华北陆块普遍具备较好的生、储、盖组合,经过几个重要的构造发展阶段,最后C—P时期油气成藏结果变化很大,甚至向各自原生条件的反方向发展。总资源虽然可观,而常规背斜聚集则非常少,这也是中国石油地质某些特征的缩影。例如鄂尔多斯上古生界原生沉积和早期聚集条件,都不及陆块东部。但东部后期改造严重,规律极其复杂,目前只发现一些零星或次生气藏。而鄂尔多斯上古生界始终处于稳定状态,然而缺少构造圈闭和很好储层,这是六十多年苦心追求的对象而无所得,却在差储层和无构造圈闭的状况下,以大面积贫矿形式,获得巨大的储量。
华北陆块上古生界经历了三个重要阶段:
1. 从沉积到印支运动前,整个华北陆块都属稳定地台统一发展阶段,上古生界底部埋深缓慢变化,总趋势为西浅东深
鄂尔多斯地区以南北向平缓隆起为特征,埋深仅1.5km左右,烃源岩多未成熟。华北陆块向东上覆沉积厚度逐步加大,并以东西向隆、坳为特征(见图75、图111),它们受制于秦岭和兴蒙活动带。东濮-济南坳陷深达4km,C—P时期烃源岩都进入成熟甚至高成熟期,高等级煤阶已排出相当气量。东西向古隆起以济宁等最显著,C—P时期砂岩埋深仅2km左右(可能有晚期剥蚀的影响)。推测在印支运动前,华北陆块东部上古生界具备生、运、储和古构造条件,形成一些油气聚集带;以及多条河流三角洲控制的岩性油气藏,是华北上古生界油气适时成藏的高峰阶段。
2. 印支、燕山运动是华北陆块结构性转折期(T3—K1)
华北陆块在此阶段由非常稳定转为很不稳定,陆内构造运动相当复杂,燕山运动中、后期挤压、压扭、拉张等应力交替出现[318],强烈挤褶致使陆块东部多处基底出露。除秦岭、兴蒙周边活动加剧外,贺兰坳槽回返,开始隆升并形成推覆。由于古太平洋板块活动控制,郯庐断裂左旋挤压、剪切压扭、拉张等异常活跃。在总体抬升、海水完全撤退的背景下,形成各类前陆盆地、走滑拉分盆地,并往往伴有岩浆岩活动。古老稳固统一的华北陆块解体了,各自向不同方向发展。只有鄂尔多斯始终保持相对稳定性,但其东侧在燕山期掀抬,黄河东岸古生界甚至基底出露,形成区域性大单斜。
由于本阶段(T3—K1)陆相沉积厚度较大,上古生界烃源岩普遍进入生烃门限甚至越过高峰,生气量特别巨大,在其所夹和紧邻砂体中寻求圈闭、聚集。黄河以东,燕山运动褶皱断层强烈,先前聚集的油气,有的按新构造体制重新聚集,有的暴露于地表或埋藏太浅而破坏。上古生界油气在此阶段出现有立、有破不同情景,总的趋势是西立、东破。
3. 新生代华北陆块进一步分割,大起大落为其特征
太平洋板块向中国大陆作不同方向和不同角度俯冲,在新生代早期形成一系列多类型弧后断陷,沉降深达数千米。新生界断陷及上覆坳陷沉积,成为我国重要的产油领域,但是对上古生界油气则是错断、分裂。在深埋中局部可二次生烃,加上新生界烃源混合,上古生界油气规律异常复杂。
华北陆块中部汾、渭地区及西部河套(见图41),在新生代后期由于大区扭张作用,形成系列拉分断陷,烃源岩多未成熟,汾、渭地区上古生界油气更加复杂化。
只有鄂尔多斯在华北陆块历次构造变动中,仍然保持稳定状态。由于燕山期东侧抬升,喜马拉雅期西侧推覆抬升,联合组成巨大的向斜构造盆地,有利于大型致密砂岩气区的形式。