塔里木盆地柯坪地区下寒武统吾松格尔组岩性组合及其成因和勘探意义
摘要：作为紧邻中寒武统膏岩层的第一套白云岩地层,下寒武统吾松格尔组的岩性组合及其成因认识对塔里木盆地寒武系盐下油气勘探由“近源”转向“盐间和盐相关”具有重要的战略意义。以夏特等野外露头为主,结合典型井位,梳理了柯坪地区吾松格尔组的岩性组合、储集空间类型,讨论了沉积相演化与储层成因,结果表明:(1)柯坪地区吾松格尔组以潮坪相为主,主要发育混积坪、云坪、膏云坪和颗粒滩沉积,对应岩性有含陆源碎屑泥质泥晶白云岩、泥质泥粉晶白云岩、颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩及膏质白云岩等;(2)储层主要发育于藻相关的颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、藻叠层白云岩,储集空间分别为粒间溶孔、粒内溶孔和晶间微溶孔;(3)颗粒滩发育于潮坪背景下海进过程中的潮间高能带,叠加准同生期大气淡水溶蚀,形成粒间溶孔;(4)粉晶藻白云岩主要发育于云坪和膏云坪,微生物诱导的白云石调整和膏盐等易溶物质的溶蚀是晶间孔和晶间微溶孔形成的关键。综合柯坪地区吾松格尔组的构造高部位特征、膏盐潮坪背景、岩性组合及其成因等,指出环塔南隆起和牙哈-轮南凸起等周缘发育6个吾松格尔组有利勘探区。
本文源自石油与天然气地质,2020,41(05):928-940.《石油与天然气地质》杂志，双月刊，于1980年经国家新闻出版总署批准正式创刊，由中国石油化工集团有限公司主管，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院;中国地质学会石油地质专业委员会主办的学术性刊物，本刊在国内外有广泛的覆盖面，题材新颖，信息量大、时效性强的特点，其中主要栏目有：综合报道、油气地质、方法技术等。
塔里木盆地寒武系盐相关领域是中国油气资源的战略接替区。然而,受限于埋深大、构造演化强、烃源岩和储层分布规律认识不清等因素,寒武系盐下勘探久攻不破。
塔里木盆地寒武系膏盐岩分布面积达15×104km2;厚度大于1000m,存在震旦系奇格布拉克组-玉儿吐斯组、肖尔布拉克组-中下寒武统膏盐岩和膏盐岩盐间3套储-盖组合[1,2]。前期勘探集中于下寒武统肖尔布拉克组的丘滩体,如塔中、塔北和巴楚等地区的中寒1井、舒探1井、乔探1井、新和1井等[3,4,5,6],但均以失利告终。中深1C井寒武系虽获得日产油15.4m3、日产天然气4.1×104m3的突破,但主力产层却是盐间层系-阿瓦塔格组、沙伊里克组和吾松格尔组,“肖尔布拉克组的近源勘探”陷入暂时性困局。
2020年1月,塔北低隆亚洲陆上第一深井——轮探1井在深度8203～8260m的超深层系——吾松格尔组获得134m3/d轻质油和4.6×104m3/d天然气的重大突破[7];加上柯坪断隆的柯探1井同样在吾松格尔组获得日产百万方天然气的突破,使得“盐间和盐相关”勘探提上日程。
作为紧邻中寒武统膏盐层的第一套白云岩,之前对吾松格尔组的定位主要作为肖尔布拉克组储层的膏岩、泥质白云岩盖层[8];加上地层薄,受地震反射特征不明显,解释过程中常与肖尔布拉克组一起作为下寒武统统一地层对待等因素干扰,该层位认识和研究不足,少量报导集中于全盆地层序格架的建立和岩相古地理的演化[9,10,11,12,13],如赵宗举将吾松格尔组与沙依里克组中段作为一套三级层序,指出其在塔西台地边缘表现为一套加积-进积作用明显的缓坡-弱镶边台地边缘;在塔西台地内部为局限台地相,发育潮下-潮间带白云岩、泥质白云岩,局部夹石膏潟湖沉积[9]。最近报道白莹等指出柯探1井吾松格尔组是碳酸盐岩-碎屑岩的混合岩,“中寒武统”吾松格尔组至沙依里克组属于一套碳酸盐岩和碎屑岩混合沉积体系[14]。然而,杨海军等指出轮探1井吾松格尔组产层岩性为颗粒白云岩[7];笔者对苏盖特、夏特等剖面勘测时发现,下统的吾松格尔组未见典型碎屑岩层,少部分碎屑岩以薄夹层或透镜体产出;相反,在苏盖特和夏特剖面吾松格尔组发育典型的颗粒白云岩、藻白云岩、叠层石白云岩等;中统的沙伊里克组更是发育泥晶灰岩、不均一白云石化的豹斑灰岩等;中深1C井、中深5井等吾松格尔组取心段岩性更多地与石膏相关,为泥粉晶膏质白云岩、膏质颗粒白云岩、角砾状膏质白云岩等。对比轮探1井和柯探1井产能层位,两者皆为吾松格尔组上段,均有石膏。因此,吾松格尔组的岩性组合、储层发育特征与分布规律、膏盐对储层发育的影响等需要进一步梳理,以为塔里木盆地中-下寒武统盐间勘探提供地质支撑。
基于此,本文以柯坪地区露头剖面为基础,结合典型井位,探讨柯坪地区吾松格尔组岩性、储层成因及其在勘探中的意义等。
1、地质背景
柯坪地区位于塔里木盆地西北缘,居于塔北古陆和塔南隆起之间,包括柯坪凸起和温宿凸起两个单元,为古隆起背景下的古冲断带[15,16,17]。区内寒武系出露齐全,底部玉儿土司组作为烃源岩[18];肖尔布拉克组发育微生物丘滩、滩坪沉积[19,20];吾松格尔组主要为泥质泥粉晶白云岩和颗粒白云岩等;沙伊里克组以一套灰岩为典型特征,见白云岩和膏盐岩等;阿瓦塔格组为膏盐湖相含膏泥粉晶云岩和颗粒白云岩等。沉积上,从早寒武世玉儿吐斯期的深水陆棚演化至肖尔布拉克期的碳酸盐岩缓坡和吾松格尔期的蒸发台地。早寒武世末期膏盐增多,含膏或者膏质白云岩发育;中寒武世经历沙伊里克期的局限台地后,再次演变为阿瓦塔格期的蒸发台地,膏盐岩大面积分布。
图1塔里木盆地柯坪地区构造位置(修改自文献[15])
2、研究方法
通过野外岩性描述、GR测试等获取地层宏观展布与层序特征,并利用取得的手标本样品,进行孔隙度和渗透率、薄片鉴定、场发射扫描电镜、碳氧同位素等分析,对吾松格尔组岩性、物性、成因等进行解剖。
GR仪为新先达CIT-3000F型便携式伽马能谱仪,测试点间距为0.3m;孔隙度和渗透率测仪器为FYKS-03型覆压气体孔渗联合测定仪;薄片鉴定为岩石铸体片光学显微镜鉴定;场发射扫描电镜为赛默飞世尔ApreoS;碳氧同位素测试仪器赛默飞世尔MAT253,提取方法为磷酸法。所有实验均在中国石油天然气集团公司碳酸盐岩储层重点实验室完成。
3、岩性组合
3.1地层展布
由南向北勘测夏特、苏盖特等4条剖面(图1),发现:①厚度逐渐减薄,分别为133,96,72和41m;②颗粒白云岩逐渐减少,碎屑含量逐渐增多;③根据岩性和GR曲线,整个层段可分为上、下两段(图2)。以夏特剖面为例,下段以薄层状含陆源石英碎屑、泥质泥粉晶白云岩夹中层状含陆源石英碎屑颗粒白云岩为主,颗粒主要为竹叶状砾屑和砂屑,两者频繁互层;对应GR曲线表现为高平台的锯齿状分布,往上GR值降低。上段旋回性分布薄层泥质泥粉晶白云岩夹薄-厚层状颗粒白云岩、叠层石白云岩、粉晶藻白云岩。GR曲线平直,GR值降低。上、下两段相比,有两个特点:①上段地层陆源碎屑含量逐渐减少,至上段顶部不见石英碎屑。②上段较下段旋回性更加明显,旋回内薄层泥质泥粉晶白云岩总厚度和颗粒滩总厚度较下段更厚,薄层泥粉晶白云岩总厚度为3～12m;颗粒滩单层厚度为0.4～1.2m,总厚度可达4～7m。下段薄层总厚度一般为1～4m;颗粒滩单层厚度一般为0.4～0.6m,总厚度为0.4～7m。
3.2岩性特征
与肖尔布拉克组主要发育建隆构造的微生物丘滩体不同[2,3,4,5],柯坪地区一方面一直位于古隆起的构造高部位;另一方面气候干旱,受塔北古陆和塔南隆起影响,整体为蒸发台地下的潮坪环境,发育混积坪、泥云坪、云坪和膏云坪等亚相(图2)。岩性有含陆源碎屑的泥质泥晶白云岩、泥质泥粉晶白云岩、颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩和含膏白云岩等(图3)。
1)含陆源碎屑泥质泥晶白云岩:
纵向上主要分布于吾松格尔组下段,以薄层或纹层状为主,碎屑主要为微米级石英颗粒,干净、次圆-次棱状,显示具有一定的搬运距离,或层状分布、或沿微裂缝分布,与泥质伴生(图3a)。横向上,萨瓦剖齐剖面典型发育。
图2塔里木盆地柯坪地区萨瓦普齐—见必真木塔格—夏特—柯探1井吾松格尔组地层对比
2)泥质泥粉晶白云岩:
多为薄层状,与中层状颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石云岩互层,累积厚度厚,占地层厚度的40%～60%。白云石晶体间充填泥质,偶见石英碎屑,致密,发育少量裂缝,部分方解石完全充填(图3b)。
3)粉晶藻白云岩:
薄层-中厚层分布,白云石多为粉晶级,部分可达细晶,半自形为主,晶体间发育晶间孔和晶间溶孔。与普通结晶白云岩类似,镜下见藻迹(图3c)。
4)颗粒白云岩:
多为中厚层状,颗粒有竹叶状砾屑和砂屑。竹叶状砾屑多分布于吾松格尔组下段,长轴最长达数厘米,具定向性(图3d,e);砂屑与藻类作用有关,为藻砂屑(图3f)。颗粒间发育粒间溶孔、颗粒内部发育晶间溶孔。部分层段颗粒被后期白云石化作用改造,见残余结构。
5)叠层石白云岩:
多分布于吾松格尔组上段,为中厚层,常与颗粒白云岩、粉晶藻白云岩和含膏白云岩形成白云岩组合序列。白云石多粉晶级,发育晶间孔和晶间溶孔,与泥粉晶藻白云岩明显的区别是:地层内部具有微型的丘状建隆构造;显微镜下具“穹窿状”的纹层结构(图3g)。
6)含膏白云岩:
石膏易溶,为突出石膏影响,单列为一类。露头剖面多为膏质残余白云岩,见必真木塔格和夏特剖面吾松格尔组上段大量被覆盖的软地层,出露不全;显微镜下可见溶蚀残余或被方解石交代,或因石膏溶蚀坍塌呈现角砾化白云岩(图3h,i)。井下样品可见明显石膏,如中深5井可见膏质胶结粉细晶白云岩和膏质胶结颗粒白云岩。
图3塔里木盆地柯坪地区下寒武统吾松格尔组典型岩性
a.石英质泥质泥晶白云岩,石英纹层状或团块状分布,吾松格尔组底部,萨瓦普齐剖面;b.泥质泥粉晶白云岩,白云石多为粉晶级,晶间充填泥质,吾松格尔组下部,夏特剖面;c.粉晶藻白云岩,发育晶间溶孔,吾松格尔组上部,轮探1井,埋深8166m;d.藻砂屑白云岩,藻砂屑重结晶,见粒间溶孔,吾松格尔组中部,夏特剖面;e.亮晶生屑砂屑白云岩,窗格孔,具弱粘结作用,吾松格尔组下部,苏盖特布拉克剖面;f.藻砂屑白云岩,重结晶强烈,发育粒间溶孔和晶间溶孔,吾松格尔组上部,夏特剖面;g.叠层石白云岩,发育晶间孔,层间方解石和石英充填,吾松格尔组上部,夏特剖面;h.角砾状白云岩,发育砾间溶孔和晶间溶孔,方解石胶结,吾松格尔组上部,夏特剖面;i.膏质胶结粉细晶藻云岩,浅色组分为石膏,中深5井,埋深6596.76m
3.3岩性组合
根据不同的潮坪亚相,上述岩性可组合为以下3类。
3.3.1混积坪下的含陆源碎屑泥质泥晶白云岩-泥质泥粉晶白云岩
靠近古陆等物源区,以潮上滨岸沉积为主,陆源碎屑含量较高,如白莹等[13]测试的XRD全岩矿物组分中部分样品的石英、长石和粘土等碎屑含量最高分别为18.4%,9.2%和93.2%。需注意的是,虽然XRD测试含量较高,但是露头为白云岩地层中的“透镜体”或“薄夹层”;显微镜下多为白云岩基质中的碎屑团块状、纹层状、条带状(图3a),仍为含陆源碎屑碳酸盐岩。随着频繁的海进/海退,与泥质泥粉晶白云岩互层。
3.3.2泥云坪-云坪下的泥质泥粉晶白云岩-颗粒白云岩
颗粒白云岩发育,为潮间带沉积,包括竹叶状砾屑白云岩和砂屑白云岩。相比较于向海方向,礁滩体和丘滩体在海退过程中由宏体的丘、礁等生物建隆被海浪打碎成滩不同[21];柯坪地区吾松格尔组向陆方向潮坪环境下,颗粒滩是在缓慢海进过程中,由于频繁的海进,海浪和风暴浪将藻席等卷起、打碎和搬运而成。
比较中、下寒武统岩性和碳同位素值δ13C可知(图4a),早寒武世玉儿吐斯期末快速海进后,肖尔布拉克期缓慢海退,平台型的δ13C曲线呈缓慢下降趋势;肖尔布拉克期末海平面快速下降,区域内不整合发育,对应δ13C数值急剧减小;吾松格尔期和沙依里克期转变为缓慢海进[8],δ13C缓慢变大。吾松格尔组δ13C曲线在增大的趋势下呈往返变化的锯齿状,说明吾松格尔期的海进/海退频繁;在海进过程中,海浪和风暴浪作用强烈,形成颗粒滩。
图4塔里木盆地柯坪地区中、下寒武统岩性柱状图、吾松格尔组场发射扫描电镜观察特征及对应的能谱分析
a.昆盖阔坦-夏特中、下寒武统岩性综合柱状图;b,c.颗粒云岩,见有机菌藻体,右图为左图十字点能谱分析(下同),夏特剖面;d.粉晶藻云岩,见硅藻体,主要成分为Si,夏特剖面;e.颗粒白云岩,见有机菌藻体群落,主要成分为C,对应图3d,夏特剖面;f,g.含砂屑粉晶藻云岩,见有机菌藻体群落,能谱显示主要成分为C,夏特剖面;h.粉晶藻云岩,丝藻体,夏特剖面;i.角砾状粉晶藻云岩,有机菌藻体,对应图3h,夏特剖面
3.3.3云坪-膏云坪下的泥质泥粉晶白云岩-颗粒白云岩-粉晶藻白云岩-叠层石白云岩和膏质白云岩
主要分布于上段,与前两类最大的区别是膏盐含量升高,藻类等微生物作用增强,泥粉晶藻白云岩、叠层石白云岩和膏质白云岩发育。吾松格尔早期海进过后,晚期短暂地海退,海平面下降,海水浓缩,膏盐发育。如图2在夏特剖面和柯探1井中发现膏盐岩和膏溶角砾状白云岩。图5柯探1等6口井中,上段膏盐岩增多;图中轮探1井吾松格尔组下段为灰岩,上段演变为白云岩为主,中间见石膏岩屑,指示了相对咸化的海水背景。
咸化环境下,随着膏盐含量的升高,微生物作用对岩性的影响愈加显著。图4b—i为各类样品在场发射扫描电镜下发现的有机菌藻体、菌丝体、硅藻球等各类微生物[22,23]。从底至顶,对其进行半定量估算可知:①上段样品中微生物含量比下段高;②膏质白云岩或者紧邻膏质白云岩地层的样品微生物含量高,见图4a中的微生物作用强弱列。
4、储层成因
4.1储集空间
溶蚀孔洞:多沿颗粒白云岩层面发育,最大可至厘米级(图6a)。在吾松格尔组下段顶部颗粒滩中可见针状溶孔发育。溶蚀孔洞未充填-半充填,被裂缝贯穿,形成“羊肉串”式缝-洞体系。
粒间溶孔与粒内溶孔:发育于颗粒白云岩(图3d),受后期白云石化作用改造和方解石胶结影响,粒间溶孔多为残余溶孔;当颗粒滩发育,水动力条件较强,颗粒淘洗干净时,发育铸模孔和似窗格孔,如图3e为苏盖特剖面吾松格尔组亮晶生屑砂屑白云岩,颗粒种类丰富,可见生物碎屑和圆球形藻砂屑,孔隙多样,综合孔隙度高达12%。从孔隙和颗粒类型比较,其与肖尔布拉克组上段典型的丘滩相颗粒白云岩类似[1,17]。粒内溶孔为粒内晶间溶孔(图6b)。
晶间孔与晶间溶孔:发育于粉晶藻白云岩、叠层石白云岩,铸体片中表现为针点状孔隙密集分布(图3c,g)。场发射扫描电镜下为几微米至几十微米的晶间孔隙和晶间溶孔(图6c,d),孔隙度高,最高可达13.15%。
微裂缝:在颗粒白云岩和膏质白云岩中发育,特别是当膏质被溶蚀形成的角砾化白云岩中,裂缝被扩溶,形成扩溶缝,沟通晶间孔和晶间溶孔,极大地提高渗透率,如图3h样品孔隙度为7.75%、渗透率达3×10-3μm2。
4.2微生物诱导是藻相关白云岩发育的主要因素
微生物对原生白云石的促进作用和膏盐环境下微生物诱导白云石化是解决“白云石成因之谜”的有效手段[24,25,26,27,28],近年来实验室下获得了直接的证据[29,30,31]。这些证据有四个特征:①各种微生物细菌,如硫酸盐还原菌[25,26,27]、嗜盐菌[29,30,31,32]、产甲烷菌[33,34,35]等会降低白云石形成的能量障碍,改变白云石形成的微环境;②微生物胞外聚合物(EPS)可吸附Ca离子和Mg离子,作为白云石形成的模板和成核中心;③形成具有特殊形态的白云石及中间聚合体,如哑铃型、圆球型、花椰菜型等;④能谱分析的Mg和Ca等元素含量接近1∶1,XRD揭示微生物成因的白云石有序度与无机白云石区别明显。
图5塔里木盆地柯坪地区柯探1井—乔探1井—和4井—楚探1井—中深1井—轮探1井吾松格尔组岩性对比
图6塔里木盆地柯坪地区吾松格尔组典型储层样品储集空间特征
a.颗粒白云岩,岩层表面溶蚀孔洞发育,多顺层分布,裂缝贯穿,呈羊肉串状,夏特剖面;b.藻砂屑白云岩,砂屑内部见粒内溶孔,对应图3-d,夏特剖面;c.晶间孔和晶间溶孔发育,微生物菌,夏特剖面;d.膏质白云岩,发育晶间孔和晶间溶孔,晶体间见片状石膏,对应图3i,中深5井,埋深6596.76m
吾松格尔组中发现大量微生物,且具备4类特征(图4,图7)。图示展示了不同形态的微生物,如硅质为主的、圆球形硅藻球;碳质为主的嗜盐古菌及其聚合群落,形态有叶片状、丝缕状、与硅藻球和白云石结合的聚集状等。能谱分析除富集硅、碳等主要元素外[22,31],还检测出N,S和Zn等生命元素以及Cl,K和Na等(图4b—i)指示海源性环境的微量元素。通过与前人研究对比(图7a,b),首次在天然样品中发现棒状嗜盐古菌(图7c—e),嗜盐古菌以单体或聚合体的形式与白云石晶体共生,存在于晶体不同格架空间—顶点、内部、结合部(图7f,g)。图8h中有机菌藻体渐变为菱形,虽然同样以C为主,但是Ca和Mg等元素含量远超嗜盐古菌及其菌落。图7i对粉细晶藻白云岩的逐级放大观察发现有机菌藻体群内部存在许多哑铃状的次级富Ca和Mg的有机颗粒,且菌藻体与白云石晶体间存在胞外聚合物。
膏盐背景下嗜盐古菌等有机菌藻体诱导藻白云石形成[36,37,38,39,40],当膏盐含量升高时,白云石化作用增强,白云石晶体不断生长调整,并在蒸发和渗透-回流的作用下形成晶形较好的粉晶、细晶等结晶白云岩;此时,晶体体积收缩,形成晶间孔,如吾松格尔组顶部膏溶角砾状白云岩、粉细晶藻白云岩等的晶间微孔,对应微生物含量丰富。
4.3准同生期的大气淡水溶蚀是储集空间形成的关键
云坪和膏云坪环境下形成的颗粒白云岩、泥粉晶藻白云岩等膏盐含量高,在频繁的海退/海进过程中不断遭受准同生期大气淡水淋滤溶蚀[41,42],形成溶蚀孔洞、粒间溶孔、晶间溶孔等储集空间,并在裂缝的沟通下形成裂缝-孔洞型、孔洞-孔隙型储层。
图3d,e为粒间孔发育的颗粒白云岩,粒间多为晶粒状亮晶胶结,孔隙边缘或生长后期自形白云石,或被亮晶方解石充填,说明溶蚀作用发生较早,对应的δ13C和δ18O值分别为-6.70‰和-11.65‰(图3d样品),说明大气淡水影响明显,为准同生作用产物;图3g和h为晶间溶孔发育的叠层石白云岩、膏溶角砾状白云岩和粉晶藻白云岩,叠层石纹层间方解石胶结,充填少量碎屑质石英;膏溶角砾状白云岩和粉晶藻白云石中石膏被溶蚀后,部分被方解石充填,部分残余,形成晶间微溶孔。
图7塔里木盆地柯坪地区夏特剖面吾松格尔组天然样品微生物发育特征场发射扫描电镜图像及其与前人研究对比
a.药彦辰等(2018)实验室内利用Natrinemasp.J7-1嗜盐古菌合成的球形白云石[30];b.由雪莲等(2014)于塔里木盆地中寒武统发现的硅质成分为主的圆球状、哑铃状微生物白云石中间体[36];c.泥粉晶藻云岩中的棒状嗜盐古菌;d.嗜盐古菌位于白云石晶体内部;e.嗜盐古菌聚合体及EPS;f.白云石晶体与菌藻体有机共生;g.晶体内部可见菌藻体,顶点处可见硅藻球;h.菱形和似球状的有机菌藻体,Ca和Mg富集;i.粉细晶藻云岩中菌藻体发育,菌藻体位于白云石晶体内部、晶体与晶体的结合部,菌藻体群里可见许多哑铃状、球状的白云石中间体,菌藻体与白云石之间通过胞外聚合物(EPS)粘结
对应发育模式如图8。吾松格尔期早期海进/海退频繁(图8a),海水为正常海水向咸化海水转化的偏咸化阶段,发育的颗粒滩被准同期大气淡水溶蚀形成中厚层的颗粒滩相储集体;晚期进入短暂的海退(图8b),环境封闭,海水持续咸化,膏盐发育,微生物持续繁盛,形成的藻相关的颗粒白云岩-泥粉晶藻白云岩-叠层石白云岩被溶蚀改造后可成为优质储集层,组合厚度可达数米。
5、勘探意义
以轮南—古城台缘带为界,塔里木盆地寒武纪西部主要发育稳定的克拉通碳酸盐岩台地[43,44,45],早寒武世肖尔布拉克期塔西台地受轮南—古城台缘带阻隔较小,与外海沟通,为浅水碳酸盐岩台地,中寒武世则演化为局限或封闭的蒸发台地和膏盐湖。居于中间过渡期的吾松格尔组受古陆、古隆起、古海水、古气候等因素影响,发育膏盐岩、碳酸盐岩、膏质碳酸盐岩、碎屑质碳酸盐岩等丰富的岩石类型;当上有膏盐层封盖,下有颗粒滩、藻席等滩-坪相碳酸盐岩或膏质碳酸盐岩发育时,则可能是优质的储盖组合,为下步有利的勘探方向。依据塔西台地隆凹相间格局,在构造控制沉积、古隆起控制有利相带的动力机制下[15,41],指出环塔南隆起、轮南-牙哈凸起、温宿凸起、乌恰隆起等“隆-凸”高部位周缘、靠近膏盐发育区存在图9中6个云坪-膏云坪-颗粒滩有利区。
图8塔里木盆地柯坪地区吾松格尔组储层发育模式
a.云坪环境下颗粒滩为主的储层发育模式;b.膏云坪环境下膏质和微生物作用为主的颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩等为主的储层发育模式
图9塔里木盆地西部下寒武统吾松格尔组有利勘探区预测
6、结论
1)柯坪地区吾松格尔期整体位于隆起高部位,以潮坪相为主,亚相主要有陆源碎屑背景下的混积坪和膏盐背景下的云坪-膏云坪-颗粒滩,对应岩性主要有含陆源碎屑泥质泥晶白云岩、泥质泥粉晶白云岩、颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩和膏质白云岩等。颗粒滩主要受高频旋回控制,潮坪环境下的高频海进过程中,海浪和风暴浪打碎微生物藻席等,短距离搬运和再沉积形成藻砂屑为主的砂屑滩。微生物诱导白云石化作用是膏盐背景下吾松格尔组云坪-膏云坪藻相关白云岩形成的关键。
2)颗粒白云岩、粉晶藻白云岩、叠层石白云岩和膏质白云岩在微生物诱导、蒸发泵等白云石化作用下,晶体调整形成晶间孔等原始孔隙,经准同生期大气淡水溶蚀后,形成以溶蚀孔洞、粒间溶孔、晶间孔和晶间溶孔等为储集空间的“千层饼”式层状储层。
3)在此基础上,结合柯坪地区的构造分异,吾松格尔组的沉积环境与岩性组合、膏盐环境及微生物作用特征和塔里木盆地勘探生产实践等,指出塔里木盆地西部台地区的古隆起、古凸起等古构造高部位周缘是有利勘探区。
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