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塔里木盆地二叠纪普遍发育火成岩,由于其分布面积广,喷发规模巨大,认为在该盆地二叠纪存在一个大火成岩省。但由于该火成岩深埋于地下数千米,仅在部分地区有少量露头,研究其空间分布规律难度较大。迄今为止,塔里木盆地油气勘探的重点主要是碎屑岩和碳酸盐岩油气藏,但由于火成岩对其下伏构造具有屏蔽作用,所以随着探区内火成岩的大量发现,弄清盆地内火成岩分布情况对于指导下一步油气勘探具有重要的参考意义。
关于塔里木盆地二叠纪火成岩的研究前人做了大量工作,但由于早期露头、钻井和航磁资料的局限性,难以对盆地内二叠纪火成岩做整体及深入研究。近年来,随着塔里木油田在盆地内油气勘探工作的不断深入,测井和地震资料日益丰富,基于地质、测井、地震等地球物理资料的综合运用,使得塔里木盆地内二叠纪火成岩的空间分布的精细刻画成为可能。
本论文是针对塔里木盆地二叠纪火成岩进行的一次比较系统的研究,首次建立了针对塔里木盆地二叠纪火成岩岩性识别的测井模板,并利用地震资料重新修订了二叠纪火成岩的分布范围,弥补了前人对塔里木盆地火成岩研究工作中的不足,提出了塔里木盆地存在一个早二叠纪的大火成岩省的主要推断。通过利用塔里木油田的大量勘探资料,包括野外露头、钻井、测井、二维及三维地震等资料,研究了塔里木盆地内二叠纪火成岩的测井响应特征及地震反射特征。研究结果表明,流纹岩测井响应为低密度值、高伽马值、相对较低的电阻率值;玄武岩测井响应为低伽马值,高密度值、高中子值以及相对较高的电阻率值,据此建立了适合塔里木盆地二叠纪火成岩的识别模板;地震反射特征为:流动性较强的基性岩一般表现为强连续、近平行的强反射,流动性较弱的酸性岩类一般表现为中等强度、弱连续的蠕虫状反射,塔中地区可见部分反映火山通道的“圣诞树”状反射。
根据火成岩测井-地震综合识别模式,对近乎覆盖全盆地总长约10,069km的16条二维地震大测线,利用Landmark软件进行了解释,精细刻画了盆地内二叠纪残余火成岩的三维空间分布。通过计算得知,盆地内二叠纪残余玄武岩覆盖面积约为2.46×105km2,比前人(陈汉林等,2006)估算的最小残余覆盖面积(2.0×105km2)扩大了23％,约0.46×105km2,扩大的玄武岩分布区主要位于中央隆起以东以南、西南坳陷东部及民丰-且北断裂以北等区域;盆地内二叠纪残余流纹岩覆盖面积约为4.04×104km2,盆地内二叠纪残余火山岩的总覆盖面积超过为2.8×105km2。通过对塔北哈拉哈塘地区三维地震数据的二叠纪火成岩解释,分析了该处地区二叠纪火成岩的空间分布特征。