塔里木盆地奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的特征與分布①

王成林 鄔光輝 崔文娟 唐子軍 周 波 屈泰來(lái) 高 力

(1.中國(guó)石油大學(xué) 北京 102249;2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083;3.中國(guó)地質(zhì)圖書館 北京 100083)

塔里木盆地奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的特征與分布①

王成林1,2鄔光輝2崔文娟3唐子軍2周 波2屈泰來(lái)2高 力2

(1.中國(guó)石油大學(xué) 北京 102249;2.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 北京 100083;3.中國(guó)地質(zhì)圖書館 北京 100083)

塔里木盆地早奧陶世晚期進(jìn)入伸展轉(zhuǎn)向擠壓的區(qū)域構(gòu)造背景,造成臺(tái)緣帶撓曲下沉與臺(tái)內(nèi)地貌起伏,有利中下奧陶統(tǒng)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的發(fā)育。鉆井資料表明鷹山組臺(tái)內(nèi)灘以中高能砂屑灘為主,臺(tái)內(nèi)灘主要分布在鷹山組上部,縱向上多旋回疊置,橫向呈透鏡狀尖滅。通過(guò)井-震標(biāo)定,鷹山組臺(tái)內(nèi)灘在地震響應(yīng)上多具有平緩頂?shù)酌娴那馉钔獠啃螒B(tài),內(nèi)部多出現(xiàn)高頻雜亂反射,有的出現(xiàn)多層斜交或前積反射,翼部圍巖具有超覆與斜交反射,具有不同于圍巖的強(qiáng)振幅特征。結(jié)合地震響應(yīng)特征,利用地層厚度、地震屬性等作圖方法,可以進(jìn)行臺(tái)內(nèi)灘的預(yù)測(cè)與識(shí)別。地震區(qū)域追蹤判識(shí)表明,塔里木盆地中西部鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育,多呈團(tuán)塊狀形態(tài),大小不一,一般規(guī)模在100～300 km2,發(fā)育總面積達(dá)12 000 km2,集中分布區(qū)有塔北南緣、塔中北斜坡、和田河氣田及其周緣等三大區(qū)塊,并多沿古隆起斜坡分布。塔里木盆地臺(tái)內(nèi)灘類型多、分布廣,是下古生界碳酸鹽巖從臺(tái)緣帶向臺(tái)內(nèi)擴(kuò)展的值得深入研究的有利探索領(lǐng)域。

塔里木盆地 臺(tái)內(nèi)灘 鷹山組 地震響應(yīng) 勘探

塔里木盆地下古生界海相碳酸鹽巖油氣成藏條件優(yōu)越,近年來(lái)發(fā)現(xiàn)了輪南-塔河、塔中、牙哈-英買力三大油氣田群,三級(jí)油氣地質(zhì)當(dāng)量逾30億噸油當(dāng)量,成為塔里木盆地油氣勘探開發(fā)的重要領(lǐng)域[1～5]。塔里木盆地碳酸鹽巖油氣勘探與沉積儲(chǔ)層研究主要集中在奧陶系風(fēng)化殼、奧陶系臺(tái)緣帶礁灘體,由于奧陶系碳酸鹽巖油氣主要受儲(chǔ)層控制[4,5],近年來(lái)對(duì)奧陶系臺(tái)緣帶沉積類型與特征、層序地層與巖相古地理進(jìn)行了深入研究[6～10],提出了多種臺(tái)緣帶發(fā)育模式;在臺(tái)緣帶儲(chǔ)層特征、成因與分布等方面取得很多成果[9,11～17],從沉積相對(duì)儲(chǔ)層的控制作用,以及準(zhǔn)同生期、暴露期及埋藏期等多種建設(shè)性溶蝕作用等多方面探討了古老臺(tái)緣帶儲(chǔ)層發(fā)育的主控因素。成熟盆地的勘探與研究表明,比臺(tái)緣帶更為廣闊的臺(tái)地內(nèi)部高能相帶是有利油氣成藏領(lǐng)域,可能形成大型油氣田[18,19]。目前塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖的勘探與研究主要集中在臺(tái)地邊緣相帶,臺(tái)地內(nèi)部巖相古地理缺少系統(tǒng)研究[8,9,20],儲(chǔ)層發(fā)育與分布規(guī)律尚不清楚,制約了油氣勘探向廣闊臺(tái)地內(nèi)部的拓展。本文通過(guò)井震結(jié)合,分析奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育特征,通過(guò)地震追蹤與工業(yè)成圖刻畫臺(tái)內(nèi)灘的分布,為塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖勘探從臺(tái)緣帶向廣闊的臺(tái)地內(nèi)部擴(kuò)展奠定基礎(chǔ)。

1 鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育的地質(zhì)背景

早中奧陶世鷹山組塔里木盆地中西部發(fā)育大型的碳酸鹽巖臺(tái)地[8](圖1),面積達(dá)26 X104km2,厚度一般在300～600 m,分布穩(wěn)定。在塔北隆起、塔中隆起、東南隆起等古隆起的高部位鷹山組因構(gòu)造抬升剝蝕而出現(xiàn)局部缺失;縱向上發(fā)育兩套完整三級(jí)層序[10],上部以灰色、深灰色中-厚層狀泥-粉晶灰?guī)r為主,夾砂屑灰?guī)r,下部為灰色、深灰色灰?guī)r、云質(zhì)灰?guī)r互層。

Ye Haimin等綜合西昆侖可靠的年代學(xué)資料研究[21],確認(rèn)在早奧陶世晚期古昆侖洋已發(fā)生俯沖消減作用,表明塔里木板塊南緣從早期的被動(dòng)大陸邊緣轉(zhuǎn)向活動(dòng)大陸邊緣,塔里木盆地開始從伸展轉(zhuǎn)向聚斂擠壓的歷程。受控板塊邊緣構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)換,塔里木盆地從東西向伸展轉(zhuǎn)為南北向擠壓,中下奧陶統(tǒng)鷹山組沉積期盆地內(nèi)部處于區(qū)域伸展向區(qū)域擠壓的構(gòu)造過(guò)渡背景(圖1),盆地內(nèi)部也開始出現(xiàn)構(gòu)造-沉積的變遷。在此構(gòu)造-沉積轉(zhuǎn)換期,塔里木盆地西部碳酸鹽巖臺(tái)地內(nèi)部開始產(chǎn)生一系列構(gòu)造-沉積特征的變化,其發(fā)生時(shí)間略滯后于板塊邊緣的構(gòu)造作用,主要在中奧陶世才出現(xiàn)明顯的響應(yīng):

(1)地層巖性出現(xiàn)突變

圖1 塔里木盆地及其鄰區(qū)早中奧陶世鷹山組沉積期構(gòu)造古地理圖Fig.1 Tectonic-palaeogeographic map of Ordovician Yingshan Formation in Tarim basin and its neighbourhood

塔里木盆地西部碳酸鹽巖臺(tái)地寒武紀(jì)-早奧陶世地層分布穩(wěn)定,至中奧陶世沉積時(shí),巖石地層單元出現(xiàn)分異,不同地區(qū)的地層巖性出現(xiàn)較大變化,巴楚地區(qū)中奧陶世一間房組發(fā)育臺(tái)地邊緣礁灘體[8,10],向柯坪逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樾逼孪嗨_爾干組泥巖,直接覆蓋在大灣溝組臺(tái)地相碳酸鹽巖之上,巖性巖相迥然不同。

(2)盆內(nèi)東西向展布的古隆起出現(xiàn)雛形

塔中Ⅰ號(hào)帶鷹山組明顯比下盤厚,其厚度差異達(dá)300 m,表明塔中東西向隆起開始顯現(xiàn),并產(chǎn)生南北分帶的地層分布格局,形成上奧陶統(tǒng)良里塔格組與下奧陶統(tǒng)鷹山組之間大型的不整合,在塔中隆起上整體缺失中奧陶統(tǒng)一間房組、上奧陶統(tǒng)吐木休克組[8,22]。

(3)沉積相帶開始明顯分異

從寒武紀(jì)-早奧陶世東西分異的沉積格局轉(zhuǎn)變?yōu)橹袏W陶世一間房組沉積期的南北分異[8],塔北南緣一間房組高能相帶呈東西展布,形成孤立臺(tái)地,南部滿西地區(qū)一間房組相變?yōu)槟嗷規(guī)r、泥巖組合,其分布與鷹山組明顯不同,表明一間房組沉積期已發(fā)生沉積轉(zhuǎn)換。

由此可見,早奧陶世末期,塔里木盆地與全球同步形成伸展轉(zhuǎn)向擠壓的構(gòu)造背景,中奧陶世塔里木盆地內(nèi)部已發(fā)生明顯的構(gòu)造、沉積分異,中奧陶世應(yīng)是當(dāng)時(shí)構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的下限,也就是最晚在中奧陶世一間房組沉積前塔里木盆地已進(jìn)入擠壓環(huán)境。

在輪南-古城臺(tái)緣帶上鉆探了古城4井,其鷹山組下部砂屑灰?guī)r較發(fā)育,上部以砂屑泥晶灰?guī)r、藻粘結(jié)巖為主,下部粒度粗、上部粒度細(xì),表明臺(tái)緣帶鷹山組向上呈現(xiàn)水體變深、能量漸弱的趨勢(shì),鷹山組上部臺(tái)緣帶礁灘體不發(fā)育。結(jié)合地震剖面分析,臺(tái)緣帶的古城4井區(qū)鷹山組地層比臺(tái)內(nèi)薄,表現(xiàn)為從臺(tái)地向臺(tái)地邊緣逐漸減薄的緩坡,臺(tái)緣帶沉積較薄,礁灘體欠發(fā)育,屬中低能臺(tái)緣帶。

由于鷹山組沉積期臺(tái)地邊緣水體深,高能帶不發(fā)育,缺少障壁遮擋,在區(qū)域擠壓過(guò)程中臺(tái)內(nèi)微地貌出現(xiàn)起伏,有利臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育。在臺(tái)地內(nèi)部塔中、輪南、巴楚等臺(tái)地內(nèi)部地區(qū)鉆遇高能臺(tái)內(nèi)灘[20],塔中12、輪南392、塘參1、瑪4等井發(fā)育多層厚逾50 m的粒屑灘。因此,奧陶紀(jì)鷹山組沉積期間,在區(qū)域構(gòu)造擠壓背景下,造成臺(tái)地內(nèi)部隆升與地貌起伏,碳酸鹽巖臺(tái)地開始出現(xiàn)分異,臺(tái)緣帶撓曲下沉,水體加深,臺(tái)緣礁灘體欠發(fā)育,而處于廣闊無(wú)障壁的臺(tái)內(nèi)高地有利臺(tái)內(nèi)灘的發(fā)育(圖2)。

圖2 塔里木盆地奧陶紀(jì)鷹山組沉積期臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育背景Fig.2 The developmentmodel of the intra-platform beach of Ordovician Yingshan Formaiton in Tarim basin

圖3 塔里木盆地奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘巖芯、薄片A。輪古392,巖芯8筒1/17,砂屑灰?guī)r,雙向交錯(cuò)層理;B。輪南631,5918.79 m,亮晶砂屑灰?guī)r,單偏光 X 50;C。中古203,6571.81m,亮晶含鮞粒砂屑灰?guī)r,鑄體 X50;D?，?井,2037.42m,亮晶藻鮞砂屑灰?guī)r,鑄體 X50Fig.3 The cores and slice sections of intra-platform beaches of Ordovician Yingshan Formaiton in Tarim basin

2 鷹山組臺(tái)內(nèi)灘沉積特征

通過(guò)大量的巖芯與薄片觀察,發(fā)現(xiàn)塔里木盆地中下奧陶統(tǒng)鷹山組臺(tái)內(nèi)粒屑灘發(fā)育,主要為砂屑灘,含有砂礫屑灘、鮞粒砂屑灘等,巖性主要由中-厚層泥-亮晶砂屑灰?guī)r,以及砂礫屑灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r組成(圖3),其間夾薄層泥晶灰?guī)r、藻粘結(jié)巖。砂屑灘巖性以灰色中-厚層狀泥-亮晶砂屑灰?guī)r、藻砂屑灰?guī)r為主,夾薄層砂礫屑灰?guī)r、含礫砂屑灰?guī)r、鮞粒灰?guī)r等。顆粒含量一般75%以上,顆粒磨圓、分選中等-好,主要為亮晶膠結(jié)。砂礫屑灘巖性為灰-淺灰色泥-亮晶藻礫屑灰?guī)r、含礫砂屑灰?guī)r,以及泥-亮晶砂屑灰?guī)r。顆粒含量一般70%以上,磨圓度中等,分選中等-差。

輪南東部地區(qū)砂屑灘發(fā)育(圖3A、圖3B、圖4A),巖性多以亮晶膠結(jié)的砂屑灰?guī)r為主,分選、磨圓一般,夾砂礫屑灰?guī)r,發(fā)育低角度交錯(cuò)層理,見生物擾動(dòng)構(gòu)造?？v向上砂屑灰?guī)r夾薄層泥灰?guī)r多旋回不等厚互層,砂屑灘厚度在10～60 m。西部英買2井區(qū)臺(tái)內(nèi)灘厚度較薄,規(guī)模較小,由東向西,臺(tái)內(nèi)灘厚度逐漸變小,呈席狀或透鏡狀展布,井間橫向變化大。巴楚地區(qū)鷹山組高能砂屑灘發(fā)育,夾有鮞粒砂屑灘(圖3D、圖4C)。巖性以亮晶砂屑灰?guī)r為主,含有亮晶鮞粒灰?guī)r,夾薄層泥晶灰?guī)r。砂屑灘與灘間海不等厚互層,砂屑灰?guī)r厚度一般在20～50 m。塔中鷹山組以砂屑灘為主,含有砂礫屑灘(圖3C、圖4B)。巖性以亮晶砂屑灰?guī)r為主,其次為砂礫屑灰?guī)r,以及鮞?；?guī)r、藻粘結(jié)巖。塔中鷹山組取芯少,鉆井揭示臺(tái)內(nèi)灘厚度較薄,一般在10～30 m。

圖4 塔里木盆地鷹山組臺(tái)內(nèi)灘沉積綜合柱狀圖Fig.4 The comprehensive synthesis column sections of the intra-platform beaches of Yingshan Formation in Tarim basin

圖5 塔北南緣奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘井間對(duì)比Fig.5 The correlation of the intra-platform beaches of Ordovician Yingshan Formation in the southern Tabei uplift

鉆井巖芯分析表明,鷹山組臺(tái)內(nèi)灘主要分布在其上部,具有多層多旋回發(fā)育的特征(圖4、圖5)。臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育井縱向多達(dá)5～8層灘體疊置,巴楚地區(qū)臺(tái)內(nèi)灘厚度大,英買力井區(qū)厚度較薄。鉆遇臺(tái)內(nèi)灘顆?；?guī)r單層厚度一般在數(shù)米至30 m,最厚可達(dá)60 m,在井間變化大,臺(tái)內(nèi)灘不發(fā)育的鄰井可能只有一些薄層的顆?；?guī)r發(fā)育,橫向上呈透鏡狀展布(圖5),臺(tái)內(nèi)灘顆?；?guī)r橫向尖滅快。鷹山組臺(tái)內(nèi)灘井間橫向遷移頻繁,但在主體部位縱向疊加效應(yīng)明顯,表明臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育的部位具有繼承性發(fā)育的特征。

3 鷹山組臺(tái)內(nèi)灘地震響應(yīng)特征與追蹤

由于臺(tái)內(nèi)灘與圍巖多有厚度差異、沉積結(jié)構(gòu)的不同[20,23],通過(guò)井-震標(biāo)定可以識(shí)別與追蹤(圖6)。

外部形態(tài)上,在地震剖面上鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育部位具有寬緩丘狀外部形態(tài)(圖6),或是呈透鏡狀,頂面多具有平緩平頂,少數(shù)為圓滑起伏橢圓頂。臺(tái)內(nèi)灘兩翼多具有不對(duì)稱結(jié)構(gòu),一般有陡翼與緩翼之分,可能與兩翼沉積期的能量不同相關(guān)。臺(tái)內(nèi)灘周邊的圍巖呈超覆或斜交在臺(tái)內(nèi)灘翼部,直至向上超覆披覆在臺(tái)內(nèi)灘之上,反映灘體淹沒消失后為低能泥晶灰?guī)r覆蓋,地震波組特征與臺(tái)內(nèi)灘有差異。臺(tái)內(nèi)灘上凸幅度普遍較小,與周緣圍巖高差一般在30～50 m,高差較大的可達(dá)100 m。臺(tái)內(nèi)灘底部多近于平滑的微起伏線狀延伸,也有比較平直的,多具有明顯的反射界面,下部地層多有微弱的凸起,局部灘體底面有輕微的上凸形態(tài),有的灘體底面模糊不清。

地震剖面上臺(tái)內(nèi)灘內(nèi)部反射特征復(fù)雜(圖6)。臺(tái)內(nèi)灘內(nèi)部多出現(xiàn)高頻雜亂反射,異常的強(qiáng)弱振幅變化頻繁,有的出現(xiàn)斜交前積現(xiàn)象,也出現(xiàn)空白反射,可能與臺(tái)內(nèi)灘有多種沉積構(gòu)造有關(guān)。有的地震剖面上臺(tái)內(nèi)灘內(nèi)部出現(xiàn)層狀地震反射結(jié)構(gòu),可能指示是多旋回灘體的疊加,具有一定的呈層性。臺(tái)內(nèi)灘頂面多呈弱反射、雜亂反射,上覆有較厚泥質(zhì)條帶灰?guī)r段的地區(qū)可能出現(xiàn)不連續(xù)強(qiáng)振幅。有的臺(tái)內(nèi)灘由于有側(cè)向加積或前積的砂礫屑灰?guī)r發(fā)育,在地震剖面上臺(tái)內(nèi)灘內(nèi)部出現(xiàn)斜交或前積反射特征。臺(tái)內(nèi)灘底面多呈弱振幅、不連續(xù)短軸狀或雜亂反射,也有斷續(xù)強(qiáng)波組出現(xiàn),但不同于圍巖。由于受地震分辨率的影響,臺(tái)內(nèi)灘內(nèi)部反射特征變化大,核部多出現(xiàn)波形變亂、變?nèi)醯奶卣?與圍巖均一的反射特征不一致。

圖6 輪古392井鷹山組臺(tái)內(nèi)灘井-震標(biāo)定Fig.6 The calibration in seismic profile of the intra-platform beach of Yingshan Formation in Tarim basin

圖7 塔北隆起英買2地區(qū)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘地震層序厚度(A)及其均方根振幅(B)Fig.7 The thickness(A)and mean amplitude(B)of the Yingshan Formation intra-platform beaches in Yingmai2 area in Tabei uplift

鷹山組上部臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育,在臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育層段的下部有區(qū)域性可追蹤的強(qiáng)波組(圖6),通過(guò)區(qū)域強(qiáng)波組輔助層Tg5-3與碳酸鹽巖頂面Tg5'反射層的連續(xù)追蹤,可以確定臺(tái)內(nèi)灘分布的層段。由于在臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育部位,多有地層加厚現(xiàn)象,通過(guò)臺(tái)內(nèi)灘頂?shù)装j(luò)面的地震層序厚度成圖,地層加厚的地區(qū)可能就是臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育區(qū)(圖7A),大體能圈定臺(tái)內(nèi)灘的分布及其厚度。受資料品質(zhì)的限制,地層厚度圖多不規(guī)則,但平面的輪廓范圍基本可信。結(jié)合反射特征與鉆井資料,通過(guò)臺(tái)內(nèi)灘所在地震層序厚度的變化,可以進(jìn)行鷹山組臺(tái)內(nèi)灘分布的識(shí)別與預(yù)測(cè)。由于臺(tái)內(nèi)灘地震響應(yīng)特征不同于圍巖,在振幅、頻率等地震屬性上也有異常響應(yīng),地震均方根振幅區(qū)變強(qiáng)的區(qū)塊多是臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育有利區(qū)(圖7B),英買2井區(qū)地震均方根振幅異常與厚度追蹤的臺(tái)內(nèi)灘分布相近,在邊緣部位受資料與方法不同的限制有一定的差異,相互結(jié)合可以比較有效的確定臺(tái)內(nèi)灘的分布,表明地震屬性也是臺(tái)內(nèi)灘預(yù)測(cè)的適用方法。通過(guò)多種方法的對(duì)比研究,結(jié)合鉆井分析,可以綜合確定鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的分布,刻畫臺(tái)內(nèi)灘的形態(tài)與規(guī)模。

通過(guò)地層厚度、地震相結(jié)合地震屬性研究,開展了塔里木盆地西部鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的追蹤與刻畫,結(jié)合鉆井分析發(fā)現(xiàn)西部碳酸鹽巖臺(tái)地鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育(圖8)。在塔北南緣中東部、塔中北斜坡、和田河氣田及其周緣等地區(qū)都有大量的臺(tái)內(nèi)灘分布,綜合判識(shí)臺(tái)內(nèi)灘合計(jì)總面積達(dá)12 000 km2。由于較小規(guī)模的臺(tái)內(nèi)灘在地震上響應(yīng)特征不明顯,難以準(zhǔn)確判識(shí);同時(shí)在地震資料品質(zhì)比較差的巴楚隆起、塔中南斜坡等地區(qū),不能有效進(jìn)行臺(tái)內(nèi)灘的識(shí)別與預(yù)測(cè),因此鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的個(gè)數(shù)會(huì)更多、總體規(guī)模會(huì)更大。

地震追蹤表明,鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的大小不一、形態(tài)各異,多以團(tuán)塊狀、橢圓形、條帶狀分布(圖8)。由于地震剖面上是多套臺(tái)內(nèi)灘疊加的綜合效果,地震識(shí)別的臺(tái)內(nèi)灘一般比鉆井揭示的規(guī)模大。臺(tái)內(nèi)灘的規(guī)模一般在100～300 km2,大的可達(dá)1 000 km2;識(shí)別出的臺(tái)內(nèi)灘復(fù)合體的厚度一般在150～400 m,厚度較薄的臺(tái)內(nèi)灘在二維地震上形態(tài)比較模糊,但三維地震工區(qū)內(nèi)可以判識(shí),在輪南、塔中地區(qū)有低于100 m的臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育。臺(tái)內(nèi)灘的展布方向差異較大,但在各構(gòu)造單元內(nèi)有一定的規(guī)律。塔北南緣臺(tái)內(nèi)灘多呈北東向展布,與東部臺(tái)緣帶近于平行,可能與臺(tái)緣帶具有相似的沉積面貌;在平面組合上呈東西向分布在塔北隆起的南斜坡上,具有與塔北古隆起南坡走向一致的特點(diǎn),可能與塔北古隆起開始出現(xiàn)雛形并形成的近東西向微地貌起伏特征有關(guān)。塔中北斜坡三維地震工區(qū)內(nèi)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘則呈北西走向,條帶狀展布特征明顯,沿塔中Ⅰ號(hào)構(gòu)造帶較發(fā)育,可能受控于北西向古隆起的隆升,塔中Ⅰ號(hào)構(gòu)造帶抬升形成北西向古地貌高地背景有利于臺(tái)內(nèi)灘的發(fā)育。和田河氣田及其周緣臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育,其走向有北東向與近東西向,可能與本區(qū)寬緩的古地貌起伏變化較大有關(guān)。

圖8 塔里木盆地中西部奧陶系鷹山組沉積相平面圖Fig.8 The sedimentary facies of Ordovician Yingshan Formation in the western Tarim basin

因此可見,塔里木盆地奧陶系碳酸鹽巖臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育,通過(guò)地震多方法結(jié)合可以刻畫臺(tái)內(nèi)灘的規(guī)模與分布。奧陶系鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育,規(guī)模遠(yuǎn)大于臺(tái)緣帶[8,10],是尋找高能儲(chǔ)集相帶的有利方向。塔里木盆地鷹山組臺(tái)內(nèi)灘類型多、疊合厚度大、發(fā)育面積巨大,在有利油氣成藏的古隆起斜坡區(qū)分布很多。塔中鷹山組臺(tái)內(nèi)灘經(jīng)過(guò)風(fēng)化殼巖溶作用,儲(chǔ)層層發(fā)育,已有大量油氣發(fā)現(xiàn),表明鷹山組臺(tái)內(nèi)灘具有基本的成藏地質(zhì)條件,是下古生界碳酸鹽巖從臺(tái)緣帶轉(zhuǎn)向臺(tái)內(nèi)勘探的有利方向。通過(guò)進(jìn)一步的儲(chǔ)層分布與預(yù)測(cè),圍繞塔中北斜坡、塔北南緣、和田河氣田周緣三大有利勘探方向深入工作,可能形成新的大型臺(tái)內(nèi)灘勘探開發(fā)接替領(lǐng)域。

4 結(jié)論

(1)塔里木盆地早奧陶世晚期進(jìn)入從伸展轉(zhuǎn)向擠壓的構(gòu)造-沉積轉(zhuǎn)換期,造成了臺(tái)緣帶撓曲下沉、臺(tái)內(nèi)起伏地貌,形成了有利于中下奧陶統(tǒng)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育的地質(zhì)條件。

(2)鉆井資料分析表明鷹山組臺(tái)內(nèi)灘廣泛發(fā)育,以砂屑灘為主,厚度一般在數(shù)米至30余米,具有3～ 8層多旋回縱向疊置,橫向上呈透鏡狀、席狀尖滅。

(3)塔里木盆地鷹山組臺(tái)內(nèi)灘地震響應(yīng)上具有丘狀外部形態(tài)、雜亂內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)、翼部超覆斜交反射,通過(guò)厚度圖、地震相、地震屬性等多方法結(jié)合,可以進(jìn)行鷹山組臺(tái)內(nèi)灘的地震識(shí)別與預(yù)測(cè)。

(4)地震區(qū)域追蹤判識(shí)鷹山組臺(tái)內(nèi)灘發(fā)育面積達(dá)12 000 km2,一般規(guī)模在100～300 km2,塔北南緣、塔中北斜坡、和田河氣田及其周緣是集中分布區(qū),臺(tái)內(nèi)灘的展布方向受控不同構(gòu)造單元的地貌走向。

(5)塔里木盆地鷹山組臺(tái)內(nèi)灘規(guī)模大、分布廣,在勘探下古生界碳酸鹽巖臺(tái)緣帶的同時(shí),臺(tái)內(nèi)灘是值得探索的有利領(lǐng)域。

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Characteristics and Distribution of Intra-Platform Beach of the Lower-M idd le Ordovician Yingshan Formation Carbonate in Tarim Basin

WANG Cheng-lin1,2WU Guang-hui2CUIWen-juan3TANG Zi-jun2ZHOU Bo2QU Tai-lai2GAO Li2
(1.China University of Petroleum,Beijing 102249; 2.Research Institute of Petroleum Exp loration and Development,CNPC Beijing 100083; 3.China Geological Library,Beijing 100083))

Based on the analysis of regional geology,and the discontinuity of stratum and lithology,the change of sedimentary facies,and the development of palaeo-uplifts,the transform stage of the regional deposition-tectonics cycles changed from extension to compression began at the end of the early Ordovician in Tarim basin.The early-middle Ordovician Yingshan Formation platform margin began bending and downwelling which caused the deepening upward depositional cycleswith middle-low energy reef-bank complex along themargin.And it is favorable for the intra-platform beach development of Yingshan Formation in the western platform in Tarim basin,when the intra-platform ascending with morphologic prominence and lacking of platform margin barriers.Based on the well data,medium-high energy arene beaches are well developed with some of grit and oolitic beaches in intra-platform in Yingshan Formation,with 3～8 layers of multi-cycles deposition aggraded vertically,and lenticular or sheet-like pinchout and changed quickly laterally.The seismic response of intra-platform beaches of Yingshan Formation is different from the adjacent formation by well-seismic calibration.It displayed variousmound and lenticular external shapes with lightly upper convex of the cap face and relatively even basal plane.The seismic wave of themost intra-platform beaches can be distinguished from the adjacent formation with weak reflection or chaotic reflection of top surface,butwith discontinuous and strong reflection in case of thick mudstone cap formation,and with weak amplitude,discontinuousminor axis shape or chaotic reflection or disconnection strongwave.There are overlap and oblique reflection on the flank and thinning phenomenon of the overburden layer in the seismic section.The internal ofmost beaches have high frequency chaotic reflection,abnormaly strong and weak amplitude alternation,and some of them have multilayer crossing or progradation reflection which indicated multicycle beaches aggradation.On the basis of the characteristics of seismic facies,the formation thickness and seismic attributions,prediction and identification of Yingshan Formation intra-platform can be carried out in thewestern Tarim basin.By the regional seismic tracing and identification,there developed many large areas of intra-platform beaches in Yingshan Formation with blocklike shape horizontally and different size, most of the scales between 100 km2and 300 km2,and the total area up to 12 000 km2。The intra-platform beaches mainly distributed in the southern slope of Tabeiuplift,the northern slope of Tazhong upliftand the periphery of Hetihe gas field,most ofwhich distributed along the slope of paleo-uplift.The Ordovician Yingshan Formation intra-platform beach,had better reservoirswithmany types and wide distribution and great superimposd thickness,is favorable research aspectof potential exploration region of carbonate after the platform margin reef-bank field found in Tarim basin.And more important discovery can be obtained in intra-platform beaches along the favorable accumulation slopes of palaeo-uplift bymeans of reservoirs seismic prediction to choose pay targets.

Tarim Basin;intra-platform beach;Yingshan Formation;seismic respond;exploration

王成林 男 1975年出生 高級(jí)工程師 石油地質(zhì) E-mail:wangchenglin@petrochina.com.cn

P512.2

A

1000-0550(2011)06-1048-10

①國(guó)家重大科技專項(xiàng)課題(編號(hào):2008ZX05004-02)資助。

2010-12-20;收修改稿日期:2011-01-15