吐哈盆地南缘觉罗塔格地区石炭系沉积相与其对烃源岩的控制

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1、西北大学硕士学位论文．．I厶·-jl—·日U吾一、选题依据及研究意义1、选题背景本论文依托中石化海相前瞻性项目“中国西北地区构造一岩相古地理研究与编图"项目。该项目以板块构造理论和大陆动力学研究新认识的活动论思想为指导(孙枢，2005；刘宝瑶等，1995)，立足西北地区地质实际的新一轮构造一岩相古地理研究和编图，旨在为中国西北地区油气勘探战略规划、战术部署提供翔实的资料和科学依据，并为中国大陆地质演化的基础地质研究和能源资源勘探开发提供重要的科学基础。本文选题基于项目中的准噶尔区块研究课题，其研究范围为吐

2、哈盆地南缘觉罗塔格造山带及相邻的吐哈盆地南部地区。2、选题意义石炭系在东疆地区广泛发育，主要分布在条山、苇北、北湖、苏海图、姜库都克、东山、大河、黄田、了墩、塔克泉、鲁西和布尔加等12个凸起，总面积29230km2，以及白依山和迪卡尔等2个冲断带，面积2810km2。已有勘探结果表明，石炭系具有优良的烃源岩及储盖组合，烃源岩主要为凝灰质泥岩、炭质泥岩、泥灰岩及灰岩等，储盖组合主要有下石炭统、上石炭统下段、上石炭统上段等三套，有效储层主要为火山岩和碳酸盐岩。由于仅在吐哈盆地南部地区有lO口井钻遇石炭系，且仅

3、钻遇上石炭统，对石炭系沉积特征及烃源岩的研究非常薄弱，而油源对比研究表明，吐哈盆地三叠系储层中部分油气来源于上石炭统烃源岩(柳益群等，1997)，故加强对该区沉积相研究及其对石炭系烃源岩展布的控制作用研究，有利于扩展新的勘探领域。本研究重点对吐哈盆地南缘觉罗塔格地区石炭系沉积相进行研究，对出露的烃源岩进行初步评价分析，探索沉积相对烃源岩展布的控制作用，不仅具有重要的理论意义，更重要的是为在盆地内进行大规模的石炭系新领域的勘探提供重要的指导。二、研究现状1、沉积相研究相的概念于十九世纪中期被引入沉积学，随着

4、研究的深入，人们对沉积相的理解已趋于成熟，并相继出现了沉积相模式、沉积体系的概念(Walker，1982)。目前，对沉积相的分析已由传统的单一地质因素分析发展为包括地质、测井和地震在内的多因素综合分析；纵向上研究逐步深入，已开始砂层沉积微相的识别；随着计算机技术的发展，沉前言积相分析已部分嵌入大型地质综合分析软件，如国外LANDMARK公司的OPENWORKS，GEOQUEST公司的IES交互解释系统、国内东西石油软件公司的NEWS等。对于稳定区沉积相的分析，目前已有较为成熟的理论方法和许多成功的例子(顾

5、家裕等，1994；田景春等，2004：冯增昭，2004，2005，2006，2007：朱筱敏等，2004)，而对于造山带盆地沉积相的详细研究尚存在一定的困难。造山带盆地沉积常被同造山的岩浆活动或变质作用不同程度的改造破坏，地层厚度侧向变化大，生物化石稀少，沉积相带展布易受区域构造应力场和基底构造格局的控制、沉积相易被后期的构造改造以及造山带内可供研究的露头数量较少、无测井和地震资料用于相分析等，这些特点决定了在造山带沉积相研究中，除将传统的地质学方法应用于沉积相分析外，还应注意造山带非史密斯地层的研究，边

6、缘相的考察，沉积相及沉积相带展布与构造背景关系的研究等(罗建宁，1994；杜远生等，1995；吴根耀，2005，2007)。2、烃源岩研究在一个将要钻探的区域里，评价一个勘探圈闭的第一个因素是，烃源岩是否存在以及烃源岩的质量的问题。因此，烃源岩的评价对于评价一个远景圈闭和远景区以及对于是否进行钻探等关键问题是至关重要的(李贤庆等，2002；刘震等，2007)。随着测试仪器和测试技术的不断提高和发展，烃源岩评价的技术、方法以及质量都发生了非常巨大的变化(Herron，1986；Fertleta1．，1988

7、；Lang，1994；钟兴水等，1994)，但对于烃源岩的识别和评价根本依然在于与油气产出有关的岩石特性上，即烃源岩中有机质的数量、有机质类型和成熟度等三方面。有机质的数量包括有机质的丰度和烃源岩的体积。有机质丰度是烃源岩评价的第一位标志，其主要指标为有机碳、氯仿沥青A和总烃的百分含量。目前所使用的有关烃源岩中的有机质含量实际上都是残余有机质含量，敌对于成熟度和排烃效率都较高的烃源岩最好能进行原始有机质丰度的恢复。作为烃源岩，确定其有机质下限值尤为重要。目前，国内外学者对于泥质烃源岩有机质丰度的评价标准认

8、识较为统一，一般以0．4％--43．5％作为有机质含量的下限值，对于海相泥岩，广泛使用的标准为0．5％，但对于碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度评价标准尚不统一，在0．1％∞．5％之间(RonovAB，1958；TissotBPeta1．，1978；HuntJM，1979；傅家谟等，1982；陈丕济，1985；黄第藩等，1992；郝石生等，1996；段宏亮等，2006)。烃源岩中有机质的类型不同，其生烃潜力、产物的类型及性质也不同，生