原型盆地类型

在塔里木盆地演化历史中，主要发育了寒武系—下奥陶统、中上奥陶统、石炭系—下二叠统和三叠—侏罗系四套烃源岩，其中前三套为海相或海陆交互相，第四套为湖相和湖沼相。

一、寒武系—下奥陶统烃源岩分别形成于克拉通边缘坳陷和克拉通内坳陷

震旦纪—早奥陶世，塔里木盆地处在伸展盆地发育阶段，在塔里木克拉通周边发育裂陷槽盆地、大洋盆地，克拉通内部分别在东、西部发育克拉通边缘坳陷盆地和克拉通内坳陷盆地（图1—1—1）。

在震旦纪拗拉槽基础上，满加尔克拉通边缘坳陷盆地发育，其中的盆地相和边缘陆棚相，发育了寒武系—下奥陶统优质烃源岩。其沉积环境类似于澳大利亚西南陆架边缘坳陷烃源岩的发育模式（图1—1—2）。该模式中洋涌（upwelling）造成表层海水含氧量丰富，有利于生物大量繁殖，而较深处的贫氧层有利于有机质保存，造成有机质丰度高。这种环境下发育的海相烃源岩是形成大油气田的重要基础。

在塔里木西部克拉通内坳陷盆地中，沉积－沉降中心在阿瓦提凹陷，那里沉积盖层之下地壳厚度最薄（27km）。由该凹陷中心向四周以宽缓斜坡过渡到坳陷边缘低隆起，如北部的塔北隆起、塔西南的被动陆缘肩隆，东南部的塔中隆起为台地边缘相带。随寒武纪早期（玉尔吐斯期或梅树村期）全球海平面上升（图1—1—3），塔里木西部克拉通内坳陷被淹没，并在海进晚期形成富含有机质的凝缩层段，构成优质烃源岩，如柯坪隆起上所见的早寒武世早期玉尔吐斯组凝缩层段。玉尔吐斯组在柯坪肖尔布拉克剖面上总厚32m，其具有缺氧环境的重要标志重晶石结核，其中富含有机质的黑色页岩其厚可达22.3m，有机碳含量高达7%～14.1%。至早寒武世晚期—中寒武世，随海平面下降，克拉通内坳陷演化为蒸发潟湖相环境，并发育相应的高有机质丰度烃源岩，如和4、方1井所见的烃源岩，这套烃源岩分布广泛。地震资料解释这套中下寒武统以膏泥岩为主的地层段在塔西南—巴楚大部分地区都有分布，最大厚度可达600m以上；英买力、塔北等地区构造变形特点反映了这套可做为滑脱层的膏泥岩的存在。

塔里木西部克拉通坳陷盆地中寒武统蒸发潟湖相烃源岩形成类似于黑海烃源岩发育模式（图1—1—4），水体盐度分层使浅层低盐度水体中生物大量繁殖，死亡后保存于深部缺氧环境下。

图1—1—1　塔里木盆地寒武纪原型盆地与烃源岩展布

图1—1—2　被动大陆边缘烃源岩发育模式图中等值线为含氧量

图1—1—3　塔里木盆地SN520测线海（湖）平面相对变化示意图

图1—1—4　烃源岩发育的黑海模式（据Demaison和Moore,1980）

二、中上奥陶统烃源岩主要发育于满加尔挠曲深坳陷盆地稳定翼（西斜坡）

中晚奥陶世，塔里木克拉通周边处于聚敛构造环境，满加尔地区演化为挠曲深坳陷，塔里木西部地区则为挠曲浅坳陷，它们的周边发育前缘隆起或陆缘隆起，塔中出现陆内挠曲低隆起（图1—1—5）。

满加尔挠曲深坳陷南、北两侧的阿尔金、库鲁克塔格前缘隆起，火山弧发育，在挤压挠曲作用下隆升、提供物源，使盆地中充填巨厚的复理石沉积，岩石骨架成分以火山凝灰岩、火山岩岩屑为主，中、上奥陶统最大厚度分别可达5000m和2000m，沉积速率极高。在此活动构造环境下，火山喷发和浊流沉积频繁，不利于有机质的发育和富集，从而导致有机质丰度普遍不高，例如塔东1井中上奥陶统88个暗色泥岩样品有机碳含量为0.03%～0.37%。但在该坳陷西斜坡，中上奥陶统地层表现为向西、西北、西南减薄的楔形沉积体，是台地不断沉降、海平面相对上升、地层自东向西超覆的结果（图1—1—6），该斜坡带发育陆棚外部相带、斜坡相带及半深海盆地相带沉积，构造环境稳定，距离沉积物源区较远，可发育良好烃源岩，塔中低隆、塔北隆起中东段哈拉哈塘凹陷、轮南低隆、草湖凹陷揭示的上奥陶统良里塔格组台缘斜坡灰泥丘相泥晶泥质灰岩、宏观藻灰质泥岩烃源岩即形成于这一背景之下。

塔里木西部挠曲浅坳陷中上奥陶统在阿瓦提凹陷沉积厚度较大，北侧为塔北前缘隆起，东为阿满过渡带和塔中低隆起，西南为塔西南前缘隆起，总体上为向西北方向开口的海湾。该地区在中奥陶世早期海平面上升后大部分被淹没，发育静海盆地相沉积，之后为混积陆棚相沉积。推测阿瓦提凹陷中西部，在海平面上升时期在南天山残留洋近克拉通一翼的边缘坳陷内发育良好烃源岩（图1—1—5）。

上述满加尔挠曲深坳陷西斜坡、阿瓦提凹陷中西部—柯坪地区中上奥陶统烃源岩发育情况类似于北美东部纽约—安大略中晚奥陶世早期周缘前陆盆地稳定翼黑色页岩的发育情况（图1—1—7）。即黑色页岩沉积于前陆盆地靠克拉通一侧的稳定翼上，而近造山带一侧和深坳陷部位则相变为水下扇浊积粉砂岩、砂岩等。

三、石炭系—下二叠统烃源岩发育于邻近古特提斯洋的克拉通内坳陷盆地边缘

石炭纪（或从晚泥盆世开始），塔里木克拉通周边发育古特提斯洋、南天山裂陷槽等伸展盆地，克拉通内部发育克拉通内坳陷盆地并被隆起环绕，烃源岩主要发育在近克拉通边缘一侧的塔西南地区（图1—1—8）。石炭系烃源岩主要分布在卡拉沙依组砂泥岩段（相当于塔西南露头区的和什拉甫组、卡拉乌依组）。卡拉沙依组属滨海沼泽相和近海河流－沼泽相。

四、三叠—侏罗系烃源岩主要发育于前陆盆地和陆内挠曲坳陷盆地

海西运动晚期以后，塔里木克拉通周边天山、昆仑山、阿尔金山等造山带形成并发生向盆地方向的逆冲推挤，在山前形成了库车、塔西南、塔东南等前陆盆地，克拉通内部因挤压挠曲形成陆内坳陷盆地（图1—1—9），与此同时，中晚三叠世—早中侏罗世塔里木盆地处在中国北方潮湿温暖气候带中，发育了湖相泥岩、煤系烃源岩。

图1—1—5　塔里木盆地中晚奥陶世原型盆地与烃源岩展布

图1—1—6　EW500测线地震剖面示中上奥陶统自东向西超覆

图1—1—7　北美东部纽约—安大略中上奥陶统黑色页岩及其相当沉积物剖面图（据Lehmann,1995）

库车中生代前陆盆地经历了深陷—充填—泛滥平原演化阶段，相应发育了中上三叠统湖相泥岩烃源岩、上三叠统—中下侏罗统煤系烃源岩以及上侏罗统—白垩系河湖相红层沉积。

图1—1—8　塔里木盆地石炭纪原型盆地与烃源岩分布

图1—1—9　塔里木盆地三叠纪—侏罗纪原型盆地与烃源岩分布

塔西南侏罗纪前陆盆地中下侏罗统河流－沼泽相炭质泥岩、湖相泥岩烃源岩沿昆仑山山前的喀什、叶城凹陷分布，范围较为局限，其中一部分已卷入到山前褶皱冲断带之中。

在塔东南前陆盆地，主要发育了中下侏罗统湖相泥岩烃源岩，它们分布在3个凹陷中。

阿－满陆内坳陷盆地在三叠—侏罗纪发育了一套湖泊相和煤系烃源岩，其中湖相泥岩和炭质泥岩厚度较大。