塔里木盆地寒武纪构造-沉积环境与原型盆地演化

寒武系是塔里木盆地当前油气增储上产的重点层系,恢复寒武纪的盆地原型是油气勘探的重要基础。利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地寒武纪不同时期的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化模式。塔里木盆地寒武纪经历了一次完整的海侵-海退旋回,包括早寒武世早期快速海侵→中寒武世海退、晚寒武世缓慢海侵→寒武纪末海退两个次级旋回,分别对应沉积演化的2个阶段：塔西克拉通内坳陷早寒武世的碎屑滨岸-陆棚相→局限台地相→中寒武世的蒸发台地相,晚寒武世的局限台地相→寒武纪末期的台地暴露不整合;塔东克拉通边缘坳陷为深水盆地相,经历了硅质泥岩→泥岩与灰岩薄互层→碳酸盐岩的岩相演化。寒武纪塔里木原型盆地特征及演化主要受控于Rodinia超大陆的裂解,其构造-沉积格局经历了由震旦纪末的南北分异格局向中-晚寒武世的东西分异格局的演变。     

塔里木盆地晚奥陶世构造-沉积环境与原型盆地演化

塔里木盆地晚奥陶世构造-沉积环境经历了快速而剧烈的变化,恢复该时期盆地原型有助于揭示盆地充填演化和盆山耦合。利用最新的钻井、地震及露头资料以沉积相为研究实体,将盆地充填与周缘构造演化相结合,由点→线→面进行分析,恢复了塔里木盆地晚奥陶世不同时期(以组为单位)的构造-沉积环境,并建立了相应的盆地充填演化和盆山耦合样式。吐木休克组沉积期,塔里木盆地西部发育淹没台地-深水台盆沉积体系,巴楚—塔中和塘南为暴露剥蚀区;良里塔格组沉积期,盆地西部发育开阔台地-深水台盆沉积体系,其中玉北东部—塘古巴斯碳酸盐岩台盆反转为浊流盆地;桑塔木组沉积期,盆地西部发育混积陆棚-浊流盆地沉积体系,仅在柯坪发育欠补偿沉积;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地西部广大地区为暴露剥蚀区,并发育碎屑滨岸-陆棚沉积体系。吐木休克组-桑塔木组沉积期,塔里木盆地东部持续发育深水浊流沉积体系;铁热克阿瓦提组沉积期,演变为碎屑陆棚沉积体系。研究认为塔里木盆地晚奥陶世在东西分异的台-盆格局基础上叠加了南北分异的隆-坳格局:吐木休克组沉积期,盆地西部差异升降显著,南北向隆-坳相间的格局初步形成;良里塔格组-桑塔木组沉积期,盆地发生整体的沉降与充填,沉积格局由西厚东薄反转为东厚西薄;铁热克阿瓦提组沉积期,盆地南部和北部发生强烈隆升,古地理格局具南北陆中间海的特征,南北向隆-坳相间的格局定型。在塔里木地块与南部岛弧耦合作用不断加强的背景下,大量陆源碎屑的注入和盆内差异升降作用使得晚奥陶世构造-沉积环境发生了快速变迁。奥陶纪末,在南北双向挤压背景下,大规模的海退和盆内物源区的出现使得塔里木盆地结束了震旦纪以来碳酸盐岩大面积发育的历史,标志着盆地演化进入一个新的阶段。     

塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期构造-沉积环境与原型盆地特征*

盆地原型研究有助于恢复盆地构造-岩相古地理和揭示盆山耦合,对油气勘探具有重要的指导意义。文中利用最新的钻井、地震及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆-山结合的思路,由点→线→面进行分析,重建了塔里木盆地中奥陶世一间房组沉积时期的构造-沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。一间房组沉积时期,巴楚—塔中和塘南台内隆起为暴露剥蚀区;顺南—塘古巴斯—玉东台内洼地区发育低能的泥晶灰岩相;塔北和古城台地区发育大面积的台内颗粒滩相;柯坪台盆区发育深水瘤状灰岩—黑色页岩相;塔东深水盆地区经历了黑色页岩相→陆源碎屑浊积岩相的演变;库鲁克塔格—罗西台地区为继承发育的开阔台地相。该时期塔里木盆地构造-沉积格局具有由早奥陶世东西分异的台盆格局向晚奥陶世南北分异的隆坳格局过渡的特征,表现为塔西台地古地貌的分异和塔东深水盆地沉积性质的反转。该时期塔里木盆地整体具有克拉通内拗陷与边缘拗陷复合的性质,但在塔西克拉通内坳陷的南部叠加了前陆盆地的性质(塘南前隆和顺南—塘古巴斯—玉东后隆坳陷),在其西北部叠加了裂陷盆地的性质(柯坪克拉通边缘裂陷)。该时期塔里木盆地构造-沉积环境与原型盆地特征是其对周缘大地构造运动的响应。     

塔里木盆地台盆区中西部中下奥陶统鹰山组沉积环境研究

关于鹰山组的等时性,前人已作过论述,在此基础上,通过露头、地震相、地层等厚图和岩心分析等手段,恢复了鹰山组沉积环境,明确了以下几个问题:1)道保湾阶和大湾阶台地边缘相带展布及台地边缘类型,指出台带边缘相带上高能礁滩体分布的不连续性;2)碳酸盐台地台缘滩和台内滩广泛发育,滩体形状多为长条形或椭圆型,其走向多平行于台地边缘;3)台地内部有台内洼地存在,台内洼地周围有颗粒滩和生物丘分布,通常在迎风面为滩体,在背风面为生物丘。台内洼地内的沉积物通常是“深水”的富含有机质的碳酸盐,具有较好的生油条件。     

鄂尔多斯盆地及邻区晚石炭世本溪期构造—沉积环境及原型盆地特征

原型盆地恢复有助于盆地构造—岩相古地理的研究和揭示盆山耦合,对油气勘探与开发具有重要的指导意义。本文利用最新的钻井、测井及露头资料,以沉积相为研究实体,运用盆—山结合的思路,由点—线—面进行分析,重建了鄂尔多斯盆地晚石炭世本溪组沉积时期的构造—沉积环境,研究了原型盆地特征及性质。本溪组沉积期,鄂尔多斯盆地沉积具有东西分异的特征：淳化—庆阳—吴起地区及北部伊盟地区为暴露剥蚀区,东部为克拉通内坳陷盆地,西部为克拉通边缘裂陷盆地。乌达—呼鲁斯台及鄂尔多斯—神木地区发育三角洲相,并向南逐渐推进;鄂西石嘴山、环县及鄂东府谷、延安地区以环带状潮坪—泻湖相为主,受间歇性海侵影响;吴忠、柳林—吉县地区发育低能的泻湖相;中卫—中宁、韩城及以东地区发育不同深度的陆棚及开阔台地。该时期盆地构造环境表现为南北向双向俯冲、贺兰拗拉槽再活化,格局经历了南隆北倾向北隆南倾的转变。受此影响,鄂尔多斯盆地构造古地理格局开始由东西分异逐渐向南北分异转变,受东西两侧海侵影响沉积相带呈环带状展布,但在盆地北部发育潮控三角洲,表现出近缘特征。晚石炭世鄂尔多斯盆地构造—沉积环境与原型盆地特征与其对周缘大地构造运动的响应。     

造山带沉积盆地构造原型恢复

沉积盆地是造山带中最为重要的构造单元之一,其中分布有丰富的矿产资源.这些盆地的构造原型恢复可为造山带的构造演化、板块构造重建和区域找矿提供重要依据.盆地充填物的组成(包括矿床)、时代、物源区及充填序列是进行造山带古沉积盆地构造原型恢复的基础.通过沉积相、砂岩/砾岩碎屑组成、碎屑时代、构造环境、碎屑重矿物、细碎屑岩的地球化学组成、古水流、生物组合等方面对盆地充填物形成的沉积环境、沉积物源区、形成时代和盆地基底属性进行综合研究,借助对现代沉积盆地的研究结果和沉积盆地的构造分类原则,恢复造山带内古沉积盆地的构造原型.     

塔里木盆地奥陶系鹰山组台内滩的特征与分布

塔里木盆地早奥陶世晚期进入伸展转向挤压的区域构造背景,造成台缘带挠曲下沉与台内地貌起伏,有利中下奥陶统鹰山组台内滩的发育。钻井资料表明鹰山组台内滩以中高能砂屑滩为主,台内滩主要分布在鹰山组上部,纵向上多旋回叠置,横向呈透镜状尖灭。通过井—震标定,鹰山组台内滩在地震响应上多具有平缓顶底面的丘状外部形态,内部多出现高频杂乱...     

塔里木盆地古城地区奥陶系鹰山组白云岩特征及孔隙成因

奥陶系鹰山组白云岩是塔里木盆地的重点勘探领域,优质白云岩储层是制约其勘探的关键难题。本文在前人研究基础之上,结合多口井岩心薄片观察、同位素、微量元素等地球化学分析,对古城地区奥陶系鹰山组白云岩成因、孔隙成因以及储层主控因素进行了深入研究,认为古城地区鹰山组发育粉晶、粉细晶、细晶、细中晶、中晶、粗晶6种白云岩。粉晶和粉细晶白云岩碳、锶同位素分布范围均与同时期灰岩一致;氧同位素值与同时期白云石一致或偏正;锶元素含量相对较高;稀土元素与同时期灰岩分配模式相同。以上特征表明该类白云岩形成于蒸发海水环境,为准同生海源成因。细晶、细中晶、中晶及粗晶白云岩碳同位素值与同期灰岩总体一致;氧同位素值与正常海相白云石一致或偏负;锶同位素值与灰岩背景值一致或偏高;锶元素含量相对较低;大部分样品Eu正异常。以上特征揭示该类白云岩主要为中浅埋藏成因,并且叠加了早期淡水溶蚀及晚期埋藏-热液改造。孔隙成因分析表明高能缓坡滩是孔隙形成的物质基础、准同生暴露溶蚀是孔隙形成的关键、早期白云石化有利于孔隙的继承和保存,构造破裂和埋藏-热液溶蚀对孔隙起到有利的改造作用。白云岩规模优质储层受控于云化滩和断裂热液溶蚀改造,二者叠合之处为规模优质储层发育区。这一认识为研究区下一步勘探部署提供了重要依据。

     

塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组层序地层特征

以钻井岩心、测井曲线和地震资料为基础,以Vail的经典层序地层学理论为依据,对塔中地区鹰山组进行了层序地层划分,建立了鹰山组的层序地层格架,共识别出5个层序界面,SB1—SB4为侵蚀不整合,SB5由于长期的暴露风化剥蚀,缺失上覆地层一间房组,为隆升不整合。划分出4个三级层序。层序界面由构造运动及海平面升降控制,层序内部主要发育海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。根据沉积学原理,讨论了泥质含量对测井曲线的影响,从而为利用测井曲线准确划分层序界面和层序间的对比提供了依据。短期暴露形成的储集空间在随后的埋藏过程中极有可能被改造破坏,而SB5形成的古岩溶则可能是储层发育的有利勘探层位。     

塔里木盆地古城地区鹰山组白云岩稀土元素地球化学特征及成因

白云岩成因一直是地质学研究的热点领域。塔里木盆地塔东低隆起古城低凸起中—下奥陶统鹰山组发育厚层白云岩。为研究这些白云岩的成因,在岩心、薄片观测基础上,按照晶体粒度大小将白云岩分为泥晶白云岩、粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩、粗晶白云岩,并对各类白云岩及缝洞充填物进行了稀土元素地球化学特征的研究。结果表明,各类白云岩及缝洞充填物稀土元素NASC配分模式分为6种类型：δCe弱正异常δEu正异常型、δCe负异常δEu强正异常型、δCe强负异常型、微右倾型、微左倾型和平坦型。分析上述6种白云岩及缝洞充填物的成因为：前2种类型形成于两期热液或不同演化阶段的同一期热液环境;第3种类型形成于蒸发泵模式;第4和第5种形成于两种性质不同的埋藏白云化流体;第6种则由渗透回流作用形成。古城地区鹰山组白云岩的成因非常复杂,成因模式多样,包括蒸发泵模式、渗透回流模式、埋藏白云化模式、热液白云化模式4种。     

塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探方向

<正> 塔河油田是塔里木盆地第一个被证实地质储量大于1×10~8t 的大型油田,也是中国第一个海相自生自储的大型油田,其主要含油层为下奥陶统石灰岩。对塔河油田深入剖析后,可以认为塔里木盆地碳酸盐岩油气藏的勘探方向或思路主要有以下几个方面。(1)明确主要目标,逼近油源奥陶系、寒武系,有时还包括震旦系的原生油气藏有可能形成大型油气田或大、中型油气田群。因此,作为全缸地内部勘探的指导思想之一是把主要力量用于发现和探明古生代(可包括震旦纪)海相碳酸盐岩中的油气田,同时在立体勘探中注意其上的碎屑岩中的油气藏。(2)立足古隆起和古斜坡在已经证实塔里木内部古生界有丰富源岩的前提下,寻找良好的聚集保存条件是问题的关键。塔北隆起区和它的南斜坡(其中阿克库勒凸起又是斜     

塔里木盆地顺南501井鹰山组白云岩储层特征与成因

塔里木盆地顺南地区多口钻井揭示在白云岩储层中天然气富集成藏,但白云岩储层的成因存在争议。顺南501井鹰山组取芯段发育白云岩储层,为研究该地区白云岩储层成因提供了条件。通过岩芯观察与描述、显微岩石学、成岩作用与序列研究、基于铸体薄片的孔隙图像分析、计算机断层扫描、电子探针背散射成像与微量元素Fe、Mn定量、流体包裹体等技术手段,研究了白云岩储层特征与成因。结果表明,白云岩储层类型为裂缝-孔隙型,主要储集空间为裂缝-扩溶缝、晶间孔-晶间溶孔,孔隙发育与裂缝具有明显相关关系。热液矿物萤石与方解石呈共生关系充填于裂缝与孔隙空间。裂缝与孔隙附近的白云石、白云石环边以及与萤石共生的方解石均具有较高的FeO、MnO含量。萤石发育成群无色透明盐水包裹体,均一温度为165℃~175℃、盐度为15.5~17.5 wt.% NaCl equiv.。热液流体活动对围岩的改造导致局部方解石、白云石富Fe2+、Mn2+,同时提供了萤石结晶所需要的F-。一方面热液流体改造白云岩形成储集空间,另一方面以萤石与方解石为代表的热液矿物则充填裂缝与孔隙。因此,构造-热液流体活动在一定程度上影响了白云岩储集空间的形成。     

塔里木盆地西部环阿瓦提凹陷区油气勘探前景再认识

塔里木盆地台盆区震旦系到侏罗系的多个目的层中发现油气,显示了其良好的勘探前景。但从东西方向上看,目前发现的油气田主要分布在盆地东部的环满加尔凹陷区。处在盆地西部的环阿瓦提凹陷区尽管投入了一定的勘探工作量,但一直没有重大发现。井下和地面露头资料揭示,环阿瓦提凹陷区具有良好的油气源条件。寒武系—奥陶系碳酸盐岩、志留系—三叠系碎屑岩都是值得重视的勘探目的层。其中碳酸盐岩储层,不仅具有发育礁滩的古地理背景,同时还具有热液改造的条件;对于碎屑岩而言,断层沟通可能是其捕获油气的关键。     

Formation and Distribution of Deep High Quality Reservoirs of Ordovician Yingshan Formation in the Northern Slope of the Tazhong Area in Tarim Basin

塔中地区是塔里木盆地的重点勘探区域,奥陶系鹰山组蕴藏了丰富的油气资源.鹰山组发育大套台地相碳酸盐岩,以高能相的台内滩沉积为主.鹰山组埋藏较深,但岩溶储层呈大面积厚层状分布.早奥陶世塔中Ⅰ号断裂使得塔中隆起隆升并遭受强烈剥蚀形成下奥陶统鹰山组顶部风化壳,以孔洞型和裂缝-孔洞型储层为主.通过古地貌恢复、地震属性分析和地震测井联合波阻抗反演技术和方法识别溶洞发育带和断层裂缝发育带,确定出有利储层的分布范围.研究认为,岩性岩相是岩溶型储层发育的重要基础,层间岩溶控制了储层的成层性和横向展布规模,断裂和裂缝网络是岩溶水的主要渗滤通道,埋藏岩溶形成大量有效的缝洞空间,极大地提高了储集性能.研究发现,优质储层主要分布在鹰山组顶面以下120 m地层厚度范围内,横向有一定连通性,在断层、构造裂缝和溶蚀作用下形成统一的储集体,呈准层状展布.     

塔里木盆地柯坪地区奥陶系鹰山组台内滩沉积特征

通过对柯坪地区蓬莱坝剖面奥陶系鹰山组的野外实测可以将其划分为下、中、上三段,每段都具有不同的相序结构和沉积特征,下段主要以含陆源泥质的泥晶粗砂屑灰岩为主,中段为亮晶粉-细砂屑灰岩和层纹石灰岩互层出现,上段主要为中-厚层状似球粒泥晶灰岩,台内颗粒滩主要发育在中、下两段;柯坪水泥厂剖面也可以划分为三段,但界限没有蓬莱坝剖面明显,主体表现为中层状的亮晶砂屑灰岩和泥晶砂屑灰岩交互出现。通过对蓬莱坝剖面和柯坪水泥厂剖面的岩石进行野外露头、偏光显微镜、扫描电镜等不同尺度的观测及沉积微相分析,理清了柯坪地区鹰山组的岩石类型和相序结构,建立了柯坪地区颗粒滩沉积模式:由于水体深度和能量的差异,柯坪地区发育了四种相带类型--高能颗粒滩相带、滩间洼地沉积相带、低能颗粒滩相带、开阔浅海沉积相带。中-低能颗粒滩相带主要发育泥晶中-粗砂屑颗粒滩,高能颗粒滩相带主要发育亮晶细-中砂屑颗粒滩,并且两种颗粒滩都可以划分出3种亚相--滩主体、滩翼和滩内洼地;在微生物主导的碳酸盐建造向后生动物主导的碳酸盐岩建造转换的地质背景下,柯坪地区在奥陶系鹰山组沉积时期总体处于大面积发育微生物似球粒的浅水环境,沉积物的形成与改造受微生物活动的影响,微生物作用一方面为颗粒滩的发育提供了良好的物质基础,另一方面也控制了该时期颗粒滩的沉积特征。     

塔里木盆地西北缘柯坪地区油气勘探前景再认识

柯坪地区地面油苗分布层系多、范围广,发育寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系多套烃源岩,该区经历了大规模油气成藏过程和强烈的破坏作用,油气勘探最关键的风险因素是保存条件。从保存的角度看,寒武系膏盐岩是一套优质盖层,膏盐层与盐间及盐下碳酸盐岩、玉尔吐斯组烃源岩构成良好的生储盖组合。青松采石场奥陶系轻质油流揭示现今可能有碳酸盐岩残留油气藏存在,美国中部地台区辛辛那提隆起奥陶系浅层油藏就是例证。地面油苗中,石炭-二叠系碳酸盐岩中的出露点最多,且礁灰岩储集性能好,在埋藏区可能得到保存。基于地面调查难以进一步深化认识和推动勘探,建议评价选择地质目标实施钻探。目前经济技术条件下比较现实的目标为:萨拉姆布拉克背斜构造,落实寒武系膏盐岩及玉尔吐斯组烃源岩,了解盐间及盐下含油气性;青松采石场奥陶系碳酸盐岩残留油气藏分布区;皮羌村西南哈拉峻盆地石炭-二叠系礁灰岩目的层。