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本文研究区为塔里木盆地塔中北坡地区,位于塔里木盆地中部,构造位置位于塔中Ⅰ号断裂带下盘,塔中隆起区北斜坡。主要目的层为古生界奥陶系中下统鹰山组-蓬莱坝组。综合考虑研究区勘探现状,以层序地层学、构造地质学、沉积岩石学、古生物学、地震地层学等多学科理论为指导,从目的层的岩石类型、沉积相特征、层序地层特征及储层特征方出发进行深入探讨。结合地震资料、测井资料及单井层序划分,建立研究区层序地层格架,研究层序格架内的沉积相展布,主要目的层以体系域为单元绘制地震相及沉积相平面图,分析其演化主控因素及规律,总结沉积模式。并初步探讨层序格架内的储层发育特征,分析各级层序界面与各期次岩溶的关系。影响塔中北坡奥陶系的构造运动主要有加里东早期Ⅱ幕运动、加里东中期运动、加里东晚期-海西早期运动,研究区经历了从拉张到挤压的过程。加里东早期Ⅱ幕运动在研究区影响较弱;加里东中期Ⅰ幕,塔中地区受南面挤压控制,塔中地区整体抬升,但由于研究区抬升幅度相对较小,遭受剥蚀程度较低。在加里东中期Ⅱ幕与海西早期运动的共同作用下,塔中Ⅰ号断裂带再未活动。到石炭-二叠纪时期的塔里木盆地整体处于拉张背景,塔中断褶造山趋于停止,转变为拉张裂陷和沉降,使卡塔克隆起呈水下隆起状态得以保存。塔中北坡地区在奥陶纪早世蓬莱坝组-鹰山组下段时期,水体较浅,气候干燥,整体发育局限台地沉积;奥陶纪中世鹰山组上段-良里塔格组时期,水体变深,气候变得潮湿,研究区开始发育开阔台地沉积;奥陶纪晚世桑塔木组时期,海平面开始大规模上升,研究区发育混积陆棚沉积。以层序地层学为理论基础,结合研究区沉积背景、岩石地层、地震地层综合分析,识别出3个二级隆升不整合层序界面:SSB1~SSB3及6个三级侵蚀不整合层序界面:SB2-SB4、SB6-SB8,并在重点目的层蓬莱坝组-鹰山组识别出3个三级层序内部界面(mfs1~mfs3),将研究区奥陶系划分为2个二级层序(SSQ1~SSQ2)和8个三级层序(SQ1~SQ8)。在过井剖面和地震相研究的基础上,进行层序格架内沉积相展布及其主控因素研究,确立研究区层序沉积演化模式。最终编制沉积相平面图,并分析沉积相展布规律。塔中北坡奥陶系层序形成主控因素有构造沉降、海平面变化及古气候条件。构造运动的控制作用主要表现在对层序界面和对沉积古地貌的影响;海平面的升降控制着三级层序界面的形成与层序内部体系域的演替;古气候变化则影响碳酸盐岩台地类型和位置的变迁。塔中北坡地区受多期次构造运动和海平面变化的影响,形成了不同级别的层序界面,对应发育了不同时限的暴露剥蚀间断界面,层序界面之下发育不同级别溶蚀。溶蚀级别由小到大分为高位晚期(四级层序界面)同生期溶蚀、低位期侵蚀不整合(三级层序界面)同生期溶蚀、隆升不整合(二级层序界面)古风化壳表生期岩溶、造山角度不整合(一级层序界面)古风化壳长期表生期岩溶。高级别层序界面溶蚀可以叠加低级别层序界面溶蚀。塔中北坡奥陶系碳酸盐岩储层发育主要受沉积相类型和层序界面的影响。