甘贵元;严晓兰;赵东升;熊德明
【摘 要】柴达木盆地北缘块断带德令哈断陷是一个勘探程度很低的地区.通过野外露头石油地质考察,结合目前钻井、地震资料综合研究认为,区内广泛发育中生界侏罗系和古生界石炭系泥岩、碳酸盐岩和煤系烃源岩,奥陶系泥岩和碳酸盐岩也是较好-好烃源岩;储层发育,中新生界油气储层都为砂岩.德令哈断陷为两凹夹一隆的构造格局,区内构造发育,圈闭类型多样,数量多,面积大,埋藏深度多小于4 000 m,有利于钻探.预测油气总资源量在10×108 t以上,是油气勘探的有利地区,有良好的勘探前景.
【期刊名称】《石油实验地质》 【年(卷),期】2006(028)005 【总页数】5页(P499-503)
【关键词】构造格局;沉积地层;烃源岩;油气储层;德令哈断陷;柴达木盆地 【作 者】甘贵元;严晓兰;赵东升;熊德明
【作者单位】中国石油天然气股份有限公司,青海油田分公司,勘探开发研究院,甘肃,敦煌,736202;中国石油天然气股份有限公司,青海油田分公司,勘探开发研究院,甘肃,敦煌,736202;中国石油天然气股份有限公司,青海油田分公司,勘探开发研究院,甘肃,敦煌,736202;中国石油天然气股份有限公司,青海油田分公司,勘探开发研究院,甘肃,敦煌,736202 【正文语种】中 文
【中图分类】P61
德令哈断陷是柴达木盆地北缘块断带的一个亚一级构造单元，位于柴达木盆地东北部(图1)，范围大致在北纬36°15′至37°30′，东经96°至98°之间，面积约15 000 km2。
20世纪50至60年代，先后进行过1∶50万重力和地面磁力调查、1∶50万航磁普查、1∶20万重力普查、1∶20万地面调查和1∶5万局部地面地质详查，1998年，开展过航磁、航放勘探工作。
德令哈地区地震勘探始于20世纪80代初期，目前测网密度从4 km×8 km到6 km×10 km不等，总长度约2 465.5 km，计63条二维地震测线。勘探程度低，有一半地区尚属于勘探和地质研究的空白区。
区内共有钻井7口，其中6口有不同程度的油气显示，3 000 m以上探井仅2口，总进尺12 930 m。 1 构造格局
德令哈断陷三面环山，其东、西和北部均为老山所环绕，基底发育北西向断裂。根据基底、盖层的沉积构造特征可将断陷分为3个一级构造单元，自北向南分别为德南凹陷、中央背斜隆起带和欧南凹陷(图2)。
图1 柴达木盆地德令哈断陷区域位置1.城镇；2.井位；3.断陷范围；4.盆地边界Fig.1 Regional location of the Delingha Fault- Depression in the Qaidam Basin
德南凹陷南北均为北西向对冲逆断层所控制，基底形态南陡北缓，自西南向北东方向抬升。中新生界沉积最大厚度达9 000 m。
中央背斜隆起带位于断陷中部，近东西向展布，西起欧龙布鲁克山，向东逐渐由北北西转为近东西向。东西两端均为出露的古生界，在隆起带南北两侧，背冲的大逆
断层将古生界基底抬升，在中央隆起带上发育有布鲁克、托西、托东、红专、巴依、乌兰、来扎克等一系列有利的构造。
欧南凹陷亦为近东西向展布的狭长断陷，其南北均由对冲的大逆断层所控制。德南凹陷和欧南凹陷是德令哈地区有利的生油气区，中央背斜带夹于2个生油凹陷中间，是十分有利的油气聚集带。
图2 柴达木盆地德令哈断陷构造单元划分1.城镇；2.井位；3.构造单元界线；4.盆山界线Fig.2 Structure unit partition of the Delingha Fault-Depression in the Qaidam Basin 2 沉积地层
德令哈断陷内地层层序较全，除太古界外，元古界、古生界、中生界和新生界都已出露(表1)。元古界是一套变质程度较浅的结晶片岩、片麻岩系。古生界寒武系主要是一套海相碳酸盐岩建造，出露于欧龙布鲁克以及尕海以东；奥陶系为一套海相碳酸盐岩—碎屑岩建造，主要出露于欧龙布鲁克山；泥盆系出露在埃姆尼克山，是一套灰绿、发紫色碎屑岩建造；石炭系是一套海、陆交互相沉积，广泛出露于欧龙布鲁克山；二叠系是一套浅海、深海、滨海相碎屑岩建造。中生界三叠系下统是一套海相碎屑岩—碳酸盐岩建造，中统是一套轻微变质的地层，上统以火山岩为主，出露于怀头他拉北；侏罗系以陆相沉积为主，是一套陆相煤系地层；白垩系是一套陆相红色碎屑岩系。新生界古近系、新近系和第四系为陆相碎屑岩建造，沉积厚度大，分布范围广。
表1 柴达木盆地北部地区地层简要表Table 1 The brief strata in the north area in the Qaidam Basin地 层界系统组(群)代号厚度/m岩 性 描 述新生界中生界古生界第四系新近系古近系白垩系侏罗系三叠系二叠系石炭系泥盆系奥陶系寒武系上更新统中下更新统上新统中新统渐新统上—始新统上统中统下统上统中统下统上统下统上统下统上统上统中统下统上统中统下统 七个泉组 狮子沟组 上
油砂山组下油砂山组上干柴沟组下干柴沟组路乐河组 犬牙沟群 红水沟组 采石岭组大煤沟组小煤沟组八宝山群 古浪堤组隆务河群德令哈北山群扎布萨尕秀群 怀头他拉组 阿木尼克组 牦牛山组赛什腾群 大头羊组石灰沟组 多泉山组 上欧龙布鲁克组 中龙布鲁克组下龙布鲁克组 Q3+4425灰、灰黄色砂岩、砾岩层及粉砂、粘土层Q1+21250以土黄色砂岩、浅灰色泥岩与砾岩互层为主N(3)2986以棕色砾岩为主,夹砂岩、砂质泥岩和泥岩N(2)21 237以黄、黄褐色含砂泥岩、砂质泥岩为主N(1)2857以砂岩、砾岩和砂质泥岩间互沉积为主N1308以灰绿、灰色砂质岩与棕红色泥质岩互层为主E3664灰绿、灰色砂质岩与棕红色泥质岩不等厚互层E1+2337砾岩、砾状砂岩、含砾砂岩夹砂岩、泥岩等K1 451桔红色、灰白色砾岩、砂岩和暗棕色泥岩互层J3h565浅棕红色泥质岩和兰灰色砂质岩薄层组成J3c73紫红色泥质岩、砾岩与灰绿色砂质岩互层J2923砂岩、砾岩、碳质页岩夹薄劣煤层J1247以灰、黑色碎屑岩为主,夹碳质页岩和煤层T386以火山岩为主,具轻微变质的喷出岩系T2100以凝灰岩、石灰岩、砂碳及板岩为主T1693下部以砂岩、砾岩为主,上部以石灰岩为主P2P1>4 030下部为砾岩夹石灰岩及白云质板岩,上部以碎屑灰岩、石灰岩、砾岩为主砂岩、砾岩、石灰岩夹板岩C2764以灰色灰岩、泥灰岩为主,夹石英砂岩和煤层C11 301由石灰岩、页岩和砂岩组成D31164 992灰绿、灰紫色碎屑岩建造由蚀变凝灰质砾岩、凝灰岩和含凝灰质砂、砾岩组成O31 918由蚀变砂岩、绢云千枚岩和片理化砂岩组成O2161台型碳酸盐岩-碎屑岩建造O1629963由砂质页岩、碳质页岩和砂岩互层组成,夹石灰岩以石灰岩为主,夹钙质页岩和泥灰岩—C3258以石灰岩为主—C2607岩性以石灰岩为主,高产三叶虫化石—C1138硅质白云岩、夹薄层细砂岩、砂质页岩、高产核形石前古生界布赫特山出露山云母石英片岩、结晶灰岩、中性火山岩等组成。达肯大板群总厚约3 000 m 3 烃源岩
在柴北缘，以侏罗系为烃源岩的油气勘探已经在冷湖构造带和马海—大红沟凸起区获得突破，以石炭系为烃源岩的油气勘探才进入初期研究阶段，对奥陶系烃源岩的研究尚处在萌芽时期[1～6]。可以认为德令哈断陷存在3套烃源岩：中侏罗统的暗色泥岩和煤系地层；石炭系泥岩、煤系地层和灰岩；下奥陶统泥晶灰岩、泥岩。预测侏罗系油气资源量为4×108 t，石炭系为6×108 t，总资源量在10×108 t以上。
3.1 侏罗系烃源岩
在蒙甘青宁地区大区域背景上，柴北缘地区早、中侏罗世时属于吐拉—柴北缘走滑断坳盆地，是在走滑伸展张应力条件下形成的[7]。在柴北缘块断带，德令哈断陷在早侏罗世时，除大煤沟有少量河流—沼泽相沉积外，其他地区均未接受沉积；在中侏罗世时，德令哈地区广泛接受沉积，形成了以沼泽相、滨湖—浅湖亚相为主的泥质岩和煤系烃源岩[8]。
根据邻区所钻红参1井和德令哈断陷周边野外露头调查，结合二维地震解释分析，认为德令哈断陷内大面积分布侏罗系烃源岩。红参1井钻遇170 m厚的下、中侏罗统河流—沼泽相沉积地层，其中暗色泥岩占45.63%，其2 034 m和2 050 m深度处泥岩的镜质体反射率分别为0.61%和0.69%，表明已进入生烃门限，处在有机质演化的低成熟阶段；另外，在上侏罗统底部见油斑显示，表明已经发生过油气运移。德令哈断陷周边的大煤沟、柏树山、花石沟、牦牛沟、旺尕秀等地均有侏罗系烃源岩出露，其中大煤沟为下、中侏罗统，其他地区为中侏罗统；烃源岩样品的分析表明以Ⅱ型和Ⅲ型干酪根为主，大部分样品的有机碳含量在1.5%以上，镜质体反射率值在0.59%～1.25%之间，跨越有机质演化的低成熟—成熟—高成熟阶段；结合整个柴北缘侏罗系烃源岩有机质演化研究[9]和大多数样品的分析结果，可以认为该区中侏罗统烃源岩主要处在有机质演化的成熟阶段。二维地震资料解释认为，侏罗系分布从东向西中间厚、两边薄，从南到北，在凹陷内分布相对较厚，
在凸起部位变薄；德令哈断陷侏罗系最大厚度达1 600 m(图3)。根据野外露头烃源岩分布特征和地震属性分析，认为在德令哈断陷侏罗系烃源岩厚度最大可达800 m。
图3 柴达木盆地德令哈断陷侏罗系残余厚度分布1.城镇；2.井位；3.等厚度线/mFig.3 Distribution of the Jurassic residual thickness in the Delingha Fault-Depression,the Qaidam Basin 3.2 石炭系烃源岩
区内仅有1958年在锡铁山—牦牛山隆起所钻的乌中1井，于655.25～666.63 m深处钻遇石炭系，未见底。邻区的霍参1井，在1 876～2 150 m深处钻遇下石炭统怀头他拉组，厚274 m,岩性为灰—深灰色泥岩、砂岩及深灰色灰岩，其中发育暗色泥岩44层，厚104.5 m，占地层厚度的38.14%；还有深灰色灰岩101.4 m，其有机碳含量在0.20%～0.42%之间，平均0.30%。
在德令哈断陷周缘山区广泛出露的石炭系烃源岩为灰黑色灰岩、泥岩和碳质页岩等煤系地层，累计厚度可达1 000 m。分析认为断陷内石炭系海相沉积有槽盆相、浅海陆棚相、台地边缘斜坡相、滨岸相和碳酸盐岩台地相[10](图4)。石炭系海相沉积厚度超过800 m以上的分布范围约5 000 km2。野外露头样品的分析表明，泥质岩有机质含量在0.47%～1.39%之间，平均为0.80%；碳酸盐岩有机质含量在0.05%～4.53%之间，平均为0.625%，均达到好烃源岩的标准。Ⅰ、Ⅱ型有机质占45.72%，Ⅲ型占54.28%；镜煤反射率在1.13%～1.55%之间，平均为1.303%，有机质处在成熟阶段后期。
图4 柴达木盆地东部石炭系沉积相1.城镇；2.沉积相分界线Fig.4 Carboniferous sedimentary facies in the east of the Qaidam Basin 3.3 奥陶系烃源岩
文志刚、王正允等[11]对德令哈断陷欧龙布鲁克山出露的下奥陶统进行了研究：下
奥陶统多泉山组总厚431.6 m，暗色地层为泥晶灰岩，厚度为168.97 m，其恢复后的原始有机碳含量平均为0.21%；而石灰沟组总厚537.4 m，暗色泥(页)岩厚220 m，其残余有机碳含量为0.40%～1.60%，平均0.88%，恢复后的原始生烃潜量为3.18～12.71 mg/g，属于较好—好烃源岩。
多泉山组暗色泥晶灰岩有机质干酪根类型以Ⅱ1型为主，而石灰沟组暗色泥岩有机质类型以Ⅱ2型为主，Ⅱ1型次之。根据沥青反射率换算得到的镜质体反射率(Ro)为1.36%～1.56%，反映有机质演化处于高成熟阶段。
在与柴达木盆地西部相邻的索尔库里环形山地区，曾发现奥陶系深灰色泥晶灰岩节理缝中有油浸，可以认为在德令哈断陷乃至整个柴东地区，以奥陶系为烃源岩的油气勘探存在潜力。 4 油气储层
德令哈地区砂岩储集层在中、新生界各层中均有分布，如侏罗系大煤沟组(J2)、采石岭组(J3)，白垩系犬牙沟组(K)，第三系下干柴沟组(E3)、上干柴沟组(N1)、上下油砂山组(N2)，其中均有碎屑岩储集层的分布。
柴北缘中生界有利和较有利的储集砂体主要有辫状河三角洲砂体、滨湖席状砂体、滨浅湖滩坝砂体、河道砂体、浊积扇砂体和近岸水下扇砂体等6种。在各类型砂体中，主要的储集岩类型有粉砂岩、砂岩、含砾砂岩和砾岩。不同地区碎屑岩储集物性差别较大，孔隙度一般在5%～12%之间，渗透率多数小于1×10-3 μm2；储集条件比较好的储层，其孔隙度为13%～22%，渗透率在(9.6～50)×10-3 μm2之间。储层评价认为，侏罗系优质储层主要分布在冷湖三号、潜西、赛什腾、红山和德令哈等地[12]。德令哈断陷地面露头侏罗系砂岩孔隙度变化范围6.7%～31.3%，平均12.8%，渗透率均小于1×10-3 μm2。
在德参1井钻遇的111.6 m上侏罗统地层中，解释出砂岩渗透层6层，厚36 m，占地层总厚度的32%；新近系上油砂山组()至古近系下干柴沟组(E3),电测解释出
渗透层60个，厚456.8 m。在4 071～4 078 m井段下干柴沟组6块砂岩岩心样品的分析显示，有效孔隙度为11.8%～15.2%，平均13.01%，渗透率最大415.9×10-3 μm2。这些均表明在德令哈断陷，砂岩储层发育，储层物性较好。 碳酸盐岩储层在该区目前所钻各井中尚未钻遇或尚未进行过研究，但野外露头样品的分析表明，石炭系等碳酸盐岩储层在德令哈断陷广泛存在。分布于石炭系怀头他拉组中的碳酸盐岩，孔隙度为6.6%～14.5%，平均9.65%，可以成为有效的油气储层。 5 圈闭类型
德令哈断陷有10多个地面构造，主要有大浪、牙乌拉、乌兰、红专、托西、巴依、怀头他拉、可鲁克、埃北、巴图等。二维地震资料连片处理解释发现，在德令哈断陷构造发育且面积较大，初步确定的构造有13个，层圈闭总计达70个，其圈闭面积最小4.5 km2,最大243 km2,一般在20 km2以上；圈闭类型有背斜、断背斜、断鼻、断块等，埋藏深度大多小于4 000 m。这表明德令哈地区构造发育，圈闭类型多样，圈闭面积较大，埋藏深度适中。 6 结论
柴达木盆地德令哈断陷勘探程度低，地质认识较为肤浅。断陷两凹夹一隆的构造格局，为油气运移和聚集成藏创造了良好条件，是油气勘探的有利地区。断陷内有3套烃源岩，其中侏罗系和石炭系烃源岩已经初步确定在德令哈断陷内广泛分布。侏罗系烃源岩为有机碳含量高且处于有机质演化成熟时期为主的泥岩和煤系地层；石炭系泥岩、煤系地层和碳酸盐岩均为处于有机质演化到后期的好烃源岩。有机质处于高成熟期的奥陶系泥质和碳酸盐岩较好—好烃源岩在断陷内的分布尚待落实。德令哈断陷构造发育，圈闭类型多样，数量多，面积大，埋藏深度大多小于4 000 m，有利于钻探。初步预测德令哈断陷侏罗系油气资源量为4×108 t，石炭系的油气资源量为6×108 t，总资源量在10×108 t以上，是油气勘探的有利地区，有良
好的勘探前景。
致谢：柴达木盆地德令哈断陷侏罗系残余厚度分布引自周从安等《柴达木盆地东部格尔木-德令哈地区二维地震资料解释成果报告》(1998)，地震解释圈闭描述引自王秀玲、季玉新等《柴达木盆地德令哈地区二维地震资料处理解释及综合研究》(1999)， 在此一并致谢。 参考文献：
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