塔北隆起中西部地区古岩溶与油气聚集

塔里木盆地北部哈拉哈塘和英买力地区的奥陶系古岩溶非常发育,随着勘探程度的提高和地质认识的深入开始引起重视。研究认为,古岩溶是塔北中西部地区奥陶系油气成藏的重要控制因素,沿塔北隆起南翼呈宽幅带状连片分布,与轮南凸起一起构成一套大型复合古岩溶储集体系。奥陶系岩溶发育的主要控制因素有隆升作用、层间平行不整合、断裂系统、岩石物理性质和高能相区等,平面上可以划分出隆控岩溶区、层控-断控岩溶区及局限岩溶区,多种成因的岩溶彼此之间可以复合叠置。此外,该区古岩溶具有分期多次发育的特点,主要期次有四个:加里东、海西、印支—燕山和燕山等,并存在多期叠置的特征。塔北隆起中西部地区具备形成大型古岩溶油气藏的条件,塔北复合古岩溶体系有望整体连片含油,沿中上奥陶统碎屑岩尖灭线两侧是寻找大规模古岩溶油气藏群的有利地区。

温宿北—野云沟断裂的构造几何学与运动学特征及塔北隆起的成因机制

克拉通内古隆起的构造变形是探究板块内部变形行为与大陆流变构造学的理想场所,断裂研究则是其主要突破口。本文基于新的地球物理与钻探资料,对塔里木盆地北部隆起的断裂系统尤其是其北部边界断裂的几何学与运动学开展研究。分析表明,温宿北—野云沟断裂系在重磁场与反射地震剖面上具有清楚的反映,为塔北隆起的北部边界断裂,长达600 km,自西向东由温宿北断裂、温巴什断裂和野云沟断裂三段构成。该断裂系是在早奥陶世末沿基底软弱带自南向北逆冲形成的大型断层相关褶皱带基础上在前翼发生突破而形成的,加里东末期形成雏形,二叠纪末期,受南天山洋关闭的影响由北向南的强烈挤压形成自北而南的逆冲构造系统。该逆冲系统迁就原加里东期的滑脱面发育,并对原来的逆冲系统进行叠加、改造,形成一系列小断块叠加的大型背冲断裂系统,使得该断裂带基本定型。喜马拉雅期塔北隆起轴部发育张扭性断裂构造系统,该断裂系遭受左旋压扭,断裂的活动时序自东向西趋晚,具有长期演化、多期发育、继承、叠加与复合的特征。活动强度呈古生代强烈、中生代—新生代早期弱化、新生代晚期趋强的"强-弱-强"的演化趋势,在横向上呈西段强烈、东段略弱的特征。其成因主要与早奥陶世末期北昆仑洋关闭、二叠纪末期南天山洋关闭、古近纪新特提斯洋关闭引起的周缘地体与塔里木地块的碰撞拼合相关,表现出周缘板块构造事件对板内变形的强烈影响。该断裂系是重要的油气富集带。研究其成因与演化有助于该带油气勘探的拓展,例如西秋断裂带的油气发现。

塔里木盆地北部隆起负反转构造成因机制探讨

塔 (里木盆地 )北 (部 )隆起中生代以来经历了逆冲上隆 ,构造反转和再生前陆盆地斜坡带 3个阶段 ,分别与库车前陆盆地构造运动强、弱、强的演化历史相对应。塔北隆起的大型负反转构造形成于白垩纪 -中新世。白垩纪之前 ,塔北断隆作为库车前陆盆地和北部坳陷的相邻单元 ,发育两组背冲断裂以实现其缩短。在构造宁静期 (白垩纪 -新第三纪吉迪克期 ) ,岩石圈回跳 ,前缘隆起局部伸展 ,早期逆冲断块沿着原逆冲断层面下滑形成负反转构造。中新世以后 ,塔北地区成为库车再生前陆盆地的斜坡区 ,负反转构造得以保存且有进一步加剧之势。塔北隆起上伸展应力场的产生与深部岩石圈同步挠曲变形过程中波峰和波长的变化有关。

塔里木盆地塔北隆起叠加构造分析

对叠加构造变形特征、变形时序、叠加构造形成的地球动力学背景及其与油气关系的综合研究表明，塔北隆起的叠加构造可以划分出：以二叠纪为形成高峰期的北西－南东走向的挤压构造；以三叠纪为形成高峰期的北东－南西走向的挤压构造；主要形成于渐新世—中新世的拉张构造。这三期构造在空间上、时间上复合叠加，从而在塔北隆起形成了轮南构造带、南喀－英买力叠加褶皱带以及羊塔克－提尔根负反转构造带等叠加构造变形区。上述叠加构造变形区均是有利的油气勘探区。

塔北隆起古生代构造样式和构造反演

塔北隆起是塔里木盆地的主要含油气区,笔者利用地震剖面解释和平衡剖面技术对塔北隆起构造变形和构造演化进行了研究。塔北隆起构造变形存在明显的构造差异,西部英买力地区主要发育盖层滑脱式逆冲断层褶皱和"y"型压扭断层,而其东部主要发育基底卷入式逆断层及断层传播褶皱和反冲断层构造。造成塔北隆起东、西构造样式差异的机理主要有两点:一是东部地区对震旦纪—早奥陶世正断层在后期挤压作用下反转,二是英买力地区中寒武统盐层的发育。塔北隆起地区古生代构造演化也存在着一定的差异,塔北隆起东部震旦纪—早奥陶世发育大型正断层构造,而英买力地区为稳定碳酸盐岩台地;晚奥陶世至泥盆纪,塔北隆起东部牙哈断层发生反转,轮台凸起隆升,而英买力地区位于隆起的斜坡部位;石炭纪至二叠纪,塔北隆起东部大规模抬升,剥蚀严重,出露变质基底,英买力地区接受强烈的变形作用,主要发育盖层滑脱式逆断层和褶皱构造。

塔里木盆地英买力凸起南部寒武系褶皱的地质属性及其油气成藏条件分析

传统上,塔北隆起英买力凸起南部多个寒武系大型异常体被认为是中寒武统盐构造的反映。笔者研究发现这些大型异常体的解译有一定的多解性。分析认为,构造的主体存在碳酸盐岩生物建隆块体的可能,后期被断裂复杂化形成大型叠置复合褶皱。寒武系褶皱内幕的断层和裂缝极其发育,大大改善了寒武系白云岩储层物性,有利于油气聚集;基底断裂发育,能有效沟通油源;中寒武统泥岩或含膏泥岩形成良好的盖层,封闭条件良好;综合分析认为英买力南部寒武系大型构造具备优越的油气成藏和保存条件,有利于形成大中型油气田,是塔里木盆地潜在的油气勘探新领域。

巴楚地区与塔北地区中新生代油气构造成藏史对比研究

塔北隆起和巴楚断隆都经历过前缘隆起这一发展阶段 ,两者存在诸多共性。笔者通过对比塔北隆起和巴楚断隆中新生代构造发展的异同 ,认为巴楚断隆存在前缘隆起发育时间晚、破坏严重和距生油中心远等诸多劣势。但巴东斜坡区在后期演化上与塔北隆起更为相近 ,尤其是其周边背冲断裂带 ,具有后期构造变形弱、构造位置高、新老圈闭多、油源较丰富等优点 。

塔北隆起—库车坳陷区中新生代基底-盖层构造变形机理

利用三维建模软件获取了塔北隆起—库车坳陷区现今及不同时期基底构造格局,为基底构造分析提供了新的技术方法。研究表明,三叠纪—古近纪,塔里木盆地北部块体的基底构造基本处于稳定状态,基底-盖层构造变形不明显;新近纪,克拉苏背斜带以北的塔里木盆地基底明显向天山倾斜,库车基底俯冲变形导致基底转折带逐渐向南迁移,库车前陆盆地形成;第四纪时期,库车-拜城盆地的基底整体向天山下倾斜,基底构造的强转折带迁移到塔北隆起带;新近纪以来库车坳陷的基底转折期与塔北隆起盖层的负反转构造形成期在时间上一致,在空间上,库车坳陷的基底在强烈沉降俯冲的同时,相邻塔北隆起的基底相对隆起,形成库车新生代前陆盆地的前隆;库车前陆冲断带的形成是在库车基底斜坡上伴随天山的推覆而形成的;塔北隆起为库车前陆盆地的前隆,基底俯冲变形及其转折带迁移导致塔北隆起盖层负反转构造的形成。

塔北隆起西部不同构造层构造样式及其成因关系

塔北隆起西部经历多期复杂的构造演化,形成了下中上三个构造层,即震旦系到古生界构造层、中生界—古近系构造层和新近系—第四纪构造层。下构造层发育逆冲断层、褶皱、走滑构造和岩浆底辟构造;中构造层发育负反转构造和正断层;上构造层英买力地区发育盐上逆冲断层构造,东部牙哈地区仍发育负反转构造。不同地区构造层之间的关系不同,牙哈地区中上构造层与下构造层的断裂发育具有很好的继承性:深层逆冲断裂由下向上扩展,控制浅层断裂走向、倾向及其运动性质,它们在浅层发育负反转构造、兼具走滑性质。英买力地区由于发育中寒武统及古近系两侧膏盐层,膏盐层的分隔造成构造层之间构造样式的不协调及其分层性特征。

塔北隆起轮东斜坡带走滑断层特征及其石油地质意义

走滑断层是轮东斜坡带最主要的断裂构造类型。在新三维地震资料解释的基础上，研究分析该区走滑断层特征、成因及演化，进而探讨其石油地质意义。结果表明：该区断层切面上走滑断层具有形迹丰富、共轭、雁列构造的特征；剖面上走滑断层具有断面陡直、花状构造特点，并具有典型的“海豚效应”和“丝带效应”；受区域剪切作用形成的挤压应力场影响，区内走滑断层形成于海西中晚期，并长期继承性活动；该走滑断层对区内石油运聚保及其再分布具有极其重要的影响，控制了轮东斜坡带寒武-奥陶系的构造样式，改善寒武-奥陶系碳酸盐岩地层的储层储集性能，提高岩溶发育程度，进而影响区内油气成藏和油气分布特征。

塔北隆起英买32潜山区白云岩储层特征及主控因素研究

英买32潜山区白云岩优质储层是勘探开发的重点目标,关于其形成的主控因素,存在表生岩溶成因和热液成因两种不同观点。通过对白云岩岩心特征、薄片特征、物性特征、毛细管压力曲线特征及钻井漏失情况等进行综合分析,认为,英买32潜山区白云岩总体上属裂缝-孔洞复合型储层,溶洞、溶缝为主要储集空间,局部有大型未充填洞穴发育。研究区白云岩储层经历了白云石化、热液、构造及表生岩溶等作用。而热液溶蚀作用、构造作用是该区白云岩形成优质储层的关键。

阿克库勒凸起成藏地质条件及控油规律

通过对阿克库勒成藏凸起地质条件的综合分析,指出阿克库勒凸起油源丰富,发育多套储盖组合,多种类型圈闭发育且成排成带分布,成藏地质条件配置较好,具有形成大中型油气田的有利条件。塔河油田的发现已证实了这一点。在阿克库勒凸起,区域构造格架控制着油气的聚集分布,古阿克库勒凸起轴部是油气的主要聚集带,断裂控制了油气的聚集成藏,中上奥陶统尖灭带附近是重要的油气勘探领域。

塔里木北部轮台凸起凝析气藏成藏年代分析

根据天然气成熟度对比法、油气水界面追溯法以及包裹体测温法等对轮台凸起凝析气藏的成藏年代做了较精细研究 ,认为该区凝析油气藏的形成主要有 2期 ,即康村期与库车期。其中康村期 (距今 1 7～ 5Ma)主要形成未熟—低熟气藏 ,库车期主要形成成熟凝析气藏。后者的主要注入时间为库车早_ 中期 (距今 5～ 3Ma) 。

塔中隆起北斜坡鹰山组沉积微相及有利储集层展布

通过岩心、岩石薄片、成像测井、野外露头等资料分析,在塔中隆起北斜坡中部下奥陶统鹰山组内部识别出9种沉积微相,组合成4种沉积微相序列。鹰山组内部发育4种储集空间类型,以裂缝-溶孔型储集空间为主,其次为小型溶孔型,裂缝型和溶洞型所占比例相对较少。高能沉积微相序列是有利储集层发育的基础,易发育小型溶孔型和裂缝-溶孔型储集层,几种类型的储集层相互叠加,形成鹰山组优质储集层。低能沉积微相序列多作为原状地层或隔层出现,但在局部也可以发育少量的裂缝和溶孔,形成小规模的裂缝型及裂缝-溶孔型有利储集层。

塔里木盆地九年油气勘探历程与回顾(续)

东河塘油田的发现说明,在新区钻探之前,充分运用邻区资料认真做好圈闭评价与预测,发挥了重要的指导作用;新区勘探要遵循“有目的层而不唯目的层”的指导思想。而大面积追索东河砂岩的失利则说明:一个新的含油层系发现后,首先要做好区域研究,认真分析成藏条件,切不可以点代面,一批上井太多。

塔北隆起轮东斜坡带断层特征与油气关系

古生界走滑断层及中新生界继承性正断层是轮东斜坡带最主要断裂构造类型。在新三维地震资料解释基础上,研究分析该区断层特征、成因及演化,探讨其石油地质意义。结果表明,该区古生界走滑断层切面上具形迹丰富、共轭、雁列构造特征,中新生界正断层密集发育。剖面上走滑断层具断面陡直,中新生界正断层呈花状构造特点,并具典型"海豚效应"和"丝带效应"。受区域剪切作用形成的挤压应力场影响,区内走滑断层形成于海西中晚期,并在中新生界长期继承性活动,形成花状构造。该断层对区内石油运聚及再分布具重要影响,它控制了轮东斜坡带寒武—奥陶系地层构造样式,改善了寒武—奥陶系碳酸盐岩地层储层储集性能,提高了岩溶发育程度,从而影响着区内油气成藏和油气分布特征。

塔北隆起西部卡普沙良群滩坝沉积特征

塔北隆起西部早期勘探的重点为深层碳酸盐岩,为了推动碎屑岩油气勘探,须对该区卡普沙良群发育的滩坝砂体进行重点研究。依据岩心、测井、录井及地震等资料,分析了研究区卡普沙良群滩坝的沉积特征及影响因素,并建立了其沉积模式。研究结果表明:塔北隆起西部英买力地区卡普沙良群发育滩坝沉积,可以进一步划分为砂坝和砂滩亚相;砂质滩坝的发育主要受古地貌、物源和水动力条件等因素的影响,其沉积模式可分为三角洲改造型和水下低隆起型;滩坝砂体是有利的储集体,为后续勘探的重点目标。该研究明确了研究区滩坝的沉积特征及分布规律,建立了2种相应的沉积模式,可为后续碎屑岩勘探提供理论借鉴。

古隆起斜坡区不整合三角带对地层圈闭的控制——以塔北隆起西部白垩系为例

古隆起斜坡区的不整合三角带是形成地层圈闭的重要有利区带。以塔北隆起西部白垩系为例,综合利用地震、测井和岩心等资料,识别不整合面,计算不整合面剥蚀量,进行沉积体系识别及有利区带预测。结果表明:塔北隆起西部白垩系发育2个角度不整合(TK、TE)及1个平行不整合(TK1bs);白垩系底部发育卡普沙良群、顶部发育巴什基奇克组,其中,卡普沙良群主要发育三角洲和滨浅湖沉积,巴什基奇克组主要发育辫状河三角洲沉积。卡普沙良群底部发育的上超不整合三角带是有利圈闭发育的重点部位,向古隆起斜坡区上超尖灭的三角洲砂体可作为良好的储集体,与上覆泥岩盖层形成良好的储盖组合;巴什基奇克组顶部遭受剥蚀形成的剥蚀不整合三角带也具有良好的地层圈闭条件,遭受剥蚀的辫状河三角洲砂体可作为优质储层,上覆的古近系膏—泥岩沉积可作为优质盖层。该结果对研究区的下一步油气勘探具有指导意义。

塔北隆起晚奥陶世-中泥盆世古隆起格局演变

塔北隆起奥陶系大型油气田的发现促进了地质学家对该地区早古生代构造格局的探讨。早古生代不整合的地理、几何和时间变量解析有助于认识塔北古隆起的形成过程。基于大量的钻井和地震资料,解析了塔北隆起地区志留系底、顶部不整合,厘定了古隆起在晚奥陶世末和中泥盆世末的形态和展布范围,最终探讨了古构造应力场的演变。研究表明,塔北隆起地区志留系底、顶部不整合面都具有“下削上超”不整合结构,即不整合面之下的地层被削截,而年轻地层超覆于不整合面之上。隆起范围在晚奥陶世末期近东西向展布,而中泥盆世末期在南部斜坡上转变为3个古凸起(英买力低凸起、轮南低凸起、库尔勒鼻状凸起),整体上呈北东-南西向展布。晚奥陶世末近东西向的古隆起在中泥盆世末叠加了北东-南西向的构造,表明挤压应力场由晚奥陶世的南北向逐渐转变为北西-南东向。为已取得的关于塔北晚加里东期古隆起格局的认识提供了重要科学依据,并给予了详细的论证。

温宿凸起构造几何学与运动学特征

温宿凸起位于塔里木盆地西北缘塔北隆起西段,作为克拉通内古隆起的一部分,是研究板块内部变形的理想对象。为研究温宿凸起构造几何学与运动学特征,基于钻井、测井、地震、数字高程模型和地质图,结合周缘地区的地层结构,精细刻画沙井子边界断裂和温宿北断裂的几何学特征,以断层相关褶皱理论为指导,建立温宿凸起几何学与运动学模型。研究认为,温宿凸起是由沙井子断裂、温宿北断裂以及基底隆升控制的继承性构造。沙井子断裂早期以断层传播褶皱模式发育,后期沿褶皱前翼发生突破,第四纪末期发育张扭性断裂。温宿凸起的形成起始于早奥陶世末期;二叠纪末期受南天山洋关闭影响,构造基本定型;中生代处于构造松弛期;新生代因南天山造山作用而被强烈改造,温宿凸起及周缘地区总缩短量约35.40 km.断裂的精细研究,尤其是断裂的分期研究,可作为复杂构造解析的突破口。