吴林等-MPG:超深层构造过程控制黑色页岩形成演化研究取得新进展

　　新元古代-寒武系黑色页岩是全球重要烃源岩之一，也是我国中西部大型盆地“深地工程”的核心勘探层系。2023年5月30日，中国石油在新疆塔克拉玛干沙漠设计井深达11100米的深地塔科1井鸣笛开钻，奏响了我国“万米深井”时代的序章。作为中国第一口万米科探井，塔科1井旨在探索万米级特深层地质、工程等科学理论，为我国未来的科学研究和油气资源开发提供重要的基础和支持。

　　新元古代-寒武系黑色页岩同样为塔里木顺北、富满等亿吨级油气田长期供源。然而，该套黑色页岩形成分布与生烃演化的主控因素依然模糊，埋深8000m仍然存在液态油气，这给传统石油地质理论带来巨大挑战。中国地质科学院地质力学研究所吴林等聚焦超深层油气地质勘探热点，针对超深层构造过程控制的黑色页岩生烃演化与勘探深度下限等关键地质问题，利用最新钻井、地震及测试分析数据开展分析研究，相关成果可有效支撑超深层油气地质调查。

　　 

　　图1  塔里木盆地超深层震旦系埋深图

　　研究表明：（1）新元古代，塔里木北部发育近东西向展布的塔北古隆起和中央古隆起，充填裂谷-被动大陆边缘期沉积序列。晚震旦-早寒武世古隆起周缘斜坡处发育一套黑色页岩，其分布广、厚度大、总有机碳含量高；（2）经历加里东、海西、印支、燕山、喜山等多期构造运动，塔北古隆起和中央隆起带继承发育至今，其中加里东期、海西期、喜山期是寒武系黑色页岩的主要生烃期；(3)超深层构造过程控制形成塔北型、巴楚型、塔中型、塔东型4类烃源岩热演化模式，塔北型黑色页岩现今Ro约1.0~1.5%，巴楚型、塔中型、塔东型黑色页岩现今Ro大于2.0%；(4)由于塔北古隆起长期发育，而且喜山期以来深埋时间短、地温梯度低，塔北型黑色页岩未发生充分演化，未见有机质孔隙和气态烃，总体处于生油-早期生气阶段；(5)长期发育的古隆起不仅影响黑色页岩形成分布，也延缓生烃过程、扩展了勘探深度下限，其中塔里木盆地北部勘探下限深度可能大于9300m（至10000m以下）。研究成果紧跟超深层油气勘探前沿，拓展了超深层油气勘探领域，印证了塔科1井的科学性部署，具有重要的理论和现实意义。

　　 

　　图2塔里木盆地寒武系黑色页岩热演化模型

　　该研究由国家自然科学基金（41902158）和中国地质调查局项目（DD20221660）联合资助，成果已发表于国际油气地质学知名期刊《Marine and Petroleum Geology》（IF=5.361）上。

　　Lin Wu, Pengfei Wang*, Chunyu Zhang, Xingqiang Feng, Zhuliang Qian, Lei Zhou. 2023. Long-lived paleo-uplift controls on Neoproterozoic–Cambrian black shales in the Tarim basin. Marine and Petroleum Geology155, 106343.