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摘要:博乐盆地位于新疆西部,为天山西段寒武系基底上形成的山间盆地。盆地沉积泥盆系至第四系地层,其中泥盆系、石炭系地层在本区广泛分布,二叠系发育在博乐隆起的西部,三叠系整体缺失。共发育泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系四套烃源岩,其中石炭系有机碳含量较高,分布较广,可能为第三系油浸碎屑岩主要源岩,推测为盆地主要烃源岩。综合分析,博乐盆地为较有利的含油气盆地,其中温泉坳陷发育多套烃源岩,且存在多套储盖组合,为下步勘探有利地区。
关键词:博乐盆地 构造特征 石炭系烃源岩 含油气远景
博乐盆地位于新疆准噶尔盆地西部,为天山构造带中的山间盆地,盆地东西长约200km,西窄东宽,介于20~50km之间,面积约7500km2。盆地由温泉坳陷、博乐隆起、精河坳陷三个次级单元组成(图1)。盆地油气地质勘探程度较低,1990年以前投入主要的工作量有1:20万重力普查,95年以来,共完成二维地震1368 km,钻井2口。
1.构造地层特征
博乐盆地是海西构造运动时期由于天山地槽的回返、山体隆升,在天山山系西段寒武系基底上形成的山间盆地。盆地边缘断裂发育。北缘为一系列北倾断层组成的、由北向南推覆的构造带,即阿拉套山前逆掩推覆带;东缘为北西向深大断裂带;南缘是控制盆地边界的北西向逆断裂,与地表北西向断裂相接。
海西初期,天山地槽回返,直到海西中期该区一直处于抬升阶段,伴随山体隆升作用的影响,基底岩层褶皱变质形成了盆地的褶皱基底;海西晚期湖盆下降,普遍接受沉积,形成二叠系上统深湖相和火山喷发相沉积构造。
燕山中期盆地下降,局部接受沉积,形成了中、下侏罗统河流相和湖沼相交替沉积建造;燕山晚期盆地一直处于抬升阶段,原沉降中心抬起褶皱,形成侏罗系岩层山前褶皱,而普遍缺失晚侏罗统和白垩系沉积。
喜山期,造山运动强烈,盆地下降,沉积中心东移,温泉坳陷普遍接受大面积厚层滨浅湖和河流相泛滥平原相沉积,由于三面环山隆升的作用,褶皱构造及同生和伴生断裂十分发育,形成现代的构造格局。
博乐盆地主要发育泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、第三系和第四系地层,泥盆系直接覆盖在中元古界变质岩之上。古生界地层发育厚度较大,中-新生界地层相对较薄。其中泥盆系、石炭系地层在本区广泛分布,二叠系发育在博乐隆起的西部,三叠系整体缺失,侏罗系仅在温泉西北部有分布,第三系及第四系全盆地分布。
2.烃源岩评价
综合野外踏勘及前人研究成果,博乐盆地共发育D、C、P、J四套烃源岩。
2.1泥盆系烃源岩
泥盆系烃源岩主要发育在中统,为灰色、深灰色、灰黑色泥岩,累计厚度200-300m,TOC为1.07%-1.50%,Ro为0.87%,显示为盆地内较好的烃源岩(表1)。泥盆系烃源岩在博乐盆地广泛分布,可能是博乐盆地主要的烃源岩之一。
2.2石炭系烃源岩
石炭系烃源岩为灰色、深灰色泥岩,深灰色灰岩、生物灰岩,属滨—浅海相沉积。泥岩的单层厚度0.1-0.5m,TOC为1.04%-1.47%;灰岩的TOC为0.27%-0.49%(表2)。烃源岩累计厚度50-1000m。
通过野外取样分析,泥岩TOC为0.27%-1.47/0.96(4),为中等-较好的烃源岩;通过野外观察,从博乐到温泉,砂泥岩互层中泥岩含量逐渐增加,逐渐由砂砾岩夹灰色泥岩变为砂岩、深灰色泥岩互层,在温泉西南剖面,泥岩厚度增大且颜色较深,显示为较好烃源岩。
孙立广等(1993)在博乐盆地西北缘阿拉套山南麓的冲沟中,发现第三系的油浸碎屑岩,与北京大学(2008)对石炭系泥岩抽提物的分析结构类似。推测油浸碎屑岩的源岩可能为石炭系。而相邻的楚-萨雷苏盆地以下石炭统烃源岩为主要烃源岩,且见到了工业油气流,推测石炭系源岩为盆地的主要烃源岩。
2.3二叠系烃源岩
二叠系烃源岩为湖泊-沼泽相沉积,主要为灰色、深灰色、灰黑色泥岩,主要分布在温泉坳陷和博乐隆起。
下二叠统生油岩出露于艾比湖西侧阿克乔克剖面,厚389 m。通过对现有的地震、钻井资料分析认为,这套生油岩很可能存在于阿拉山口—艾比湖一带。
盆地二叠统生油岩有机质丰度高,目前达到成熟-高成熟阶段,为好烃源岩,但源岩主要分布在温泉坳陷和博乐隆起,可能对盆地贡献较小。
3.储盖组合
博乐盆地泥盆系、石炭系发育浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积;二叠系的喷发相火山岩建造和碎屑岩沉积,第三系的碎屑岩,均可形成储集层。
盆地内泥盆系、石炭系发育的泥灰岩、泥岩,二叠系发育的厚层火山岩、泥岩,第三系的厚层泥岩,均可形成盖层。
第三系泥岩在盆地广泛分布,据地表露头和钻井表明,泥岩单层厚度最小4m,最大198m,一般10-99.5m,累计厚度506-800m,占地层厚度的76%-92.5%,泥岩质纯且厚度大,对下部的油气具有良好的封闭作用,是博乐盆地最重要的区域盖层。
综合认为,博乐盆地泥盆系-第三系储集层和盖层发育,盆地发育以碎屑岩、灰岩、火山岩为主的储层和泥岩、泥灰岩、火山岩的盖层,纵向上形成多套储盖组合,具备良好的油气储集空间。
4.含油气远景
综上油气地质条件分析:博乐盆地发育泥盆系、石炭系、二叠系和侏罗系4套烃源岩,具有较好的生烃潜力,且存在多套储盖组合,是具有一定勘探潜力的盆地。
在温泉坳陷和博乐隆起,发育泥盆系、石炭系、二叠系,部分地区发育侏罗系烃源岩,具有多套储盖组合,在温泉西北的阿拉套山山麓发现第三系的油浸碎屑岩,说明该区有较充足的油源条件和储集空间,在加大研究的基础上可能会有新的发现。
精河坳陷仅发育泥盆系、石炭系烃源岩,但在博乐南水库附近发现石炭系的沥青,说明了该区可能存在较好的油源条件,建议开展地震普查,加大勘探力度。
参考文献
[1]新疆博尔塔拉盆地含油碎屑岩的初步研究,孙立广、杨晓勇等,大地构造与成矿学,1994.(3)
[2]博尔塔拉盆地油气显示的地质地球化学意义,孙立广、王奎仁等,地质学报,1997.2
[3]新疆博尔塔拉盆地的盐生草与油气显示的联系,孙立广,杨晓勇等,自然杂志,18.2
[4]博乐盆地生油岩评价,岳建华、虎北辰等,新疆地质,1999.3
关键词:博乐盆地 构造特征 石炭系烃源岩 含油气远景
博乐盆地位于新疆准噶尔盆地西部,为天山构造带中的山间盆地,盆地东西长约200km,西窄东宽,介于20~50km之间,面积约7500km2。盆地由温泉坳陷、博乐隆起、精河坳陷三个次级单元组成(图1)。盆地油气地质勘探程度较低,1990年以前投入主要的工作量有1:20万重力普查,95年以来,共完成二维地震1368 km,钻井2口。
1.构造地层特征
博乐盆地是海西构造运动时期由于天山地槽的回返、山体隆升,在天山山系西段寒武系基底上形成的山间盆地。盆地边缘断裂发育。北缘为一系列北倾断层组成的、由北向南推覆的构造带,即阿拉套山前逆掩推覆带;东缘为北西向深大断裂带;南缘是控制盆地边界的北西向逆断裂,与地表北西向断裂相接。
海西初期,天山地槽回返,直到海西中期该区一直处于抬升阶段,伴随山体隆升作用的影响,基底岩层褶皱变质形成了盆地的褶皱基底;海西晚期湖盆下降,普遍接受沉积,形成二叠系上统深湖相和火山喷发相沉积构造。
燕山中期盆地下降,局部接受沉积,形成了中、下侏罗统河流相和湖沼相交替沉积建造;燕山晚期盆地一直处于抬升阶段,原沉降中心抬起褶皱,形成侏罗系岩层山前褶皱,而普遍缺失晚侏罗统和白垩系沉积。
喜山期,造山运动强烈,盆地下降,沉积中心东移,温泉坳陷普遍接受大面积厚层滨浅湖和河流相泛滥平原相沉积,由于三面环山隆升的作用,褶皱构造及同生和伴生断裂十分发育,形成现代的构造格局。
博乐盆地主要发育泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、第三系和第四系地层,泥盆系直接覆盖在中元古界变质岩之上。古生界地层发育厚度较大,中-新生界地层相对较薄。其中泥盆系、石炭系地层在本区广泛分布,二叠系发育在博乐隆起的西部,三叠系整体缺失,侏罗系仅在温泉西北部有分布,第三系及第四系全盆地分布。
2.烃源岩评价
综合野外踏勘及前人研究成果,博乐盆地共发育D、C、P、J四套烃源岩。
2.1泥盆系烃源岩
泥盆系烃源岩主要发育在中统,为灰色、深灰色、灰黑色泥岩,累计厚度200-300m,TOC为1.07%-1.50%,Ro为0.87%,显示为盆地内较好的烃源岩(表1)。泥盆系烃源岩在博乐盆地广泛分布,可能是博乐盆地主要的烃源岩之一。
2.2石炭系烃源岩
石炭系烃源岩为灰色、深灰色泥岩,深灰色灰岩、生物灰岩,属滨—浅海相沉积。泥岩的单层厚度0.1-0.5m,TOC为1.04%-1.47%;灰岩的TOC为0.27%-0.49%(表2)。烃源岩累计厚度50-1000m。
通过野外取样分析,泥岩TOC为0.27%-1.47/0.96(4),为中等-较好的烃源岩;通过野外观察,从博乐到温泉,砂泥岩互层中泥岩含量逐渐增加,逐渐由砂砾岩夹灰色泥岩变为砂岩、深灰色泥岩互层,在温泉西南剖面,泥岩厚度增大且颜色较深,显示为较好烃源岩。
孙立广等(1993)在博乐盆地西北缘阿拉套山南麓的冲沟中,发现第三系的油浸碎屑岩,与北京大学(2008)对石炭系泥岩抽提物的分析结构类似。推测油浸碎屑岩的源岩可能为石炭系。而相邻的楚-萨雷苏盆地以下石炭统烃源岩为主要烃源岩,且见到了工业油气流,推测石炭系源岩为盆地的主要烃源岩。
2.3二叠系烃源岩
二叠系烃源岩为湖泊-沼泽相沉积,主要为灰色、深灰色、灰黑色泥岩,主要分布在温泉坳陷和博乐隆起。
下二叠统生油岩出露于艾比湖西侧阿克乔克剖面,厚389 m。通过对现有的地震、钻井资料分析认为,这套生油岩很可能存在于阿拉山口—艾比湖一带。
盆地二叠统生油岩有机质丰度高,目前达到成熟-高成熟阶段,为好烃源岩,但源岩主要分布在温泉坳陷和博乐隆起,可能对盆地贡献较小。
3.储盖组合
博乐盆地泥盆系、石炭系发育浅海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积;二叠系的喷发相火山岩建造和碎屑岩沉积,第三系的碎屑岩,均可形成储集层。
盆地内泥盆系、石炭系发育的泥灰岩、泥岩,二叠系发育的厚层火山岩、泥岩,第三系的厚层泥岩,均可形成盖层。
第三系泥岩在盆地广泛分布,据地表露头和钻井表明,泥岩单层厚度最小4m,最大198m,一般10-99.5m,累计厚度506-800m,占地层厚度的76%-92.5%,泥岩质纯且厚度大,对下部的油气具有良好的封闭作用,是博乐盆地最重要的区域盖层。
综合认为,博乐盆地泥盆系-第三系储集层和盖层发育,盆地发育以碎屑岩、灰岩、火山岩为主的储层和泥岩、泥灰岩、火山岩的盖层,纵向上形成多套储盖组合,具备良好的油气储集空间。
4.含油气远景
综上油气地质条件分析:博乐盆地发育泥盆系、石炭系、二叠系和侏罗系4套烃源岩,具有较好的生烃潜力,且存在多套储盖组合,是具有一定勘探潜力的盆地。
在温泉坳陷和博乐隆起,发育泥盆系、石炭系、二叠系,部分地区发育侏罗系烃源岩,具有多套储盖组合,在温泉西北的阿拉套山山麓发现第三系的油浸碎屑岩,说明该区有较充足的油源条件和储集空间,在加大研究的基础上可能会有新的发现。
精河坳陷仅发育泥盆系、石炭系烃源岩,但在博乐南水库附近发现石炭系的沥青,说明了该区可能存在较好的油源条件,建议开展地震普查,加大勘探力度。
参考文献
[1]新疆博尔塔拉盆地含油碎屑岩的初步研究,孙立广、杨晓勇等,大地构造与成矿学,1994.(3)
[2]博尔塔拉盆地油气显示的地质地球化学意义,孙立广、王奎仁等,地质学报,1997.2
[3]新疆博尔塔拉盆地的盐生草与油气显示的联系,孙立广,杨晓勇等,自然杂志,18.2
[4]博乐盆地生油岩评价,岳建华、虎北辰等,新疆地质,1999.3