地震沉积学作为沉积学的一个分支，可细分为地震地貌学和地震岩性学，均是研究沉积岩和沉积过程的学科，是继地震地层学、层序地层学之后出现的一门新兴学科^[1]。近年来，随着计算机运算能力、地震资料品质、地震处理解释精度的不断提升，加之其他新技术的引入，地震沉积学在不同沉积环境中的应用均取得了较好成效^[2-3]。塔里木盆地轮南地区钻探的轮探1井在超过8 000 m的深层白云岩储层中获得了工业油气流，展现了下寒武统碳酸盐岩台缘带的油气勘探潜力^[4]。早寒武世，塔里木盆地古城地区与轮南地区位于同一台缘带，油气地质条件相似^[5-6]，因此，古城地区下寒武统油气勘探引人关注，沉积储层是研究重点。由于古城地区无井钻穿下寒武统，因此深入挖掘地震资料成为分析其沉积相和储层的必要手段。从构造背景看，塔里木盆地隶属塔里木板块，在早寒武世与四川盆地(隶属扬子板块)毗邻^[7-10]。四川盆地的高磨地区和塔里木盆地的古城地区在构造背景、岩相古地理及古气候环境等方面具有诸多相似之处^[11-12]。早寒武世，塔里木盆地发育碳酸盐岩台地至盆地结构，满加尔坳陷台缘带有利于储层发育，但关于古城地区下寒武统沉积储层方面的研究成果较少，特别是与沉积微相和储层定量计算相关的成果鲜见公开报道。

通过调研塔里木盆地苏盖特布拉克露头区下寒武统和美国佛罗里达州南部现代Florida Keys更新统潮道改造型颗粒滩的研究成果，并将地震结合地质、露头结合卫星影像，遵照“将今论古”思路，将地震沉积学应用至古城地区2块三维地震[GCB2 (630 km²)和GCLP (3 020 km²)]区块中，面元为25.0 m×12.5 m，采样率为2 ms，有效频宽为5~45 Hz，主频为20 Hz。将相位旋转、小波分频、wheeler域转换、地层切片和RGB融合技术组成模式驱动的地震地貌学研究流程，地震剖面和切片特征联合分析，在地质模式指导下，揭示定性至半定量的沉积储层信息。将相位旋转、小波分频、地震属性、主因子分析和随机拟合技术构成数据驱动的地震岩性学研究流程，在沉积相约束下定量计算储层分布。使用高磨地区下寒武统龙王庙组的地震属性与钻井解释储层之间的良好拟合关系^[2]，利用地震岩性学原理预测古城地区下寒武统潮道改造型碳酸盐岩颗粒滩储层分布，结果与早寒武世沉积相吻合，证明了该研究方法和流程的合理性。

幅员辽阔的塔里木盆地位于塔里木板块之上，历经多期构造运动^[13]。盆内蕴含丰富的油气资源，大于8 000 m深层—超深层钻探活动逐年增加，油气储量持续增长^[14-16]。早寒武世，塔里木板块与扬子板块毗邻，两者均位于赤道附近(图 1a)^{[8, 10, 17-18]}，塔里木盆地与四川盆地分别属于塔里木板块与扬子板块^{[7, 9]}。在前震旦结晶基底之上发育起来的塔里木盆地现今构造包括6个坳陷(库车、阿瓦提、满加尔、唐古、西南与东南)和4个隆起(塔北、塔中、巴楚与塔东)。古城地区属于塔东隆起，构造样式由2个旋回(震旦纪—三叠纪和侏罗纪—第四纪)叠加而成，具体分为震旦纪—奥陶纪的裂谷坳陷、志留纪—中泥盆世的过渡坳陷、晚泥盆世—早二叠世的转化坳陷、晚二叠世—三叠纪的前陆盆地、侏罗纪—白垩纪的断陷坳陷和新生代晚期的前陆盆地6个阶段^[19]。早寒武世，塔里木盆地发育库鲁克塔格、罗西和中西三大台地^[20]。从早寒武世至中寒武世，塔南古陆持续供给碎屑物质^[21-23]。满加尔坳陷是盆地重要的生烃灶，其周边发育碳酸盐岩台缘带^[24-25]。古城地区位于塔南古陆、中西台地和满加尔坳陷之间(图 1b)，该区展布近北东向的走滑断裂体系。古城地区前寒武纪基底与扬子板块相似^[26]，基底年龄从南向北逐渐增加，基底之上沉积了震旦系至第四系厚逾万米地层^[27]。震旦纪，裂谷坳陷盆地内充填碎屑岩；晚震旦世—早寒武世，以碳酸盐岩为主；中寒武世多为蒸发岩；晚寒武世，碳酸盐岩占优(图 1c)。奥陶纪，沉积碎屑岩和碳酸盐岩；志留纪—泥盆纪，以海相碎屑岩为主；石炭纪，由海相碳酸盐岩过渡为陆相碎屑岩；二叠纪—三叠纪，海、陆相碎屑岩在盆地中形成混积；侏罗纪—白垩纪，沉积陆相碎屑岩；古近纪，盆内可见碳酸盐岩、蒸发岩和碎屑岩；新近纪—第四纪，沉积巨厚碎屑岩，其中，新近纪局部地区见蒸发岩^[28]。

图 1

Fig. 1

下载原图 图 1 早寒武世塔里木板块位置(a)、塔里木盆地岩相古地理(b)和岩性地层综合柱状图(c) (据文献[28-29]修改) Fig. 1 Plate location (a), paleogeography (b) of Tarim Basin in Early Cambrian and the stratigraphic column (c)

受塔南古陆影响，古城地区南部为海陆交互相沉积，北部为海相沉积(包括西侧的台内和东侧的台缘至盆地)。古城地区附近的台缘带自北向南走向由北北西过渡为北西向(图 1)，台地、古陆和坳陷的分布格局对台缘带走向具有控制作用^[29]。轮探1井距离古城地区约300 km，该钻井揭示下寒武统白云岩和灰岩^[16]，苏盖特布拉克露头下寒武统为白云岩，推测古城地区下寒武统发育灰岩或白云岩。古城地区中寒武统发育蒸发岩，与下寒武统肖尔布拉克组颗粒滩白云岩储层和吾松格尔组礁滩白云岩储层构成良好储盖组合。玉尔吐斯组和肖尔布拉克组发育烃源岩，成藏条件有利。

轮探1井下寒武统层速度为6 063 m/s，据此计算古城地区地震垂向分辨率为75.8 m。地震解释古城寒武系顶时间深度为4 150~4 350 ms (双程旅行时)，参照邻区时间深度关系推算其埋深为7 900~8 227 m。下寒武统上段时间厚度在GCB2范围内向北有变大趋势(图 2a)。

图 2

Fig. 2

下载原图 图 2 塔里木盆地古城地区GCB2内下寒武统上段时间厚度(a)和下寒武统顶拉平剖面(b)—(c) Fig. 2 Interpreted time thickness map of the upper section of the Lower Cambrian (a) and seismic profiles flattened to top of the Lower Cambrian (b-c) in GCB2 Gucheng area, Tarim Basin

GCB2南部下寒武统上段时间厚度小但分布连续；北部时间厚度大但呈南北向带状分布(1—4带)，1带和3带地层厚度小于2带和4带。将地震拉平至下寒武统顶，发现异常加粗波谷顶部存在下切现象。a—e标注下切位置(图 2b)，平面厚度图上呈线状展布(图 2a)。根据时间域地震剖面和轮探1井实测速度，估算下切深度为10~60 m。4个分带特征在拉平剖面CD上清晰可见，异常加粗的波谷位于2带，剖面显示地震同相轴呈自西向东的下超特征(图 2c)。

利用小波变换算法将顶拉平的-90°相位数据体分解成3个分频体，主频分别为10 Hz，20 Hz和30 Hz (图 3)。随着主频增加，分频剖面上的异常加粗波谷逐渐变细，在30 Hz分频剖面上分成了2套细波谷，顶部的不连续特征更明显(图 3c中的粉虚线)。鉴于30 Hz分频在5~45 Hz的有效频宽内，地震剖面所揭示的现象真实可靠。

图 3

Fig. 3

下载原图 图 3 塔里木盆地古城地区GCB2下寒武统顶拉平地震剖面特征 Fig. 3 Characteristics of seismic profiles flattened to top of the Lower Cambrain in GCB2 Gucheng area, Tarim Basin

碳酸盐岩台地环境的沉积相受水深、可容纳空间、水体能量等多种因素控制^[30]。为分析古城地区早寒武世沉积相，采用wheeler域转换技术将3个分频体转化为等时体，利用30 Hz分频等时体地震剖面和切片开展分析(图 4a，4b)。a—e标注平、剖面上的各区域，a—b为1带、b—c为2带、c—d为3带、d—e为4带。1~3带内地震反射同相轴呈S型前积，4带内近水平。

图 4

Fig. 4

下载原图 图 4 塔里木盆地古城地区GCB2内下寒武统地震平剖面特征 注：三角形标注为线状响应，圆形标注为线状响应间。 Fig. 4 Lateral and vertical seismic characteristics in GCB2 Gucheng area, Tarim Basin

沿蓝线切波谷提取的地层切片显示，南部(Ⅰ区)较连续、北部(Ⅱ区)具有分带性，Ⅱ区内4个带分别表现为红色波谷、黑色波峰特征，其中，4带的平面均质性最好。将3个wheeler域分频体RGB融合(红、绿、蓝分别代表低频、中频、高频)，制作融合剖面(图 4c)和切片(图 4d)，根据颜色判断单层厚度。

在融合剖面CD上，1带深蓝至绿色、2带红至粉色、3带暗红至蓝色、4带浅蓝至青色。据此判断，2带单层厚度比3带单层厚度大，1带和4带单层厚度较小。在融合切片上，Ⅰ区和Ⅱ区差异明显，可以观察到众多地貌和单层厚度特征。3条白虚线将Ⅱ区分为4个带，与常规振幅切片分带特征基本一致，对应剖面上的1—4带。从融合颜色上判断，1带和4带单层厚度较小，单层厚度较大的2带和3带出现若干北东—南西走向的线状响应，4带也有零星分布，与下寒武统上段时间厚度图有较好对应关系。相比而言，2带内的线状响应呈弯曲状且较密集，4带内的线状响应较平直且更离散。融合颜色表明，线状响应内部单层厚度大于线状响应间，同一条线状响应内不同位置的厚度也略有差异(图 4d)。

融合切片信息丰富，横向分辨率高于垂向分辨率，这是地震沉积学的优势，有利于沉积相分析。美国佛罗里达州南部Florida Keys (图 5a)与GCB2范围内2带融合切片(图 5b)所揭示的线状响应极为相似。Florida Keys是更新统碳酸盐岩颗粒滩被现代潮道改造而成^[31-32]，潮道沟通了Florida海峡和Florida湾，Florida海峡中的北东向洋流为潮道提供水动力，使其切穿更新统碳酸盐岩颗粒滩。

图 5

Fig. 5

下载原图 图 5 美国佛罗里达州南部Florida Keys潮道改造型颗粒滩(a)和塔里木盆地GCB2融合切片(b) Fig. 5 Tidal-channel modified carbonate grainstone shoal in Florida Keys south of Florida (a) and fusion stratal slice in GCB2 Gucheng area, Tarim Basin (b)

Florida Keys及周缘相关研究为解剖古城地区沉积储层提供借鉴^[33-35]，在佛罗里达州南部，粗碎屑从北侧注入墨西哥湾^[36-37]。受此影响，距离Florida Keys约25 km处的东北部地区形成海陆混积(图 5a中的Ⅰ区)，岩性为海相碳酸盐岩和陆源碎屑岩。Florida Keys位于海相区(图 5a中的Ⅱ区)，不受陆源碎屑影响。佛罗里达州陆上和Florida Keys之间水深为3~6 m，而墨西哥湾和Florida海峡水体较深，卫星影像可以印证(深蓝色代表深水、浅蓝色代表浅水)。Florida海峡中的洋流呈北东流向，控制形成了切穿Florida Keys的潮道，潮道间是被改造了的更新统颗粒滩，Big Pine Key是其中面积最大的颗粒滩，Key Largo灰岩发生岩溶形成储层。波浪携带更新统碳酸盐岩颗粒滩及其东部现代礁提供的物源，沿现代潮道穿过更新统礁滩复合体，在西侧较浅水区卸载，形成高孔颗粒灰岩。

借鉴美国佛罗里达州南部至Florida Keys沉积环境和岩性分布，将GCB2沉积环境解释为海陆混积(Ⅰ区)和海相(Ⅱ区)。2带线状响应较弯曲，3带及4带线状响应较平直，反映了不同的形成机制。结合古城地区构造和沉积背景，认为2带线状响应是潮道、3带及4带线状响应是走滑断裂控制形成的海底峡谷。据观测，Florida海峡洋流与Florida Keys潮道流向呈锐角，因此，根据GCB2内2带潮道走向推测早寒武世古城地区洋流为南南东向(图 5b)，大致平行研究区早寒武世的台缘带。

解剖Big Pine Key发现岩溶导致垂向米级分带(垂直渗流带、水平潜流带和原状地层)，岩溶顶部形成风化土壤而植被繁茂^{[32, 35]}。基于此，将GCB2内2带潮道间高频(RGB融合切片蓝色)部分解释为碳酸盐岩颗粒滩因岩溶导致的垂向分带岩溶结构，米级垂向结构产生波阻抗界面，深埋地下后表现为高频地震反射；反之，潮道内的沉积物形成于较深水环境，未遭受岩溶改造，埋藏阶段成岩作用也难导致垂向速度和密度差异，因此，对应地震反射频率较低，RGB融合切片为红色。

考虑到两者之间诸多相似之处，将GCB2的2带RGB融合切片与Florida Keys高清卫星影像放大类比(图 6)。在Florida Keys中用蓝虚线勾勒潮道、粉虚线勾勒西侧潮道口处发育的潮汐三角洲相颗粒岩。以此模式为指导，在GCB2放大的2带融合切片上开展解释，也用蓝虚线勾勒弯曲潮道响应，粉虚线勾勒预测的潮道口颗粒滩。在放大融合切片上，单条潮道内颜色变化反映了内部沉积单层厚度的差异。卫星影像揭示，在Big Pine Key左侧的潮道中，海水颜色变化也指示沉积物厚度差异。

图 6

Fig. 6

下载原图 图 6 塔里木盆地古城GCB2地区与美国Florida Keys类比 Fig. 6 Analogy between GCB2 Gucheng area Tarim Basin and Florida Keys USA

分别利用wheeler域等时体常规和融合地震平、剖面构建椅状图(图 7a，7b)，有助于借鉴Florida Keys更新世—全新世2阶段礁滩体演化认识(图 7c)，指导GCB2地震地质综合解译^[38]。通过类比，在GCB2解释出3套礁滩体系，顶部遭受不同程度侵蚀，地震剖面上表现为深浅不一的同相轴下切。相比而言，2带对应的第2套礁滩体顶部同相轴下切最明显，对应的平面融合图上线状体数量多于其他2套，指示其早寒武世地貌更高或海平面更低，遭受更强的岩溶作用。由此推断，1—3带早期均为颗粒滩，发育粒间孔(成岩后又发育晶间孔)，而2带由于更强的岩溶作用，在粒间孔或晶间孔的基础上叠加溶蚀孔。

图 7

Fig. 7

下载原图 图 7 塔里木盆地古城地区GCB2内解释的3套礁滩在振幅体(a)，RGB融合体椅状图特征(b)和Florida Keys的2期礁滩体演化(c) (据文献[38]修改) Fig. 7 Evolution of three periods of reef-shoal systems in GCB2 Gucheng area Tarim Basin shown by foldaway view of amplitude (a) and RGB fused data (b), which is inspired by two periods of reef-shoal systems in Florida Keys (c)

将地震地貌学研究流程应用到GCLP三维，绘制了更大范围的RGB融合平面图(图 8)。尽管连片三维存在一些拼接处理痕迹，但是结合古城地质背景，仍可识别出内缓坡、中缓坡和外缓坡至盆地3种沉积环境。平面图显示5条不同规模的北东向走滑断裂(F0—F5)。除了在GCB2内2带识别的潮道改造型颗粒滩外，在4带及其以东更大范围内，还可以观察到丰富的地质现象。

图 8

Fig. 8

下载原图 图 8 塔里木盆地古城地区GCLP内的RGB融合切片及相区解释 Fig. 8 RGB fused map and facies interpretation in GCLP Gucheng area, Tarim Basin

早寒武世肖尔布拉克组沉积期，苏盖特布拉克露头地处中缓坡，与古城地区位于同一条台缘带，因此，露头区研究认识可以指导古城地区下寒武统地震解释^{[29, 39]}。露头区肖尔布拉克组沉积储层研究较深入^[40-42]，早寒武世沉积环境由局限逐渐开阔，肖尔布拉克组上段形成微生物礁滩体^[43-44]。

苏盖特布拉克露头肖尔布拉克组上、下2段特征迥异，上段以浅灰色白云岩和灰岩为主、下段则是深灰色灰岩和白云岩。根据野外描述和取样，在露头区识别出6期礁滩体(①—⑥) (图 9a中的黄箭头)，每期顶部均遭受侵蚀，推断为准同生期岩溶和现今抬升地表而风化共同作用所致。6期礁滩体组合成3套海退期前积旋回(①—③，④—⑤，⑥)，其间被2套海侵期退积层所分隔(图 9a中的红箭头)。

图 9

Fig. 9

下载原图 图 9 塔里木盆地古城地区GCB2地震剖面与苏盖特布拉克野外露头特征 (a)露头区肖尔布拉克组礁滩体结构；(b)GCB2 地震剖面示肖 尔布拉克组前积反射；(c)—(e)露头区礁滩体厘米级特征；(f)—(h)毫微米级特征。 Fig. 9 Characteristics of seismic profile from GCB2 Gucheng area Tarim Basin and Sugaitebulake outcrop

古城三维地震剖面和苏盖特布拉克露头特征相似，地质现象的形成机制可类比。GCB2内的1带、2带、3带，对应露头上的3套前积旋回。在30 Hz的地震剖面上，可以解释出6期礁滩体系(图 9b上的黑虚线)，构成3套前积体，说明地震具有较高的地质体探测能力。只有高频数据才可识别的前积现象称为隐性前积，常见于中缓坡较浅水碳酸盐岩沉积^[45-46]。尽管如此，3套前积体间的海侵期沉积难以分辨，说明其单层厚度更小。

野外露头观察取样表明，礁滩体岩性以枝状微生物白云岩为主，形成于高能水体。单层厚度较小的海侵期岩性为泥质白云岩和泥质灰岩。为解译礁滩体系，详细解剖了露头区第③期礁滩体不同位置(礁、礁前和斜坡脚)的岩性(图 9c—9e)。礁是块状含洞穴白云岩、多孔颗粒岩，孔隙类型为粒间孔和晶间孔，物性好(图 9f)。礁前是单层厚度较小(5~10 cm)的藻云岩，孔隙度小于4% (图 9g)。斜坡脚岩性复杂(泥质灰岩、灰质白云岩和白云岩等)，见滑塌和褶皱构造，是水动力较弱、坡度较大的证据(图 9e)。斜坡脚单层厚度小于1 cm，不发育储层(图 9h)。基于苏盖特布拉克露头和现代Florida Keys，考虑到高磨地区和古城地区早寒武世具有相似性，将高磨地区龙王庙组的井-震关系应用到古城地震资料，计算储层分布。

利用小波变换算法，将-90°相位地震数据分解成主频为10 Hz，15 Hz，20 Hz，35 Hz，50 Hz，55 Hz和60 Hz的7个分频体，分别提取振幅属性，预测碳酸盐岩储层分布^[47]。下寒武统7个分频体的RMS振幅属性中，低频属性反映宏观特征、高频属性突出细节变化(图 10a—10g)。

图 10

Fig. 10

下载原图 图 10 塔里木盆地古城地区GCB2提取自不同分频体的RMS振幅属性(a)—(g)和pc1主因子(h)及pc2主因子(i) Fig. 10 RMS amplitude seismic attributes generated from seven decomposed subvolumes (a-g), and the resulted principal component 1 (h) and principal component 2 (i) in GCB2 Gucheng area, Tarim Basin

若以7个分频属性为自变量开展随机拟合，运算量巨大。因此，首先利用主因子分析法将7个属性投影到新的向量空间^[48]，既去除了属性间的线性干扰，又保留了属性中的有效信息^[49-50]。将7个主因子按信息占比排序(表 1)，pc1和pc2主因子的最大权重属性分别是35 Hz和10 Hz的分频属性，其中，pc1主因子信息占比71.06%、pc2主因子信息占比14.56%。用这2个主因子进行拟合运算既不会损失过多地质信息^[51]，运算量也大幅减小。

表 1(Table 1)

表 1 塔里木盆地古城地区GCB2主因子分析结果 Table 1 Results of PCAinGCB2 Gucheng areaTarim Basin 主因子编号 信息占比/% 特征值 最大权重属性 pc1 71.056 02 0.116 65 35 Hz RMS振幅 pc2 14.560 27 0.023 90 10 Hz RMS振幅 pc3 11.689 55 0.019 19 15 Hz RMS振幅 pc4 2.428 01 0.003 99 15 Hz RMS振幅 pc5 0.265 98 0.000 44 35 Hz RMS振幅 pc6 0.000 15 0 50 Hz RMS振幅 pc7 0.000 02 0 55 Hz RMS振幅

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鉴于早寒武世高磨与古城2个地区在岩相古地理和古气候方面具有相似性，将GCB2前2个主因子代入高磨地区下寒武统龙王庙组的井-震拟合关系式(1)，计算古城储层分布

式中：z是储层厚度，m；x是第1个主因子；y是第2个主因子。

计算结果表明，GCB2储层主要分布在Ⅰ区(图 11a)，厚度为10~50 m。Ⅰ区内1—3带储层分布广泛，而4带较少。厚度大于50 m的储层主要位于1带北部和3带。20~50 m的中等厚度储层广泛分布在2带，图 11b局部放大了2带内的储层平面特征。分别将依据RGB融合图勾勒潮道和潮道口潮汐三角洲范围的蓝虚线与粉虚线投影到局部放大图的相同位置，发现储层发育厚度在潮道内较小、潮道间较大。地震地貌学定性分析和地震岩性学定量计算的结果高度吻合，说明拟合关系式和研究流程合理。潮道口潮汐三角洲也发育储层，该区融合切片是高频蓝色，说明地层厚度较小。根据Florida Keys的研究，推测GCB2内潮道间被改造的颗粒滩和潮道口潮汐三角洲地层厚度小但储层发育厚度大，潮道内地层厚度大但储层发育厚度小。从储层类型上看，潮道间发育颗粒滩和岩溶储层，潮道口潮汐三角洲则是颗粒滩储层。

图 11

Fig. 11

下载原图 图 11 塔里木盆地古城地区GCB2下寒武统上段有效储层厚度(a)和2带局部放大(b) Fig. 11 Reservoir thickness in GCB2 (a) and enlarged features in zone 2 (b) in upper section of Lower Cambrian Gucheng area, Tarim Basin

地震沉积学利用露头、地震和卫星影像资料，模式与数据联合驱动，有助于合理解释古城地区下寒武统沉积相和储层。潮道内地层形成水体略深，准同生期未受岩溶作用改造，后期深埋不利于储层发育。从下寒武统上段的时间厚度看，潮道对应位置的时间厚度小，可能反映潮道内岩性致密速度高，导致地震反射同相轴上拉而视厚度小。潮道间被改造的颗粒滩在准同生期遭受岩溶而形成岩溶储层，潮道口的潮汐三角洲水浅能量强，形成颗粒滩储层，这种现象可见于Florida Keys的Sugarloaf Key和Big Pine Key地层^{[32, 52]}。

将地震岩性学研究流程应用至GCLP，对获取的7个分频属性进行主因子分析，前2个主因子涵盖总信息的88.46%，其中，60 Hz和10 Hz的RMS振幅属性是最大贡献者(表 2)。利用拟合关系式(1)计算的GCLP储层分布(图 12)显示，该区储层厚度为0~50 m，除西北部的GCB2外，还存在4个储层发育区(ⅰ—ⅳ)。其中，ⅱ—ⅳ区位于中缓坡，ⅰ区位于外缓坡至盆地。从区域上看，ⅱ区储层厚度最大、分布面积最广。

表 2(Table 2)

表 2 塔里木盆地古城地区GCLP主因子分析结果 Table 2 Results of PCAin GCLPGucheng area Tarim Basin 主因子编号 信息占比/% 特征值 最大权重属性 pc1 55.444 76 0.023 93 60 Hz RMS振幅 pc2 33.016 91 0.014 25 10 Hz RMS振幅 pc3 9.281 40 0.004 01 15 Hz RMS振幅 pc4 2.106 75 0.000 91 20 Hz RMS振幅 pc5 0.148 28 0.000 06 35 Hz RMS振幅 pc6 0.001 13 0 50 Hz RMS振幅 pc7 0.000 78 0 55 Hz RMS振幅

下载CSV 表 2 塔里木盆地古城地区GCLP主因子分析结果 Table 2 Results of PCAin GCLPGucheng area Tarim Basin

图 12

Fig. 12

下载原图 图 12 塔里木盆地古城地区GCLP内有效储层厚度 Fig. 12 Effective reservoir thickness in GCLP Gucheng area, Tarim Basin

GCLP北部靠近满加尔生烃坳陷，成藏条件有利，优选该区开展中缓坡、外缓坡至盆地的沉积储层研究。地震地貌学定性分析(图 13a)和地震岩性学定量计算(图 13b)有助于我们更好地理解不同类型储层的空间分布。

图 13

Fig. 13

下载原图 图 13 塔里木盆地古城地区GCLP西北部相解释(a)和储层分布(b) Fig. 13 Facies interpretation (a) and reservoir distribution (b) in northwest part of GCLP Gucheng area, Tarim Basin

GCB2内1—3带发育潮道间准同生岩溶改造型储层和潮道口潮汐三角洲颗粒滩储层，两者均位于中缓坡，但孔隙类型有差异。GCB2东侧进入外缓坡至盆地，水深增加、能量减弱。RGB融合切片上除3条走滑断裂(F0—F2)内部呈红色，其他地区均呈蓝色，表明断裂内部地层厚度略大，其余地区较小。4带及其以东地区地层厚度变化小，但储层厚度有差异。根据模式驱动的沉积相分析和数据驱动的储层计算结果判断，研究区发育2类储层，一类是点物源盆底扇，另一类是线物源斜坡扇，位于中缓坡3带东缘的礁滩向这2类储层供给物源。

走滑断裂F0—F2控制形成的峡谷作为点物源通道，将中缓坡的沉积物搬运至斜坡和盆地。融合切片显示，地层厚度在断裂峡谷内较大，在盆底扇较小；储层发育厚度在断裂峡谷内较小且分布局限于谷内，在盆底扇内较大且广布于扇区。线物源斜坡扇沿中缓坡东缘展布，沉积物在中缓坡边缘的斜坡脚处卸载，形成线物源斜坡扇储层。

盆底扇和斜坡扇的地震反射特征不同，图 13①号剖面横切与F1断层相关的盆底扇(剖面上用蓝虚线圈定的透镜状波峰)，②号剖面横切的斜坡扇被断裂峡谷F2和另一条局部小断裂分成3部分(剖面上用粉虚线圈定)，2个粉色倒三角分别标注F2和另一条局部小断裂位置(图 13b)。斜坡扇和盆底扇中的储层优先接受来自斜坡和盆地烃源岩的油气充注，具有“近水楼台先得月”的成藏优势。

地震沉积学有效预测了古城地区沉积环境和储层分布，结合苏盖特布拉克露头和现代Florida Keys研究，构建了古城地区下寒武统肖尔布拉克组的沉积模式(图 14)。下寒武统发育内缓坡、中缓坡和外缓坡至盆地，形成了台内礁滩体、台缘斜坡扇、盆地盆底扇等有利储层发育区。中缓坡存在3套礁滩体系，其中第2套顶部遭受强烈侵蚀，被南东向洋流产生的近东西向潮道所改造。未被潮道切穿的颗粒滩因暴露而遭风化淋滤，有利于形成岩溶储层，潮道改造促使潮道口处发育潮汐三角洲相颗粒岩。在外缓坡至盆地，线物源斜坡扇和点物源盆底扇均是储层有利发育区，至盆地远端可见深水沉积物波^[53-55]。

图 14

Fig. 14

下载原图 图 14 塔里木盆地古城地区下寒武统肖尔布拉克组沉积模式 Fig. 14 Sediment model of Lower Cambrian Xiaoer bulake Formation in Gucheng area, Tarim Basin

联合应用地震地貌学和地震岩性学，明确了古城地区沉积环境、有利储层类型和分布。以往研究认为，塔里木盆地主力生烃层系是下寒武统玉尔吐斯组，但近期研究表明，古城地区下寒武统肖尔布拉克组上段也有生烃能力^[56]。综合分析源储组合和成藏条件，认为古城地区中缓坡3套潮道改造型碳酸盐岩颗粒滩均可接受肖尔布拉克组烃源岩供烃，而外缓坡至盆地的斜坡扇和盆底扇则可以接受玉尔吐斯组烃源岩供烃。综合判断，古城地区下寒武统油气勘探潜力较大。

(1) 通过地震沉积学在塔里木盆地古城地区深层下寒武统沉积相和储层研究中的应用，发现塔里木盆地古城地区下寒武统自西向东发育内缓坡、中缓坡、外缓坡至盆地。内缓坡和外缓坡至盆地的岩相横向变化较小，中缓坡西北部发育的潮道改造型碳酸盐岩颗粒滩与现代Florida Keys相似。除了1套被改造的颗粒滩外，还发育另外2套碳酸盐岩礁滩前积体，三者共同构成了古城地区中缓坡自西向东迁移的礁滩体系。

(2) 四川盆地高磨地区下寒武统龙王庙组与塔里木盆地古城地区下寒武统具有诸多相似之处，其井震关系被用于塔里木盆地古城地区潮道改造型颗粒滩、潮道口潮汐三角洲、线物源斜坡扇、点物源盆底扇等环境中的储层预测。研究区储层主要发育于中缓坡，其次在外缓坡至盆地区域，内缓坡基本不发育。潮道改造型颗粒滩范围内，岩溶改造导致潮道间发育岩溶储层，潮道口潮汐三角洲发育颗粒滩储层。在斜坡扇和盆底扇中发育的储层厚度较大，拓展了古城地区油气储集规模，预示着该区深层下寒武统具备较大的油气勘探潜力。