塔里木中,上奥陶统碳同位素组成正向偏移的石油地质学意义

在塔里木盆地柯坪、库鲁克塔格的地表剖面和英买力、塔中地区的钻井剖面，中、上奥陶统海相碳酸盐岩碳同位素组成发生了明显的正向偏移。这种偏移在北美大陆及我国华南相同层位的海相碳酸盐岩及沉积有机质中亦可见到，表明当时的海区之间存在某种联系。这种偏移可以成为大区域地层学研究的重要标志；还可能意味着中、晚奥陶世的有机质产率增加而且保存作用增强，应是地史中重要的成烃时期。在盖层等石油地质条件相对较好的前提下，中、上奥陶统亦可成为我国下古生界油气勘探的目的层系之一。     

长庆气田奥陶系风化壳气藏中油型气成分的来源

鄂尔多斯盆地石炭系海相烃源岩与下奥陶统碳酸盐岩的对比结果表明,石炭系海相烃源岩虽然不如下奥陶统碳酸盐岩厚,但其生烃能力远高于后者,与奥陶系风化壳储集层的配置情况也好于后者,并且产物也具油型特征,表明奥陶系风化壳气藏的油型气成分来自石炭系海相烃源岩;奥陶系风化壳气藏的天然气是以上古生界煤成气为主、上古生界石炭系油型气为辅的混合气。这一观点既能够很好地解释鄂尔多斯盆地中部古生界自上而下气藏序列天然气成分及碳同位素组成的差异,还可以更好地说明为何风化壳气藏天然气以煤成气为主。     

塔里木盆地海相天然气乙烷碳同位素分类与变化的成因探讨

分析塔里木盆地海相天然气碳同位素组成 ,发现天然气的乙烷碳同位素值域分布范围较大 ( - 43‰～- 2 9‰ ) ,并且具有很强的母质继承性。据此并结合天然气甲烷碳同位素组成变化特征 ,将该盆地海相天然气分成 4类。第一类 :δ13 C1值小于 - 40‰ ,δ13 C2 值小于 - 3 7‰ ,主要来源于寒武系—下奥陶统腐泥型母质 ,分布于塔中主垒带、英买力和东河塘地区 ;第二类 :δ13C1值小于 - 40‰ ,δ13 C2 值大于 - 3 4‰ ,主要来源于中、上奥陶统偏腐殖型母质 ,分布于塔中北斜坡、巴楚、东河塘及雅克拉等地区 ;第三类 :δ13 C1值大于 - 40‰ ,δ13 C2 值为 - 3 9‰～ - 3 5‰ ,主要来源于寒武系—下奥陶统腐泥型母质 ,并受热成熟作用影响 ,主要分布在轮南—吉拉克地区 ;第四类 :δ13 C1值大于 - 40‰ ,δ13 C2值大于 - 3 5‰ ,主要来源于寒武系—下奥陶统腐泥型母质 ,同时混入有中、上奥陶统或石炭系偏腐殖型母质生成的气 ,主要分布于桑塔木断垒带及解放渠东—吉拉克地区。图 1表 3参 4(梁大新摘 )     

论我国海相中上奥陶统烃源岩的形成条件——以塔里木盆地为例

在我国的华北、华南地区,尤其是西部的塔里木盆地,发育着面积辽阔、层位巨厚的下古生界海相地层,但关于塔里木盆地的古生界主力烃源岩一直有争议.本文根据两条有代表性的地表和两条钻井剖面的海相碳酸盐岩中碳、氧稳定同位素组成在中-上奥陶统的大幅度正向波动,认为这是当时全球范围大陆冰川作用的结果,这一时期有利于沉积有机质的保存.结合有机质丰度、成熟度指标,以及沉积相等地质因素综合分析,提出了塔里木盆地中-上奥陶统烃源岩发育的稳定同位素宏观证据.同时,论述了中-上奥陶统富含有机质的海相泥质岩作为我国下扬子地区及华北地台西缘海相下古生界寻找有效烃源岩重点层系的可能性与前提条件.     

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塔里木盆地内的天然气按其地化特征的差异,可分为有机气和无机气两大类;有机气又可分为海相气和陆相气。为解决不同类型天然气与地层中烃源岩的配套关系,通过应用先进的实验手段和分析技术,探讨了不同类型天然气的来源问题,得到以下认识：海相气主要分布于克拉通盆地中的塔北、塔中及巴楚地区的中生界及古生界储集层中,气源主要来自寒武—奥陶系;陆相气主要分布于前陆盆地的库车、轮台断隆以及柯克亚等地区的上、下第三系及白垩系等储集层中,气源主要来自三叠—侏罗系腐殖—偏腐殖型烃源岩。腐泥型海相气主要分布在轮南—吉拉克、英买力—东河塘、塔中主垒带及巴楚的鸟山、古董山等,气源主要来自寒武系—下奥陶统;偏腐殖型海相气主要分布在塔中北斜坡、巴楚及塔北隆起的部分区域中,气源主要来自中上奥陶统。     

塔中地区中、上奥陶统划分对比的主要认识

根据古生物化石和岩性,电性特征,塔中地区中,上奥陶统自上而下可分为上奥陶统桑塔木组和中、上奥陶统良里塔格组,良里塔格组自上而下划分为泥质条带灰岩段,纯灰岩段和含泥炭岩段三个岩性段,它们在全区具有良好的可对比性,通过对比认为,塔中地区中,上奥陶统明显存在岩性地层穿时和同时异相现象,其与下奥陶统之间存在地层缺失和不整合。     

塔里木克拉通盆地油气勘探对策

塔里木克拉通盆地包括整个盆地“三隆四坳”^[1]中的塔北隆起、北部坳陷、塔中隆起、巴楚隆起等主要构造单元（见图1）。经多年勘探,目前已探明和发现了众多油气田（藏）：塔北隆起上的轮南、塔河、东河塘等油田,塔中隆起上的塔中4、塔中16油田,巴楚隆起上的和田河气田、巴什托甫油田,北部坳陷中的哈得逊油田等。这些海相成因的油气主要富集在奥陶系碳酸盐岩与石炭系、三叠系、侏罗系砂岩储集层中,来源于寒武系和中上奥陶统两套烃源岩。     

塔里木盆地库鲁克塔格地区中、下奥陶统接触关系

根据地面剖面的构造、地层、岩性、古生物等资料,对塔里木盆地库鲁克塔格地区中、下奥陶统的岩石组合特征、化石带分布的分析对比,重新认识了中、下奥陶统的接触关系,认为库鲁克塔格地区南、北相区中、下奥陶统之间存在着地层和化石带的缺失现象,而且区域性的不整合接触关系十分明显。这对于解决盆地覆盖区地层和地震统层具有重要指导意义     

塔中地区石炭纪地层问题讨论

塔中地区自勘探开发以来，石炭纪地层的划分与对比尚难统一。本文通过对存在问题的讨论，建立了该区地层层序：东河塘组、巴楚组、克里雅组、喀拉拜勒组，并将泥盆系与石炭系的界线置于东河塘组顶面。     

塔里木盆地塔中地区天然气气源对比

塔里木盆地塔中地区的天然气碳同位素值与其他地区相比普遍偏低 ,用常规的气源对比方法难以确定其母质来源。选择苯、甲苯、甲基环己烷碳同位素作为有效的气源对比新指标 ,同时应用天然气生物标志物、天然气的δ13 C1—δ13 C4和实际地质资料进行气源综合对比 ,认为 :塔中主垒带上的天然气主要来源于寒武系—下奥陶统烃源岩 ,部分为中、上奥陶统与下奥陶统的混合气 ;塔中北斜坡的天然气主要来源于中、上奥陶统 ,部分来源于寒武系—下奥陶统烃源岩。对塔里木盆地相关气源岩进行热模拟实验 ,建立了Ro 与δ13 C1回归方程 ,应用该方程确定的塔中地区天然气成熟度为 :塔中主垒带上天然气的Ro 值约为 1 .4% ,塔中北斜坡的天然气Ro 值约为 1 .1 % ,烃源区均为塔中地区。图 3表 2参 4(李剑摘 )     

塔里木盆地天然气中氮地球化学特征与成因

通过统计分析塔里木盆地103个天然气样品,发现塔里木盆地天然气主要存在两种成因类型,即油型气和煤成气,且氮气含量在油型气中明显高于煤成气。在台盆区产自古生界地层的塔中、东河塘、哈得和中生界的轮南地区为异常高氮气天然气,氮气含量大于20%;新生界地层与塔西南和库车坳陷的中生界地层产出的天然气氮气含量最低(<5%),主要为煤成气;塔北地区,天然气氮气含量变化较大,低含量氮气主要为煤成气,而高氮气含量天然气为油型气,在高氮气含量的油型气中,不同热演化阶段氮气来源不同,其含量也不相同。雅克拉天然气高氮气含量可能是来源于高演化形成的氮气与少量深部气体的混合。     

中国典型叠合盆地油气成藏研究新进展(之二)——以塔里木盆地为例

近年来,中国西部典型叠合盆地油气成藏研究获得重大进展。成盆方面:1)地球物理综合剖面揭示了塔里木盆地与天山造山带的深、浅层耦合特征具有走向分段性,大致以羊布拉克为界,以东表现为近东西向斜向伸展的特征;以西,主要表现为近南北向垂直于地层走向的伸展状态;2)揭示了塔里木盆地的翘倾式叠合演化的特点,自寒武纪到第四纪,盆地沉降中心经历了由东向西向周缘的迁移过程。成烃方面:1)建立了海相碳酸盐岩优质烃源岩发育的环境指标及发育的盆地类型,高丰度烃源岩仅发育于被动大陆边缘背景下的裂谷、克拉通内坳陷盆地和活动大陆边缘背景下的前缘斜坡、挠曲类前陆坳陷中;2)确立了有效碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度下限为0.25%～0.30%。成藏方面:1)轮南地区早古生代碳酸盐岩储层中发育3期烃类包裹体,与区域性油气充注事件有关,分别形成于晚志留世-早泥盆世、晚白垩世及新近纪;2)通过油源对比分析,指出轮南、塔河地区的原油可能源于中、上奥陶统源岩;3)同位素示踪研究及包裹体测温揭示了塔中地区流体具有深部来源特征。而且,萤石交代灰岩对储层物性具有显著改善作用。并指出塔里木盆地近期油气勘探中,在台盆区碳酸盐岩勘探领域不断有新层系和新类型油气的发现,台盆区碎屑岩勘探领域于志留系和泥盆系也连获突破,展示了塔里木盆地良好的勘探前景。     

塔里木盆地台盆区天然气地球化学特征

通过对塔里木盆地天然气样品的分析，系统总结了台盆区的天然气地球化学特征：塔里木盆地台盆区天然气烃类组成以湿气为主，部分地区为干气，湿气分布在塔中、满东—英吉苏、英买力—东河塘、哈得逊和解放渠东—吉拉克等地区，在巴楚、轮南—桑塔木等地区既有干气又有湿气；在非烃气体中以N₂和CO₂为主，巴楚、塔中、满东—英吉苏、东河塘—英买力、哈得逊等地区以中、高N₂含量为特征，在和田河和东河塘地区天然气具高CO₂含量特征；天然气碳同位素具有中部轻、周边重的分布特征，塔中、东河塘—英买力、哈得逊等地区的天然气δ¹³C₁值小于-40‰，和田河、满东—英吉苏、轮南—吉拉克等地区的天然气δ¹³C₁值大于-40‰，δ¹³C₂值一般大于-30‰。     

塔里木盆地轮南下奥陶统沥青的发现及其意义

在塔里木盆地轮南低隆起某些井的下奥陶统碳酸盐岩储集层中发现有沥青,它主要充填在碳酸盐岩矿物晶间隙中,含量1%~3%,沥青反射率1.05%~1.10%.结合该区埋藏史及古地温史推算出原油沥青化形成时间发生在早海西运动期,结合油气地质背景,推断油气藏形成于晚志留世-早泥盆世时期。因此,这套储集层沥青是早古生代油气藏在早海西运动期经抬升、剥蚀、风化、氧化作用而发生沥青化,后经热变质作用而形成,它与塔北、塔中下志留统沥青砂岩属同时代产物,下奥陶统储集层沥青的发现扩大了早古性代古油气藏存在范围。对于认识轮南地区复杂的油气成因提供了新的证据。     

塔里术盆地石炭-二叠系界线

概述了石炭-二叠系界线在世界、中国和新疆地区的演变，按国际委员会批准的牙形石Streptoynathodus isolatus的首现位置作为二叠系底界的标准，重新标定了塔里木盆地周缘柯坪地层小区、铁克里克地层分区、阿尔金山地层分区、巴楚地层小区以反塔中隆起、轮南低凸起、满加尔凹陷、和田河以东、且末断隆以北至轮南低凸起的广大沙漠覆盖区的石块-二叠系界线，并对下二叠线有关化石带、阶的对比进行了评述。     

塔里木盆地志留系划分、对比及其地质意义

通过实测盆地西部柯坪地区志留系露头剖面,将志留系划分为下志留统柯坪塔格组、塔塔埃尔塔格组、中-上志留统依木干他乌组,其中柯坪塔格组可细分为柯坪塔格组下段、中段和上段,塔塔埃尔塔格组细分下段和上段;并识别出6个地层对比标志层。塔中隆起缺失柯坪塔格组下段和中段,塔北隆起英买力地区缺失柯坪塔格组下段,满加尔凹陷及塔东地区柯坪塔格组发育齐全,塔中、塔北等地区依木干他乌组保存不全。柯坪地区、塔北地区以滨岸-浅海相碎屑岩沉积为主,塔中以河口湾-潮坪沉积为主,塔东以陆相河流-辫状河三角洲粗碎屑沉积为主。综合分析认为,志留系沉积前塔中和塔北是个继承性隆起,沉积古地貌东高西低,海侵从西北向东南,地层由西北向东南超覆,后期抬升导致志留系上部地层剥蚀,志留系独特的沉积特征显示了古地貌特征、物源方向和海侵方向。     

塔里木盆地中深1井寒武系盐下白云岩原生油气藏的发现与勘探意义

塔里木盆地下古生界白云岩分布范围广,厚度大,生储盖空间配置条件优越,是盆地内重要的勘探领域。自塔里木石油会战以来,下古生界白云岩领域投入了大量勘探工作,却未获得规模性发现。2010年前后,在塔中—巴楚地区稳定的储盖组合、古隆起成藏条件更好的认识基础上,转变勘探思路,锁定塔中继承性古隆起,应用三维地震评价技术,实施了中深1井;该井在寒武系盐下白云岩获得突破,揭开了寒武系白云岩勘探的新篇章。中深1井在中下寒武统发现两套油气层,一套位于中寒武统阿瓦塔格组,以低黏度、含蜡轻质原油为主;另一套位于下寒武统肖尔布拉克组,表现为干气气藏。中深1井的突破对塔里木盆地油气勘探意义重大,首次在盆地内发现内幕白云岩油气藏,证实了寒武系盐下白云岩具备规模成藏的石油地质条件,落实了一个分布面积近30×104km2的新的战略接替领域。同时,中深1井寒武系盐下油气藏的发现,表明寒武系烃源岩可能是塔里木盆地台盆区的主要烃源岩,将对该盆地台盆区的勘探有着深远的影响。     

塔里木盆地泥盆—石炭纪转换期层序地层学

对塔里木盆地塔西南、巴楚、满西、和田河、塔中及塔北地区晚泥盆世晚期至早石炭世早期地层进行了层序地层分析,识别出两个层序(相当Vail等提出的三级层序),认为这一时期塔里木盆地经历了两次较大规模的海平面升降运动.通过层序地层和生物地层研究认为,古塔里木海晚古生代发生的海侵起始于晚泥盆世法门晚期;“东河砂岩”的时代为晚泥盆世法门晚期.     

新疆石炭系中间界线

重新研究了 中天山石炭系剖面及近年来测制的塔里木盆地玛扎塔格和塔里木盆地西南缘石炭系剖面,特别是塔里木盆地覆盖区石炭系钻井剖面,按照国际地科联地层委员会关于石炭系中间界线的决定,标定了新疆石炭系中间界线。重新确定后的新疆石炭系中间界线应划在也列莫顿组上部(天山博乐霍洛山阿恰勒河剖面)、和什拉甫组与卡拉乌依组之间(玛扎塔格剖面、塔里木盆地西南缘霍艾林场剖面)、卡拉乌依组顶灰岩段下部(轮南59井)、卡拉沙依组砂泥岩段上部(塔中401井)。