塔里木地块自新元古代晚期以来经历了原特提斯洋、古特提斯洋和新特提斯洋三次扩张与聚敛旋回,形成了寒武系—奥陶系、石炭系—二叠系和三叠系—侏罗系三大含油气系统。特提斯构造域北缘盆地群的石炭系—二叠系含油气系统不仅具有中国特色,而且勘探地位举足轻重。据统计,特提斯域东段的四大盆地(四川盆地、塔里木盆地、鄂尔多斯盆地和准噶尔盆地)已累计探明石炭系—二叠系油气当量逾80亿吨,且油气主要赋存在与烃源岩同期的储集体内,而晚期构造(如新生代山前冲断带)并不是主要赋存场所。四川盆地北斜坡区的二叠系礁滩天然气勘探取得了举世瞩目的成功,其中的关键因素是在经过长达30年的探索中发现了“开江—梁平海槽”。塔里木地块与上扬子地块曾同为冈瓦纳大陆的一部分,虽然二者在晚古生代的演化历史不完全相同,但都经历了东古特提斯洋的开启及二叠纪的大火成岩省事件,那么,在塔西南斜坡上是否也存在类似“开江—梁平海槽”的台内凹陷呢?中国石油勘探开发研究院管树巍高级工程师团队选取石炭纪—早二叠世作为揭示塔里木盆地西南斜坡晚古生代海相油气地质背景的时间窗口,系统梳理了该时期的周缘板块构造、岩浆活动、盆地形成与演化等方面的研究成果,建立了石炭纪—早二叠世台内凹陷的成因模式,并利用现有勘探资料初步落实了凹陷的分布与沉积充填结构,在此基础上分析了油气聚集类型与勘探方向,以期为塔里木盆地海相深层油气地质理论体系的拓展和勘探部署提供参考。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第3期。
(1)塔里木盆地西南地区在石炭纪—早二叠世经历了持续的伸展裂陷作用,如古特提斯洋向北俯冲导致的弧后扩张、南天山洋南侧被动大陆边缘伸展及早二叠世地幔柱活动与大规模玄武岩喷发,形成了类似“开江—梁平海槽”的台内凹陷,其中,持续到晚二叠世甚至早三叠世的弧后扩张是其主要形成机制。
(2)现有的地震资料与钻探数据、石炭系与二叠系残余厚度、下二叠统火山岩厚度、下石炭统卡拉沙依组烃源岩厚度与有机碳含量数据均证实,塔西南斜坡上发育近EW向展布的石炭系—下二叠统台内凹陷,面积逾20000km2,最大充填厚度逾2300m。
(3)塔西南地区在石炭纪—早二叠世是一个向西倾斜的大陆边缘盆地,发育碎屑岩-碳酸盐岩交替主导的混合沉积体系,斜坡区主体处于局限台地和潮坪环境,台内凹陷具滩间潟湖和潮下潟湖特征。至中—晚二叠世,海水完全退出塔里木盆地,台内凹陷至此消亡,塔西南地区进入内陆演化阶段。
(4)塔西南斜坡上的石炭系—下二叠统台内凹陷是一个现实的含油气系统,具有源内非常规和源外常规两种油气聚集类型。台内凹陷的下石炭统卡拉沙依组烃源岩厚60~80m,总有机碳含量大于2.0%的面积约9600km2,具有源-储共生型油气聚集特征。该烃源岩层系在巴楚隆起以南的镜质组反射率达到1.4%(高成熟阶段)时,埋深为6500m,是海相深层油气勘探的一个重要领域。
论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202603004
