新疆三塘湖盆地油页岩资源特征及分布规律分析

敖海超 艾比拜尔·买买提

摘要：在充分收集分析三塘湖盆地区域地质资料基础上，以盆地内的石炭系、二叠系和三叠系为重点，对研究区内油页岩资源潜力进行调查，分析了盆地油页岩富集规律，优选油页岩富集有利目标区，为进一步在该区开展油页岩勘查和开发提供地质依据。

关键词：三塘湖盆地;油页岩;地质特征;分布规律

新疆三塘湖盆地位于准噶尔地槽褶皱带东端北缘，盆地内地质特征复杂，主要分布有东北冲断褶皱带、中央凹陷带以及西南逆冲推覆带。该区受物源主要来自于北塔山大型三角洲冲积平原影响，在长期淤填作用下形成了泥炭沼泽发育环境。三塘湖地区地层发育良好，无岩浆岩发育，对该地区地质特征进行分析，以进一步明确新疆三塘湖盆地油页岩资源特征及分布规律，对今后三塘湖盆地油页岩资源勘查具有一定的现实意义。

1.区域地质背景

三塘湖盆地处于北天山褶皱带与阿尔泰褶皱带交汇处，也是西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块进行碰撞的结合部，在长期的西伯利亚板块增生和摩擦中，形成了D2-Cl时期弧一陆碰撞型褶皱带基础之上的复合型三袒护含油气盆地（图1）。

构造单元名称：I-西伯利亚古板块：I1一西伯利亚古陆核（Ar-Pt）;I2-Pt-ε1沟弧盆系统褶皱带;I3-ε2-D1沟弧盆系统褶皱带;I4-02-3-D2沟弧盆系统褶皱带;I5-D2-C1大陆间碰撞褶皱带;I 6-D2-C1大陆间碰撞褶皱带;I7-D3-C1沟弧盆系统褶皱带;I8-C2-P2收缩海盆褶皱带。Ⅱ一哈萨克斯坦古板块。Ⅲ一新疆古陆板块：Ⅲ，一准噶尔一吐鲁番古陆;Ⅲ2-博格达准地槽裂谷带;Ⅲ3-北天山碰撞隆起褶皱带。

盆地名称：①三塘湖盆地;②巴里坤盆地;③吐哈盆地;④斋桑盆地;⑤乌伦古盆地;⑥准噶尔盆地。

三塘湖盆地基底属西伯利亚古陆主动型大陆边缘的沟一弧一盆沉积系统，经褶皱运动和岩浆侵入活动形成了盆地的变质岩基底（02-3-D2），其上沉积了碰撞前陆型的海相、海陆交替相和陆相多期叠加的晚古生代（D3-P1）沉积，厚达13939m，其上又复合了多期发展的碰撞山前型古生代末期一中、新生代（P2-Q1）的陆相沉积，厚达3301m—5830m，形成了多套油气源岩，是一个油气资源比较富集的中型盆地。

2.区域地质构造特征

2.1区域地层特征

三塘湖盆地地层属于天山一兴蒙地层大区北疆地层区北准噶尔地层分区额敏一伊吾地层小区。区内地质构造环境复杂，地层单元众多，岩浆活动强烈。出露地层主要有奥陶系、泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系和第三系、第四系，火山岩及侵入岩在盆地周边较为发育。

2.2区域构造特征

三塘湖盆地位于阿尔泰山和天山之间。它是一个经历了叠加和变化的山间盆地。它位于西伯利亚板块南缘连续增生的边缘混合带，受卡拉梅里构造带和阿尔曼泰构造带的影响。三塘湖盆地区域上跨越了洪古勒楞一阿尔曼太蛇绿混杂岩带（I -12-2）、赛米斯台一三塘湖复合岛弧带（I -12-3）、唐古巴勒一卡拉麦里复合俯冲增生杂岩带（I -12-4）、准噶尔地块（I-13-1）、依连哈比尔尕一博格达裂谷盆地（I -13-2）、哈爾力克一大南湖古生代岛弧（I -13-3）、吐一哈地块（I-13-4）等众多Ⅲ级构造单元。但评价区富含油页岩地层主体位于赛米斯台一三塘湖复合岛弧带（I -12-3）之三塘湖复合岛弧带（I-12-32）。三塘湖盆地构造活动频繁，断裂十分发育，规模不等、种类繁多。

3.烃源岩分布规律分析

三塘湖盆地共发育五套烃源岩，即中下侏罗统水西沟群（J1-2s）、中上三叠统小泉沟群（T2-3xq）、中二叠统芦草沟组（ P21）、下二叠统卡拉岗组（P1k，原上石炭统）及石炭系（C）。其中以中一上三叠统、中二叠统及石炭系烃源岩为三塘湖盆地主力烃源岩，其有机质丰度高、成熟度较高，为油页岩资源调查评价的重点目标层位。

3.1石炭系烃源岩

三塘湖盆地石炭系烃源岩主要发育于盆地南缘，是潜在的优质烃源岩，盆地周缘多条剖面（纸房、大黑山、雅满苏、小黄山）发现有厚层优质烃源岩，层位为下石炭统姜巴斯套组（C1j）、黑山头组（C1h）、中统巴塔玛依内山组（C2h）及上石炭统哈尔加乌组（C2h）。

3.2二叠系烃源岩

三塘湖盆地二叠系烃源岩较为发育，主要为下二叠统卡拉岗组（P1k）、中二叠统芦草沟组（P21）及条湖组（P21）。

3.3三叠系烃源岩

三叠系烃源岩主要为上小泉沟群，盆地小泉沟组页岩主要分布在汉水泉凹陷、汀湖凹陷和马朗凹陷。条湖凹陷三叠系小泉沟组烃源岩最大厚度约220m，汉水泉凹陷三叠系烃源岩的分布与水西沟组基本一致。最大厚度位于凹陷西南部，烃源岩厚度140m～200m，沉积中心泥页岩厚度大，厚度约200m以上，局部地区达300m以上，是主要的生烃场所。岩性以碳质泥岩和暗色泥岩为主。

4.油页岩储层资源评价

勘探目标是富含有机质、粘土矿物、硅质含量高和石英等脆性矿物较发育的烃源岩，同时要关注富有机质泥页岩顶底的薄层砂岩储集体，从而对整个页岩层系的储层资源进行综合评价。

4.1二叠系芦草沟组页岩层

在晚二叠世，三塘湖盆地属于咸化内陆湖盆。在湖盆中沉积了一套以碳酸盐岩和碎屑岩为主的地层，在盆地边部，还发育三角洲或扇三角洲的粗碎屑沉积;主要岩石类型有碎屑岩及部分火山岩。但是，芦草沟组绝大多数为粒径小于O.Olmm的细粒岩石。方解石平均含量为5.53%，白云石22.68%，铁白云石2.53%，长英质52.71%，粘土13.43%，脆性矿物占86%左右，含量较高。

芦草沟组在三塘湖盆地主要存在3类油气储集体，即碳酸盐岩储集体、沉凝灰岩储集体、碎屑岩储集体，它们成为主要的含油气层系。

4.2侏罗系页岩层

侏罗系岩石类型以碎屑岩为主，少量火山喷发。碎屑岩又可细分为砾岩、砂砾岩、粗细砂岩、粉砂岩、泥岩、碳质泥岩、煤，火山喷发岩主要为灰白色凝灰岩，主要分布在头虱河群和齐谷群中的薄层中。西山窑组白上而下可分为三部分：上部为灰色凝灰质砂砾岩，细砾岩为薄层凝灰质泥岩、粉砂岩和砾石砂岩，中部为主要储层。层发育段以灰色凝灰质细砂岩和灰色泥岩为主，底部为厚灰色凝灰质砂砾砂岩、砂砾岩、灰褐色凝灰质粗砂岩、暗灰色泥岩、灰色粗砂岩夹层。侏罗系砂岩储层具有组分成熟度低、胶结物含量低、页岩充填率高、压实中强、溶蚀弱等特点。

5.结语

新疆三塘湖盆地是以石炭一二叠系为基础的中一新生代沉积盆地，区域沉积地层完整，但演化过程经历了许多强构造运动作用，地质特征复杂，岩层多重不整合面较多。在勘查过程中发现区域内芦草沟组是三塘湖盆地的主要含油气层，中上三叠统、中二叠统、石炭系烃源岩是三塘湖盆地的主要烃源岩。三塘湖盆地具有非常良好的油页岩资源形成条件，但由于区内构造复杂，因此在今后三塘湖盆地油页岩资源勘查和开采过程中，还需进一步根据实际情况进行详细勘查和评价。

参考文献：

[1]彭雪峰，汪立今，田继军，et al.新疆油页岩资源的开发利用研究[J].中国矿业，2010，19（11）：109-111.

[2]张国伟，陶树，汤达祯，等.三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征[J].煤炭学报，2017，42（8）：20822090.

[3]肖英杰，张晓雷，陈利鹏，et al.准噶尔盆地油页岩资源赋存特征及开发前景[J].煤矿现代化，2015 （4）：140-142.