塔里木盆地二叠系划分对比与火山岩分布

根据全盆地钻井与露头剖面对比和地震剖面追踪解释,探讨了塔里木盆地覆盖区二叠系岩石地层的划分对比。二叠系自下而上由一个自然伽玛曲线加积段、三个自然伽玛曲线退积段组成,加积段为南闸组、退积段分别为库普库兹曼组、开派雷兹克组和沙井子组。南闸组是塔里木盆地最后一次海侵形成的滨浅海灰岩泥岩薄互层为主的沉积。库普库兹曼组和开派雷兹克组是两个基性火山岩-酸性火山岩的旋回或基性火山岩-砂泥岩的旋回。沙井子组是一个与区域构造运动有关的冲积扇、辫状河-曲流河沉积的异旋回。二叠系火山岩在和田河、塔中西部和顺托果勒地区厚度较大,库普库兹曼组火山岩一般0~60m,开派雷兹克组火山岩一般0~200m,局部可超过400m。与库普库兹满组火山岩相比,开派雷兹克组火山岩分布范围由塔西南朝塔东北方向有所迁移。中西部的库普库兹曼组火山岩可能喷发于水下。火山通道多沿着古隆起上的断背斜、断鼻构造分布。火山岩可形成油气藏遮挡,或本身形成储层,但火山活动改造或不同程度地破坏了早期已有油气藏。     

西藏中南部雄马—措麦以南地区早、中二叠世地层及其意义

在西藏中南部雄马—措麦以南地区前人所定的属于中—晚侏罗世达雄群中采获了古生物化石，地层时代重新厘定为早—中二叠世。早二叠世早期拉嘎组中赋含重力滑塌块体和冰川漂砾，早二叠世晚期昂杰组碎屑岩中夹大量火山岩，中二叠世下拉组含大量火山岩碎屑等，与冈底斯—腾冲地层区广泛出露的早—中二叠世地层比较，岩性组合特征、沉积类型、沉积相、生物富集程度和属种组分及所处地质背景等诸方面均存在显著差异。该套地层的确定，对研究西藏早、中二叠世地层沉积相，重塑古地理环境，以及研究青藏高原和邻区特提斯构造发展阶段的地层演化、盆地构造背景等都有重要意义。     

塔里木盆地中部辉绿岩脉LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

塔里木盆地塔中地区地震资料显示,寒武系、奥陶系、二叠系中发育大量辉绿岩岩脉,在塔中隆起断裂带附近采集了侵入到志留系与奥陶系中的辉绿岩脉样品(中1井、中16井岩心)。用LA-ICP-MS测定技术,测定了其中锆石的U-Pb年龄和微量元素。锆石U-Pb年龄显示,这些辉绿岩岩脉形成于早二叠世(273~296Ma);测得的700~930Ma(新元古代)、396~544Ma(古生代)年龄显示,盆地早期有构造岩浆活动;121.0±8.5Ma(早白垩世)锆石存在,显示其形成与盆地内部同期热液活动有关。     

准噶尔乌夏前陆冲断带二叠系层序地层划分及时空演化

造山带地区构造运动复杂、沉积体系多变,其层序地层划分往往被视为禁区.准噶尔盆地西北缘乌夏前陆冲断带早二叠世发育了一套由火山-火山碎屑岩和正常碎屑岩互层的沉积组合,中晚二叠世主要发育了冲积扇相、扇三角洲相和湖泊相沉积,给层序地层学的研究带来很大难题.对前陆冲断带层序地层划分不能套用稳定地区的模式.本文通过地震、钻测井资料识别各类不整合面,并依据火山喷发方式、火山旋回、沉积旋回分析技术,在经典层序地层学基础上按照不同对比原则,进行层序界面的识别和划分,建立了研究区前陆冲断带地区的层序时空演化模式.结果表明:研究区二叠系层序发育经历了强烈俯冲碰撞造山期-饥饿深水阶段、弱冲断夹短暂伸展火山期-复理石阶段、强烈冲断复活期-磨拉石阶段和冲断活动鼎盛期-水下粗粒沉积阶段(PSS4发育期).     

塔里木盆地二叠纪火山-岩浆活动对古生界生储条件的影响--以塔中47井区为例

塔里木盆地古生界地层是油气勘探的重要层段,勘探开发实践证明,古生界地层中的生储盖组合及油气体系受到了二叠纪大量、长期、多阶段火山-岩浆活动的强烈影响,然而,其影响规律尚不清楚。研究选取塔中47井区的三口重点油气探井,对志留系-石炭系油砂样品进行气相色谱-质谱分析,并完成了砂岩的成岩作用及储集空间研究,结合井区三维地震解释,从有机质、储层、成藏等方面研究了二叠纪火山-岩浆活动对古生界生储条件的影响。结果表明,塔中47井所钻遇的大型火山机构,其火山-岩浆活动可以提高下伏地层中有机质的成熟度,增强储层中酸性流体对钙质胶结物的溶蚀作用,促进次生孔隙形成进而发育优质储层。靠近火山机构的油气储层受改造作用更强烈,其储集性能更好,以火山机构为中心,横向上依次分布储层显著改善区域、储层破坏区域和储层基本未受影响区域,储层改善作用的影响范围大约为6 km。储层演化与油气综合成藏与二叠纪火山-岩浆活动有一定的对应性和关联性,火山-岩浆活动直接促进了油气运移和油气藏的形成。     

Distribution Features of the Nanhua‐Sinian Rifts and their Significance to Hydrocarbon Accumulation in the Tarim Basin

On the basis of reprocessing 34 new two-dimensional spliced long sections(20,191 km) in the Tarim Basin, the deep structure features of the Tarim Basin were analyzed through interpreting 30,451 km of two-dimensional seismic data and compiling basic maps. Seismic interpretation and geological analysis conclude that the Nanhua-Sinian strata are a set of rift-depression depositional systems according to their tectonic and depositional features. The rift valley formed in the Nanhua Period, and the transformation became weaker during the late Sinian Period, which eventually turned into depression. From bottom to top, the deposited strata include mafic igneous, tillite, mudstone, and dolomite. Three major depocenters developed inside this basin during the rift stage and are distributed in the eastern Tarim Basin, the Awati area, and the southwestern Tarim Basin. Among them, the rift in the eastern Tarim Basin strikes in the near east-west direction on the plane and coincides with the aeromagnetic anomaly belt. This represents a strong magnetic zone formed by upwelling basic volcanic rock along high, steep normal faults of the Nanhua Period. Controlled by the tectonic background, two types of sedimentary systems were developed in the rift stage and depression stage, showing two types of sequence features in the Sinian depositional stage. The Nanhua System appears as a wedge-shaped formation, with its bottom in unconformable contact with the base. The rifting event has a strong influence on the current tectonic units in the Tarim Basin, and affects the distribution of source rock in the Yuertus Formation and reservoir beds in the Xiaoerbulake Formation in Lower Cambrian, as well as the gypseous cap rock in Middle Cambrian. The distribution features of the rifts have important and realistic significance for determining the direction of oil and gas exploration in the deep strata of the Tarim Basin. Comprehensive analysis suggests that the Tazhong region is the most favorable zone, and the Kalpin-Bachu region is the optimal potential zone for exploring sub-salt oil and gas in deep Cambrian strata.     

塔里木盆地顺南地区中-下奥陶统NE向走滑断裂及其与深成岩溶作用的耦合关系

SN4井获高产天然气流揭示塔里木盆地深层－超深层具有巨大油气勘探潜力,然而目的层段埋藏深、勘探程度低,其储层发育机理和分布规律仍备受争议．从宏观和微观上着手,运用三维地震精细解释技术分析了顺南地区断裂构造发育以及碳酸盐岩储层空间展布特征,并结合岩相岩石学和流体包裹体分析技术判定了碳酸盐岩成岩作用类型,从而总结出顺南地区中－下奥陶统断控型深成岩溶储层形成机制．研究结果表明,顺南地区主要经历4期构造运动:加里东早期、加里东中期、加里东晚期－海西早期和海西晚期;NE向走滑断裂的形成和改造主要与加里东中期和加里东晚期－海西早期两期构造活动有关．深成岩溶作用在顺南地区大规模发育,并与 NE向走滑断裂具有很好的耦合关系:平面上,深成岩溶主要沿SN4断裂带发育,具有明显的分段性;剖面上,深部流体在垂向上的运移主要受张性走滑断裂的控制,其在横向上的运移则主要受先存渗流带的控制．深成岩溶主要顺着张性走滑断裂发育,侧向上受鹰山组上段砂屑灰岩相带的约束．      

塔东北库鲁克塔格地区震旦-奥陶纪地质事件及生储盖组合

塔里木盆地库鲁克塔格地区是重要的油气资源战略接替区域之一,其特殊的构造背景成为研究盆山耦合及区域构造演化的有效切入点。冰川、火山、风暴、浊流等事件沉积的产物,广泛发育于塔东北库鲁克塔格地区震旦—奥陶系的地层中。这些地质事件的发生时期与库鲁克塔格地区的构造演化具有明显的耦合关系。Rodinia超大陆的裂解是全球新元古代冰川沉积的诱发因素,也使库鲁克塔格地区在震旦纪发育冰川相的沉积。发生于早寒武世的火山事件也是Rodinia超大陆同期裂解的表现。在塔东北地区,裂解导致的持续拉张作用一直延续到早奥陶世末期,但在晚寒武世曾发生过一次持续时间较短的构造反转,区域构造应力场由拉张转为挤压,导致南、北沉积相区水体变浅,受到风暴作用影响。在挤压的区域构造背景下,中—晚奥陶世库鲁克塔格急剧隆升,物源供给的加大,为浊流事件的沉积提供了有利条件。另外,区域的构造背景变化也对于该地区的源岩和储层的产生起了决定性的因素。在震旦—早奥陶世晚期拉张的大地构造背景下,早—中寒武世及早奥陶世成为烃源岩的主要形成时期。优质储层主要为碳酸盐岩及碎屑岩,发育于晚震旦世、晚寒武世、中—晚奥陶世。孔隙类型主要为晶间孔、溶孔、裂缝等。这些源岩和储层与地层中的泥岩在垂向上组成多套生储盖组合。     

马朗凹陷断裂-烃源岩空间配置关系与石油垂向运移特征

马朗凹陷的原油类型可以划分为3大类,Ⅰ类原油来自二叠系芦草沟组,Ⅱ类原油来自石炭系哈尔加乌组,Ⅲ类原油为Ⅰ与Ⅱ类原油的混源油。通过断裂活动强度、垂向输导断裂与烃源岩的匹配关系的研究,结合原油含氮化合物的分析资料,分析了马朗凹陷油气的垂向运移特征。研究表明,断层的断裂活动强度控制着油气的垂向运移能力,垂向输导断裂与烃源岩相匹配时,烃源岩生成的油气才能向上运移至上覆地层聚集成藏。二叠系芦草沟组烃源岩厚度中心附近的垂向输导断裂断穿侏罗系,所以,芦草沟组烃源岩生成的Ⅰ类原油可以运移至侏罗系聚集成藏,而石炭系哈尔加乌组烃源岩附近的断裂大都未断至二叠系和侏罗系,所以哈尔加乌组烃源岩生成的Ⅱ类原油未能运移到侏罗系聚集成藏,而主要在石炭系成藏。与断裂输导分析相配合,含氮化合物可以很好示踪油气的垂向运移方向,沿断裂从深层到浅层,原油含氮化合物总浓度逐渐降低,1,8DMC/1,3 DMC或1,8DMC/2,4 DMC值增大。     

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈"雪片状"集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素δ34S介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有Ca O高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce*明显负异常、Eu/Eu*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。     

四川盆地东部中二叠统茅口组热液活动特征*

四川盆地中二叠统茅口组存在丰富的热液流体活动。在野外剖面和岩心观察的基础上,利用多种分析测试方法,对四川盆地东部茅口组碳酸盐岩中的热液活动特征进行了探讨。研究区茅口组热液活动包括2类,一类为硅质热液,表现为薄层硅质岩或硅质团块;另一类为碳酸盐型热液,表现为粗晶方解石和白云石充填在张性构造裂缝中或呈“雪片状”集合体,偶见少量黄铁矿、闪锌矿等金属硫化物伴生。硅质岩主量元素之间的关系表明硅质来源具有多样性,是热液硅与壳源硅的混合;黄铁矿、闪锌矿原位S同位素 δ³⁴S 介于-3.91‰~-6.87‰之间,推测可能受到了微生物和基性岩浆岩的双重影响;方解石脉和具鞍状双晶的白云石脉普遍具有CaO高于标准计量、相对富Sr和U、贫REE和Ti、Ce/Ce^*明显负异常、Eu/Eu^*主体正异常、Y正异常等特征,表明碳酸盐脉为热液活动的产物,流体来源也呈现出火山活动相关流体与富钙地下水混合的特点。闪锌矿富集Ge和Cd,Zn/Cd及Zn/Fe值反映了中等成矿温度。硅质岩和碳酸盐流体包裹体均一温度变化范围较大,介于54.7~294.3 ℃之间,与稀土元素和微量元素比值所揭示的特征吻合。研究结果表明,穿层状硅质结核和团块的首次出现往往标志着茅口组热液活动的开始,而张性构造裂缝和碳酸盐型热液活动带来的围岩白云化作用则有效地改善了白云岩储集层的物性。     

塔里木盆地玉东-玛东构造带断层相关褶皱样式及演化

玉东-玛东构造带位于塔里木盆地,是在中寒武统膏盐层上滑脱的大规模褶皱冲断带,内部发育多种断层相关褶皱。目前对此构造带的研究,多关注了构造带的局部以及断裂变形。本文根据断层相关褶皱理论,利用地震资料,分析了玉东-玛东构造带内构造样式上的差异性,并通过二维构造正演模拟,建立了典型构造样式的运动学模式。认为研究区内玉东、玛东、塘北3个分区,具有不同的构造样式。玉东地区主要发育和铲式逆断层相关的断弯褶皱,玛东、塘北地区则发育断层突破的滑脱褶皱,突破断层在玛东地区为铲式断裂,而在塘北地区为坪-坡-坪式断裂。根据上奥陶统变形特征及其顶面不整合面之上的地层年代,认为玉东-玛东构造带的变形始于晚奥陶世,主要断裂及其相关褶皱形成于晚奥陶世末期。玉东地区在晚奥陶世早期,形成基底-盖层的低幅褶皱,在晚奥陶世末,形成铲式断裂及断弯褶皱;玛东和塘北地区变形发生在上奥陶统沉积之后,经历了滑脱褶皱和断层突破阶段。通过对比分析认为,断层相关褶皱样式的差异,与膏盐层岩性、厚度,上奥陶统岩性、厚度及构造转换作用有关。本研究有助于完善对塔里木盆地早古生代末期构造变形及演化的认识。     

羌塘中生代(T3-K1)盆地演化新模式

在羌塘盆地上三叠统那底岗日组陆相火山岩—沉火山碎屑岩及冲洪积相砂砾岩之下,作者发现了一个十分重要的古风化壳。该风化壳穿时超覆于肖茶卡组(T3上三叠统?)及其以下的二叠系及石炭系地层之上,沉积超覆于古风化壳之上的那底岗日组陆相火山岩—沉火山碎屑岩及冲洪积相砂砾岩代表了羌塘中生代(T3—K1,晚三叠世卡尼期至早白垩世时期)新一轮沉积作用的开启。采用SHRIMP锆石U-Pb同位素定年方法,作者在羌塘盆地胜利河地区和望湖岭地区分别获得了一组那底岗日组玻屑凝灰岩和晶屑凝灰岩的年龄,其值为216.8±2.1 Ma和217.3±2.5 Ma;这些同沉积年龄证据证实了羌塘中生代盆地的开启时间应该为晚三叠世卡尼—若利期。羌塘中生代盆地早期沉积作用经历了一个由陆相至海相的沉积超覆过程。伴随着岩浆侵入、火山爆发及火山碎屑沉积作用,沉积超覆作用是从冲洪积相开始。总体上,表现为一个向上由浅变深的海侵序列,显示为被动陆缘裂陷盆地特征。     

Kinematic evolution of fold-and-thrust belts in the Yubei-Tangbei area:Implications for tectonic events in the southern Tarim Basin

The Yubei-Tangbei area in the southern Tarim Basin is one of the best-preserved Early Paleozoic northeast-southwest trending fold-and-thrust belts within this basin.This area is crucial for the exploration of primary hydrocarbon reservoirs in northwestern China.In this study,we constructed the structural geometric morphology of the Yubei-Tangbei area using geophysical logs,drilling,and recent two-and three-dimensional(2-D and 3-D)seismic data.The Early Paleozoic fault-propagation folds,the Tangnan triangle zone,fault-detachment folds,and trishear fault-propagation folds developed with the detachment of the Middle Cambrian gypsum-salt layer.According to a detailed chronostratigraphic framework,the growth strata in the Upper Ordovician-Lower Silurian layer formed by onlapping the back limb of the asymmetric fault-propagation folds,which therefore defines the timing of deformations.The changes in kink band hinges and amplitudes in the Permian-Carboniferous and Cenozoic folding strata suggest that the evolution of the fold-and-thrust belts followed a sequential evolution process rather than a simultaneous one.Above the pre-existing Precambrian basement structure,the Yubei-Tangbei fold-and-thrust belts can be divided into four tectonic evolution stages:Late Cambrian,Late Ordovician to Early Carboniferous,Carboniferous to Permian,and Cenozoic.The northwestern-verging Cherchen Fault is part of the piedmont fold-and-thrust system of the southern Tarim foreland basin.We interpreted its strata as a breakthrough trishear fault-propagation fold that developed in three phases:Mid-Late Ordovician,Silurian to Middle Devonian,and Triassic to present.These tectonic events are responses of the Altyn-Tagh and Kunlun collisional orogenic belts and the Indian-Eurasian collision.The inherited deformation and structural modification in the southern Tarim Basin may be an indicator of the growth and evolution of peripheral orogens.     

塔里木盆地轮西地区奥陶系潜山油藏:一个海西期充注并降解的稠油油藏成藏实例分析

塔北隆起的轮西地区具有以裂缝、溶蚀裂缝和溶洞为主的下奥陶统潜山储集体,且继承型古隆起一直成为油气运移和聚集的指向区,因此具有较为优选的成藏地质条件。海西晚期是轮西地区稠油藏的主要成藏期,海西末期石炭-二叠系地层遭受强烈剥蚀使海西晚期聚集的奥陶系潜山原油降解,成为重质稠油油藏,并不受印支晚期至喜马拉雅期运动的影响。印支晚期之后Ⅰ级断裂活动停滞,使轮西地区奥陶系潜山以稠油为主的油藏基本上未受晚期油气充注的影响。对轮西奥陶系潜山油藏研究得到的重要启示是:应加强塔里木盆地克拉通地区早期成藏勘探潜力的认识。     

塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层成因对比研究

通过储层发育层段、储层类型、沉积演化、岩溶作用等方面的对比,发现塔北与塔中地区奥陶系碳酸盐岩储层在发育层位、沉积演化及岩溶期次上既有相似性,也有差异性。在塔中地区的油气勘探中,应注意下奥陶统古风化壳岩溶发育与塔北地区的差异性,加强对上奥陶统礁滩储集体的勘探。     

塔中45井油气藏成藏期的厘定

在塔中45井的萤石中发现两期烃包裹体:第Ⅰ期烃包裹体为产于萤石中的发黄色弱荧光的原生液相烃包裹体,沿萤石生长纹分布,与萤石同生;第Ⅱ期烃包裹体为产于萤石中的发蓝白色强荧光的次生气液相烃包裹体,分布在萤石的愈合缝中,晚于萤石形成.烃包裹体组分分析和赋存矿物测年结果表明,第Ⅰ期油来源于中上奥陶统,是一期成熟油的充注;第Ⅱ期油应形成于喜马拉雅期,主要来源于高成熟的寒武系烃源岩,是由寒武系原油裂解后再一次大规模轻质油侵入而形成的,第Ⅱ期是奥陶系萤石层段的油气藏主要成藏期     

塔里木盆地中部航磁异常带新解译

横亘于塔里木盆地中部的纬向航磁高ΔTa异常带,一直是探讨盆地及深部基底的物质组成及结构构造的焦点。根据钻井及地震资料综合分析,发现满加尔坳陷中南部上奥陶统内发育大型地震反射异常体,平面上主要由8个地震反射异常体近东西向呈带状展布,与盆地中部航磁高ΔTa异常带相关。从地层发育及地震相特征分析,这些地震反射异常体应为辉绿岩-玄武岩等基性火成岩体,且与航磁ΔTa异常带上的磁力高相对应。异常体具有垂直向下的通道,与断裂及岩浆活动通道有关。盆地中部高航磁异常带为多期构造易活动带,反映了满加尔坳陷震旦纪与中晚奥陶世处于拉张的构造背景。     

基于正演模拟的火山岩重磁响应特征研究:以川西地区二叠系为例

近期的川西地区深层火山岩勘探成果表明该地区二叠系火山岩具有巨大勘探潜力,但目前以地震为主的勘探手段在精细刻画火山岩分布范围等方面尚存在困难,本研究尝试通过重磁方法为火山岩勘探提供更多有利证据。利用川西地区最新的重磁资料,结合现有地质认识分析川西地区重磁物性特征;根据不同模型的重磁正演模拟结果,总结川西地区深层火山岩重磁响应特征。通过实测重磁资料处理,分析研究区断裂分布特征和高磁异常分布规律。研究表明:(1)正演结果显示磁力异常对火山岩的反应敏感,重力异常对断裂构造反应明显,但对火山岩无明显反应;(2)磁力异常对火山岩的刻画能力较为突出,能够识别出厚度大于45 m的火山岩,但对于火山岩埋深、岩性变化的识别存在困难;(3)通过研究区重力异常解译出的断裂构造与研究区已知断裂构造吻合度较高,同时利用磁力异常刻画的火山岩分布情况与现有认识也具有可比性。重磁勘探在四川盆地火山岩勘探中具有重要作用,重力勘探可探明控制火山岩分布的深大断裂的发育情况,磁力勘探能够识别出火山岩平面分布特征,快速圈定有利靶区,进而为火山岩勘探提供有力的重磁依据。