塔里木盆地碳酸盐岩油气藏勘探潜力及方向探讨

通过对塔里木盆地古生界碳酸盐岩油气藏勘探潜力分析以及塔北，塔中，巴楚隆起成藏条件类比，进一步深化了塔里木盆地碳酸盐岩油气成藏规律认识，指出塔里木盆地属于特提斯北缘盆地群，宏观油气地质条件优越，碳酸盐岩油气资源量丰富，勘探领域广，层系多，资源探明率低，勘探潜力大，主攻方向是阿克库勒 凸起，雅克拉断凸、和田河凸起，卡塔克低凸及色力布亚－玛扎塔格断裂潜山带。     

塔西南坳陷麦盖提斜坡北缘断裂活动特征

塔里木盆地塔西南坳陷麦盖提斜坡北缘断裂活动与油气运聚关系密切。通过解析区内的色力布亚、康塔库木、罗斯塔格、鸟山及玛扎塔格等断裂的活动特征,明确了该斜坡北缘断裂的活动样式、形成期次及断裂发育的平面过渡关系,并进一步明晰了断裂活动与油气成藏的关系。研究结果表明:(1)麦盖提斜坡北缘断裂活动与塔里木板块南缘造山带的形成及演化过程密切相关,断裂活动样式与巴楚隆起的整体变形协调,东段表现为向北凸出的弧形逆冲断裂,西段发育强烈的逆冲隆升和走滑断裂,而中段则为调节过渡带,导致断裂的挤压应力来自塔里木盆地南缘帕米尔高原与西昆仑造山带的持续碰撞;(2)麦盖提斜坡北缘可识别出早加里东期、晚海西期和喜马拉雅期断裂活动;(3)麦盖提斜坡北缘断裂发育正断层、盖层滑脱和基底卷入等构造样式;(4)麦盖提斜坡北缘断裂活动形成了构造圈闭,也为油气运移提供了通道。此外,板块南缘持续的挤压作用造成昆仑造山带走向分为西段北西向和东段近东西向两部分,与麦盖提斜坡北缘断裂走向较为一致。这也为塔西南坳陷中段发育北东向展布的南华系—震旦系裂谷提供了间接证据。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

塔里木盆地下古生界白云岩储层油气勘探前景

综合研究表明,塔里木盆地下古生界白云岩储层的形成是多期次、多类型地质作用的综合结果,有利的原始沉积相带、多期白云岩化作用、多种类型的溶蚀作用、断裂作用及其伴生裂缝是该类储层形成的关键。其中溶蚀作用包括深埋条件下白云石的自身溶解、多期供烃携带的有机酸溶蚀作用、岩浆热液溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应所产生酸性流体的溶蚀作用、层序界面和不整合面岩溶作用等。白云岩储层综合评价及油气成藏条件系统分析表明,塔里木盆地寒武系—下奥陶统白云岩储层非常发育,且具备较好的成藏条件,其中有效盖层及后期较为稳定的构造环境是油气成藏的关键。英买力—雅克拉地区、塔中主垒带和玛扎塔格构造带的白云岩潜山储层、阿克库勒和塔中地区的下奥陶统—上寒武统白云岩内幕储层以及塔中和巴楚地区的中寒武统盐下白云岩储层是下一步勘探的3个重要领域。     

新疆巴楚地区奥陶纪“萨尔干塔格群”和“丘里塔格群”的牙形石及时代讨论

本文在研究巴楚地区牙形石基础上,并通过对巴楚地区和柯坪地区奥陶纪沉积特征分析认为,柯坪地区的奥陶纪地层名称不宜用于塔里木盆地腹部巴楚地区,后者所谓萨尔干塔格群和丘里塔格群改用吐木休克组为好,而且其地质时代不是中奥陶世到早奥陶世,而是早奥陶世晚期。此外,根据对上述地层牙形石颜色测定认为,吐木休克组的古地温在60—140℃之间,相当于镜煤反射率的0.85％—1.3％,对油气形成和保存都是有益的。     

塔里木盆地色力布亚断裂带几何学及运动学特征

色力布亚断裂带为巴楚隆起南缘边界断裂带之一,受到盆内多期构造活动的影响,形成了多期构造活动叠加影响下的复杂断裂构造,研究色力布亚断裂带的几何学特征及运动学特征对于探讨巴楚隆起性质、形成时间及研究克拉通内构造变形成因具有重要意义。运用断层相关褶皱理论及其他地震解释方法,对近垂直于色力布亚断裂带走向的8条二维地震剖面进行了精细解释及分析,重新刻画了色力布亚断裂带的几何形态,并利用三维建模技术建立了断裂带在三维空间的形态,以断裂本身展布特征及组合特征为依据重新对色力布亚断裂带进行了分段;结合生长地层及不整合面的发育特征,探讨了构造活动的期次及相对强弱。研究认为,色力布亚断裂带以发育色力布亚深部断层为特征,深部断层的活动是导致断裂带北侧地层抬升的主要原因,前寒武系结构证明色力布亚深部断层早期活动具拉张性质;根据断层组合及各自展布形态,色力布亚断裂带划分为北段、中段和南段,各段均表现出分层变形样式,新生界断裂以古近系底膏岩层为滑脱层,古生界断裂以中寒武统盐岩层为滑脱层;生长地层的形态反映了新生界断裂在第四纪开始活动并持续至现今,不整合面的发育指示了基底断裂在中晚二叠世强烈活动,活动强度在断裂带表现为北强南弱,古生界断裂活动期则在中新世至上新世末期,其活动强度表现为北弱南强,基底断裂的影响导致地层整体抬升,古生界和新生界断裂则导致地层发生强烈褶皱变形。     

塔里木盆地西南坳陷东部构造特征及对油气成藏的控制

运用断层相关褶皱理论对位于塔西南坳陷东部的玛扎塔格、玉北1及和田南构造带进行了几何学与运动学特征分析。研究表明,玛扎塔格断裂带主要发育深浅2套断裂系统,深部断裂系统形成断层传播褶皱,浅层为冲断构造;玉北1构造带构造变形主要集中在古生界,发育复合叠加型断层传播褶皱;位于西昆仑山前的和田南断裂带为逆冲前缘带,由多个滑脱层共同作用形成构造楔。加里东晚期-海西早期、海西晚期及喜马拉雅期是影响该地区构造形成和演化的主要时期。该地区油气成藏受断裂控制影响明显,喜马拉雅期该地区的地层发生大规模掀斜改造,使得麦盖提斜坡枢纽部位与巴楚隆起南缘构造带成为油气富集的有利区带。     

塔里木盆地巴楚隆起玛扎塔格断裂带几何学与运动学特征

玛扎塔格断裂带位于巴楚隆起东南缘,因其部分构造出露地表及其第四纪的强烈活动特征而广受关注,探讨玛扎塔格断裂带的几何学、运动学特征不仅可为探究巴楚隆起乃至塔里木盆地应力场演变特征提供依据,也可用于间接对比塔里木盆地各期应力场在该断裂带处的强度变化。结合地震资料和地表露头地层产状,利用深浅结合手段,刻画了玛扎塔格断裂带几何学特征,以三维建模技术建立了断面三维形态,最终利用平衡剖面恢复技术还原了断裂带构造演化过程。研究认为,玛扎塔格断裂带在剖面上整体表现为分层变形特征,沿断裂带走向剖面构造样式较为一致,地表露头构造为断裂带第四纪活动的结果,断裂带三维展布中可显著识别出各构造层断层面垂向叠置特征。玛扎塔格断裂带起因于早期基底形成的正断层薄弱带在早奥陶世发生反转,并在志留纪再次活动,在晚二叠世形成沿中寒武统底面滑脱断层,古近纪末期进一步活动;始新世早期,沿古近系底滑脱的新生界断层形成,并在中新世、上新世及第四纪持续性活动,将新生界逆冲至地表形成现今面貌。     

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)。     

塔里木盆地火成岩发育特征及对油气成藏的影响

通过分析塔里木盆地岩浆活动的构造背景，认为该盆地经历了四期火山活动，其中以二叠纪火山活动最为强烈，规模最大；盆地台盆区二叠纪火山喷发期分为两个阶段，第一个阶段为早二叠世栖霞期，以巴楚、塔中地区火山活动较强烈，岩性以基性喷发岩为主，第二阶段是早二叠世茅口期，以满西、英买力地区岩浆活动较强烈，岩性以中酸性火成岩为主。通过分析火成岩岩电特征、地震反射外形特征后认为，塔里木盆地二叠纪火成岩在平面上分为塔北中酸性火山岩带、塔中基性火山岩带、塔南中酸性侵入岩带和库鲁克塔格火山岩带；二叠纪岩浆活动可分为中心式、裂隙式和熔透式喷发；地震相主要有平行板状、穿层板状、亚平行、丘状、蘑菇状、烟柱状、杂乱空白地震相。根据以上分析及衡量火成岩对油气成藏的影响，认为塔里木盆地火成岩油气勘探的有利区带为塔北西英买力地区、巴楚—塔中地区、满北地区、塔东南地区。     

塔中地区深部流体对碳酸盐岩储层的改造作用

塔中地区岩石及原油的稀土元素分析、二氧化碳碳同位素分析以及储层流体包裹体测温证实了深部流体的存在。盆地基底以下的深部流体通过深大断裂及火山活动进入盆地内,通过物质和能量交换对碳酸盐岩储层进行溶蚀和交代,使碳酸盐岩储集层的孔、渗结构发生改变,从而形成深埋改造型的优质碳酸盐岩储层。塔中西部地区沿大断裂及火山活动区发现的萤石矿带是深部流体作用的产物,是塔中45油田的主要储集层类型。深部流体的来源及活动范围与深大断裂以及火山活动密切相关,深大断裂以及火山岩发育区可以作为寻找深部流体改造型储层的标志。     

巴楚隆起色力布亚断裂活动及其控油作用

塔里木盆地巴楚隆起受多期构造运动影响形成复杂断裂体系。色力布亚断裂具有典型的双重结构,由深层逆冲断裂与浅层逆冲推覆断裂组成。深层逆冲断裂分南、中、北3段,断裂各段特征与断裂活动期次有所不同,控油作用也存在差异。南段早期形成,后期长期处于封闭状态,有利于油气保存;中、北段早期长期处于开启状态,晚期停止活动,有利于晚期油气保存。色力布亚断裂具有油气运移通道和封堵油气散失双重作用,断裂南段是油气成藏有利的构造带。     

塔里木盆地色力布亚断裂带变形特征和演化史

色力布亚断裂带为塔里木盆地麦盖提斜坡与巴楚隆起两个构造单元间的边界断裂带,其构造样式和构造演化与巴楚地区及柯坪地区的形成演化具有一定的相关性。结合最新的钻井、测井以及二维地震资料解释,提出了原来的色力布亚断裂带可分为两个断裂带。剖面上主要表现为基底卷入高角度逆冲挤压断裂样式和正花状走滑断裂样式,与柯坪隆起上的皮羌断裂早期共同构成了皮羌-色力布亚断裂带;而亚松迪断裂属于叠加型逆冲断裂,剖面上表现为浅层倾向南西的盖层滑脱型逆冲断层和深层倾向北东的基底卷入型逆冲断层的相互叠加。平面上呈现出分段性,主要分为北段和南段。断裂带整体表现为深层高角度逆冲断裂和正花状构造样式,而南段向上切入新近系和第四系,且新近系和第四系发生微弱的褶皱变形,并且伴有局部的沿古近系的盖层滑脱。结合巴楚地区和柯坪地区的区域演化,认为色力布亚断裂带的构造演化主要经历了加里东晚期断裂形成阶段、海西晚期(二叠纪晚期)、喜马拉雅早-中期(古近纪—中新世)及喜马拉雅晚期(上新世—第四纪)4个阶段。     

云南腾冲热液发育模式及其对塔里木盆地热液溶蚀改造的启示

通过对云南腾冲热液流体形成机制的研究,探讨了塔里木盆地热液活动的特征。研究表明,腾冲温泉气体中CO_2的δ~(13)C(PDB)位于-6.4‰～-4.7‰之间,~3He/~4He比值位于1.09～3.51之间;温泉热液氢、氧同位素组成在大气降水线附近,但向氧同位素偏重的方向偏移。研究认为,腾冲温泉气体主要来自深部地幔,而温泉热液主要是大气降水下渗并受深部热源加热后再向上循环的产物。根据塔里木盆地构造演化特点,认为在二叠纪末期塔北沙雅-轮台断裂和亚南断裂带附近有娄似于腾冲的地质条件,大气降水下渗相关的热液流体活跃,对下古生界碳酸盐岩形成强烈的溶蚀改造作用;但塔中、巴楚以及塔北隆起南部斜坡区则没有类似的地质条件,热液溶蚀改造作用都相对较弱。     

塔里木盆地西部海西中期抬升事件及其对沉积-构造格局的影响

塔里木盆地西部海西中期抬升事件,前人称为"巴楚运动",认为发生于小海子组与标准灰岩沉积期之间。有研究者否认其存在,有人认为发生于小海子组与含灰岩段沉积期之间,有人认为发生于上泥岩段与砂泥岩段沉积期之间,多数研究者未提及。根据地表及钻井地层对比、地震资料解释追踪认为,在塔里木盆地西部卡拉沙依组上泥岩段沉积之后发生一次抬升事件,依次剥蚀了卡拉沙依组上泥岩段、标准灰岩段、中泥岩段,直至巴楚组。而后海水由塔西南向东、向北侵入,超覆沉积了玛扎塔格组砂泥岩段、含灰岩段和小海子组。该次运动发生的时间大致在早石炭世大塘期中、晚时之间,造成塔西地区由寒武纪以来的北倾斜坡反转为南倾斜坡,使寒武-奥陶系成熟烃源岩排出的烃类运移指向南转换向北。位于麦盖提斜坡和巴楚隆起上海西晚期形成的构造带,是油气的有利聚集区,现已发现了和田河气田、鸟山气田、巴什托油气田、亚松迪气田和海米罗斯东含气构造等。     

塔中地区走滑断裂体系的发现及其地质意义

依据2003年获得的高质量三维地震资料,在塔里木盆地塔中地区首次发现了具一定规模的NE向的走滑断裂体系。走滑断裂体系由东西两条主断裂和其间的菱形拉分地堑以及发育在主断裂尾端的羽列张扭断层组成。走滑断裂广泛发育,对碳酸盐岩储层改造、火山活动及圈闭形成具有一定的控制作用。这一发现改变了对塔中地区构造特征的单一认识,启发了对塔里木盆地中晚奥陶世构造背景的新认识。文中认为这种走滑断裂体系主要是在晚加里东期张扭应力环境下形成的,其发育时期与塔里木盆地油气成藏期基本匹配,这组断裂很可能是一组重要的油气通道。