王千軍

摘要：烏倫古凹陷構(gòu)造沉積背景復(fù)雜，改造強(qiáng)烈，主要?dú)埩舭l(fā)育石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系及新生界地區(qū)，凹陷在重力異常圖上存在三個(gè)異常帶，中南部地區(qū)存在烏北和烏南兩個(gè)石炭系凹陷。通過(guò)電法和地震解析，認(rèn)為中南部地區(qū)石炭系高阻層下存在低阻層，重力約束反演顯示是套低密度層，推測(cè)石炭系下部存在烴源巖層。綜合野外、鉆井及電測(cè)曲線分析研究，證實(shí)凹陷內(nèi)石炭系源巖具有較好的生烴能力，優(yōu)選石油地質(zhì)條件好的烏南凹陷為下步油氣勘探重點(diǎn)方向。

關(guān)鍵詞：烏倫古坳陷；重力異常；烴源巖；低阻層

烏倫古坳陷位于準(zhǔn)噶爾盆地北部，東西長(zhǎng)約250km，南北寬約93km，面積約1.6×104km2，總體呈北西向菱形展布。坳陷南部為克拉美麗山，東部為青格里底山，由紅巖斷階帶、索索泉凹陷2個(gè)構(gòu)造單元組成[1]，[2]，地層自下而上主要發(fā)育石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系及新生界。受到海西運(yùn)動(dòng)的影響，烏倫古坳陷隆升導(dǎo)致主體缺失準(zhǔn)噶爾盆地主力烴源巖層系二疊系——中下三疊統(tǒng)。因此，對(duì)于該地區(qū)另一重要的源巖層石炭系地層的研究就顯得格外重要，關(guān)系到研究區(qū)下步的油氣勘探潛力。本文針對(duì)石炭系目標(biāo)層展開(kāi)電震綜合剖面攻關(guān)研究，結(jié)合以往重力、電法資料的重新處理以及地震解釋，提出了部分新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)。

1. 重力結(jié)構(gòu)

從烏倫古坳陷布格重力異常圖上可以看出，烏倫古凹陷為一個(gè)紡錘形型，重力低，呈現(xiàn)北西——南東走向。由于布格重力異常是地表以下所有密度不均勻體的綜合響應(yīng)，要研究石炭系構(gòu)造特征，需要?jiǎng)兊羰肯狄陨系貙赢a(chǎn)生的重力響應(yīng)。經(jīng)剝層處理，提取的石炭系及以下地層的重力響應(yīng)，可以發(fā)現(xiàn)不同于布格重力異常的異常分布特征，顯現(xiàn)局部異常高低相間分布特征，可劃分為三個(gè)異常區(qū)帶：Ⅰ北部紅巖斷階帶，整體呈現(xiàn)重力高值，呈NWW走向，為規(guī)則狹長(zhǎng)條帶，帶內(nèi)有三個(gè)局部低點(diǎn)；Ⅱ中部地區(qū)，呈NNW走向，重力高低交互，由烏北和烏南凹陷兩個(gè)局部重力低組成，分布于紅巖斷階南側(cè)；Ⅲ西南斜坡帶，是一相對(duì)獨(dú)立的高異常。根據(jù)重磁電震聯(lián)合反演的石炭系頂面埋深結(jié)果，烏倫古坳陷內(nèi)石炭系頂面埋深在1500m～4500m，石炭系殘留厚度3000m～4000m，說(shuō)明坳陷自北西向南東發(fā)育多個(gè)石炭系殘留沉降中心，均位于石炭系埋深較大的區(qū)域。從而顯現(xiàn)出新構(gòu)造面貌，即烏倫古坳陷在NW-SE方向上呈現(xiàn)南北三分格局。

2. 地震、電法分析

鉆井資料揭示，烏倫古坳陷內(nèi)缺失二疊系地層，三疊系黃山街組直接覆蓋于石炭系褶皺基底之上[2][3]。由于石炭系頂部存在厚層火山巖，地震資料石炭系內(nèi)部幾乎沒(méi)有反射特征[4]，橫向上火山巖的巖性變化較大造成石炭系頂面反射特征也比較模糊。盡管如此，穿過(guò)索索泉凹陷中部重力高值區(qū)的地震06測(cè)線，剖面上石炭系頂面仍顯示了構(gòu)造起伏特征，高點(diǎn)處的中生界地層也有繼承性小幅度寬緩隆起。

電法Z01ZH-06線與地震06線位置重合、長(zhǎng)短一致。二維反演結(jié)果顯示，地層電性特征比較穩(wěn)定，縱向上電性組合特征明顯，存在五套電性層：自上而下分別為相對(duì)中高阻層、中低阻層、中高阻層、中低阻層、高阻層，對(duì)應(yīng)電性層為新近系——第四系、白堊系、侏羅統(tǒng)、三疊系、石炭系。橫向上沉積地層起伏不大，基底電性則具有中間高、兩側(cè)低的特點(diǎn)，呈現(xiàn)凹凸不平的溝谷狀，與地震、重力異常特征對(duì)應(yīng)較好，顯示基底局部呈隆起特征。

3. 烏倫古凹陷的劃分

烏倫古坳陷形成于三疊紀(jì)（缺失二疊系，以石炭系為基底），侏羅——白堊紀(jì)是坳陷的主要發(fā)育期。燕山構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)烏倫古坳陷構(gòu)造格局的形成及沉積分布起到了至關(guān)重要的作用[5]?；诘卣鹋c布格重力異常，早期認(rèn)為索索泉凹陷北以高角度紅巖斷階帶相接，南以喀拉薩依斷裂為界，形似平底鍋狀，呈北西走向。凹陷在三疊紀(jì)——古近紀(jì)以沉降為主，燕山-喜山運(yùn)動(dòng)早期擠壓造山作用對(duì)坳陷的影響較小，因而構(gòu)造面貌相對(duì)簡(jiǎn)單，圈閉發(fā)育程度較低。

依據(jù)最新處理的重力和電法結(jié)果以及地震解釋的綜合分析，對(duì)烏倫古坳陷的構(gòu)造單元作細(xì)致劃分。紅巖斷階帶、南部斜坡帶與前人劃分一致，原有認(rèn)識(shí)上的索索泉凹陷可以細(xì)分為：烏北凹陷，由三個(gè)重力低異常組成，面積約2000km2；沉積中心位于凹陷東北部紅巖斷階下盤(pán)，地層往北部斷階處加厚。烏中隆起區(qū)，面積約3000km2，基底石炭系隆起和上覆中生界低幅度平緩隆起；烏南凹陷帶，由兩個(gè)低值重力異常組成，北西向展布，面積約2900km2。重力、電法、地震資料顯示，烏倫古坳陷內(nèi)部局部構(gòu)造發(fā)育，繼承性較強(qiáng)。

凹陷構(gòu)造演化大致可分為兩個(gè)階段。第一階段從三疊紀(jì)晚期開(kāi)始一直持續(xù)到侏羅紀(jì)晚期，在由北向南的擠壓力作用下，該區(qū)發(fā)生南北沉降分異。北部抬升，形成紅巖斷階。南部沉降，但沉降幅度不均衡，向北部逐漸加大，形成北深南淺的索索泉箕狀凹陷。在此期間構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，斷層發(fā)育，地層撓曲，局部構(gòu)造幅度增大。第二階段發(fā)生在白堊紀(jì)以后，在此期間構(gòu)造活動(dòng)主要以垂直升降作用為主，這一運(yùn)動(dòng)使北部地區(qū)整體強(qiáng)烈抬升，南部下降，類似“蹺蹺板”運(yùn)動(dòng)。這一時(shí)期是坳陷的變革期，它改造了坳陷早期北深南淺的構(gòu)造格局，使坳陷南深北淺。同時(shí)，由于屬于基底整體運(yùn)動(dòng)，構(gòu)造規(guī)模、強(qiáng)度都較大，差異沉降特征明顯，在坳陷內(nèi)部形成隆凹相間的格局。

4. 烴源巖預(yù)測(cè)

野外勘查證實(shí)，在坳陷南部克拉美麗山附近的滴水泉剖面出露為下石炭統(tǒng)滴水泉組，以砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層灰?guī)r。泥巖厚度大，有機(jī)碳均值1.6%，烴源巖品質(zhì)好，在雙井子剖面也發(fā)現(xiàn)了下石炭統(tǒng)較好的烴源巖。研究證實(shí)，石炭系烴源巖是本區(qū)火成巖成藏目標(biāo)的主要油源[6]。鉆探的滴北1井和倫5井原油地化指標(biāo)分析也表明其與石炭系烴源巖親緣關(guān)系較近，位于烏倫古坳陷西南邊緣的泉1井、滴西9井、滴西8井的油氣源研究結(jié)果表明其油氣來(lái)自石炭系烴源巖。

通過(guò)對(duì)07線、586線等重磁電震聯(lián)合攻關(guān)線的電法資料精細(xì)處理，發(fā)現(xiàn)石炭系基底內(nèi)部存在一低阻特征的電性層，結(jié)合重磁電震聯(lián)合反演，證實(shí)了這套低阻層，并圈定了其分布范圍，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其具有低密度特征，推測(cè)為烴源巖層。

烏倫古坳陷內(nèi)低電性層分布特征：①埋深：07線、586線顯示低阻層頂界深度大約在6000m～7000m左右，02線頂界埋深4000m～5000m左右；②厚度：02線在2000m～3000m之間，586線厚度大于3000m，四周向盆地邊緣減薄、消失；③分布范圍：東西長(zhǎng)約60km、南北寬約30km，面積約1800km2。結(jié)合586重磁電震聯(lián)合反演結(jié)果，認(rèn)為較高的低阻、低密度分布在2007年MT02線、2010年MT586線結(jié)合部向東南、西南方向的500km2范圍內(nèi)。根據(jù)這些特點(diǎn)，推測(cè)索索泉凹陷石炭系基底上部具有火山巖成分的高阻層下面的低電性層可能為烴源巖。2011年在烏倫古坳陷中部鉆探參數(shù)井WC1井，在4700m～6200m鉆遇近1500m厚下石炭統(tǒng)姜巴斯套組暗色巖石，進(jìn)一步驗(yàn)證了推測(cè)的可靠性。結(jié)合烏倫古周緣石炭系山系出露滴水泉、恰庫(kù)爾特草原北和倫6井北烴源巖樣品地球化學(xué)分析，烏倫古坳陷石炭系發(fā)育一套潛在的海相以及海陸過(guò)渡相烴源巖—下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）烴源巖，巖石組合包括泥巖、凝灰質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖和粉砂質(zhì)泥巖[2-3]，平均厚度為200m～1500m，有機(jī)質(zhì)豐度高，展示出良好的生烴基礎(chǔ)。

5. 火成巖有利目標(biāo)

以往勘探成功的實(shí)例表明[7]，有利的火成巖目標(biāo)應(yīng)該具備以下幾個(gè)條件：①近主力烴源巖，以利于油氣捕獲及保存；②存在基底斷裂?；状髷嗔淹植加跓N源巖富集的凹陷與凸起間，部分還延伸到了烴源區(qū)，起到了“油源斷層”的作用。另外基底斷裂對(duì)石炭系的儲(chǔ)集性能也有一定的改造作用，形成的孔隙和裂隙對(duì)油氣聚集具有重要作用；③火成巖體及火成巖構(gòu)造發(fā)育，埋深適中；④區(qū)域蓋層發(fā)育。

烏倫古坳陷內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的斷層以逆斷層為主，偶見(jiàn)正斷層。斷層形成期主要集中在印支—燕山期，喜山期部分?jǐn)鄬涌赡芾^續(xù)活動(dòng)，對(duì)油氣的運(yùn)聚起到了一定的改造作用。綜合烏倫古坳陷重磁電震資料，認(rèn)為北部紅巖斷階帶和南部斜坡帶的火成巖目標(biāo)為有利的目標(biāo)區(qū)帶，其中南部斜坡帶滴北1井西北臨近推測(cè)烴源巖范圍區(qū)，2007MT02線低阻層分布在其下部；位于磁異常梯度帶附近的喀拉薩依斷層發(fā)育，具有良好的油氣運(yùn)移通道，且附近泉1、泉6、滴北1等多口井具有較好的油氣顯示，火成巖目標(biāo)最有利，是下步油氣目標(biāo)。

6. 結(jié)論

（1）重力、電性異常體現(xiàn)了構(gòu)造和巖性雙重變化特征，可以輔助地震獲得更新的地質(zhì)認(rèn)識(shí)，綜合分析將索索泉凹陷構(gòu)造帶重新劃分紅巖斷階帶、烏中隆起區(qū)和南部斜坡帶。

（2）烴源巖一直是制約烏倫古勘探的首要問(wèn)題，通過(guò)露頭、鉆井、重磁電震聯(lián)合攻關(guān)精細(xì)處理，石炭系反射存在一低阻特征的烴源巖層。

（3）凹陷南部斜坡帶，源巖和油源斷層發(fā)育，儲(chǔ)蓋條件好，為下步油氣勘探重點(diǎn)區(qū)帶。

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