塔北草湖凹陷形成演化新认识及油气地质意义.pdf

第 3 4卷第 3期 专天然气比 O I L＆G A S G E 0 L O G Y 2 0 1 3年 6月 文章编号 0 2 5 3 9 9 8 5 2 0 1 3 0 3 0 3 7 0 0 6 塔北草湖 凹陷形成演化 新 姚泽伟 ， 何光玉 ， 郑晓 丽 ， 漆 立新 2 1 ． 浙江大学 地球科学 系， 浙江 杭州 ， 3 1 0 0 2 7 ； 2 ． d o i 1 0 ． 1 1 7 4 3 ／ o g g 2 0 1 3 0 3 1 3 及油气地质意义 ，张洪 安 ， 云 露 ， 林 璐 ， 王文 侠 中 国石化 西北油 田分公司 ， 新疆 乌鲁木 齐 ， 8 3 0 0 1 1 摘要 基于二维地震剖面的精细地质解释， 并结合钻井资料的分析， 提出了塔北地 区古生代 以来草湖凹陷形成演化的新认识， 认为 塔北草湖凹陷东、 西两侧斜坡的形成时间与形成机理存在明显的差异。凹陷西侧 中一上奥陶统 自东向西超覆沉积特征明显， 表明 西斜坡主要形成于加里东中期， 形成机理是在持续区域挤压背景下， 草湖地 区相对沉降， 阿克库勒地区相对隆升， 表现出沉积型凹 陷斜坡的特征； 而凹陷东侧可见奥陶系、 志留系等地层被强烈抬升并遭受剥蚀， 角度不整合于上泥盆统 一石炭系之下， 后者又角度 不整合于三叠系之下， 表明东斜坡主要形成于加里东晚期和海西早、 晚期的强烈构造变形， 以海西晚期为主， 表现 出构造型凹陷斜 坡的特征。草湖凹陷西侧有利于发育下奥陶统岩溶型地层圈闭， 凹陷东侧有利于发育志留系、 石炭系和三叠系超覆型岩性圈闭及 中一上奥陶统不整合型地层圈闭、 下奥陶统岩溶型地层圈闭， 它们是下一步油气勘探的重要方向。 关键词 沉积型凹陷斜坡； 构造型凹陷斜坡； 油气圈闭； 古生代； 草湖凹陷； 塔里木盆地 中图分类 号 T E l 2 1 ． 1 文献标识码 A Ne w i d e a s a bo u t t he e v o l ut i o n o f Ca o hu s a g i n t he n o r t he r n Ta r i m Ba s i n a nd i t s s i g n i fic a n c e f o r p e t r o l e u m g e o l o g y Y a o Z e w e i ， He G u a n g y u ， Z h e n g X i a o l i ， Q i L i x i n ， Z h a n g H o n g ’ a n ， Y u n L u ， L i n L u ， Wa n g We n x i a 1 ． D e p a r t m e n t o fE a a h S c i e n c e s ， Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ， H a n g z h o u ， Z h e j i a n g 3 1 0 0 2 7 ， C h i n a ； 2 ． N o r t h w e s t O i lfi e l d C o m p a n y o fS I N O P E C， U r u m q i ， X i n j i a n g 8 3 0 0 1 1 ， C h i n a Abs t r a c t Th e e v o l u t i o n o f Ca o h u s a g i n n o h e r n Ta r i m Ba s i n i s d i s c u s s e d i n t hi s p a p e r b a s e d o n g e o l o g i c a l i n t e r p r e t a t i o n o f t wo - d i me n s i o n a l s e i s mi c p r o fi l e s a n d a n a l y s i s o f d ril l i ng d a t a． W e p r e s e n t ne w i d e a s a b o u t t h e e v o l ut i o n o f Ca o h u s a g s i n c e Pale o z o i c． Th e t i me a n d me c h a n i s m o f f o r ma t i o n o f t h e e a s t e r n a n d we s t e rn s l o pe s o f Ca o h u s a g a r e a p p a r e n t l y d i f - f e r e n t ． I n t h e we s t e rn s i d e o f t h e s a g， t h e Mi d d l e Upp e r Or d o v i c i a n s h o w d i s t i n c t o v e r l a p p i n g c ha r a c t e ris t i c s f r o m e a s t t o we s t ， i n di c a t i n g t ha t t h e we s t e rn s l o p e o f Ca o h u s a g wa s d e v e l o p e d ma i n l y i n t h e Mi d d l e Ca l e d o n i a n a s t h e r e s u l t o f t h e s u b s i d i n g o f C a o h u a r e a a n d t h e u p l i f t i n g o f Ak e k u l e Up l i ft u n d e r t h e c o n t i n u o u s r e g i o n al c o mp r e s s i o n ． T h e w e s t e rn s l o p e ha s t h e c h a r a c t e ris t i c s o f d e p o s i t i o n a l s a g s l o p e ． W hi l e i n t h e e a s t e r n s i d e o f t h e s a g， t h e S i l u ria n Or d o v i c i a n we r e s t r o n g l y u p l i ft e d a n d e r o d e d a n d u n d e r l i e u n c o n f o rm a b l y t h e Up p e r D e v o n i a n - C a r b o n i f e r o u s ， wh i c h i n t u rn u n d e r l i e u n c o n f o rm a b l y t he Tria s s i c ． Th i s d e mo n s t r a t e s t h a t t h e e a s t e r n s l o pe wa s d e v e l o p e d i n t he L a t e Ca l e d o n i a n a s we l l a s t h e Ea r l y a nd La t e He r c y n i a n a s t h e r e s u l t o f t h e i n t e n s e t e c t o n i c d e f o r ma t i o n， wi t h t h e La t e He r c y ni a n b e i ng t h e d o mi na n t ． Th e e a s t - e r n s l o pe s h o ws t h e c ha r a c t e r i s t i c s o f s t r u c t u r a l s a g s l o p e． Th e we s t e r n s i d e o f Ca o hu s a g i s f a v o r a b l e f o r t h e de v e l o p me n t o f L a t e Or d o v i c i a n k a r s t s t r a t i g r a p h i c t r a p s ， wh i l e t h e e a s t e r n s i d e i s f a v o r a b l e for t h e d e v e l o p me n t o f o v e r l a p p e d l i t h o l o g i c t r a p s i n t h e S i l u r i a n， C a r b o n i f e r o u s a n d T r i a s s i c ， u n c o n f o r mi t y s t r a t i g r a p h i c t r a p s i n t h e Up p e r - Mi d d l e Or d o v i c i a n， a s w e l l a s t h e k a r s t s t r a t i g r a p h i c t r a p s i n t h e L o w e r O r d o v i c i a n ． T h e y a r e t h e ma j o r p o t e n t i a l e x p l o r a t i o n t a r g e t s i n t he f u t u r e ． Ke y wo r ds de p o s i t i o n a l s a g s l o p e， s t r uc t u r a l s a g s l o p e， p e t r o l e u m t r a p， Pa l e o z o i c， Ca o hu s a g， Ta r i m Ba s i n 草湖 凹陷位于塔里木盆地北部沙雅 塔 北 隆起 的东段 ， 西接阿克库勒 凸起 ， 南邻满加尔坳陷 ， 东北以 巴里英断裂为界与库尔勒鼻凸相邻 ， 是盆地 内部的一 个三级构造单元 图 1 。 前人研究表明， 古生代时期 草湖地 区在前震旦 系 浅变质的结晶基底上 自下而上沉积 了寒武系、 奥 陶系 、 志留系、 泥盆系、 石炭系和二叠系等 巨厚的海 、 陆相地 层 卜 。期间， 先后经历 了中 一晚奥 陶世至志 留纪末 收稿 日期 2 0 1 21 01 2； 修订 日期 2 0 1 3 0 4 0 2 。 第一作者简介 姚泽伟 ， 1 9 8 7 一 ， 男 ， 博士研究生 ， 构造地 质学、 岩石学 。E ma i l z e a l w a y z j u ． e d u ． c n 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 姚泽伟， 等． 塔北草湖凹陷形成演化新认识及油气地质意义 3 7 5 [ 1 6 ] [ 1 7 ] [ 1 8 ] [ 1 9 ] [ 2 0 ] [ 2 1 ] [ 2 2 ] [ 2 3 ] [ 2 4 ] 刘景彦 ， 林畅松， 李思田， 等． 塔中一 塔北志留系沉积层序的不对 称结构及其构造意义 [ J ] ． 岩石学报 ， 2 0 1 1 ， 2 7 1 2 9 7 3 0 9 ． L i u J i n g y a n， L i n Ch a n g s o n g， L i S i t i a n， e t a 1 ． Di ffe r e n t i a l d e p o s i t i o n a l a r c h it e c t u r e o f S i l u ria n s e q u e n c e s a n d i t s t e c t o n i c s i g n i fic a n c e i n T a z h o n g a n d T a b e i a r e a s o f T a r i m B a s i n [ J ] ． A c t a P e t rol o g i c a S i n i c a ， 2 0 1 1 ， 2 7 1 2 9 73 0 9 ． 张光亚， 赵文智， 王红军， 等． 塔里木盆地多旋回构造演化与复合 含油气系统[ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 0 7 ， 2 8 5 6 5 36 6 3 ． Z h a n g G u a n g y a ， Z h a o We n z h i ， Wa n g Ho n g j u n， e t a1． M u l t i c y c l e t e e - t o n i c e v o l u t i o n a n d c o mp o s i t e p e t r o l e u m s y s t e ms i n t h e T a rim B a s i n [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o g y ， 2 0 0 7 ， 2 8 5 6 5 3 6 6 3 ． I Ji n C S， Ya n g H J ， L i u J Y， e t a 1 ． Di s t rib u t i o n a n d e ros i o n o f t h e P a l e o z o i c t e c t o n i c u n c o n f o r mi t i e s i n the T a fi m B a s i n， No r t h we s t Ch i n a s i g n i fic a n c e f o r t h e e v o l u t i o n o f p a l e o u p l i f t s a n d t e c t o n i c g e o g r a p h y d u ri n g d e f o r m a t i o n [ J ] ． J o u r n al o f A s i a n E a r t h S c i e n c e s ， 2 0 1 2 ， 4 6 2 11 9 ． 李日俊 ， 杨海军 ， 赵岩 ， 等． 南 天山区域 大地构造与演化 [ J ] ． 大 地 构造与成矿学 ， 2 0 0 9 ， 3 3 1 9 41 0 4 ． L i Y u e j u n， Y a n g Ha i j H a， Z h an r a n ， e t a 1 ． T e c t o n i c f r a me w o r k a n d e v o l u t i o n o f s o u t h T i ans h a n ． N W C h i n a 『 J ] ． G e o t e c t o n i c a e t Me t all o g e n i a ， 2 0 0 9， 3 3 1 9 41 0 4 ． Ka n gY Z． Ka n gZH． Te c t o n i c e v o l u t i o nan d o il a n d g a s o fT a r i m b a - s i n [ J ] ． J o u r n a l o f S o u t h e a s t A s i a n E a r t h S c i e n c e s ， 1 9 9 6， 1 3 3 5 3l 7 3 2 5 ． 张云鹏 ， 任建业 ， 阳怀忠 ， 等． 塔里木盆地轮南低 凸起 构造特征及 演化 [ J ] ． 石油与天然气地质 ， 2 0 1 1 ， 3 2 3 4 4 0 4 4 7， 4 6 0 ． Z ha n g Yu n p e n g， Re n J i a n y e， Yang Hu a i z h o n g， e t a 1 ． S t ruc t u r e f e a t u re s a n d i t s e v o l u t i o n o f L u n n a n l o w u p l i f t ， th e T a r i m B a s i n [ J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o g y ， 2 0 1 1 ， 3 2 3 4 4 0 447， 4 6 0 ． 顾忆． 塔里木盆地北部塔河油田油气藏成藏机制[ J ] ． 石油实验 地质， 2 0 0 0 ， 2 2 4 3 0 7 3 1 2 ． Gu Yi ． F o r ma t i o n me c h an i s m o f h y d roc a r b o n p o o l s i n T a h e o i l fie l d o f t h e N o rt h e rn T a r i m B a s i n[ J ] ． P e t rol e u m G e o l o gy ＆ E x p e ri me n t ， 2 0 0 0， 2 2 4 3 0 73 1 2 ． 林忠民． 塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特征及成藏条件 [ J ] ． 石 油学报 ， 2 0 0 2 ， 2 3 3 2 32 6 ． L i n Z h o n g min．C a r b o n a t e roc ks r e s e r v o i r f e a t u r e s an d a c c u mu l a t i o n c o n d i t i o n s i n th e Or d o v i c i a n o f T a he o i l f l e l d i n No r t h e r n Ta r i m Basi n [ J ] ． Ac t a P e t r o l e i S i n i c a ， 2 0 0 2 ， 2 3 3 2 32 6 ． 倪新锋 ， 张丽娟 ， 沈安 江， 等 ． 塔北地 区奥 陶系碳 酸盐岩古岩溶类 型、 期次及叠合关系[ J ] ． 中国地质， 2 0 0 9 ， 3 6 6 1 3 1 2 1 3 2 1 ． N i X i n f e n g ， Z h a n g L ij H a ll ， S h e n A n j i ang ， e t a 1 ． P a l e o - k a r s t i f i c a t i o n t y p e s， k a r s t i f i c a t i o n p e rio d s and s u p e ri mp o s i t io n r e l a t i o n s hip o f O r d o - v i c i a n c a r b o n a t e s i n n o r t h e rn T a r i m B a s i n[ J ] ． Geo l o gy i n C h i n a ， [ 2 5 ] [ 2 6 ] [ 2 7 ] [ 2 8 ] [ 2 9 ] [ 3 O] [ 3 1 ] 【 3 2 ] 2 0 0 9， 3 6 6 1 3 1 21 3 2 1 ． 漆立新 ， 云露． 塔河油 田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育 特征与主控 因 素[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 0 ， 3 1 1 1 1 2 ． Q i L ix i n ， r u n L u ． D e v e l o p m e n t c h a r a c t e ri s t i c s a n d ma i n c o n t rol l in g f a c t o r s o f t h e O r d o v i c i a n c a r b o n a t e k a r s t i n T a h e o i lf i e l d 『 J ] ． O i l ＆ G a s G e o l o gy， 2 0 1 0 ， 3 1 1 11 2 ． 何治亮 ， 彭守涛 ， 张涛． 塔里 木盆地塔河 地区奥 陶系储层形成 的 控制因素与复合 一 联合成因机制[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 1 0 ， 3 1 6 7 4 3 7 5 2 ． He Zh il i a n g， P e n g S h o u t a o， Z h a n g T a o ． C o n t r o l l i n g f a c t o r s an d g e n e t i c p a t t e rn o f t h e Or d o v i c i a n r e s e r v o i rs i n t h e T a h e a r e a ． Ta r i m Basi n [ J ] ． O i l ＆G a s G e o l o gy， 2 0 1 0 ， 3 1 6 7 4 3 7 5 2 ． 黄继文 ， 顾忆 ， 丁勇， 等． 塔里木盆地北部地区上奥 陶统烃源 条件 [ J ] ． 石油 与天然气地质 ， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 5 3 8 5 8， 8 6 6 ． H u a n g J i w e n， G u Y i ， D i n g Y o n g ， e t a 1 ． U p p e r O r d o v i c i a n s o u rce r o c k s i n n o h e r n T a r i m B a s i n[ J ] ． O i l＆ G a s Geo l o gy， 2 0 1 2 ， 3 3 6 8 5 38 5 8， 8 6 6． 赵靖舟 ． 塔 里木 盆地 北部 寒武一奥 陶系 海相 烃 源岩 重新 认识 [ J ] ． 沉积学报 ， 2 0 0 1 ， 1 9 1 1 1 71 2 4 ． Z h a o J i n g z h o u ． E v o l u a t i o n o n t h e Ca mb ria n Or d o v i e i a n ma r i n e s o u rce r o c k s f r o m the N o r t h T a r i m B a s i n [ J ] ． A c t a S e d i me n t o l o g i c a S i n i c a ， 2 0 0 1 ， 1 9 1 1 1 71 2 4 ． 翟晓先 ， 云露 ． 塔里木盆地塔河大型油 田地质特征及勘探思路 回 顾 [ J ] ． 石油与天然气地 质， 2 0 0 8 ， 2 9 5 5 6 55 7 3 ． Zh a i Xi a o x i a n， Yu n L u ． Ge o l o gy o f g i a n t T a h e o i l f i e l d a n d a r e v i e w o f e x p l o r a t i o n t h i n k i n g i n t h e T a r i m B a s i n[ J ] ． O i l＆ Gas G e o l o g y ， 2 0 0 8 ， 2 9 5 5 6 55 7 3 ． 朱光有 ， 张水 昌， 壬欢欢 ， 等． 塔里木盆地北部深层风化壳储层 的 形成与分布[ J ] ． 岩石学报， 2 0 0 9 ， 2 5 1 0 2 3 8 4 2 3 9 8 ． Z h u Gu an gy o u， Z h an g S h u i c ha n g， W a n g Hu an h u a n， e t a 1 ． T h e for ma t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f d e e p we a t h e ri ng e rns t i n No rth T a r i m Basi n [ J ] ． A c t a P e t r o l o g i c a S i n i c a ， 2 0 0 9， 2 5 1 0 2 3 8 4 2 3 9 8 ． 顾忆， 邵志兵 ， 赵明， 等． 塔里木盆地巴楚隆起油气保存条件与勘 探方向[ J ] ． 石油实验地质， 2 0 1 1 ， 3 3 1 5 O一 5 5 ． Gu Yi ， S h a o Zh i b i n g， Zh a o Ming ， e t a 1 ． Hy d roc arb o n p r e s e rva t i o n a n d e x p l o r a t i o n i n B a c h u U p l i ft o f T a r i m B asi n [ J ] ． P e t rol e u m G e o l o gy ＆ E x p e ri m e n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 1 5 05 5 ． 张福顺 ， 李建 交 ， 林东升． 塔 里木盆地 巴麦地 区奥 陶系鹰 山组孔 缝型储 层特征 与评 价 [ J ] ． 石 油 实验地 质 ， 2 0 1 1 ， 3 3 2 1 2 4 1 2 9． Z h a n g F u s h u n ， L i J i a n j i a o ， L i n D o n g s h e n g ． C h a r a c t e ri s t i c s and e v al u a t i o n o f f r a c t u r e - po r e res e r v o i r o f Or d o v i c i a n Yi n g s h a n F o r ma t i o n i n B a c h u - M a i g a i t i regio n ， T a r i m B asi n [ J ] ． P e t r o l e u m G e o l o gy ＆E x p e r i - m e n t ， 2 0 1 1 ， 3 3 2 1 2 41 2 9 ． 编辑张亚雄 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m