塔里木盆地南华纪—中寒武世构造沉积演化及其盐下勘探选区意义

中深1井、柯探1井(京能)、轮探1井相继发现,塔里木盆地寒武系盐下白云岩展现出巨大的勘探潜力。沉积演化认识不清楚、沉积相图不准确,导致源储分布认识程度低是近年来一些探井失利的主要原因。基于新增的高精度地震资料探讨南华纪—中寒武世的构造—沉积演化并开展新一轮沉积相编图,旨在厘定寒武系盐下重要层系源储盖层分布,指导寒武系盐下白云岩勘探区带优选。研究发现,南华纪—寒武纪经历3期大型构造运动,即塔里木运动、库鲁克塔格运动与柯坪运动,形成南华系底、震旦系底与寒武系底3个大型不整合面,控制南华系裂陷—坳陷、震旦系坳陷—碳酸盐台地与寒武系缓坡—碳酸盐台地3层沉积结构;隆起演化经历南华纪“三坳两隆”、震旦纪“连片隆起”到寒武纪“马蹄形隆起”的演化过程。基于地质结构研究、地震资料精细解释,编制了重点层系的沉积相图。在新的沉积相认识指导下,提出3个继承性坳陷控制烃源岩广覆式发育,两个继承性隆起控制两套白云岩储层大面积发育,中寒武统蒸发盐岩区域盖层广泛分布的认识;指出轮南周缘与塔中—古城地区是盐下勘探优选区带,阿瓦提周缘与和田河气田周缘是潜在勘探领域。

前寒武纪沉积盆地发育特征与深层烃源岩分布——以塔里木新元古代盆地与下寒武统烃源岩为例

基于全盆地野外露头、钻井、地震资料,系统分析塔里木新元古代盆地地层序列、分布及其构造演化特征。受Rodinia超大陆聚合与裂解事件的控制,塔里木新元古代发育南北分异的伸展性沉积盆地,充填火山岩、碎屑岩、冰碛岩、碳酸盐岩等岩石类型,中间被古陆分隔。北部盆地呈东西向条带状展布,西北部阿克苏地区和东北部满加尔—库鲁克塔格地区为沉积中心,最大沉积厚度约2 500-3 500 m。南部两个盆地呈北东向展布,叶城、和田地区为沉积中心,最大沉积厚度约1 500-2 000 m。新元古代盆地演化分为南华纪、震旦纪两期,分别对应裂陷阶段和坳陷阶段,后者范围大而厚度小,两期沉积结构存在一定差异。下寒武统烃源岩分布受新元古代盆地发育特征控制,继承南北分异的格局,具有良好生烃潜力。

塔里木盆地南华系—寒武系烃源岩时空分布与生烃潜力评价

塔里木盆地海相油气储量规模大,目前发现的下寒武统烃源岩TOC高,但厚度薄,能否支撑目前储量规模仍不确定,同时前寒武系烃源岩的发育情况及其对海相油气的成藏贡献不清。为了更全面地评价塔里木盆地海相油气资源的潜力,利用碳同位素地层曲线、沉积充填和地震反射特征,建立了塔里木盆地南华系—寒武系与全球的地层对比格架,识别出南华系特瑞艾肯组、震旦系育肯沟组和水泉组等潜在烃源岩,明确了寒武系烃源岩发育的层段、厚度和有机质丰度。创新建立了烃源岩TOC归一化评价技术,更加精确地反映地层中有机碳的含量。通过烃源岩生烃评价,计算出寒武系烃源岩的油气资源量约为7500×10^(8) t油当量,是对塔里木盆地海相油气资源贡献最大的烃源岩。

塔里木盆地西南部南华纪-震旦纪裂谷分布及原型盆地演化

利用野外露头、地震、钻井及区域航磁资料,对塔里木盆地西南部(下文简称塔西南)南华纪-震旦纪裂谷分布进行分析,在新元古代-寒武纪不同时期岩相古地理恢复基础上,探讨了研究区原型裂谷盆地演化模式。研究发现,新元古代Rodinia超大陆裂解事件在塔西南克拉通边缘和内部形成三叉裂谷系并分布在昆仑山前和麦盖提斜坡。昆仑山前裂谷呈近东西向展布,是三叉裂谷系发展为大洋的裂谷。麦盖提斜坡发育呈北东向展布的罗南和玉北衰退型裂谷,裂谷内部表现为多个地垒、地堑组成的复合堑-垒结构特征。塔西南新元古代-寒武代原型盆地演化可划分出南华纪裂谷、震旦纪初始被动大陆边缘、寒武纪稳定被动大陆边缘3个阶段。经历了南华纪末、震旦纪末区域性构造运动,但塔西南地区构造格局未发生明显改变,南华纪裂谷期沉积中心在震旦纪-早寒武世表现出继承性特征。其中昆仑山前南华纪裂谷在震旦纪-早古生代演化为克拉通边缘坳陷,麦盖提斜坡中段罗南衰退型裂谷在早寒武世成为台内凹陷,与斜坡东、西段古隆起构成“两隆一凹”的古地理格局。麦盖提斜坡中段罗南衰退型裂谷的后期演化形成了震旦系和下寒武统两套成藏组合,是该区今后重要的勘探方向。

塔里木克拉通南华纪—寒武纪隆坳格局演化

塔里木克拉通南华纪—寒武纪的隆坳格局控制着寒武系盐下生储盖的时空分布,对塔里木盆地新元古界—寒武系油气勘探选区有着重要的影响。通过野外地质露头、新的三维地震资料和钻孔,综合研究塔里木克拉通南华纪—寒武纪的构造古地理演化。研究结果认为,南华纪,在罗迪尼亚超大陆裂解的拉张背景下,形成主动裂陷与被动隆起,表现为“两隆四坳”构造背景,分别为中央隆起、库车—塔北隆起、满加尔坳陷、麦盖提坳陷、阿瓦提坳陷与和田坳陷。震旦纪,经历库鲁克塔格运动后的挤压—拉张构造背景,塔南隆起强烈隆升,塔西地台形成,南华纪的阿瓦提坳陷与麦盖提坳陷转变为台内凹陷;构造古地理可划分为塔南隆起、塔西地台、满加尔坳陷与和田坳陷,塔西地台可分为塔北凸起、柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、阿瓦提凹陷、满西凹陷、麦盖提凹陷与乌什凹陷。寒武纪,在柯坪运动后转为拉张环境,构造古地理可划分为塔南隆起、温宿—牙哈隆起、塔西地台、罗西地台、和田坳陷、满加尔坳陷与乌什斜坡7个一级构造单元,塔西地台内部根据古地形凹凸特点进一步划分为柯坪—古城凸起、阿满古梁、满西古梁、轮南—古城台缘、麦盖提凹陷、阿瓦提凹陷与满西凹陷7个二级构造单元。