塔里木盆地塔北隆起碳酸盐岩油气成藏特点

塔北隆起自早古生代以来经历了长期的挤压隆升剥蚀过程,结合寒武系膏盐的塑性上拱,形成了两种基本的碳酸盐岩圈闭类型,即风化壳潜山和内幕背斜圈闭。塔北隆起南临古生代满加尔凹陷、北临中新生代库车坳陷,具有捕获南北两侧海陆两相油气来源的条件,经历了海西期、燕山期和喜马拉雅山期3期成藏。储集空间主要靠溶蚀孔洞和裂缝。石炭系中—上泥岩段和白垩系卡普沙良群泥岩两套区域性盖层对碳酸盐岩风化壳潜山油气聚集起着至关重要的作用。不整合面和断裂是控制塔北隆起油气成藏的两个最关键的因素,不整合面既控制着岩溶储层的发育分布又是油气侧向运移的优势通道;断裂活动形成破碎带、裂缝带进而改善储层性能,同时断裂也是油气垂向运移的优势通道。     

塔里木盆地克拉通内古隆起的成因机制与构造类型

古隆起是克拉通盆地的重要构造单元。由于盆地边界条件与深部构造背景的变化,古隆起的形成与发育表现为复杂的动力学过程。借助于地震反射剖面与钻探资料,可以刻画不同地质时期古隆起的分布、形态、结构与构造样式,剖析古隆起的成因机制。文中以塔里木盆地为例,对古生代克拉通内古隆起的几何学与运动学特点进行描述,结合周缘大地构造背景的演变,剖析了古隆起的形成机制。在此基础上,将克拉通内古隆起划分为稳定型、活动型、残余型与消亡型4种基本类型。由于运动体制的变革,古隆起经历了形成发育、叠加改造、调整定型与最终埋藏的动力学演变,具有多层叠加的地质结构,并发育断裂带、背斜带、地层剥蚀尖灭带等一系列构造带。古隆起是油气聚集的主要单元,古隆起的动力学演化历史决定了隆起富集油气的关键条件。     

塔里木盆地塔中地区上寒武统三种截面特征白云岩的岩石地球化学特征与成因研究

塔里木盆地寒武系白云岩分布范围广,厚度大,是非常重要的油气储层。研究以塔中地区上寒武统白云岩为对象,试图通过岩石学与地球化学分析方法探讨白云岩的成因问题。塔中地区上寒武统白云岩可划分为雾心亮边型自形粒状细晶白云岩、洁净明亮型自形粒状粗晶白云岩、截面污浊型自形（他形）粒状白云岩;岩石学分析表明,雾心亮边型白云岩可能为两世代交代产物,洁净明亮与截面污浊型白云岩为单世代交代产物。雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩的Mg/Ca摩尔比变化在在0.76～0.93之间,截面污浊型他形粒状白云岩Mg/Ca比平均值最高,指示其演化程度较高;雾心亮边型白云岩与洁净明亮型白云岩皆表现出核部富Mg、边部富Ca特征,指示亮边部分云化流体中大气水的含量更高。雾心亮边型白云岩、截面污浊型自形粒状白云岩与截面污浊型他形粒状白云岩平均有序度值分别为0.51、0.6、0.69,指示了雾心亮边型白云岩交代速度较快,截面污浊型他形粒状白云岩由于受到了热作用导致其具有高的有序度与演化程度。雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩富集Rb、Th、Ti等元素,稀土元素配分模式呈平缓右倾特征,体现了蒸发海水特征;雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩的δ13C值变化为-2.5‰～-1.0‰,δ18O值变化为-8.3‰～-5.4‰,指示了白云岩形成于低温环境,交代流体为蒸发海水,同时雾心亮边型白云岩低δ18O特征反映了大气水的参与;雾心亮边型白云岩与截面污浊型白云岩87Sr/86Sr比值变化在0.708 835～0.709 204,与古海水一致。因此,雾心亮边型白云岩为两世代交代产物,第一世代交代雾心,交代流体以蒸发海水为主,第二世代为亮边,交代流体以海水与大气水混合为主;洁净明亮型白云岩为由海水与大气淡水组成的混合水云化的产物,只是核部交代期混合水中海水比例高,边部交代期混合水中大气水混合比例高;截面污浊型则由蒸发海水交代形成,他形粒状结构白云岩为自形粒状白云岩经热改造而成,导致了其具有较高的有序度与87Sr/86Sr比值。     

塔里木盆地石油地质研究新进展和油气勘探主攻方向

“十五”以来,塔里木盆地石油地质攻关研究取得了多项新进展,主要表现在: 1)发现库车前陆盆地既富气也富油; 2)克拉通区下古生界碳酸盐岩油气富集受储层控制,斜坡带富油; 3)哈得逊周缘东河砂岩具有形成大型地层油气藏的地质条件; 4)塔中地区志留系发育岩性油气藏; 5)下白垩统克孜勒苏群是塔西南喀什凹陷北缘的主要目的层; 6)塔东地区原油裂解气勘探潜力颇大。近期的勘探思路是:以温宿凸起及周缘为重点,加强预探;积极评价轮南奥陶系潜山、塔中多目的层和哈得逊周缘石炭系3个有利区;准备塔西南西部、塔北西部英买力和塔东及塔东南地区3个新领域。     

构造对砂岩孔隙演化的控制--以塔里木中部地区东河砂岩为例

塔里木中部地区东河砂岩孔隙大多为原生和次生混合孔隙,次生孔隙的形成与该区南、北两侧坳陷烃源岩成熟排出的酸性水有关,孔隙(包括原生的和次生的)在演化过程中始终受构造作用的控制:早期构造运动形成的塔中Ⅰ号断裂是酸性水从烃源岩注入储集岩的重要通道;古构造格局与演化控制了酸性流体运移路径和方向,最终控制了溶蚀作用和次生孔隙的分布位置;长期继承性的构造高部位比在短时期的构造高部位溶蚀发育物性好;构造高部位捕获烃类致使(原生或次生)孔隙保存下来。后期构造作用破坏油藏,烃类泄漏散失,孔隙重新释放,被晚期碳酸盐胶结而消失。构造在孔隙的形成、保存和消失这一演化过程中始终起着控制作用。     

塔里木盆地中寒武统—下奥陶统泥晶灰岩地球化学与古海洋学

塔里木盆地西部台地沉积区中寒武统—下奥陶统发育少量的泥晶灰岩,选择和4井中寒武统与塔中19井下奥陶统泥晶灰岩作为研究对象,旨在对中寒武世—早奥陶世古海水地球化学组成给予重建。地球化学分析结果表明,和4井泥晶灰岩MgO含量较高(2.76%～10.46%),表明和4井泥晶灰岩已被部分白云岩化,塔中19井泥晶灰岩较纯。两口探井泥晶灰岩δ18OPDB值变化在-8.7‰～-7.3‰之间,且δ18OPDB与MgO含量呈线性相关关系,趋势线在δ18O轴的截距为-8.6‰;泥晶灰岩样品的87Sr/86Sr值稳定,平均值为0.708 918;与和4井稀土元素总量(1.68～2.69)×10-6相比,塔中19井稀土元素含量较高,为(6.72～6.8)×10-6。δ18OPDB与MgO含量之间的线性相关关系,指示白云岩化作用可提高灰岩δ18O值,δ18O轴的截距为-8.6‰代表了灰岩原岩的氧同位素组成,根据同位素分馏规律可计算古海水δ18OSMOW值为-8.9‰。稳定的87Sr/86Sr值0.708 918代表中寒武纪—早奥陶世海水的87Sr/86Sr比值特征,与全球海洋87Sr/86Sr值演化线吻合。虽然各泥晶灰岩样品稀土元素总...     

塔里木--卡拉库姆地区的油气地质特征与区域地质演化

本文系统归纳总结与对比分析了塔里木盆地、北阿富汗-南塔吉克斯坦盆地和卡拉库姆盆地的油气地质特征,并在此基础上探讨了该地区古生代以来地质演化对盆地演化和油气地质特征的控制作用。塔里木盆地奠基在前南华系结晶基底之上,中亚两个盆地奠基在南天山洋闭合之后形成的前二叠系褶皱基底之上。塔里木盆地的盖层沉积明显受到了南侧“原特提斯（北昆仑）”、古特提斯和新特提斯的影响,由于北昆仑带向西尖灭于北帕米尔,中亚两个含油气盆地的中-新生界则主要受到南侧古特提斯和新特提斯的影响。中亚两个盆地的海陆交互相和礁灰岩相侏罗系向东到塔西南相变为陆相,这从烃源岩的角度决定了塔西南与中亚两个盆地中-新生界不同的含油气性。塔里木盆地中-新生界有利的油气生储盖组合主要存在于前陆盆地的陆相地层中,它与下伏古生界含油气层系的叠加作用提高了其油气潜力。     

白云石形成过程中的热力学与动力学基础及白云岩形成环境划分

CaMg(CO3)2在现代海水中是过饱和的,但是前人的研究发现在实验室标准状态下(25℃,1atm)无法从海水中直接沉淀出白云石,所以,白云石的形成不是一个单纯的热力学问题,而是一个动力学问题。依据白云石形成的热力学和动力学特征,将白云岩的形成环境划分为表生成岩环境与埋藏成岩环境。表生成岩环境按白云岩发育位置又分为:潮坪-澙湖蒸发环境、环礁潜流面与深?粱肪场B癫爻裳腋萘魈褰胩逑?的方式又分为:与裂缝相关的埋藏成岩、与缝合线相关的埋藏成岩、与岩溶相关的埋藏成岩和与渗透回流相关的浅埋藏成岩。分别对所划分的各成岩环境进行了详细的岩石学与地球化学特征分析与讨论。     

白云岩埋藏成岩作用过程中的金属元素与同位素再分配规律与受控因素

前人在白云岩岩石地球化学研究过程中注意到,在开放体系下埋藏成岩作用过程中白云石金属元素含量与同位素组成将发生再分配,然而到目前为止还没有系统的理论来解释这一现象。根据化学平衡原理,提出离子半径理论控制白云岩在埋藏过程中的金属元素与同位素组成再分配规律,基本概念为大半径离子含量减少,小半径离子含量升高。根据这一理论,结合Ca、Mg、Fe、Mn、Sr等+2价离子的离子半径数值得出推论,在埋藏压实成岩作用过程中白云石将向着有序度升高的方向转化,白云石中的Fe、Mn含量升高,Sr含量降低,同位素比值87Sr/86Sr升高。该结论与前人资料有着高度的一致性。     

塔里木盆地塔中19井奥陶系蓬莱坝组云灰互层段的 岩性旋回特征与“顶侵型”埋藏云化模式的建立

在塔里木盆地西部台地区奥陶系蓬莱坝组地层中,发育了厚层的白云岩与灰岩的互层段,其中塔中19井蓬莱坝组云灰互层段存在着相对固定的岩性旋回,每个旋回上段为泥晶灰岩,中段为粉晶云岩,下段为硅化砂屑灰岩。对旋回3段泥晶灰岩/粉晶云岩/硅化砂屑（球粒）灰岩进行了地球化学研究发现:1）微量元素组成上,相比于泥晶灰岩与砂屑灰岩,白云岩富集大多数种类的微量元素。一般来说,白云岩样品的稀土总量（6.17×10-6～18.62×10-6）都高于互层的灰岩样品(2.86×10-6～6.80×10-6),但在PAAS标准化图解上,两者的配分模式却很一致,指示了白云岩为灰岩云化的产物。2）白云岩化分为两个期次,分别形成了高钡云岩与低钡云岩。高钡云岩表现出了高S特征,指示了Ba以重晶石形式在白云岩中富存;同时高钡云岩其高Fe、Mn含量特征指示了高钡云岩云化卤水来自热液。3）高钡云岩与低钡云岩表现出了不同的碳、氧同位素特征,指示了两期白云岩化事件。高钡云岩δ13C值与灰岩相当,δ18O值较高（-6.0‰～-3.2‰）,可能指示了交代流体来源于岩浆热液;低钡云岩δ13C值为-1.7‰～-1.5‰,高于泥晶灰岩,δ18O值变化为-9.7‰～-8.5‰,低于泥晶灰岩,推测交代流体为海水演化热液。4）灰岩87Sr/86Sr值变化很小,为0.708 983～0.709 039,粉晶云岩白云岩87Sr/86Sr值较高,并且变化范围较大,为0.708 914～0.709 409,可能由成岩作用演化造成。由于粉晶云岩沿低孔渗条件的泥晶灰岩下层分布,热液流体进入云化体系的方式只能为流体从底部通过裂缝向上运移,遇盖层封堵而沿盖层下层流动发生云化。我们将这种云化模式定义为“顶侵型埋藏云化模式”,该模式下形成的白云岩与其上泥晶灰岩构成了良好的储盖组合,具有广阔的勘探前景。