裂后沉降期碳酸鹽巖緩坡沉積響應及成儲特征
——以塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組為例

2019-10-25 03:31:28朱永進倪新鋒劉玲利喬占峰陳永權鄭劍鋒

沉積學報 2019年5期

朱永進，倪新鋒，劉玲利，喬占峰，2，陳永權，鄭劍鋒，2

1.中國石油杭州地質研究院，杭州 310023

2.中國石油天然氣集團公司碳酸鹽巖儲層重點實驗室，杭州 310023

3.中國石油勘探開發研究院，北京 100083

4.中國石油塔里木油田分公司，新疆庫爾勒 841000

0 引言

碳酸鹽巖緩坡是地質歷史中一類常見的臺地類型，具有地形平緩、缺乏障壁的基本特征，可以出現在不同的構造地質背景之中，如拉張盆地、克拉通盆地和被動陸緣等以及不同的構造演化階段[1]。然而，地質學家們對其研究遠不如鑲邊型臺地和孤立臺地，油氣勘探中更是如此。隨著深層油氣勘探的不斷推進，緩坡型碳酸鹽巖臺地的勘探地位日益凸顯。例如四川盆地龍王廟組近年獲得了控制含氣面積1 606 km2，儲量高達6 000×108m3的重大勘探發現，為一規模、整裝、高效的特大型氣藏[2]；塔里木盆地塔中隆起區下寒武統肖爾布拉克組內獲得日產15.8×104m3的戰略突破，標志著寒武系鹽下白云巖層系原生油氣藏的發現及成為重要接替領域的現實性[3]；中東地區阿曼盆地主要油氣產層新元古界—下寒武統的Khufai組、Buah組及Ara群均為碳酸鹽巖緩坡沉積或以緩坡為主，其優質的緩坡成因儲層為大型油氣藏的發育提供了重要載體[4-5]。不難發現，以上勘探案例中的緩坡型碳酸鹽巖臺地在發育背景上具有一個共同特征，即均發育于裂谷體系相關的小型克拉通盆地之內且以裂后沉降階段早期為主。裂后沉降期利于聚集成藏主要受益于小克拉通自身規模小、構造活動性強的特點[6]，一方面能夠為關鍵成藏要素的發育提供有利背景條件[2,7]，如四川盆地震旦系德陽—安岳裂陷槽內充填了近千米的優質烴源巖，為龍王廟組特大型氣藏的發育提供了重要物質保障，另一方面也使得其后續沉積序列打上了構造的“印記”。

塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組是震旦—寒武系區域不整合之上第一套淺水碳酸鹽巖沉積，不僅記錄了盆地在受羅迪尼亞（Rodinia）超大陸裂解誘發裂谷體系的裂后沉降階段的沉積響應[8]，而且與下覆優質玉爾吐斯組烴源巖及上覆中寒武統厚層蒸發巖構成典型蒸發鹽成藏組合，已成為當前油氣勘探亟待重點突破的層系。盡管多位學者已指出塔里木盆地早寒武世為緩坡—弱鑲邊臺地沉積，肖爾布拉克組具備發育規模儲層潛力[3,9]。然而，隨著關鍵風險探井新和1 井在原塔北“臺緣帶”[10]鉆揭巨厚泥晶灰巖及玉龍6井缺失目的層而相繼失利，表明肖爾布拉克期緩坡除具緩坡型碳酸鹽巖臺地自身“長距離岸線遷移、高能帶具游蕩性”特征外，內部亦存在明顯的構造分異性，明確沉積期構造—巖相古地理特征及相關規模儲層分布已成為制約下一步勘探部署的關鍵問題之一。本文以肖爾布拉克組碳酸鹽巖緩坡為例，利用最新處理42條二維地震大測線、柯坪地區9 個剖面點及12 口完鉆井資料等，以勘探需求為基本出發點，重點討論了三個方面的問題：肖爾布拉克組沉積期構造格局及巖相古地理響應特征，規模儲層分布以及裂后沉降階段碳酸鹽巖緩坡沉積—儲層發育模式。

1 區域地質背景

塔里木盆地是一個夾持于北部天山山脈和南部昆侖山脈之間，東側以阿爾金斷裂帶為界的大型含油氣疊合盆地，面積達56×104km2。塔里木盆地在形成—演化過程中跨越了多個重大構造變形期，造就了現今群山環繞、盆內“四隆五坳”的構造格局，各構造單元基底分異明顯，具不同構造—沉積單元演化史（圖1a，b）[11]。區域構造熱事件、沉積地層序列及古地磁研究成果表明，自南華紀初至下古生界早期，塔里木盆地經歷了一次區域強伸展構造運動，與羅迪尼亞超大陸及岡瓦納大陸聚合—裂解事件密切相關[8,12-13]。隨著羅迪尼亞超大陸裂解，塔里木陸塊與西南的羌塘地塊、東北側的準噶爾地塊及北側的中天山地塊相繼分離[11]，板塊內部也出現了裂谷相玄武巖，標志著盆地進入裂谷盆地發育階段，并先后經歷了裂谷初始發育階段（南華紀初）→裂谷發育及火山活躍階段（南華紀）→裂谷鼎盛及海侵階段（震旦紀）→裂后沉降克拉通發育階段（寒武紀）[14]。裂谷體系整體呈近北東—南西走向，按照現今位置可以劃分為塔東北裂陷、塔西南裂陷及塔西北裂陷三個分支，裂陷區與南北兩側高隆帶構成“兩隆夾一坳”的宏觀構造格局。震旦紀末，受柯坪運動影響，造成盆地范圍內南華—震旦系不同程度的剝蝕，發了震旦—寒武系之間大型不整合的同時，除塔西北裂陷區明顯抬升外基本保持了前期古構造格局，呈現出南高北低、西高東低的整體特征[15]。盆地內則進一步分異出本文所提“三隆兩洼”古構造格局，對早寒武世沉積產生了重要影響。

塔里木盆地南華系—震旦系沉積了巨厚的以粗碎屑為主，夾泥巖、碳酸鹽巖的地層，期間伴隨著多套火山噴發巖、侵入巖及4 套冰磧礫巖，記錄了裂谷體系初始發育—鼎盛階段構造—沉積響應特征。寒武紀早期，塔里木盆地進入裂后沉降階段，廣泛發育碳酸鹽巖臺地環境，周緣為被動大陸邊緣斜坡圍繞（圖1c）[11]。下寒武統自下而上依次發育玉爾吐斯組、肖爾布拉克組及吾松格爾組。玉爾吐斯組是一套黑色泥頁巖、含磷質結核薄層硅質泥巖為主，夾薄層泥晶云巖/灰巖的海泛期深水緩坡，是目前最落實的一套有效烴源巖[18]。肖爾布拉克組是研究的重點，區域上可以劃分為肖下段和肖上段，構成一個海退期三級層序。肖下段下部，發育薄層紋層狀藻紋層與凝塊巖，局部可見小型微生物丘（如方1 井及蘇蓋特布拉克剖面）；肖下段上部則為薄—厚層狀微生物巖（凝塊巖為主），層厚自下向上變大，內部結構出現凝塊狀、礫屑狀，表明水體能量逐漸增強；肖上段下段以微生物丘灘體和（藻）砂屑灘發育為主要特征，為主要儲集相發育段，為本文研究重點；肖上段上部發育泥晶云巖或藻紋層云巖，夾顆粒云巖，見泥裂、帳篷構造及疊層石，為內緩坡潮坪相。吾松格爾組整體表現出薄—中層泥質白云巖與泥粉晶白云巖互層的特征，局部見膏鹽巖。隨著古氣候變的干旱炎熱及臺地自身“桶狀”結構的發育，中寒武統發育了廣布的厚層蒸發巖，前期洼地處最厚，達400 m以上，構成了區域的優質直接蓋層[9]。

2 構造—巖相古地理特征

圖1 塔里木盆地構造分區簡圖（a）；南北向構造—地層結構剖面（TLM-Z250 線）（b）；地層綜合柱狀圖（c）（據文獻[16-17]修改匯編）Fig.1 (a) Sketch map of tectonic units in the Tarim Basin; (b) south-north oriented structural-stratigraphic section (Line TLM-Z250);and (c) composite stratigraphic section of Tarim Basin from Precambrian to mid-Cambrian

表1 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組沉積期各構造單元沉積儲層特征Table 1 Characteristics of sedimentation and reservoirs of different geomorphological units in the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation, Tarim Basin

依據盆地范圍內完鉆井、露頭區剖面及2D地震大測線對比結果，提出了肖爾布拉克組沉積前盆內發育“三隆兩洼”古構造格局，并直接控制了緩坡體系的整體發育特征，尤其是高能儲集相的分布（表1）。所謂“三隆”是指南部的塔西南古隆和北部的柯坪—溫宿低隆、輪南—牙哈低?。弧皟赏荨笔侵改媳备呗∑鹬g的臺內洼地及東部盆地。需要說明的是，雖然本文采用了“隆起/低隆”的概念，但特指肖爾布拉克期平緩宏觀地貌中的正向地貌單元，繼承于同裂谷期的古地貌，裂后沉降階段的差異沉降使之進一步分異。

2.1 “三隆兩洼”古構造格局

塔西南古隆是肖爾布拉克組沉積前最為落實、規模最大的古隆起，位于現今盆地西南，劃分為東西兩段（圖2）。其中，古隆西段為麥蓋提東南80 km 處至和田一帶，長約360 km，走向北西—南東；東段則自和田至且莫，延伸570 km，走向西南—東北。塔西南古隆起源于前寒武紀，受柯坪運動改造后定型。截至目前，玉龍6井和塔參1井兩口井缺失整個下寒武統地層（圖2），直接由中寒武系進入前寒武系地層，證實了古隆起的客觀存在（圖3），而非前人主張的“塔西南洼地”[19]。地震同相軸追蹤結果也有力的支撐了這一觀點（圖4），表現出下寒武統沉積地層依次向南超覆尖滅于古隆側翼，中寒武統地層則直接披覆沉積于古隆之上。塔西南古隆北緣整體表現為“臺階式”坡降特點。一方面具有“大平臺”的特征，自東向西平臺逐漸變寬，平均超過30 km，至現今巴楚隆起和4井區達到最大，為115 km。平臺之上肖爾布拉克組沉積厚度穩定，以肖上段為主，為39～68 m，在超過200 km的距離內沉積厚度僅增加20余米，計算坡度小于1°。另一個方面，古隆向臺內洼地過渡帶則地層厚度迅速增大，厚度等值線密度明顯加大，如圖3所示由楚探1井至和4 井，肖爾布拉克組厚度迅速由68 m 增大至近230 m，存在一個類似于“坡折帶”的地貌（圖3）。

柯坪—溫宿低隆位于現今烏恰至阿克蘇一帶，走向南西至北東，延伸長度約520 km，寬約80 km，整體向東、東南方向傾斜，與塔西南古隆和田—且末段近于平行。本文之所以將柯坪—溫宿古隆和輪南—牙哈古隆定義為低隆區，主要是因為兩隆之上或周緣均發育玉爾吐斯組烴源巖，明顯有別于塔西南古隆區，推測沉積期二者相對位置低于塔西南古隆區。限于現今柯坪—溫宿地區存在多排擠壓推覆構造及復雜地貌等因素，地震資料品質尚不能夠很好的滿足沉積地層刻畫要求，柯坪地區露頭群剖面是支撐論文觀點的主要證據資料（圖5）?？缕骸獪厮薰怕∑鸬臑跷? 井至同1 井附近，缺失下寒武統地層，向東則與塔西南古隆北緣類似，被下寒武統沉積地層超覆。由奧依皮克剖面向其西南方面的昆蓋闊坦剖面，再至方1 井對比證實：肖爾布拉克組沉積穩定，向延伸方向地層逐漸增厚，為120～200 m，無突然增厚的區域，反映出古隆側緣具均斜地貌的特點。本文觀點與朱光有等[18]對于下伏玉爾吐斯期沉積地貌認識不謀而合，自奧依匹克向東南存在著水體逐漸加深的趨勢。最新在奧依匹克剖面獲得的混積樣品（圖6a）也支持了該時期發育一古隆起的推測，推翻了前人關于該區域為臺前斜坡的認識[20-21]。

圖2 塔里木盆地下寒武統地層厚度等值線圖與圖3～5 及圖7 所在位置Fig.2 Contour map of the Lower Cambrian in the Tarim Basin, showing locations of Figs.3-5 and Fig.7

圖3 塔西南隆起帶北緣下寒武統沉積地層對比剖面（位置見圖2）Fig.3 Correlation profile of the Lower Cambrian at the northern margin of the SW Tarim uplift (see Fig.2 for location)

圖4 塔西南古隆區地震地層剖面（位置見圖2）Fig.4 Seismic stratigraphical section of the SW Tarim uplift (see Fig.2 for location)

輪南—牙哈低隆位于現今輪南至牙哈地區，西以牙哈5至躍南2井一帶為界、東至塔深1井區，整體呈近南北走向，南北長約170 km，東西寬約80 km。雖然截至目前僅牙哈5井鉆揭下寒武統地層，暫無法準確落實肖爾布拉克組的垂向巖相序列，但豐富的前積反射為落實古隆起的分布提供了有力的證據。一方面研究組通過盆內6 口碳同位素曲線橫向對比（內部交流，暫未發表）及薄片巖性分析證實了牙哈5 井鉆揭富藻層段地層歸屬為肖爾布拉克組上段且為藻白云巖（圖6i），與周緣的新和1井厚層泥晶灰巖相比而言，可以合理推測牙哈5井處于一個相對高的地貌，利于早期云化作用的發生。另一個方面在牙哈5 井—躍南2 井處首次刻畫出了一條前積反射帶（圖7a，b），距離新和1井40～60 km，推翻了以往新和1井為“北部臺緣帶”的觀點[10,21]；同時，東部沿塔深1井發育前積反射帶則已經基本成為共識（圖7a），不再贅述。前積反射帶之間區域呈平行—丘狀反射，局部可見前積現象?；谶@兩個方面的證據，提出了輪南—牙哈地區在早寒武世發育一控沉積低隆。

南北兩高隆帶之間的洼地主體位于現今滿加爾坳陷一帶，北東—南西走向，目前尚無鉆井揭示，主要依據前積反射帶、地貌陡坎及前人地磁異常等證據界定，厚度普遍超過200 m，局部可達260 m 以上。在麥蓋提附近存在一局部厚度增大區，并且受瑪北1—巴探5的低梁遮擋，厚約120 m。另一個洼地則是現今的東部盆地，沉積厚度穩定，約40～120 m。

圖5 柯坪—溫宿低隆區典型露頭照片（a）及與鉆井沉積地層對比剖面（b，位置見圖2）Fig.5 (a) Photograph of typical outcrop from the Sugaitebulake section, and (b) basic interpretation and correlation profile between seven outcrops and two wells at the marginal area of Keping-Wensu lower uplift (see Fig.2 for location)

圖6 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組典型巖相宏觀與微觀照片Fig.6 Photographs and micrographs of typical lithofacies of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation in the Tarim Basin

2.2 巖相古地理響應特征

圖7 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組典型地震前積反射剖面（位置見圖2）Fig.7 Progradational reflectance seismic section of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation, Tarim Basin (see Fig.2 for location)

依據22口鉆井、柯坪露頭區10個剖面點及覆蓋全盆地42條最新處理2D地震大測線及部分3D數據完成了肖爾布拉克組期巖相古地理的恢復重建，發現“三隆兩洼”古構造格局對這一時期巖相古地理的分異具有明顯的控制作用。即便經過了玉爾吐斯組和肖爾布拉克組沉積期的填平補齊，肖上段的古地理分異依然具有強烈的“構造印記”（圖8），整體表現為具“南高北低、西高東低”宏觀特征的大型碳酸鹽巖緩坡體系（組合），內部進一步劃分為三個圍繞古隆發育的緩坡，各自特征不盡相同。早寒武世影響塔里木板塊的古洋流方向為自北東向西南方向[22]，受古構造格局的影響造成體系內部水體能量的差異，進而影響了三個緩坡的沉積物構成。其中，塔西南古隆北緣及輪南—牙哈低隆的東側直接面向洋流（廣海），水體能量較高，以顆粒灘沉積為主；輪南—牙哈西側及柯坪—溫宿地區能量則相對低，沉積以丘灘復合體為主。據此，將它們分別命名為塔西南古隆北緣顆粒灘為主的坡坪式緩坡、柯坪—溫宿低隆丘灘復合體均斜型緩坡及輪南—牙哈低隆丘灘復合體孤島型緩坡。

塔西南古隆北緣顆粒灘為主的坡坪式緩坡發育于塔西南古隆起北緣平緩地貌之上，自古隆帶向盆地方向依次發育了古隆→混積坪→內緩坡潮坪→中緩坡顆粒灘→臺內洼地→中—外緩坡→盆地等（亞）相帶（圖3，8），緩坡類型以均斜型為主，局部可見遠端開始變陡的現象（如塔中32 井區，圖7c）。平緩的地貌及直接面向廣海的地理位置使得中緩坡顆粒灘相較發育，分布于麥蓋提—巴探5井—和4井一線至塔中32 井之間，西寬東窄，寬50～130 km，較古隆略寬，反映出前期填平補齊及緩坡性臺地側向遷移的效應，預測面積達4×104km2。顆粒灘帶以鮞粒灘、砂屑灘沉積為主（圖3、圖6g），垂向上具單層厚度大、灘地比高的特征，如楚探1井單層厚度可達10 m，累計厚度53 m，灘地比77.9%。局部夾有泥粉晶砂屑云巖，構成了結構上的向上變粗的變淺旋回。向南部古隆方向，泥質泥晶云巖的比例增加，開始出現藻云巖及含陸源碎屑的混積沉積特征（圖6b）；向臺內洼地方向，鮞粒/砂屑云巖過渡為云灰互層的低能相帶，乃至泥晶灰巖相。

圖8 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組構造巖相古地理圖Fig.8 Paleogeographic map of the Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation, Tarim Basin

柯坪—溫宿低隆丘灘復合體均斜型緩坡是柯坪—溫宿地區均斜的地貌和相對局限的水體動能聯合作用的結果。自古隆向盆地方向依次發育古隆→混積坪→內緩坡潮坪→中緩坡丘灘復合帶→中—外緩坡→盆地等。中緩坡丘灘復合帶是該緩坡體系的特色，以準層狀藻屑灘覆蓋于規模不等的微生物丘之上為主要特征，偶見少數微生物丘嵌于藻屑灘內，表現出“小丘大灘”組合?？缕郝额^區剖面及隆起南緣鉆井均揭示了這套丘灘復合體，尤其以蘇蓋特布拉克、昆蓋闊坦等露頭剖面及舒探1 井最為典型（圖6d～f，h），均分布在肖爾布拉克組上段，呈向南進積趨勢（圖5、圖6c）。微生物丘狀體呈上拱丘狀，高7～21 m，寬達50 m；上覆藻屑灘的側向延伸超出露頭范圍，僅在肖爾布拉克剖面已至少超過28 km（露頭長度），預測丘灘復合體面積達3.3×104km2。

輪南—牙哈低隆丘灘復合體孤島型緩坡呈“孤島”狀披覆在輪南—牙哈低隆之上，被地勢低洼區的中—外緩坡相環繞，缺失內緩坡混積坪—潮坪相帶。該緩坡具有明顯的東西分異特征，即東側邊緣面向廣海，位于“迎風面”位置，相對較陡，以加積—進積為主，推測以丘灘復合體為主，具遠端變陡的特點，中—晚寒武世迅速發育成強進積型臺緣復合體；西側亦表現出一定的加積特征，但是相對平緩，具有均斜緩坡的特征。結合牙哈5井的藻格架薄片（圖6i），推測輪南—牙哈低隆區西側以低幅微生物丘為主。東西兩側之間區域地震反射以丘狀為主，局部可見無固定方向加積—進積特征，可能為微生物丘—丘灘復合體過渡沉積，預測丘灘復合體面積達1.38×104km2。

3 儲層發育特征

塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組主要發育兩大類儲層，分別為顆粒灘儲層和藻丘儲層，受相控特征明顯（圖9）。三大受古（低）隆約束的碳酸鹽巖緩坡體系因沉積響應特征存在明顯差異，使得這兩大類儲層在它們之中發育程度及特征并不盡相同，主要體現在儲層類型與空間特征、及宏觀分布規律和內部非均質性等方面。

3.1 儲層類型與空間特征

塔西南古隆北緣緩坡體系的儲層以顆粒灘儲層為主，以楚探1井為例進行闡述其特征。楚探1井在肖爾布拉克組7 725～7 798 m井段內發育多期厚層顆粒灘儲層，以（殘余）鮞粒云巖、砂屑云巖為主，以粒間（溶）孔為主要儲集空間，可見粒內溶孔及生物體腔孔（圖9e），總體以基質孔隙為主，孔隙度2.9%～4.8%，平均3.65%。

柯坪—溫宿低隆周緣緩坡體系的儲層為顆粒灘儲層和藻丘儲層的復合體，以柯坪露頭區蘇蓋特布拉克剖面及舒探1井為例進行介紹，它們均在肖爾布拉克組上段發育藻丘儲層且被顆粒灘儲層覆蓋。藻丘儲層巖性以藻格架云巖、藻凝塊云巖、泡沫棉藻云巖、疊層石云巖為主。儲集空間類型則主要為藻格架孔，受藻架原始形態控制，典型的原生孔隙（圖9d～f），孔隙度1.4%～7.5%，平均4%。上覆的顆粒灘儲層與塔西南古隆北緣有所不同，儲層巖性以藻砂屑云巖、黏結顆粒云巖及結晶（殘余）顆粒云巖為代表，粒間（溶）孔及晶間孔為主（圖9a～c），孔隙度1.5%～10.8%，平均4.2%。

圖9 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組儲層典型宏微觀照片Fig.9 Photographs and micrographs of typical Lower Cambrian Xiaoerbulake Formation, Tarim Basin

輪南—牙哈低隆區中緩坡丘灘儲層至今尚無鉆井揭示，但推測與柯坪—溫宿低隆去緩坡儲層類型及空間特征相類似。

3.2 儲層成因

盡管三大古（低）隆周緣緩坡體系在儲層類型及組合方面存在明顯差異，但它們在形成與演化方面卻具有一定相似性，即中緩坡高能沉積相帶與早期白云巖化作用聯合控制了有效儲層的發育與保存，并在埋藏期進一步受到調整改造。關于肖爾布拉克組儲層成因的相關研究，尤其是從多參數地球化學及高溫高壓巖溶模擬實驗角度，研究組已另文發表[23-24]，不再贅述，僅概述其基本過程及特征。

物質基礎提供孔隙：中緩坡顆粒灘相和藻丘相是儲層發育的物質基礎。相對高能環境下形成的多孔沉積物是儲層發育的最原始物質基礎，孔隙以顆粒灘的粒間孔和藻丘的藻格架孔為主，它們本身就是很好的儲集空間，更是為后期成巖流體的運移提供了有效通道。顆粒灘和藻丘的發育又受古地貌、高頻層序旋回等控制，使它們在準同生期易受大氣淡水淋濾的改造。

早期云化保存孔隙：按照發生的先后順序，白云巖化可劃分為準同生—淺埋藏和中—晚埋藏兩個階段。第一階段白云巖化作用具有速度快、晶粒細，往往能夠很好保留原巖結構的特點。無論露頭還是井下，肖爾布拉克組儲層絕大多數很好的保留了原始沉積結構，即便后期徹底云化，原始的顆粒形態仍依稀可見。多參數地球化學分析也證實了肖爾布拉克組白云巖形成于準同生—淺埋藏期，主要是回流滲透白云巖化作用的產物。白云巖良好的抗壓實能力使得原始孔隙得以保存，以粒間孔和藻架孔為主，并成為目的層主力儲集空間類型。

埋藏階段改造孔隙：高溫高壓巖溶模擬實驗已證實，在開放—流動體系下，埋藏溶蝕作用以改造先期儲層為主，改造強度對先期物性的依賴度甚至超過了巖相本身。無論是顆粒灘型還是藻丘型先期有效儲層均為晚期溶蝕提供了改造基礎，已在露頭和井下得到充分驗證，現今肖爾布拉克組儲層多為基質孔的溶蝕擴大。

3.3 規模儲層預測及宏觀非均質性

3.3.1 規模儲層預測

三大古（低）隆控制了中緩坡高能的顆粒灘和丘灘復合體的發育，而它們進一步構成了有效儲層的重要物質基礎，使得塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組規模儲層的預測成為可能，且能夠滿足前期風險勘探的需求。145 個樣品的物性統計結果表明：中緩坡各類儲集巖相平均孔隙度2.74%～5.5%，平均滲透率(0.034～1.657)×10-3μm2，以粒間（溶）孔或晶間孔為主的藻砂屑云巖及細晶云巖表現為中—高孔、中高滲型儲層，其余則主要為中—高孔、低滲型儲層，這也再次反映了儲層的孔—喉形態受控于原始巖石結構（圖9d）。外緩坡帶的24 個樣品孔隙度平均值最大僅為1.18%，明顯低于有效儲層的下限閥值1.8%，不構成儲層。內緩坡帶的33 個樣品反映出具備發育有效儲層的可能，如黏結藻云巖的平均孔隙達2.98%，但因其比例較低，亦未構成主體。綜上，研究認為肖爾布拉克組規模儲層主要分布在三大古（低）隆周緣的中緩坡高能相帶內，分布面積超過9×104km2。

3.3.2 宏觀非均質性

雖然分布三大古（低）隆周緣的中緩坡帶均具有發育規模儲層的潛力，但因古隆自身特點及古洋流的影響造就了沉積結構的差異，這使得各中緩坡帶的儲層宏觀非均質不盡相同。

塔西南古隆北緣的中緩坡儲層帶以顆粒灘儲層為主，儲層質量以Ⅱ類為主，宏觀非均質性弱。平面上，儲層發育嚴格受控于顆粒灘帶的分布，于隆起北緣大平臺之上連片發育，整體成帶狀、片狀，預測面積達4×104km2?？v向上，高頻海平面升降旋回使得多期次顆粒灘儲層與非儲層間互發育（圖3），單層厚度最大可達10 m，灘儲比高達65%。

柯坪—溫宿低隆周緣的中緩坡帶儲層為顆粒灘儲層和藻丘儲層的復合體，具“下丘上灘、小丘大灘”的宏觀非均質特征，強度中—弱，Ⅰ和Ⅱ類儲層均有發育。平面上，儲層發育亦嚴格受控于巖相的分布，沿著古隆周緣穩定發育，如肖爾布拉克剖面建模結果證實至少在28 km 范圍內儲層分布穩定在28.4～36.7 m。宏觀非均質性主要表現藻丘—丘間—藻丘、藻丘—顆粒灘等之間的過渡，儲層呈塊狀發育，預測面積達3.3×104km2?？v向上，差異最為明顯。如圖10所示顆粒灘儲層與藻丘儲層在孔隙度方面差異僅1～2倍，然在滲透率方面卻存在高達數倍甚至一個數量級的差異，勢必會加劇儲層非均質程度，主要表現為下丘上灘的差異，單層厚度變化較大，儲層占丘灘復合體的厚度比例可達80%。

輪南—牙哈低隆之上的中緩坡帶儲層尚無鉆井揭示，依據地震剖面揭示沉積結構，推測其宏觀非均質性與柯坪—溫宿低隆區儲層類似，強度中—弱。平面上東部“迎風面”建隆帶儲層呈條帶狀，西側“背風面”則以塊狀/片狀為主，預測面積達1.38×104km2。

4 裂后沉降期碳酸鹽巖緩坡沉積—儲層發育模式

裂谷盆地進入裂谷沉降演化階段之后，構造整體趨于穩定的同時，繼承于同裂谷期的不同構造單元基底沉降差異依然能夠對同期沉積體系的發育特征產生明顯影響，早期階段更是如此。沉積期地貌平緩（坡度通常＜1°）是碳酸鹽巖緩坡體系的典型特征，正因如此，對其沉積—儲層的發育造成兩個直接影響[25]：一是平緩的地貌通常伴隨著岸線的長距離遷移，即便海平面升降幅度很小，使得高能沉積相帶的分布具明顯的“游走性”，給鉆前預測增加了難度；二是高能沉積相帶較易于暴露，利于早期白云巖化及大氣淡水淋濾等成巖儲層機制的觸發。裂后沉降早期階段“整體趨于穩定、局部存在差異”的構造活動特征使得同期碳酸鹽巖緩坡體系的高能沉積相帶預測變得有規律可循，即平緩地貌背景下尋找相對高隆的正向地貌，這些正向地貌單元的周緣或之上往往就是高能沉積相帶發育的有利位置，亦是利于規模有效儲層發育的有利區。

圖10 塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組物性統計圖Fig.10 Physical properties of the Xiaoerbulake Formation in the Lower Cambrian, Tarim Basin

塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組是盆地進入裂后沉降階段后第一套淺水碳酸鹽巖沉積，臺地類型為緩坡（組合），沉積期受控于低緩斜坡背景下的“三隆兩洼”古構造格局的控制。肖下段沉積期，塔西南古隆地貌明顯高于輪南—牙哈低隆及部分柯坪—溫宿低隆，因此僅在兩低隆之上或周緣發育了低能緩坡沉積（圖11a-1、圖11b），以暗色泥粉晶云巖、藻紋層云巖等巖相為主，局部見小型生物丘，最低洼處甚至發育厚層泥晶灰巖，高能相帶不發育，直接導致了儲層很少發育。進入肖上段沉積期，三大（低）隆起地貌變得更加平緩，隨著海平面的降低，隆起周緣均發育了規模性中緩坡高能顆粒灘或丘灘復合帶，形成了較好的儲層發育物質基礎（圖11a-2、圖11c～e）。同期北東向古洋流與三隆兩洼地貌相互作用使得各隆起區水動力特征存在差異，進而造就了沉積體系內部結構的不同（圖11c～e），如塔西南古隆北緣中緩坡高能相帶以顆粒灘為主，而柯坪—溫宿低隆區則以下丘上灘的復合體為特征。至海平面下降晚期，大面積的顆粒灘/丘灘復合帶暴露出地表，在早期白云巖化及淡水淋濾的作用下發育了肖爾布拉克組規模有效儲層（圖11a-2）。

5 結論與認識

（1）塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組沉積期發育了一套典型裂后沉降碳酸鹽巖緩坡體系（組合），巖相古地理分異明顯受控于同期“三隆兩洼”古構造格局，北東向古洋流進一步復雜化了沉積物構成?？蓜澐殖鏊髂瞎怕”本夘w粒灘為主的坡坪式緩坡、柯坪—溫宿低隆丘灘復合體均斜型緩坡及輪南—牙哈低隆丘灘復合體孤島型緩坡，沉積特征各不相同。