塔里木克拉通南华纪—寒武纪隆坳格局演化

塔里木克拉通南华纪—寒武纪的隆坳格局控制着寒武系盐下生储盖的时空分布,对塔里木盆地新元古界—寒武系油气勘探选区有着重要的影响。通过野外地质露头、新的三维地震资料和钻孔,综合研究塔里木克拉通南华纪—寒武纪的构造古地理演化。研究结果认为,南华纪,在罗迪尼亚超大陆裂解的拉张背景下,形成主动裂陷与被动隆起,表现为“两隆四坳”构造背景,分别为中央隆起、库车—塔北隆起、满加尔坳陷、麦盖提坳陷、阿瓦提坳陷与和田坳陷。震旦纪,经历库鲁克塔格运动后的挤压—拉张构造背景,塔南隆起强烈隆升,塔西地台形成,南华纪的阿瓦提坳陷与麦盖提坳陷转变为台内凹陷;构造古地理可划分为塔南隆起、塔西地台、满加尔坳陷与和田坳陷,塔西地台可分为塔北凸起、柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、阿瓦提凹陷、满西凹陷、麦盖提凹陷与乌什凹陷。寒武纪,在柯坪运动后转为拉张环境,构造古地理可划分为塔南隆起、温宿—牙哈隆起、塔西地台、罗西地台、和田坳陷、满加尔坳陷与乌什斜坡7个一级构造单元,塔西地台内部根据古地形凹凸特点进一步划分为柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、轮南—古城台缘、麦盖提凹陷、阿瓦提凹陷与满西凹陷7个二级构造单元。     

塔里木盆地寒武系盐下领域勘探关键问题与攻关方向

寒武系盐下是塔里木盆地目前勘探潜力最大的战略接替领域,但是多年来一直未获得实质性突破,该领域仍然存在一些关键问题需要继续攻关解决。通过总结回顾塔里木盆地寒武系重点探井取得的成果,研究了寒武系盐下领域成藏条件,指出了有利勘探区带和下步工作方向。研究认为,塔里木盆地寒武系盐下领域具备良好烃源岩、储层和盖层等基本成藏地质条件,但在不同区带,成藏要素配置存在差异。综合来看,寒武系盐下领域存在“原地烃源岩、垂向运聚成藏”和“异地烃源岩、侧向运聚成藏”两种成藏模式。指出了面向满加尔方向的塔中隆起区、面向麦盖提斜坡区的色力布亚-海米罗斯-玛扎塔格构造带和塔北隆起阿克库勒凸起是下步勘探的重点区带,并逐一提出重点研究攻关方向。     

塔里木盆地南华纪—震旦纪构造-沉积格局

塔里木盆地南华纪—震旦纪构造-沉积格局的深入研究是认识该期盆地构造属性、大陆裂谷形成演化及沉积充填过程的关键。通过对塔里木盆地周缘南华系-震旦系露头、盆地内部钻井及地震资料综合分析,结合前人发表的相关研究成果,对塔里木盆地南华纪—震旦纪构造-沉积格局进行探讨。研究表明,塔里木盆地经历了前南华纪南、北地块的拼合,形成统一的塔里木板块。南华纪—震旦纪,伴随着Rodinia超大陆的解体,塔里木盆地处于拉张构造背景,为大陆裂谷发育时期,并经历了3个演化阶段：①南华纪早期裂陷发育阶段（760~700 Ma）,在盆地西部形成阿瓦提裂陷,东部形成满加尔南、北两支裂陷,南部在麦盖提地区形成NW-SE向裂陷;②南华纪晚期—震旦纪早期“裂-拗”体系的转变阶段（660~600 Ma）;③震旦纪晚期拗陷演化阶段（580~540 Ma）。盆地构造格局控制了古地理特征及沉积组合,南华纪以裂陷沉积为主,在强烈拉张作用下形成了碎屑岩-火山岩沉积组合。震旦纪以拗陷沉积为主,塔里木盆地具有“南隆北坳”的古地理特征,发育碎屑岩沉积、碎屑岩-碳酸盐岩混合沉积和碳酸盐岩沉积3种类型沉积组合。     

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。     

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩基本特征与勘探方向

塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩发育 3 套沉积旋回构造,经历了 4 次构造运动改造,形成大隆大坳的稳定构造格局,具礁滩型、不整合型、白云岩型 3 类储集层,经加里东运动期、晚海西运动期、喜马拉雅运动晚期 3 期充注形成油气藏。寒武-奥陶系碳酸盐岩次生溶蚀孔洞是主要储集空间。油气围绕古隆起广泛分布,礁滩体储集层受陡坡与缓坡型两类沉积相带控制。古生代形成的古隆起斜坡区是油气勘探的主攻方向,塔中古隆起、轮南及其周缘奥陶系是油气勘探现实领域,英买力—哈拉哈塘、麦盖提斜坡是碳酸盐岩勘探的重要接替领域,古城、塔东、轮南深层、塔中—巴楚深层寒武系白云岩是碳酸盐岩勘探的有利领域。     

塔里木盆地寒武系膏盐岩沉积特征与发育模式

塔里木盆地寒武系膏盐岩是塔里木盐下—盐间勘探领域的基本地质要素,也是典型海相蒸发岩沉积序列,但目前对这套蒸发岩的关注较少。通过野外勘测、最新二维地震解释、中央隆起16口探井资料综合分析,以“点—线—面”思路开展了膏盐岩沉积特征研究,编制了中—下寒武统盖层、膏盐岩层等厚图和阿瓦塔格组沉积相图,建立了中—下寒武统膏盐岩“干热古气候+持续海退过程+礁体障壁背景”发育成因模式。中—下寒武统吾松格尔组和阿瓦塔格组纵向稳定发育4种岩相组合的4套膏盐岩盖层,海退期膏盐岩具有“内盐—中膏—外红层”的“牛眼”特征;海侵期膏盐岩具有与膏云岩、膏泥岩的互层沉积特征。塔里木盆地中—下寒武统盖层均厚245 m,膏盐岩均厚167 m（最厚达340 m）,具有优越的区域封盖能力。分析认为,干旱炎热的古气候、持续海退过程、礁体障壁条件为塔里木早—中寒武世厚层膏盐岩发育提供了有利条件,古气候和海平面变化制约了局限台地和蒸发台地的相带边界,使巴楚隆起、阿瓦提坳陷（膏盐岩稳定厚度300 m以上）成为了当时的聚盐中心。     

塔里木盆地南华系—寒武系烃源岩时空分布与生烃潜力评价

塔里木盆地海相油气储量规模大,目前发现的下寒武统烃源岩TOC高,但厚度薄,能否支撑目前储量规模仍不确定,同时前寒武系烃源岩的发育情况及其对海相油气的成藏贡献不清。为了更全面地评价塔里木盆地海相油气资源的潜力,利用碳同位素地层曲线、沉积充填和地震反射特征,建立了塔里木盆地南华系—寒武系与全球的地层对比格架,识别出南华系特瑞艾肯组、震旦系育肯沟组和水泉组等潜在烃源岩,明确了寒武系烃源岩发育的层段、厚度和有机质丰度。创新建立了烃源岩TOC归一化评价技术,更加精确地反映地层中有机碳的含量。通过烃源岩生烃评价,计算出寒武系烃源岩的油气资源量约为7500×10⁸t油当量,是对塔里木盆地海相油气资源贡献最大的烃源岩。     

塔里木盆地东部上寒武统白云岩沉积特征

通过岩心观察和薄片鉴定,确定塔东寒武系白云岩以次生白云岩为主,分为交代白云岩和胶结白云岩两类,发育在上寒武统的突尔沙克塔格组,分布在塔东东部和西部的构造带上。地球化学分析表明,塔东寒武系白云岩经历了超盐度、埋藏和热液 3 种白云岩化环境,揭示了研究区的渗透回流白云岩化、埋藏白云岩化和热液白云岩化 3 种模式;塔东白云岩优质储集层主要受到碳酸盐岩沉积相带展布和白云岩成因叠加模式的控制。地震相分析和沉积相研究表明：塔东西部为台地边缘-台地边缘斜坡,中部为深海盆地,东部为中缓坡-外缓坡;西部的台地边缘和东部的中缓坡白云岩的分布厚度大;储集性能好的白云岩主要为渗透回流白云岩化叠加埋藏白云岩化或者热液白云岩化作用而形成。     

塔里木盆地寒武系沉积模式与烃源岩发育

综合利用露头、钻井和地震资料,解剖了塔里木盆地中下寒武统沉积特征,并建立其沉积模式,预测烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武系发育缓坡和台地-陆棚2种沉积模式,沉积演化总体上呈台地前缘斜坡由缓至陡、坡度由小到大的变化趋势。结合寒武系沉积格局以及烃源岩的沉积构造、岩性组合、矿物成分与成烃生物特征,认为寒武系有效烃源岩主要形成于深水陆棚环境。成烃生物与深水陆棚沉积环境协同演化,表现为深水陆棚泥质区以底栖藻生物相占优势,而深水陆棚钙质区以浮游藻生物相占优势。深水陆棚相在整个寒武纪期间不断发生空间上的变迁,形成了纵向上叠置、平面上交错的烃源岩分布特征。肖尔布拉克组下部黑色薄层泥质灰岩发育于深水陆棚相,沉积环境暗示这套岩性组合可能是塔里木盆地西部地区一套有效的烃源岩。     

塔里木盆地寒武系盐下勘探领域的重大突破方向

塔里木盆地寒武系发育大面积膏盐岩盖层,盐下发育大面积优质烃源岩、大面积优质白云岩储层,丰富的油气资源和良好的成藏条件使其成为塔里木盆地天然气勘探的重大战略接替领域。塔里木盆地的寒武系盐下勘探领域在不同地区的生-储-盖空间配置关系、构造稳定性、断裂发育状况和保存条件存在很大不同,这不仅控制了寒武系盐下的成藏及演化,而且决定了气藏能否得以保存,最终决定着寒武系盐下大气藏的有利发育区带和勘探突破方向。塔里木盆地寒武系盐下的生-储-盖配置可划分为生-储-盖叠置、生-储叠置、储-盖叠置3种类型;保存条件可划分为盖层完整持续稳定、盖层完整中期稳定、盖层完整持续活动、缺乏区域盖层持续稳定4种类型;成藏区带可划分为原位持续成藏、原位调整成藏、稳定古隆起多期成藏、活动古隆起晚期成藏4种类型。在生-储-盖叠置、构造演化持续稳定、未受断层破坏的良好保存区,即原位持续成藏区是塔里木盆地寒武系盐下寻找大气区的有利勘探方向,在该有利区带内,肖尔布拉克组的大型孤立白云岩台内滩是大气藏勘探突破的最有利目标。     

塔里木盆地寒武系盐下勘探领域的重大突破方向

塔里木盆地寒武系发育大面积膏盐岩盖层,盐下发育大面积优质烃源岩、大面积优质白云岩储层,丰富的油气资源和良好的成藏条件使其成为塔里木盆地天然气勘探的重大战略接替领域。塔里木盆地的寒武系盐下勘探领域在不同地区的生-储-盖空间配置关系、构造稳定性、断裂发育状况和保存条件存在很大不同,这不仅控制了寒武系盐下的成藏及演化,而且决定了气藏能否得以保存,最终决定着寒武系盐下大气藏的有利发育区带和勘探突破方向。塔里木盆地寒武系盐下的生-储-盖配置可划分为生-储-盖叠置、生-储叠置、储-盖叠置3种类型;保存条件可划分为盖层完整持续稳定、盖层完整中期稳定、盖层完整持续活动、缺乏区域盖层持续稳定4种类型;成藏区带可划分为原位持续成藏、原位调整成藏、稳定古隆起多期成藏、活动古隆起晚期成藏4种类型。在生-储-盖叠置、构造演化持续稳定、未受断层破坏的良好保存区,即原位持续成藏区是塔里木盆地寒武系盐下寻找大气区的有利勘探方向,在该有利区带内,肖尔布拉克组的大型孤立白云岩台内滩是大气藏勘探突破的最有利目标。     

塔里木盆地满西寒武系—下奥陶统油气系统的确定及其在勘探上的应用

在塔里木盆地满西寒武系—下奥陶统油气系统中已发现了哈得4石炭系油田、乡3井奥陶系和石炭系油气藏以及东河塘石炭系、侏罗系油田;烃源岩为寒武系—下奥陶统,成藏关键时刻在喜山期;油气沿断裂向上运移至石炭系底不整合面后,主要沿石炭系东河砂岩输导层运移,遇断层可进一步向上覆地层运移;油气系统中储层正常压力分布区有利于油气聚集;油气藏除构造型外,还有地层、岩性、构造—地层复合型。该油气系统的确定拓展了寻找以寒武系—下奥陶统为主力烃源岩的黑油油藏的新领域。     

塔里木盆地巴楚隆起中、下寒武统高精度层序地层与沉积特征

针对塔里木盆地寒武系埋深大、钻井少的问题,以层序地层学、沉积学理论为指导,对巴楚隆起中下寒武统膏盐岩、碳酸盐岩、红褐色泥岩互层发育的特殊岩性组合开展了深入研究,提出该沉积体系中GR泥质含量高低不能反映相对海平面升降,精细沉积相划分是识别基准面旋回升降变化的关键。以此为依据,将寒武系划分为3个超层序,7个三级层序,其中中、下寒武统发育4个三级层序,上寒武统发育3个三级层序,并分析了各层序发育特征,建立寒武系等时地层对比格架。巴楚隆起中、下寒武统属蒸发台地-局限台地沉积体系,可识别出2种相、5种亚相、19种微相,其中下寒武统以发育局限台地相灰坪、灰云坪、膏云坪、云坪沉积为主,东西沉积存在差异,西部以膏云坪沉积为主,东部主要为云坪沉积,而中寒武统以发育蒸发台地相潮间坪和盐湖沉积为主,巴3井-巴1井一线以西为潮上坪沉积,以东主要为潮间坪和盐湖沉积。     

塔里木盆地巴楚—塔中地区寒武系层序地层特征

伴随塔里木盆地深层碳酸盐岩的油气勘探,寒武系地层已经成为研究的重点。该文主要通过对岩石地层、测井地层、生物地层、地震地层等资料的综合分析,将塔里木盆地巴楚—塔中地区寒武系地层划分为3个二级层序,SSQ1对应下寒武统,SSQ2对应中寒武统,SSQ3对应上寒武统。其中,巴楚地区3个二级层序发育完整,塔中地区塔参1井为基底隆起高部位,只发育SSQ2和SSQ3。二级层序的形成受控于构造演化的周期性,反映了寒武系3次大的海进—海退,在沉积演化上经历了3个阶段,即早寒武世的潮坪—局限台地—蒸发台地、中寒武世的开阔台地—蒸发台地、晚寒武世的局限台地的沉积序列。     

塔里木盆地震旦系—寒武系万米超深层天然气成藏条件与有利区带优选

塔里木盆地超深层碳酸盐岩具有良好的油气勘探潜力,明确震旦系—寒武系万米超深层碳酸盐岩油气成藏条件及有利勘探区带分布规律对于开展塔里木盆地超深层油气勘探具有重要指导意义.塔里木盆地南华系—寒武系烃源岩发育,分布面积广;储层以礁滩相白云岩为主,中寒武统大面积发育的膏盐湖—膏/泥(云)坪沉积有利于油气保存及聚集,空间上构成多...     

四川盆地东部深层盐下震旦系—寒武系天然气成藏条件与勘探方向

基于四川盆地东部(川东)周缘野外露头与钻井资料综合分析,通过对区内逾6×104 km2地震资料进行深层构造精细解释,刻画川东中下寒武统膏盐岩层平面展布,探讨川东深层盐下震旦系—寒武系天然气成藏条件,指出近期有利勘探方向。川东深层中下寒武统发育两套区域展布含膏盐岩层,其是川东区域性滑脱层,滑脱层之上发育断层相关褶皱,之下发育宽缓背斜;盐下发育6~7排北北东、北东向展布大面积构造圈闭。川东深层盐下具备良好天然气成藏条件,生储盖空间配置好:发育陡山沱组、灯三段与水井沱组3套烃源岩,以水井沱组为主;发育灯二段、灯四段与石龙洞组3套风化壳岩溶与颗粒滩型储集层;发育中下寒武统膏盐岩与水井沱组区域性盖层。川东深层盐下勘探应首选灯四段,石龙洞组与灯二段居次,首选油气运聚指向区、埋深适中且远离盆缘区域,红花店—华蓥山北、凉水井—蒲包山—雷音铺、大天池等3排构造是近期最有利勘探区带。     

塔里木盆地塔中地区寒武—奥陶系沉积特征及构造控制

盆地地理的变革和沉积环境的演化均受盆地构造性质、构造活动的控制。在塔里木盆地塔中地区构造背景基础上细致分析了寒武、奥陶系沉积特征,指出其沉积相具有典型的分层结构,纵向上总体反映了海平面的持续上升过程,塔中隆起主体由下部的蒸发台地相、局限台地相、开阔台地相,向上逐渐变为台地边缘相、浅水陆棚相、混积陆棚相及斜坡相等;同时探讨了塔中地区构造活动对沉积地层的控制作用,指出构造隆起对烃源岩发育、构造断裂对上覆地层沉积特征以及构造古地貌对地层超覆沉积分别都具有不同的控制作用。这些对研究本区的储层发育、分布特征以及预测有利的储集相带等都有积极的作用。      

塔里木盆地巴楚中部地区寒武系盐下构造发育特征

巴楚中部地区寒武系盐下构造的发育主要受断裂活动的控制。现存的构造圈闭都经过多期构造运动的改造。卡北构造、古董山构造和卡拉沙依构造分别在海西晚期和中生代早期达到最佳圈闭形态。后期构造运动对早期构造圈闭起到改造、破坏作用,使卡北构造由背斜向断背斜转变,卡拉沙依由背斜向断背斜、断鼻形态发展,闭合幅度都有所减小。古董山构造圈闭则是由于后期断层使原构造圈闭破碎、条带化,以及喜山期构造运动造成构造带南北向不等量抬升,构造带北高南低,从而失去了形成较大局部圈闭的条件。康塔库木构造圈闭形成时间短,形成于喜山中期,加强于喜山晚期,圈闭幅度也进一步增大。     

塔里木盆地古城墟隆起构造演化及其勘探方向

塔里木盆地中央隆起带东段的古城墟隆起处于满加尔含油气系统,构造演化分析表明,该隆起形成于加里东运动中期,之后始终处于隆起状态,是油气运移的指向区,成藏条件较好。沉积演化分析认为,寒武-奥陶纪该区发育台地边缘相带,广大台地区具备发育加里东运动中期岩溶的条件。因此,古城墟隆起寒武—奥陶纪碳酸盐岩台地边缘高能相区是寻找油气有利区,而广大的台地区,构造圈闭不发育,应以岩溶缝洞型等非构造圈闭类型为主要目标。