塔里木盆地下寒武統微生物礁儲集性研究及油氣勘探意義

王　凱關　平鄧世彪劉沛顯金亦秋

（1.北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室 北京大學地球與空間科學學院 北京 100871；2.中國石油天然氣股份有限公司勘探開發研究院 北京 100083）

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塔里木盆地下寒武統微生物礁儲集性研究及油氣勘探意義

王凱1關平1鄧世彪1劉沛顯1金亦秋2

（1.北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室 北京大學地球與空間科學學院 北京 100871；2.中國石油天然氣股份有限公司勘探開發研究院 北京 100083）

摘 要通過塔北西部—柯坪地區大量的野外露頭觀測及室內薄片觀察與物性分析，對塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組上二亞段微生物礁白云巖儲集性進行了精細研究。該層微生物礁僅在研究區南部三個剖面有發現，其中在昆蓋闊坦剖面發育數量最多、體積最大，呈近東西向帶狀、串珠狀分布；英爾蘇和蘇蓋特布拉克兩剖面發育數量和體積皆較小，呈現由南到北逐減趨勢。微生物礁白云巖具有粒內孔、晶間孔、溶孔、格架孔、微裂縫和縫合線6種儲集空間，但儲集性能遠低于預期目標，平均孔隙度與滲透率分別僅有1.84％和0.91×10-3μm2，屬于特低孔特低滲儲集體。結合前人工作不難發現，塔里木盆地下寒武統甚至更老地層的微生物礁不應再作為臺緣帶油氣勘探的重點對象，而臺緣微生物顆粒灘更具有勘探潛力。

關鍵詞微生物礁 儲集性 塔里木盆地 下寒武統 油氣勘探

0 引言

微生物以無所不在、數量巨大以及豐富多樣的新陳代謝過程在地球表層系統中起到重要作用［1-7］。特別是，中新元古界到奧陶系廣泛發育的微生物碳酸鹽巖，是微生物巖最重要的富集層位，越來越受地質學家的關注，有關微生物巖的研究也越來越多［8-30］。隨著研究與勘探的深入，世界上不斷有微生物礁作為儲層的油氣田被發現，塔里木盆地下寒武統微生物礁也成為了研究的重點［31-34］。 羅平等［23］和宋金民等［24-26］對該層位微生物巖進行了較為詳細的研究，特別是以蘇蓋特布拉克剖面為主體對研究區微生物碳酸鹽巖巖石結構特征和儲集性特征進行了論述。但筆者通過對研究區詳細的野外精細測量發現，塔北西部—柯坪地區微生物礁在昆蓋闊坦剖面發育數量最多、體積最大，其他剖面發育規模較小或不發育。因此，本文以昆蓋闊坦剖面的微生物礁為主要研究對象，利用詳細的野外測量、采樣和室內薄片觀察以及物性分析，對研究區微生物礁的宏觀分布、巖石結構與儲集性及油氣勘探意義做進一步厘清和研究。

1 區域地質背景

研究區位于塔里木盆地西北部烏什縣境內，屬于柯坪斷隆構造分區，北東距阿克蘇市區約100 km。研究區地層出露良好，中下寒武統尤為發育，是早古生代微生物礁白云巖研究的天然實驗室。本次研究選取了七個典型剖面，從南向北依次為昆蓋闊坦剖面、英爾蘇剖面、蘇蓋特布拉克剖面、喀克巴什剖面、金磷礦剖面、庫魯南剖面和奧依皮克剖面（圖1）。

研究區下寒武統地層出露完整，從下到上依次為玉爾吐斯組、肖爾布拉克組和吾松格爾組，底部與奇格布拉克組平行不整合接觸，頂部與沙依里克組整合接觸（表1）。

塔里木盆地早寒武世早期發生大規模海侵，隨后則發生持續性海退。研究區早寒武世早期屬于深水臺地相，中晚期則演變為淺水碳酸鹽臺地相［35-36］。塔里木盆地早寒武世是具有緩坡—（斜坡坡度較小的）弱鑲邊的臺地［37-39］，在其南部地形較高的昆蓋闊坦、英爾蘇和蘇蓋特布拉克三剖面發育微生物礁。微生物礁主要集中在肖爾布拉克組上二亞段下部，并以昆蓋闊坦剖面最為典型（圖2）。根據筆者以及前人研究，潮下高、低能交替環境沉積形成了肖爾布拉克組，而微生物礁則形成于潮下高能帶［24］。

圖1　研究區地質圖及剖面位置（據參考文獻［40］修改）Fig.1 Geologic map and location sections in the study area

表1　研究區下寒武統地層框架Table 1 Stratigraphic fram ework of Lower Cambrian in the study area

2 微生物礁特征

目前，學者們常根據不同的觀察尺度將微生物碳酸鹽巖按微觀結構（microfabrics）、宏觀構造（macrostructures）和巨觀構造（megastructures）進行分類［3，23，46］。因此，下面從宏觀展布、巖石手標本和顯微鏡下特征對研究區微生物礁進行詳細論述。

2.1 微生物礁宏觀展布特征

根據詳細的野外露頭觀察，下寒武統微生物礁只發育在研究區南部的昆蓋闊坦、蘇蓋特布拉克和英爾蘇三個剖面，其中以昆蓋闊坦剖面礁體發育數量最多、體積最大，厚度可達30 m（圖2）；英爾蘇剖面次之，厚度在20m左右；蘇蓋特布拉克剖面發育最薄，厚度不足10 m。微生物礁整體呈由南向北厚度逐漸減薄、規模逐漸減小的趨勢，并且在蘇蓋特布拉克剖面以北不再見礁體出露。

在昆蓋闊坦剖面露頭區，微生物礁出現在肖爾布拉克組的第16分層，全區約10 km內的礁體成群分布。在前后距離2～3 km范圍內連續觀察到8個微生物礁體群，礁體群在東西向上呈帶狀、串珠狀分布。礁體群厚度可達30 m，南北向展布達100 m；單個微生物礁體厚度最大可達25m，南北展布長達35m（圖3a，b）。

圖2　昆蓋闊坦剖面下寒武統綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of Lower Cambrian in Kungaikuotan Section

圖3　研究區下寒武統微生物礁宏觀特征a.微生物礁宏觀特征，礁體右上角與地層楔狀接觸，昆蓋闊坦剖面1號礁體，羊圈高2.5m；b.微生物礁宏觀特征，礁體明顯分兩期，第二期礁體向南進積，昆蓋闊坦剖面2號礁體；c.微生物礁宏觀特征，橫切面呈鞍狀，英爾蘇剖面；d.微生物礁宏觀特征，兩礁體相連呈連續的丘狀，蘇蓋特布拉克剖面。Fig.3 Macroscopic characteristics of Lower-Cambrianmicrobial reefs in the study aera

在英爾蘇剖面露頭區，微生物礁出現在肖爾布拉克組的第10分層，呈小型丘狀和鞍狀（圖3c）。在蘇蓋特布拉克剖面區，微生物礁僅出現在肖爾布拉克組的第12～13層，產出規模較小，常夾在地層中（圖3d）。

2.2 微生物礁巖石學特征

通過巖石野外樣品和顯微鏡下觀察，研究區微生物礁主要發育凝塊石結構、似球粒結構、包殼結構、紋層構造和縫合線構造5種結構及構造特征（圖4）。

凝塊石結構（圖4b）是研究區常見的微生物結構，凝塊石內部顏色較深，為泥晶白云巖，凝塊石間為細—粉晶白云巖。

似球粒結構（圖4c）是與微生物作用有關的球粒結構，是研究區最為常見的微生物結構。似球粒形成在水動力較弱的環境中，與微生物自身的鈣化作用和凝集作用有關［3，23，26，46］。

包殼結構（圖4d）也是研究區微生物結構之一，常圍繞在一個或多個砂屑、凝塊石外，與微生物的黏結作用和鈣化作用有關［47-48］。

紋層構造是研究區常見微生物構造之一，形成亮暗相間結構（圖4e）。暗層為泥晶白云巖，成因上與微生物膜或微生物席的黏結或捕獲作用有關［46-47］；亮層為細—粉晶白云巖，易發育格架孔，成為油氣儲集的空間。

縫合線構造在研究區也很常見（圖4f），微生物作用的強弱或有無易造成沉積物在垂直剖面上的成分差異，隨埋藏深度或應力的增大可以形成縫合線構造。普遍存在的縫合線構造與微生物作用的周期性、間歇性及較強的地質應力作用或埋藏作用有關，值得進一步研究。

3 微生物礁儲層特征

根據詳細的野外露頭觀察和測量，厘清研究區微生物礁在昆蓋闊坦剖面發育規模最大、保存最完整。在昆蓋闊坦剖面中2號微生物礁保存完好，與地層接觸關系清晰，是作為礁灘儲層建模的不錯選擇。因此，本次研究以2號微生物礁（圖5）為研究對象，通過近網格狀的野外采樣與較全面的室內分析，精細描述了研究區微生物礁的儲層特征。

3.1 微生物礁儲集空間類型

通過對微生物礁系統采樣及鏡下薄片觀察，研究區微生物礁主要發育粒內孔、晶間孔、溶孔、格架孔、微裂縫和縫合線6種儲集空間類型（圖6）。

粒內孔（圖6a）是研究區微生物礁體中常見儲集空間類型之一，與微生物顆粒（似球粒）成巖后期的溶蝕作用有關。由于往往受沉積環境和后期改造的共同控制，形成孔隙相對孤立、連通性較差的儲層空間。

圖4　研究區下寒武統微生物礁巖石學特征a.微生物凝塊結構，凝塊間為亮晶白云石膠結，昆蓋闊坦剖面，2H1-07；b.微生物凝塊結構，凝塊間為亮晶白云石膠結，昆蓋闊坦剖面，2W1-11；c.似球粒結構，亮晶白云石膠結，昆蓋闊坦剖面，JT4-5；d.包殼結構（黃色箭頭），包殼包裹在凝塊石外，昆蓋闊坦剖面，JT4-2；e.紋層構造，暗層為與微生物作用有關的高有機質紋層，亮層為粉晶白云巖，昆蓋闊坦剖面，JT1-2；f.縫合線構造（黃色箭頭），左邊為與微生物作用有關的泥晶白云巖，右邊為細晶白云巖，昆蓋闊坦剖面，KJT2-17。Fig.4 Petrologic characteristics of Lower Cambrianmicrobial reefs in the study area

圖5　昆蓋闊坦剖面2號微生物礁采樣點及期次示意圖Fig.5 Sampling points and schematic diagram of the 2ndmicrobial reefs，Kungaikuotan Section

圖6　昆蓋闊坦2號微生物礁儲集空間類型a.粒內孔，昆蓋闊坦剖面2號礁體，KJT2-38鑄體；b.微裂縫、晶間孔（黃色箭頭），昆蓋闊坦剖面2號礁體，KJT2-3鑄體；c.格架孔，亮暗相間結構，昆蓋闊坦剖面2號礁體，KJT2-25鑄體；d.溶孔，昆蓋闊坦剖面2號礁體，KJT2-35鑄體。Fig.6 Types of reservoir space of the 2ndmicrobial reefs，Kungaikuotan Section

晶間孔（圖4b紅色箭頭；圖6b黃色箭頭）屬于白云石化作用后殘余孔隙及少量后期溶蝕孔隙。在整個微生物礁體中發育程度不高，成巖后期溶蝕作用不強，作為油氣儲集空間的貢獻率不高。

溶孔（圖4d、e紅色箭頭；圖6d）是微生物礁成巖作用后期遭受溶蝕作用形成。這是研究區最重要的儲集類型，但只在局部發育，普遍發育程度不高，可能與局部流體作用較強有關。

格架孔（圖6c）的形成與微生物周期性活動有關，形成亮暗相間結構。亮層主要與微生物礦化作用和膠結作用有關，發育格架孔；暗層則以微生物的黏結和捕獲作用為主，不發育孔隙［45，47］。

微裂縫（圖6b）在研究區微生物礁體中較常見，可能與后期構造活動或采樣中人為因素有關。增加了油氣儲集空間的連通性，有助于各類孔隙進一步發育。

縫合線（圖4f）是研究區微生物礁體發育的重要儲集空間，與沉積環境、埋藏深度及后期構造應力作用等有關。

3.2 微生物礁孔隙度及滲透率

對研究區微生物礁觀察點和昆蓋闊坦2號微生物礁建模點（圖5）詳細的薄片觀察后，進一步對微生物礁白云巖進行物性分析，精確掌握研究區微生物礁白云巖的孔隙度和滲透率情況（表2）。

根據白云巖儲層評價標準，可將微生物礁白云巖按孔隙度＜1.8％、1.8％～4.5％和＞4.5％分為Ⅲ類、Ⅱ類和Ⅰ類。研究發現微生物礁建模點白云巖以Ⅲ、Ⅱ類儲層為主（圖7a），Ⅲ、Ⅱ類儲層平均孔隙度分別為1.32％和3.08％，皆屬于特低孔儲層；Ⅰ類儲層僅在局部發育，平均孔隙度達6.34％，屬于低孔儲層。建模點樣品中滲透率＜1×10-3μm2有35個，屬于特低滲儲層；滲透率位于1～10×10-3μm2之間的樣品有3個，屬于低滲儲層；＞10×10-3μm2的樣品只有1個，為中滲儲層（圖7b）。而礁體觀察點同樣是以Ⅲ、Ⅱ類儲層為主（圖7c），孔隙度分別為1.20％和2.17％，具有與礁體建模點一致的特征，同時也證明了建模點選取的正確性和有效性；平均滲透率也僅有0.638×10-3μm2，仍以特低滲儲層為主（圖7d），滲透率＞1×10-3μm2樣品比率不足1％。

總之，雖然微生物礁發育粒內孔、晶間孔、溶孔、格架孔、微裂縫和縫合線6種儲集空間類型。但平均孔隙度為1.84％，平均滲透率僅有0.91×10-3μm2，屬于特低孔特低滲白云巖儲層。Ⅰ類儲層樣品普遍具有溶孔較發育的特點，但在微生物礁中只見局部發育；而Ⅲ類儲層則以致密的微生物結構為主要特征，在微生物礁中卻普遍存在。這可能與微生物作用類型和強弱以及后期流體溶蝕有關，微生物巖的原生結構和構造直接影響后期流體溶蝕作用強弱，對儲層發育的有效性起著關鍵作用［23］。因此，研究區微生物礁儲集空間普遍發育程度不高、連通性較差，僅局部發育較好，多為致密型微生物礁（圖4c），很難成為下寒武統油氣儲集的主要場所。

表2　研究區微生物礁白云巖物性參數表Table 2 The porosity and perm eability ofm icrobial-reef dolostones in the study area

4 勘探意義

國內不少專家學者根據生物礁、灘儲層發育特征及空間展布規律，為海相油氣盆地資源勘探提供了新思路，并取得了重大發現和突破，為我國油氣勘探做出巨大貢獻［49-56］。同時，成功勘探經驗也為塔里木盆地深層油氣勘探指明了方向。

塔北西部—柯坪地區下寒武統屬于塔里木盆地臺緣帶，臺緣帶微生物礁與灘當然成為了該層位最重要的勘探對象。根據上述研究認識并結合前人［23-26，57-60］的研究成果不難發現，與以往礁、灘皆為良好油氣儲層的經驗不同，下寒武統微生物礁白云巖儲集性較差，屬于特低孔特低滲儲層，不可能再是未來油氣勘探的主要對象。因此，塔里木盆地下寒武統油氣勘探的重點不應該再是肖爾布拉克組上二亞段微生物礁，更可能是肖爾布拉克組上二、三亞段的微生物臺緣顆粒灘。

造成微生物礁、灘儲集性顯著差異的原因可能與微生物的種類有關。早寒武世造礁微生物包括細菌、真菌、微體藻類及原生動物，這些微生物主要通過與自身有關的礦化作用和黏結、捕獲沉積物來建造微生物巖［3，5，7，23，38，46-47］。 這類微生物由于缺乏類似珊瑚、海綿等骨架生物，既難以形成大型生物礁，又由于缺乏各類原始孔隙，而不利于后期流體改造，自然很難形成規模的油氣儲集空間。因此，在塔里木盆地寒武系地層中，微生物礁不應再作為臺緣帶油氣勘探的重點，而瞄準與微生物作用相關的顆粒灘更具有勘探潛力。這對塔里木盆地更古老地層油氣勘探也具重要的啟發意義。

5 結論

（1）塔北西部—柯坪地區下寒武統微生物礁只出現在研究區南部，其中昆蓋闊坦剖面發育數量最多、體積最大，礁體群在近東西向上呈帶狀、串珠狀分布；在英爾蘇和蘇蓋特布拉克剖面發育規模較小，整體呈現由南向北遞減的趨勢。

圖7　研究區微生物礁儲層類型及滲透率散點圖Fig.7 Types of reservoirs ofmicrobial reefs and scatter diagram of permeability in the study area

（2）研究區微生物礁發育凝塊石結構、似球粒結構、包殼結構、紋層構造和縫合線構造5種結構及構造，具有粒內孔、晶間孔、溶孔、格架孔、微裂縫和縫合線6種儲集空間類型，但儲集性遠低于預期目標，平均孔隙度和滲透率僅有1.84％和0.91×10-3μm2，屬于特低孔特低滲儲層。

（3）研究區微生物礁儲集性偏差，在塔里木盆地下寒武統地層中，該類微生物礁不應再作為臺緣帶油氣勘探的重點對象，而臺緣微生物顆粒灘更具有勘探潛力。

參考文獻（References）

1 Nokffe N，GerdesG，Klenke T，etal.Microbially induced sedimentary structures：A new category within the classification of primary sedimentary structures［J］.Journal of Sedimentary Research，2001，71（5）：649-656.

2 Riding R.Microbial carbonates：The geological record of calcified bacterial-algalmats and biofilms［J］.Sedimentology，2000，47（S 1）：179-214.

3 Riding R.Structure and composition of organic reefs and carbonatemud mounds：Concepts and categories［J］.Earth-Science Reviews，2002，58（1/2）：163-231.

4 Riding R.Microbial carbonate abundance compared with fluctuations in metazoan diversity over geological time［J］.Sedimentary Geology，2006，185（3/4）：229-238.

5 Warren L A，Kuaffman M E.Microbial geoengineers［J］.Science，2003，299（5609）：1027-1029.

6 FoxW T.Reefs，non-coral［C］//SchwartzM L.Encyclopedia of Coastal Science.Dordrecht：Springer Netherlands，2005：795.

7 Schieber J，Bose P K，Eriksson PG，etal.Atlas of MicrobialMat Features Preserved wthin in the Siliclastic Rock Record［M］.Amsterdam：Elsevier，2007.

8 Twenhofel W H.Coral and other organic reefs in geologic column［J］. AAPG Bulletin，1950，34（2）：182-202.

9 Burne R V，Moore L S.Microbialites：organosedimentary deposits of benthic microbial communities［J］.Palaios，1987，2（3）：241-254.

10 Wood R.Are reefs and mud mounds really so different？［J］.Sedimentary Geology，2001，145（3/4）：161-171.

11 Kiessling W，Flügel E.Paleoreefs-A database on phanerozoic reefs ［J］.Phanerozoic Reef Patterns，2002，72：77-92.

12 戴永定，陳孟莪，王堯.微生物巖研究的發展與展望［J］.地球科學進展，1996，11（2）：209-215.［Dai Yongding，Chen Meng'e，Wang Yao.Development and perspective of research for microbolites ［J］.Advance in Earth Sciences，1996，11（2）：209-215.］

13 方少仙，侯方浩，董兆雄.上震旦統燈影組中非疊層石生態系蘭細菌白云巖［J］.沉積學報，2003，21（1）：96-105.［Fang Shaoxian，Hou Fanghao，Dong Zhaoxiong.Non-stromatoltite ecologic system cyanobacteria dolostone in Dengying Formation ofUpper-Sinian［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2003，21（1）：96-105.］

14 梅冥相，孟慶芬，劉智榮.微生物形成的原生沉積構造研究進展綜述［J］.古地理學報，2007，9（4）：353-367.［Mei Mingxiang，MengQingfen，Liu Zhirong.Overview of advances in studies of primary sedimentary structures formed by microbes［J］.Journal of Palaeogeography，2007，9（4）：353-367.］

15 梅冥相.從凝塊石概念的演變論微生物碳酸鹽巖的研究進展［J］.地質科技情報，2007，26（6）：1-9.［Mei Mingxiang.Discussion on advances of microbial carbonates from the terminological change of thrombolites［J］.Geological Science and Technology Information，2007，26（6）：1-9.］

16 梅冥相.微生物碳酸鹽巖分類體系的修訂：對灰巖成因結構分類體系的補充［J］.地學前緣，2007，14（5）：222-234.［Mei Mingxiang.Revised classification of microbial carbonates：complementing the classification of limestones［J］.Earth Science Frontiers，2007，14 （5）：222-234.］

17 梅冥相.微生物席的特征和屬性：微生物席沉積學的理論基礎［J］.古地理學報，2014，16（3）：285-304.［Mei Mingxiang.Feature and nature ofmicrobial-mat：theoretical basis ofmicrobial-mat sedimentology［J］.Journal of Palaeogeography，2014，16（3）：285-304.］

18 韓作振，陳吉濤，遲乃杰，等.微生物碳酸鹽巖研究：回顧與展望［J］.海洋地質與第四紀地質，2009，29（4）：29-38.［Han Zuozhen，Chen Jitao，ChiNaijie，etal.Microbial carbonates：a review and perspectives［J］.Marine Geology&Quaternary Geology，2009，29（4）：29-38.］

19 陳金勇，韓作振，范洪海，等.魯西寒武系第三統張夏組凝塊石特征及其形成環境研究［J］.沉積學報，2014，32（3）：494-502. ［Chen Jinyong，Han Zuozhen，Fan Honghai，et al.Characteristics and sedimentary environmentof thrombolite in the Zhangxia Formation （third series of Cambrian），Shandong province［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2014，32（3）：494-502.］

20 陳金勇，韓作振，范洪海，等.魯西寒武系凝塊石特征及其形成機制的探討［J］.地質學報，2014，88（6）：967-979.［Chen Jinyong，Han Zuozhen，Fan Honghai，et al.Characteristics and formation mechanism of Cambrian thrombolite in western Shandong province［J］. Acta Geologica Sinica，2014，88（6）：967-979.］

21 王月，沈建偉，楊紅強，等.微生物碳酸鹽沉積及其研究意義［J］.地球科學進展，2011，26（10）：1038-1049.［Wang Yue，Shen Jianwei，Yang Hongqiang，et al.Microbial carbonates and its research significance［J］.Advances in Earth Science，2011，26（10）：1038-1049.］

22 李朋威，金廷福，王果謙，等.微生物碳酸鹽巖及其油氣勘探意義［J］.地質科技情報，2013，32（3）：66-74.［Li Pengwei，Jin Tingfu，Wang Guoqian，et al.Microbial carbonates and their significance in the petroleum exp loration［J］.Geological Science and Technology Information，2013，32（3）：66-74.］

23 羅平，王石，李朋威，等.微生物碳酸鹽巖油氣儲層研究現狀與展望［J］.沉積學報，2013，31（5）：807-823.［Luo Ping，Wang Shi，Li Pengwei，et al.Review and prospectives ofmicrobial carbonate reservoirs［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2013，31（5）：807-823.］

24 宋金民，羅平，楊式升，等.蘇蓋特布拉克地區下寒武統微生物礁演化特征［J］.新疆石油地質，2012，33（6）：668-671.［Song Jinmin，Luo Ping，Yang Shisheng，etal.Evolution characteristics ofmicrobial reef of Lower Cambrian in Sugaiteblak area，Tarim Basin［J］. Xingjiang Petroleum Geology，2012，33（6）：668-671.］

25 宋金民，羅平，楊式升，等.塔里木盆地蘇蓋特布拉克地區下寒武統肖爾布拉克組碳酸鹽巖微生物建造特征［J］.古地理學報，2012，14（3）：341-354.［Song Jinmin，Luo Ping，Yang Shisheng，et al.Carbonate rock microbial construction of the Lower Cambrian Xiaoerblak Formation in Sugaitblak area，Tarim Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2012，14（3）：341-354.］

26 宋金民，羅平，楊式升，等.塔里木盆地下寒武統微生物碳酸鹽巖儲集層特征［J］.石油勘探與開發，2014，41（4）：404-413，437. ［Song Jinmin，Luo Ping，Yang Shisheng，et al.Reservoirs of the Lower Cambrian microbial carbonates，Tarim Basin，NW China［J］. Petroleum Exploration and Development，2014，41（4）：404-413，437.］

27 邵龍義，韓俊，馬鋒，等.塔里木盆地東部寒武系白云巖儲層及相控特征［J］.沉積學報，2010，28（5）：953-961.［Shao Longyi，Han Jun，Ma Feng，et al.Characteristics of the Cambrian dolomite reservoirs and their facies-controlling in eastern Tarim Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2010，28（5）：953-961.］

28 石敏.華北中元古代碳酸鹽巖系微生物群演替及真核生物演化［D］.北京：中國地質大學，2014.［ShiMin.Microbiotic replacement and eukaryote evolution in Mesoproterozoic carbonate series of North China［D］.Beijing：China University of Geosciences，2014.］

29 湯冬杰.華北地臺中元古代微生物巖：微組構、有機礦化過程及其古海洋環境研究［D］.北京：中國地質大學（北京），2013.［Tang Dongjie.Mesoproterozoicmicrobialites from North China Platform：microfabrics，organomineralization processes and their palaeoenvironmental distribution［D］.Beijing：China University of Geosciences （Beijing），2013.］

30 段凱波，段東生，陳留勤，等.微生物碳酸鹽巖研究進展及存在的問題［J］.西北地質，2008，41（1）：44-49.［Duan Kaibo，Duan Dongsheng，Chen Liuqin，et al.Progress and problems in microbial carbonates research［J］.Northwestern Geology，2008，41（1）：44-49.］

31 衛平生，劉全新，張景廉，等.再論生物礁與大油氣田的關系［J］.石油學報，2006，27（2）：38-42.［Wei Pingsheng，Liu Quanxin，Zhang Jinglian，et al.Re-discussion of relationship between reef and giant oil-gas fields［J］.Acta Petrolei Sinica，2006，27（2）：38-42.］

32 甘玉青，肖傳桃，張斌.國內外生物礁油氣勘探現狀與我國南海生物礁油氣勘探前景［J］.海相油氣地質，2009，14（1）：16-20.［Gan Yuqing，Xiao Chuantao，Zhang Bin.Situation ofbioherm reservoir exploration in theworld and the oilexploration prospect ofbioherm reservoirs in South China Sea［J］.Marine Origin Petroleum Geology，2009，14（1）：16-20.］

33 馬鋒，楊柳明，顧家裕，等.世界白云巖油氣田勘探綜述［J］.沉積學報，2011，29（5）：1010-1021.［Ma Feng，Yang Liuming，Gu Jiayu，et al.The summary on exploration of the dolomite oilfields in the world［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2011，29（5）：1010-1021.］

34 張寧寧，何登發，孫衍鵬，等.全球碳酸鹽巖大油氣田分布特征及其控制因素［J］.中國石油勘探，2014，19（6）：54-65.［Zhang Ningning，He Dengfa，Sun Yanpeng，et al.Distribution patterns and controlling factorsof giant carbonate rock oil and gas fields worldwide［J］.China Petroleum Exploration，2014，19（6）：54-65.］

35 馮增昭，彭勇民，金振奎，等.中國早寒武世巖相古地理［J］.古地理學報，2002，4（1）：1-12.［Feng Zengzhao，Peng Yongmin Jin Zhenkui，etal.Lithofacies palaeogeography of the Early Cambrian in China［J］.Journal of Palaeogeography，2002，4（1）：1-12.］

36 馮增昭，鮑志東，吳茂炳，等.塔里木地區寒武紀巖相古地理［J］.古地理學報，2006，8（4）：427-439.［Feng Zengzhao，Bao Zhidong，Wu Maobing，et al.Lithofacies palaeogeography of the Cambrian in Tarim area［J］.Journal of Palaeogeography，2006，8（4）：427-439.］

37 趙宗舉，羅家洪，張運波，等.塔里木盆地寒武紀層序巖相古地理［J］.石油學報，2011，32（6）：937-948.［Zhao Zongju，Luo Jiahong，Zhang Yunbo，et al.Lithofacies paleogeography of Cambrian sequences in the Tarim Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2011，32（6）：937-948.］

38 高志前，樊太亮，焦志峰，等.塔里木盆地寒武—奧陶系碳酸鹽巖臺地樣式及其沉積響應特征［J］.沉積學報，2006，24（1）：19-27. ［Gao Zhiqian，Fan Tailiang，Jiao Zhifeng，et al.The structural types and depositional characteristics of carbonate platform in the Cambrian-Ordovician of Tarim Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2006，24（1）：19-27.］

39 高志前，樊太亮，楊偉紅，等.塔里木盆地下古生界碳酸鹽巖臺緣結構特征及其演化［J］.吉林大學學報：地球科學版，2012，42 （3）：657-665.［Gao Zhiqian，Fan Tailiang，Yang Weihong，et al. Structure characteristics and evolution of the Eopaleozoic carbonate platform in Tarim Basin［J］.Journalof Jilin University：Earth Science Edition，2012，42（3）：657-665.］

40 李保華，鄧世彪，陳永權，等.塔里木盆地柯坪地區下寒武統臺緣相白云巖儲層建模［J］.天然氣地球科學，2015，26（7）：1233-1244.［Li Baohua，Deng Shibiao，Chen Yongquan，et al.The reservoir modeling of platform margin dolostone of Xiaoerblak Formation，Lower Cambrian，Kalpin area，Tarim Basin［J］.Natural Gas Geoscience，2015，26（7）：1233-1244.］

41 高振家，吳紹祖，李永安，等.新疆阿克蘇—柯坪地區震旦紀—寒武紀地層研究［J］.科學通報，1981，26（12）：741-743.［Gao Zhenjia，Wu Shaozu，Li Yong'an，etal.The stratigraphic study of Sinian-Cambrian in Aksu-Kelpin area，Xinjiang［J］.Chinese Science Bulletin，1981，26（12）：741-743.］

42 王務嚴，肖兵，章森桂，等.新疆阿克蘇—烏什地區寒武系劃分與對比［J］.新疆地質，1985，3（4）：59-74，103-105.［Wang Wuyan，Xiao Bing，Zhang Sengui，et al.Division and correlation of Cambrian System in Aksu-Wushi district of Xinjiang［J］.Xinjiang Geology，1985，3（4）：59-74，103-105.］

43 吳賢濤，李永安.新疆震旦紀痕跡化石Planolites，Chondrites的發現及其意義［J］.地質科學，1987（3）：239-245.［Wu Xiantao，Li Yong'an.The discovery and significance of trace fossils from Sinian marine sediments in Xinjiang［J］.Chinese Journal of Geology，1987 （3）：239-245.］

44 錢一雄，杜永明，陳代釗，等.塔里木盆地肖爾布拉克剖面奇格布拉克組層序界面與沉積相研究［J］.石油實驗地質，2014，36（1）：1-8.［Qian Yixiong，Du Yongming，Chen Daizhao，et al.Stratigraphic sequencesand sedimentary faciesof Qigebulak Formation atXianerbulak，Tarim Basin［J］.Petroleum Geology&Experiment，2014，36 （1）：1-8.］

45 AhrW M.Microbial carbonate facies and reservoirs［R］.Rio de Janeiro，Brazil，2009.

46 曹雋，劉建波，江崎洋一，等.安徽東至早奧陶世紅花園組生物礁：奧陶紀生物大輻射前的微生物礁［J］.北京大學學報：自然科學版，2009，45（2）：279-288.［Cao Jun，Liu Jianbo，Yoichi E，et al. Lower Ordovician reefs in the Honghuayuan Formation at Dongzhi，Anhui：microbial reefs just prior to the Ordovician biodiversification ［J］.Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，2009，45 （2）：279-288.］

47 Reid R P，Visscher P T，Decho AW，etal.The role ofmicrobes in accretion，lamination and early lithification ofmodernmarine stromatolites［J］.Nature，2000，406（6799）：989-992.

48 鑫廷福.天津薊縣霧迷山組微生物碳酸鹽巖沉積與儲層特征［D］.成都：成都理工大學，2014.［Xin Tingfu.Microbial carbonate rocks sedimentary and reservoir characteristics in Wumishan Jixian Tianjin［D］.Chengdu：Chengdu University of Technology，2014.］

49 馬永生，蔡勛育，趙培榮，等.四川盆地大中型天然氣田分布特征與勘探方向［J］.石油學報，2010，31（3）：347-354.［Ma Yongsheng，Cai Xunyu，Zhao Peirong，et al.Distribution and further exploration of the large-medium sized gas fields in Sichuan Basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2010，31（3）：347-354.］

50 王佳，劉樹根，黃文明，等.四川盆地南部地區寒武系油氣勘探前景［J］.地質科技情報，2011，30（5）：74-82.［Wang Jia，Liu Shugen，Huang Wenming，et al.Oil and gas exploration prospects of Cambrian in southern Sichuan Basin［J］.Geological Science and Technology Information，2011，30（5）：74-82.］

51 郭旭升，胡東風.川東北礁灘天然氣勘探新進展及關鍵技術［J］.天然氣工業，2011，31（10）：6-11.［Guo Xusheng，Hu Dongfeng.Newest progress and key techniques in gas exploration of reef-bank reservoirs in the northeastern Sichuan Basin［J］.Natural Gas Industry，2011，31（10）：6-11.］

52 鄒才能，徐春春，汪澤成，等.四川盆地臺緣帶礁灘大氣區地質特征與形成條件［J］.石油勘探與開發，2011，38（6）：641-651.［Zou Caineng，Xu Chunchun，Wang Zecheng，et al.Geological characteristics and forming conditions of the large platform margin reef-shoal gas province in the Sichuan Basin［J］.Petroleum Exp loration and Development，2011，38（6）：641-651.］

53 趙文智，沈安江，周進高，等.礁灘儲集層類型、特征、成因及勘探意義——以塔里木和四川盆地為例［J］.石油勘探與開發，2014，41（3）：257-267.［Zhao Wenzhi，Shen Anjiang，Zhou Jingao，et al. Types，characteristics，origin and exploration significance of reef-shoal reservoirs：A case study of Tarim Basin，NW China and Sichuan Basin，SW China［J］.Petroleum Exploration and Development，2014，41（3）：257-267.］

54 黃福喜，楊濤，閆偉鵬，等.四川盆地龍崗與元壩地區礁灘成藏對比分析［J］.中國石油勘探，2014，19（3）：12-20.［Huang Fuxi，Yang Tao，Yan Weipeng，et al.Comparison and analysis of reef-bank gas reservoirs in Longgang and Yuanba areas in Sichuan Basin［J］. China Petroleum Exploration，2014，19（3）：12-20.］

55 冉隆輝，謝姚祥，王蘭生.從四川盆地解讀中國南方海相碳酸鹽巖油氣勘探［J］.石油與天然氣地質，2006，27（3）：289-294.［Ran Longhui，Xie Yaoxiang，Wang Lansheng.Understanding exploration ofmarine carbonate reservoirs in South China through Sichuan Basin ［J］.Oil&Gas Geology，2006，27（3）：289-294.］

56 趙宗舉，范國章，吳興寧，等.中國海相碳酸鹽巖的儲層類型、勘探領域及勘探戰略［J］.海相油氣地質，2007，12（1）：1-11.［Zhao Zongju，Fan Guozhang，Wu Xingning，et al.Reservoir types，exp loration domains and exploration strategy ofmarine carbonates in China ［J］.Marine Origin Petroleum Geology，2007，12（1）：1-11.］

57 金亦秋.塔北西部早寒武世白云巖沉積儲層野外建模及區域儲層分析［D］.北京：北京大學，2014.［Jin Yiqiu.Fieldmodeling of sedimentary reservoirs of Early Cambrian in the west of northern Tarim Basin and regional reservoir analysis［D］.Beijing：Peking University，2014.］

58 邵龍義，何宏，彭蘇萍，等.塔里木盆地巴楚隆起寒武系及奧陶系白云巖類型及形成機理［J］.古地理學報，2002，4（2）：19-30. ［Shao Longyi，He Hong，Peng Suping，et al.Types and origin of dolostones of the Cambrian and Ordovician of Bachu uplift area in Tarim Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2002，4（2）：19-30.］

59 鄭劍鋒，沈安江，劉永福，等.塔里木盆地寒武-奧陶系白云巖成因及分布規律［J］.新疆石油地質，2011，32（6）：600-604.［Zheng Jianfeng，Shen Anjiang，Liu Yongfu，et al.Genesis and distribution of the Cambro-Ordovician dolomite in Tarim Basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2011，32（6）：600-604.］

60 陳永權，周新源，楊文靜.塔里木盆地寒武系白云巖的主要成因類型及其儲層評價［J］.海相油氣地質，2009，14（4）：10-17.［Chen Yongquan，Zhou Xinyuan，YangWenjing.Genesis of Cambrian dolostone and the reservoir evaluation in Tarim Basin［J］.Marine Origin Petroleum Geology，2009，14（4）：10-17.］

Reservoirs of the Lower Cambrian M icrobial Reefs and Its Significance on Petroleum Exp loration，Tarim Basin，NW China

WANG Kai1GUAN Ping1DENG ShiBiao1LIU PeiXian1JIN YiQiu2
（1.MOE Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution，School of Earth and Space Sciences，Peking University，Beijing 100871，China；2.Research Institute of Petroleum Exploration and Development，CNPC，Beijing 100083，China）

Abstract：The microbial reef reservoirs of the 2ndsubmember in the upper part of the Lower Cambrian Xiaoerbulak Formation have been researched based on outcrop section，thin section identification and experiment analysis in the west of North Tarim to Kelpin area.Themicrobial reefs were found in south of the study area，of which the largest number and volume growth in Kungaikuotan section，showing a nearly E-W distribution，while less development in Yingersu and Sugaitebulak sections.6 kinds of reservoir space developed in themicrobial reef dolostones：intragranular pores，intergranular pores，dissolved pores，fenestral pores，micro-fractures and stylolites.But the reservoir characteristics are far from expectative goals，the average porosity and permeability are only 1.84％and 0.91×10-3μm2，belongs to ultra-low porosity and ultra-low permeability reservoirs.It's difficult to the effective reservoirs of Lower Cambrian in Tarim Basin.Combined with previous work，themicrobial reefs should not be used as the key objects of hydrocarbon exploration in Lower Cambrian and even older strata，whereas themicrobial bank can be used as the next major explorative horizon.

Key words：microbial reef；reservoir characteristics；Tarim Basin；Lower Cambrian；hydrocarbon exploration

第一作者簡介王 凱 男 1989年出生 碩士研究生 礦物學、巖石學、礦床學 E-mail：wk2013@pku.edu.cn

通信作者關 平 男 教授 E-mail：pguanl@pku.edu.cn

中圖分類號TE122.2

文獻標志碼A

文章編號：1000-0550（2016）02-0386-11

doi：10.14027/j.cnki.cjxb.2016.02.017

收稿日期：2015-05-14；收修改稿日期：2015-07-03

基金項目：國家科技重大專項（2011ZX05004-004-005）［Foundation：Natural Science and Technology Major Project，No.2011ZX05004-004-005?