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1、阿姆河盆地的石油地质特征和烃源岩土库曼斯坦、乌兹别克斯坦、阿富汗和伊朗等国编译：王立群原著：Gregory F.Ulmishek摘要：阿姆河盆地是位于土库曼斯坦和乌兹别克斯坦（前苏联）国的高产气区，向南西延伸到伊朗，向南东延伸到阿富汗。该盆地在纵向上位于沙漠和半沙漠的底部，在平面上位于科彼特-达格山和邦德-土耳其山高点的北部。在北西向上，盆地的边界相伴卡拉库姆高原，在北部，盆地被克孜库姆构造组成的浅基底所标定。在东部，阿姆河盆地被从阿富汗-塔吉克盆地延伸过来的、地下的吉萨尔山的南东向突出部位所分隔，形成一系列北南走向的向斜和背斜。两个盆地的分离发生在晚第三纪阿尔卑斯造山运动期；此前它们是同一个
2、沉积区域的一部分。 阿姆河盆地的基底是海西期形成的地层，它们由变形的且通常发生变质的古生代岩石组成。这些岩石被充填有上二叠-三叠系岩层的裂谷地堑所覆盖，地堑中的岩层经历了强烈的压实作用和成岩演变。该断陷地层层序也被认为是具有经济价值的基岩的一部分，它被厚层的下中侏罗系陆相含煤地层所覆盖。上覆的卡洛夫阶-牛津阶地层首先出现碳酸盐岩。在该时期，由浅海陆架围绕的深水盆地形成并沿着盆地的边缘形成礁石，在晚牛津期这些礁石达到最大的体积。在启莫里奇-蒂托期，盆地被高尔达克组的厚层蒸发岩所充填。白垩系-下第三系层序主要由海相碎屑岩组成，含有在凡兰今阶、巴雷姆阶、麦斯里希特阶和古新统地层单元中发育的碳酸盐岩夹
3、层。在晚第三纪，阿尔卑斯造山运动在盆地的边缘引起陆相碎屑岩的堆积、新断层的形成和老断层的复活，并且形成大量的构造圈闭。 在阿姆河盆地发现了独立的综合含油气系统。该系统主要是以天然气为主的。所发现的天然气储量经“石油顾问”（1996）测算大约在230兆立方英尺，但是最新的发现和对老气田的最新评价使该数字增加了40到50兆立方英尺。液态油的储量（石油和凝析油）比较少，小于20亿桶。大多数天然气储量聚集在两个地层单元，分别是上侏罗系的碳酸盐岩和尼奥科姆统的碎屑岩，这两套地层各自含有天然气储量的大约一半。从中侏罗世到早第三纪的地层单元所包含的天然气储量相对较少。气源岩是在盆地的东-中部地区发育的下-中
4、侏罗统的碎屑岩和煤层以及牛津阶底部的黑色页岩。后者可能是油和气藏中的大量凝析油的来源。遍布盆地大部分地区的这两套源岩地层目前处于气窗带。圈闭类型为构造、古潜山和地层以及这些类型的复合圈闭。巨大的道勒塔巴德气田就是以水动力为控制因素的复合圈闭。 在这个综合油气系统中，可以划分出四个评价单元。分别是北东单元、北部单元和盆地北西边缘区域单元以及盆地南部边缘区域单元，通过从中侏罗统到古新统地层中油气藏的广泛垂向分布来表示，其中缺乏高尔达克组的岩盐地层。其它两个评价单元在层位上呈叠置关系并占据盆地的中部区域且被高尔达克组的区域未变形的岩盐层所分割。阿姆河盆地中大量的未发现油气资源期待在较老的这些评价单元
5、中发现。阿姆河盆地未发现的评价资源的中值预计为164兆立方英尺的天然气和40亿桶的液态石油，其中大部分为凝析油。简介： 阿姆河盆地（1154区）是前苏联的主要产气区，在储量和天然气的产能方面处于仅次于西西伯利亚的第二位。该区域的大部分位于土库曼斯坦和乌兹别克斯坦，而它的边缘部分延伸到了阿富汗和伊朗（图1）。在“石油顾问”（1996）的资料中，所发现油气的数量换算成石油为40.3109桶，其中仅2109桶是石油和凝析油，其余的为天然气。该盆地以原始石油储量为基础被美国地质勘探（美国地质勘探世界能源评价团队，2000）根据未发现油气资源评价在102各地区中排列在第15位。该盆地有几个巨大的气田和凝
6、析油田，其中最大的气田是道勒塔巴德气田，含有大约60兆立方英尺的原始天然气储量（TCF）。 在阿姆河盆地中可确定出一个综合含油气系统（TPS）。所发现的主要天然气储量存在于（1）上侏罗统的礁岩和被启莫里奇阶的高尔达克组厚层蒸发岩所覆盖的陆架碳酸盐岩中和（2）欧特里夫阶Shatlyk层的碎屑岩中。从中侏罗统到上白垩统的其它沉积岩序列在高尔达克组蒸发岩缺乏的盆地边缘是产能区。用地球化学方法定义气源岩是困难的。地质数据表明可能的烃源岩是下到中侏罗统的含煤碎屑岩和煤层以及上侏罗统海相黑色页岩和覆盖高尔达克组的泥灰岩。产气的主要原因是下到中侏罗统源岩的含气特征和较大的埋藏深度以及上侏罗统源岩的高成熟度。
7、 最早的天然气发现是在1956年于盆地北东边缘的Setalantepe气田（图2），它刺激了在邻近区域和其它盆地边缘的更进一步的积极勘探努力。在1956年，盆地内最初主要发现含原始地质储量大约为25兆立方英尺（TCF）的巨大的加兹利气田（图2）之前，仅少量相对小的气田被发现。其它主要的气田几乎是在1960年代和1970年代发现的。但是某些大的和巨大的气田是在随后的几年中发现的。很明显含有大约20亿桶油当量的Kokdumalak油气田和亚士拉（Yashlar）气田具有15到35TCF的的油气当量（图2）。大规模的生产活动开始于铺设管线到乌拉尔地区和俄罗斯欧洲中部地区之后。1980年以来盆地的产气
8、量大于3.5TCF/年。 在阿姆河盆地确定出四个评价单元（AU）。在盆地的北部和西部边缘区域，一个AU包括若干个构造单元，上侏罗统的高尔达克组蒸发岩地层缺乏含油气系统，另一个AU包括南部盆地边缘和高尔达克组尖灭带的南部。其它的两个AU单元在地层上叠置，它们处于盆地的中部区域并且在地层上被高尔达克组的岩盐和硬石膏地层所分开。这两个单元中的下部单元包括下到中侏罗统的碎屑岩和在岩盐之下的上侏罗统的碳酸盐岩，上部单元包括白垩纪-第三纪的碎屑岩和位于岩盐之上的碳酸盐岩。探区概述探区位置和边界 阿姆河盆地位于土库曼斯坦南东部、乌兹别克斯坦南西部和阿富汗北西部的沙漠和半沙漠地区，盆地的一小部分位于伊朗（图1
9、）。盆地面积超过400000平方公里，其中360000平方公里位于土库曼斯坦和乌兹别克斯坦。 阿姆河盆地西南方向上的边界由科彼特-达格褶皱带标定（图1,2），该褶皱带由发生形变的侏罗系和白垩系的碳酸盐岩及碎屑岩组成，在伊朗的该褶皱带的南西部，不整合地覆盖三叠系和古生界岩石。边界与科彼特-达格的山前断裂相一致，具有大体上右旋的走滑断层成分。科彼特-达格的中生代岩层沉积在北特提斯洋的边缘海上。由于边缘海的关闭和伊朗块体与欧亚大陆南部边缘的撞击，变形发生在中新世-上新世。 盆地的南部边界沿土耳其褶皱带的北斜坡延伸，该褶皱带是海拔达到3000米以上的山脉。二叠系和三叠系的碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩褶皱带
10、的几公里厚岩层覆盖较老的古生代变质岩系，而其上部被变形较小的侏罗系到下第三系岩层所不整合地覆盖。三叠纪层序尤其是上三叠统可能沉积在裂谷盆地中，它形成于在Hindu Kush和Parapamisus岩浆弧后面的欧亚大陆边缘。褶皱和隆起发生在晚三叠世，随后在稳定的被动大陆边缘沉积了侏罗系到下第三系的岩石。与包含印度次大陆在内的欧亚板块的相互作用相关的新构造变形开始于晚渐新世并持续到现在，变形的模式一般遵循前侏罗纪的构造特征。 向东，阿姆河盆地比邻阿富汗-塔吉克（南塔吉克，Surkhan-Vakhsh）盆地（图1）这两个盆地在中新世之前构成一个独立的盆地，侏罗系-渐新统地层是相似的。从中新世开始到现
11、在，阿富汗-塔吉克盆地被帕米尔块体的向北运动所变形。其结果是形成由东到西挤压作用并产生一系列向北发展的复背斜和复向斜，它们被主分离界面为上侏罗统岩盐地层的逆冲体所覆盖。复向斜被大约几公里厚的晚第三系到第四系具有剪切构造的磨拉石所充填。逆冲体没有延伸到阿姆河盆地。在南部，阿富汗-塔吉克盆地的北南走向构造被扭转断层所分割，使之从北部的阿富汗高原分离出来。阿姆河和阿富汗-塔吉克盆地之间的边界沿着吉萨尔山南西部山峰（天山的南山）的西斜坡延伸，它是阿富汗-塔吉克盆地最西部的复背斜（图1,2）。 在北部，阿姆河盆地由古生代变质岩和Kyzylkum高原的火成岩所标定，在一些地方的地表上出现露头，但是这些区域
12、的大部分被中生代-第三纪堆积的风化壳所覆盖。古生代地层从Kyzylkum高原延伸到被第一代苏联地质学家研究过的、新构造运动形成的天山山脉。基本上，Kyzylkum高原和天山的古生代岩石表明海西期两个海洋盆地闭合，闭合的原因是卡拉库姆（中、晚石炭纪）和塔吉克微陆块（早二叠世）的连续冲击，该微陆块和哈萨克斯坦大陆的南缘相连。花岗岩岩柱的侵入和山脉的形成发生在早二叠世。 阿姆河盆地的北西部边界横穿卡拉库姆构造（图2），古生代基底岩石的最高点的深度为1600-2200米.。油气田目前仅位于构造的顶部和它的南部、东部斜坡，这些产能区域被划归盆地内，而在构造的北部和西部斜坡没有发现油气田和油气显示。构造-
13、地层发育 阿姆河盆地是一个大的侏罗纪-三叠纪凹陷，其下部是海西期（晚古生代）的基底和三叠纪（可能是晚二叠纪-三叠纪）的断陷系统。该盆地是上海西期图兰地台的最大凹陷（由中生代-新生代沉积岩所包围的里海之东的海西期岩层的一部分）。盆地底部的基岩所知甚少，根据盆地边缘基底岩层的推测表明它可能由海西期大洋盆地闭合时形成的各种构造地层组成。海西期基底包括北南方向上的两个大的前寒武纪陆块（碰撞构造之前的微陆块）。在北部，卡拉库姆陆块的西部被钻井钻穿，这个钻穿的中生代卡拉库姆构造（图2）是覆盖变质火山岩和沉积岩的侏罗系-白垩系的沉积岩层序，变质沉积岩中的闪石板岩的K-Ar年龄数据是58525百万年（Ma）。
14、该岩层被志留纪（425Ma）到石炭纪（302Ma）的花岗岩体所切割。微陆块向东延伸到天山褶皱带（图1,2）和吉萨尔山脉，而且与中国西北的塔里木陆块相连。在这两个陆块的南部，塔吉克陆块位于阿富汗-塔吉克盆地北部之下并延伸到阿姆河盆地。它是根据重力和磁力数据确定的。块体原生代的基底岩层局部出露在吉萨尔山的南部。志留纪到石炭纪的碳酸盐岩和碎屑岩广泛地分布并被解释为塔吉克微陆块的北部被动大陆边缘堆积。吉萨尔山的中部发现蛇绿岩，它标志板块碰撞带、石炭纪火山岛弧和二叠纪后碰撞花岗岩。阿姆河盆地基底的其它组成物质是由各种海相杂岩组成，在石炭纪，基性火山岩广泛分布并在磁场上形成正的线性异常特征。 阿姆河盆地断
15、陷阶段的发育是在晚二叠世和三叠纪时期、海西期造山运动之后和随后形成山岳地形的剥蚀作用期。基底被一系列断陷所破坏，断陷地堑堆积了厚层的碎屑沉积岩（按地球物理数据的解释，大致为几公里）。因为埋藏深度大，所以断陷系统的位置较难发现。根据有限的地震数据（主要为深层地震勘探技术）所做的表示在图3中的一种最新模式表明其存在向晚第三纪科彼特-达格褶皱带倾斜的断陷系统。第二个倾向近东西向的地堑-断陷系统估计位于盆地南东部的最深位置。第三个断陷系统发生变形并最初在晚三叠世发生隆起，随后在晚第三纪到第四纪的阿尔卑斯造山事件中形成标定阿姆河盆地南缘（图2）的土耳其山。土耳其山断陷系统的充填物差不多六公里厚，主要由二
16、叠-三叠纪的粗到细碎屑岩组成含有少量的中三叠世石灰岩层和拉丁尼-诺利阶凝灰岩和熔岩。 阿姆河盆地的基本沉积盖层不整合地覆盖各种较老的岩层。在侏罗纪到始新世期间，沉积作用发生在边缘海的被动边缘上，古地中海中生代火山岩弧的北部。在被动边缘层序的底部，下和中侏罗统岩层在盆地的边缘被钻穿，在盆地的中部没有被探井完全钻穿。一般情况下，下-中侏罗统地层主要由陆相碎屑岩（图4）组成。海相岩层出现在上巴裘阶-巴通阶地层中，这些地层的数量和厚度向南增加。粗碎屑岩主要被限制在含煤层的下侏罗统剖面的底部。仅薄煤层出现在较年轻的地层中。在沿北东盆地边缘展布的深断层附近，几口探井钻遇到凝灰岩和辉绿岩，发现被下侏罗统及中侏罗统底部岩层充填的地堑。已知其它的下侏罗统地堑发育于阿富汗北部的Badkhyz-Maimana隆起中（图2）。根据有限的地震数据，在盆地的较深部位推测出相似的前巴裘阶地堑的存在。下-中侏罗
