巴楚 — 麦盖提下古生界不整合特征与油气的关系

宋玉鹏 赵锡奎，2 李 坤

(1.成都理工大学能源学院，成都 610059;2.四川教育学院，成都 610041)

不整合是区域性地壳运动、海(或湖)平面升降或局部构造作用的结果，其上下2套不同时代地层之间呈现沉积间断或地层缺失的地层接触关系。伴随不整合常有超覆、退覆、浅海沉积和盆地边缘相沉积。不整合面下岩层因沉积间断，抬升侵蚀淋滤作用，可形成高渗透性的储集空间，尤其是碳酸盐岩地层的次生孔隙更为明显。此外，不整合作为油气的重要疏导体系之一，与其他圈闭要素组合形成地层型油气藏或复合油气藏。

在巴楚—麦盖提地区中下奥陶统顶面发育有3个重要的不整合面，即中下奥陶统顶不整合面志留系底不整合面上泥盆统底不整合面(表1)，厘定了各层尖灭线(图1)。这3个不整合面在区内广泛分布，加里东 — 海西早期三期构造抬升运动使得该地区奥陶系碳酸盐岩地层造成不同程度的剥蚀和溶蚀，有的地区是三期岩溶叠加区，极大地改善了储层的物性，对油气的输导和储集有着重要的影响［1-2］。

表1 巴楚—麦盖提地区古生界构造运动期次及界面波组名称表

图1 巴楚—麦盖提地区古生界地层尖灭线分布图

1 不整合类型和展布

巴楚—麦盖提地区因多期构造变动对先期地层的剥蚀趋势和后期地层的沉积具有明显的继承性和差异性，不整合类型的分布存在一定的规律(表2)。这些不整合面在研究区不同构造单元(位置)的发育程度存在着显著差异，可以从高角度不整合过渡为平行不整合或整合接触，不整合面发育及分布主要受到断裂体系分布等的制约。

中下奥陶统地层在巴 — 麦全区沉积稳定，在加里东中期南北向挤压作用下，整体隆升和向东北方向掀斜，形成了“西南高、北东低”的古地貌形态，巴—麦地区广泛发育整一—整一型不整合，上超—整一型主要发育在麦盖提斜坡西部巴什托断裂附近以及和田河西区块南部，同时受不均一差异性构造抬升影响，部分地区界面之下局部削蚀特征明显，整一 — 削蚀型主要发育于巴楚东部北侧和田河东区块内，而上超 — 削蚀型出现在巴楚东段中部以及亚松迪区块内。

表2 巴楚—麦盖提地区主要类型不整合面展布特征表

海西早期运动研究区断裂活动不强烈，主要表现为西南部麦盖提区块的强烈的构造隆升剥蚀，不整合主要包括整一—削蚀型不整合和上超—削蚀型不整合，主要分布在色力布亚断裂带南侧和卡拉沙依断裂带北侧。

2 不整合特征

巴楚地区东部上奥陶统良里塔格组不整合在下奥陶统鹰山组之上，之间缺失上奥陶统恰尔巴克组与中统一间房组，代表了加里东中期运动。在巴楚地区东南部玛扎塔格及其以南地区上奥陶统和志留—泥盆系已被剥蚀殆尽，石炭系巴楚组分别覆盖于志留 — 泥盆系和下奥陶之上，多个不整合面(—)合并，为下奥陶统储层改造提供了建设性的机遇，发育了溶蚀孔洞型储集层。

图2 巴楚隆起西段BC04-NE149测线示界面角度不整合关系

图3 MGT08-NW112测线示T07界面地层接触关系

海西早期运动，使和田古隆起强烈隆升，北东向展布的古隆起上不仅缺失志留系—泥盆系沉积地层，而且古隆起南部下奥陶统剥蚀强烈，石炭系直接超覆在下奥陶统下部白云岩段地层之上，呈下削上超式低倾角角度不整合。

图4 和田河西区块TZ02-NE303测线示界面地层接触关系

3 不整合与油气的关系

3.1 构造不整合对中下奥陶统碳酸盐岩岩溶储层的控制

不整合面的性质、分布特征、暴露地表时长等决定了碳酸盐岩岩溶蚀孔洞和裂隙的发育程度及展布，进而影响了该地区油气的运移和储集。巴楚隆起中下奥陶统顶面发育3个明显的大型不整合面，即中下奥陶统顶不整合、志留系底不整合面和上泥盆统底不整合面)。这3个不整合面对巴楚中下奥陶油气的储运起着至关重要的作用［5-6］。3期不同的岩溶作用时限与范围不同，巴楚 — 麦盖提地区奥陶系风化壳岩溶期次及分布见表3。

表3 巴楚—麦盖提地区奥陶系风化壳岩溶期次及分布

3.1.1 加里东中期第Ⅰ幕(O1-2/O3)

下奥陶统沉积后到中上奥陶统良里塔格组沉积之前，源于加里东中期第一幕，形成巴楚 — 麦盖提地区O1-2/O3之间的不整合，在巴楚 — 麦盖提地区均有分布。此构造运动，使巴楚 — 塔中地区整体抬升，并受到严重的剥蚀，缺失了一间房组及鹰山组上部地层，其上缺失了上奥陶统恰尔巴克组。沉积间断约30～50 Ma。该期风化壳范围较广，岩溶作用时间长，地层剥蚀量大。中加里东运动的不整合面对区内中下奥陶统具有普遍影响，形成了广泛分布的加里东中期Ⅰ幕岩溶，不整合面下遭受岩溶的岩性有局限台地相的云岩、泥纹灰岩和开阔台地相的灰岩。

这一时期的隆升是一个区域性的上隆过程，局部断裂和褶皱不发育，残存的中下奥陶统地形平缓，没有明显的地貌分区，垂向分带不明显，再加上分布于不整合下的岩溶储层较差，这对油气的储运不利，但如果受到埋藏溶蚀的影响往往也可以形成有效的储集空间。

3.1.2 加里东晚期第Ⅲ幕(O/S)

在内别列塔格 — 古董构造带以西，志留系直接覆盖于下奥陶统之上，玛扎塔格构造带以北，志留系覆盖于上奥陶统之上。地震反射主要表现为不整合接触，大范围内为微角度不整合、弱的削截和上超。该期表生风化岩溶作用主要发生在缺失上奥陶统地区的下奥陶统碳酸盐岩中。而别列塔格以东，玛扎塔格构造带以北，不整合面之下为上奥陶统混积沉积物，陆源细碎屑物质为主，中下奥陶统碳酸盐岩没有直接暴露，该期表生岩溶作用对其影响不大。巴楚东部地区上奥陶统良里塔格组基本未经历表生岩溶作用，下奥陶统表生岩溶作用西部经历2期叠加而明显强于东部地区。

该期古岩溶地貌南西高，北东低。研究区西部上奥陶统被剥蚀殆尽，下奥陶统碳酸盐岩之上为志留系泥质岩、粉砂岩覆盖，经受了加里东中期表生岩溶，表生岩溶作用较强，常见发育较好的岩溶垂向分带。

从上述表生岩溶特征看，加里东中期Ⅱ幕表生岩溶发育较好，溶蚀孔洞发育，垂向分带明显，除了本期岩溶作用的影响外，还受加里东中期第1幕岩溶作用叠加的影响，因此区内西部的溶蚀程度比东部发育，这对油气的运聚创造了积极的条件。

3.1.3 海西早期(C1/O1-2)

在巴楚地区地震剖面上，上覆东河塘组与下伏中下泥盆统呈角度不整合关系，界面之下顶超 —削截特征明显。这表明，中、晚泥盆世之间广泛发育一期重要的不整合。该期表生岩溶主要发育于本区鸟山—玛扎塔格一带及其南部。玛扎塔格构造带以北地区该期不整合面下伏地层大多为志留—泥盆系和上奥陶统陆源碎屑丰富的沉积物，且厚度较大，因此，表生岩溶不发育。但玛扎塔格一带及其以南地区，不整合面下为下奥陶统碳酸盐岩，石炭系超覆于中下奥陶统之上，下奥陶统碳酸盐岩发育表生溶蚀，是海西早期表生岩溶作用发育的地区。

由已知的钻井资料可知，下奥陶统碳酸盐岩海西早期表生风化岩溶特征明显，该期溶蚀作用发育，表生岩溶剖面垂向分带明显，是研究区内已知钻井中岩溶作用最发育的一期，这可能与该期表生岩溶作用时间长、叠加了前期表生岩溶作用有关，是研究区内最有利于油气富集的区带。

3期构造运动形成的3个重要不整合面对巴楚—麦盖提地区奥陶系地层造成不同程度的剥蚀和溶蚀(图5)，第一期岩溶在区内广泛发育，在该期剥蚀区内主要岩性为白云岩和灰岩;第二期岩溶是上奥陶剥蚀线以西的区域，该期白云岩岩溶区和第三期白云岩岩溶区是在第一期构造运动抬升剥蚀后，第二期构造运动对这2个区域又进行了抬升剥蚀，使得这个区域的岩溶储层得到了大大的改善;第三期岩溶是志留—泥盆系剥蚀线以南地区，为遭受3次构造运动抬升剥蚀的区域，形成了本区内多期次的岩溶储集体［7］。3期溶蚀白云岩区是遭受了多期岩溶叠加的长期裸露区，溶蚀条件好，储层物性改善显著，为最有利的油气富集区带，具有重要的油气勘探意义［8］。

图5 巴楚—麦盖提地区多期岩溶发育分布图

3.2 不整合作为有效的运移通道

加里东 — 海西早期，断裂活动不发育，古隆起、古斜坡控制油气运移格局不整合及其上下输导层为主要运移通道［9-10］。奥陶纪中晚期，巴楚 — 麦盖提地区地势西南高、东北低，全区遭受风化剥蚀。加里东中晚期(志留系沉积之前)，西南部继续抬升，在巴什托、亚松迪、毛拉及小海子区块西南端O2+3被剥蚀殆尽。海西早期调整成为西南高北东低的构造格局。巴楚西部及麦盖提地区成为主要的油气运移指向。中下奥陶统经历后2期表生岩溶的改造，储层发育，但由于没有好的封盖条件，不利于油气的聚集保存，但深层寒武系可近源聚集成藏。海西晚期，随着石炭系 — 二叠系的沉积披盖，形成了中下奥陶统的岩溶储层与上覆石炭系下泥岩段的储盖组合，石炭—二叠系也形成了3套层内的碳酸盐岩储层与上覆泥岩的储盖组合，有利储层分布在巴楚西部和玛扎塔格一带，此时的构造格局表现为巴楚西部的同岗古凸和玛扎塔格近东西向的古凸，是油气运移的有利指向和聚集带。麦盖提斜坡随着地层倾向的变化也形成了地层—岩性圈闭，可聚集油气。

4 结论

(1)加里东中期第Ⅰ幕、加里东晚期第Ⅲ幕和海西早期3期次构造运动，发育了和这3个大型不整合面，3期构造抬升运动使得该地区奥陶系碳酸盐岩地层造成不同程度的剥蚀和溶蚀，有的地区是3期岩溶叠加区，极大地改善了储层的物性，对油气的运移和储集有着重要的影响。

(3)中下奥陶统时期，巴楚西部及麦盖提地区是主要的油气运移指向，经历后2期表生岩溶的改造后，储层发育，但由于没有好的封盖条件，不利于油气的聚集保存;海西晚期，随着石炭系 — 二叠系的沉积披盖，形成了中下奥陶统的岩溶储层与上覆石炭系下泥岩段的储盖组合，有利储层分布巴楚西部和玛扎塔格一带，是油气运移的有利指向和聚集带。

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