塔里木盆地寒武系台缘结构特征及其演化

塔里木盆地寒武系因具重大的油气资源潜力而成为目前油气勘探的目标,其台缘斜坡带以发育优质礁滩体储层并控制台地内部沉积相带发育而备受关注。综合分析地震、露头、钻/测井资料,明确了寒武系各层组发育时期台缘斜坡带的特征及其控制的台地沉积环境。研究发现,早寒武—中寒武世早期各层组均发育缓坡型台缘斜坡带,中寒武世晚期—晚寒武世发育镶边型台缘斜坡带。受海平面升降变化和碳酸盐岩产率的控制,不同地区各层组台缘斜坡带叠加样式不同:塔西南地区为缓坡的退积—加积型,塔中地区为缓坡—镶边的进积—加积型,塔北地区为镶边的进积型。台缘斜坡带整体呈一向柯坪地区收敛的"U"形,塔北—塔中地区台缘带逐渐向东部盆地方向迁移,塔西南地区则向北部台地方向迁移。台地边缘类型及其迁移不仅控制了台缘礁、滩的发育,也控制了台内沉积相的构成及展布规律。     

塔里木盆地早、中寒武世古地理与沉积演化

基于二维地震剖面精细解释,结合最新钻井地质资料分析,在构造控沉积的指导思想下,对塔里木盆地早、中寒武世岩相古地理及沉积演化进行研究。塔里木盆地早寒武世构造古地理整体呈现“中间高、南北低”的隆-坳格局,巴楚隆起-塔中隆起东部一带发育近东西向展布的同沉积古隆起,往北和往西南方向由隆起向坳陷逐渐过渡。早寒武世玉尔吐斯组沉积期塔里木盆地为以深水陆棚为主的缓坡沉积,由中央古隆起向南北两侧依次发育潮坪相、斜坡相和深水盆地相;早寒武世肖尔布拉克组沉积期塔里木盆地为具有一定台地性质的碳酸盐岩缓坡沉积,由中央古隆起向南北两侧依次发育内缓坡、中缓坡、外缓坡和盆地相,外缓坡在地震资料上可见典型前积反射特征,反映为远端变陡的缓坡。研究证实了塔里木盆地早寒武世中央古陆的存在,并初步厘定了早寒武世玉尔吐斯组和肖尔布拉克组沉积期古陆及相应的沉积相带展布。通过构造-沉积演化分析,首次明确了塔里木盆地早寒武世并没有形成真正意义上的碳酸盐台地,而是受整体上南北分异的隆-坳构造格局控制的缓坡沉积模式,至中寒武世中西部大台地才逐渐形成。     

塔里木盆地寒武系碳酸盐岩台地类型、台缘分段特征及勘探启示

碳酸盐岩台地类型及其台缘带特征对储层的形成及储盖组合配置关系具有重要的控制作用。塔里木盆地寒武系碳酸盐岩台地经历早寒武世缓坡型台地、中寒武世镶边型蒸发台地、晚寒武世镶边型台地的演化过程,其中北部台缘为沉积缓坡型台缘;轮古—古城台缘为断控陡坡型台缘,分段差异明显;塔西南乌什—喀什—麦盖提—和田—民丰一线早寒武世为古陆,中、晚寒武世时期随着海平面上升演化为水下低隆,到晚寒武世后期可能发展成台地边缘沉积。陡坡型及缓坡型碳酸盐岩台地边缘形成不同的储盖组合。轮古东、古城地区上寒武统陡坡型加积—进积台缘储层非常发育,连通性好,盖层往往是这类台缘带储盖组合的关键,从而位于台缘带后侧、潟湖靠海一侧的礁后滩体是有利储层发育区,并且该相带储层往往上覆致密碳酸盐岩盖层,可形成优良的储盖组合;塔北西部英买7-8缓坡型台缘带储层为一套藻丘及滩体复合型白云岩储层,盖层为中、下寒武统泥晶白云岩、膏质白云岩、含泥白云岩等致密层,其储盖组合要优于轮古东、古城等地区陡坡型台缘带,勘探前景更为乐观。     

塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩沉积特征及演化规律

随着勘探程度的提高,塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩地层展现出良好油气勘探前景。根据碳酸盐岩沉积模式,通过岩石学特征、地震相、沉积古地貌解剖等研究,在塔东地区识别出盆地、广海陆棚、台缘斜坡、台缘礁滩、台缘浅滩、开阔台地、局限台地相等7种碳酸盐岩沉积相类型,指出塔东地区寒武—奥陶系碳酸盐岩沉积相具有三分结构特征:中部发育盆地相区,东部和西部发育台地相区及台缘相区。确定了下寒武统深水盆地—开阔台地,中—上寒武统(较)深水、浅水盆地—局限台地,中—下奥陶统浅水、深水盆地—开阔/局限台地沉积相组合序列及沉积体系展布特征,并结合相对海平面升降分析建立了塔东地区碳酸盐岩缓坡台盆体系—镶边台盆体系—远端变陡型台盆体系的沉积演化模式。指出台地边缘相发育礁滩储层、台缘斜坡相发育重力流沉积储层及局限台地内发育膏溶储层,是油气聚集的有利相带。     

塔西北下寒武统肖尔布拉克组层序划分及台地沉积演化模式

基于野外露头观察和室内薄片鉴定工作,详细描述了塔里木盆地阿克苏地区下寒武统肖尔布拉克组微生物碳酸盐岩的展布特征,建立了层序地层格架,分析了肖尔布拉克期碳酸盐台地的演化过程。研究认为,肖尔布拉克组可分为两个三级层序：下部层序SQ1整体为一套波状微生物席,处于中-内缓坡沉积环境,对应缓坡型台地发育阶段;上部层序SQ2的海侵期是缓坡型台地向弱镶边台地的转变阶段,斜坡以风暴沉积为主,微生物岩不发育,而高地则以大型进积微生物礁建隆为主,主要通过丛状表附菌的自身骨架生长和微生物粘结方式成隆。高位期是弱镶边台地发育阶段,台缘和台内相分异明显。台缘区早期发育房室状表附菌层,晚期发育小型进积微生物礁群,由微生物粘结成礁,而台内区为低能微生物滩,缺乏高位早期建造,晚期以层纹石建造、泡沫绵层石和叠层石建造为主,其形成与粘性微生物席有关。     

塔里木盆地寒武纪层序岩相古地理

通过钻井取心及露头沉积相观察、地震层序解释及地震相分析,结合蛇绿混杂岩带分布及板块构造演化等区域地质资料,对三级层序地层格架下的塔里木盆地寒武纪岩相古地理特征进行了研究。结果表明,塔里木板块内部存在3个孤立碳酸盐台地（塔西台地、罗西台地及库鲁克塔格台地）及其间深水沉积区的古地理格局,塔西南地区存在寒武系深水盆地相沉积分布区,并且该深水盆地相沉积分布区可能是以和田河气田为代表的塔西南地区海相油气藏的主力烃源区。发生于早震旦世和早寒武世的塔里木板块北缘大陆裂谷运动,以及震旦纪-寒武纪的张裂构造环境控制了塔里木板块内部多个孤立碳酸盐台地及其间深水沉积区的形成。从早寒武世到晚寒武世,虽然塔里木板块内的古地理格局总体没有发生大的变化,但以塔西台地为主的孤立碳酸盐台地均发生了进积-加积作用而变得更大,并且不同时空台地边缘类型及其叠置型式也发生了变化,主要表现为早寒武世以发育缓坡-（斜坡坡度较小的）弱镶边台地边缘为主,中-晚寒武世以发育弱镶边-（斜坡坡度较大的）镶边台地边缘为主。     

鄂西建南地区长兴组沉积相及生物礁沉积演化模式

在前人研究基础上,结合鄂西建南地区最新钻井资料和地震解释成果,详细解剖该区长兴组沉积相特征及礁滩体沉积演化模式,提出了长兴组沉积早期发育碳酸盐缓坡、中-晚期发育碳酸盐台地的沉积模式,其中台地模式包括镶边台地和孤立台地,礁滩沉积主要发育于台地边缘相带。建南地区长兴组礁滩分布特征研究表明,南部以滩相沉积为主、北部以礁相沉积为主,其中礁、滩沉积体均发育于各层序的高位体系域,尤以第1个三级层序高位体系域最为发育。该区礁滩沉积是在相对海平面不断下降的背景下发育的,形成了一套规模较大的加积-进积型台地边缘生物礁、滩沉积序列。主要礁滩发育期可分为3个演化阶段,第1阶段以小规模低能滩相沉积为主,也是生物礁奠基阶段;第2阶段为大型障积型生物礁和生屑滩发育期;第3阶段为生物礁逐渐消亡阶段,该期生物礁以黏结-障积型生物礁为主。礁滩发育晚期的暴露浅滩白云石化作用强烈,形成良好的储集岩。     

徐州大北望地区寒武系陆表海沉积特征及演化

徐州大北望地区寒武系为华北地台陆表海环境的典型沉积建造,寒武系碳酸盐岩生油潜力及储集层发育情况都有待于研究,对典型剖面进行分析研究具有重要油气地质意义。通过分析本区寒武系岩石学及陆表海沉积环境特征,恢复了区域海平面变化周期及古地理环境。通过综合野外露头与室内分析,研究区寒武系主要发育的岩石类型为碳酸盐岩,其中鲕粒灰岩厚度较大。结合区域构造及沉积背景分析,本区寒武系陆表海环境中发育沉积相类型主要为:潮坪相、浅滩相、局限台地、开阔台地、台地浅滩。本区沉积演化为:早寒武世主要以潮坪沉积为主,中寒武世发生了寒武系最大一次海侵,台地鲕粒滩相较发育,晚寒武世水深逐渐变浅,出现局限海,潮坪环境。分析得出台地浅滩相中发育的鲕粒灰岩及云坪沉积的白云岩为较有利油气储集层。     

徐州大北望地区寒武系陆表海沉积特征及其演化

徐州大北望地区寒武系为华北地台陆表海环境的典型沉积建造,寒武系碳酸盐岩生油潜力及储集层发育情况都有待于研究。通过分析该区寒武系岩石学及陆表海沉积环境特征,恢复了区域海平面变化、周期及古地理环境。综合野外露头与室内分析,研究区寒武系主要发育的岩石类型为碳酸盐岩,其中鲕粒灰岩厚度较大。该区寒武系陆表海环境中发育沉积相类型主要有潮坪、滩相、滩间海、局限海。该区沉积演化为早寒武世主要以潮坪沉积为主,中寒武世发生了寒武系最大一次海侵,台地鲕粒滩相较发育,晚寒武世水深逐渐变浅,出现局限海、潮坪环境。台地浅滩相中发育的鲕粒灰岩及白云岩为较有利储集岩,该区寒武系云坪沉积具有潜在油气储集意义。     

中上扬子地区碎屑岩—碳酸盐岩混积相发育特征及组合模式研究

混合沉积是沉积学中一个新的研究领域,研究区古生界沉积岩石类型多样,碳酸盐岩和碎屑岩交替出现,为混合沉积的研究提供了良好的实例。在古生代地层沉积格架系统研究基础上,对研究区各时期沉积格局及演化规律进行分析。经过基础性研究后,认为研究区发育以晚奥陶世、早志留世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积台地以及以早寒武世沉积为代表的碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚沉积2种混积相。碎屑岩—碳酸盐岩混积台地是主要发育于陆源碎屑滨浅海、砂泥质潮坪与碳酸盐缓坡或台地的过渡地带的台地沉积。混积陆棚是指同时发育碎屑岩与碳酸盐岩2种沉积的陆棚。研究区混合沉积主要发育于早古生代早期的镶边碳酸盐岩台地—欠补偿盆地组合和泥盆纪—二叠纪碎屑岩潮坪—碳酸盐岩台地组合内。     

塔里木盆地东部古城—肖塘地区寒武纪—奥陶纪台地类型、演化过程及有利储集相带

基于岩心、岩石薄片和地震资料分析,对塔里木盆地东部(塔东)古城—肖塘台地—盆地过渡区寒武纪—奥陶纪碳酸盐岩台地类型、演化过程及其油气勘探潜力进行了系统研究.从盆地构造演化、岩性特征、地震相特征等方面详细分析了不同时期碳酸盐台地边缘的类型及特征,建立了4种碳酸盐岩台地边缘类型及沉积模式.寒武系纽芬兰统—黔东统肖尔布拉克组...     

川北—川东地区中二叠世晚期地层划分新认识及地质意义

四川盆地中二叠统茅口组具有良好的勘探前景,但目前对川北—川东地区茅口晚期地层划分及相关地质认识存在不足.基于120口井的测井资料分析,并结合3条野外剖面的实测情况,重新识别了川北—川东地区茅口组与吴家坪组界面,进一步明确了茅口晚期沉积格局.取得以下3点认识:(1)自然伽马能谱测井可以有效识别茅口组上部硅质沉积物和吴家坪...     

四川盆地寒武纪-奥陶纪层序岩相古地理、有利储层展布与勘探区带

通过对四川盆地寒武系、奥陶系野外露头剖面、钻井岩心、录井和测井等资料的详细分析,认为寒武系-奥陶系主要发育局限台地相、开阔台地相和台地边缘相。结合地震资料,应用层序地层学理论和方法将寒武系划分为5个三级层序,奥陶系划分为6个三级层序。以三级层序为单元,采用单因素编图、多因素综合的方法,编制了四川盆地及邻区寒武系-奥陶系层序岩相古地理图,认为寒武纪-奥陶纪总体呈现西部以陆源碎屑沉积为主、东部以碳酸盐岩沉积为主的格局,碳酸盐台地演化呈现出由早寒武世早期（梅树村期-筇竹寺期）碎屑-混积陆棚、早寒武世中期（沧浪铺期）缓坡台地向早寒武世晚期（龙王庙期）至中奥陶世镶边台地的转变,在晚奥陶世,因全球海平面上升再加上扬子板块东南被动陆缘向华夏陆块之下俯冲聚敛的构造沉降效应,导致沉积水体快速加深,致使上扬子（四川）台地被淹没而成为较深水缓坡-盆地相。寒武纪从早期陆源碎屑和碳酸盐混积为主转变到晚期清水碳酸盐沉积为主,盆地内部大面积发育局限台地相台内滩和台内白云岩有利储集体;奥陶纪受海侵影响,盆地内部以开阔台地沉积为主,台内滩呈带状分布;晚奥陶世台地被淹没沉积了宝塔组、临湘组及五峰组泥晶灰岩、泥质灰岩及泥岩,成为遍及全盆地的区域盖层,五峰组还可作为优质烃源岩。有利天然气储层为砂屑白云岩、鲕粒白云岩和细粉晶白云岩,溶蚀孔洞发育,储层平均孔隙度2%～6%,储层单层厚度较大,空间上连续性较好。在有利储集体评价的基础上,通过成藏条件综合分析,优选了4个寒武系-奥陶系有利勘探区带,其中乐山-龙女寺古隆起有利区带和泸州古隆起有利区带发育大型构造圈闭,有利储集体大面积分布,有较大勘探潜力。     

塔里木盆地南华纪古裂谷对寒武系沉积的控制及勘探意义

塔里木盆地前寒武系经历了南华纪断陷构造沉降和震旦纪坳陷热沉降2个阶段,发育众多不同走向、不同规模的古裂谷。根据古裂谷的走向、规模、性质及其对上覆沉积的控制作用可将其分为台间古裂谷和台内古裂谷2种类型。众多古裂谷形成的垒-堑相间的古构造对寒武纪岩相古地理具有明显的控制作用,即古裂谷控制了寒武系的生烃中心、优质储层和优质盖层的发育。在古裂谷之上继承性发育的古地貌低洼区是寒武系玉尔吐斯组优质烃源灶的发育区。在裂谷肩部形成的古地貌高隆区则往往沉积丘滩建造,为优质储层发育区。满加尔台间古裂谷的两侧肩部由于长期处于稳定发育的古地貌高部位,可形成沿该古地貌高呈SN向展布的镶边台地边缘丘滩建造,由此导致塔西地区、罗西地区在寒武纪吾松格尔组—阿瓦塔格组沉积期形成封闭的台地环境,并在轮台—古城一线以西沉积大面积的膏盐岩优质盖层。在台内古裂谷之上,玉尔吐斯组烃源岩相对较厚,成为有利生烃中心;在古裂谷间的相对古地貌高部位,肖尔布拉克组白云岩滩相储层更加发育。二者与上覆的中寒武统膏盐岩盖层构成优越的生-储-盖组合,是寒武系盐下油气最有利的成藏区,也是形成大气藏和实现勘探突破最有利的地区。     

塔里木盆地南华纪古裂谷对寒武系沉积的控制及勘探意义

塔里木盆地前寒武系经历了南华纪断陷构造沉降和震旦纪坳陷热沉降2个阶段,发育众多不同走向、不同规模的古裂谷。根据古裂谷的走向、规模、性质及其对上覆沉积的控制作用可将其分为台间古裂谷和台内古裂谷2种类型。众多古裂谷形成的垒-堑相间的古构造对寒武纪岩相古地理具有明显的控制作用,即古裂谷控制了寒武系的生烃中心、优质储层和优质盖层的发育。在古裂谷之上继承性发育的古地貌低洼区是寒武系玉尔吐斯组优质烃源灶的发育区。在裂谷肩部形成的古地貌高隆区则往往沉积丘滩建造,为优质储层发育区。满加尔台间古裂谷的两侧肩部由于长期处于稳定发育的古地貌高部位,可形成沿该古地貌高呈SN向展布的镶边台地边缘丘滩建造,由此导致塔西地区、罗西地区在寒武纪吾松格尔组—阿瓦塔格组沉积期形成封闭的台地环境,并在轮台—古城一线以西沉积大面积的膏盐岩优质盖层。在台内古裂谷之上,玉尔吐斯组烃源岩相对较厚,成为有利生烃中心;在古裂谷间的相对古地貌高部位,肖尔布拉克组白云岩滩相储层更加发育。二者与上覆的中寒武统膏盐岩盖层构成优越的生-储-盖组合,是寒武系盐下油气最有利的成藏区,也是形成大气藏和实现勘探突破最有利的地区。     

塔里木盆地寒武系烃源岩沉积环境再认识

寒武系烃源岩是塔里木盆地海相油气最主要的来源之一,长期以来对该套烃源岩发育的沉积环境表述多样,对于极少资料控制的烃源岩预测带来诸多不确定性。利用露头和新的钻井、地震资料,在震旦纪—寒武纪成盆作用分析的基础上,通过沉积结构及成烃生物组合研究寒武系烃源岩发育的沉积环境,进而约束下寒武统烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武纪西“台”东“盆”的沉积格局,经历了早寒武世缓坡到中-晚寒武世弱镶边台地的演化,下寒武统泥质烃源岩主要分布于中-外缓坡。与盆地东部下寒武统西山布拉克组烃源岩一样,盆地西部下寒武统玉尔吐斯组-肖尔布拉克组下段烃源岩的成烃生物组合表现为由底栖藻类占优向浮游藻类占优的转变,与早寒武世海进-海退沉积序列相对应。塔里木盆地寒武系烃源岩主要发育于深水陆棚环境,可进一步划分为陆棚相泥质烃源岩和陆棚相碳酸盐质烃源岩,前者以底栖藻类生物相占优势,后者以浮游藻类生物相占优势,海平面升降变化导致两类烃源岩具有叠加、交错的分布特征。     

鄂西-城口地区“海槽”西侧长兴组-飞仙关组台缘礁滩特征与展布

通过鄂西-城口地区长兴组-飞仙关组露头、钻井、测井和地震等资料综合分析,对长兴组-飞仙关组台缘带及台缘礁滩特征取得了新认识：①长兴组-飞仙关组为镶边碳酸盐岩台地沉积,由东向西依次发育盆地相、斜坡相、台缘礁滩相、开阔台地相、局限台地相和蒸发台地相;②发育一条长兴期—飞仙关期的台缘带,长兴期以台缘礁组合为主,飞仙关期以台缘鲕滩为主,礁滩分布连续、厚度较大且延伸范围较广;③长兴期台缘礁由礁基、礁核和礁盖组成,礁核主要为粘结礁和障积-骨架礁,礁基和礁盖主要为生屑砂屑滩,分布于万源蜂桶、宣汉盘龙洞、开县满月、奉探1井和见天坝一带,迁移特征不明显;④飞仙关期台缘滩以鲕粒白云岩和鲕粒灰岩为主,分布稳定、范围大,向盆地方向,台缘滩由飞二段逐渐迁移至飞四段,飞二段台缘滩主要分布于万源八台、开县满月、万州双河、寨沟湾和石宝寨一带,飞三段台缘滩向东迁移至宁厂一线,飞四段台缘滩迁移至孔家沟一线,飞二段台缘滩与长兴期台缘礁叠合,白云岩化程度较高。     

塔北地区寒武系层序地层格架与台缘带展布特征

通过对塔里木盆地北部寒武系的层序关键界面识别、层序延续时间分析、沉积相划分、地层叠置结构分析,以三级层序为单元勾绘了其台地边缘相带的展布,明确了其有利勘探区。研究结果表明：①塔里木盆地北部寒武系可识别出10个三级层序,自下而上为SQ1—SQ10,下寒武统SQ1—SQ2时期发育缓坡沉积,为Ⅰ型层序; SQ3—SQ5时期发育缓坡型碳酸盐岩台地,均为Ⅱ型层序;中寒武统SQ6时期发育碳酸盐岩台地,为Ⅱ型层序;中上寒武统SQ7—SQ10时期发育碳酸盐岩镶边台地,SQ7和SQ9为Ⅰ型层序,SQ8和SQ10为Ⅱ型层序。②研究区SQ3层序的台地边缘相带分布范围广,在柯坪隆起—沙雅隆起一线呈近东西向展布,自沙雅隆起—顺托果勒近南北向展布; SQ4—SQ10台缘相带主要呈近南北向展布,具有较好的继承性,台地边缘不断向斜坡—盆地推进,有明显的前积特征; SQ3—SQ10时期台缘高能礁滩相带展布较宽,台缘礁滩相储层面积大。③研究区塔深2井以东呈南北向延伸的台缘相带是储层发育的有利区带,与寒武系主烃源岩具备良好的空间配置关系,为最有利的勘探区带。