塔北地區(qū)寒武紀(jì)深層白云巖構(gòu)造-巖相古地理特征及勘探方向

倪新鋒，陳永權(quán)，朱永進(jìn)，楊鵬飛，熊　冉

（1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州310023；2.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310023；3.中國(guó)石油塔里木油田分公司，新疆庫(kù)爾勒841000）

塔北地區(qū)寒武紀(jì)深層白云巖構(gòu)造-巖相古地理特征及勘探方向

倪新鋒1，2，陳永權(quán)3，朱永進(jìn)1，2，楊鵬飛3，熊冉1，2

（1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州310023；2.中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司碳酸鹽巖儲(chǔ)層重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，杭州310023；3.中國(guó)石油塔里木油田分公司，新疆庫(kù)爾勒841000）

由于塔北地區(qū)寒武系深層白云巖資料點(diǎn)少，有效恢復(fù)巖相古地理成為制約寒武系深層白云巖勘探領(lǐng)域優(yōu)選的關(guān)鍵地質(zhì)要素之一。利用有限的14口鉆井和4個(gè)野外露頭地質(zhì)資料點(diǎn)以及地震資料，探討了塔北地區(qū)寒武紀(jì)深層白云巖巖相古地理特征，精細(xì)刻畫了臺(tái)地類型及臺(tái)緣特征，并嘗試刻畫臺(tái)內(nèi)沉積分異。塔北地區(qū)寒武紀(jì)總體發(fā)育輪南斷控陡坡型臺(tái)緣和北部沉積緩坡型臺(tái)緣2種類型的臺(tái)緣，臺(tái)內(nèi)灘、膏云坪、膏鹽湖及臺(tái)內(nèi)洼地等沉積單元分異明顯。臺(tái)緣特征及臺(tái)內(nèi)沉積分異控制了儲(chǔ)蓋組合的配置，由此得出長(zhǎng)期繼承性隆起上的寒武系臺(tái)緣礁灘、礁后灘白云巖與蒸發(fā)鹽湖相膏鹽巖和蒸發(fā)潮坪相膏泥質(zhì)白云巖形成的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)蓋組合為有利的勘探方向。塔北地區(qū)寒武系具有2個(gè)現(xiàn)實(shí)的有利勘探區(qū)帶：輪南陡坡型臺(tái)緣帶和北部緩坡型臺(tái)緣帶，其中，輪南臺(tái)緣帶后側(cè)、瀉湖靠海一側(cè)的礁后灘儲(chǔ)層上覆致密碳酸鹽巖蓋層；北部臺(tái)緣帶藻丘及灘體復(fù)合型白云巖儲(chǔ)層上覆中、下寒武統(tǒng)泥晶白云巖、膏質(zhì)白云巖及含泥白云巖等致密蓋層。北部緩坡型臺(tái)緣帶儲(chǔ)蓋組合要優(yōu)于輪南陡坡型臺(tái)緣帶，勘探前景更為樂觀。

深層白云巖；構(gòu)造-巖相古地理；臺(tái)地邊緣；勘探方向；寒武紀(jì)；塔北地區(qū)

0　引言

塔里木盆地寒武系沉積了上千米厚的白云巖地層。塔北牙哈—英買力地區(qū)寒武系白云巖潛山油氣藏的發(fā)現(xiàn)，以及塔中地區(qū)中深1井和中深5井與塔西南地區(qū)玉北油田寒武系鹽下白云巖的重要突破［1］，均表明寒武系白云巖層系具備油氣規(guī)模成藏的基本石油地質(zhì)條件，勘探前景廣闊。在寒武紀(jì)構(gòu)造-巖相古地理編圖方面，前人已做過一些研究工作，但由于鉆遇寒武系的井較少，鉆穿寒武系的井就更少（迄今全盆地鉆遇寒武系40口井，鉆穿寒武系10口井），因此，其研究主要側(cè)重于對(duì)盆地邊緣寒武系露頭和單井沉積相的解剖，而對(duì)于寒武系整體的研究較少［2-7］。隨著塔里木盆地碳酸鹽巖油氣勘探逐步向寒武系深層發(fā)展，對(duì)更為精細(xì)的巖相古地理研究的需求也顯得更加迫切。巖相古地理的恢復(fù)主要是對(duì)臺(tái)緣帶、臺(tái)內(nèi)顆粒灘、臺(tái)內(nèi)膏云坪及臺(tái)內(nèi)洼陷等重要地質(zhì)單元的刻畫。目前塔里木盆地深層白云巖有利相帶為礁灘體［8-9］，主要分為2類：一類是臺(tái)緣礁灘體，見于柯坪地區(qū)蘇蓋特布拉克剖面和肖爾布拉克剖面下寒武統(tǒng)、輪南地區(qū)塔深1井和輪深2井中上寒武統(tǒng)以及古城地區(qū)古城8井和城探1井上寒武統(tǒng)等；另一類是臺(tái)內(nèi)灘，見于中深1、中深5、方1和康2等井下寒武統(tǒng)。這2類礁灘體均具備發(fā)育規(guī)模均質(zhì)儲(chǔ)層的條件。對(duì)于埋深達(dá)六七千米以上、鉆井資料稀少的寒武系深層白云巖來講，其臺(tái)緣帶在地震剖面上更易被識(shí)別，且儲(chǔ)層連片發(fā)育［10-11］。以相帶豐富、邊緣相帶比較發(fā)育且構(gòu)造較穩(wěn)定的塔北地區(qū)寒武紀(jì)為例，利用有限的鉆井和野外露頭地質(zhì)資料點(diǎn)及大量的地震相分析來探討該區(qū)寒武紀(jì)深層白云巖構(gòu)造-巖相古地理特征，精細(xì)刻畫臺(tái)地類型及臺(tái)緣特征，進(jìn)而嘗試性地刻畫臺(tái)內(nèi)沉積分異，并從儲(chǔ)蓋組合的角度指出有利的勘探方向。

1　構(gòu)造地質(zhì)背景

碳酸鹽巖沉積記錄往往受古地理構(gòu)造背景直接控制，即“構(gòu)造控盆，盆控相”［12］，因此，了解盆地的古構(gòu)造背景對(duì)古地理的研究意義重大。塔北地區(qū)寒武系是在前震旦系變質(zhì)巖基底上發(fā)育起來的一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展的古隆起，于加里東中—晚期形成凸起雛形，在海西早期受區(qū)域性擠壓抬升并形成向西南傾伏的呈北東向展布的大型鼻狀凸起［13］。塔北地區(qū)構(gòu)造演化大致經(jīng)歷了三大階段：晚加里東—早海西期穩(wěn)定抬升剝蝕期、晚海西—印支期擠壓抬升期及燕山—喜山期調(diào)整定型期，而決定構(gòu)造格局的古生界構(gòu)造形態(tài)主要形成于海西期，定型于早印支期［14-15］。在早古生代至晚古生代早期，塔里木盆地四面均被小洋盆包圍，其中北為天山洋，西至西南為昆侖洋，南為阿爾金洋，東為庫(kù)魯克塔格深海。盆地的古地理演化格局顯示其經(jīng)歷了一個(gè)較為完整的盆山轉(zhuǎn)化過程：早震旦世碎屑巖陸架→晚震旦世—早寒武世碳酸鹽緩坡和陸架→中寒武世至中奧陶世呈東西向展布的碳酸鹽臺(tái)地—斜坡—深水盆地體系→中晚奧陶世—中泥盆世夭折前陸盆地。

2　構(gòu)造-巖相古地理特征及演化

2.1編圖方法及主要編圖地質(zhì)單元

塔北地區(qū)寒武紀(jì)巖相古地理編圖依然沿用單因素分析多因素綜合作圖法［2］，但和以往不同的是在野外露頭和鉆井的基礎(chǔ)上，采用基于巖石結(jié)構(gòu)組分的測(cè)井巖性分析和基于地震參數(shù)與波形聚類相結(jié)合的地震相分析2項(xiàng)優(yōu)化的沉積相分析技術(shù)，并增加了舒探1井和英探1井等新鉆井資料，使測(cè)井相、地震相及地層厚度等單因素圖件更加量化，新編制的巖相古地理圖中臺(tái)緣帶得到進(jìn)一步落實(shí)，臺(tái)內(nèi)膏鹽湖及灘體分異更加明顯。基于巖石結(jié)構(gòu)組分的測(cè)井巖性分析技術(shù)主要根據(jù)巖心描述、巖心實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)和測(cè)井資料，利用合成參數(shù)、多礦物模型解釋及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，實(shí)現(xiàn)鄧哈姆分類的巖性識(shí)別、巖石結(jié)構(gòu)組分識(shí)別及灰?guī)r顆粒含量預(yù)測(cè)，從而完成沉積微相的精細(xì)分析。基于地震參數(shù)與波形聚類相結(jié)合的地震相分析技術(shù)包括相面法和波形聚類法。其中，相面法是用肉眼來觀察地震反射特征，建立地震相模式，并通過在剖面上追蹤不同的地震相來繪制平面地震相圖，進(jìn)而達(dá)到沉積相平面預(yù)測(cè)的目的，一般用于二維地震區(qū)域的沉積相研究；波形聚類法是利用地震道波形特征對(duì)某一層間地震數(shù)據(jù)道進(jìn)行逐道對(duì)比，細(xì)致刻畫地震信號(hào)的橫向變化，從而得到地震異常體的平面分布規(guī)律，一般用于三維地震區(qū)域沉積微相的精細(xì)研究。

根據(jù)塔北地區(qū)14口鉆遇寒武系的鉆井及4個(gè)野外露頭資料分析，并結(jié)合全盆地巖相古地理格局對(duì)比，認(rèn)為塔北地區(qū)寒武紀(jì)主要發(fā)育蒸發(fā)臺(tái)地、局限臺(tái)地、半局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、斜坡及盆地相。巖相古地理中刻畫的重要地質(zhì)單元包括臺(tái)地邊緣礁灘、臺(tái)內(nèi)灘、膏云坪、云坪、膏鹽湖、臺(tái)內(nèi)洼地、斜坡及盆地。有關(guān)上述8類地質(zhì)單元的巖石學(xué)、地震相、測(cè)井相及沉積構(gòu)造特征等前人已有少量描述［16-17］，以下將在構(gòu)造-巖相古地理特征部分一并闡述，不再單獨(dú)贅述。

2.2構(gòu)造-巖相古地理特征

2.2.1早寒武世巖相古地理特征

塔北地區(qū)揭示下寒武統(tǒng)的地質(zhì)資料點(diǎn)主要包括4個(gè)野外露頭以及牙哈5、舒探1和星火1等3口鉆井，整體鉆探程度較低。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造-巖相古地理研究及地質(zhì)資料點(diǎn)的約束，認(rèn)為塔北地區(qū)早寒武世為半局限臺(tái)地—臺(tái)地邊緣礁灘—斜坡—盆地相沉積組合體系。其中，半局限臺(tái)地以廣泛分布的藻云坪為主，巖石類型多為藻白云巖，分布面積約占編圖范圍的50%，這與寒武紀(jì)藻類沉積較為發(fā)育密切相關(guān)。目前僅有牙哈5井和舒探1井鉆遇這套臺(tái)內(nèi)藻云坪沉積（圖1）。

圖1　塔北地區(qū)早寒武世巖相古地理Fig.1　Lithofacies palaeogeographic map of Early Cambrian in northern Tarim Basin

臺(tái)地邊緣的刻畫在此次研究過程中取得了明顯的進(jìn)展，首次落實(shí)了早寒武世北部臺(tái)緣帶的位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該時(shí)期臺(tái)緣帶主要發(fā)育在阿克蘇地區(qū)蘇蓋特布拉克剖面—英買36井—橋古1井一線，屬于緩坡型臺(tái)緣，發(fā)育“小礁大灘”，為藻礁（丘）及藻砂屑灘，礁前灘和礁后灘均較發(fā)育。中晚寒武世的臺(tái)緣帶在研究區(qū)地震剖面上特征不明顯，推測(cè)其若發(fā)育，則位于地震工區(qū)外，符合緩坡型臺(tái)緣建隆遷移較遠(yuǎn)的特征（圖2）。目前，尚無鉆井鉆遇早寒武世北部臺(tái)緣帶，僅有的地質(zhì)資料點(diǎn)為蘇蓋特布拉克剖面及肖爾布拉克剖面的肖爾布拉克組，其中蘇蓋特布拉克剖面為一套典型的臺(tái)緣微生物礁灘沉積［18］（圖版Ⅰ-1～Ⅰ-3），巖性為藻格架白云巖及藻砂屑白云巖，向盆地方向表現(xiàn)出弱加積—進(jìn)積特征（圖版Ⅰ-1）。僅有的鉆井資料顯示，星火1井為斜坡相泥晶灰?guī)r［19］（圖版Ⅰ-4），牙哈5井為臺(tái)內(nèi)泡沫狀藻云巖（圖Ⅰ-5）。根據(jù)威爾遜相模式［20］，穿過星火1井和牙哈5井之間，必定有一個(gè)碳酸鹽臺(tái)地邊緣帶沿著蘇蓋特布拉克剖面向東北方向延伸。由此，利用玉東—英買力地區(qū)的三維地震資料進(jìn)行地震刻畫。從地震特征來看，礁灘體內(nèi)部呈丘狀弱反射，向斜坡部位厚度逐漸減?。▓D3）。從地震刻畫的結(jié)果來看，北部臺(tái)緣帶西起蘇蓋特布拉克剖面，東至東河塘北部地區(qū)削蝕尖滅，地震落實(shí)長(zhǎng)度約220 km，在英買力—紅旗區(qū)帶內(nèi)長(zhǎng)約140 km，寬約8 km，規(guī)模巨大（參見圖1），有待鉆井證實(shí)。

圖2　塔北地區(qū)北部緩坡型臺(tái)緣帶遷移疊置模式Fig.2　The migration and superimposed model of Cambrian platform margin belt in northern Tarim Basin

圖3　英買7-8井區(qū)礁灘體地震反射特征Fig.3　Seismic reflection features of reef-shoal in Yingmai 7-8 well field

值得一提的是，下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組為塔里木盆地重要的優(yōu)質(zhì)烴源巖發(fā)育層位。目前，星火1井鉆遇該套地層，其巖石類型為泥頁巖和泥質(zhì)白云巖等，沉積環(huán)境以中—下緩坡為主［19］。

2.2.2中寒武世巖相古地理特征

塔北地區(qū)揭示中寒武統(tǒng)的地質(zhì)資料點(diǎn)主要包括4個(gè)野外露頭以及英探1井等7口鉆井。研究區(qū)中寒武世繼承了早寒武世南北分異的沉積格局，但由于古隆起的幅度降低，海平面下降，其沉積格局發(fā)生了明顯的改變。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造-巖相古地理研究及地質(zhì)資料點(diǎn)的約束，認(rèn)為受塔南隆起正地貌幅度減小以及規(guī)模性海退事件的影響，研究區(qū)中寒武世沉積模式主要表現(xiàn)為蒸發(fā)臺(tái)地—臺(tái)地邊緣—斜坡—盆地相（圖4）。蒸發(fā)臺(tái)地內(nèi)部又進(jìn)一步劃分出膏鹽湖、膏云坪及（泥）云坪等亞相帶，其中，膏鹽湖覆蓋了整個(gè)塔北近一半地區(qū)。根據(jù)鉆井資料，英探1井鉆揭中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組頂部約80 m，除下部約5 m厚的花崗閃長(zhǎng)巖之外，均表現(xiàn)出典型的蒸發(fā)臺(tái)地沉積特征，巖性主要為含膏云巖或膏鹽。根據(jù)地震反射及地層厚度分布特征，膏鹽湖發(fā)育區(qū)地層厚度較大，平均厚度大于450 m，尤其是在英探1井區(qū)附近，厚度大于600 m。中寒武世，早寒武世臺(tái)內(nèi)洼地發(fā)育區(qū)演化為膏鹽湖沉積中心，膏鹽湖周緣分布著寬度不等的膏云坪沉積，因經(jīng)歷了準(zhǔn)同生期白云石化及大氣淡水淋濾等儲(chǔ)層改造作用，成為重要的規(guī)模儲(chǔ)層發(fā)育有利區(qū)帶。膏云坪與臺(tái)地邊緣之間為（泥）云坪發(fā)育區(qū)（含部分藻云坪，如英買36井），除英探1、牙哈10及英買7等井外，其他鉆井均落在這一區(qū)帶內(nèi)。至中寒武世，東部臺(tái)地邊緣呈現(xiàn)出典型的加積—進(jìn)積型弱鑲邊—鑲邊的特征（圖5），塔深1井鉆揭中寒武統(tǒng)臺(tái)緣；北部臺(tái)緣帶剝蝕殆盡，但依據(jù)整體沉積背景及特征分析，推測(cè)北部臺(tái)緣帶向北方向應(yīng)存在不同程度的進(jìn)積。

2.2.3晚寒武世巖相古地理特征

塔北地區(qū)鉆揭上寒武統(tǒng)的地質(zhì)資料點(diǎn)比較多，已完鉆井多達(dá)11口，但分布不均勻，主要集中在塔北地區(qū)北部。與塔中—巴楚地區(qū)上寒武統(tǒng)類似，塔北地區(qū)上寒武統(tǒng)主要發(fā)育一套厚層結(jié)晶白云巖，部分見顆?；糜敖Y(jié)構(gòu)，為半局限—開闊臺(tái)地藻砂屑灘沉積；局部發(fā)育泥—粉晶白云巖和含膏白云巖，為半局限—局限臺(tái)地潮坪亞相沉積。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造-巖相古地理研究及地質(zhì)資料點(diǎn)的約束，認(rèn)為受塔西大臺(tái)地控制，研究區(qū)晚寒武世逐漸變得平緩，相對(duì)海平面較中寒武世明顯上升，沉積格局演化為半局限—開闊臺(tái)地，具體可細(xì)分為臺(tái)內(nèi)洼地、臺(tái)內(nèi)泛灘、藻云坪、臺(tái)地邊緣、斜坡及深水盆地等沉積亞相（圖6）。與早—中寒武世巖相古地理相比，研究區(qū)晚寒武世沉積具有以下2個(gè)明顯的特征：一是海平面上升，蒸發(fā)鹽消失，取而代之的是分布廣泛的半局限臺(tái)地成因的結(jié)晶白云巖，且厚度不等的臺(tái)內(nèi)灘廣泛發(fā)育，疊合厚度可達(dá)400 m以上；二是東部臺(tái)緣帶呈現(xiàn)出典型的鑲邊特征且明顯向周緣進(jìn)積（圖7），此外，東部臺(tái)緣斜坡處發(fā)育巨厚的重力流沉積［21］。

圖4　塔北地區(qū)中寒武世巖相古地理Fig.4　Lithofacies palaeogeographic map of Middle Cambrian in northern Tarim Basin

圖5　塔北地區(qū)寒武紀(jì)臺(tái)緣帶的遷移與地震剖面Fig.5　Characteristics of the migration of Cambrian platform margin belt and typical seismic profiles

研究區(qū)臺(tái)內(nèi)洼地位于阿瓦提凹陷內(nèi)英探1井南部地區(qū)，其分布范圍繼承了中寒武世膏鹽湖沉積區(qū)域，但巖性轉(zhuǎn)變?yōu)楹以茙r。臺(tái)內(nèi)洼地以北至臺(tái)地邊緣之間廣泛分布著顆粒淺灘，如英探1井和輪深2井等。泛灘的分布范圍與早寒武世類似，但發(fā)育機(jī)制明顯不同。英買32井區(qū)和英買36井區(qū)發(fā)育小面積的藻云坪，從英買36井的標(biāo)準(zhǔn)剖面來看，其巖性以粉晶—細(xì)晶藻云巖為主。輪南臺(tái)緣帶具有與早—中寒武世明顯不同的特征，表現(xiàn)為3～4期礁灘體疊置前積（參見圖7）。受晚寒武世與早奧陶世之間不整合的影響，寒武系頂部礁灘體遭受剝蝕，局部?jī)H保留前3期礁灘體，塔深1井和于奇6井鉆揭了上寒武統(tǒng)這套臺(tái)緣沉積。

圖6　塔北地區(qū)晚寒武世巖相古地理Fig.6　Lithofacies palaeogeographic map of Upper Cambrian in northern Tarim Basin

圖7　塔北地區(qū)東部臺(tái)緣帶地質(zhì)結(jié)構(gòu)剖面（過XH1_YQ4-1_XBJ剖面）Fig.7　Internal architecture of platform margin belt in northern Tarim Basin

2.3構(gòu)造-巖相古地理演化

受不同時(shí)期海平面升降及構(gòu)造演化的影響，塔北地區(qū)早寒武世至晚寒武世沉積演化主要經(jīng)歷了3個(gè)階段。

（1）階段Ⅰ：早寒武世早期快速海侵—逐漸海退、緩坡臺(tái)地—藻云坪沉積為主階段

塔北地區(qū)早寒武世玉爾吐斯組沉積期發(fā)育一套以黑色泥頁巖為主且有機(jī)質(zhì)豐富的主力烴源巖，代表這一時(shí)期存在一次快速海侵事件；隨后至肖爾布拉克組沉積期，海平面逐漸下降，水體能量明顯增強(qiáng)，同時(shí)該時(shí)期構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，地形平坦，造就了肖爾布拉克組呈準(zhǔn)層狀廣泛發(fā)育的藻云坪及藻砂屑灘沉積，構(gòu)成了良好的儲(chǔ)層發(fā)育基礎(chǔ)；至吾松格爾組沉積期，海平面進(jìn)一步下降，開始出現(xiàn)潮坪相沉積，藻類大量發(fā)育，同時(shí)，局部出現(xiàn)蒸發(fā)潮坪沉積。

（2）階段Ⅱ：中寒武世海平面下降、弱鑲邊/鑲邊臺(tái)地—膏鹽湖—膏云坪—（泥）云坪沉積階段

塔北地區(qū)中寒武世是海平面整體下降期，古氣候也變得干旱炎熱，主體發(fā)育了一個(gè)規(guī)模較大的膏鹽湖沉積，與周緣膏云坪等沉積構(gòu)成了膏鹽湖—膏云坪—（泥）云坪—臺(tái)地邊緣組合，具有明顯的分帶性。該時(shí)期薩布哈白云巖及滲透回流白云巖廣泛發(fā)育，形成了一套優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。此外，膏鹽巖則形成了良好的區(qū)域性蓋層，構(gòu)成了良好的儲(chǔ)蓋組合。

（3）階段Ⅲ：晚寒武世海平面上升、強(qiáng)鑲邊型臺(tái)地—巨厚臺(tái)內(nèi)灘沉積階段

受區(qū)域構(gòu)造演化及海平面逐漸上升的影響，在整體繼承中寒武世沉積格局的基礎(chǔ)上，塔北地區(qū)晚寒武世由以膏鹽湖為中心的沉積體系轉(zhuǎn)變?yōu)橐园刖窒蕖_闊臺(tái)地為主的沉積，臺(tái)內(nèi)發(fā)育了數(shù)量眾多且規(guī)模和厚度均較大的臺(tái)內(nèi)灘沉積。受白云石化、熱液改造及晚寒武世晚期層間巖溶作用的影響，形成了大面積分布且質(zhì)量良好的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層。此外，塔北地區(qū)北部地勢(shì)較高、水體能量相對(duì)較弱的位置不容易成灘，發(fā)育了小面積的藻云坪沉積。

3　有利勘探區(qū)帶分析

塔北地區(qū)寒武系為繼承性古隆起，處于油氣長(zhǎng)期運(yùn)移和聚集的有利指向區(qū)，石油地質(zhì)條件優(yōu)越。塔北地區(qū)中下寒武統(tǒng)發(fā)育良好的儲(chǔ)蓋組合，儲(chǔ)層以臺(tái)緣礁灘和礁后灘白云巖儲(chǔ)層為主，蓋層以蒸發(fā)鹽湖相膏鹽巖和蒸發(fā)潮坪相膏泥質(zhì)白云巖為主。星火1井實(shí)鉆與地震研究結(jié)果表明，下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組烴源巖在塔北地區(qū)廣泛分布，但演化程度較低，以生油為主［19，22-23］；同時(shí)，該區(qū)下寒武統(tǒng)臺(tái)緣礁灘和礁后灘白云巖相帶發(fā)育規(guī)模構(gòu)造-巖性圈閉。塔北地區(qū)寒武系鹽下白云巖埋深在8 500 m內(nèi)的區(qū)帶面積約6 000 km2，是塔里木盆地下古生界黑油勘探的重要接替區(qū)，潛在資源量超過4億t。下面從儲(chǔ)蓋組合的角度對(duì)塔北地區(qū)2種具有不同沉積特征的臺(tái)緣帶勘探前景進(jìn)行闡述。

輪南地區(qū)寒武紀(jì)為陡坡型強(qiáng)鑲邊加積—進(jìn)積疊置型臺(tái)緣。早寒武世，塔里木盆地主體發(fā)育緩坡“小礁大灘”型臺(tái)緣；到中晚寒武世主要發(fā)育陡坡型加積—進(jìn)積臺(tái)緣，多期礁灘體疊置，形成陡坡型強(qiáng)鑲邊加積—進(jìn)積疊置型臺(tái)緣，而且地震剖面上顯示上寒武統(tǒng)存在頂部強(qiáng)烈的削蝕（參見圖7）；這種臺(tái)緣特征在晚寒武世比較典型。鉆遇陡坡型加積—進(jìn)積臺(tái)緣礁灘儲(chǔ)層的井包括塔深1、輪深2、于奇6、古城4、古城7、古城8和城探1等井，主要為一套藻礁（丘）型白云巖。此類白云巖儲(chǔ)層以細(xì)—粗晶白云巖為主，部分見藻黏結(jié)結(jié)構(gòu)，孔隙成因主要為原巖孔隙的繼承和再調(diào)整，部分為埋藏溶蝕作用。如塔深1井溶蝕孔洞及晶間溶孔發(fā)育，孔隙度可達(dá)9.7%；油氣顯示活躍，見規(guī)模瀝青發(fā)育；試油產(chǎn)水，見少量天然氣，火焰高0.5～1.0 m。由于整體缺乏有效致密層的封蓋導(dǎo)致了塔深1井的失利［24］。由此看出，此類加積—進(jìn)積型臺(tái)緣帶儲(chǔ)層在塔北地區(qū)非常發(fā)育，蓋層往往是這類儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵。因此，位于臺(tái)緣帶后側(cè)、瀉湖靠海一側(cè)的礁后灘體為有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)，且該相帶儲(chǔ)層往往上覆致密碳酸鹽巖蓋層，可形成優(yōu)良的儲(chǔ)蓋組合。

緩坡型臺(tái)緣帶以塔北地區(qū)西部英買36井區(qū)三維區(qū)為例。從早寒武世巖相古地理來看，英買36井區(qū)總體發(fā)育“小礁大灘”進(jìn)積型臺(tái)緣，主要發(fā)育一套滲透回流白云巖儲(chǔ)層。從野外肖爾布拉克剖面及蘇蓋特布拉克剖面來看，巖性以灰色的保留原巖顆粒和藻（丘）格架結(jié)構(gòu)的粉晶白云巖為主，常發(fā)育在礁（丘）頂部及側(cè)翼，儲(chǔ)層平均厚度為35～40 m，呈層狀分布，南北向延伸范圍可達(dá)15 km。因此，位于臺(tái)緣帶頂部及兩側(cè)翼、瀉湖靠海一側(cè)的礁灘體為有利儲(chǔ)層發(fā)育區(qū)。由于其為緩坡型臺(tái)地邊緣，所以相帶遷移變化比較大，臺(tái)緣帶在中寒武世已經(jīng)遷移到研究區(qū)30 km之外，其上覆直接蓋層變?yōu)槲崴筛駹柦M泥巖和泥晶白云巖，如在蘇蓋特布拉克剖面北部的奧依皮克剖面吾松格爾組發(fā)育有60多米的泥晶白云巖和泥巖地層。另外，中寒武統(tǒng)發(fā)育的膏質(zhì)白云巖、泥晶白云巖及膏鹽巖可形成區(qū)域性蓋層［25-27］。例如鄰區(qū)的牙哈10井中寒武統(tǒng)沙依里克組發(fā)育一套厚35 m的瀉湖相泥晶白云巖，井深6 448.95 m處泥晶白云巖樣品的突破壓力達(dá)到23.061 MPa，突破半徑為6.189 nm，是一套優(yōu)質(zhì)的區(qū)域性蓋層。由此看出，下寒武統(tǒng)緩坡型臺(tái)緣帶儲(chǔ)層為一套藻丘型灘體控制的丘灘復(fù)合型白云巖儲(chǔ)層，其蓋層為中、下寒武統(tǒng)泥晶白云巖、膏質(zhì)白云巖及含泥白云巖等致密層，其儲(chǔ)蓋組合要優(yōu)于輪南陡坡型臺(tái)緣帶，勘探前景更為樂觀。

4　結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）塔北地區(qū)寒武紀(jì)總體發(fā)育輪南斷控陡坡型臺(tái)緣和北部沉積緩坡型臺(tái)緣2種類型的臺(tái)緣，臺(tái)內(nèi)灘、膏云坪、膏鹽湖及臺(tái)內(nèi)洼地等沉積單元分異明顯。

（2）臺(tái)緣特征及臺(tái)內(nèi)沉積分異控制了儲(chǔ)蓋組合的配置，由此得出長(zhǎng)期繼承性隆起上的寒武系臺(tái)緣礁灘、礁后灘白云巖與蒸發(fā)鹽湖相膏鹽巖和蒸發(fā)潮坪相膏泥質(zhì)白云巖形成的優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)蓋組合為有利的勘探方向。北部緩坡型臺(tái)緣帶儲(chǔ)蓋組合要優(yōu)于輪南陡坡型臺(tái)緣帶，勘探前景更為樂觀。

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圖版Ⅰ

圖版Ⅰ說明：塔北地區(qū)下寒武統(tǒng)臺(tái)緣帶地質(zhì)特征。1.蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組臺(tái)緣礁灘體宏觀剖面；2.蘇蓋特布拉克臺(tái)緣礁灘體白云巖，孔隙度為9.39%；3.藻格架云巖，蘇蓋特布拉克剖面肖爾布拉克組；4.斜坡相泥質(zhì)灰?guī)r，星火1井；5.臺(tái)內(nèi)泡沫狀藻云巖，牙哈5井，6 393 m

（本文編輯：王會(huì)玲）

Tectonic-lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite and exploration prospects in northern Tarim Basin

Ni Xinfeng1，2，Chen Yongquan3，Zhu Yongjin1，2，Yang Pengfei3，Xiong Ran1
（1.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology，Hangzhou 310023，China；2.Key Laboratory of Carbonate Reservoir，CNPC，Hangzhou 310023，China；3.PetroChina Tarim Oilfield Company，Korla 841000，Xinjiang，China）

Limited by lacking data points，effective reconstruction of lithofacies palaeogeography becomes one of the critical factors for exploration zone optimization of Cambrian deep dolomite in northern Tarim Basin.The data from 14 drilling wells and 4 outcrops as well as seismic data were applied to discuss the lithofacies palaeogeography characteristics of Cambrian deep dolomite，describe platform margin characteristics and try to clarify facies differentiation inside the platform.The results show that the Cambrian platform margin in the northern Tarim Basin could be divided into Lunnan fault-controlled steep slope type and northern sedimentary type with gentle slope，the sedimentary differentiation is obvious inside the platform，and main sedimentary units such as intraplatform shoal，gypsum-bearing dolo-mitite flat，gypsum-salt lake and depression can be well recognized.Reservoir-seal assemblage in the Cambrian dolomite is controlled by the characteristics of platform margin and sedimentary differentiation inside the platform，so it is considered that the favorable reservoir-seal assemblages are platform margin reef-shoal，back-reef shoal dolomite and gypsum-salt rock and argillaceous dolomite developed under long-term inherited palaeohigh.The reef-shoal located behind the platform margin belt and near the sea side of the lagoon are favorable reservoirs with caprock of tight carbonate，which can form good reservoir-seal assemblages.Platform margin belt in gentle slope in northern Tarim Basin is a set of dolomite reservoir for algal mound and reef-bank complex with caprock of Middle-Lower Cambrian dolomicrite，gypsum dolomite and mud dolomite and such dense layers，of which the reservoir-seal assemblage is superior to that in Lunnan area and has better exploration prospects.

deep dolomite；tectonic-lithofacies palaeogeography；platformmargin；exploration directions；Cambrian；northern TarimBasin

TE121.3+2

A

1673-8926（2015）05-0135-09

2015-05-12；

2015-06-23

國(guó)家“十二五”重大科技專項(xiàng)“大型油氣田及煤層氣開發(fā)”（編號(hào)：2011ZX05004-002）和中國(guó)石油股份有限公司重大科技專項(xiàng)“深層規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層成因及有利儲(chǔ)集區(qū)評(píng)價(jià)”（編號(hào)：2014E-3202）聯(lián)合資助

倪新鋒（1978-），男，博士，高級(jí)工程師，主要從事沉積學(xué)與含油氣盆地分析方面的研究工作。地址：（310023）浙江省杭州市西湖區(qū)西溪路920號(hào)。E-mail：nixf_hz@petrochina.com.cn。