塔里木盆地中央隆起带断裂活动及其对海相克拉通解体的作用

在地震剖面地质构造解释的基础上,深入分析了塔里木盆地断裂系统在中央隆起带的形成演化及塔里木海相克拉通盆地演化过程中的作用.研究表明,塔里木盆地中央隆起带主要发育中加里东I幕(早奥陶世末)、II幕(晚奥陶世末)和喜马拉雅运动中晚期(中新世末以来)共3期大规模断裂系统.这些断裂系统的活动控制了中央隆起带构造演化过程和隆坳格局的变迁,其中巴楚隆起经历了加里东中晚期隆后斜坡和海西-燕山期前隆,至喜马拉雅运动中晚期最终定型为挤压断隆.塔中隆起形成于中加里东I幕构造运动,至中加里东II幕构造运动定型,而塔东隆起则形成于中加里东II幕构造运动并基本定型;将塔里木古生代海相克拉通盆地的演化过程划分为海相克拉通盆地的形成、解体和消亡(即陆内前陆和挤压坳陷形成)3个演化阶段,认为中加里东两期断裂系统的形成是塔里木海相克拉通解体的重要原因.      

塔里木盆地塔中及周边地区下古生界构造样式与成因演化

文通过研究区深层主要变形带构造变形解析,确认塔东南下古生界构造基本轮廓形成于中奥陶世末,定型于奥陶纪末—志留纪,北部和西部分别有喜山期和海西晚期构造的叠加。以塔中Ⅰ构造带—塔中5-38井构造带、塘北—玉北构造带、塔中南缘构造带为界,研究区可分为4个构造样式不同的构造单元。单元边界的构造变形相对剧烈,以逆冲—走滑断裂带为主,单元内部构造变形相对较弱。自东南向盆地内部,构造变形由强变弱。东南边缘塘沽巴斯凹陷以弧形向西北展布的基底滑脱型逆冲构造为特征,变形最为剧烈。晚奥陶世以凹陷为主,奥陶纪末期志留纪褶皱隆起。北侧为塔中隆起,是一个断裂—褶皱复背斜,主体发育于中奥陶世晚期,缺失中奥陶统,且控制了上奥陶统良里塔格组沉积时期孤立台地沉积,于奥陶纪末—志留纪定型。构造带以基底卷入扭动挤压断裂—褶皱变形为主,总体受控于北缘断层,自西向东逆冲幅度增大,西部为南北对称复背斜,东部形成向北逆冲的构造带。塔中隆起西段自北向南由逆冲挤压向压扭性走滑构造转变。西部巴楚东段及塔西南东部以区域性的隆升为主,与塔中隆起相似,大面积缺失中奥陶统地层。北部顺托地区则以走滑断裂发育为主,断裂主要活动期为奥陶纪末—志留纪和海西晚期。构造变形组合显示,塔东南下古生界构造变形动力主要来自盆地东南部,是东昆仑与阿尔金洋渐进闭合、俯冲碰撞过程导致塔里木板块变形的产物。变形时序及研究区NE向断裂运动规律表明板块作用自中加里东至晚加里东持续压扭的过程。塔东南地区各单元构造样式与强度差异表明盆地盖层变形明显受到基底断块与内部寒武系膏泥岩分布的制约。其次,断裂的多期活动体现了后期构造的叠合改造的作用,顺托地区NE向断裂可能与海西晚期构造运动的延展有关。     

塔里木盆地顺南地区走滑断裂发育特征及演化

顺南地区位于塔里木盆地塔中隆起北部.受多期构造应力影响,该地区以走滑断裂大量发育为典型特征.对三维地震资料的精细解释和深入分析结果表明,研究区走滑断裂具有垂向分层、平面分段、多期次构造叠加的特征.顺南地区主要发育北东、北东东和北西向3组走滑断裂.北东向断裂活动性强,平面上发育雁列式断层及马尾状构造,剖面上主要发育对称花状、正花状与负花状上下分层叠置的复合花状构造.北东东和北西向断裂活动性较弱,剖面上以单条直立走滑断裂为主,平面上呈线性延伸或由多段同向走滑断层连接而成.根据断层构造样式和受力性质,将顺南1断裂沿走向划分为4段：2个复合花状-拉张段和2个简单花状-挤压段,拉张段和挤压段沿走向交替出现.顺南走滑断裂的形成主要经历了5期构造运动：加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期-海西早期和海西晚期.其中,加里东中期Ⅰ幕和加里东中期Ⅲ幕为该区主要断层活动期.     

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。     

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。     

塔里木盆地塔中隆起断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用

结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。     

塔里木盆地塔中隆起及北围斜区断裂体系与油气成藏关系

笔者探讨了断裂在油气聚集中的作用,它是制约塔中隆起及北围斜区油气分布规律的关键因素。基于地震资料断裂解析,塔中隆起及北围斜区断裂体系主要由北西—南东延伸的压扭性断裂带与北东—南西延伸的走滑断裂构成。断裂体系主要形成于中晚加里东中期,此后经历了晚加里东、晚海西和喜山期的继承性活动与改造。中加里东中期构造是该区构造的主要定型期,断裂不仅控制了构造带发育,也是风化壳岩溶储层、礁滩相储层、热液溶蚀碳酸盐岩储层形成关键因素。断裂带后期活动为油气运聚提供了通道,北北东断裂是油气由北部坳陷向隆起长距离运聚的主要通道。断裂带的复杂性造就了研究区油气具有沿断裂带分布,成藏模式多样,差异富集特征。     

塘古坳陷构造—沉积演化及其油气勘探方向

塔里木盆地塘古坳陷历经20余年勘探而成效甚微,在新的地震与钻井资料基础上,通过地层沉积对比、构造解析重新认识塘古坳陷的形成与演化,及其对勘探方向的指示研究,结果表明:1)塘古地区存在基底古隆起,寒武系自塔中向南逐渐减薄;2)本区钻揭中-下奥陶统碳酸盐岩地层连续,不存在寒武系—中奥陶统的台槽;3)上奥陶统良里塔格组沉积期在东西两侧发育巨厚的台地边缘相带,而坳陷区相变为盆地泥岩相;4)北东向冲断构造具有分层变形特点,断裂活动始于晚奥陶世早期,冲断推覆作用主要形成于奥陶纪末。结果揭示塘古坳陷经历4期构造关键演化期:1)寒武—中奥陶世与塔中连为一体的碳酸盐岩台地发育期;2)上奥陶统良里塔格组沉积期受控东南板缘俯冲与碰撞作用的台盆形成期;3)奥陶纪末强烈沉降的挤压挠曲盆地定型期;4)志留纪—泥盆纪的构造改造期。该结果为盆地构造古地理研究与深层油气评价提供了基础,并提出了勘探新方向。     

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．      

塔里木盆地塔中地区奥陶系构造-沉积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测

奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上,建立了塔中地区奥陶系构造 -沉积模式,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预测,以期指导塔中地区碳酸盐岩的油气勘探。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系构造－沉积模式与碳酸盐岩裂缝储层预测

奥陶系碳酸盐岩是塔中地区油气勘探的重要目的层。本文在讨论塔中地区奥陶纪区域构造背景和奥陶系岩性段划分的基础上,建立了塔中地区奥陶系构造－沉积模式,并用三维有限元数值模拟方法对塔中地区有利碳酸盐岩裂缝储层发育区进行了预测,以期指导塔中地区碳酸盐岩的油气勘探。     

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。     

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。     

南海东南部陆缘Nido灰岩发育特征及其构造控制因素

南海东南部陆缘发育一套晚渐新世-早中新世碳酸盐岩(Nido灰岩)与南海海底扩张历史吻合.为系统了解Nido灰岩构造控制因素,基于大量钻井、拖网和地震资料,刻画碳酸盐岩沉积相特征和时空分布规律,分析构造变形对其控制作用.结果显示:Nido灰岩呈大规模连片分布在研究区东北至西南部.以乌鲁根断裂为界,东北部灰岩呈北西倾向,与...     

Hydrocarbon Accumulation Conditions of Ordovician Carbonate in Tarim Basin

<正>Based on comprehensive analysis of reservoir-forming conditions,the diversity of reservoir and the difference of multistage hydrocarbon charge are the key factors for the carbonate hydrocarbon accumulation of the Ordovician in the Tarim Basin.Undergone four major deposition-tectonic cycles, the Ordovician carbonate formed a stable structural framework with huge uplifts,in which are developed reservoirs of the reef-bank type and unconformity type,and resulted in multistage hydrocarbon charge and accumulation during the Caledonian,Late Hercynian and Late Himalayan. With low matrix porosity and permeability of the Ordovician carbonate,the secondary solution pores and caverns serve as the main reservoir space.The polyphase tectonic movements formed unconformity reservoirs widely distributed around the paleo-uplifts;and the reef-bank reservoir is controlled by two kinds of sedimentary facies belts,namely the steep slope and gentle slope.The unconventional carbonate pool is characterized by extensive distribution,no obvious edge water or bottom water,complicated oil/gas/water relations and severe heterogeneity controlled by reservoirs. The low porosity and low permeability reservoir together with multi-period hydrocarbon accumulation resulted in the difference and complex of the distribution and production of oil/gas/water.The distribution of hydrocarbon is controlled by the temporal-spatial relation between revolution of source rocks and paleo-uplifts.The heterogenetic carbonate reservoir and late-stage gas charge are the main factors making the oil/ gas phase complicated.The slope areas of the paleo-uplifts formed in the Paleozoic are the main carbonate exploration directions based on comprehensive evaluation.The Ordovician of the northern slope of the Tazhong uplift,Lunnan and its periphery areas are practical exploration fields.The Yengimahalla-Hanikatam and Markit slopes are the important replacement targets for carbonate exploration.Gucheng,Tadong,the deep layers of Cambrian dolomite in the Lunnan and Tazhong-Bachu areas are favorable directions for research and risk exploration.