中国陆上最深钻井--塔参1井的地层剖面及讨论

塔参1井是塔里木盆地腹地的一口探井,井深7 200m,是目前我国陆上最深的钻井.其揭露的地层包括(自上而下):第四系、第三系(未分)、白垩系、三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系、志留系、奥陶系、寒武系和前寒武纪花岗闪长岩及其中的闪长岩捕虏体.该井钻遇的地层较齐全,取心系统,是地质研究中不可多得的珍贵资料.本文较系统地介绍了塔参1井所揭露的地层剖面,并就有关问题作了简单讨论.     

塔里木盆地塔中19井奥陶系蓬莱坝组云灰互层段的 岩性旋回特征与“顶侵型”埋藏云化模式的建立

在塔里木盆地西部台地区奥陶系蓬莱坝组地层中,发育了厚层的白云岩与灰岩的互层段,其中塔中19井蓬莱坝组云灰互层段存在着相对固定的岩性旋回,每个旋回上段为泥晶灰岩,中段为粉晶云岩,下段为硅化砂屑灰岩。对旋回3段泥晶灰岩/粉晶云岩/硅化砂屑（球粒）灰岩进行了地球化学研究发现:1）微量元素组成上,相比于泥晶灰岩与砂屑灰岩,白云岩富集大多数种类的微量元素。一般来说,白云岩样品的稀土总量（6.17×10-6～18.62×10-6）都高于互层的灰岩样品(2.86×10-6～6.80×10-6),但在PAAS标准化图解上,两者的配分模式却很一致,指示了白云岩为灰岩云化的产物。2）白云岩化分为两个期次,分别形成了高钡云岩与低钡云岩。高钡云岩表现出了高S特征,指示了Ba以重晶石形式在白云岩中富存;同时高钡云岩其高Fe、Mn含量特征指示了高钡云岩云化卤水来自热液。3）高钡云岩与低钡云岩表现出了不同的碳、氧同位素特征,指示了两期白云岩化事件。高钡云岩δ13C值与灰岩相当,δ18O值较高（-6.0‰～-3.2‰）,可能指示了交代流体来源于岩浆热液;低钡云岩δ13C值为-1.7‰～-1.5‰,高于泥晶灰岩,δ18O值变化为-9.7‰～-8.5‰,低于泥晶灰岩,推测交代流体为海水演化热液。4）灰岩87Sr/86Sr值变化很小,为0.708 983～0.709 039,粉晶云岩白云岩87Sr/86Sr值较高,并且变化范围较大,为0.708 914～0.709 409,可能由成岩作用演化造成。由于粉晶云岩沿低孔渗条件的泥晶灰岩下层分布,热液流体进入云化体系的方式只能为流体从底部通过裂缝向上运移,遇盖层封堵而沿盖层下层流动发生云化。我们将这种云化模式定义为“顶侵型埋藏云化模式”,该模式下形成的白云岩与其上泥晶灰岩构成了良好的储盖组合,具有广阔的勘探前景。     

白云岩埋藏成岩作用过程中的金属元素与同位素再分配规律与受控因素

前人在白云岩岩石地球化学研究过程中注意到,在开放体系下埋藏成岩作用过程中白云石金属元素含量与同位素组成将发生再分配,然而到目前为止还没有系统的理论来解释这一现象。根据化学平衡原理,提出离子半径理论控制白云岩在埋藏过程中的金属元素与同位素组成再分配规律,基本概念为大半径离子含量减少,小半径离子含量升高。根据这一理论,结合Ca、Mg、Fe、Mn、Sr等+2价离子的离子半径数值得出推论,在埋藏压实成岩作用过程中白云石将向着有序度升高的方向转化,白云石中的Fe、Mn含量升高,Sr含量降低,同位素比值87Sr/86Sr升高。该结论与前人资料有着高度的一致性。     

塔里木盆地中寒武统泥晶白云岩红层的地球化学特征与成因探讨

塔里木盆地西部克拉通台地区寒武系中寒武统发育大量泥晶白云岩红层。钻孔岩芯观察及岩石学分析表明,该白云岩以岩芯呈暗红色、显微镜下呈泥粉晶结构、并伴随有纤状石膏假晶与陆源石英碎屑为主要特征,指示了该白云岩形成于潮上带蒸发环境。地球化学分析结果表明,该白云岩具有固有属性的CaO％,MgO％含量正相关特征, 因此,塔里木盆地中寒武统泥晶白云岩红层属于典型的潮上带Sabkha型沉积的“原白云石”。泥晶白云岩红层U,Mo含量亏损,指示了该白云岩形成于氧化环境,与色泽较红相一致;稀土元素特征上,该泥晶白云岩红层稀土元素配分模式呈右倾特征,但是在陆源碎屑的影响下,常出现中稀土元素富集的“帽”型特征;碳氧同位素分析表明,泥晶白云岩红层碳同位素变化没有规律性,多数δ18OPDB值变化在-7‰~-4.4‰之间,与潮上带蒸发沉积的Sabkha特征一致;英买7井白云岩红层δ18OPDB值较低（＜-10‰）,可能为成岩作用过程中热液改造的结果;由于泥质矿物的存在,潮上带白云岩87Sr/86Sr比值一般比同期海水值偏高。     

塔里木盆地西部中生代早期伸展作用的辉绿岩证据

塔里木盆地西北缘出露的辉绿岩墙的SiO2含量为44.34%～49.34%,Na2O K2O(4.32%～6.04%)和Na2O/K2O均较高(2.23～9.15),主量元素反映板内玄武岩的特点。稀土总量较低(∑REE=35.71～47.95μg/g),(La/Yb)N高达11.66～14.77,呈轻稀土强烈富集的稀土配分型式,基本不显示明显的Eu异常,具有富集地幔源的地球化学特点。对辉绿岩的40Ar/39Ar年龄测定为235.6Ma和203.7Ma。结合塔里木盆地西部,特别是西邻塔吉克盆地和卡拉库姆盆地三叠—侏罗纪沉积与构造背景的综合分析表明,塔里木盆地西部三叠—侏罗纪时期是白垩纪—古近纪强烈沉降作用的前奏,主体处于伸展背景下的隆起状态。     

中国海相油气田勘探实例之十塔里木盆地哈得逊海相砂岩油田的勘探与发现

哈得逊油田位于满加尔凹陷哈得逊构造带的一个鼻状隆起上,是塔里木盆地发现的首个亿吨级海相砂岩油田。它发现于1998年2月,于2000年8月投入生产,2004年底累计探明石油地质储量8202×104t,2005年实现控制石油地质储量2820×104t,2006年原油年产量达到202×104t。油田由石炭系海相东河砂岩段油藏与中泥岩段2个薄砂层油藏组成,埋深超过5100m。主力油藏东河砂岩油藏是一个具有统一温度压力系统和倾斜油水界面的地层-构造复合型油藏,勘探开发难度大。论述了油田的发现、勘探开发历程及油藏的基本地质特征,总结了对超深层、低丰度大油田采用勘探开发一体化模式,边滚动勘探开发边科研攻关,使油田储量和产能规模不断上升的实践和认识。     

塔里木盆地寒武系白云岩的主要成因类型及其储层评价

塔里木盆地寒武系发育规模巨大的白云岩地层。对覆盖区钻孔岩心的岩石学分析表明,塔里木盆地寒武系白云岩成因主要有六种:潮坪相沉积成因、潟湖相沉积成因、渗透回流交代成因、压实排挤流交代成因、岩溶低温结晶成因和岩溶高温结晶成因。岩心物性分析与铸体薄片分析结果表明,岩溶低温结晶成因白云岩本质上可成为最优质的白云岩储层,储层特征为高孔高渗;潮坪沉积成因与岩溶高温结晶成因白云岩可形成高孔低渗的白云岩储层;潟湖相沉积成因白云岩、渗透回流交代成因白云岩与压实排挤流交代白云岩一般不作为优质的白云岩储层。     

白云石形成过程中的热力学与动力学基础及自云岩形成环境划分

CaMg(CO3)2在现代海水中是过饱和的,但是前人的研究发现在实验室标准状态下(25℃.1atm)无法从海水中直接沉淀出白云石,所以,白云石的形成不是一个单纯的热力学问题,而是一个动力学问题.依据白云石形成的热力学和动力学特征,将白云岩的形成环境划分为表生成岩环境与埋藏成岩环境.表生成岩环境按白云岩发育位置又分为:潮坪一漏湖蒸发环境、环礁潜流面与深海沉积环境.埋藏成岩根据流体进入体系的方式又分为:与裂缝相关的埋藏成岩、与缝合线相关的埋藏成岩、与岩溶相关的埋藏成岩和与渗透回流相关的浅埋藏成岩.分别对所划分的各成岩环境进行了详细的岩石学与地球化学特征分析与讨论.     

塔里木盆地塔中地区主要构造圈闭形成期分布及成藏意义

通过对塔中地区钻遇奥陶系的60余口井过井地震剖面的精细解释及地震反射截切—上超关系、沉积厚度变化分析,识别出最初形成于晚奥陶世—泥盆纪、石炭纪—早二叠世、早二叠世晚期及中、新生代的四期奥陶系内幕构造圈闭,以及最初形成于石炭纪—早二叠世、早二叠世晚期、晚二叠世、中—晚三叠世及早第三纪末以来的五期石炭系内幕构造圈闭;发现了塔中地区主要构造圈闭的首次形成期呈现由南向北逐渐变晚的总体趋势。构造圈闭形成与成藏配套综合分析表明,该区现今工业性油藏的主要成藏期为二叠纪—早三叠世,而中—晚三叠世及其以后所形成的构造圈闭不利于油藏的形成。认为塔中地区的主力烃源应该来自近邻的满加尔凹陷中—上奥陶统相当于黑土凹组—萨尔干组的层段。