塔里木盆地古隆起演化特征及油气勘探

在构造解析方法结合区域构造背景分析的基础上,探讨塔里木盆地古隆起构造演化及勘探方向。发现塔里木盆地古隆起经历多期构造运动与变迁,主要有前寒武纪基底隆起雏形期、早奥陶世末期古隆起形成期、奥陶纪末期古隆起定型期、志留纪-泥盆纪古隆起改造期、二叠纪末古隆起调整期、中生代古隆起差异沉降期6个阶段的构造活动,形成了以下古生代碳酸盐岩为主的塔中、塔北、塔西南等三大古隆起,古隆起构造演化具有阶段性、继承性与迁移性。古生代形成的古隆起控制了台盆区油气的分布,多旋回构造运动与多期成藏配置形成多层系含油的复式成藏格局,古隆起斜坡区是大油气田的主要勘探方向。古隆起形成演化分析表明麦盖提斜坡区发育喜山晚期才沉没的塔西南早古生代大型古隆起,石炭系泥岩盖层与奥陶系碳酸盐岩古岩溶储层形成优质储盖组合,具有海西期成油、喜山期注气的油气成藏史,是台盆区继塔北、塔中古隆起大油气田之后的有利勘探接替领域。     

塔中Ⅰ号构造带构造几何学与运动学

塔中Ⅰ号构造带是塔中地区重要的油气勘探区,已发现的油气田基本沿着塔中Ⅰ号构造带分布,塔中Ⅰ号构造带发育过程与塔中低凸起的形成演化密切相关。为了揭示塔中Ⅰ号构造带的活动期次、形成机制及塔中低凸起的形成演化过程,利用新的地震、测井、钻井资料,结合断层相关褶皱理论和平衡剖面复原技术,分析了塔中Ⅰ号构造带的几何学与运动学特征。研究结果表明：1） 塔中Ⅰ号构造带为受控于塔中低凸起基底断层转折褶皱向前传递的过程中形成的背斜构造带;2） 塔中地区识别出了上奥陶统、志留系两套生长地层,表明塔中Ⅰ号构造带主要活动时间为中晚奥陶世-志留纪;3） 塔中低凸起东部构造活动强于中西部,东部累计缩短量为58.14 km,累计缩短率为20.84%。综上,认为塔中低凸起的形成与演化是受控于早奥陶世末至晚奥陶世挤压构造背景下,基底发育断层转折褶皱,晚奥陶世以后,塔中低凸起进入构造拓宽期。早海西期,基底断裂活动基本停止,塔中低凸起基本定型。     

塔中北坡两顺地区志留系成藏条件及期次分析

通过对塔里木盆地塔中隆起及其北坡两顺地区志留系油气成藏地质条件分析,认为两顺地区志留系具备形成工业油气藏的条件。志留系油气显示层段储层包裹体的均一化温度和含盐度测定结果显示存在两个成藏期:早期和晚期。早期油藏遭受部分或全部被破坏,其中塔中地区已演化为沥青砂岩,两顺地区破坏程度相对较低;晚期成藏基本未被破坏,既可单独形成新的油气藏,也可对早期(残余)油藏进行再充注。对S1井油气钻井资料综合分析发现,两顺地区早期油气藏并未形成沥青砂岩,而是形成残余油藏并接受了晚期成藏阶段的油气再充注,推测从S1井到满加尔坳陷方向,存在志留系早期原生油气藏的可能性。     

简析塔中北斜坡A井志留系油气藏成藏期

塔中北斜坡Ａ井是塔里木盆地第一口在志留系发现工业油气流的探井。本文对塔中Ａ井志留系下砂岩段进行了详细的储层地球化学描述；根据有机包裹体的均一化温度，并结合塔中地区构造演化和热演化史，对塔中Ａ井志留系油气藏的成藏期进行了简要的分析。综合研究认为:塔中Ａ井志留系存在三期油气运移、聚集和两次油气破坏。三期油气运移聚集分别发生在志留纪－泥盆纪末、二叠纪末－三叠纪和喜山期。其中，第一次油气聚集规模大，在泥盆纪末，由于地层整体抬升遭到剥蚀，油气受氧化和生物降解等破坏作用，形成广泛分布的沥青砂；第二次油气运移聚集量较大，但在喜山期遭到不同程度的水淹。     

塔里木盆地古生代重要演化阶段的古构造格局与古地理演化

塔里木盆地在古生代经历了中-晚奥陶世、晚奥陶世末、中泥盆世末等多个重要的盆地变革期,形成了多个重要的不整合,盆地构造古地理发生了重要的变化。中、晚奥陶世盆地的变革形成了由巴楚古斜坡-塔中隆起-和田河隆起构成的大型古隆起带、相对沉降的北部坳陷带以及由于挤压挠曲沉降形成的塘古孜巴斯坳陷带。中部古隆起带制约着晚奥陶世东窄西宽的弧立碳酸盐岩台地体系的发育,而开始形成于震旦纪的满加尔拗拉槽及东南侧的塘古孜巴斯坳陷接受了巨厚的中、晚奥陶世重力流沉积。奥陶纪末的盆地变革形成了北东东向展布的西南-东南缘和西北缘的强烈隆起带,总体的古构造地貌控制着早志留世北东东向展布的滨浅海陆源碎屑盆地的沉积格局。中泥盆纪世末期的盆地强烈隆升并遭受了夷平化的剥蚀作用,形成了大范围分布的角度不整合面,并以塔北隆起和塔东隆起的强烈抬升为显著特征。盆地古构造地貌从东低西高转为东高、西低,制约着晚泥盆和早石炭世由东向西南方向从滨岸到浅海的古地理分布。中、晚奥陶世主要不整合及其剥蚀量的分布反映出北昆仑向北碰撞和挤入是造成盆地南缘、东南缘及盆内隆起的主要原因。南天山洋的俯冲、碰撞在奥陶世末至早志留世已对盆地西北缘产生影响,导致塔北英买力隆起的抬升和遭受剥蚀。     

塔中隆起带断裂系统及其对碳酸盐岩台地的控制

碳酸盐岩台地的建造与改造受多种因素的控制,本文主要探讨以断裂活动为代表的构造运动对碳酸盐岩台地发育和破坏的控制作用。塔中地区主要发育NW向基底卷入式断裂系统和NE向盖层滑脱式逆冲断裂系统两大类,前者主要形成于早奥陶世末的中加里东I幕构造运动,该断裂控制了塔中隆起开始形成时的构造格局,从而使塔中隆起带碳酸盐岩台地由早期的缓坡-镶边缓坡型的台地结构演化为礁滩型孤立台地,而后者主要形成于晚奥陶世末中加里东II幕构造运动,该断裂的强烈活动,使得塔中地区发生东西翘倾运动,东部隆起接受改造,早期的碳酸盐岩台地遭受严重破坏。     

塔中隆起古生代构造演化的分段差异性分析

应用平衡剖面技术探讨了塔中隆起东、西段古生代构造演化的时空差异性。结果表明,早奥陶世塔中西段在伸展背景下拉张沉降,而塔中东段已出现隆起雏形。中奥陶世-晚奥陶世,塔中隆起构造形态基本定型,东段构造变形和隆升强度高于西段。该区东强西弱的分段差异性持续到中泥盆世末期。推测与来自阿尔金方向的压扭应力自东向西逐渐递减有关,同时形成了塔中隆起东敛西散的构造形态。     

塔中地区油气运聚特征

塔中地区主要受塔中Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号三条大断层控制,形成巨型复式背斜,隆起高部位地层遭受了强烈的风化剥蚀.背斜之上,断裂和局部构造发育.可划分出两个主要成藏期:第Ⅰ成藏期为寒武系-下奥陶统烃源岩成熟生烃运移期,生排烃高峰为志留纪;第Ⅱ成藏期为中-上奥陶统烃源岩在燕山期-喜马拉雅期成熟生烃运聚.第Ⅰ成藏期形成的油藏有两个特征:在塔中Ⅰ号断裂带、北部斜坡带油气注入奥陶系及志留系圈闭中,形成原生油气藏;构造高部位(如中央断垒带)的油气藏在后期构造运动中遭受破坏.第Ⅱ成藏期形成的油藏可分为两类:对早期油藏的再次充注;聚集形成新油藏.塔中地区的油气运移通道主要有断裂和不整合面,油气的分布也主要受断裂和不整合面所控制.塔中Ⅰ号构造带和北部斜坡带是较为有利的勘探区带.     

应用定量颗粒荧光技术研究塔中地区志留系古油藏分布特征

引进定量颗粒荧光技术,研究了塔里木盆地塔中隆起志留系的油藏分布特征,着重探讨了古油藏叠合连片分布的可能性。结果表明,塔中地区的志留系在晚期成藏过程中没有形成过叠合连片的大规模的可动油气藏,而只在局部构造上形成规模较小的、独立的油气藏。塔中4和塔中17井柯坪塔格组上一亚段在地质时期都曾成过藏,但均遭破坏;塔中117井柯坪塔格组上三亚段和塔中31 井柯坪塔格组上一亚段仅在后期充注过程中有油气聚集成藏;塔参1井在第一期油气充注过程中曾形成过较大的古油藏,而晚期充注过程中则未聚集成藏。研究还表明,志留系储层是好的输导层,地质时期中有烃类运移通过。中央断垒带为油气运移、聚集的主要路径和有利场所,在下一步的志留系勘探中应给予高度重视。     

鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化与油气勘探

鄂尔多斯盆地古生代中央古隆起形成演化对该地区构造格局和油气勘探具有重要意义.通过对古生代构造背景、地层体残余厚度、奥陶系顶面构造演化等特征分析,刻画中央古隆起在不同沉积期构造演化特点,大体分为3个演化阶段:初始演化阶段:相对独立的中央古隆起形成于中晚寒武世:发育阶段:中央古隆起在早奥陶世马家沟期反映最为明显,为隆升剥蚀...     

塔里木盆地北部奥陶系油气相态及其成因分析

塔里木盆地北部地区奥陶系是最重要的勘探层系,油气资源丰富;同时油气相态复杂多样,既有凝析气藏、正常油藏,也有稠油油藏、沥青等。通过对油气藏形成演化与保存过程的系统分析,结合油气地球化学和流体包裹体等分析数据,发现油气相态的多样性与油气多期次充注与次生蚀变作用有关。提出塔北隆起的东部奥陶系存在三期油气充注过程,分别发生在加里东运动晚期-海西早期、海西运动晚期、喜马拉雅运动晚期,原油主要来源于中、上奥陶统烃源岩,天然气主要来自与寒武系烃源岩有关的液态烃的裂解;塔北隆起的中西部奥陶系的油气充注主要发生在海西运动晚期。塔北奥陶系油藏形成以后,经历了三期明显的调整改造过程:海西早期构造抬升导致志留-泥盆系遭受剥蚀,东部源自寒武系油气的古油藏遭受破坏,形成沥青;三叠系沉积前的晚海西运动,使得奥陶系生源的油藏大范围遭受降解稠化;晚喜山期,来自于满加尔坳陷的天然气自东向西充注,致使隆起东部早期形成的油藏发生强烈的气侵改造,形成次生凝析气藏。而中西部奥陶系油藏在三叠系沉积前遭受降解稠化后,一直处于沉降深埋过程,油藏得到有效保存;由于成藏时间较早,轻质组分散失较多,气油比极低,油质较稠。研究认为,油气相态的多样性主要受晚海西期构造运动的抬升造成的生物降解作用和喜马拉雅晚期构造运动造成的天然气自东向西大规模充注对油藏进行气洗改造两大过程的控制。     

新疆塔里木盆地塔中地区奥陶系古潜山型油气藏成藏条件

塔中古隆起的早海西期风化壳岩溶发育,是塔里木盆地寻找古生代海相碳酸盐岩岩溶型油气田的重要隆起区之一。本文研究了风化壳型岩溶的发育特征和控制因素,在烃源、生储盖和成藏条件分析基础上预测了奥陶系风化壳岩溶发育的有利区带,认为奥陶系岩溶储层与其上覆的石炭系泥岩可构成良好的储盖组合,油源断裂、不整合面、输导层与汇烃脊构成了复杂油气输导网络。本区潜山型油气藏成藏过程复杂、期次多,但喜山期构造调整是最终成藏的关键,中央断隆带和塔中隆起南斜坡是两个有利的勘探区带。     

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。     

塔里木盆地中央隆起带下奥陶统构造调整定量研究及其对油气成藏的影响

构造调整对油气藏起着重要的控制作用。采用定量方法研究构造调整强度及其对油气形成与调整的影响是对成藏研究定量化的有益探索。下奥陶统地层是塔里木中央隆起带的重要储层,具有统一的原始构造和沉积环境,而后期构造调整相差巨大,最终形成了塔中和巴楚地区在成藏及含油气性上的巨大差别,塔中为加里东晚期形成的古隆起,后期构造稳定,变动小;巴楚隆起经历了多期的构造变革和改造,一直到喜山期才最终定型。构造调整控制了烃源岩的发育和油气运移的方向,制约着油气藏的形成与改造,并最终决定了油气藏在时空上的分布。塔中隆起从加里东期开始到喜山期发生继承性成藏,油气兼聚,圈闭的发育制约油气藏的发现;巴楚则多为晚期成藏,聚气为主,喜山期形成的气藏是巴楚地区勘探的首选目标。     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

碳酸盐岩地层中不整合—岩溶风化壳油气田—以塔里木盆地塔河油田为例

塔河油田是塔里木盆地北部沙雅隆起阿克库勒凸起上最典型的大型油气田。本文从圈闭要素有其各要素的演化、油气成藏演化等因素综合分析，认为该油气藏区域特征表现为受阿库勒构造与岩溶凸起共同控制的层状背斜油气。从各个要素的成因及要素的组合、圈闭成因，考虑圈闭关系组成部分的主要特征，塔河油田奥陶系油气藏是一个碳酸盐不整合－岩溶风化壳油气藏。     

Accumulation and Reformation of Silurian Reservoir in the Northern Tarim Basin

Silurian sandstone in Tarim Basin has good reservoir properties and active oil and gas shows, especially thick widely-distributed bituminous sandstone. Currently, the Silurian was found containing both bitumen and conventional reservoirs, with petroleum originating from terrestrial and marine source rocks. The diversity of their distribution was the result of "three sources, three stages" accumulation and adjustment processes. "Three sources" refers to two sets of marine rocks in Cambrian and Middle-Upper Ordovician, and a set of terrestrial rock formed in Triassic in the Kuqa depression. "Three stages" represents three stages of accumulation, adjustment and reformation occurring in Late Caledonian, Late Hercynian and Late Himalayan, respectively. The study suggests that the Silurian bitumen is remnants of oil generated from Cambrian and Ordovician source rocks and accumulated in the sandstone reservoir during Late Caledonian-Early Hercynian and Late Hercynian stages, and then damaged by the subsequent two stages of tectonic uplift movements in Early Hercynian and Pre-Triassic. The authors presumed that the primary paleo-reservoirs formed during these two stages might be preserved in the Silurian in the southern deep part of the Tabei area. Except for the Yingmaili area where the Triassic terrestrial oil was from the Kuqa Depression during Late Himalayan Stage, all movable oil reservoirs originated from marine sources. They were secondary accumulations from underlying Ordovician after structure reverse during the Yanshan-Himalayan stage. Oil/gas shows mixed-source characteristics, and was mainly from Middle-Upper Ordovician. The complexity and diversity of the Silurian marine primary properties were just defined by these three stages of oil-gas charging and tectonic movements in the Tabei area.     

Ordovician Basement Hydrocarbon Reservoirs in the Tarim Basin, China

Ordovician marine carbonate basement traps are widely developed in the paleo-highs and paleo-slopes in the Tarim Basin. Reservoirs are mainly altered pore-cavity-fissure reservoirs. Oil sources are marine carbonate rocks of the Lower Paleozoic. Thus, the paleo-highs and paleo-slopes have good reservoiring conditions and they are the main areas to explore giant and large-scale oil reservoirs. The main factors for their reservoiring are: (1) Effective combination of fenestral pore-cavity-fracture reservoirs, resulting from multi-stage, multi-cyclic karstification (paleo-hypergene and deep buried) and fracturing, with effective overlying seals, especially mudstone and gypsum mudstone in the Carboniferous Bachu Formation, is essential to hydrocarbon reservoiring and high and stable production; (2) Long-term inherited large rises and multi-stage fracture systems confine the development range of karst reservoirs and control hydrocarbon migration, accumulation and reservoiring; (3) Long-term multi-source hydroc     

塔里木地块与古亚洲/特提斯构造体系的对接

塔里木盆地为环形山链所环绕,北缘为古亚洲体系的天山弧形山链,南缘为特提斯体系的西昆仑-阿尔金弧形山链。自新元古代晚期以来,塔里木地块及周缘地区经历了古亚洲洋盆和特提斯洋盆的开启、俯冲、闭合以及微陆块多次碰撞造山,发生多期的构造、岩浆及成矿作用。特别是受印度/亚洲碰撞(60~50Ma)以来的近程效应和远程效应影响,使塔里木盆地周缘发生强烈的隆升、缩短及走滑变形,形成了现今复杂的环型造山系,完成了古亚洲体系和特提斯体系与塔里木地块的最终对接。塔里木地块与周缘两大构造体系的焊接是从早古生代开始的。研究表明,早古生代末期塔里木已与西昆仑-阿尔金始特提斯造山系链接一起。此时,塔里木地块东段与中天山增生弧地体碰撞,而西段在晚古生代与中天山增生弧地体碰撞。塔里木盆地周缘早古生代造山系中存在早古生代中期和早古生代晚期的两次造山事件,致使塔里木盆地内映现两个早古生代构造不整合面:晚奥陶世-志留纪之间的角度不整合和中晚泥盆世与早古生代之间的角度不整合。塔里木盆地早古生代的古地理、古环境和古构造研究表明,塔里木早古生代台地位于盆地的中西部,盆地东部为陆缘斜坡和深海/半深海沉积盆地,与南天山早古生代被动陆缘链接。印度/亚洲碰撞导致塔里木盆地西南缘的喜马拉雅西构造结的形成与不断推进,使特提斯构造体系与古亚洲构造体系在西构造结处靠拢及对接,终使塔里木盆地最后定型。