塔里木北部新元古代裂谷盆地古地理格局与油气勘探潜力

基于露头、钻井、地震等资料,在明确地层充填序列及建立地层格架基础上,分析塔里木北部新元古代裂谷盆地古地理演化格局及其油气勘探潜力。在Rodinia超大陆聚合与裂解的背景下,塔里木新元古代发育塔北古陆和塔里木古陆,两者中间夹持EW走向的弧后裂谷盆地,东北部库鲁克塔格地区和西北部阿克苏地区充填巨厚的海相碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩,包括冰碛岩,发育深海、浅海、滨海环境和三角洲、冰海过渡性环境。早南华世—晚震旦世,北部裂谷盆地总体由深海演化至滨浅海环境,岩性由碎屑岩向碳酸盐岩转变。根据野外烃源岩和生产数据认为,塔里木北部具有烃源岩和储层形成的良好条件,新元古界具有一定勘探潜力。     

塔里木新元古代裂谷盆地南北分异及油气勘探启示

综合航磁、地震、地质和地球化学资料,研究了塔里木新元古代裂谷盆地南北分异的表层构造、沉积、分布特征及深层动力学机制,揭示了裂谷盆地演化及其对寒武纪早期沉积盆地和深层烃源岩分布的控制作用。塔里木南部裂谷盆地是罗迪尼亚超大陆裂解早期超级地幔柱活动的产物,开启于南华纪早期(约780 Ma),表现为深入塔里木盆地内部的NE向坳拉槽,而北部裂谷是泛罗迪尼亚大洋板块俯冲产生的弧后裂谷盆地,开启于南华纪后期(约740 Ma),呈近EW向狭长带状横穿整个塔里木盆地。塔里木北部新元古代弧后裂谷盆地与东亚地区晚中生代—新生代弧后裂谷盆地群的形成和演化过程十分相似,均显示向洋迁移的演化特征,但塔里木裂谷盆地从早期的断陷-拗陷最终演化成被动陆缘。塔里木新元古代裂谷盆地不仅决定同裂谷期烃源岩的分布,更控制早寒武世沉积盆地的发育,使得后者"向前相似",在现今塔北隆起与中央隆起带之间很可能发育近EW向展布的南华系—震旦系同裂谷期和下寒武统玉尔吐斯组沉积期后裂谷期烃源岩。     

准噶尔多旋回叠合盆地的形成与演化

准噶尔盆地是在拼合增生的微陆块和古生代岛弧带基底上发展起来的大型复合叠合盆地,受控于古亚洲洋和周边造山带的演化,显生宙以来盆地经历了五大构造演化旋回,即寒武纪—中志留世的北准噶尔洋伸展—消减旋回、晚志留世—早石炭世的克拉美丽有限洋盆拉张聚敛旋回、晚石炭世—三叠纪的古亚洲洋全面消亡、早侏罗世—古近纪的陆内断坳旋回和新近纪—第四纪的压扭强挤压聚敛造山旋回。伸展期原盆的稳定地层层序往往发育良好的烃源岩,聚敛期原盆受到改造,成为构造圈闭发育或油气聚集的时期;此外,通过恢复盆地的演化过程指出泥盆—石炭系是未来准噶尔盆地寻找油气勘探大场面的新领域。     

柴西地区英雄岭构造带构造特征差异及控制因素

利用最新采集的地震、钻井等资料,结合构造物理模拟实验,对柴达木盆地西部地区(简称柴西地区)英雄岭构造带的构造特征差异及控制因素进行分析。结果表明:柴西英雄岭构造带具有东西分段、南北分带、深浅分层的构造特征;下干柴沟组上段沉积时期是英雄岭构造带构造变形的关键时期,受先存的古构造正断层的影响,在该时期沉积的暗色泥岩、膏岩盐等软弱岩层的不均衡分布是控制英雄岭构造带构造特征差异的因素。古近纪,阿尔金断裂开始活动,英雄岭构造带在弱伸展构造环境下发育正断层,控制暗色泥岩、膏岩盐等软弱岩层的发育;新近纪,东昆仑断裂开始活动,柴西英雄岭构造带在强挤压构造环境下形成现今的正反转构造特征。     

中国中西部前陆冲断带运动学分类、模型与勘探领域

根据冲断系统内断层位移传递和消减的方式,将中国中西部前陆冲断带划分为4类:①Ⅰ型前陆冲断带,断层位移沿滑脱面全部传递至盆地内部,根据冲断构造规模和结构,又可分为库车型、川西南型和酒泉型3个亚类;②Ⅱ型前陆冲断带,以准噶尔盆地南缘为代表,冲断带内既存在向盆地方向传递的位移,也存在向造山带方向消减的位移;③Ⅲ型前陆冲断带,以塔西南甫沙冲断带为代表,断层位移全部沿着深部构造楔顶部的反冲断面向造山带方向消减;④复杂边界制约下的前陆冲断带,主要发育在柴西南和柴北缘,冲断系统内断层位移的传递受柴达木盆地形态和周缘边界限制,以至没有形成稳定的前陆区和前陆盆地特有的楔形沉积结构。通过中西部前陆冲断带运动学分类和复杂构造建模,提出并论证了准噶尔盆地南缘深层叠加构造楔形体、川西北寒武系倒转推覆体下的晚古生代被动陆缘层序、库车中段—东段的煤下构造以及准噶尔盆地西北缘下盘掩伏构造4个勘探新领域。     

塔中低凸起的构造属性和解释方法

塔中低凸起是中奥陶世-晚泥盆世早期塔东南前陆冲断体系的一部分。这个时期塔中地区的断裂以北倾反冲为主,并可能与深部由南向北逆冲的主控断裂交汇,形成向北扩展的楔形构造前锋。塔中低凸起历经多期断裂作用,在不同地层单元内部形成了特有的构造形态,如震旦系-奥陶系构造层内主要发育北西向的挤压断层相关褶皱,志留系-泥盆系构造层内主要发育北东向的负花状构造和拉分地堑,石炭系-二叠系构造层内主要发育由岩浆刺穿或底辟形成的正花状构造和垮塌构造。多期断裂作用也造成了早期构造通常被晚期构造切割与破坏而在地震资料上难以识别的问题,构造解释工作应尽量在纵横比例相等的地震剖面上进行,以直观显示并准确识别这些构造层内部的变形形态,并从资料可信度高的位置入手,由已知到未知,逐步获得资料不好地区的断裂解释方案。     

准噶尔盆地西北缘斜向挤压构造与油气分布规律

根据地面地质调查资料、卫星遥感影像地质解译成果、准噶尔盆地西北缘大地电磁测深剖面的最新解释以及地震剖面资料综合研究,认为准噶尔盆地西北缘斜向挤压构造是由该区发育的达拉布特左行走滑断裂、西北缘逆冲推覆构造以及北西向右行横向走滑断裂组成。其中,达拉布特边界断裂左行走滑作用是形成准噶尔盆地西北缘逆冲推覆构造和北西向右行横向走滑断裂的主要控制因素,西北缘逆冲推覆构造与北西向右行横向走滑断裂的交合部位是准噶尔盆地西北缘地区油气的主要聚集区域。     

准噶尔盆地南缘油气勘探的3个潜在领域——来自构造模型的论证

将定量化构造解析技术引入准噶尔盆地南缘的地震精细解释与三维地质建模中,提出并论证了未来油气勘探的3个潜在领域:①叠加楔形体,主要发育在第2排背斜带核部,由相互叠置的第三系构造楔组成,通常造成同一背斜的不同部位出现不同的油气水特征;②深层中生界构造,由白垩系和侏罗系内的断层转折褶皱组成,与上覆第三系构造楔是不同层次和不同序次的冲断构造;③横向转换构造,主要发育于第2排背斜带,由相邻背斜之间的构造转换作用形成。上述3类构造的识别和落实应立足于有针对性的地震部署和成像处理,如果埋藏较深,则需要通过建立三维介质模型,基于地层力学结构计算构造内部应变状态,以评估深部储集层构造裂缝发育方位、发育强度和发育密度。图9表1参37     

准噶尔盆地石炭系油气富集条件及有利勘探领域预测

准噶尔盆地石炭系的勘探始于20世纪50年代,截至2002年底,在盆地西北缘、东部和腹部共发现了5个含石炭系油藏的油田和1个气田。石炭系的储层主要是火山岩、火山碎屑岩。储集相带是近火山口的熔岩流亚相,次为爆发相,再次为火山重力流亚相。准噶尔盆地探明的石炭系油藏,多数受断裂活动的控制,可以划分为三类:断块油气藏、断裂—岩性油气藏和背斜油气藏。主要的储盖组合是以石炭系火山岩为储层,二叠系和三叠系泥岩为盖层。此外,该文总结了准噶尔盆地内石炭系油气富集规律,并评价出“7个区带”为有利勘探远景区。     

准噶尔盆地石炭系烃源岩分布及地球化学特征

通过对准东和腹部97口钻井的统计分析,从石炭系烃源岩分布、有机质类型、丰度及热演化程度等方面对烃源岩进行了综合评价,研究了石炭系的生烃能力。石炭系烃源岩在准东和腹部地区分布广泛,以凝灰岩和沉凝灰岩为主。下石炭统烃源岩主要分布在滴水泉及五彩湾地区,为还原环境下腐泥—腐殖型好烃源岩,上石炭统主要分布在准东大井、帐北地区及石西、夏盐和五彩湾地区,为弱还原—还原环境下的成熟腐泥—腐殖型较好烃源岩。近几年,陆续发现了石炭系自生自储的油气,石炭系的勘探前景良好。