田方磊,彭 妙,韓 俊,陳槚俊,馬德波，毛丹鳳

[1.中國地質(zhì)大學(北京) 能源學院，北京 100083； 2.海相儲層演化與油氣富集機理教育部重點實驗室，北京 100083；3.中國石油 新疆油田分公司，克拉瑪依 834000； 4.中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，新疆 烏魯木齊 830011；5.中國石油 勘探開發(fā)研究院，北京100083]

地震反射波組是地層、構造、儲層、流體等地質(zhì)信息的綜合響應。合成地震記錄井-震標定則是將各類深度域的實鉆地質(zhì)信息標定到時間域地震剖面上的重要橋梁[1]。

近年來，全球油氣勘探向深層、超深層的探索取得了許多重大突破。塔里木盆地作為全球超深層領域油氣資源稟賦最好的6個盆地之一[2]，在近幾十年的油氣勘探中，連續(xù)在盆地中部的塔北隆起、塔中低凸起、順托果勒低隆及順南等地區(qū)獲得重大發(fā)現(xiàn)，建立了輪古-塔河特大油田、塔中油氣田、哈拉哈塘油田、英買力油田、躍進油田、順北油田、順南氣田等一大批資源潛力巨大的油氣田[2-8]。由于塔北、塔中地區(qū)現(xiàn)有目的層勘探開發(fā)程度已經(jīng)到了較高水平，致使油氣勘探正向埋深更深、地層壓力和溫度更高的寒武系鹽下超深層及順托果勒中、下奧陶統(tǒng)超深層推進[6-13]。與此同時，盆地中部超深井和高精度地震資料日益豐富，但是對超深層地震反射波組認識的局限性仍然制約著對超深層的勘探。早期基于深井、超深井及二維、三維地震資料建立起來的對波組特征及其地質(zhì)意義的認識也已經(jīng)不能滿足當下需要。在此背景下，迫切需要對深層、超深層地震波組特征及其地質(zhì)意義進行系統(tǒng)性的重新認識。

本文基于最新的超深井實鉆資料和高精度三維地震資料，通過合成地震記錄井-震標定和連井地震剖面，由點到面，由局部到區(qū)域，對深層、超深層地震反射波組進行了準確標定，明確其地層含義并厘定了關鍵標志層。此外，重點對關乎超深層油氣勘探的中寒武統(tǒng)含膏巖系蓋層、鹽下“生-儲-蓋”組合及奧陶統(tǒng)-寒武系碳酸鹽巖層系“串珠”反射的波組特征、地質(zhì)意義及區(qū)域?qū)Ρ鹊日归_了深入討論。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

塔里木盆地是一個從新元古代羅迪尼亞超大陸裂解出來，具有古老克拉通結晶基底，經(jīng)歷多旋回構造運動疊加改造形成的大型疊合復合含油氣沉積盆地[14-19]。盆地震旦系到第四系均有發(fā)育，但受控于多期構造運動隆升剝蝕，地層缺失導致的不整合面普遍存在于盆地的各個構造單元，記錄了盆地中部及周緣多期、復雜的構造-沉積演化歷史[20-21]。

震旦紀：據(jù)盆緣露頭地層剖面，下震旦統(tǒng)為碎屑巖-碳酸鹽巖混合沉積，以碎屑巖為主，上震旦統(tǒng)下部為碎屑巖-碳酸鹽巖混合沉積，上部為碳酸鹽巖沉積。新元古界沉積地層的縱向變化記錄了塔里木盆地構造體制由南華紀強烈拉張、裂陷向震旦紀弱拉張、拗陷轉(zhuǎn)變[22]。寒武紀—早奧陶世：塔里木盆地整體仍處于拉張背景，具有東臺西盆的分異特征。早寒武世早期，盆內(nèi)廣泛沉積了以泥巖為主的下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組，隨后碳酸鹽巖臺地逐漸建立，在穩(wěn)定碳酸鹽巖臺地、蒸發(fā)臺地背景上，沉積了下寒武統(tǒng)-中、上奧陶統(tǒng)巨厚的碳酸鹽巖地層及中寒武統(tǒng)含膏巖系。中奧陶世：受南部昆侖洋向其南部的中昆侖地塊俯沖、北部古大洋開始向其南部的中天山俯沖影響，塔里木盆地由構造伸展轉(zhuǎn)為構造擠壓，塔中-塔西南隆起、塔北隆起初具雛形。晚奧陶世：構造擠壓、隆升強度增大，塔北、塔中-塔西南隆起區(qū)發(fā)生暴露剝蝕，導致中、上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖層系大面積缺失，良里塔格組礁灘在該剝蝕面上逐漸建立。隨著晚奧陶世海平面上升及南北緣強烈碰撞擠壓，盆地中部尤其是滿加爾坳拉槽接受來自周緣的補償-超補償物源供給，沉積了巨厚的桑塔木組或卻爾卻克組，導致庫滿坳拉槽消亡。志留紀到中泥盆世末，發(fā)生了兩期重要的構造事件，一期為加里東晚期構造運動(志留紀末)，導致盆地南部(中央隆起及其南部)強烈褶皺變形，同時導致中、下泥盆統(tǒng)與志留系、奧陶系之間廣泛發(fā)育不整合；第二期為中泥盆世末構造事件，即海西早期構造運動，導致大部分地區(qū)強烈抬升，引起上泥盆統(tǒng)東河塘組與下伏地層間廣泛分布的不整合面。海西早期構造運動之后，盆地性質(zhì)發(fā)生反轉(zhuǎn)，結束了擠壓撓曲盆地演化，進入拉張作用為主的階段，沉積了東河塘組海相砂巖，以及由臺地相灰?guī)r與潮坪相碎屑巖互層組成的石炭系。早-中二疊世，克拉通邊緣及內(nèi)部在拉張背景下發(fā)育基性、超基性火山巖；中二疊世末，盆地周緣造山帶十分活躍，盆地整體抬升。此后基本結束海相沉積，進入中-新生代以陸相沉積為主的周緣前陸盆地演化階段[18-19](圖1)。

圖1 塔里木盆地中部構造綱要圖(a)及地層綜合柱狀圖(b)(圖1a據(jù)文獻[25-28]編改)Fig.1 Structural outline (a) and stratigraphic column (b) of the central Tarim Basin (Fig.1a was modified from references[25-28])PreZ.前震旦系；Z2q.奇格布拉克組；1y.玉爾吐斯組；1x.肖爾布拉克組；1w.吾松格爾組；2s.沙依里克組；2a.阿瓦塔格組；3ql.下秋里塔格組；O1p.蓬萊壩組；O1-2y.鷹山組；O2yj.一間房組；O3q.恰爾巴克組；O3l.良里塔格組；O3s(或O3qr).桑塔木組(或卻爾卻克組)；S1k.柯坪塔格組； S1t.塔塔埃爾塔格組；S2y.依木干他烏組；D1-2k.克孜爾塔格組；D3d.東河塘組；C1b.巴楚組；C1kl.卡拉沙依組；P2-3aq.阿恰群；T.三疊系

盆地中部，不同構造單元經(jīng)歷的構造升降歷史不同，導致同一層系在不同地區(qū)的埋深存在較大差異?？傮w而言，順托果勒低隆相對于塔北隆起、塔中隆起及順南地區(qū)，各套地層的埋深更大，其中，下三疊統(tǒng)、二疊系、石炭系等均達到了深層劃分標準(4 500 ～6 000 m)，志留系、奧陶系及下伏沉積蓋層則屬于超深層(6 000 m以深)[23-24]。塔北、塔中等構造高部位，埋深大于6 000 m的主要是中、下奧陶統(tǒng)、寒武系及震旦系和前震旦系沉積蓋層。盆地中部深層-超深層經(jīng)歷多期構造-沉積演化歷史，遭受多期構造作用及疊加改造，形成了中國3大海相克拉通盆地中十分特殊的深層、超深層構造變形，并在極端油氣地質(zhì)條件下聚集了豐富的油氣資源[29]。

2 地層速度與地震波組特征

2.1 合成地震記錄井-震標定

合成地震記錄井-震標定充分發(fā)揮單井縱向分辨率優(yōu)勢，將單井的巖性地層、流體、沉積相、鉆井事件等深度域的地質(zhì)信息標定到時間域地震剖面上，對地震剖面的層位、構造、沉積相的解釋起到質(zhì)控的作用。通過發(fā)揮地震剖面的橫向分辨率優(yōu)勢，則可以實現(xiàn)地質(zhì)信息由井點到面、到體，由局部到區(qū)域，由已知到未知的擴展。合成地震記錄標定也是創(chuàng)建時深尺和速度模型，并據(jù)此進行地震剖面時深轉(zhuǎn)換的重要手段。井-震標定的準確性直接關系到地震地質(zhì)層位厘定的準確性，同時還關系到不整合面、斷層、裂縫、流體、洞穴等重要地質(zhì)信息標定和識別的準確性。合成地震記錄井-震標定是地震解釋中最重要的基礎工作。

利用Landmark軟件系統(tǒng)中的Openworks模塊下的Syntool工具制作了位于塔北隆起、順托果勒低隆、塔中及其北坡40余口井的合成地震記錄，對塔里木盆地中部由淺至深的地層結構、地層分布以及關鍵界面進行了準確約束。對鉆揭層位最全、最能代表所在區(qū)域的超深井給予重點關注，如位于塔北地區(qū)的輪探1、塔深2、塔深1、羊屋1井，位于順北-順南地區(qū)的順北蓬1、順托1、順南5-1、順南7井，以及位于塔中隆起的塔參1、中深1、中寒1、中深5井等。通過合成地震記錄井-震標定和連井地震剖面解釋，對盆地中部二疊系、石炭系、泥盆系、志留系、奧陶系、寒武系、震旦系等的地震波組特征進行了總結，準確厘定了各關鍵反射界面。

2.2 盆地中部順北、塔北地區(qū)古生界深層-超深層速度特征

基于順北蓬1井、輪探1井、塔深2井合成地震記錄井-震精確標定產(chǎn)生的時深關系及速度計算結果，明確了盆地中部順北、塔北地區(qū)以古生界為主的深層、超深層速度特征。

順北地區(qū)：二疊系因發(fā)育火成巖，為一套高速層，層速度可達4 900 m/s，較上覆三疊系和下伏石炭系分別高約1 100和750 m/s；石炭系卡拉沙依組至上奧陶統(tǒng)桑塔木組，層速度介于4 150～4 500 m/s，其中桑塔木組泥巖顯著偏低，較上覆志留系砂泥巖低40～100 m/s，較下伏上奧陶統(tǒng)含泥灰?guī)r低1 000 m/s；上奧陶統(tǒng)良里塔格組和恰爾巴克組為一套含泥灰?guī)r組成的中高速層，層速度5 400m/s左右，較下伏中、下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖低600 m/s。塔北輪南低凸起地區(qū)：中、下奧陶統(tǒng)-寒武系碳酸鹽巖整體為一套高速層，層速度介于5 800～6 400 m，其中，寒武系沙依里克組和吾松格爾組顯示為(超)高速層，層速度較上下地層高250～400 m/s。玉爾吐斯組顯示為一套高速層，但層速度比上覆肖爾布拉克組白云巖低550 m/s?？傮w而言，地層層速度具有顯著的縱向非均一性。

2.3 地層與地震波組特征

2.3.1 二疊系

二疊系通常由頂、底碎屑巖段夾中部火山巖段組成，稱為阿恰群(P2-3aq)。順托果勒及鄰區(qū)普遍鉆遇。火山巖段主要由火山碎屑巖(主要為凝灰?guī)r)、玄武巖、英安巖等組成，成分多樣。其中，順托果勒低隆地區(qū)火山巖較厚，可達450～600 m；順南地區(qū)較薄，通常10～50 m，且主要是玄武巖。測井顯示火山巖段最典型的特征是高GR，聲波時差則與巖性有關，通常凝灰?guī)rAC值比英安巖、玄武巖高。總體上，火山巖地層速度要比上下碎屑巖高，因此，地震剖面中，二疊系火山巖頂、底一般為一套高頻、連續(xù)的強反射波組，火山巖段中部則呈透鏡狀雜亂反射(圖2a，圖3)。

2.3.2 石炭系

盆地中部石炭系主要鉆遇下統(tǒng)卡拉沙依組(C1kl)和巴楚組(C1b)，僅少數(shù)井鉆遇小海子組(C2x)。卡拉沙依組總體為厚層泥巖與砂泥巖的不等厚互層，泥巖具有較高的聲波時差(>300 μs/m)，而砂巖則較低。巴楚組剖面則由“三灰兩泥”構成，自下而上分別是含灰?guī)r段、下泥巖段、生屑灰?guī)r段、中泥巖段、標準灰?guī)r段，灰?guī)r段厚度通常10～30 m不等。測井顯示灰?guī)r段AC值顯著偏低，介于175～200 μs/m，泥巖段AC值則顯著偏高，介于225～250 μs/m。卡拉沙依組、巴楚組地層速度在縱向上頻繁變化，與之相對應，石炭系地震反射剖面為一套高頻、強振幅、連續(xù)性很好的反射波組(圖2a，b)。

2.3.3 上泥盆統(tǒng)東河塘組

2.3.4 志留系-中、下泥盆統(tǒng)

志留系-中、下泥盆統(tǒng)自下而上包括柯坪塔格組(S1k)、塔塔埃爾塔格組(S1t)、依木干他烏組(S2y)，克孜爾塔格組(S3-D1-2k)，整體上為一套厚層的陸棚、濱岸、淺灘或潮坪相的陸緣碎屑，主要由大段泥巖、砂巖、粉砂巖、砂泥巖不等厚互層組成(圖1b，圖2a)。該套地層在塔北、順南、塔中地區(qū)大面積缺失，不同組的區(qū)域分布則又存在一些差異(圖3)。順北蓬1井的測井顯示該套地層的砂巖、泥巖GR值存在較大差別，但AC值差別很小，基本介于220～ 240 μs/m，僅塔塔埃爾塔格組底部和柯坪塔格組局部存在AC值低幅跳躍。相應的，合成地震記錄和地震剖面均顯示該套地層為一套弱振幅，低頻、連續(xù)性較差的反射波組(圖2a)。

2.3.5 上奧陶統(tǒng)

盆地中部，上奧陶統(tǒng)自下而上發(fā)育恰爾巴克組(O3q，塔北為吐木休克組，O3t)、良里塔格組(O3l)和桑塔木組(O3s，順南地區(qū)也稱卻爾卻克組，O3qr)。其中恰爾巴克組、良里塔格組通常為黃灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖，塔北地區(qū)吐木休克組為瘤狀灰?guī)r，厚度較薄，通常僅數(shù)十米。桑塔木組為一套夾薄層灰?guī)r條帶的、由泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰質(zhì)泥巖組成的巨厚泥巖層。順北蓬1井測井顯示桑塔木組上部AC和GR的變化均較大，相應的，地震剖面呈強振幅、低頻反射，而下部AC和GR變化均較小，顯示桑塔木組下部巖相變化不大，相應的，地震剖面呈弱振幅、中-高頻、弱連續(xù)反射(圖2a)。

2.3.6 上寒武統(tǒng)-中奧陶統(tǒng)

上寒武統(tǒng)-中、下奧陶統(tǒng)自下而上包括上寒武統(tǒng)下秋里塔格組(3ql)、下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組(O1p)、中、下奧陶統(tǒng)鷹山組(O1-2y)、中奧陶統(tǒng)一間房組(O2yj)，為一套巨厚的碳酸鹽巖層。

其中下秋里塔格組、蓬萊壩組、鷹山組下段通常為白云巖，而鷹山組上段、一間房組則通常為灰?guī)r。該層系灰?guī)r、白云巖中還常見泥質(zhì)、砂屑、瀝青等。測井顯示該套碳酸鹽巖整體具有低GR值，低AC值的“雙低特征”，GR值通常介于15～25 API，AC值則通常介于150～170 μs/m，在含泥白云巖、含泥灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖及泥質(zhì)灰?guī)r層段，AC值和GR值均顯著變大，呈指狀跳躍。由于該套地層為整體均一、高速的碳酸鹽巖層，因此，地震反射整體上具有與之相對應的弱振幅、中-低頻、連續(xù)性一般的特征。由于中、下奧陶統(tǒng)內(nèi)發(fā)育低速的縫洞體，因此在剖面中還常見強振幅、短軸狀或板狀的“串珠”反射(圖2a，b，圖3)。

2.3.7 中寒武統(tǒng)

圖4 塔北、順北、順中、塔中地區(qū)寒武系地震反射波組特征與區(qū)域?qū)Ρ?剖面位置見圖1a)Fig.4 Characteristics and regional comparison of seismic reflections of the Cambrian in Tabei,Shunbei,Shunzhong,and Tazhong areas (see Fig.1a for the section location)a.塔北(南坡)過輪探1井寒武系地震剖面及解釋；b.順北地區(qū)寒武系地震剖面及解釋；c.順中地區(qū)寒武系地震剖面及解釋；d.塔中地區(qū)中、下寒武統(tǒng)超深層連井地震剖面及解釋(地層代號釋義見圖1。)

2.3.8 下寒武統(tǒng)

2.3.9 前寒武系

目前，塔里木盆地主要在塔中隆起、巴楚隆起、塔北隆起等隆起區(qū)有井鉆至震旦系或前震旦系。塔中地區(qū)中寒1井、中深1井、中深5井、塔參1井等鉆至前寒武系變質(zhì)巖、花崗巖基底。與塔中地區(qū)不同，塔北輪探1井鉆遇的前寒武系為一套沉積巖，屬于上震旦統(tǒng)奇格布拉克組，由白云巖、白云質(zhì)砂巖、砂質(zhì)白云巖、灰?guī)r以及各色泥巖組成，厚183 m，井底鉆遇10.5 m厚的輝綠巖(圖2c)。該井合成地震記錄標定奇格布拉克組由2～3根同相軸組成，具有中-強振幅、連續(xù)、中-高頻的波組特征，可追蹤到順北、順南地區(qū)。自奇格布拉克組以下，地震反射波組振幅顯著減弱，連續(xù)性顯著變差。

綜上，盆地中部以下古生界為主的深層、超深層地震反射波組具有如下特征：①碳酸鹽巖與砂、泥巖巖性突變界面、含膏巖系及火成巖頂?shù)捉缑嬲穹顝?，連續(xù)性最好；②大套碳酸鹽巖、泥巖、砂巖振幅最弱、連續(xù)性較差，地層組或系的界面可能存在振幅中等到強的標志性反射層；③火成巖體呈弱振幅的雜亂反射?？傮w上，深層、超深層反射波組具有“六強、七弱、三中等、一雜亂”的縱向分層特征，與地層巖石及層速度的縱向分層特征一致。具體表現(xiàn)為：①“六強”：二疊系火山巖頂、底，石炭系巴楚組碳酸鹽巖與碎屑巖互層層系，上奧陶統(tǒng)與中、下奧陶統(tǒng)巖性突變界面，中寒武統(tǒng)含膏巖系，下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組等6個界面或?qū)酉嫡穹顝?、連續(xù)性最好，可全區(qū)追蹤對比；②“七弱”：震旦系，上寒武統(tǒng)、下寒武統(tǒng)厚層白云巖，中、下奧陶統(tǒng)厚層灰?guī)r、白云巖，上奧陶統(tǒng)泥巖，志留系大套砂、泥巖，石炭系卡拉沙依組碎屑巖，二疊系上部、下部的砂泥巖等巖石組成較均一的7個層系，振幅最弱，同相軸連續(xù)性較差；③“三中等”：奧陶系底部、志留系柯坪塔格組、塔塔埃爾塔格組底部等3個組、系界面連續(xù)性好到中等，振幅中等-強；④“一雜亂”：二疊系英安巖、凝灰?guī)r等火成巖呈雜亂反射，多期巖體呈透鏡狀垂向、側(cè)向疊置。

3 中、下寒武統(tǒng)地震反射波組的地質(zhì)意義與區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

塔里木盆地隆起區(qū)鉆穿寒武系的超深井已經(jīng)表明中、下寒武統(tǒng)發(fā)育膏鹽巖，下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組則發(fā)育獲得廣泛共識的一套烴源巖。然而，鉆井同時也表明中寒武統(tǒng)膏鹽巖存在區(qū)域分布差異，包括巖石組成、膏鹽巖厚度等。

對于下寒武統(tǒng)烴源巖，目前盆地中部鉆穿寒武系的為數(shù)不多的超深井，就筆者所掌握的信息，除塔北地區(qū)輪探1井鉆遇下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組烴源巖，累計厚度26 m；星火1井鉆遇下寒武統(tǒng)一套厚度3.5 m的黑灰色炭質(zhì)頁巖；塔中地區(qū)中寒1井在下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組底部鉆遇兩層厚度均為3 m的黑色泥巖(可能相當于玉爾吐斯組)，大部分井均未揭示下寒武統(tǒng)烴源巖。但是單井資料只是“一孔之見”，不具有普遍性，因此只有通過地震波組的準確識別、標定和追蹤，才能實現(xiàn)單井實鉆地質(zhì)信息由點到面，由一個區(qū)域向相鄰區(qū)域的延伸和擴展。

在對塔北輪探1井合成地震記錄井-震精確標定、區(qū)域波組追蹤對比及前人研究的基礎上，結合盆地中部鉆穿寒武系的超深井鉆探結果，對塔北、順托果勒、順南及塔中等地區(qū)的中寒武統(tǒng)含膏(鹽)層系及寒武系生-儲-蓋組合層系地震波組的地質(zhì)意義與區(qū)域?qū)Ρ日归_討論。

3.1 中寒武統(tǒng)含膏(鹽)層系地震反射波組的地質(zhì)意義與區(qū)域?qū)Ρ?/h3>

塔北、順托果勒、順南及塔中寒武系地震剖面顯示中寒武統(tǒng)地震波組整體為一套強振幅、低頻到高頻、連續(xù)性很好的反射，但不同區(qū)域仍然存在細微差別(圖3)。

3.1.1 塔北(南坡)地區(qū)

輪探1井實鉆表明阿瓦塔格組整套地層以膏質(zhì)白云巖、含膏白云巖為主(累計厚度占比61.1%)，夾有泥質(zhì)、灰質(zhì)白云巖或含灰、含泥白云巖(圖5e)盡管沙依里克組膏質(zhì)含量較低，僅占10.4%(圖5f)，且集中發(fā)育在該組中部(圖2c)，但地震剖面仍然顯示其由強振幅的1.5個波峰和1.5個波谷組成(圖4a)，精細標定表明強振幅波峰基本在膏質(zhì)對應的位置起跳(圖2c)。

綜合阿瓦塔格組和沙依里克組實鉆巖性剖面與地震反射特征的對比關系，筆者認為中寒武統(tǒng)強振幅反射波組與膏質(zhì)發(fā)育密切相關。膏質(zhì)的加入增強了地層密度和速度的垂向非均一性，導致了中寒武統(tǒng)強振幅反射波組的形成。

3.1.2 順托果勒與塔北地區(qū)的對比

順北、順中與塔北輪探1井區(qū)地震剖面的中寒武統(tǒng)地震波組特征存在一定的共性：阿瓦塔格組和沙依里克組的振幅均存在顯著的橫向變化，表明中寒武統(tǒng)含膏地層存在顯著的橫向非均一性(圖4a—c)。然而，順北、順中與塔北地區(qū)中寒武統(tǒng)尤其是沙依里克組地震波組特征仍然存在諸多顯著差異。

對中寒武統(tǒng)地震反射波組的進一步追蹤研究發(fā)現(xiàn)：順北、順中、順南地區(qū)中寒武統(tǒng)(主要是沙依里克組)均存在不同程度的塑性變形，具體表現(xiàn)為強振幅反射波組和“云霧狀”反射波組局部增厚、斷層錯斷減薄和褶皺變形(圖6)。而造成這種變形的則應是塑性較強的含膏巖系，其膏質(zhì)含量很可能較高，白云巖含量很可能較低。基于以上推斷，筆者認為順北、順中、順南地區(qū)，中寒武統(tǒng)膏鹽巖主要發(fā)育在沙依里克組，與該組所發(fā)育的強振幅反射波組、“云霧狀”反射波組相對應，地層局部增厚和褶皺變形是最關鍵的識別標志(圖6)。

圖6 順北(a)、順南(b)地區(qū)地震剖面典型的含膏巖系塑性變形特征(位置見圖1a)Fig.6 Plastic deformation characteristics of gypsum-bearing strata in Shunbei (a) and Shunnan (b) areas (see Fig.1a for the locations)注：地層代號釋義見圖1

3.1.3 塔中與順托果勒、順南及塔北地區(qū)的對比

塔中地區(qū)中寒武統(tǒng)地震反射波組特征與塔北、順北、順中及順南地區(qū)存在顯著差異。塔中地區(qū)中寒武統(tǒng)整體為一套強振幅、連續(xù)性較好的反射波組，橫向厚度變化較大，中寒1井區(qū)約300 ms，中深1井區(qū)約150 ms。由西向東、由厚減薄的過程中，強振幅反射軸存在尖滅、合并現(xiàn)象。此外，由中寒1井向中深1井追溯的過程中，中寒武統(tǒng)反射波組的振幅存在明顯衰減(圖4d)，表明中寒武統(tǒng)巖石組成同樣存在橫向變化。中寒1井、中深1井等鉆穿寒武系的超深井錄井巖性剖面進一步表明：中寒1井區(qū)以較純的膏鹽巖為主的含膏巖系是中寒武統(tǒng)最主要的巖石組成，含膏巖類累計厚度占阿瓦塔格組和沙依里克組總厚度的81.8%和78.3%，其中純膏鹽巖累計厚度占比也分別高達37.9%(108 m)和51.9%(79 m)(圖5c，d)；中深1井區(qū)，含膏巖類、膏鹽巖、泥巖等軟弱、低速層的累計厚度占阿瓦塔格組、沙依里克組的比例顯著偏低，分別為35.6%和29.8%，其中膏巖(包括小部分泥巖)的含量則更低，累計厚度占比分別僅為10.6%(30.04 m)和4.8%(9.88 m)(圖5a，b)。

以上分析表明，塔中地區(qū)中寒武統(tǒng)膏鹽巖的橫向分布存在顯著的含量、厚度非均一性，是導致地震反射波組的振幅由中寒1井區(qū)向中深1井區(qū)衰減的關鍵因素。由塔中地震反射剖面得出的結論與塔北輪探1井區(qū)得出的結論一致：膏鹽巖的加入增強了地層密度及波速的垂向非均一性，是形成強振幅反射波組的關鍵因素，且膏鹽巖含量越高，地震反射波組振幅越強。

3.2 中、下寒武統(tǒng)生-儲-蓋組合特征及區(qū)域?qū)Ρ?/h3>

3.2.1 中、下寒武統(tǒng)生-儲-蓋組合特征

前人通過野外及地球化學分析表明塔里木盆地中、下寒武統(tǒng)發(fā)育一套良好的生-儲-蓋組合，由下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組烴源巖、下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組白云巖礁灘儲層和中寒武統(tǒng)膏泥巖蓋層構成。其中玉爾吐斯組灰色頁巖野外樣品的油氣地球化學分析表明其TOC含量高達4%～16%，是一套高有機質(zhì)豐度的優(yōu)質(zhì)烴源巖[30]。2013年前后，中石油在塔中地區(qū)部署了以寒武系鹽下白云巖為目標的中深1、中深1C井，雖然未揭示玉爾吐斯組烴源巖，但仍獲得戰(zhàn)略性突破[9,31]，揭開了塔中地區(qū)寒武系鹽下白云巖儲層勘探序幕。2020年，中石油再次在塔北輪南低凸起輪探1井寒武系鹽下白云巖獲得工業(yè)油流，進一步展現(xiàn)了塔里木盆地隆起區(qū)寒武系鹽下勘探領域的廣闊前景，并證實了中、下寒武統(tǒng)發(fā)育一套完整的生-儲-蓋組合[10]。

輪探1井完整鉆揭寒武系各組及上震旦統(tǒng)奇格布拉克組，在中、下寒武統(tǒng)揭示的生-儲-蓋組合具有如下特征：中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組、沙依里克組分別發(fā)育一套含膏地層(圖5a，f)，為良好蓋層；中寒武統(tǒng)沙依里克組中上部、下寒武統(tǒng)吾松格爾組中下部及上震旦統(tǒng)奇格布拉克組分別發(fā)育一套儲層，試油結果分別為差油層、油層、出天然氣但未定性；下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組則揭示3層厚度分別為4(上段)、3和18 m(下段)的黑色泥巖、灰質(zhì)泥巖(圖2c)，其中18 m厚的這套黑色泥巖TOC達2.43%～18.48%，為優(yōu)質(zhì)烴源巖[10]。

3.2.2 中、下寒武統(tǒng)生-儲-蓋組合反射波組的區(qū)域?qū)Ρ扰c油氣地質(zhì)意義

通過輪探1井這套寒武系生-儲-蓋組合地震波組的準確標定(圖2c)并向順北、順中、順南及塔中地區(qū)延伸和追蹤，可以發(fā)現(xiàn)：玉爾吐斯組烴源巖層系、中、下寒武統(tǒng)白云巖儲層層系及中寒武統(tǒng)含膏層系地震反射波組可由輪探1井區(qū)向順北、順中及順南地區(qū)連續(xù)追蹤(圖4b，c)，而由順南向塔中追溯的過程中，該套反射波組厚度減薄，玉爾吐斯組烴源巖反射波組的振幅同時還出現(xiàn)顯著衰減(圖3)。

以上情況表明中、下寒武統(tǒng)生-儲-蓋組合廣泛分布在塔北、順北、順中及順南地區(qū)。而塔中地區(qū)，該組合厚度變化較大，局部不完整。如中深1、中深5、塔參1井區(qū)缺失玉爾吐斯組烴源巖，僅中寒1井于肖爾布拉克組中下部鉆遇厚度均為3m的兩層黑色泥巖；同時中寒1實鉆結果還表明中寒武統(tǒng)80%左右的地層由純膏(鹽)巖、膏質(zhì)白云巖、含膏白云巖組成(圖5c，d)，儲層和烴源條件及其匹配均較差。

由順北、順中地區(qū)玉爾吐斯組烴源巖與走滑斷裂帶的匹配關系(圖4b，c)，及近年來油氣勘探成果主要集中在大型走滑斷裂帶上的實際情況，可以總結出順托果勒及順南地區(qū)具備良好的原地生油、沿剪切斷裂帶垂向、短距運移、聚集的基本特點。顯然，中寒武統(tǒng)含膏巖系作為鹽下組合良好蓋層的同時，必然也對油氣向鹽上儲層的運移起到相當程度的封擋作用。因此，鹽上碳酸鹽巖層系在遠離大型剪切斷裂帶、同時也缺乏水平運移通道(如暴露溶蝕不整合面)的地區(qū)可能不具備較大的資源潛力。

4 中、下奧陶統(tǒng)“串珠”反射波組的地質(zhì)意義

“串珠”反射最初在塔河油田巖溶縫洞型儲層的勘探實踐中得以發(fā)現(xiàn)[3,33]。隨著油氣勘探由隆起區(qū)向構造低洼區(qū)擴展，斷控巖溶縫洞型儲集體形成的“串珠”反射在順托果勒地區(qū)進一步被發(fā)現(xiàn)，基于這一儲層形成機制建立了“斷溶體圈閉”這一全新的圈閉概念[32]，拓展了盆地中部超深層碳酸鹽巖油氣勘探新領域[6-7]。對于斷溶體“串珠反射”的波組特征及地質(zhì)意義與成因，前人已經(jīng)展開了廣泛研究[33-39]。然而，順托果勒地區(qū)還發(fā)育與這類“串珠”在產(chǎn)狀、分布規(guī)律方面存在較大差異的另外兩種“串珠”：①層狀、準層狀或零星分布的“串珠”；②發(fā)育層位較深，由多個“串珠”縱向疊置形成的復合“串珠”。針對這兩類“串珠”反射，目前基本缺乏報道。

4.1 斷溶體“串珠”反射

通過對高精度三維地震資料沿層提取的均方根振幅屬性，可以清晰的觀察到順托果勒地區(qū)沿剪切(走滑)斷裂帶的主剪切或次級剪切斷裂帶上廣泛分布有強振幅的“串珠”反射(圖7a)。這些“串珠”反射明顯區(qū)別于其圍巖，具有極高的均方根振幅值，顯示為圖7a中的紅點。這一類“串珠”反射，為剪切斷裂破碎帶疊加巖溶作用產(chǎn)生的斷控巖溶縫洞型儲集體，即斷溶體的響應，是油氣勘探的重點目標。

4.2 層狀或準層狀“串珠”反射

層狀或準層狀分布的“串珠”反射，主要發(fā)育在鷹山組下部—蓬萊壩組頂部(圖7b)，具有相同的頂界(圖7b中黑色虛線)，而串珠下部斷層不發(fā)育，缺少溝通深源流體的垂向通道。同時，順北蓬1井在“串珠”反射的位置取的巖心中除了發(fā)育有未充填的溶蝕孔洞、棱角狀的破碎角礫，同時還見到硅質(zhì)團塊(圖7c)、燧石及蜂窩狀溶蝕現(xiàn)象，表明經(jīng)歷過較強的熱液改造歷史。然而僅以熱液改造觀點似乎不能解釋串珠反射呈準層狀展布這一現(xiàn)象。對此，筆者認為可能存在一期準同生巖溶作用，導致準層狀巖溶洞穴的發(fā)育，該過程提高了“串珠”所在層系的滲透性，深埋藏之后才疊加較強的熱液改造，破壞了早期淡水巖溶的基本面貌，致使現(xiàn)今看到的溶蝕似乎主要是熱液溶蝕，但實際上仍存在早期準同生巖溶的可能。

圖7 順北地區(qū)順8井北三維區(qū)斷溶體“串珠”與層狀、準層狀“串珠”反射的平面屬性特征(a)及剖面特征(b)(位置見圖1a)Fig.7 Features of “bead-like”,bedded,pseudo-bedded “bead-like” reflections in 3D seismic attribute map (a) and cross-section (b) of Well Sh8 in Shunbei area(see Fig.1a for the location)a.順8井北三維區(qū)斷溶體“串珠至界面均方根振幅(RMS Amplitude)屬性特征；b.順8井北三維區(qū)斷溶體“串珠”與層狀、準層狀 “串珠”反射剖面特征。注：地層代號見圖1

4.3 層位深、縱向疊置的孤立“串珠”反射

對于由多個“串珠”縱向疊置形成的復合“串珠”體，其孤立發(fā)育(圖8c)，與主走滑斷裂缺乏聯(lián)系，出現(xiàn)在鷹山組至中寒武統(tǒng)頂部，層位深、縱向高度大。該類“串珠”下方通常還發(fā)育溝通深層甚至基底的斷層(圖8a，b)。這類“串珠”的產(chǎn)出狀態(tài)明顯區(qū)別于沿斷裂帶分布的斷溶體“串珠”和層狀、準層狀分布的“串珠”。筆者認為這類“串珠”反射可能主要是深部熱液點狀上行，在局部發(fā)生強烈溶蝕的結果。在順托果勒地區(qū)，此類“串珠”反射除順北一號斷裂帶右側(cè)發(fā)育(圖8)，還見于順北四號斷裂帶旁側(cè)，盡管較為稀少，但由于其產(chǎn)出狀態(tài)最為特殊，仍值得進一步深入探討。

圖8 順北地區(qū)孤立發(fā)育的“串珠”反射剖面、平面相干屬性特征(位置見圖1a)Fig.8 Characteristics of isolated “bead-like” reflections in 3D seismic sections and attribute map of Shunbei area(see Fig.1a for the location) a,b.“串珠”反射剖面特征；c.順北三維區(qū)界面(上寒武統(tǒng)底)相干屬性圖(局部)(地層代號釋義見圖1。)

5 結論

1) 盆地中部以下古生界為主的深層、超深層地震反射波組整體上具有“六強、七弱、三中等、一雜亂”的縱向分層特征，與地層巖性、地層速度的縱向分層特征相對應。

2) 中寒武統(tǒng)強振幅反射波組與膏質(zhì)發(fā)育密切相關。膏鹽巖增強了地層波速的垂向非均一性，是形成強振幅反射波組的關鍵因素，且膏鹽巖含量越高，地震反射波組振幅越強。中寒武統(tǒng)膏鹽巖含量存在區(qū)域差異和橫向變化：塔中膏鹽巖含量最高，但橫向變化較大；塔北輪南低凸起輪探1井區(qū)基本不發(fā)育純膏鹽巖；順托果勒及順南地區(qū)，中寒武統(tǒng)膏鹽巖可能主要發(fā)育在沙依里克組，以強振幅反射波組和“云霧狀”反射波組發(fā)生局部增厚、褶皺變形或斷層錯斷處顯著減薄為識別標志。

3) 中、下寒武統(tǒng)生-儲-蓋組合廣泛分布于塔北南斜坡、順托果勒低隆及順南地區(qū)，塔中地區(qū)該組合往往不全，常見烴源巖缺失、中寒武統(tǒng)儲層條件較差等情況。

4) 在順托果勒地區(qū)發(fā)育3種分布規(guī)律各不相同的“串珠”反射：第一種為斷控巖溶縫洞型儲集體的響應，分布在主剪切或次級剪切斷裂帶上；第二種為準層狀，發(fā)育于鷹山組下段的下部和蓬萊壩組上部之間，經(jīng)歷過較強的熱液改造歷史，但也存在早期淡水巖溶的可能；第三種發(fā)育在蓬萊壩組到中寒武統(tǒng)頂部之間，是由多個“串珠”體垂向疊置而成的復合“串珠”。

致謝：特別感謝中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院、中國石油勘探開發(fā)研究院提供寶貴的基礎資料。審稿專家和編輯部老師為本文的刊出提出了許多建設性意見，在此深表謝意。