岩相古地理学报

0. 1. 1 本书的特色

本书的特色是始终贯穿 “岩相分析与古地理分析”这一主线，一切内容服务于岩相古地理分析。最新的岩相古地理学应该是融沉积学、地层学，以及盆地分析思路和层序地层学新思路、新理论及新方法于一体的综合性学科。岩相古地理学的发展，应体现刘宝珺院士倡导的统一地质场、构造控盆、盆控相带、相控资源等学术思路，以服务于能源和资源研究，为国家建设和社会发展服务。本书以 “古地理分析”为主线，每章内容都突出为 “恢复古地理”服务这一目标，而不是将 “沉积环境、相分析”与 “古地理分析”分割开来。在沉积环境分析中体现每种环境所处的 “地理特点、在总背景中的位置”，使得学习者能从 “点、线、面”全面地了解古地理特点与演化，也可以 “以个别了解整体”，使零散的 “相与相区”能够在整体地理背景中体现出来。这样，岩相古地理学的体系也应该与时俱进、不断完善。

同时，本书介绍了近年发展起来的 “层序 － 古地理分析”、 “盆地构造 － 古地理分析”、“事件古地理”等新领域、新思路与新方法。

0. 1. 2 岩相古地理学的发展

( 1) 早期孕育阶段

古地理学的形成经历了比较漫长的历史阶段。地史学作为地质科学的基础学科，其发展的启蒙时期主要是关于地壳不断升降和海陆变迁、地层叠覆律、水成论、火成论等概念和思想，实际上已经有了古地理的初始概念。大致经历了从公元 300 年至 18 世纪欧洲工业革命前长达 1500 年的历史。在这个阶段形成的最重要的科学思想是由火成论学派代表赫顿 ( J. Hutton，1726 ～1797) 开创的 “现实主义”( actualism) 研究方法。

地史学的学科体系已经孕育了对于古地理恢复的基本思想，这是随着 18 世纪欧洲工业革命浪潮的兴起而建立的。史密斯 ( W. Smith，1769 ～1839) 在开凿运河的土地测量工作中发现不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证明其属同一时代，这就是著名的化石层序律。莱伊尔 ( Lyell，1797 ～ 1875) 发展了赫顿的现实主义学术思想。1905 年盖基 ( Geikie，1835 ～ 1924) 明确地提出了 “现在是打开过去的钥匙”这一著名的表述，使将今论古的思想成为地质学各分支学科研究的理论依据和指导思想，对岩相分析和古地理研究尤为重要。总的来看，地史学的早期思想和概念也是沉积岩石学、沉积学和岩相古地理学的早期思想。

( 2) 形成学科阶段

这一阶段大致从 19 世纪至 20 世纪 50 年代，主要是学科体系的建立和完善，相关分支学科之间还没有明显的界限。地史学的开始是以史密斯的 “化石层序律”的提出为标志的; 沉积岩石学的开始是以索比 ( H. C. Sorby，1857) 开始使用显微镜研究沉积岩石为标志的; 岩相古地理学的开始则是以瓦尔特 ( J. Walther，1894) 的 “相对比定律”的提出为标志的。此时，岩相的概念已经形成。

19 世纪 70 年代到 20 世纪初期，以地史学为主的研究已经扩展到世界各地，不同地区之间沉积环境不同、岩相类型各异，促进了人们对岩相横向变化的认识。格列斯利( A. Gressly，1838) 首先使用了相 ( facies) 这个术语。默里 ( J. Murray) 等 ( 1884) 对深海沉积物进行了描述和分类。瓦尔特提出了岩相类型在时空分布上存在内在联系的相对比定律，为岩相古地理学的发展奠定了基础。华莱士 ( A. R. Wallace，1875) 提出了动物地理分区概念。卡尔宾斯基 ( 1889) 编制了俄国欧洲部分不同时代的古地理图。

在 19 世纪末至 20 世纪 20 年代期间，国外学者对沉积岩开展了大量工作，积累了丰富的资料，出版了一批沉积岩石学专著。例如美国的默里和 A. F. 勒纳尔 ( A. F. Renard)合著的 《深海沉积物》( 1881) ，哈奇 ( P. H. Hatch) 和拉斯泰尔 ( R. H. Rastall) 合著的《沉积岩石学》( 1913) ，米尔纳 ( H. B. Milner) 的 《沉积岩石学引论》( 1922) ，美国的特温霍费尔 ( W. H. Twenhorel) 主编的 《沉积作用论文集》 ( 1926) ，法国卡耶 ( LucienCayeux) 主编的 《法国沉积岩》 第一卷 ( 1929) ，即硅质岩部分。这些专著的问世表明，沉积岩石学和沉积古地理学日趋成熟和专业化，遂从地史学中分出成为一门独立的学科。“沉积学”术语最早由特罗布里奇 ( 1925) 提出。沃德尔 1932 年提出 “沉积学”是研究沉积物的学科。

20 世纪 30 ～ 50 年代沉积学继续得到了发展，更多的沉积岩石学专著相继出版。如特温霍费尔的 《沉积岩石学原理》( 1939) ，佩蒂庄约翰的 《沉积岩石学》( 1949) ，纳利夫金的 《相论》( 1932) ，普斯托瓦洛夫的 《沉积岩石学》( 1940) ，什韦佐夫的 《沉积岩石学》( 1932) 等。此外，美国的克里宁、巴格诺尔德、斯特拉霍夫等也做了大量的工作，并出版有专著。这些著作内容不仅对沉积岩本身的研究有大大深化，标志着岩相古地理学已进入成熟的成长期，而且也开始了沉积作用和沉积过程的分析。因此，沉积学的形成与发展为岩相古地理学带来了新的生机，沉积学成为古地理分析的主要理论与方法。

( 3) 丰富发展阶段

岩相古地理学的丰富发展阶段主要从 20 世纪 50 年代至今。在经历了第一次世界大战( 1914 ～ 1918) 和第二次世界大战 ( 1939 ～ 1945) 后，世界各国在 20 世纪 50 年代尚处于恢复时期，60 年代随着人类整体科学技术水平的提高，各国对矿产资源的需求日益增加，促进了地球科学的繁荣，新技术方法和边缘学科的不断出现，将地球科学研究推上了新的阶段。60 年代末板块构造学说 ( Plate Tectonics) 的诞生，带动了众多学科相互结合、渗透。岩相古地理学也是在 20 世纪 50 年代以后得到迅速发展的，尤其是近十几年来，由于现代沉积研究的广泛开展，比较沉积学的兴起，相关学科新技术、新方法的应用，相关科学领域新成就的引进和渗透，以及模拟实验的大量工作，促使岩相古地理学得到了全面迅速的发展，成为地质学中非常活跃且发展很快的学科之一。

沉积学的发展带动了古地理学的发展，沉积学的若干理论成为古地理学的主要支撑理论。如国际沉积学会会议在 1967 ～1982 年期间相继召开了第七次至第十一次会议，苏联也于 1968 ～1979 年期间召开了第八届至第十一届全苏沉积岩石学会议。国际性和地区性的沉积学专业刊物和总结性专著也大量出版。最早出版的刊物是美国经济古生物和矿物学家学会 ( SEPM) 的 《沉积岩石学杂志》 ( 1931 年创刊) ，其后有国际沉积学会刊物 《沉积学》( 1962 年创刊) ， 《沉积地质学》 ( 1967 年创刊) ，苏联的 《沉积岩石学和沉积矿产》( 1963 创刊) ，《美国石油地质学家协会会志》，加拿大的 《海洋沉积》，英国的 《黏土和黏土矿物》和 《黏土矿物》，日本的 《黏土科学》，中国的 《岩相古地理》 ( 1981 年创刊) ，《沉积学报》 ( 1983 年创刊) 和 《古地理学报》 ( 1999 年创刊) 等。有关沉积学的专著更是层出不穷、不胜枚举，仅荷兰埃尔塞维尔出版公司出版发行的 《沉积学进展》丛书就已达 35 卷之多。

20 世纪 50 年代末至 60 年代初，由于引入了泥沙运动力学的理论，碳酸盐岩机械沉积的观点得到公认，使沉积学的理论进一步发展。1963 年 P. E. Potler 和 F. J. Pettiiohn 在“Paleocurrents and Basin Analysis” 一 书 中 首 先 提 出 了 盆 地 分 析 的 术 语 和 概 念。C. E. B. Conybeare ( 1979) 出版了 “Lithostratigraphic Analysis of Sedimentary Basin”。板块学说的崛起使古地理研究不得不考虑移动的大陆和陆块对沉积作用的影响，特别是古地理的再建。盆地充填作用中的构造因素、沉积动力学、成岩成矿理论、碳酸盐沉积和重力流的理论都成为科学的沉积学的理论支柱。

板块构造研究对沉积作用及古地理演化方面的研究有着深刻的影响，因此，出现了沉积地质学和盆地分析等新兴分支学科。20 世纪 80 ～ 90 年代，地震地层学与沉积学的交叉，出现了影响巨大的层序地层学。许多国际组织和国家都组织实施了有关沉积盆地的研究课题，沉积盆地的构造学、地层学、沉积学、沉降史、充填史、热史及其与油气等资源关系的研究都取得了显著进展，出版了一系列专著，代表性的专著有 A. D. Miall ( 1984，1990，2000) 所著的 “Principle of Sedimentary Basin Analysis”，P. A. Allen 和 J. R. Allen( 1990) 的 “Basin Analysis: Principle and Applications”，Gerhard Einsele ( 1992，2000)的 “Sedimentary Basin”等。

这个阶段，许多国家也都非常重视沉积古地理图的编制工作，如编制全国或地区性的沉积古地理图。1986 年提出的全球沉积地质计划 ( GSGP) ，也把编制沉积古地理图列入研究计划之中。在中国，由中国石油化工集团公司组织的新一轮全国岩相古地理研究与编图工作已全面展开，也推动了岩相古地理学科的发展。

0. 1. 3 岩相古地理研究的主要成就

( 1) 沉积作用机理的研究

20 世纪 50 年代初在地质学中极为重要的浊流沉积的发现，以及 60 年代中期等深流沉积和近年来风暴岩沉积的提出，不仅丰富了海洋沉积的知识，而且改变和充实了对沉积物流体的认识，表明自然界存在有牵引流和重力流两大类沉积物流体。大量水槽实验的资料和流体力学基本原理的引进，使得人们对沉积物流体的力学性质和机械作用机理获得了很好的运动学和动力学的解释，从而使各类沉积构造得到了很好的成因解释。大量卤水和稀释溶液的实验研究，以及热力学和化学动力学新成果的引进，使得人们对化学和生物化学沉积作用机理的了解日益深入。尤其是低温低压下的沉积矿物与沉积水体之间的热力学平衡的研究，成岩过程中矿物的转化和自生矿物的形成条件及形成机理的研究，孔隙溶液迁移机理及其对孔隙度 － 渗透率的控制作用的研究，都有不少可喜的进展。

( 2) 出现了一系列新技术和新方法

沉积模式的应用对沉积体加强了时间和空间分布和变化规律的研究。此外，在环境分析标志的研究方面，不仅传统方法日趋完善 ( 如粒度分析) ，而且新方法不断出现 ( 如地球化学方法) 。更值得注意的是，地球物理资料 ( 如各种测井资料、地震资料) 直接用来解释沉积环境将是很有前途的研究领域。

( 3) 对沉积盆地或大区域进行综合性的研究

大地构造对沉积盆地及沉积作用控制的研究，建立和完善了沉积盆地分类，这些是宏观沉积学和沉积地质学研究的任务，近十年来这方面已做了不少工作，但仍是今后研究的重要课题。

( 4) 成矿理论研究的不断深入和新型沉积矿床的发现

对各种火山沉积类型矿床、红海的热卤水、现代含铜沼泽、浊积岩中的石油、黑色页岩中的多金属矿床等的研究发现，经典的岩浆期后热液成矿理论业已证明并不全面，因而出现了很多新的成矿学说，如矿源层论、固结水成矿说、热水沉积学、侧分泌说及卤水成矿说等。

( 5) 数理统计和计算机技术的应用

数理统计和计算机技术在沉积古地理学中的应用开始于 20 世纪 30 年代，但长期以来只是些零星研究。从 60 年代开始，电子计算机和控制方法在地质学中得到广泛应用，这才有效地利用数学分析方法来解决沉积学中的各种复杂问题。如今各种数学分析方法已在沉积学中广泛应用，数据的电子计算机处理 ( EDP) 的普遍使用将是现代沉积学研究的重要标志。

0. 1. 4 中国岩相古地理学的发展

1949 年前，中国的沉积学和岩相古地理学研究工作寥寥无几。新中国成立后，尤其是近 30 年来得到了迅速发展。随着地质勘探工作的大规模开展，地质工作者不仅为祖国找到了大批矿产基地，而且结合沉积矿产的研究，在石油、天然气、煤、锰矿、磷矿、盐矿、沉积铜矿等方面系统总结了成岩和成矿理论。在沉积矿物、沉积环境、沉积模式、古地理、沉积建造、沉积地球化学和现代沉积等方面也都获得了很大进展。

新中国成立后陆续出版了一批岩相古地理学方面的专著、图集和教材。刘鸿允出版了我国第一部古地理图 《中国古地理图》 ( 1955) ; 王鸿祯编著了我国第一本与古地理学相关的高等学校教材 《地史学教程》( 1956) ，并领导了中国第二代岩相古理图 《中国古地理图集》( 1985) 和 《中国层序地层研究》 ( 2000) 等研究总结工作; 刘宝珺、曾允孚等编著了 《沉积岩石学》( 1980) 、《岩相古地理基础和工作方法》( 1985) 、《中国南方岩相古地理图集 ( 震旦纪—三叠纪) 》( 1994) ; 曾允孚、夏文杰编著了 《沉积岩石学》( 1986) ; 余素玉、何镜宇编著了 《沉积岩石学》 ( 1989) 和 《化石碳酸盐岩》 ( 1982) ;孙永传、李蕙生编著了 《碎屑岩沉积相和沉积环境》 ( 1986) ; 何镜宇、孟祥化编著了《沉积岩和沉积相模式及建造》( 1987) ; 贾振远、李之琪编著了 《碳酸盐岩沉积相和沉积环境》( 1989) 等等。20 世纪 90 年代以来出版的有关著作和教材主要有: 孟祥化等编著了 《沉积盆地与建造层序》( 1993) 和 《内源盆地沉积研究》 ( 1993) ; 冯增昭等编著了《中国沉积学》 ( 1994) 、 《沉积岩石学》 ( 1993) 、 《碳酸盐岩岩相古地理学》 ( 1989) 、《华北地台早古生代岩相古地理》 ( 1990) 、 《西北地区寒武纪和奥陶纪岩相古地理》( 2000) 、《中国南方寒武纪和奥陶纪岩相古地理》 ( 2001) ; 邓宏文等编著了 《沉积地球化学与环境分析》( 1993) ; 梅志超编著了 《沉积相与古地理重建》 ( 1994) ; 王良忱、张金亮编著了 《沉积相和沉积环境》( 1996) ; 赵澄林编著了 《沉积学原理》( 2001) ; 陆克政等编著了 《含油气沉积盆地分析》 ( 2001) ; 于兴河编著了 《碎屑岩系油气储层沉积学》( 2002，2008 第二版) ; 姜在兴编著了 《沉积学》( 2003) 。这些成果不仅在教学和指导找矿工作中取得了有益的效果，而且也丰富了沉积学和岩相古地理学的理论研究内容。

近 20 年来，我国的沉积学与岩相古地理研究以及编图工作取得了巨大进展。古地理编图工作是与沉积学和大地构造学的理论同步发展的。20 世纪 70 年代以前的岩相古地理图，主要是概略性的以岩石组合和生物类型为依据而编制的。70 年代以来，在现代沉积学理论的指导下，以沉积相、沉积体系分析为基础，编图精度从概略比例尺扩大到中、大比例尺。近年来，由于板块构造学说的发展，许多科学家提出编制第三代岩相古地理图，即恢复不同地区和不同时期的古地理位置，把大陆变形和古板块的位移表示出来，这样的图件一般都是大范围概略性或小比例尺图件，但是，编制这样的图件难度较大。

总之，岩相古地理学在融入盆地分析与层序地层学新的思路与方法后，已发展成为一门综合性学科，在地球科学进入学科综合、学科交叉等迅速发展的今天，其重点和前沿领域正在发生转移，研究范围进一步扩展，并围绕资源、环境、灾害和全球变化等 4 个主题展开，这就使沉积学、岩相古地理学在深度和广度上远远超过了现有的学科知识体系，定量沉积学的研究是未来的研究热点和难点，因此沉积学及岩相古地理学的发展潜力还很大，在沉积矿产和能源资源越来越紧缺的 21 世纪，沉积学及岩相古地理学也必将在沉积矿产和能源勘探开发方面发挥越来越重要的作用。

张仲培王毅云金表吴茂炳张卫彪

（中国石化石油勘探开发研究院，北京100083）

摘要 塔里木盆地海西期发生了一系列地质事件，包括发生在中泥盆世末期与二叠纪末的两次关键构造运动事件、晚泥盆世—石炭纪的海平面上升与海侵事件，以及早二叠世的岩浆事件，它们对海西期油气成藏条件的形成和成藏过程都起到一定作用。尤其是海西期内的断褶隆升-岩溶作用与碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集体的发育和早晚古生代盆地的叠合与优质储盖组合的形成至关重要，为中下奥陶统烃源岩在海西期末大量生成的油气提供了运聚条件和富集场所。要加强台盆区海相油气藏的勘探，在考虑印支期和燕山-喜马拉雅期的调整与破坏的前提下，围绕古隆起及围斜部位，寻找早、晚古生代盆地叠置界面上、下的优质碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集层和向隆起上超的志留系—东河砂岩海相碎屑岩储集层仍将是重要方向。

关键词 塔里木盆地 海西期 地质事件 油气成藏

Hercynian Geological Events and Their Effects on Hydrocarbon Accumulation in Tarim Basin

ZHANG Zhong-pei，WANG Yi，YUN Jin-biao，WU Mao-bing，ZHANG Wei-biao

（Exploration ＆ Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100083）

Abstract A series of geological events took place in Tarim Basin in Hercynian period，including two structural events in the end of middle Devonian and late Permian，the rise of sea-level and transgression in early Carboniferous，and magmatic activity in early events had various effects on hydrocarbon accumulation in Hercynian most important events were the formation of carbonate karst-fractured reservoirs due to regional uplifting and weathering and the development of reservoirs-cap sets due to the superposition of the early and late Paleozoic Tarim two aspects of geological event result in the migration channel and accumulation space for discharged hydrocarbon from the middle-lower Ordovician source rock in the end of Hercynian ，exploration on the carbonate karst-fractured reservoirs and the S-D clastic reservoirs overlapped along uplift slop between the early and late Paleozoic sedimentary rock is still the key direction，if always considering on the destruction and adjustment in the Indosinian and Yanshan-Himalayan period.

Key words Tarim Basin Hercynian period Geological event Hydrocarbon accumulation

塔里木盆地经历的多种构造体制的更迭、多期构造体系的叠加、多幕次的海（湖）水进退以及多次抬升剥蚀与沉积间断［1，2］，决定了它具有多个油气成藏期［3，4］。油藏地球化学综合分析与研究表明，塔里木盆地台盆区海相油气藏具有晚加里东（—早海西）期、晚海西期和喜马拉雅期3期成藏以及燕山-喜马拉雅期调整再成藏的特点。其中，晚加里东（—早海西）期形成的油气藏普遍认为被严重破坏，喜马拉雅期是早期油藏调整再成藏的主要时期，也是台盆区气藏的主要形成时期；而只有晚海西期是塔里木盆地已发现海相原生油藏的主要形成时期［3］。因此，要深入认识塔里木台盆区油气的规模、聚集规律和进一步寻找海相原生油气藏，分析海西期的油气成藏条件显得至关重要。

一个构造期内油气成藏条件的形成与该期主要地质事件有着密切关系。尽管塔里木台盆区海西期成藏过程中烃源岩为加里东期寒武-奥陶系的海相碳酸盐岩沉积建造，但其生成的烃类最主要的有效聚集期在海西晚期。正确利用油藏地球化学分析手段固然可以确定油气成藏较为准确的年代和时期，但是并不能确定地质事件造就的油气成藏要素是否具备，且能否良好配置。本文从盆地分析角度出发，在综合前人研究成果的基础上，通过盆地地震资料解释和地层接触关系地质编图，着重阐述海西期主要地质事件及其与油气成藏的关系。

1 海西期主要地质事件

受加里东晚期SN向构造挤压的影响，塔里木盆地台盆区在晚奥陶世—志留纪期间经历了从台、盆的东西分异格局向南北分带构造格局的重大转变，盆地内形成了南、北对峙的两个碳酸盐岩台地隆起（塔北和塔中古隆起）［1］。进入海西期，由于继续受塔里木板块南北缘聚敛活动的控制，尤其是受天山运动的影响，盆地内发生了一系列地质事件。其中发生在中泥盆世末期与二叠纪末期的两次关键构造事件、晚泥盆世—石炭纪的海平面上升与海侵事件，以及早二叠世的岩浆事件对海西期油气成藏条件的形成和成藏作用过程最为重要（图1）。

关键构造事件

海西期，受南天山洋盆从东向西以剪切式闭合和中天山岛弧对塔里木大陆板块的斜向A型俯冲，塔里木盆地经历了两次重要的构造事件，即海西早期构造运动和海西晚期构造运动。

海西早期构造事件

海西早期运动是指发生在中泥盆世末至石炭纪初的一次构造运动，即天山早期运动［8］。在塔北隆起，受此次运动影响，石炭系—上泥盆统与其下伏地层之间的反射界面存在清晰的下削上超现象，其下的泥盆系、志留系、中-上奥陶统以及下奥陶统均遭受强烈剥蚀，石炭系角度不整合在下伏不同时代的地层之上，中-上奥陶统、志留系和泥盆系剥蚀尖灭线层层往南迁移（图2）。此次构造事件在中央隆起区表现为强烈的隆起、剥蚀和断裂（块断）活动，志留系—泥盆系遭受大范围剥蚀，局部地区中-上奥陶统也被剥蚀殆尽，石炭系角度不整合在下伏不同时代地层之上。海西早期运动使塔北隆起进一步抬升，并使中央隆起中段最终定型。根据钻井、地震和地面露头等资料分析，赵靖舟等［5］认为早海西运动在满加尔凹陷西部地区乃至整个塔里木盆地有两幕，形成了两个重要的不整合，一幕是发生在中泥盆世末的早海西I幕运动，形成东河砂岩底不整合；另一幕是东河砂岩沉积后发生的早海西Ⅱ幕运动，形成石炭系巴楚组底不整合。

图1 塔里木盆地台盆区古生代盆地演化与主要地质事件简表

（据文献［6～8］编）

海西早期运动是塔里木盆地地史上最重要的构造运动之一，它使得塔里木盆地出现第一次准平原化过程，之后石炭系—东河塘组披覆在下伏地层之上。石炭系构造面貌和变形特征与前石炭系相比发生了重大变化，一个最显著的标志就是石炭纪时阿瓦提-满加尔坳陷已不再像早期那样醒目，盆地沉积中心开始往西南迁移。

海西晚期构造事件

海西晚期构造运动也有两幕。第一幕发生在早二叠世末期，即天山晚期运动，在天山地区称新源变动，在塔里木盆地北部称沙西运动［8］。在南天山山前地带和柯坪隆起上，广泛可见上二叠统造山期后碎屑岩角度不整合在下二叠统安山岩夹碎屑岩之上。天山晚期运动在塔里木盆地北部表现明显，地壳强烈抬升遭受剥蚀，并伴有强烈的断裂、褶皱作用和岩浆活动，上二叠统展布范围进一步往西南方向退缩。第二幕为天山末期运动，发生在二叠纪末期。在南天山山前可见下三叠统俄霍布拉克群平行或微角度不整合在上二叠统比尤勒包谷孜群之上，在塔里木盆地北部特别是塔北隆起上，三叠系角度不整合在古生代不同层位地层之上。由于古生代地层遭受强烈剥蚀，在塔北隆起北部可见这两幕构造运动造成的不整合面叠合在一起。其中前者以断裂、褶皱和岩浆活动为特征，后者则以抬升和强烈剥蚀为标志。第二幕构造运动在塔北隆起表现最为强烈，是塔北隆起的定型期，往南有逐渐减弱的趋势。在这一阶段，由于各种外动力地质作用对地表的剥蚀，使地表起伏幅度逐渐缩小，从而使塔里木盆地出现第二次准平原化过程。

图2 塔里木盆地上泥盆统—石炭系与其下伏地层接触关系图

（据文献［9］编）

通过构造解析与沉积分析，笔者认为，在塔北地区，海西晚期两次构造活动中，早二叠世末期运动，使地层大范围出露地表、遭受剥蚀，但并未对构造格局造成大的改变，只是隆起区范围扩大和向西迁移过程的加剧。晚二叠世末期运动，由于南天山强烈隆升和挤压作用，使三叠纪沉积明显呈EW向展布，而且在两个沉积区中部发育EW向隆起带，对两个沉积区具有明显的分隔作用，改变了沉积中心和隆起从东向西迁移的历史。

海西末期运动在塔里木盆地影响较为广泛。其主要影响地区在塔里木盆地北部，表现为北强南弱，以塔北隆起最为强烈。之后，塔里木盆地开始进入前陆盆地发展阶段。

晚泥盆世—石炭纪海平面上升与海侵事件

塔里木盆地的主体在晚泥盆世至石炭纪时正处于稳定克拉通内部，西南缘呈现出被动大陆边缘的特征，海陆交互相和浅海相的碎屑岩及碳酸盐岩沿海进上倾方向呈楔状自西向东广泛分布于盆地内。

中泥盆世末期发生的早海西运动，导致了塔里木盆地整体隆升成陆，并遭受不同程度的剥蚀和夷平作用，形成了全盆地性质的区域角度不整合面。晚泥盆世法门期开始，伴随着全球性海平面的上升，塔里木地区又经历了一次大规模的海侵。晚泥盆世东河塘期至石炭纪共发生过4次较大的海侵，海侵范围逐渐增大，至晚石炭世小海子期海侵规模最大。东河塘期海侵开始，海水由西而东侵入，此时周缘碎屑物质供应充分，主要为无障壁海岸和障壁海岸沉积，西南缘为浅海相沉积。海水自西向东推进，沉积了分布稳定、具有填平补齐特点且分布广泛的东河塘组滨海滩坝相石英砂岩。由于整个盆地此期在地形上表现为总体呈西低东高的地貌格局，东河塘组沉积自西而东超覆［10］。此时台盆区为三角洲沉积体系、河口湾沉积体系、滨岸沉积体系及陆棚沉积体系所占据。沉积格局从东部至西部依次为古陆-滨岸-浅水陆棚-深水陆棚沉积。向西由于地势平坦，海水连通性好，依次形成了浅水陆棚-深水陆棚沉积。巴楚期晚期，海侵范围进一步扩大，物源向北或北东方向退却，陆源碎屑物质注入急剧减少，形成了一套富含生物碎屑的碳酸盐岩地层，发育了开阔台地和局限台地亚相沉积。卡拉沙依期中期，海侵规模比巴楚期更大，海水深度加大，西部为开阔台地亚相沉积，其余地区为局限台地亚相沉积。卡拉沙依期晚期和小海子期海侵达最大，向东扩展，大部分地区为开阔台地亚相沉积，东部地区为局限台地亚相沉积，塔里木北部大部分地区地层缺失［11］。

二叠纪岩浆事件

二叠纪是塔里木盆地演化过程中一个十分重要的转折时期，在此期间塔里木板块结束了海相沉积，进入了陆相沉积阶段。与此同时，塔里木盆地发生了大规模的玄武质岩浆作用，这两者在时间上是相关联的。二叠纪的岩浆喷发事件（喷发玄武岩）是塔里木盆地内部最为强烈的地质热事件，几乎遍及整个盆地中部。据陈汉林等［12］的研究，早二叠世玄武岩40Ar/39Ar坪年龄值集中在（±）Ma至（±）Ma，是本区火山活动最为强烈、分布范围最广的一期。可以分为两个亚区，盆地内部以基性火山作用为主，喷发（溢）大量的玄武岩，超浅成侵入的辉绿岩岩墙，并有同期的碱性侵入岩发育，是盆地内部受到拉张作用的产物；盆地北部地区以中酸性火山作用为主，岩石类型有安山岩、粗安岩、英安岩和流纹岩，具有岩浆弧特征，是早二叠世中天山弧向南挤压并发生A型俯冲的结果。

综合塔中地区岩浆岩剖面与平面分布，结合单井地震解释剖面分析，朱毅秀等［13］认为早二叠世末岩浆岩以岩被、岩床、岩盖、岩墙及岩脉等形式产出。早二叠世末喷出岩具有顺层分布的特征，顺层分布的小型岩床在该地区较为发育，特别是在远离火山通道的地区。岩墙发育在二叠系以下的地层中，多分布于西部地区，离火山口越远，岩墙在垂向上的数目越少；中深成和浅成侵入岩多以岩墙形式产出。

2 地质事件与油气成藏的关系

前述发生的地质事件无疑与海西期内的油气成藏条件和成藏过程有着紧密的关系。

海西早期构造事件与早期油气成藏的破坏

中下寒武统烃源岩于志留纪末期，其Ro在大部分地区就已经达到左右，处于高峰期前后［14］。其生成的油气在下古生界内首次聚集，形成奥陶系灰岩裂缝油藏和志留系砂岩油藏。然而，海西早期（东河塘组沉积之前）的构造运动事件对盆地形成了一次全面的改造。因此，早期油气聚集大部分在本次构造运动过程中被抬升破坏成为沥青灰岩和沥青砂岩。这次运动强烈地改造了塔北隆起上的地层，局部地区出露下奥陶统，塔中隆起中央断垒带也多出露下奥陶统。早期油气藏当然也遭到强烈改造和破坏，现今的奥陶系浅部沥青灰岩和志留系沥青砂岩就是部分古油藏遭到破坏的最好佐证［15］。而且志留系沥青砂岩的面积之大足以反映早期油气聚集的规模。但是，隆起的围斜低部位，巨厚的中-上奥陶统泥岩盖层之下内幕油气聚集有可能在深部保存较好，可能存在完好的早期原生油气藏。

海西晚期的断褶作用与油气运聚条件的再次形成

石炭系—下二叠统沉积之后，塔中隆起已基本定型，处于稳定升降阶段，石炭系及其以上地层披覆在断褶隆起之上，形成潜山构造和披覆背斜构造。塔北隆起在经历了长期持续的隆升之后，上奥陶统、志留系—泥盆系严重剥蚀缺失，中下奥陶统遭受长期淋滤之后，被石炭系—二叠系覆盖，形成了大型潜山-被覆构造。受海西晚期构造运动事件的影响，塔北隆起沿早期的断裂进一步断褶隆升，形成许多与断层和褶皱相关的局部构造；塔中隆起受影响很小，只有少量断裂活动。因此，断层的发育（包括早期断裂的再活动）和大型构造圈闭的形成为油气的运聚提供了通道和场所。

断褶隆升、岩溶作用与碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集体的发育

海西期构造活动对下古生界尤其是奥陶系碳酸盐岩层系储集体的形成起着重要的控制作用，主要体现在两个方面：①构造隆升剥蚀与地表水淋滤共同作用形成孔洞发育的岩溶储集体；②构造应力作用于岩层，发生断裂褶皱，诱发各种构造裂缝，形成孔渗性较好的裂缝型储层。二者相互作用，并对加里东期的岩溶进一步叠加。由于古构造运动强度不同，古地貌、古水文以及岩相差异，使岩溶作用的强度存在明显差异。塔中隆起区域性地缺失部分中奥陶统和上奥陶统恰尔巴克组，意味着在中奥陶世该区曾处于暴露剥蚀状态，下奥陶统碳酸盐岩长时间接受岩溶改造。频繁的构造升降造成塔中奥陶系岩溶改造强烈，岩溶储层发育。泥盆纪末塔中隆起及其外围区的断褶构造进一步抬升。与奥陶纪末的加里东中期构造运动相比，该期构造运动的规模较小，塔中的大部分区域，特别是中部、西部和北部地区构造活动强度低，未能将志留纪—泥盆纪地层剥蚀，碳酸盐岩的暴露区范围较之加里东中期风化壳大大缩小。而塔北隆起上，尤其是塔河地区，岩溶作用主要发生于海西早期，并进一步促进了加里东中期岩溶的发育。从区域构造演化、地震反射结构、牙形石、地球化学特征及钻井等资料看，该区海西早期、加里东中期形成的两个不整合面出现重合，加里东中期岩溶作用形成的洞穴被海西早期岩溶作用进一步改造，使塔河岩溶储层更为发育，岩溶储层分布的深度和范围更广［16］。总之，海西期和加里东期都是塔里木台盆区岩溶-裂缝型储层发育的重要时期。

早晚古生代盆地的叠合与优质储盖组合的形成

塔里木台盆区在早晚古生代形成的叠合界面，是指在海西早期形成的东河塘组—石炭系的底部不整合面。这一大型区域不整合面既是不同时代不同性质盆地上下叠置的关键构造面，又是盆地构造转换的标志面，也是不同岩相沉积物上下复合的岩性界面。

油气勘探实践证明，早古生代下超盆地与晚古生代上超盆地的叠合界面附近是塔里木盆地最为重要的油气聚集部位。主要原因为这一界面是有利储层叠置和优质储盖组合形成的部位。从中奥陶世始，海平面处于下降过程，尽管各岩石地层间有不同程度的海侵超覆，但海侵面总体上向外海方向迁移。恰尔巴克组和桑塔木组沉积时期，塔北和塔中隆起曾经两次成为淹没台地，但海侵沉积物均未达到鹰山组之上，说明处于进积式、海平面主体下降过程，每个层序界面均暴露不整合［6］。晚古生代时，由于东河塘组和巴楚组是海平面上升过程，克拉通上连续的海侵上超，地层为连续沉积，造成储集层在空间上具有上、下叠置的位置关系。下部为加里东古隆起周边早古生代沉积物的海退尖灭带，发育风化壳岩溶储层，上部为海西期各阶段如泥盆-石炭系海侵上超沉积物的边界，储集层正好位于二者的复合部位。碳酸盐岩风化壳储集体分布在奥陶系碳酸盐岩与石炭系巴楚组界面下的溶蚀带内，内幕式储层则是奥陶系碳酸盐岩内部的层序界面，而石炭系的碳酸盐岩储层则分布在海侵沉积体的上超点、线带上，所以，有利储集体分布在古生代的海退尖灭带和上覆盆地的海侵上超带的复合部位。再加之石炭系海侵上超形成的多个泥岩段的大面积（局部有盐岩层）覆盖，形成了台盆区已发现油气藏最优质的储盖组合。总之，这种叠合界面是海西早期构造隆升剥蚀作用与晚泥盆世—石炭纪海侵事件共同作用的产物，无论是油气运移通道，还是储盖组合，都有利于台盆区海西晚期油气聚集，必然成为地层、岩性和复合圈闭油气藏勘探的重要领域。

二叠纪岩浆活动对油气成藏的影响

二叠纪岩浆活动对塔里木台盆区油气成藏的影响主要表现在以下3个方面：①岩浆的侵入烘烤和高热体制可能加速了寒武-奥陶系烃源岩热演化，促进了其在海西晚期大规模生烃并广泛聚集与成藏；②形成了与岩浆烘烤及热液溶蚀有关的优质碳酸盐岩储层，如TZ45井碳酸盐岩储层；③形成了以TZ47井为代表的特殊圈闭。首先，此次事件对于奥陶系烃源岩的成熟可能起到积极作用，而对于寒武系烃源岩生烃和保存不利。有机地球化学的研究也表明，满加尔凹陷的寒武系烃源岩在石炭纪以前已达到相当高的成熟度。其次，与强烈的岩浆-火山作用相关的热液流体沿着断裂、裂缝以及不整合面活动，并与所经碳酸盐岩围岩发生反应，使其发生不同程度的溶蚀改造。对典型钻孔碳酸盐岩储层的研究表明［17］，无论灰岩还是白云岩，在热液作用下都会产生大量的微小溶蚀孔洞，储层物性得到明显的改善。最后，岩浆活动形成了大量特殊的构造圈闭。岩浆穹窿构造因岩浆岩体侵位形成，以侵入体为核部，围岩地层倾斜呈穹窿状，亦可称岩体刺穿构造。岩浆活动期在早二叠世，对早海西期及其以前的油气藏，岩浆沿断裂侵位会起到破坏作用。但是，侵入体的空间占位也会对油气侧向运移起到隔挡作用，有利于海西晚期的油气成藏，如TZ47井油藏。TZ47井区发育了二叠纪火成岩，与伴生的断裂形成一个反冲断块。断层和火成岩体共同作为封堵条件，在志留系下砂岩段、东河砂岩形成油气藏。

3 海西期油气聚集与勘探领域

海西晚期，石炭系-二叠系的沉积叠加，以及二叠纪火山活动的加温作用，大大促进了有机质的热演化，寒武系的下部烃源岩进入过成熟阶段，开始生成干气。主要分布在盆地北部阿瓦提-满加尔坳陷带的中下奥陶统烃源岩逐渐趋于成熟，并在晚二叠世达到高成熟阶段，处于生排烃的高峰期后，生成凝析油和湿气。同时，早期的古油藏遭受破坏形成的残留沥青也可能成为次生烃源。

所以，在海西期末，对寒武系—中下奥陶统形成的油气来说，下伏在石炭-二叠系之下的塔中隆起、塔西南和田隆起，以及进一步抬升并遭受一定程度剥蚀的塔北隆起与塔东北地区，作为当时的正向构造单元，是当时油气运移的指向区。再加上前石炭纪不整合面和断裂带作为油气运移通道，及石炭系盐膏-泥岩层这一套台盆区最重要盖层的封盖作用，最后在石炭系和下伏的东河砂岩或奥陶系和寒武系碳酸盐岩储层中形成了一次台盆区内最重要的油气聚集（图3）。据分析，巴什托普、亚松迪及和田河气田，TZ4井、TZ10井、TZ11井石炭系油藏，轮南、东河塘地区石炭系、奥陶系潜山油气藏，YM1井、YM2井奥陶系油气藏都是在这一时期开始聚集成藏的。

图3 塔里木盆地台盆区海西期原生油气藏形成与油气富集部位模式图

（据文献［6］编）

可见，晚海西期是塔里木台盆区海相油藏一次极为重要的成藏期。此期形成的油藏在后期的多次构造活动中有破坏，也有保存。特别是塔中地区，该期形成的古油藏保存较好。塔河和轮南地区的此期油藏则主要在后期发生调整再成藏。因此，要加强台盆区海相油气藏的勘探，在考虑印支期和燕山-喜马拉雅期的调整与破坏的前提下，位于古隆起及围斜部位上的早、晚古生代盆地叠置界面上下的碳酸盐岩岩溶-裂缝型储集层和向隆起上超的志留系—东河砂岩海相碎屑岩储集层仍将是重点领域。

参考文献

［1］贾承造.中国塔里木盆地构造特征与油气［M］.北京：石油工业出版社，1997：1～425.

［2］康玉柱.塔里木盆地大油气田勘探方向［J］.新疆石油地质，2004，25（6）：581～583.

［3］赵靖舟，庞雯，吴少波等.塔里木盆地海相油气成藏年代与成藏特征［M］.地质科学，2002，37（增刊）：81～90.

［4］顾忆.塔里木盆地北部塔河油田油气成藏机制［J］.石油实验地质，2000，22（4）：307～312.

［5］赵靖舟，庞雯.满加尔凹陷西部地区不整合分布与构造运动［J］.石油实验地质，2001，23（2）：149～153.

［6］许效松，刘宝珺，牟传龙等.中国中西部海相盆地分析与油气资源.北京：地质出版社，2004：1～236.

［7］何登发，贾承造，李德生等.塔里木多旋回叠合盆地的形成与演化［J］.石油与天然气地质，2005，26（1）：64～77.

［8］汤良杰.略论塔里木盆地主要构造运动［J］.石油实验地质，1997，19（2）：108～114.

［9］艾华国，兰林英，张克银等.塔里木盆地前石炭系顶面不整合面特征及其控油作用［J］.石油实验地质.1996，18（1）：1～12.

［10］顾家裕.塔里木盆地石炭系东河砂岩沉积环境分析及储层研究［J］.地质学报，1990，70（2）：153～161.

［11］朱如凯，罗平，罗忠.塔里木盆地晚泥盆世及石炭纪岩相古地理［J］.古地理学报，2002，4（1）：13～24.

［12］陈汉林，杨树锋，董传万等.塔里木盆地地质热事件研究［J］.科学通报，1997，42（10）：1096～1098.

［13］朱毅秀，金之钧，林畅松等.塔里木盆地塔中地区早二叠世岩浆岩及油气成藏关系［J］.石油实验地质，2005，27（1）：50～61.

［14］王飞宇，张水昌，张宝民等.塔里木盆地寒武系海相烃源岩有机成熟度及演化史［J］.地球化学，2003，32（5）：461～468.

［15］郭汝泰，肖贤明，王建宝等.塔里木盆地轮南下奥陶统沥青的发现及其意义［J］.新疆石油地质，2002，23（1）：21～23.

［16］徐国强，刘树根，李国蓉等.塔中、塔北古隆起形成演化及油气地质条件对比［J］.石油与天然气地质，2005，26（1）：114～119.

［17］金之钧，朱东亚，胡文瑄等.塔里木盆地热液活动地质地化特征及其对储层影响［J］.地质学报，2006，80（2）：245～253.

《古地理学报》(双月刊)创刊于1999年，由中国石油大学、中国矿物岩石地球化学学会主办。主要刊登国内外古地理学及其相关学科或相关学术领域的文章，如岩相古地理学、生物古地理学、构造古地理学、层序地层学及古地理学、第四纪古地理学、人类历史时期古地理学、古今地理环境与人类文明、沉积学、沉积环境、沉积相、古生态、古构造、古地貌、古气候、古水文、古岩溶、古土壤、古地理学研究方法和技术等学科和学术领域的科研成果的论文，以及以这些学科或学术领域的理论、观点和方法论述石油、天然气、煤炭、水、化工材料、建筑材料、其他非金属与金属矿产资源的预测、勘探、开发和环境等方面的论文。《地理科学》(月刊)创刊于1981年，由中国科学院东北地理与农业生态研究所主办。该刊为学术类期刊，为中国科学院科学出版基金资助刊物。其办刊宗旨是主要介绍我国地理学及各分支学科具有先进水平的学术论文和研究成果、地理学的新理论、新观点、新方法，服务于经济建设，促进国内外学术交流，繁荣和发展地理科学事业。《世界地理研究》(季刊)创刊于1992年，由中国地理学会主办。主要围绕人口、资源环境和经济协调这一主题，刊登有关全球的自然、社会、经济、政治事象的空间格局及动态趋势;国际间的经济联系和经济要素的空间运动规律;国外区域开发、城乡建设、生产力布局、产业结构变动理论与实践;世界地理教育改革和世界各国地理学发展动态等;同时刊登反映中国经济国际化发展的相关研究成果。主要栏目：世界经济、城市与区域、产业布局、地缘政治、教学研究、学科前沿。《地理学报》(月刊)1934年创刊，是学报级综合性学术刊物，主要刊登能反映地理学最高学术水平的最新研究成果，地理学与相邻学科的综合研究进展，地理学各分支学科研究前沿理论，与国民经济建设密切相关并有较大应用价值的地理科学论文，欢迎国内外地理学者将理论水平高，研究方法新，应用前景广的稿件投到本刊。栏目设置：自然地理研究、资源开发与环境保护、区域经济规划、旅游地理、遥感与GIS应用、新书介绍、会议通知、网络资源。