多期活动古隆起复合叠加过程解析——以塔里木盆地轮南古隆起为例

中国含油气盆地以叠合盆地为主,经历多期次构造运动,造成盆地内部多期古隆起的复合叠加;目前对于多期活动古隆起复合叠加过程的解析研究较为薄弱。本文以塔里木盆地轮南古隆起为例,利用最新的三维地震数据和钻井资料,应用构造解析和古构造复原的方法,明确轮南古隆起经历寒武纪-早中奥陶世前古隆起、晚奥陶世古隆起形成、晚泥盆-早石炭世叠加改造、晚二叠世-三叠纪古隆起定型、侏罗纪-古近纪古隆起埋藏和新近纪以来构造掀斜6个演化阶段;揭示现今以寒武-奥陶系碳酸盐岩为主体的前中生界隆起是由位于研究区西北侧北东向展布的晚奥陶世古隆起、研究区中部北北东向展布的晚泥盆-早石炭世古隆起和研究区北侧近东西向展布的晚二叠世-三叠纪古隆起三者复合叠加而成;不同时期古隆起成因机制有差异,但都与盆地周缘洋盆闭合、造山作用关系密切。

塔里木盆地轮南古隆起形成时间的判定

轮南古隆起位于塔里木盆地北部,是一个大型基底卷入型鼻状背斜。卷入背斜构造变形的地层包括下古生界及其以下地层。它的形式演化控制着轮南复式油气聚集区的形成与分布。过轮南古隆起的地震剖面上显示,这里发育上泥盆统东河砂岩底、志留系底和上奥陶统底3个与古隆起形成密切相关的不整合面。上奥陶统底是一个低角度不整合面至平行不整合面,地层间断很小。志留系与下伏地层之间是一个低角度不整合接触,存在一定规模的地层间断。东河砂岩与下伏地层之间是一个明显的角度不整合接触,是一个较大的地层间断。东河砂岩直接不整合覆盖在下志留统甚至更老地层之上。上奥陶统至下志留统(中-上志留统缺失)为生长地层;上奥陶统之下的地层是前生长地层;东河砂岩及其上覆的石炭系是生长后地层。根据已有构造分析成果,塔里木盆地中志留世—中泥盆世处于造山后区域性伸展构造背景。据此分析,轮南古隆起(背斜)的构造变形起始于中奥陶世末—晚奥陶世初,持续至早志留世。此后进入风化夷平阶段,古隆起依然存在,但是背斜构造变形已经结束。至东河砂岩沉积时,轮南古隆起基本被夷平,并逐渐被埋于地下。

层序地层格架中碳酸盐岩准同生成岩作用分析——以轮南古隆起下中奥陶统碳酸盐岩为例

根据海平面升降而对海洋碳酸盐岩沉积划分的不同沉积体系域,和其准同生成岩作用之间存在着相关性,这种相关性可以通过不同体系域所发育的成岩作用类型体现出来。文章以塔里木盆地轮南古隆起下中奥陶统碳酸盐岩为例,把准同生成岩作用放在层序地层学格架范畴内来研究,总结了不同体系域内发育的成岩作用类型和特征,认为海侵体系域主要发育方解石胶结作用和白云石化作用,高位体系域主要发育有方解石胶结作用和大气淡水溶蚀作用等。在层序地层格架下进行成岩作用对比的结果表明,高位期以及海侵期下伏的前期高位期沉积,是有利的成岩作用改造层位,并在物性统计数据中得到了证明,为有利储集体的评价、预测提供了新的途径。

塔北轮南古隆起石炭系砂泥岩段沉积相特征

塔北轮南古隆起于加里东中—晚期形成凸起,海西早期受区域性挤压抬升形成向西南倾伏的北东向展布的大型鼻凸,在长期的抬升暴露风化剥蚀过程中形成轮南古潜山.根据区域地质背景和地层沉积特征(岩性、沉积构造等)研究,结合现场已有的构造解释、地震、油气显示、测试等各种资料,利用单因素分析法,划分了三角洲-泻湖-潮坪沉积相,其中以泻湖-潮坪沉积相占优势,建立了其沉积模式,对沉积相纵横向展布进行了对比,分析了沉积相平面上的分布规律.

满西地区构造演化史

满西地区自前震旦纪末塔里木运动形成基底以来，经历了６大演化发展阶段。其中震旦纪－奥陶纪为克拉通内坳陷与阿－满低粱形成阶段，此时的阿－满低梁为一大型宽缓的低隆起构造，高点位置在满西１井附近；志留－泥盆纪为克拉通内挤压挠曲坳陷与独立轮南古隆起形成阶段；泥盆纪末早海西运动后，轮南与英买力地区由原来呈ＥＷ向的统一隆起演变为两个相互独立的ＮＳ向隆起，满西低隆也强烈收缩变窄并向西迁移；石炭－二叠纪，满西地区为克拉通内裂谷拗陷与轮南古隆起继承发育阶段；三叠纪为类前陆坳陷与轮南古隆起继承和改造阶段；诛罗－早第三纪，满西地区为陆内坳陷与哈得逊隆起形成阶段，侏罗纪开始形成的哈得逊隆起为一向西南抬升、向北东倾没的鼻状隆起；晚第三纪，满西地区为前陆斜坡与哈得逊隆起定型阶段。