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藏北地区油气资源地球化学特征及其找矿方向* |
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（中国科学院 地理科学与资源研究所，北京 100101）
1 前言 西藏地区油气资源勘查问题一直受到高度重视。从 60 年代初至今，断断续续进行了 30 多年。由于诸多因素，比如自然条件恶劣，面积大或者是对油气成因、储存与运移规律性的认识不足等等，截止到 1999 年 8 月，一直处于初期勘探阶段。中国新星石油公司以热解法获得西藏石油第一口工业油井的出油，从此结束了西藏不产石油的历史。 本专题第一期研究工作——藏北油气遥感宏观概查，获取了东经 78°～96°、北纬 30°～38°之间，东西长 1620km、南北宽 880km，面积约 138万km2 的油气资源显示异常带。 该异常带主要可分为 3 个亚带，北部为柴达木异常亚带。除去已知油气田外，发现在格尔木西北的昆仑山前地带有大面积热惯量异常出现，可能为较好的石油勘探靶区。中部为大羌塘地区。包括库木库里盆地、郭轧错盆地、羊湖盆地、可可西里盆地、库塞湖盆地、乌兰乌拉湖盆地、羌塘盆地和唐古拉盆地等 9 个盆地及其毗邻地区。该带热惯量低值，内部差异较小。一般认为热惯量较低值区的油气资源储集状况不好。南部为班公—怒江深断裂带两侧地区。它包括有昂达尔盆地、米尔强玛盆地、改则盆地、日土盆地、伦坡拉盆地、昂拉盆地、措勒盆地和加若盆地等 8 个盆地。这个异常亚带内热惯量值差异较大，其中昂达尔盆地、伦坡拉盆地、昂拉盆地和加若盆地热惯量异常出现面积较大。伦坡拉盆地为已知油气区，说明其它几个盆地可能为油气有利赋存地带。 对于遥感探测到的异常亚带的油气地质解释主要有两种。一种是热惯量值大的，则认为油气资源富集前景好，另一种认为对于西藏地区，这可能是个特殊地区，主要与喜马拉雅运动有关，热惯量值大的反而不好，热惯量低的反而是油气资源保存较好的显示。比如伦坡拉地区遥感热惯量值高。但这一地区，截止到 1999 年，一直被认为是西藏最有利的找油气远景区。已发现 22 个地面构造和 8 个中央凹陷的断鼻构造，共钻井 50 余口，其中新星 6 井发现工业油流。但油为稠油，粘滞性大，表现出明显的蒸发剩余特征，也就是表现出油气储存的晚期特点。这主要是由于伦坡拉盆地浅层断裂发育，油气轻组分大量蒸发逃逸所致。在蒸发逃逸过程中出现热惯量值加大现象。反之，羌塘盆地既有油气苗出现，而在遥感热惯量异常值上表现出低值特征，说明其浅层断裂不发育，所以其下部油气藏不易逃逸，因而热惯量值相应降低。我们认为后者可能性更大，因此，下一步藏北油气地质勘查的重点应放在羌塘盆地上，以期获得新的突破。 2 藏北油气资源的地质环境概述 油气资源形成的地球化学特征受该地区地质环境的控制，尤其是受到该地区的构造条件相制约，这对于有机成因油气来说，还是对于无机成因油气来讲，概莫 2.1 构造地质环境 藏北地区海拔高，自然条件恶劣，地质构造环境虽经近 30 年的综合考察与研究，但认识仍然较肤浅，一般规律如下： 从北往南依次有较大的断裂为：①昆仑山深大断裂，包括昆南断裂带北部；②可可西里—巴颜喀拉深大断裂带，包括昆南断裂中、南部和拉竹龙—可可西里—金沙江断裂带之间；③羌塘—唐古拉深大断裂，包括拉竹龙—可可西里—金沙江断裂带与丁青—怒江断裂带之间；④冈底斯深大断裂北部延伸部分。这里既是中国地表崇山峻岭集中地区，也是地下深大断裂的汇集地带，表现出上高下深的显著特点[2]。 2.2 地层 藏北地区地层研究较薄弱，尤其是泥盆纪以前地层，基本分辨不清，现统称为前泥盆系。①前泥盆系主要出露在该区西部，近东西而展布，面积不到该区的 1/10，为一套海相碳酸岩建造；②泥盆系—中下三叠统，一般都在前泥盆系周边出露，呈条带状位于前泥盆系与上三叠系和侏罗系火山岩接触；③上三叠系，在全区内呈零星分布，尤以东北和西南部分出露面积较大；④侏罗系，广泛出露于藏北地区，占总面积的 80% 以上，为一火山岩建造；⑤第三系红色碎屑岩，呈条带状出露于北部、南部、西部与东部的边缘地区；⑥燕山期—喜山期火山碎屑岩，大部分在该区中部呈岛屿状分布，北西走向。 2.3 侵入岩 ①中酸性侵入岩，该区中酸性侵入岩只在中南部有发现，在唐古拉山东南侧出露两处，在改则至双兰一带也出现两处；②超基性岩，沿深大断裂两侧零星分布，呈团块状、条带状，隐伏出现。 3 藏北地区油气资源地球化学特征 迄今为止，西藏地区寻找油气资源都是以有机成因理论为指导思想的，都是在盆地中寻找油气资源。无盆地不找，无地震不设井成为经验之谈。找油气盆地中，由于诸多因素考虑，又以伦坡拉盆地和羌塘盆地研究与开发程度为高。地矿部门重点在伦坡拉盆地，石油部门重点放在羌塘盆地。地质部门的新星石油公司已在伦坡拉盆地开采出石油。石油部门却由于多种原因，主要是前景评价不乐观而撤离羌塘盆地。 由于以下三种原因：第一，地矿部门在伦坡拉地区已打出工业油流，且已进行工业开发；第二，石油部门在羌塘盆地做了许多地质、地球化学工作，但最终结果基本上是否定的，尽管个别专家仍坚持认为羌塘盆地生油气潜力巨大，但无科学依据说话；第三，本专题认为羌塘盆地油气资源前景远比伦坡拉盆地为好，应进一步进行深入研究，并不追求同水平的重复工作，而是在同样资料的基地上，运用无机生油理论和逆向思维方式及 Fuzzy 数学方法，进行重新认识，重新解析，重新判别，重新构造油气的生成—运移—富集的成藏模式，以期获得新的突破。所以本专题的研究重点放在羌塘盆地地区，以创新的成藏模式展示其巨大的生油与储油前景。在解决了油气资源有深层来源的断裂体系以后，储层就成为能否成藏的首要问题了。 3.1 储层厚度 羌塘盆地的储层可分为三层：①下部储层：海相中泥盆统至下三叠统被动大陆边缘沉积和海西——印支期为古特提斯被动大陆边缘环境沉积，储层厚度 3840m；②中部储层：上三叠统前陆盆地沉积。肖茶卡群碎屑及碳酸岩，最大沉积厚度为 5700m；③上部储层：侏罗系陆架盆地沉积。具两个沉积旋回，上下碎屑岩与上下灰岩交互出现，总厚度为 3995m 左右。 羌塘盆地油气储层总厚度为 13535m，一般都在 1万m 以上，具有很好的储层条件。 3.2 油气地球化学特征 (1) 上二叠统—中下三叠统 (J2－T1－2) 浅海相暗色泥岩、灰岩的油气地球化学特征：热觉茶卡组①黄绿色泥岩：残余有机碳为 0.45%；氯仿沥青 A 为 0.07%；②灰色泥岩：残余有机碳为 0.54%；氯仿沥青 A 为 0.0197%。其中多尔索洞错北地区浅海相暗色泥岩、泥灰岩的 4 个样品中，残余有机碳分别为 0.53%、0.22%、1.20%、1.28%，表明生油能力强（有机成因说）。 (2) 上三叠统 (T3) 油气地球化学特征：在南、北羌塘盆地拗陷中普遍出现以下特征：①泥岩：残余有机碳为 0.55%、1.07%、1.00%、5.77% 等，氯仿沥青 A 为 0.0318%；②灰岩：残余有机碳为 0.17%；氯仿沥青 A 为 0.0039%。 (3) 下侏罗统至中侏罗统 (J1－J2) 海相泥岩、泥灰岩地球化学特征：仅分布于南羌塘盆地拗陷。①曲色组泥岩：残余有机碳为 0.29%、0.28%、0.32%，氯仿沥青 A 为 0.004%～0.0011%；②色哇泥岩组：残余有机碳为 0.38%。 (4) 中上侏罗统雁石坪群海相沉积岩地球化学特征：①灰岩：残余有机碳平均碳为 0.24%；②泥岩：残余有机碳为 0.42%。全羌塘盆地内有机质热演化程度偏高，R0=1.64～3.62，表明大多处于裂解气阶段[4]。沱沱河褶皱冲断带内的有机质演化程度高；煤镜反射率达 5.96%。 据石油部门所做的土壤地球化学勘查数据表明，羌塘盆地土壤吸附烃类异常数值普遍是大陆其它地区平均值的 2～6 倍左右。 4 藏北地区油气资源评价及找矿方向探讨 4.1 油气资源远景评价 早在 1950 年代初期，西藏科学考察队就在伦坡拉盆地发现了第三系构造和地表出现的油苗并被记载下来。1958 年石油部青海石油局开展了油气地质路线调查，拉开了藏北地区油气勘查的序幕。1960 年代开始在伦坡拉盆地进行钻井，经过 30 多年的勘查，共发现 20 多个地面构造和中央凹陷带的 10 来个断鼻构造，钻井近 50 余口，其中 40 余口见油气显示，低产油流和工业油流 3 口。1980 年代初，石油部门又组织了西藏油气普查，结合卫星数据进行了西藏油气资源的初步评价，认为油气资源总量近 20亿t。1990 年代，中国石油天然气总公司和地矿部又分别开展了新一轮的规模勘查与勘探，掌握了大量第一手材料，获得了一些新进展并发现了一些新问题。地矿部一些专家 (1994) 认为藏北地区可与中东石油媲美，认为油气资源总量会在 100亿t 以上。但是经后来 5 年多的勘查与勘探证明，起码至今为止没有出现这种可能性。基于以下的认识： (1) 羌塘盆地位于三组岩石圈深大断裂的斜截、围限区内，具有良好的深部无机成因油气的来源，而且经过多次地壳运动，来源期次多，数量大，每后一次地壳运动，既破坏了前一期地壳运动所储存的油气藏，也可能会形成新的油气藏，甚至会对保存完好的油气藏给予新的补充而加大储量。当然，就地区整体而言，破坏远远大于建造[5]； (2) 历次构造运动都伴随有强烈岩浆活动，既为有机成因油气资源的形成提供了热动力条件，又为已形成的油气藏加大蒸腾速度而变稠乃至形成沥青质原油。藏北地区地热普遍偏高，尤其是地表岩浆岩出露地区，地热值更高。有机质镜煤反射率 (3) 藏北处于高寒地区，多年冻土带十分发育，冻土下限可达 200m 左右，表层季节冻土层约 2 m左右。其下面，来源于异常上地幔的油气和来源于有机质裂解的气态烃，在冻土区地下以水合物状态赋存。大面积且大量存在的地下烃类水合物的存在，在季节变化的影响下，常会造成大面积的地表土壤地球化学异常，中、古生代海相沉积如此，新生代陆相沉积由于没有很好的盖层，来自深源的油气直接挥发进入地表土壤之中，也会造成地表土壤地球化学异常的增高。认识到这一点，羌塘盆地地表土壤地球化学异常是大陆其它地区的几倍也就不足为奇了； (4) 地表土壤地球化学异常值的高低具有多解性且难以一一排除，因而在找油气资源的勘探中意义不大，尤其不能以它为主要依据而决定勘探与否； (5) 藏北地区地下广泛存在的烃类水合物具有明显的被罩作用，对于来自深源的无机成因油气蒸腾作用会有缓冲和屏蔽作用，因而在其下部封闭、半封闭构造中容易形成油气藏。 鉴于无机成因油气藏的资源量算法至今未有报导，本专题初步构造了一个无机成因油气藏的计算方法，并据此方法初步估算藏北地区油气资源总量为 40～60亿t 左右。 4.2 藏北地区油气资源找矿方向探讨 (1) 继续在伦坡拉盆地及其边缘地区寻找复合成因（有机、无机）油气资源，尤其在化探异常低值区加大勘探力度，以期获得重大突破； (2) 重点放在羌塘盆地的西北部无人区，寻找无机成因油气资源，选用卫星遥感、航空遥感和地表土壤地球化学（低值区）综合方法圈出重点异常靶区，在靶区内进行重、磁、地震综合方法进行地下勘查，在各种异常的选合部位布置钻井，力争打出高产工业油流； (3) 特别注意寻找大型推覆体下的油气藏，一旦突破，拿出几亿 t 以上整装油气田是有把握的。 参考文献
作者简介 霍明远 (1949－)，男，河北三河人，研究员，理学硕士，博士生导师，政府特殊津贴获得者，研究方向为经济地质学、矿产生态学和知识经济学。
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