敖海超 艾比拜爾·買買提

摘要：在充分收集分析三塘湖盆地區(qū)域地質(zhì)資料基礎(chǔ)上，以盆地內(nèi)的石炭系、二疊系和三疊系為重點，對研究區(qū)內(nèi)油頁巖資源潛力進行調(diào)查，分析了盆地油頁巖富集規(guī)律，優(yōu)選油頁巖富集有利目標區(qū)，為進一步在該區(qū)開展油頁巖勘查和開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：三塘湖盆地;油頁巖;地質(zhì)特征;分布規(guī)律

新疆三塘湖盆地位于準噶爾地槽褶皺帶東端北緣，盆地內(nèi)地質(zhì)特征復(fù)雜，主要分布有東北沖斷褶皺帶、中央凹陷帶以及西南逆沖推覆帶。該區(qū)受物源主要來自于北塔山大型三角洲沖積平原影響，在長期淤填作用下形成了泥炭沼澤發(fā)育環(huán)境。三塘湖地區(qū)地層發(fā)育良好，無巖漿巖發(fā)育，對該地區(qū)地質(zhì)特征進行分析，以進一步明確新疆三塘湖盆地油頁巖資源特征及分布規(guī)律，對今后三塘湖盆地油頁巖資源勘查具有一定的現(xiàn)實意義。

1.區(qū)域地質(zhì)背景

三塘湖盆地處于北天山褶皺帶與阿爾泰褶皺帶交匯處，也是西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊進行碰撞的結(jié)合部，在長期的西伯利亞板塊增生和摩擦中，形成了D2-Cl時期弧一陸碰撞型褶皺帶基礎(chǔ)之上的復(fù)合型三袒護含油氣盆地（圖1）。

構(gòu)造單元名稱：I-西伯利亞古板塊：I1一西伯利亞古陸核（Ar-Pt）;I2-Pt-ε1溝弧盆系統(tǒng)褶皺帶;I3-ε2-D1溝弧盆系統(tǒng)褶皺帶;I4-02-3-D2溝弧盆系統(tǒng)褶皺帶;I5-D2-C1大陸間碰撞褶皺帶;I 6-D2-C1大陸間碰撞褶皺帶;I7-D3-C1溝弧盆系統(tǒng)褶皺帶;I8-C2-P2收縮海盆褶皺帶。Ⅱ一哈薩克斯坦古板塊。Ⅲ一新疆古陸板塊：Ⅲ，一準噶爾一吐魯番古陸;Ⅲ2-博格達準地槽裂谷帶;Ⅲ3-北天山碰撞隆起褶皺帶。

盆地名稱：①三塘湖盆地;②巴里坤盆地;③吐哈盆地;④齋桑盆地;⑤烏倫古盆地;⑥準噶爾盆地。

三塘湖盆地基底屬西伯利亞古陸主動型大陸邊緣的溝一弧一盆沉積系統(tǒng)，經(jīng)褶皺運動和巖漿侵入活動形成了盆地的變質(zhì)巖基底（02-3-D2），其上沉積了碰撞前陸型的海相、海陸交替相和陸相多期疊加的晚古生代（D3-P1）沉積，厚達13939m，其上又復(fù)合了多期發(fā)展的碰撞山前型古生代末期一中、新生代（P2-Q1）的陸相沉積，厚達3301m—5830m，形成了多套油氣源巖，是一個油氣資源比較富集的中型盆地。

2.區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征

2.1區(qū)域地層特征

三塘湖盆地地層屬于天山一興蒙地層大區(qū)北疆地層區(qū)北準噶爾地層分區(qū)額敏一伊吾地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境復(fù)雜，地層單元眾多，巖漿活動強烈。出露地層主要有奧陶系、泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系和第三系、第四系，火山巖及侵入巖在盆地周邊較為發(fā)育。

2.2區(qū)域構(gòu)造特征

三塘湖盆地位于阿爾泰山和天山之間。它是一個經(jīng)歷了疊加和變化的山間盆地。它位于西伯利亞板塊南緣連續(xù)增生的邊緣混合帶，受卡拉梅里構(gòu)造帶和阿爾曼泰構(gòu)造帶的影響。三塘湖盆地區(qū)域上跨越了洪古勒楞一阿爾曼太蛇綠混雜巖帶（I -12-2）、賽米斯臺一三塘湖復(fù)合島弧帶（I -12-3）、唐古巴勒一卡拉麥里復(fù)合俯沖增生雜巖帶（I -12-4）、準噶爾地塊（I-13-1）、依連哈比爾尕一博格達裂谷盆地（I -13-2）、哈爾力克一大南湖古生代島?。↖ -13-3）、吐一哈地塊（I-13-4）等眾多Ⅲ級構(gòu)造單元。但評價區(qū)富含油頁巖地層主體位于賽米斯臺一三塘湖復(fù)合島弧帶（I -12-3）之三塘湖復(fù)合島弧帶（I-12-32）。三塘湖盆地構(gòu)造活動頻繁，斷裂十分發(fā)育，規(guī)模不等、種類繁多。

3.烴源巖分布規(guī)律分析

三塘湖盆地共發(fā)育五套烴源巖，即中下侏羅統(tǒng)水西溝群（J1-2s）、中上三疊統(tǒng)小泉溝群（T2-3xq）、中二疊統(tǒng)蘆草溝組（ P21）、下二疊統(tǒng)卡拉崗組（P1k，原上石炭統(tǒng)）及石炭系（C）。其中以中一上三疊統(tǒng)、中二疊統(tǒng)及石炭系烴源巖為三塘湖盆地主力烴源巖，其有機質(zhì)豐度高、成熟度較高，為油頁巖資源調(diào)查評價的重點目標層位。

3.1石炭系烴源巖

三塘湖盆地石炭系烴源巖主要發(fā)育于盆地南緣，是潛在的優(yōu)質(zhì)烴源巖，盆地周緣多條剖面（紙房、大黑山、雅滿蘇、小黃山）發(fā)現(xiàn)有厚層優(yōu)質(zhì)烴源巖，層位為下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）、黑山頭組（C1h）、中統(tǒng)巴塔瑪依內(nèi)山組（C2h）及上石炭統(tǒng)哈爾加烏組（C2h）。

3.2二疊系烴源巖

三塘湖盆地二疊系烴源巖較為發(fā)育，主要為下二疊統(tǒng)卡拉崗組（P1k）、中二疊統(tǒng)蘆草溝組（P21）及條湖組（P21）。

3.3三疊系烴源巖

三疊系烴源巖主要為上小泉溝群，盆地小泉溝組頁巖主要分布在漢水泉凹陷、汀湖凹陷和馬朗凹陷。條湖凹陷三疊系小泉溝組烴源巖最大厚度約220m，漢水泉凹陷三疊系烴源巖的分布與水西溝組基本一致。最大厚度位于凹陷西南部，烴源巖厚度140m～200m，沉積中心泥頁巖厚度大，厚度約200m以上，局部地區(qū)達300m以上，是主要的生烴場所。巖性以碳質(zhì)泥巖和暗色泥巖為主。

4.油頁巖儲層資源評價

勘探目標是富含有機質(zhì)、粘土礦物、硅質(zhì)含量高和石英等脆性礦物較發(fā)育的烴源巖，同時要關(guān)注富有機質(zhì)泥頁巖頂?shù)椎谋由皫r儲集體，從而對整個頁巖層系的儲層資源進行綜合評價。

4.1二疊系蘆草溝組頁巖層

在晚二疊世，三塘湖盆地屬于咸化內(nèi)陸湖盆。在湖盆中沉積了一套以碳酸鹽巖和碎屑巖為主的地層，在盆地邊部，還發(fā)育三角洲或扇三角洲的粗碎屑沉積;主要巖石類型有碎屑巖及部分火山巖。但是，蘆草溝組絕大多數(shù)為粒徑小于O.Olmm的細粒巖石。方解石平均含量為5.53%，白云石22.68%，鐵白云石2.53%，長英質(zhì)52.71%，粘土13.43%，脆性礦物占86%左右，含量較高。

蘆草溝組在三塘湖盆地主要存在3類油氣儲集體，即碳酸鹽巖儲集體、沉凝灰?guī)r儲集體、碎屑巖儲集體，它們成為主要的含油氣層系。

4.2侏羅系頁巖層

侏羅系巖石類型以碎屑巖為主，少量火山噴發(fā)。碎屑巖又可細分為礫巖、砂礫巖、粗細砂巖、粉砂巖、泥巖、碳質(zhì)泥巖、煤，火山噴發(fā)巖主要為灰白色凝灰?guī)r，主要分布在頭虱河群和齊谷群中的薄層中。西山窯組白上而下可分為三部分：上部為灰色凝灰質(zhì)砂礫巖，細礫巖為薄層凝灰質(zhì)泥巖、粉砂巖和礫石砂巖，中部為主要儲層。層發(fā)育段以灰色凝灰質(zhì)細砂巖和灰色泥巖為主，底部為厚灰色凝灰質(zhì)砂礫砂巖、砂礫巖、灰褐色凝灰質(zhì)粗砂巖、暗灰色泥巖、灰色粗砂巖夾層。侏羅系砂巖儲層具有組分成熟度低、膠結(jié)物含量低、頁巖充填率高、壓實中強、溶蝕弱等特點。

5.結(jié)語

新疆三塘湖盆地是以石炭一二疊系為基礎(chǔ)的中一新生代沉積盆地，區(qū)域沉積地層完整，但演化過程經(jīng)歷了許多強構(gòu)造運動作用，地質(zhì)特征復(fù)雜，巖層多重不整合面較多。在勘查過程中發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)蘆草溝組是三塘湖盆地的主要含油氣層，中上三疊統(tǒng)、中二疊統(tǒng)、石炭系烴源巖是三塘湖盆地的主要烴源巖。三塘湖盆地具有非常良好的油頁巖資源形成條件，但由于區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，因此在今后三塘湖盆地油頁巖資源勘查和開采過程中，還需進一步根據(jù)實際情況進行詳細勘查和評價。

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