柴达木盆地油气调查开辟了石炭系勘探新领域

摘要：通过调查柴达木盆地古生界分布，地层序列与岩相古地理特征，石炭系径源岩分布、发育特征、演化史与生经潜力，石炭系油气资源的后期保存条件，证实石炭系是柴达木盆地油气勘探的一 个新层系和新领域，并在盆地东部地区落实了多个石炭系圈闭。

1.项目概况

柴达木盆地是我国西北三大含油气 盆地之一，已有近60年的油气勘探历史， 但以往油气勘探与开发的目的层为中新 生界。2008年以来，中国地质科学院地 质力学研宄所承担了地质大调查项目“柴达木盆地油气资源潜力评价”（2008— 2010年）和《柴达木盆地古生代油气资 源调查评价》（2011 —2014年），目的 是探索柴达木盆地古生代油气勘探新层 系和新领域。经过7年来的努力，基本查 明了柴达木盆地石炭纪地层分布，石炭 系地层序列与岩相古地理特征，石炭系烃源岩分布、发育特征、演化史与生烃 潜力，石炭系油气资源的后期保存条件。 在此基础上，在柴达木盆地东部地区落 实了多个石炭系圈闭。

2.成果简介

(1)明确柴达木盆地石炭系分布范 围和残留厚度，发现柴达木盆地中新生界之下普遍发育石炭系。

在对柴达木盆地物性资料系统分析的基础上，通过二维地震剖面重新处理、 CEMP电法剖面重新处理、重磁资料处理、重力异常剥离和MT大剖面重新处理，编 制了石炭系厚度图、顶底界面等深度图， 明确柴达木盆地石炭系分布范围和残留厚度，发现盆地中新生界之下普遍发育 石炭系，分布范围达10万km2，厚度大 于1000m的范围达5.71万km2。

(2) 对柴达木盆地石炭系进行了划分对比，编制了盆地上泥盆统一石炭系 不同阶段岩相古地理图。

系统收集了柴达木盆地及其周边地 区石炭系各岩组（含上泥盆统）的实测地 层剖面，编制柴达木盆地及其周边地区 腕足类、珊糊、头足类、腹足类、苔藓虫、 介形类、牙形类及植物、孢粉等10余个 门类化石属种产地层位分布表。厘定相应的生物化石组合，编制生物地层划分对 比表。根据已有构造、地层、古生物资料，重新厘定各岩组的时限、上下接触关系和 岩组之间层位对比关系，开展石炭系分区、划分与对比。针对柴达木盆地不同剖 面泥盆纪一二叠纪沉积相特征进行划分， 分析盆地不同地区的岩相变化，认为石 炭纪柴达木盆地发育海相一海陆过渡相 沉积，有利于烃源岩发育。

(3)  野外调查、岩心观察和烃源岩 地球化学分析证实，柴达木盆地石炭系发 育良好的烃源岩，具有很好的生油能力。

柴达木盆地石炭系烃源岩厚度较大, 分布范围广。石炭系径源岩有2种类型， ①下石炭统广阔台地相的深灰色碳酸盐 岩；②上石炭统滨海相、海陆交互相、 沼泽相的黑色泥页岩、炭质页岩和煤层。 烃源岩的有机质丰度显示，上石炭统泥岩 为好一很好经源岩；上石炭统炭质泥岩、灰岩，下石炭统泥岩为中等一好经源岩。烃源岩有机质类型以ii2、m型干酪根为主。R。主要分布于1.0〜1.5之间（图1), 多处于成熟一髙成熟阶段。

(3)野外地质调查发现大量的石炭 系油气显示，油源对比证实其来源于石 炭系烃源岩。

在柴达木盆地周边石炭系露头区发 现大量的石炭系油气显示，一类分布在基 岩和基岩裂缝中，另一类分布在基岩上覆 的第四纪残坡积中。基岩中的油气显示 主要分布在下石炭统怀头它拉组灰岩地层中，沿厚层生物灰岩层间和裂缝发育， 沿生物礁和化石带尤为突出。第四纪残坡 积中的油气显示发育在绿粱山地区，出露 带长度超过100m,宽约50m。微生物化 探证实，绿梁山沥青由石炭系生成的油气 遭受破坏而成，油气主要为凝析油和干气，柴页2井测井也解释出2个可能气层。 柴北缘、柴西等地12 口井的原油分析发 现，有来自石炭系的混源油气。

(4)柴达木盆地构造演化、构造变 形、石炭系后期改造研究表明，石炭系 构造变形主要发生在新近纪末期，有利 于石炭系成藏。

柴达木盆地构造演化、构造变形研 究显示，加里东期运动之后，柴达木盆 地拼接成一个稳定地块，晚古生代发育 海相一海陆过渡相沉积。印支运动使柴 达木盆地发生差异抬升，上古生界遭受剥蚀，结束了盆地海相演化阶段。侏罗 纪以来，陆相盆地演化阶段虽然经过燕 山期构造改造，但变形较弱。石炭系构 造变形主要发生在新近纪末期，有利于石炭系成藏。

(5)通过柴东地区地震资料重新处 理，初步确定10个石炭系圈闭。

根据柴页2井标定，对柴达木盆地 东部地震资料进行重新处理和解释，显示 柴达木盆地东部欧南凹陷发育一系列的 断鼻、断块圈闭（图2)，同时发育一大 型地层削蚀圏闭，整个欧南凹陷北部山 前带圈闭面积达172km2。霍布逊凹陷整 体变形强度较小，仅在凹陷内部发育一由 反向断裂控制的大型背斜带（图3),圈 闭面积达142.7km2,髙点埋深5915m, 闭合幅度750m (表1)。

3•成果意义

通过以上调查评价证实，柴达木盆 地石炭系分布广、厚度大。石炭系发育 良好的烃源岩和大量油气显示，说明柴达木盆地石炭系油气资源潜力很大，开辟了柴达木盆地油气勘探的新层系和海相新领域。(中国地质科学院地质力学研究所 马寅生刘成林供稿）