1 引言
塔里木盆地是我国最大的内陆含油气盆地，寒武系-奥陶系是塔里木盆地的主力烃源岩发育层段,也是勘探的重要目的层段之一。目前在塔里木盆地已发现的唯一的亿吨级大油田——塔河轮南油田，即是以寒武系-奥陶系为烃源岩、奥陶系碳酸盐岩为储集层的油藏。因此,正确认识塔里木盆地寒武纪-奥陶纪烃源岩的分布规律,对于我们有效地指导塔里木盆地的油气勘探具有重要的理论和实际意义。寒武系-奥陶系泥质烃源岩是塔里木盆地东部满加尔富生烃坳陷的主力烃源岩。在塔里木盆地多年的油气勘探中,有关其有机质丰度、类型、生烃潜力、油(气)源对比等方面,都进行了相当深入的研究,取得了丰硕的成果。相对而言,对塔里木盆地寒武系-奥陶系泥质烃源岩发育的构造和沉积背景控制的认识尚待进一步深入,而这直接关系到对泥质烃源岩的评价和空间分布的预测。进而通过对塔里木盆地寒武系-奥陶系泥质烃源岩发育的宏观构造和沉积背景的探讨,为合理地进行塔里木盆地寒武系-奥陶系优质泥质烃源岩的分布预测提供必要的地质依据。
2 区域地质概况
塔里木盆地发育震旦系与下古生界(Z-S )海相一海陆交互相地层、上古生界(D-P)海陆交互相一陆相地层、中生界(T-K)陆相地层以及新生界(E-Q)海相一陆相地层。寒武系一奥陶系海相烃源岩是主力烃源岩层。奥陶系烃源岩分布于满加尔凹陷、塔中隆起、塔北隆起、阿瓦提凹陷及柯坪露头区。盆地先后经历了塔里木、库鲁克塔格、加里东、海西、印支、燕山、喜山等多期构造运动，历经多次沉降与隆升，不同构造层呈现不同的复杂构造特征，通常以下古生界“三隆四坳”的构造格局将盆地划分为7个构造单元，自北向南依次为:库车坳陷、塔北隆起、北部坳陷、中央隆起、西南坳陷、塔南隆起、东南坳陷(图1)。塔里木盆地边缘受多阶段板块运动的影响，产生多期地质热事件，它们发育的时代分别为震旦纪一寒武纪、奥陶纪、二叠纪、白里纪等。塔里木盆地油气形成和演化受盆地演化和地质热事件的影响，具有复杂的多期次、动态化特征。因此，对塔里木盆地发育的构造和沉积背景控制的认识还需进一步深入,而这直接关系到对泥质烃源岩 的评价和空间分布的预测。
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图1 塔里木盆地构造单元划分
3 烃源岩的地质特征
3.1 烃源岩的岩性特征
塔里木盆地寒武系-奥陶系烃源岩根据沉积环境可以分为两大类型:克拉通边缘欠补偿盆地相烃源岩和克拉通内拗陷盆地台地相烃源岩；根据岩石类型可分为碳酸盐岩烃源岩和泥质岩烃源岩。它们主要分布于3套层系中:中-下寒武统, 以和4井、方1井为代表的碳酸盐岩烃源岩和以库南1井、塔东1井为代表的泥质岩烃源岩;上寒武统-中、下奥陶统,以塔东1井、库南1井为代表的泥质岩烃源岩；上奥陶统,以塔中6井、塔参1井、轮南46井等为代表的台缘灰泥丘烃源 岩。由于寒武纪-奥陶纪不同时期塔里木盆地的沉积环境、沉积格局不尽相同,因而两种不同类型的烃源岩在各个层系中的发育模式、控制因素、展布规律是不同的。
根据对比塔里木盆地的地球化学分析资料可以归纳出以下几个特点: (1)有机碳含量较高,其中碳酸盐岩型的生油岩有机碳含量高达2.14%,泥岩型的生油岩有机碳含量高达5.52%；(2)烃源岩形成于海相沉积环境,其生烃母质主要为浮游藻类,烃源岩有机质类型以腐泥型(Ⅰ型)为主；(3)烃源岩成熟度较高,达到成 熟和过成熟热演化阶段(和4井RO=1.62%,库南1井RO=1.90% ～2.04%,塔东1井RO=3.61% )；(4)在横向分布上,盆地中西部以碳酸盐岩型生油岩为主,东部以泥岩型生油岩为主。
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3.2 烃源岩的沉积环境
塔里木盆地寒武纪-奥陶纪总体的沉积环境演化可划分为两个大的阶段。从寒武纪-早奥陶世,西部为广阔的克拉通内碳酸盐岩台地,向北面向南天山洋盆,东部满加尔地区为坳拉谷裂陷槽盆地;中、晚奥陶世,西部仍为碳酸盐岩台地,但东部满加尔坳拉谷发生充填,沉积了巨厚的碎屑岩(图2)；奥陶纪末期,由于全球性海平面上升,塔里木西部碳酸盐岩台地被淹没,形成淹没台地型陆棚环境。 塔里木盆地寒武系-奥陶系泥质岩烃源岩主要发育在具上升洋流的陆棚环境、正常的陆棚环境、局限海湾环境、欠补偿的深水盆地环境和淹没台地环境等5种不同的沉积环境中。
（1）具上升洋流的陆棚环境。主要分布在柯坪-阿克苏一带早寒武世的南天山洋南侧被动大陆边缘,时代为早寒武世早期。该剖面中这套黑色岩系平行不整合于震旦系灰褐色厚层白云岩、藻叠层白云岩之上,其底部为一层厚10～15cm的结核状磷块岩,下部为黑色页岩夹薄层硅质岩,上部主要由黑色页岩组成。在该黑色岩系之上,为一套灰色中-厚层状瘤状泥晶白云岩,说明其形成在陆棚环境中。 （2）正常的陆棚环境。主要分布在环满加尔坳陷(西侧和南侧)以及南天山洋南侧被动大陆边缘,时代为寒武纪-奥陶纪。据库南1井(4836～5506m井段)和柯坪大湾沟剖面(其浪组)揭示,其岩相组成为泥质泥晶灰岩夹灰质泥岩、泥岩或薄层泥质泥晶灰岩与薄层灰质泥岩互层,代表一种典型的正常陆棚环境。
（3）局限海湾陆棚环境。主要分布在阿瓦提-柯坪-阿克苏一带的南天山洋南侧被动陆缘,时代为中晚奥陶世。据柯坪大湾沟剖面揭示,其岩相组成为黑色页岩夹薄层泥晶灰岩或泥晶灰岩透镜体。黑色页岩中含大量草莓状黄铁矿结核,代表一种滞流缺氧的陆棚海湾环境。
（4）淹没台地陆棚环境。分布在塔里木盆地中西部台地相区,是寒武纪-晚奥陶世早中期碳酸盐台地在晚奥陶世晚期被大规模海平面上升淹没后发育的泥质岩沉积区。其时代为晚奥陶世晚期。据柯坪大湾沟、巴楚羊吉坎剖面揭示,为一套厚层暗色泥岩。
（5）欠补偿的深水盆地环境。主要分布在满加尔坳陷内,时代为寒武纪-早奥陶世。据塔东1井、塔东2井和库鲁克塔格露头剖面揭示,其岩相组成为薄层放射虫硅质岩、硅质泥岩和含笔石页岩,代表典型的欠补偿深水盆地环境的沉积。
4 地球化学特征
（1）被动大陆边缘陆棚环境泥质烃源岩。据阿克苏肖尔布拉克寒武系露头剖面
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塔里木盆地寒武-奥陶纪烃源岩评价
