塔里木盆地寒武-奥陶系碳酸盐岩台地样式及其沉积响应特征

从寒武纪到奥陶纪,塔里木盆地经历了早、中寒武世缓坡型碳酸盐岩台地,晚寒武世—早中奥陶世弱镶边斜坡型碳酸盐岩台地,晚奥陶世早期孤立型碳酸盐岩台地和晚奥陶世中晚期淹没型碳酸盐岩台地四种不同台地结构型式的演变。不同类型的碳酸盐岩台地在其剖面结构、台地边缘特征、沉积相构成等方面有着显著差异,它控制了不同区域沉积相类型和特征,并决定了烃源岩、储集岩和区域盖层的发育条件和展布规律。通过地震、钻井层序地层分析,总结出了不同类型的碳酸盐岩台地结构的层序—沉积相模式。在碳酸盐岩台地演变过程中,塔里木盆地发育二期坡折带:寒武纪—早中奥陶世形成第一期坡折带,沿着库南1井—满参1井—塔东2井一线分布,呈向西凸伸的弧形带;晚奥陶世发育第二期坡折带,由库南1井—满参1井—塔中1井—塘参1井延伸,呈向东凸伸的弧形带。坡折带的迁移变化,反映着台地样式的转变。     

塔里木盆地东北缘库鲁克塔格地区寒武纪-奥陶纪沉积特征及演化

库鲁克塔格地区保存了相对完整的寒武纪-奥陶纪沉积地层,其沉积特征及演化规律的研究,对塔东地区寒武系-奥陶系油气勘探具有重要意义。通过库鲁克塔格地区详细的野外地质调查,结合前人相关研究成果,对该区寒武系-奥陶系沉积体系、沉积模式及演化规律的研究表明,寒武纪时期,库鲁克塔格地区经历了一次大的海侵-海退旋回,南、北两区沉积具有相似性。寒武纪早期的快速海侵导致南、北两区均发育陆棚相-深水盆地相沉积;寒武纪晚期,在逐渐海退的背景下,南、北两区开始出现沉积分异。奥陶纪,经历了新一轮大的海侵-海退旋回,南北两区沉积差异显著。北区从早奥陶世到晚奥陶世,发育台地边缘斜坡相-广海陆棚相-缓斜坡相-台地边缘礁滩相-开阔台地相相序,构成整体向上变浅的碳酸盐岩沉积层序;而南区发育深水盆地相-陆棚斜坡相-浊流盆地相-碎屑陆棚相相序,形成一套巨厚的深水复理石建造。库鲁克塔格地区寒武纪时期发育缓坡型碳酸盐岩台地,因台地不断向南构筑以及断裂活动,导致奥陶纪晚期台地边缘快速变陡,并在经历斜坡相快速堆积填平补齐之后,重新演变为缓坡型碳酸盐岩台地。晚奥陶世,由于周缘构造活动影响,却尔却克山-雅尔当山一带下沉,逐渐向远端变陡缓坡型碳酸盐岩台地演化。     

塔东地区下古生界天然气成藏主控因素及勘探领域

利用岩心、分析化验及地球物理资料对塔东地区下古生界烃源岩和储集层进行了综合分析。研究认为寒武系—奥陶系烃源岩已处于高—过成熟阶段,原油裂解气是主要气源,并圈定裂解气有效供气范围主要集中在古城以北的地区。储层主要为颗粒灰岩和白云岩,颗粒灰岩的孔隙类型主要为裂缝及与之伴生的溶蚀孔洞,分布在古城台地边缘带和罗西台地边缘带的奥陶系中;白云岩主要发育溶蚀孔,在塔东地区广泛分布。结合区域构造演化史分析,指出古城鼻隆及其西北地区是最有利的勘探区带,其次为英东构造带及满加尔凹陷、英吉苏凹陷内的其他隆起区。     

塔里木盆地震旦纪-寒武纪构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用

强烈改造盆地的构造格局研究对盆地原型恢复及其油气勘探具有重要意义。通过塔里木盆地井下新的年代学资料、地震资料结合野外露头与区域构造分析,探讨震旦纪-寒武纪构造转换期的构造格局及其对寒武纪古地理的控制作用。结果表明:(1)塔里木盆地前寒武系发育大型区域不整合,寒武系与震旦系不是连续沉积;(2)寒武系沉积前具有几近夷平的宽缓地貌背景,有利于寒武纪早期陆表浅海环境与缓坡型台地的发育,并制约台地的内部分异;(3)塔里木板块边界外延更广,寒武纪台地的范围超出现今盆地边界;(4)寒武纪-早奥陶世塔里木盆地为克拉通内弱伸展背景,没有裂陷槽发育;(5)寒武纪塔西南地区不是台槽,而是台内低隆起,板块边缘没有大面积古隆起;(6)寒武纪具有台地-斜坡-洋盆的宽缓构造-古地理格局。塔里木板块寒武纪发育范围广阔的、东西分区的统一碳酸盐岩台地,台内具有南北分带的凸起-凹陷结构,并以宽缓的斜坡与洋盆过渡。多旋回叠合盆地古地理恢复需要重视古构造的恢复。     

塔里木轮南油田寒武系坡折带的层序和储层

寒武纪西高东低的海底地貌显著控制着塔里木板块轮南区的岩相差异。轮南寒武系可划分为6个层序,每个层序的地震反射总体上显示较弱,从西到东可划分出3种地震相并分别对应3个沉积带:平行连续地震相指示碳酸盐岩台地、杂乱丘状地震相指示台缘高能带、斜交连续地震相指示斜坡。不同层序在坡折带附近相互叠置,从下到上显示为台地有西向东迁移的趋势,平面上呈南北向展布。坡折带规模大,与轮南隆起巨型台背斜构造配置好,紧邻寒武系油源区,白云岩储层发育,溶蚀孔洞、裂逢、晶间孔综合构成主要储集空间,台地相低能带致密碳酸盐岩可作为盖层,这些因素优化坡折带为油气勘探的最好靶区。     

塔里木盆地下古生界碳酸盐岩台缘结构特征及其演化

台缘斜坡带以发育灰泥丘烃源岩和礁滩相储层备受关注,而台地结构样式制约着台缘斜坡带的发育类型和空间展布格局。在地震、测井、岩心、露头等资料的综合分析基础上,研究发现塔里木盆地下古生界发育缓坡型、镶边型、孤立型和淹没型4种碳酸盐岩台地结构样式。同一时期的不同地区台地结构样式存在差异:寒武纪时期,塔中、塔北为进积缓坡型碳酸盐岩台地,而塔西南为退积缓斜坡型碳酸盐岩台地;早奥陶世时期,塔北为退积镶边型碳酸盐岩台地,而塔中、塔西南地区则为加积镶边型碳酸盐岩台地。台地结构在纵向上发育演化的同时,台缘坡折带在平面上也发生迁移变化：寒武纪时期台缘坡折带环绕着西部台地呈向西开口的“U”字型分布;早中奥陶世塔西南地区的台缘斜坡带向盆内迁移,塔中、塘南地区分别发育中古台槽和塘南台缘坡折带;晚奥陶世时期塔里木盆地整体呈现“3个半岛型台地”、“4个台地边缘相带”的沉积格局。塔西南地区寒武-奥陶纪的台缘坡折带、塔中地区早、中奥陶世的中古台槽以及塘南地区奥陶纪台缘斜坡带的发现,对塔里木盆地早古生代沉积格局的重新认识具有重要意义。     

巴楚隆起与阿瓦提凹陷寒武系及奥陶系沉积古地理分析

根据野外露头、钻井资料分析,对塔里木盆地巴楚隆起东部和阿瓦提凹陷东南部寒武系和奥陶系进行了沉积与古地理分析。研究表明,该区寒武系和奥陶系总体上表现为从深—浅—深的沉积环境演化过程。早寒武世早期经历了短暂的深水盆地环境后,自早寒武世中晚期至中寒武世演变为局限台地——蒸发盐台地环境;晚寒武世至早奥陶世海平面开始逐渐上升,以开阔台地环境为主,至晚奥陶世中期演变为台地边缘斜坡环境。      

黔中隆起及其周缘地区海相下组合与油气勘探前景

黔中隆起及其周缘地区,主要包括黔西北地区及其东部相邻的麻江古油藏地区,均属扬子台地的一部分,具有相似的构造及盆地演化历史。海相下组合主要是指震旦系、寒武系、奥陶系和志留系。黔中隆起褶皱平缓,断裂活动弱,利于印支期及以前所形成的原生油气藏的保存。黔中隆起的下寒武统烃源岩特别是牛蹄塘组烃源岩比麻江地区古油藏烃源岩发育程度高,震旦系和寒武系白云岩为良好储层,下寒武统泥岩及中上寒武统的膏盐岩可作为直接盖层及区域盖层;再加上该区相对稳定的构造保存条件,只要现今地表淡水下渗的深度不足以沟通深层原生油气藏并使之遭受完全破坏,该区就可能成为中国南方海相下组合石油和天然气勘探的重要地区之一。     

柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块早古生代岩相古地理

通过对柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微地块的野外地质调查及精细观察,根据剖面中发育的岩石组合关系、沉积构造特征以及地层接触关系,对该区早古生代寒武纪—早奥陶世沉积及岩相古地理特征进行了详细研究。认为早古生代欧龙布鲁克微地块处于火山岛弧弧后区域,柴北缘洋俯冲及陆陆碰撞控制了该时期的盆山格局与沉积充填演化。欧龙布鲁克微地块下古生界主要发育一套海相碳酸盐岩建造,仅在寒武系底部以及下奥陶统存在陆源碎屑沉积。从岩石组合来看,沉积相类型大致可划分为蒸发潮坪相、局限台地相、开阔台地相、台地边缘相和复理石盆地沉积5大类及相应的亚类。研究区早古生代整体处于海侵状态,欧龙布鲁克微地块早寒武世经历蒸发潮坪沉积,中、晚寒武世海侵范围逐步扩大,研究区接受了一套以浅海碳酸盐岩建造为特点的局限台地—开阔台地沉积。早奥陶世基本继承了寒武纪海侵范围,欧龙布鲁克微地块沉积环境向台地边缘浅滩—前缘斜坡转变,直至早奥陶世晚期台地相向中南方向迁移而形成于高海平面下的台缘斜坡—欠补偿深水陆棚沉积环境。     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

An Early Paleozoic Inter‐Platform Shelf in the Southwest of Tarim Basin,NW China and its Significance for Petroleum Exploration

An early Paleozoic inter‐platform, platform, slope and shelf succession comprised of five Cambrian to mid‐Ordovician seismic sequences, has been identified in the southwestern part of the Tarim Basin. A previously unknown, elongate shelf succession that extends from east to west transects the Taxinan area of the southwestern Tarim Basin. It was flanked by carbonate platforms and platform margins, and by peri‐platform margin slopes on its north and south sides. The Markit platform margin and slope, located along the northern side of the shelf, extended nearly linearly west to east with some headlands and embayments towards the east. The Tangnan platform margin and slope, located along the southern side of the shelf, extended southwest to northeast and was more sinuous with pronounced northwest‐directed headlands flanked by embayments. Differentiation of these settings began in earliest Cambrian time during continental breakup. Initially, broad gentle slopes flanked an open shelf seaway in Cambrian time. In Early Ordovician time, the Markit and Tangnan platform margins became more distinct and rimmed, and were flanked by slightly steeper, but still very gentle slopes. During their deposition, these platform margins and their adjoining slopes exhibited some lateral migration, with a slight overall widening of the open shelf seaway between them from Cambrian to Ordovician time. The presence of these platform margin and slope successions in the southwestern area of the Tarim basin provides another focus for petroleum exploration and discovery of additional carbonate reef‐shoal reservoirs in the Markit and Tangnan areas. The adjoining deep‐water shelf shale and mudstone shelf succession itself is an additional prospective petroleum source rock in close proximity to these potential reef‐shoal reservoirs.     

鄂尔多斯盆地马家沟组四段岩相古地理新认识及勘探区带优选

准确的岩相古地理恢复对鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组四段有利储集层预测及勘探选区选带具有重要意义。依据野外露头剖面勘查、大量新钻井岩心和岩石薄片观察、单因素图分析、测井岩石结构组分解释和地震资料解译,建立了马家沟组四段台地—台缘—盆地的沉积模式,认为台地边缘带主要沿中央古隆起展布,同时受继承性发育的寒武纪乌审旗古隆起控制,台地内发育近北东向展布的榆林—志丹次级低隆带,低隆带两侧发育台内洼地,进而形成台地内部隆洼相间的沉积格局。重磁及地震资料解释表明,鄂尔多斯盆地中晚元古代发育沿北东向展布的裂陷槽,结合怀远运动构造背景,认为该裂陷槽对马家沟期沉积格局具有重要影响。受古地貌和古裂陷槽的共同作用,马家沟组四段颗粒滩主要发育在中央古隆起和榆林—志丹低隆带,总体呈北东向近似雁列式分布,藻丘发育在盆地东部神木—米脂盐隆地区。综合构造、沉积、储集层特征及勘探实践,优选出榆林—志丹次级低隆带和神木—米脂藻丘发育带是马家沟组四段天然气大规模成藏的有利勘探区。研究结果可为鄂尔多斯盆地马家沟组四段有利储集层的预测及勘探区带优选提供重要依据。     

鄂尔多斯地区西部和南部奥陶纪海槽边缘沉积特征与天然气成藏潜力分析

鄂尔多斯地区自中—晚元古代至早古生代继承性地发育区域性海相沉积,大体经历了中—晚元古代大陆裂谷及拗拉槽、寒武纪陆表海台地、奥陶纪局限海台地及构造转换等三个主要演化阶段。分析认为,奥陶纪在盆地西部和南部存在对天然气成藏较为有利的海槽/台地边缘沉积相带。中—上奥陶统平凉组—背锅山组是盆地西部和南部下古生界天然气成藏的主要烃源层;奥陶系礁滩体岩性圈闭是最主要的圈闭类型。盆地西部的天环北段和南部的麟游北为两个近期天然气勘探的有利目标。     

Intra-platform tectono-sedimentary response to geodynamic transition along the margin of the Tarim Basin,NW China

The Tarim Basin has experienced three tectonic evolutionary phases from the Cambrian to Ordovician: (1) Regional extension from the late Neoproterozoic to Mid-Early Cambrian, (2) Relatively weak regional compression from the Late Cambrian to Mid-Early Ordovician, and (3) Regional compression during the Late Ordovician. Intra-platform tectonic and sedimentary characteristics indicate a clear linkage to the tectonic evolution of the basin margin during early Paleozoic time. During the Cambrian, small intra-platform rift-related depressions formed during an extensional setting. During the Mid-Early Ordovician, a transition from extension to compression caused formation of the Tazhong and Tabei paleo-uplifts and major unconformities T₇⁴ (base of the Late Ordovician). The evolving paleo-geomorphology led to differentiation of sedimentary facies, and numerous intra-platform shoals formed during deposition of the Early Ordovician Yingshan Formation. During the Late Ordovician, regional compression began, which changed the platform margin slopes into four slopes that surrounded the three isolated island uplifts of Tabei, Tazhong, and Tangnan in the Late Ordovician. Simultaneously, the basin margin dynamic conditions also changed the relative sea level and filling pattern of the basin. In the Early and Middle Cambrian, the Tarim Basin mainly developed a progradational ramp-type platform due to relative sea level fall. From the Late Cambrian to Early Ordovician the relative sea level began to rise, resulting in an aggradational—retrograding rimmed margins-type platform. In the Late Ordovician, along with a further rise in relative sea level, the basin mainly developed isolated platform.     

塔里木盆地塔中礁滩体大油气田成藏条件与成藏机制研究

中国海相碳酸盐岩油气勘探近年来进展很快,发现了一批大型油气田。塔中地区是塔里木盆地的重点勘探区和富油气区,奥陶系蕴藏了丰富的油气资源。奥陶系良里塔格组受塔中I号坡折带的控制发育陆棚边缘礁滩体,储层性质为低孔-特低孔、低渗灰岩储层,埋深在4500~6500m。储层的形成和分布受早期高能沉积相带、溶蚀作用和断裂作用等因素的控制,有效储层的空间展布控制了油气的分布与大面积成藏。油源对比认为,塔中良里塔格组礁滩体油气藏的原油主要来自于中上奥陶统烃源岩,并混有寒武系烃源岩成因的原油;天然气主要来自于寒武系油裂解气,沿塔中I号坡折带断裂向内充注。成藏过程分析表明,塔中地区曾存在三期主要成藏期,第一期为加里东晚期成藏,油气来自于寒武系-下奥陶统烃源岩,但早海西期的构造运动,对该期油气破坏严重,造成大范围油藏破坏。第二期成藏期是晚海西期,也是塔中地区最重要的油气充成藏期,油气来自于中上奥陶统烃源岩。第三期成藏期是晚喜山期,受库车前陆冲断影响,台盆区快速沉降,埋深急速增大,寒武系原油裂解气形成,沿深部断裂向浅部奥陶系充注,对油藏进行气洗改造,从而形成大面积分布的凝析气藏。     

祁连和秦岭地区寒武纪和奥陶纪古生物区系关系的探讨

我国西北地区由不同地体组成,构造运动复杂。由于缺乏充分的古生物学证据,古生物区系的识别和归属一直是有待解决的问题。本文在前人工作的基础上,依据各类动物群特征的分析,较详细地探讨了我国祁连和秦岭地区相关地层区中-晚寒武世和奥陶纪动物群的性质及其古生物类型的归属,确定了过渡型动物群在祁连和秦岭地区的大体分布范围。同时,结合地球动力学和古地理学研究成果的分析,探讨了导致在祁连和秦岭地区中-晚寒武世和奥陶纪时存在着与华南相似过渡类型动物群的两种可能原因。一种可能是中-晚寒武世和奥陶纪时塔里木板块位于扬子板块西边,中朝板块位于扬子板块之北,祁连和秦岭可能位于扬子和塔里木板块之间,存在与华南及华北动物群交流的基本条件,产生了大体相近的动物群。另一种可能是中-晚寒武世和奥陶纪时祁连和秦岭地区存在一些原位于扬子板块北部边缘的地体,在这些沿扬子板块北缘分布的地体上发育了与南部边缘相似的生物群或生物类型。中生代之前,沿扬子板块主体和北部边缘地体之间的走滑活动,可能使扬子板块主体向东移动了几百公里,而其边缘那些属于祁连和秦岭的地体向东移动的幅度不大,从而造成现今祁连和秦岭地区存在与扬子板块东南部地区大体相似的具过渡性质的生物群或生物类型,而扬子板块北部边缘又缺少边缘过渡相带的现状。     

塔里木盆地塔东地区下古生界碳酸盐岩储层特征与勘探领域

塔里木盆地塔东地区下古生界碳酸盐岩勘探虽已获得突破,但储层类型和主控因素不清、有效储层分布规律不明一直是制约该区勘探领域评价和井位部署的瓶颈之一。基于露头、岩心、薄片、钻井、测试和地震等资料,综合地球化学分析数据,指出塔东地区发育5类储层,分别为奥陶系一间房组—鹰山组上段的灰岩礁滩溶蚀型储层、鹰山组下段—蓬莱坝组的溶蚀型白云石化储层、寒武系台缘丘滩白云岩储层、塔东低凸起上寒武统斜坡深水重力流型白云岩储层和上震旦统微生物丘滩白云岩储层。其中溶蚀型白云石化储层和台缘丘滩白云岩储层是塔东地区重要的储层类型,礁(丘)滩体和溶蚀作用是这两类储层发育的主控因素。在此基础上评价了两个现实勘探领域和三个风险勘探领域。     

贺兰山奥陶系研究的新进展

近年来,作者对贺兰山区奥陶系进行了岩石地层及生物地层学的研究,取得了新的进展。确证该区寒武系与奥陶系为连续沉积,对奥陶系进行了合理划分和时代厘定,初步建立了11个化石带或生物组合。该区是华北地台西缘奥陶系发育最好、生物地层研究最清楚的地区。根据沉积物及生物特征,确认本区中奥陶统为大陆边缘斜坡相沉积,浊流特征颇为典型。是研究斜坡沉积作用及其相模式、古构造古地理演化及其含矿性的理想地区。     

四川盆地东部海相下组合油气勘探领域与有利勘探方向

四川盆地是一个大型叠合含油气盆地,经历了多期伸展-聚敛旋回,资源潜力巨大。近年来,盆地中部下组合天然气勘探在震旦系灯影组和下寒武统龙王庙组获得重大突破,但盆地东部尚未获得实质性进展,有利勘探方向尚待明确。以构造-沉积演化分析为基础,将盆地东部及邻区海相下组合划分为伸展分异台地(震旦纪至早寒武世沧浪铺期)、稳定统一台地(早寒武世龙王庙期至中奥陶世宝塔期)和挤压前陆坳陷(晚奥陶世至志留纪)三个演化阶段;根据油气成藏要素和运聚特征,划分出寒武系盐下碳酸盐岩、寒武系盐上碳酸盐岩和志留系致密碎屑岩等三个油气勘探领域,不同勘探领域制约油气成藏和富集的关键因素差异较大;指出了川东南震旦系灯影组四段台缘带、川东寒武系洗象池群碳酸盐岩浅滩和志留系小河坝组大型三角洲砂体等,为盆地东部海相下组合的有利勘探方向,同时明确了重点突破地区。