柴达木盆地西部狮子沟—英东构造带构造演化及控藏特征

柴达木盆地西部狮子沟—英东构造带近年来陆续获得重要油气发现,油气探明储量超亿吨,勘探潜力巨大,但复杂构造、沉积演化控制下的油气成藏与油气分布规律有待进一步研究。文中通过对构造带不同构造部位的沉降史模拟、地层缩短率计算及构造样式、构造变形特征的综合分析与对比,结合包裹体测温、埋藏史模拟及主成藏期确定,明确了新生代构造变形特征及其成藏过程与油气分布的控制作用。研究表明:(1)构造带的演化可分为4个阶段。路乐河组(E1+2)—下干柴沟组下段(E13),初始弱断陷期;下干柴沟组上段(E23),快速沉降期;上干柴沟组(N1)—下油砂山组(N12),坳陷期;上油砂山组(N22)至今,构造抬升期。(2)构造带主要经历两次构造活动高峰,其中下干柴沟组(E23)时期构造活动控制了区内主力烃源岩演化。上油砂山组(N22)沉积末期构造变形控制了圈闭的形成及变形规律。(3)英东地区主要是两期成藏,分别发生于下油砂山组(N12)沉积末期和上油砂山组(N22)沉积末期;新生代构造演化及油气匹配关系控制了狮子沟—英东构造带的东、西成藏差异与油气分布。     

柴达木盆地古近系下干柴沟组上段碎屑锆石U- Pb测年及盆山耦合探讨

柴达木盆地被祁连山、阿尔金山及昆仑山所环绕，盆地古近系下干柴沟组(E23)地层独特的岩性和沉积格局指示了复杂盆山体系和源区多样成因。本文选取了盆地内部不同构造带5口钻井下干柴沟组的中粗砂岩样品，利用碎屑锆石U- Pb定年等分析方法对柴达木盆地进行了构造、物源系统分析。研究结果表明，位于祁连山前的XX- 1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2692~156 Ma之间，主要峰值年龄为448 Ma和249 Ma，L6- 1井样品锆石年龄介于2693~220 Ma之间，主要峰值年龄为499 Ma和415 Ma；位于盆地西部沉降中心内部的YIT- 1井样品下干柴沟组锆石年龄介于2796~266 Ma之间，主要峰值年龄为423 Ma和255 Ma；阿尔金山前的N- 105井样品下干柴沟组锆石年龄介于2481~242 Ma之间，主要峰值年龄为422 Ma和259 Ma，N- 109井样品锆石年龄介于2638~228 Ma之间，主要峰值年龄为444 Ma和246 Ma。通过与主要源区年龄对比可知，盆地不同构造带下干柴沟组的物源差异较大，靠近祁连山前的XX- 1井、L6- 1井的物源主要来自于祁连山内部；位于阿尔金山前相邻的N- 105、N- 109井物源主体来自于阿尔金山内部，但N- 109井存在祁连山物源贡献；柴西坳陷内部YIT- 1井物源受祁连山及东昆仑共同控制。物源分析结果表明祁连山在古近纪已大规模隆升，并且作为青藏高原北部边界为柴达木盆地持续提供物源；阿尔金山及昆仑山在下干柴沟组沉积时期已经形成雏形，但并未大规模隆升，造成了山前带复杂的物源体系。     

沉积物粒度分析在阿尔金山隆升研究中的应用

山体隆升必然制约两侧盆地的沉积,这种约束体现在盆地的沉积响应上.柴达木盆地西北缘的阿尔金山,位于青藏高原的西北边界,自第三纪以来发生了多次隆升事件,其中以早更新世末的一次最为强烈.本次研究在阿尔金山山前红三旱一号剖面干柴沟组自下而上不同层位选取典型的沉积岩样品,进行了系统的薄片矿物鉴定和粒度分析,发现沉积区柴达木盆地的沉积环境和气候条件因受阿尔金山多期次隆升的影响而发生变化,其各方面的沉积特点受到物源区的控制.研究表明,始新世时(下干柴沟组)物源区阿尔金山相对于柴达木盆地没有发生明显的快速隆升,到渐新世(上干柴沟组)阿尔金山相对于柴达木盆地开始发生强烈的快速隆升,沉积区气候变得明显干旱.中新世到上新世(下、上油砂山和狮子沟组)红三旱地区整体处于抬升阶段,可能阿尔金山相对于沉积盆地区不具有明显的地形高差,到早更新世(七个泉组)阿尔金山开始发生急剧隆升,相对于柴达木盆地沉积区在地形上出现巨大的相对高差,这一隆升事件目前仍在持续.该研究也为青藏高原的多次隆升和气候环境变化提供了佐证.     

中新生代柴达木叠合盆地解析、动力学机制探讨及对油气控制意义研究

柴达木盆地位于青藏高原北部,受喜马拉雅运动影响比较直接,构造复杂,以致对中新生代盆地的性质一直存在较大争论。通过对盆地地震大剖面和测井资料地质解释与统计成图,并结合前人研究成果,提出柴达木盆地中新生界三大构造层对应三类盆地,具体以古近系底(TR)与下油砂山组顶的不整合面(T2’),将中生界划为下构造层,古近系路乐河组、上下干柴沟组、新近系下油砂山组构成中构造层,新近系上油砂山组、狮子沟组与第四系组成上构造层,其分别对应三种不同构造背景的原型盆地。下构造层为燕山运动阶段形成,为侏罗纪早期伸展断陷、中后期坳陷盆地,主要分布于盆地北半部及柴西地区,现为残留盆地;中构造层发育于早喜马拉雅期,主体厚度区位于盆地西半部的菱形块体内,阿尔金断裂带的走滑与南祁连西段的顺时针旋转是中构造层盆地发育的主要动力学机制,原型盆地为走滑旋转盆地。一里坪—南八仙构造线以北一带因主要断裂带的走滑反转作用成为中、下构造层主要叠合区。上构造层盆地为晚喜马拉雅运动阶段走滑挤压构造背景下形成,沉积沉降中心具有由西向东迁移的明显特征,为走滑盆地。一里坪—东台吉乃尔湖一带为中、上构造层盆地叠合区,叠合机制为盆地基底持续挠曲坳陷作用。分析认为,盆地所处的大地构造背景及特殊的深部地质结构所导致的主要大断裂多次反转作用是造成盆地反转与走滑叠合的关键动力学机制。文章同时简述了对油气勘探的参考意义。     

柴达木盆地昆2井古近系下干柴沟组上、下段分界探讨

青海油田和中国石油大学（北京）合作,在柴达木盆地昆2井井深5120～5140 m发现南星介化石带。通过对比柴西地区和柴北缘地区南星介化石带的发现层位,并将该化石带顶界在地震剖面上进行标定追索,认为南星介（Austrocypris）是柴达木盆地下干柴沟组下段上部的标准化石。从发现南星介化石并标定有T4反射界面的冷科1井（或深88井）开始,沿地震测线向昆2井进行追索,经时深转换,将昆2井5040 m处标定为下干柴沟组上段与下段的分界。两井之间T4（下干柴沟组上、下段分界）、南星介化石带顶界和T5 （下干柴沟组底）呈3条平行线,表明其得到闭合验证,下干柴沟组上、下段的分界划分合理。因此,生物地层学与地震地层学相结合,可以有效地对比柴达木盆地陆相新生界红色碎屑岩区的地层。     

咸化湖盆页岩油地质特征及资源潜力评价方法——以柴西坳陷下干柴沟组上段为例

柴达木盆地西部坳陷的英雄岭地区古近系下干柴沟组上段（E23）页岩油获勘探重大突破。下干柴沟组上段沉积时期属于典型的咸化湖盆,通过岩芯观察和X射线衍射全岩、地球化学、储层物性分析,发现在此环境下形成的页岩及页岩油具有明显的特性：① 页岩以碳酸盐岩矿物为主,岩性以纹层状云灰岩和层状灰云岩为主;② 烃源岩具有低TOC、高转化率的特点,游离烃含量高,具有明显的石油“超越效应”,而且页岩的含油性和生烃潜量与碳酸盐矿物含量呈正相关性;③ 储层表现为特低孔、特低渗的特点,黏土矿物类型以伊利石和伊蒙混层为主,有利于页岩油的稳产和高产;④ 地层压力系数高,能量充足,原油轻质组分多、气油比高。柴西坳陷E23页岩层系厚度大、面积广,为了评价其资源潜力,将柴西坳陷划分为小梁山、英雄岭、扎哈泉和茫崖4个凹陷,首先应用成因法计算资源量,然后用体积法、容积法和类比法验证其结果的可靠性,最终用德尔菲法确定页岩油总的资源量为69×108 t。本文研究成果具有重要的意义：① 明确了咸化湖盆页岩油独特的地质特征,指出富油层系的岩性组合;② 提出了计算吸附烃的计算公式,提供了一套切实可行的页岩油资源量的评估方法;③ 资源量的落实证实了柴西坳陷具有可观的页岩油资源潜力,坚定了勘探信心;④ 多因素综合划定的I类有利区带面积为2460 km2,指出了下一步勘探的现实领域。     

柴达木盆地西部斜坡区下干柴沟组下段高精度层序地层及砂体构型分析

精细刻画砂岩储层内部结构,可为柴达木盆地西部(柴西)斜坡区古近系下干柴沟组下段岩性油气藏勘探开发指明方向。以高精度层序地层学、砂体构型分析理论和方法为指导,以3D地震、钻/测井、岩心资料为基础,井震联合标定,综合分析了柴西斜坡区下干柴沟组下段层序地层发育规律与层序格架内砂体结构特点。结果表明,柴西斜坡区下干柴沟组下段整体为一个区域性湖侵序列,内部可划分为2个三级层序,4个四级层序(EMSQ1～4)。下干柴沟组下段沉积期,由早至晚,A/S(可容纳空间与沉积物供给比值)持续增大,四级层序结构由向上变深的半旋回型逐渐转变为向上变浅为主、向上变深为次的非对称型。沉积相则由辫状河三角洲平原演变为前缘、滨浅湖亚相。研究区主要发育分流河道、水下分流河道、滩坝3类储层砂体,砂体叠加样式和分布规律与四级层序结构相关。三角洲平原分流河道砂体主要发育于EMSQ1中,砂体相互切割和叠置程度高,连通性好;三角洲前缘分流河道砂体主要发育于EMSQ2～3中,多呈叠加-孤立型,连通性差;滨浅湖滩坝砂体主要发育EMSQ4中,砂体呈孤立状,层内连通性佳,层间连通性差。指出现阶段岩性油气藏勘探应重点围绕EMSQ4层序内发育的滨浅湖滩坝砂体展开。     

柴达木盆地西北地区古近纪沉积充填过程与主控因素分析

从柴达木盆地西北地区古近纪古—始新世、渐新世古地形、古物源及沉积体系构成与分布的演变方面,剖析了柴西古近纪沉积充填过程及控制因素。受阿尔金断裂在新生代走滑过程中近南北向挤压分量的作用,柴达木盆地西部地区形成了多隆多坳的地形格局。下干柴沟组沉积期（约60～40 Ma）,随阿尔金山的快速隆升,在阿尔金山前形成数个沉降中心,...     

断层活动性及其对烃源岩发育的影响——以柴达木盆地西部为例

断层活动性分析对于研究盆地构造演化、古环境等信息具有重要意义。本文提出运用平衡地质剖面恢复断层历史活动性,该方法可考虑地质历史时期的地层差异压实减薄、地层剥蚀厚度缺失等重要信息,同时能够直接以曲线方式测量断层的滑距大小,特别是在识别某一特定地质历史时期断层的活动方向上具有重要应用价值,是传统断层活动性分析法的进一步发展和完善。本文运用平衡剖面技术法分析了柴西地区地质历史时期的断层活动性,识别出两期构造反转,第一期由中生代晚期的挤压环境转换为新生代古近纪的伸展构造环境,第二期为上干柴沟组沉积时期(N_1)由伸展构造背景转换为挤压构造背景。下干柴沟组上段沉积时期(E_3~2)的伸展构造背景控制了优质烃源岩的发育,上干柴沟组沉积时期(N_1)之后转换为挤压构造背景,控制了柴西现今主要圈闭的形成,捕获晚期形成的烃类。靠近断层的反转构造可形成早期圈闭,具有捕获早期生成的低熟烃类的潜力,是深层油气勘探的潜在领域。     

断层活动性及其对烃源岩发育的影响——以柴达木地区为例

断层活动性分析对于研究盆地构造演化、古环境等信息具有重要意义.本文提出运用平衡地质剖面恢复断层历史活动性,该方法可考虑地质历史时期的地层差异压实减薄、地层剥蚀厚度缺失等重要信息,同时能够直接以曲线方式测量断层的滑距大小,特别是在识别某一特定地质历史时期断层的活动方向上具有重要应用价值,是传统断层活动性分析法的进一步发展和完善.本文运用平衡剖面技术法分析了柴西地区地质历史时期的断层活动性,识别出两期构造反转,第一期由中生代晚期的挤压环境转换为新生代古近纪的伸展构造环境,第二期为上干柴沟组沉积时期(N1)由伸展构造背景转换为挤压构造背景.下干柴沟组上段沉积时期(E32)的伸展构造背景控制了优质烃源岩的发育,上干柴沟组沉积时期(N1)之后转换为挤压构造背景,控制了柴西现今主要圈闭的形成,捕获晚期形成的烃类.靠近断层的反转构造可形成早期圈闭,具有捕获早期生成的低熟烃类的潜力,是深层油气勘探的潜在领域.     

柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩生烃条件研究

柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩的沉积水体环境为咸水湖相。其烃源岩的有机质总体丰度不高;有机质类型主要有腐殖腐泥型和腐殖型,具体分布受烃源岩所处位置及沉积环境控制;有机质成熟度多为未成熟-低成熟;有机质的烃转化率较高,反映其大部分有机质已经进入生烃门限,少量已经进入生烃高峰期。其烃源岩具有咸化湖泊相未熟-低熟有机质生烃的特点,而其生烃机理很可能是藻类生物类脂物和细菌的早期成烃。柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩作为该区未熟-低熟石油主要源岩之一,具有非常大的勘探潜力。     

柴达木盆地新近纪湖相风暴岩的发现及其对青藏高原隆升的地质意义

通过对柴达木盆地路乐河和西岔沟剖面新近系沉积的详细分析,发现柴达木盆地新近纪发育典型的湖相风暴岩沉积。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造以及及风暴期后快速沉积构造等,包括渠铸型构造、冲刷面构造、泥砾、丘状交错层理、洼状交错层理、平行层理和粒序层理等构造类型。根据风暴岩序列的规模、丘状交错层理的波长大小等因素分析柴达木盆地新近系上干柴沟组风暴的规模明显强于下油砂山组。上干柴沟组与下油砂山组之间古风暴强度的变化说明柴达木盆地在该时期发生了一次重大的古气候转型事件,与青藏高原整体初次隆升时间有较好的响应关系。风暴岩的发现,对于分析柴达木盆地新近纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义,也为青藏高原的隆升研究提供了新资料、开辟了新途径。     

柴达木盆地茫崖坳陷古近系—新近系R_o分布特征及地质意义

柴达木盆地西部的茫崖坳陷是青海油田的主力油气产区 ,对该区古近系—新近系镜质组反射率(Ro)进行了系统研究 ,发现其垂向分布有两种规律 :一是 Ro 与垂深有良好的线性关系 ,多分布在坳陷中央 ,反映了沉积环境、物源和构造的稳定性较好 ;二是 Ro 与垂深呈右阶状 ,反映了逆冲叠覆。此外 ,通过 EASY% Ro 方法计算了研究区地层剥蚀厚度 ,认为干柴沟—油泉子为英雄岭隆起的主轴 ,因为剥蚀了 36 0 0～ 375 0 m,所以英雄岭主峰在地形上呈现出隆起主轴的假貌。通过地层剥蚀厚度的研究 ,还发现油气田主要分布在剥蚀梯度带上。这一结论对柴达木盆地油气勘探开发具有重要意义     

柴西红三旱一号地区新生代砂岩成分分析及其区域构造意义

高精度的磁性年代研究表明,柴达木盆地红三旱一号地区下干柴沟组-上干柴沟组年龄为40~26.5 Ma,上、下干柴沟组地层的分界年龄约为35.5 Ma。根据盆地内的沉积物与物源区的相关性,采集了柴达木盆地红三旱一号剖面新生代的砂岩样品,用Dickinson-Gazzi方法进行成分分析统计,反映物源区的变化对沉积区砂岩组分具有明显的影响。对砂岩样品的成分统计模式分析表明,下干柴沟组沉积时期,沉积环境比较稳定,说明此时阿尔金山没有快速隆升,而到了上干柴沟组沉积时期沉积环境变得不稳定。结合区域热年代学资料表明,阿尔金山在渐新世强烈隆升,这可能与阿尔金断裂的快速走滑有关。     

柴达木盆地始新统沟鞭藻及其油源意义

我国中新生代陆相沉积,特别是咸化湖泊沉积中普遍发现属于“海源陆生”的沟鞭藻化石,由于其良好的生油特性,被认为是我国白垩纪—第三纪陆相油气资源的重要来源。柴达木盆地第三系始新统下干柴沟组是该地区最主要的烃源岩,生油岩及原油中富含公认的沟鞭藻生物标志物4 甲基甾烷和甲藻甾烷,但迄今该地区尚未发现可靠的沟鞭藻化石。本次研究在柴达木盆地北缘昆2井下干柴沟组发现了类型单调但化石丰富的以Subtilisphaera为主的沟鞭藻化石组合,为肯定柴达木盆地第三系原油沟鞭藻的贡献提供了直接化石证据。研究表明,沟鞭藻发育的第三系中始新统可能是本地区最有利的生油层,形成于湿热气候所控制的陆相咸水湖泊。     

柴达木盆地西部干柴沟组沉积相及储层分布

在野外地质剖面研究的基础上,对柴达木盆地西部古近—新近系干柴沟组进行了详细的沉积相研究,分析了干柴沟组发育的冲积扇、河流、三角洲、扇三角洲、湖泊、湖底扇及风暴沉积等几种沉积相类型.详细分析了沉积相的平面展布特征.强调了三角洲相前缘、扇三角洲相前缘、滨浅湖滩坝、湖底扇以及碳酸盐岩沉积是西部地区干柴沟组有利的储集岩相带.根据生油岩及储油岩叠置组合关系,指出阿尔金山前地区、跃进-东柴山地区、大风山地区是有利油气聚集区带.     

柴达木盆地茫崖坳陷古近系一新近系Ro分布特征及地质意义

柴达木盆地西部的茫崖坳陷是青海油田的主力油气产区，对该区古近系一新近系镜质组反射率(Ro)进行了系统研究，发现其垂向分布有两种规律：一是Ro与垂深有良好的线性关系，多分布在坳陷中央，反映了沉积环境、物源和构造的稳定性较好；二是Ro与垂深呈右阶状，反映了逆冲叠覆。此外，通过EASY％Ro方法计算了研究区地层剥蚀厚度，认为干柴沟—油泉子为英雄岭隆起的主轴，因为剥蚀了3600—3750m，所以英雄岭主峰在地形上呈现出隆起主轴的假貌。通过地层剥蚀厚度的研究，还发现油气田主要分布在剥蚀梯度带上。这一结论对柴达木盆地油气勘探开发具有重要意义。     

柴达木盆地西部地区新生代演化特征与青藏高原隆升

通过对柴达木盆地西部地区(柴西地区)地震剖面构造沉积相演化的分析, 结合基底岩性及区域构造运动历史, 重建了柴西地区新生代构造沉积动态演化框架。柴西地区新生代以来一直处在印欧板块碰撞所引起的青藏高原阶段性隆升的挤压构造背景下, 经历了两大构造变形期: 第一变形期主要发育在古近纪, 变形高峰在下干柴沟组上段, 第二变形期发育在新近纪-第四纪, 变形强度日益加剧。剖面沉积相的变化体现柴西地区经历了水进-静水沉降-水退的过程, 平面沉积相演变是沉积中心受构造运动控制的直接结果; 受构造演化控制柴西地区以Ⅺ号(油狮断裂)和油北断裂为分界线, 由南至北地表形态表现为3种不同样式: 柴西南区断裂发育,柴西中部为英雄岭新生造山带,柴西北区主要发育冲断褶皱。柴西地区构造沉积演化特征是对青藏高原阶隆升的响应, 同时记录了青藏高原向北间歇性蔓延生长的过程。     

柴达木盆地西部新生代砂岩碎屑组分变化记录的沉积转型事件

应用砂岩碎屑成分分析法对柴达木盆地西部干柴沟地区新生代地层进行了系统的物源分析。砂岩组分镜下鉴定和含量统计分析结果表明,研究区内砂岩类型以长石砂岩和岩屑长石砂岩为主,岩屑类型以沉积岩岩屑为主。镜下识别出一些标志性的矿物和岩屑,它们的出现及其含量在剖面垂向上的变化,指示柴达木盆地西部干柴沟地区上干柴沟组与下油砂山组界线附近的沉积物源发生了明显变化,说明柴达木盆地西部地区在渐新世与中新世之交约20Ma时发生了一次重大的沉积转型事件。这次沉积事件在青藏高原北部其他地区也可以找到一系列踪迹和响应,是探索青藏高原北缘构造隆升历史的一个重要界线。     

柴达木盆地及邻区侏罗纪原型盆地恢复及油气勘探前景

侏罗系是柴达木盆地最重要的源储层系之一。通过野外地质、剖面实测、地震解释、显微构造分析等大量系列资料的综合应用与分析,认为研究区自中生代以来,经历了印支期右行逆冲-走滑构造运动、早—中侏罗世伸展运动、早白垩世北西-南东向挤压及新生代南北向挤压运动,它们与早侏罗世至中侏罗世早期(小煤沟组至大煤沟组)在NE向伸展应力场作用下形成的断陷盆地、中侏罗世晚期至晚侏罗世(彩石岭组—洪水沟组)热力沉降坳陷盆地、早白垩世南北向挤压坳陷盆地密切相关。侏罗纪原型盆地发育三类沉积边界,即盆缘不整合边界(缓坡型和陡坡型边界)、盆内正断层边界、后期逆断层改造边界。不同的现存盆地边界类型对原型盆地恢复的作用不同。侏罗纪盆地以东昆仑构造带为界具有"北陆南洋"的古地理格局,柴达木地区的侏罗纪盆地主要发育在沿岸造山带和岛弧带的山前坳陷以及薄弱的柴北缘加里东俯冲碰撞带之上,形成相对分隔的独立盆地群。柴达木早、中、晚侏罗世原型盆地的分布因受到古特提斯洋向北偏东方向的俯冲作用和阿尔金断裂左旋走滑作用的影响,其沉积中心和沉积范围呈现出从早到晚向东北方向逐渐迁移的规律。早侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘西部的冷湖—马海一带,中侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于柴北缘中段的大柴旦—怀头他拉一带,而晚侏罗世盆地的沉积沉降中心主要位于德令哈—乌兰一带。