柴達木盆地西部地區(qū)重力場特征及油氣遠景區(qū)預測

郭培虹，耿 濤，王一凡

（1.中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心,陜西西安710054；2.陜西省煤田地質(zhì)局物探測量隊，陜西西安710051）

柴達木盆地西部油氣資源量豐富，是以第三系、侏羅系為主要烴源巖的油氣富集地區(qū)[1]，目前在柴西北區(qū)發(fā)現(xiàn)冷湖、馬北、南八仙等油氣田；在柴西南區(qū)發(fā)現(xiàn)獅子溝、花土溝、游園溝、油砂山、尕斯庫勒、砂西、烏南、七個泉、紅柳泉、昆北等眾多油氣田，因而，柴西地區(qū)是青海油田的主要產(chǎn)油區(qū)。根據(jù)第三次資源評價的結(jié)果，柴西地區(qū)總資源量為21.9×108t，其中石油資源量為15.35×108t，目前石油僅探明18.4%，勘探潛力巨大。

西部山前帶及地表復雜地區(qū)，除地形陡峭、老地層出露、表層激發(fā)巖性橫向變化大等難點外，地下地質(zhì)構造也十分復雜，多為逆掩推覆、高陡構造，地球物理界俗稱“雙復雜”條件，地震資料品質(zhì)較差，不能較好成像，長期以來一直是制約柴西地區(qū)取得油氣勘探突破的瓶頸[2-3]。

近年來，中國地質(zhì)調(diào)查局在柴達木周緣地區(qū)一系列1∶25萬區(qū)域重力調(diào)查的部署和實施，使我們有機會利用重力對控制因素的識別功能，結(jié)合柴西地區(qū)油氣田的分布特征及規(guī)律，間接預測劃分了相同地質(zhì)環(huán)境下的油氣礦產(chǎn)勘探有利區(qū)域。本文首次嘗試利用重力技術方法，總結(jié)已知油氣田的重力特征及規(guī)律，為進一步找油氣田資源提供依據(jù)。

1 地質(zhì)構造背景

柴西地區(qū)處在柴達木陸塊構造單元上，與周圍造山帶主要以斷裂為界，北西側(cè)以阿爾金右行走滑斷裂為界，斷裂以北為阿爾金造山帶；南側(cè)以向北逆沖推覆的東昆侖斷裂帶為界，斷裂以南為東昆侖造山帶（圖1）。

斷裂比較發(fā)育是柴西地區(qū)的重要特征。斷裂活動作為構造運動的重要方式，不僅對油氣的生成、運聚成藏有重要的控制作用，而且，在油氣藏形成以后，對油氣藏的保存有至關重要的影響。柴達木盆地內(nèi)的斷裂構造主要表現(xiàn)為北西西向和北東—北東東向區(qū)域性斷裂的交互切割。北西西向斷裂主要由東昆侖斷裂、柴北緣斷裂及葫北—陵間—達霍斷裂；北東向—北東東向斷裂與阿爾金斷裂系平行或幾乎平行的走滑斷裂，即塔爾丁—魚卡斷裂（烏圖美仁斷裂）和格爾木—錫鐵山斷裂。這3組斷裂將盆地分割為3部分：西部茫崖—一里坪一帶為強烈沉降區(qū)，基底埋深大，北西—北西西向斷裂發(fā)育，同時受阿爾金走滑斷裂系影響，致使蓋層構造變形強烈，廣泛發(fā)育近北西西向褶皺；中部東臺吉乃爾湖—達布遜湖一帶為平坦沉降區(qū)，構造變形相對較弱，蓋層中的褶皺和斷裂主要發(fā)育于陵間以北地區(qū)，且規(guī)模相對較??；東部達布遜湖以東地區(qū)，為隆升區(qū)，基地較穩(wěn)定，褶皺斷裂不發(fā)育。地質(zhì)研究和勘探表明，柴西地區(qū)基底深大斷裂的長期和多期活動對盆地形成、構造演化、沉積體系、斷裂系統(tǒng)、儲集體系、烴源體系的形成以及對油氣運聚成藏和分布有重要的控制作用。柴西地區(qū)的油氣藏主要為受到逆斷層控制的構造油氣藏，油氣分布與斷裂構造有密切的關系，在溝通烴源巖的斷層附近，通常會是油氣分布的有利部位[4-7]。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)構造背景圖

2 已知油田特征

經(jīng)過多年的勘探歷程，目前在柴西北區(qū)發(fā)現(xiàn)冷湖、馬北、南八仙等油氣田；在柴西南區(qū)發(fā)現(xiàn)獅子溝、花土溝、游園溝、油砂山、尕斯庫勒、砂西、烏南、七個泉、紅柳泉、昆北等17個油氣田。對柴西地區(qū)已知油田特征總結(jié)歸納如下：

（1）縱向主要產(chǎn)油層系為以下7套：基巖和基巖風化殼、路樂河組（E1+2）、下干柴溝組下段（）、下干柴溝組上段（）、上干柴溝組（N1）、下油砂山組（）和上油砂山組（）。

（2）生烴凹陷均受深大斷裂控制，且油氣藏均位于生烴凹陷中心及其附近背斜構造帶上，離生烴中心越近，油氣富集程度越高[8-10]。

3 重力場特征

本次研究使用的重力數(shù)據(jù)來自中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心承擔的“青海1∶25萬油墩子幅庫朗米其提幅老茫崖幅布倫臺幅茫崖鎮(zhèn)幅區(qū)域重力調(diào)查”項目及其下設的《柴達木盆地西部構造特征研究》子課題，測點平均密度為5.45km2/點。區(qū)域重力觀測精度為±0.075×10-5m/s2，布格重力異常總精度為±0.304×10-5m/s2。

3.1 地層和巖石物性特征

各地層和巖石物性的差異是利用重力資料研究柴西地區(qū)深部斷裂特征的基礎。在參照“改則—茫崖地區(qū)1∶100萬區(qū)域重力調(diào)查”、青海油田鉆孔密度資料的基礎上，采用MD-300S直讀式密度儀測定標本1541件，質(zhì)量檢查均方誤差為±0.009g/cm3，總結(jié)出柴西地區(qū)的地層及巖體物性統(tǒng)計表（見表1）。

3.2 已發(fā)現(xiàn)油田的重力場特征

從已發(fā)現(xiàn)油田及已知生烴凹陷區(qū)在布格重力異常圖和剩余重力異常圖上的位置可以明顯看出具有以下規(guī)律：

（1）生烴凹陷區(qū)均位于布格重力異常值較低的區(qū)域，如茫崖東生烴凹陷區(qū)、茫崖東生烴凹陷區(qū)和扎哈泉—切克里克生烴凹陷區(qū)均為局部重力低異常，紅獅生烴凹陷區(qū)和小梁山—南翼山生烴凹陷區(qū)則是布格重力異常梯級帶上的相對重力低值區(qū)。各生烴凹陷區(qū)在剩余重力異常上均表現(xiàn)為較大范圍的局部重力低異常。

表1 柴西地區(qū)地層物性統(tǒng)計表

（2）已發(fā)現(xiàn)油田則均位于生烴凹陷區(qū)形成的重力低異常邊部（或中間）的局部重力高異常上。

（3）和重力場反映的斷裂構造關系密切。

4 油氣遠景區(qū)預測

4.1 預測原則

根據(jù)前面對油氣礦產(chǎn)的分布規(guī)律、生烴條件、油氣運移及儲藏特征及重力場特征的分析，油氣礦產(chǎn)成礦遠景區(qū)的預測應遵循以下原則：

（1）油氣礦產(chǎn)成礦遠景區(qū)位于較低的重力異常區(qū)，且具有較好的生烴條件，即生烴沉積地層分布較廣。

（2）具有較豐富的局部重力高異常，即具有較多的局部隆起構造。

（3）斷裂構造發(fā)育，即具有較好的油氣運移通道。

4.2 預測結(jié)果

重力場反映的柴達木西部地區(qū)有幾個大的凹陷區(qū)，一是老茫崖—油墩子凹陷區(qū)，二是大河壩—大烏斯凹陷區(qū)，這2個凹陷區(qū)實際是相連的，它們包含了現(xiàn)在已知的大部分生烴區(qū)。第三個凹陷區(qū)是塔爾丁凹陷區(qū)，第四個是一里溝凹陷區(qū)。塔爾丁凹陷區(qū)和一里溝凹陷區(qū)基本處于相似的構造部位，其間以斷裂相隔。塔爾丁凹陷區(qū)和一里溝凹陷區(qū)與老茫崖—油墩子凹陷區(qū)中間隔著一條隆起帶（土房子—甘森—一里溝相對隆起帶），這是一條基底隆起帶，說明中新生代地層沉積時，該帶兩側(cè)的沉積環(huán)境可能不同。

油氣勘探資料已經(jīng)證實，老茫崖—油墩子凹陷區(qū)和大河壩—大烏斯凹陷區(qū)在古近紀及新近紀的沉積環(huán)境為辮狀河—三角洲沉積環(huán)境，生烴條件好，而塔爾丁凹陷區(qū)在古近紀及新近紀的沉積環(huán)境為沙灘氧化—半氧化環(huán)境，不利于含烴沉積地層的形成。

從盆地的演化過程也可知，盆地是從西向東逐漸抬升的，這也從側(cè)面反映了工作區(qū)西部和東部在古近紀及新近紀的沉積環(huán)境可能不同。

另外，從剩余重力異常和斷裂構造解釋推斷結(jié)果也可見，老茫崖—油墩子凹陷區(qū)和大河壩—大烏斯凹陷區(qū)局部重力高異常豐富，斷裂構造發(fā)育，而塔爾丁凹陷區(qū)和一里溝凹陷區(qū)則相反，尤其是一里溝凹陷區(qū)，局部重力高異常很不發(fā)育，斷裂構造也是以后期的北東向走滑斷裂為主，不利于油氣運移。

根據(jù)以上分析，我們在工作區(qū)內(nèi)預測劃分出了4個勘探有利區(qū)域(見圖2)：

（1）花土溝—大烏斯油氣勘探有利區(qū)域（YQYL-1）；

（2）油泉子—油墩子油氣勘探有利區(qū)域（YQYL-2）；

（3）小梁山—南翼山油氣勘探有利區(qū)域（YQYL-3）；

（4）大風山油氣勘探有利區(qū)域（YQYL-4）。

5 結(jié)語

重力異?；蛘呓?jīng)過特殊處理的重力場特征,與大型油氣田的存在有一定的相關關系。本文在總結(jié)歸納了柴西地區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣田的分布規(guī)律、生烴條件、油氣運移及儲藏特征及重力場特征的基礎上，結(jié)合柴西地區(qū)地質(zhì)及重力場特征，預測劃分了相同地質(zhì)環(huán)境下的油氣礦產(chǎn)勘探有利區(qū)域，并有以下幾點認識。

（1）柴西地區(qū)油氣藏均位于生烴洼陷中心及其附近構造帶上，離生烴中心越近，油氣富集程度越高。同一生烴凹陷內(nèi)，不同沉積相帶油氣富集程度有差異，三角洲和扇三角洲砂體發(fā)育部位油氣最為富集。

（2）生烴凹陷區(qū)均位于布格重力異常值較低的區(qū)域，如茫崖東生烴凹陷區(qū)、茫崖東生烴凹陷區(qū)和扎哈泉—切克里克生烴凹陷區(qū)均為局部重力低異常，紅獅生烴凹陷區(qū)和小梁山—南翼山生烴凹陷區(qū)則是布格重力異常梯級帶上的相對重力低值區(qū)。各生烴凹陷區(qū)在剩余重力異常上均表現(xiàn)為較大范圍的局部重力低異常。

（3）已發(fā)現(xiàn)油田則均位于生烴凹陷區(qū)形成的重力低異常邊部（或中間）的局部重力高異常上。

（4）油氣礦產(chǎn)成礦遠景區(qū)位于較低的重力異常區(qū)，且具有較好的生烴條件，即生烴沉積地層分布較廣；具有較豐富的局部重力高異常，即有較多的局部隆起構造；斷裂構造發(fā)育，有較好的油氣運移通道。

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