塔里木盆地塔北地区中-下奥陶统顶面多期剥蚀过程与油气关系

剥蚀量恢复是古构造演化恢复的基础,对于恢复盆地沉积地层格架,研究盆地隆坳格局迁移、油气分布聚集关系等具有重要意义。我国最大沉积盆地塔里木盆地的塔北地区中-下奥陶统地层油气资源丰富,在经历多次构造运动后,抬升剥蚀严重。本文按照“同层多期”的思想识别了对塔北地区油气勘探举足轻重的中-下奥陶统顶面经历剥蚀的5个主要构造期,采用“地震地层综合法”,在精细地震资料解释的基础上计算了其在5个主要构造期的剥蚀量。通过分析剥蚀过程,认为中-下奥陶统顶面从加里东中期到喜山期剥蚀范围依次减小,剥蚀厚度在加里东中期最大剥蚀可达915 m,位于现在的英买1井附近。海西早期剥蚀最大厚度达892 m,位于现今两北地区北部一带;海西晚期最大剥蚀厚度位于现今的齐古1井附近,剥蚀量可达690 m;印支—燕山期最大剥蚀厚度可达546 m,位于现今阿北1井附近;喜山期对中-下奥陶统顶面的影响已经不如前几期,最大剥蚀厚度仅338 m,位于现今的沙雅6井附近。就5期总剥蚀厚度而言,最大可达936 m,位于顺13井附近。油气运聚的总体趋势是在塔北地区北部不断抬升遭受广泛剥蚀的前提下,油气沿着以中-下奥陶统顶面为核心辐射出的立体复杂疏导体系向高部位的塔北隆起运移成藏。油气有利勘探区应在阿克库勒凸起和“两北”地区的古斜坡位置,正如塔北地区满深1井（沙雅县境内）获得高产油气流的勘探实践所印证。     

塔里木盆地沉积剥蚀过程与油气关系

塔里木盆地典型井的周期分析表明,塔里木盆地在其地质历史时期100Ma左右的周期是很明显的,自寒武纪以来共经历了4个完整的周期,每一完整周期都由正相位和负相位两个半周期所组成。而第三纪为第5个周期的正相位阶段。该周期控制了盆地内的沉积与剥蚀的过程及成藏旋回。对沉积与剥蚀过程的控制作用表现在周期波正相位和负相位分别对应于沉积期和剥蚀期,这在地质年代序列中表现为沉积与间断的互为消长的演化进程。对食油气系统的控制作用表现在:第1个周期波构成以早古生代地层为主体的含油气系统,第2个周期波至第4个周期波构成以晚古生代至中生代地层为主体的含油气系统,第5个周期的正相位阶段构成以第三纪地层为主体的含油气系统。     

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩广泛发育,岩石类型复杂多样,主要包括结晶白云岩、残余颗粒白云岩、残余灰质白云岩、藻云岩、亮边雾心白云岩、环带白云岩及少量膏云岩等结构类型。白云岩交代现象明显,δ18O普遍为中—高负值（-3.2‰～-8.7‰）;δ13C值基本为低中负值（-3‰～-0.77‰）,Z值大多集中在118～123...     

塔里木盆地塔北东部下奥陶统基质白云岩的稀土元素特征及其成因

白云岩成因机制的核心问题之一是白云石化流体的来源.本文选择塔北东部地区下奥陶统蓬莱坝组白云岩、云质灰岩作为研究对象,在沉积学和岩石学基础上对基质白云岩的稀土元素地球化学特征进行了分析研究.结果表明,白云岩、云质灰岩中Sc、Th、Hf、Zr等元素的含量远远低于这些元素在陆源沉积物中的含量,并且Th、Zr的含量与Y/Ho比值间不具有明显的正相关关系,La的正异常、较高的Y/Ho比值等特征均表明塔北东部下奥陶统蓬莱坝组碳酸盐岩形成的环境为未受陆源物质混染的浅海相沉积.而白云岩负Ce异常、正La异常、轻微富集的Gd正异常以及La正异常与Y异常的正相关性等典型稀土元素特征均反映了白云石化流体具有典型的海水来源特征;而基质白云岩与白云质灰岩之间的ΣREE+Y,ΣLREE和∑HREE含量差异表明,在白云石化过程中稀土元素发生了一定程度的流失,且HREE较之于LREE更易于发生流失,因此白云石化过程中成岩流体对HREE的移出量大于LREE的移出量是塔北东部下奥陶统白云岩具有相对富集的LREE及相对较低的Y/Ho比值的主要原因.结合岩石学、沉积学、微量元素以及稳定同位素特征的综合分析认为,塔北东部地区下奥陶统蓬莱坝组基质白云岩是海水白云石化作用的结果.个别白云岩样品的Eu正异常以及同层位构造裂隙方解石的δ~(18O) 、~(87)Sr/~(86)Sr以及流体包裹体均表明下奥陶统蓬莱坝组受到后期热液流体的影响,但其对研究样品基质白云岩的影响程度比较弱.     

塔里木盆地孔雀河地区寒武系-下奥陶统沉积特征

应用地震、测井和野外剖面对孔雀河地区寒武系—下奥陶统的沉积相进行了研究,识别出次深海相、浅海陆棚相、台地前缘斜坡相、生物礁、开阔台地相、局限台地相和台地蒸发岩相7种沉积相。这些沉积相可以划分为3个沉积区,分别是盆地沉积区、台地边缘沉积区和台地沉积区。在草湖、尉犁和铁干里克3个地区发育前台地边缘沉积区和台地沉积区的沉积相,3个地区之间发育有盆地沉积区的沉积相。台地蒸发岩相只发育于草湖地区的北部。生物礁在3个地区开阔台地向海和背海一侧都广泛发育,这些生物礁是油气聚集的有利场所。     

塔里木盆地牙哈-英买力地区寒武系-下奥陶统白云岩形成机理

根据铸体薄片鉴定、阴极发光显微镜观察、碳、氧稳定同位素测定、微量元素分析及包裹体测温等手段,对塔里木盆地牙哈—英买力地区寒武—下奥陶统深埋热液白云岩类型及成因机理进行了详细的研究。认为研究区深埋藏白云岩主要由细晶或中晶白云石组成,白云石呈自形或半自形晶。δ13CPDB值为-1.63‰2.31‰,平均为0.25‰,δ18OPDB值为-11.49‰-6.02‰,平均为-8.72‰;锶含量较低,在77×10-6107×10-6之间,二价铁、锰含量较高,具有高的有序度和低的CaCO3摩尔含量的特点。各种资料表明,该类白云岩是在深埋藏环境中较高温度条件下形成的,白云岩的形成与海西期岩浆喷发活动有关,变质岩体的分布控制了白云岩的分布。白云化流体来自岩浆热液、变质热液、有机酸及区域地下热卤水的混合,白云化所需的Mg2+来自岩浆岩中铁镁矿物的分解、埋藏压实过程中粘土矿物的脱水作用等。因此其白云化机制可称之为“深埋热液白云化”。      

阿克库勒凸起上奥陶统地层多期剥蚀的剖分与古构造复原

阿克库勒凸起下古生界地层遭受多期构造运动的剥蚀,其中对油气有重大作用的主要有加里东中期和海西早期构造运动.运用地层厚度趋势法原理,首先计算出上奥陶统在海西早期的剥蚀量,反映出剥蚀发生在阿克库勒凸起中部塔河主体部位,向南北方向减薄.并恢复出海西早期前的构造特征为北西高南东低且在北西地区为剥蚀暴露区的特征,在此基础上按厚度...     

塔里木盆地和田河气田下奥陶统白云岩成因

塔里木盆地和田河气田是最近探明的大型碳酸盐岩气田,下奥陶统主要发育两类白云岩。下部为层状白云岩,以细晶为主,阴极发光呈紫红色和蓝紫色,有序度为0.57～0.68,Sr、Na含量低,碳氧同位素偏负,成岩深度约1500m;上部斑状灰质白云岩与层状白云岩相比,晶形较粗、以中晶为主,有序度较高、为0.85～0.90,Sr偏高、Na偏低,碳氧同位素更偏负,成岩深度约2000m。通过对上述特征综合研究,认为层状白云岩形成于早期浅埋藏海水-淡水混合环境,提出斑状灰质白云岩形成于晚期深埋藏压实流-淡水混合环境,总结了两种成因机理,建立了相关的白云石化模式。     

塔里木盆地轮南地区中奥陶统油气富集条件

本文从地层沉积出发,结合地震资料综合解释,简要论述了塔里木盆地轮南地区中奥陶统的油气富集条件,指出轮南地区中奥陶统沉积相带控制了碳酸盐岩储层的分布,生、储、盖条件基本配套,圈闭形成的时间与烃源岩形成的时间一致,有形成岩性油气藏的可能性。      

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．      

塔里木盆地塔北、塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩中鞍形白云石胶结物特征

通过对塔里木盆地中、北部地区寒武系—奥陶系碳酸盐岩的研究,发现鞍形白云石胶结物发育比较普遍,常见于孔洞或裂缝之中,乳白色,晶体粗大,晶面弯曲或呈阶梯状,镜下波状消光,晶体内部常见微裂缝,常与热液矿物共生。本文对28个鞍形白云石样品进行了碳、氧、锶同位素测试,结果显示鞍形白云石的δ13C和δ18O 值分别介于-2446‰～0686‰ 和-9101‰～-5117‰ 之间, 87Sr/86Sr 值介于0.7086～0.7102之间; 流体包裹体测温分析表明,鞍形白云石中气—液两相包裹体的均一温度（Th）介于121～1595°C之间,但集中分布在135～145 ℃之间; 根据最后冰融点温度（Tm）求得的白云岩化流体盐度介于21.3％～23.1％之间。这些数据表明,该类型白云石形成于热卤水（盐度是海水的5～8倍）之中。塔里木盆地鞍形白云石与世界范围内其它盆地的鞍形白云石的碳、氧同位素特征基本相似,但其87Sr/86S值相对偏低。导致这一现象的原因可能是鞍形白云石形成于来自深部的岩浆热液流体之中,这些流体伴随岩浆侵位或通过切穿基底的深大断裂及其与之相连的次级断裂系统从深部直接进入碳酸盐岩地层中,未经过碎屑岩输导层的长时间运移,所以导致其中形成的鞍形白云石87Sr/86Sr值偏低     

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。     

塔北隆起-库车坳陷西段差异构造变形特征及其控制因素

塔北隆起-库车坳陷是塔里木盆地重要的油气富集区,探讨区域构造特征及主要控制因素对油气勘探具有重要意义。利用地球物理资料,应用生长地层及应力学分析方法对研究区地震剖面进行解释与复原,并对区域内主要新生界生长构造发育的时序进行界定。研究结果表明,区内东西段构造挤压时间及变形特征存在明显差异。新生界挤压构造发育时间自东向西由早到晚,沿古近系滑脱面,新生界构造变形自北部向盆内传播的距离差别显著:西段传播距离较远,东段较近;西部滑脱构造发育,冲断构造较少,中、东部相反,新生界构造变形局限于库车坳陷内。通过综合对比分析,造山带挤压背景下区域内古应力场在古近纪后发生明显的逆时针压扭,古近系膏泥岩层为构造变形向盆内传播提供了重要条件,大型冲断构造的发育及坳隆转换带基底的挠曲有效地释放分解了来自北部的挤压作用,这是区内构造特征东西差异的主要原因。     

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。     

塔里木盆地柯坪地区奥陶系层序地层研究

以露头层序地层学和沉积学为指导,对塔里木盆地西北缘柯坪地区奥陶系3个剖面进行了深入研究,建立了柯坪地区奥陶系层序地层格架。柯坪地区奥陶系由6个三级层序组成,横向对比表明四石厂剖面发育最完整,同古四布隆和苏巴什剖面有地层缺失,只能识别出下部3个三级层序。碳酸盐岩磁化率测量结果表明,磁化率的变化趋势与相对海平面升降曲线之间呈负相关,并且与层序界面、层序内部各体系域之间有着较好的对应关系,可以作为划分层序的一个辅助性的定量化指标。     

塔里木盆地塔中隆起构造演化与油气关系

笔者结合塔里木盆地形成的构造背景对塔中隆起的主要构造演化过程进行了研究,并具体分析了各构造演化阶段与志留系油气的关系。研究表明,塔中隆起源于早古生代拉张背景下的正断层,寒武-奥陶纪为其烃源岩形成的重要时期;早奥陶世末-晚奥陶世末的构造反转是塔中隆起的主要形成期,同时也为志留系的形成及复合圈闭提供了古地理背景;泥盆纪末塔中鼻状隆起基本定型,古油藏遭受破坏,形成了沥青砂岩;早二叠世晚期的构造变形使古油藏遭受进一步的破坏;二叠纪后构造变动主要以调节为主。伴随整个构造的演化,志留系的油气聚集也是分期次、不同规模的进行。     

塔里木盆地良里塔格地区奥陶系生物礁的沉积特征和成礁模式*

塔里木盆地奥陶系生物礁储集层受到广泛关注。笔者优选塔里木盆地良里塔格地区奥陶系鹰山组顶部生物礁体(NYG-1)和一间房组底部生物礁体(NYG-2)为研究对象,通过详细的野外观察、实测和薄片鉴定,对生物礁的生物类型、岩性特征和沉积相单元进行分析。结果表明:塔里木盆地良里塔格地区鹰山组和一间房组的造礁生物主要由瓶筐石组成,与生物礁相关的岩性有障积礁灰岩、粘结礁灰岩、生屑粒泥灰岩、生屑泥粒灰岩、内碎屑泥粒灰岩、生屑颗粒灰岩、内碎屑颗粒灰岩和球粒颗粒灰岩。NYG-1礁体发育礁基、礁核、礁顶、礁翼和礁盖5个沉积相单元;NYG-2发育礁基、礁核与礁盖3个沉积相单元。从生物类型来看,鹰山组的礁为托盘—障积礁,为近似圆形的台内点礁,展布无明显的方向性;一间房组的礁为托盘障积—粘结礁,属台缘礁,常呈现出礁体迁移的特征。鹰山组和一间房组成礁模式的共同点是都经历了礁基的形成、礁体的发育和礁体的衰亡3个阶段,而差异主要表现在生物礁体的灭亡阶段: 对鹰山组生物礁而言,海平面的快速下降和高能水动力条件导致了瓶筐石的灭亡和内碎屑灰岩的产生;对一间房组生物礁而言,海平面的上升和浮游藻类生物大量发育造成造礁生物甁筐石的灭亡。以上研究对于建立符合塔里木盆地地区条件的礁体沉积模式和探索露头与井下生物礁对比研究有重要意义。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系沉积相与沉积演化模式

在塔里木盆地玉北地区奥陶系层序地层格架建立的基础上,通过对岩心、钻井、测井、地震及古生物等相关资料分析,以地震地层学和海相碳酸盐岩沉积模式为指导,对玉北地区奥陶系沉积相进行详细的研究,结果表明研究区奥陶系可划分为台地潮坪、局限台地、开阔台地、台地边缘、陆架内缘斜坡和陆棚等6种沉积相,并明确了研究区奥陶纪各期沉积相平面展布特征,总结了纵向上的沉积演化规律为:早奥陶世早期发育台地潮坪相;早奥陶世晚期随着海平面的持续缓慢上升,过渡为局限台地相;中奥陶世演化为开阔台地相;晚奥陶世早期演变为斜坡相,至晚奥陶世中晚期则发育陆棚相沉积体系。综合考虑古地理沉积环境、沉积相平面组合规律及控制因素,建立了玉北地区奥陶系沉积演化模式。