[67]；陕北斜坡剥蚀厚度东高西低，一般在1 000～2 000 m[65]；西部约1 000 m[66]，天环向斜小于1 000 m[65-68]。

在今盆地东部，从西向东依次出露白垩系、侏罗系、三叠系，即为该区抬升和地层剥蚀东强西弱的结果(图1，图4)。在盆地以东，仅吕梁山中宁静(宁武-静乐)向斜(盆地)(图1b)和豫西北义马、渑池等地，局部残留有连片分布的下-中侏罗统延安组同期煤系地层；在河南洛伊、济源被较新地层覆盖的地区和秦岭北缘南召露头区，残留有中、上三叠统延长组同期地层；在山西南部沁水向斜(盆地)(图1b)，仅零星残存有与延长组同期的中、上三叠统。除此而外，在中生代鄂尔多斯盆地原始沉积范围的东部(图1)，绝大部分地区已缺失上三叠统-下白垩统。

图4 鄂尔多斯盆地东高西低结构和东部遭强烈削截地震剖面Fig.4 Seismic section showing a high-east and low-west configuration of the Ordos Basin as well as an abrupt truncation in the east part of the basin

5) 断褶构造变形

新生代周缘断陷边界大断裂的强烈活动，使断陷大幅沉降并同步发生边邻地区快速抬升和遭强度剥蚀，并伴生有诸多不同规模的断褶构造。

在鄂尔多斯盆地西南部，印支期和喜马拉雅期改造甚烈。后者主要是青藏高原向东北扩展挤压，导致六盘山于晚新生代快速隆升、发育活动强烈的挤压-走滑断裂和褶皱。

晚侏罗世的构造变形和剥蚀改造强烈，与上覆白垩系之间形成的区域角度不整合面在盆地中生代—古生代地层中少见。其中较大规模逆冲断褶变形和推覆构造在盆地西缘已为人们所熟知[68]，在盆地北部也表现极为强烈。如在北部临近河套断陷的石合拉沟，发现石炭系—二叠系煤系变形强烈，古元古界石英岩逆冲到石炭系—二叠系之上，地层缺失较多；下白垩统东胜组直接不整合覆盖在前中生界不同时代变形强烈的岩层之上(图5)。下白垩统没有卷入变形，其底部砾石为石英岩等较老时代岩石，表明此强烈变形发生在早白垩世之前；结合在其北大青山露头区发现的多处挤压断褶构造[69]认为，此变形改造发生在晚侏罗世。

6) 构造-热体制转换及岩浆活动

早白垩世为鄂尔多斯盆地最晚沉积时段，是多重叠合盆地累计堆积地层最厚的时期[2]；又是盆地构造-热动力环境变革的重要时期，从晚侏罗世的围限挤压转换为 (弱)伸展拉张，盆地地温场和热演化程度达到最高[70]，自然就成为中生界-古生界烃源岩生烃高峰期和主(重)要运聚、成藏期。

图5 鄂尔多斯盆地北部石合拉沟下白垩统与下伏石炭系-二叠系煤系接触关系Fig.5 The contact relationship of the Lower Cretaceous with underlying Carboniferous-Permian coal system on the Shihelagou outcrop,northern Ordos basin

在今鄂尔多斯盆地区内，中生代晚期以来岩浆活动主要局限分布在盆地边部。盆地北部杭锦旗黑石头山玄武岩Ar-Ar坪年龄为(126.2±0.4) Ma[63]。在盆地西南部由地震及钻井所揭示的岩浆侵入体，大多形成时代未定。已有测年的3处岩体为辉绿岩和碱性岩体，锆石U-Pb年龄在130～107 Ma[70]。在盆地以东(含东北、东南)较广阔地区的早白垩世岩浆活动，年龄在140～114 Ma，峰值为130～120 Ma。与此同时，鄂尔多斯盆地及周邻的热岩石圈厚度发生了减薄[70]。以上特征与中国东部早白垩世大岩浆事件[71]在成因上耦合，是对其和华北东部克拉通破坏在125 Ma达到高峰[72]的响应。

随早白垩世末盆地抬升和区域沉积结束，盆地地温场降温即已开始[2]；古新世晚期以来周缘断陷盆地系先后形成，加速了盆地隆升、降温和向高原地貌演变。盆地遂由早白垩世的热盆逐渐演变为温盆或凉盆，地温梯度由早白垩世的35.0～45.0 ℃/km降低到现今的29.3 ℃/km[24,70]。

7) 原始盆地的范围大为缩小

根据对盆地和周邻大区域多种资料和成果的综合研究与原盆恢复揭示，中生代鄂尔多斯盆地在中、晚三叠世延长期鼎盛发育时期，沉积范围广阔，地跨陕甘宁蒙晋豫冀皖，面积逾50×104km2(图1a)，其中湖区面积超过10×104km2[2,13]。延长期的湖盆主体位于盆地南部(图1a)，先后于长8段和长2段沉积时期发生了自北往南和再由南向北两次较长距离的沉积中心迁移[13]。期间长7段沉积时期深湖-较深湖区范围广阔，发育优质烃源岩，成为盆地石油资源的主力源岩。盆地另一鼎盛发育时期为早—中侏罗世延安期，沉积范围较延长期略有变化，主要为含煤沉积建造，现存的煤系仍遍布陕甘宁蒙晋豫广阔地区。

晚白垩世以来，盆地长期遭受东强西弱、边强内弱的强烈而不均衡的抬升剥蚀和边部裂陷等形式的改造，使盆地中生代沉积岩连片分布的面积减去大半，现今残留盆地的面积约25×104km2(图1a)。

5.3 后期改造对油气赋存-聚散-成藏的影响

以上多种形式的后期改造，强烈地改变了多重叠合盆地的原始沉积面貌，深刻地影响和控制着盆地油气的赋存条件、聚散过程和成藏特点。主要表现为以下特点。

1) 广阔地区失去油气勘探价值

鄂尔多斯多重叠合盆地的古沉积面貌后期改造强烈，在今残留盆地周邻和之东，3个世代盆地的原始沉积范围一半以上地区已遭强烈剥蚀，地层残留无几，或裸露地表。这些地区，除局部被后期较新地层深埋的残留烃源岩可能对生烃有些许贡献外，绝大部分地区已失去油气勘探价值。

2) 油气规模耗散和次生成藏

多种形式的后期改造，特别是区域差异抬升，使盆地的油气在成熟和成藏期或之后发生规模聚散。其中耗散的形式多样、规模因地而异、油气有别。

延长组石油运聚距离有限、逸散量相对较小。运移到上覆侏罗系成藏的地带，主要发生在印支期末较大型下切河谷附近和中生代较大断裂活动地带，特别是盆地西部隆坳高差较大的坡折带及其隆起一侧。石油逸散主要发生在埋深较浅的渭北隆起和断褶复杂的西缘断隆区。

天然气耗散量巨大，且运移甚远。根据对气田上古生界气藏抬升前后地层压力和温度参数等计算，地处今盆地中部的苏里格、乌审旗和榆林气田，散失量相对较低，在30%～40%；位于盆地东部的神木、米脂气田散失量相对较高，达43%～58%；其中浅部的石千峰组气层散失量最高，在50%以上[36,73]。

盆地中部丰富的成熟煤型气主要向盆地北、北东和东部地势较高的地区运移，除在临近形成大气区外，并向伊盟隆起方向长距离运移和耗散。在伊盟隆起侏罗纪地层中，已发现分布较广的多种与天然气耗散有关的砂岩漂白、绿色和灰色蚀变、碳酸盐化、铀矿化和下白垩统凝析油苗等现象；其中蚀变漂白砂岩连绵分布逾100 km。在临近河套盆地南缘出露的下白垩统凝析油苗，油源对比证明来自盆地中部成熟煤型气[74-75]。这表明，整个盆地中北部逾10×104km2，曾遍布成熟煤型天然气，足见天然气可能运聚和耗散的范围及规模之大，又显示在此低渗透致密储层分布区继续发现次生气藏地域之广。在伊盟隆起杭锦旗地区，已发现目前盆地最北边的东胜(杭锦旗)大气田。此大气田与盆地中部各气田相比较，储层含水相对增多。

值得注意的是，伊盟隆起北缘含凝析油苗的下白垩统砂岩，均直接与石炭系—二叠系接触；若下伏有三叠系或侏罗系，则未见凝析油苗。这说明来自盆地中部的成熟煤型气向伊盟隆起较大规模长距离水平运移，主要为同世代层系(石炭系—二叠系)的层间运移；只有在遇到断裂、下切深谷、剥蚀窗等对上、下不同世代盆地的叠合关系改造的地域，才会发生跨早、晚盆地隔世代层系的规模运移。

3) 低渗-特低渗致密储层分布广

鄂尔多斯盆地中生界-古生界低渗-特低渗致密储层分布广、存在普遍。其形成的主要原因有三：①各世代大型克拉通盆地边部近物源沉积的较粗粒地层大部已遭剥蚀改造而缺失，现存地层以大面积分布的细粒-较细粒沉积为主，本身岩性相对较致密；②后期盆地的相继叠加，使前期盆地地层的埋藏大面积增深，加强了深埋地层的成岩-成岩后生作用和致密化；③晚石炭世以来的陆相沉积，周邻蚀源区母岩中岩浆岩发育，以酸性-中酸性岩类为主，含量较高的长石类矿物和其他相伴碎屑及填隙物沉积后，在压实成岩-成岩后生作用过程中抗压实能力较差、易于发生变化和矿物转化，致使胶结致密、砂岩孔隙减少，致密储层大面积分布。岩层和储层的普遍致密化，在一定程度上又抑制了油气逸散的规模和速度。

4) 持续抬升释压降温，形成分布广泛的低压、低产油气藏

鄂尔多斯盆地整体区域抬升始于早白垩世末。古近纪中晚期以来今盆地周边裂陷沉降和诸多断陷盆地(图1a)的形成，进一步增强了盆地本部的抬升和表浅层的剥蚀，进而发展成高原地貌。在此边降内隆过程中，盆地由周边围限的封闭系统，遂渐演变成对外开放的环境。

与上述演化过程同步，盆地深部地层和油气藏的压力释放、能量和温度降低、地层孔隙反弹、油气发生逸散。致使鄂尔多斯盆地的油气藏压力系数普遍小于1。中生界油藏压力系数大多介于0.60～0.85 ；上古生界气藏压力系数小于1.20，其中小于1者逾90%。然而在国内多数盆地致密油层的压力系数大于1.10；北美Williston、Maverick、大绿河、西加等盆地致密油层的压力系数介于1.11～2.01[76-77]。鄂尔多斯盆地仅在深埋的奥陶系马家沟组厚层膏盐之下的碳酸盐岩储层中见有压力系数1.33和1.51[78]。

在盆地主要层系储层致密、低渗的背景下，低压、低温伴随油气藏低饱和、低能，生产井一般无自然产能，单井产量低，形成了油气藏普遍具有三低(低渗、低压和低产)的鲜明特性[30,79]。

盆地低压普遍存在的现象，与盆地晚期持续区域抬升、油气规模逸散关联密切。但当油气藏或储层成为低压或负压之后，油气的逸散就较有限，甚或在一定程度上抑制了油气的散失。

5) 油气连续充注时间长，成烃、成藏高峰期集中

根据伊利石对形成环境的需求，通常将油气储层中自生伊利石K-Ar法最小年龄看作油气规模充注到储层的最早年龄。统计对比和分析大量测年结果可知(图6)，鄂尔多斯盆地中生界和上古生界自生伊利石K-Ar年龄分布具有以下特征：①二叠系及石炭系各段地层中的年龄，主要分布在200～108 Ma，并具有相对连续性，集中分布时段为160～120 Ma；上部石千峰组中的年龄分布和集中分布时限要新；在盒8段，有两个年龄值小于100 Ma。②三叠系延长组和侏罗系延安组各层段的年龄，分布在150～80 Ma，并具有相对连续性，集中分布时段为130～100 Ma；其中，紧邻优质烃源岩之上的长6段，小于100 Ma的年龄甚少；更上部的长4+5段、延9段和其下部长8段的年龄偏新，没有大于120 Ma的年龄。

以上年龄分析结果揭示，中生代和晚古生代两个世代盆地油、气的生成、聚散和成藏，是两个分别发生的独立系统和连续过程；早白垩世的构造-热事件对两大油气系统，特别是成烃成藏高峰期均有重要影响。

图6 鄂尔多斯盆地中生界-上古生界自生伊利石K-Ar测年结果对比(部分年龄据文献[79-91])Fig.6 K-Ar dating correlation for authigenic illite samples from the Mesozoic and Upper Paleozoic,Ordos Basin(partially modified after references[79-91])

在中—晚三叠世延长期沉积末，石炭系-二叠系煤系已规模生气和运聚；在印支期抬升期，已在较大范围多个层系聚集，此时期各层系储层未必已致密化；充注成藏的高峰期发生在构造变动强烈的晚侏罗世和构造-热事件活跃的早白垩世早、中期，延续到早白垩世末；在生气高峰期，天然气向上运聚到石千峰组；晚白垩世以来，煤型成熟天然气聚集-成藏和向更大区域运移-聚散同时发生，并随时间发展，耗散大于聚集。来自伊盟隆起杭锦旗盒8段气层的两个年龄值小于100 Ma(82 Ma，98.5 Ma)(图6)，是对晚白垩世天然气在广阔区域发生规模运聚散的结果和佐证。

以长7段优质烃源岩为代表的延长组烃源岩，在侏罗纪末已规模生烃和运聚，生排、运聚和成藏的高峰期发生在早白垩世中、晚期[71]，延续到晚白垩世早期；在约120 Ma的高峰期，石油向上运聚到更上部长4+5段和延9段；晚白垩世中、晚期以来，石油向边邻隆起较高部位运移-聚散。值得注意的是，长7段优质烃源岩之下长8段储层中的年龄集中分布在120～80 Ma时段，说明在石油生排-运聚高峰期，烃源岩内部压力骤增，石油同时向下运移。这是一个尚需进一步探究的重要问题。

6 结论

鄂尔多斯盆地油气勘探开发已逾百年，至今仍方兴未艾；近年油气年产储量均位居中国诸含油气盆地前列。盆地油气资源丰富的成因主要与其以下4大鲜明特性有关：

1) 盆地南部中生代延长期富烃凹陷是在中国南北大陆拼接碰撞和秦岭造山带演化区域背景下发育的，形成于构造活动明显和深部作用活跃的动力环境中，属后陆盆地类型；具大型、伸展和热温特性，有利于优质烃源岩发育。

2) 现今盆地为中生代和晚、早古生代3个世代大型克拉通盆地复合叠加而成的多重叠合盆地，集3大盆地丰富的油气资源于一体，极大增加了资源的规模和丰度。

3) 三叠系延长组优质烃源岩和石炭系-二叠系煤系烃源岩，均以富铀并夹多层凝灰岩为特色，这些无机物质有益于优质烃源岩形成、转化和生烃量增加。

4) 现今盆地属残留盆地，后期遭受了多种形式边强內弱的较强烈改造；边缘裂陷沉降，盆地主体隆升为高原；致使深部释压降温，油气发生多维运移聚散。

这4大秉性，使盆地蕴藏有巨量油气资源，各世代盆地油气赋存-成藏各具特点、空间分区类型有别；常规与非常规油气在成藏和分布诸方面存在明显的时空过渡性和共存兼容性，多以垂向短距离运聚、近源成藏为特色；低渗-特低渗致密储层广布，油气藏主要为致密地层岩性油气藏，具低渗、低压、低产特征；盆地持续勘探潜力巨大、领域广阔。