塔里木盆地阿瓦提凹陷三叠系层序特征与沉积古地理演化

为阐明塔里木盆地阿瓦提凹陷三叠系的沉积特征、层序格架及沉积古地理,根据陆相层序地层学和湖盆沉积学研究思路,利用钻井、岩心、地震等基础资料,提出了井震结合层序划分、物源与沉积特征、沉积古地理分布与演化等研究新认识。将阿瓦提凹陷三叠系俄霍布拉克组和克拉玛依组划分了7个三级层序,俄霍布拉克组分为5个层序(SQ1—SQ5),克拉玛依组分为2个层序(SQ6—SQ7)。各层序自下而上由低位体系域(LST)、湖侵体系域(TST)和高位体系域(HST)组成。研究认为阿瓦提凹陷三叠系发育多物源控制下的扇三角洲相、辫状河三角洲相和滨浅湖亚相等沉积。凹陷周边存在4大物源,主要来自西南部巴楚隆起和西部柯坪断隆,其次是北部塔北隆起和东南部塔中隆起。辫状河三角洲平原亚相主要分布在凹陷的南部—西南部边缘,以辫状分流河道微相的粗粒砂岩和砂砾岩体为主。湖盆主体位于凹陷东部地区,向凹陷内为辫状河三角洲前缘亚相和湖泊相,以水下分流河道、滩坝砂体为主。三叠纪湖盆经历了从初始形成、发育鼎盛、到充填消亡的过程。早三叠世早期(SQ1—SQ2),即俄霍布拉克组下段时期,是三叠纪阿瓦提湖盆的初始形成期。物源主要来自南部的巴楚隆起和西部的柯坪断隆地区,沉积相带从南向北呈不对称带状分布,发育辫状河三角洲平原—辫状河三角洲前缘—滨浅湖亚相等,湖盆呈南浅北深、西浅东深。早三叠世中—晚期(SQ3—SQ5),即俄霍布拉克组上段时期,是湖盆扩张发育鼎盛期。伴随着西南部和西部物源不断向盆地进积,形成扇三角洲相沉积。同时,湖盆向北部和北东部扩展,形成自南向北不断进积的辫状河三角洲平原和前缘亚相,北东部为滨浅湖—半深湖亚相。中三叠世早—中期(SQ6—SQ7),即克拉玛依组沉积时期,是湖盆充填消亡期。沉降中心向北东方向迁移,物源不断进积造成湖盆迅速萎缩,直至消亡。

塔里木盆地下志留统柯坪塔格组沉积和层序地层特征——以柯坪县阿恰剖面为例

基于不同的研究位置或区域,目前,塔里木盆地志留系柯坪塔格组三级层序划分方案不一,这制约了对该段地层区域构造—沉积演化及油气勘探方向的认识。笔者等结合露头、公开的钻井、地震及已有的研究成果,对柯坪阿恰地区的柯坪塔格组露头剖面沉积与层序特征进行了系统分析,认为:①阿瓦提凹陷西缘阿恰地区柯坪塔格组以混合水动力控制下的三角洲沉积体系为主,自下而上,下段为由粗至细再到粗的沉积旋回,中段与上段整体构成向上变粗的沉积旋回;②柯坪塔格组顶、底及内部的不整合面可将其分为2个三级层序,其下段构成第一个三级层序(SQ1),中段和上段构成第二个三级层序(SQ2);SQ1中低位体系域(LST)、海侵体系域(TST)及高位体系域(HST)均发育,SQ2中只发育TST和HST;③柯坪塔格组中段与下段的界线对应于晚奥陶世赫南特期全球冰期海平面下降所形成的不整合;④水动力条件不同,导致LST中以河流作用为主,HST中波浪与潮汐作用大于河流作用;⑤SQ2中的TST为区域性的优质盖层,与SQ1中的HST可构成良好的盖、储组合,故SQ1中的HST可作为该套地层中的首要勘探目标。

塔里木盆地西部中上奥陶统萨尔干页岩与印干页岩的空间展布与沉积环境

中上奥陶统萨尔干页岩与印干页岩是塔里木盆地重要的海相烃源岩。通过对柯坪地区大湾沟剖面中上奥陶统萨尔干页岩、印干页岩与其上下地层关系的探地雷达测量,形成反映岩—震关系的地球物理剖面,从而将露头中的页岩准确标定于地震剖面中。以此标定成果为据,追踪阿瓦提凹陷内75条二维地震测线(总长1.8×104km)中的烃源岩,准确地刻画出了萨尔干页岩、印干页岩的展布范围。萨尔干页岩、印干页岩在阿瓦提凹陷内大面积展布,其西北部受控于沙井子断裂,北部超覆尖灭于胜利1井以南,东部超覆尖灭于满西2井附近台地边缘(此为新发现台缘),南部则止于巴楚断隆,西南部受控于阿恰断裂带。由于萨尔干页岩是中晚奥陶世形成的盆地初期沉积的烃源岩,其分布范围与厚度均小于印干页岩,但其有机质丰度却高于印干页岩。萨尔干页岩与印干页岩沉积时属于深水陆棚—盆地相环境,沉积古水深大致在60～200,m,甚至更深些。

塔里木盆地阿瓦提凹陷周缘的晚新生代张扭性断层带

塔里木盆地西北部的阿瓦提凹陷周缘发育晚新生代正断层,其中第四纪的正断层活动是塔里木盆地构造地质研究的新发现。这些正断层受先存基底断裂控制,平面上沿沙井子断裂带、阿恰断裂带和吐木休克断裂带右阶式雁列状分布,构成右阶左旋张扭性正断层带。剖面上,向下断达下古生界后不清楚,向上断至第四系上部,构成阶梯状或小型地堑(或负花状构造)构造。生长系数计算结果表明,正断层带形成于新近纪末,第四纪早-中期持续活动,到第四纪晚期停止活动。这些张扭性正断层带的成因是阿瓦提地块相对于周边地质体的顺时针旋转而致,其动力学来源于印度板块与欧亚板块陆一陆碰撞,在晚喜马拉雅山期依然持续作用而导致的远程效应。

塔里木盆地阿瓦提凹陷主力烃源岩探讨及油源对比

通过区域构造、主要烃源岩分布及地球化学特征等研究,明确了阿瓦提凹陷发育的主力烃源岩。结果表明:阿瓦提凹陷发育有中—下寒武统、中—上奥陶统和石炭系—二叠系等3套烃源岩;中—下寒武统烃源岩在加里东晚期进入生油门限,处于低熟阶段,海西早期处于成熟高峰阶段,海西晚期处于高峰—高熟阶段,燕山期处于高熟—过熟峰期,喜马拉雅晚期处于过熟阶段;中—上奥陶统烃源岩主要分布于阿瓦提凹陷的西北部,加里东晚期—海西早期处于未成熟阶段,海西晚期处于低熟—成熟阶段,燕山期处于成熟高峰期,喜马拉雅晚期处于高熟—过熟阶段。

阿瓦提凹陷三叠系地震相特征及有利探区预测

利用层序地层学方法,将阿瓦提凹陷三叠系划分为4个三级层序;根据地震相参数,从内部结构和外部形态出发,结合反射连续性、反射振幅、频率等,在地震剖面上共识别出高振高连平行席状地震相、中振中连平行-亚平行席状地震相、中低振低连亚平行地震相、杂乱反射地震相、前积地震相等5种主要的地震相类型,这些地震相在平面上分布部位明确,纵向上具有差异性和继承性,与凹陷结构及构造演化有着良好的对应关系。

塔里木盆地西北缘沙井子构造带断裂构造分析

沙井子构造带位于塔里木盆地西北缘,是分隔阿瓦提凹陷和温宿凸起的边界断裂。它是塔里木盆地研究最薄弱的大型断裂构造带之一。根据系统、精细的地震资料解释,沙井子构造带存在3套断裂体系:深部楔状冲断构造、狭义沙井子断裂和浅部的伸张构造。深部楔状冲断构造形成于志留纪—泥盆纪,由北西倾向的主冲断层和南东倾向的反冲断层形成构造楔;构造楔主要由前寒武纪变质岩组成,冲断前锋楔入于寒武系中部,造成上覆地层向温宿凸起方向的急剧抬升。狭义的沙井子断裂,即通常所说的沙井子断裂,为一条高角度基底卷入型挤压走滑断裂,形成于二叠纪末—三叠纪初,错断了早期的深部冲断楔。浅部的伸展构造形成于第四纪早-中期,为一系列较小规模的正断层,沿狭义沙井子断裂呈右步雁列状排列,构成左行剪切张扭性断裂带。深部的楔状冲断构造和浅部的伸展构造是本次研究的新发现。

阿瓦提凹陷沙井子断裂带特征及控油气作用

沙井子断裂为塔里木盆地阿瓦提凹陷北部的控凹边界断裂,呈北东—南西向展布,倾向北西,长约180 km.通过对该断裂带的平面分布和剖面特征、断裂发育演化及其对油气聚集成藏控制作用等的分析,指出沙井子断裂带具有明显的分段特征,可分为西、中、东3段。沙井子断裂带自海西运动早期开始发育,主断裂持续活动至今,控制了阿瓦提凹陷北部地区的构造格架和沉积作用、圈闭形成和油气运移,对油气的聚集成藏起到重要的控制作用。

Further Recognition of Petroleum Exploration Potential of Marine Carbonates in Western Tarim Basin

A series of significant discoveries in marine carbonate rocks show great petroleum exploration potential in the Tarim Basin. However, the oil and gas fields discovered in the carbonate rocks are mainly distributed around the Manjiaer Sag in the eastern Tarim Basin. Some explorations occurred and no oil or gas field was discovered around the Awati Sag in the western Tarim Basin. Information from wells and outcrops reveals that there are excellent oil and gas source rock conditions around the Awati Sag. Transformed reef-shoal reservoirs could be formed in the Ordovician carbonate rocks with paleo-geographic background and hydrothermal conditions. Therefore, it is necessary to make a systematical study and overall evaluation of the potential of the periphery of the Awati Sag in terms of source rock evolution, resource potential, high-grade reservoir formation and distribution, and main factors controlling hydrocarbon migration and accumulation.

阿北区块A井区构造特征及油气地质条件

环阿瓦提凹陷区(环阿区)的油气勘探一直没有重大突破,近年来随着钻探技术及认识程度的提高,对环阿区油气勘探前景,尤其是对潜在有利构造带进行重新评估显得十分迫切。基于前人研究成果,利用A井区已有钻探及新旧地震资料,通过开展系统的地层、构造解释与关键层位(第三系底、中上奥陶灰岩顶)构造图编制,揭示该井区中新生界为一完整的、轴向NW—SE的线状挤压背斜,古生界则为一个大型的冲断盐丘穹隆状背斜,古生界盐构造的解释与前期认识有较大差异。在此基础之上,通过分析其油气地质条件,得出该井区具有构造圈闭规模大、毗邻中上奥陶统闭塞海湾相烃源岩、裂缝性储层发育、盖层条件好、海西晚期(二叠纪末)形成古构造圈闭、印支—喜山期继承性隆起且处于油气运移和充注中心等较为有利的油气地质条件。其不利因素为埋藏较深(达6 400～7 500 m),且可能受到东北部大型火山侵入体的影响。

塔里木盆地阿瓦提凹陷周缘海相砂岩储层特征及地质意义——以上奥陶统—下志留统柯坪塔格组为例

塔里木盆地西部阿瓦提凹陷周缘海相烃源岩油气资源潜力巨大,海相砂岩储层的发育程度是制约阿瓦提凹陷西缘柯坪逆冲推覆带油气勘探的关键因素。以上奥陶统—下志留统柯坪塔格组砂岩为例,综合露头、钻井、地震和实验分析资料,采用多因素叠合分析方法,明确了海相环境的规模砂体沉积体系、储层特征及其勘探意义。研究表明:阿瓦提凹陷西缘柯坪塔格组早期以建设性的潮控三角洲沉积体系为主,晚期以滨岸沉积为主,发育有规模厚度的致密砂岩储层;柯坪塔格组砂岩以岩屑砂岩为主,岩屑石英砂岩次之,具有成分成熟度低、结构成熟度高的特征,发育粒间孔及构造缝,孔隙度一般为6%~10%,以Ⅳ类储层为主,Ⅲ类储层次之,少量Ⅱ类储层;主要受控于沉积微相和构造挤压作用,逆冲推覆带前展带及阿瓦提凹陷西缘斜坡区三角洲及前滨砂岩规模储层相对发育;阿瓦提凹陷西北缘斜坡上发育断块和砂岩上倾尖灭性油气藏,有利区带面积达4 320 km^(2),预测天然气资源量为7 076×10^(8) m^(3),石油资源量为7 817×10^(4) t。柯坪逆冲推覆前沿的深层-超深层弱构造挤压区是构造—岩性油气藏勘探的战略有利领域。