由中国地质科学院地质力学研究所承担的青海柴达木盆地油气地质调查项目，在大量野外地质调查、重磁电震处理解释、钻井、分析测试等工作的基础上，针对复杂的海相石油地质条件与极低的勘探程度，克服高原高寒的艰苦自然调查环境，近年来取得如下重要进展：

一、奥陶系发现碳沥青，下古生界首获非常规油气

在柴达木盆地滩间山、茫崖石棉矿等地区的奥陶系滩间山群、纳赤台群和铁石达斯群发育碳沥青。滩间山地区滩间山群碳沥青呈北西-南东向分布在滩间山群a段灰岩和砂岩中。油源对比表明，滩间山群碳沥青与滩间山群a段黑色泥质烃源岩有较好的可对比性。初步评价滩间山地区碳沥青资源量为2.25亿吨（图1）。

图1 滩间山地区滩间山群碳沥青分布

二、石炭系钻遇天然气，上古生界首获天然气

    由地科院力学所设计、中国地质调查局与中国石油青海油田合作钻探的柴页2井在上石炭统克鲁克组发现天然气。录井见45层、106m厚的气测异常，全烃最高3.02%；测录井综合解释2层、20.3m厚的可能气层。色谱分析结果为以甲烷为主的有机烃类气体，包括生物成因天然气，混合成因天然气与热成因天然气。

三、古生界发现多套海相烃源岩，具有良好的生烃潜力

 柴达木盆地震旦系-石炭系发育多套海相烃源岩。在柴北缘欧龙布鲁克地区稳定型沉积地层中，发育震旦系全吉群上部、下古生界两套烃源岩。活动型下古生界发育滩间山群a段、铁石达斯群a段烃源岩。石炭系发育厚度较大，分布范围广的烃源岩，包括下石炭统广阔台地相的深灰色碳酸盐岩和上石炭统滨海相、海陆交互相、沼泽相的黑色泥页岩、碳质页岩和煤层。

四、石炭系发现生物礁与古岩溶，可提供充足的油气储集空间

在柴达木盆地东部发现多层段、多类型的生物礁和古岩溶。古岩溶主要发育在石炭系，呈多层段、多类型特征，可划分为同生期岩溶与早成岩期岩溶。上石炭统怀头他拉组发育珊瑚、海百合两种生物礁，以笛管珊瑚、海百合为主要造礁生物，伴生蜂巢珊瑚、柱珊瑚群体以及扭心珊瑚单体等，为典型的台内点礁。在礁前、礁底常伴有生屑滩、鲕粒滩及风暴沉积等储层（图2）。

图2 柴达木盆地东部石炭系生物礁与古岩溶特征与分布

五、构造、沉积与油气地质条件有效配置，柴达木盆地海相油气资源前景广阔

柴达木盆地海相地层经历了海西-印支、燕山-喜山多期构造演化，喜山晚期构造定型，使油气具有晚期成藏的特点。盆地地温在地史过程中逐渐降低，现今总体属于温盆，有利于烃源岩热演化。以古生界为烃源，推测可形成震旦生-寒武系储、奥陶系自生自储、石炭系自生自储、石炭系与侏罗系生-侏罗系与古近系储等四套生储组合。评价柴达木盆地石炭系油气地质资源量为6-7亿吨。

中国地质科学院地质力学研究所柴达木及周缘油气基础地质调查项目组在野外进行大量的构造要素观测和显微构造研究取样的基础上，同时以青海煤炭地质局一三二和一〇五队正在钻进的两个钻孔作为合作平台，开展了现场岩石滞弹性恢复地应力测试工作，为该区域的构造演化研究提供了新思路。

地应力测试工作对象为柴达木盆地东部石灰沟地区钻孔ZK5-1、ZK5-2石炭系的岩心样品，测试方法为岩心非弹性应变恢复法（简称ASR法）。科研人员应用ASR测量仪器共计完成了9个岩心样品的非弹性应变恢复测试，获得了385.44m~800.95m深度范围的数据，并初步计算了该区域的地应力值，随后在国土资源部古地磁与古构造重建重点实验室进行了磁组构实验分析，获得了岩心定向和地应力方向数据。

科研人员现场进行地应力测量

地应力测量数据初步分析表明，柴达木盆地东部晚期构造应力主要表现为NE—SW向挤压，与野外构造要素观测和显微构造的研究结果一致。下一步，项目组将以构造要素和显微构造观测数据为基础，综合应用年代学、地球物理（平衡剖面反演）、盆地模拟等方法，研究柴达木盆地东部应力场的分布特征与演化，分析盆地构造演化期次，评价柴达木盆地东部石炭系油气地质条件。

 

2015年6月中国地质科学院地质力学研究所“柴达木盆地及周缘油气基础地质调查”项目组在德令哈地区开展野外地质调查过程中，通过详细勘查石炭系岩性与发育特征，发现两套生物礁，取得了对柴达木盆地东部石炭系油气储层与圈闭的新认识。

两套生物礁均发育于下石炭怀头他拉组。第一套生物礁位于怀头他拉组中上段，为典型的台内点礁，造礁生物为珊瑚，生物礁结构清晰，形态特征明显。呈纵向多期次叠加型生长。横向追踪发现多组相同礁体发育。同时，礁发育层段也可见颗粒灰岩发育，含部分生物碎片，为礁滩混合相带。下部发育多套深色页岩，储盖匹配良好，礁体中普遍见沥青浸染。第二套生物礁在怀头他拉组上段，造礁生物为海百合，纵向上见两期叠合发育，礁体规模大，横向连续性较好，也具有良好的储集能力。

两套生物礁的发现证实了柴达木盆地东部石炭纪生物具有造礁能力。这两套生物礁是良好的油气储层，加上良好的生储配置与油气显示，预示在盆地覆盖区石炭系有良好的油气勘探前景。

 

刘成林研究员等现场调查生物礁

 

第一套生物礁（珊瑚礁）整体结构图

 

造礁珊瑚呈块状堆积

 

第二套生物礁（海百合礁）整体结构图

 

造礁海百合

 

　　2015年6月中国地质科学院地质力学研究所“柴达木盆地及周缘油气基础地质调查”项目组在德令哈地区开展野外地质调查过程中，通过详细勘查石炭系岩性与发育特征，发现两套生物礁，取得了对柴达木盆地东部石炭系油气储层与圈闭的新认识。

　　两套生物礁均发育于下石炭怀头他拉组。第一套生物礁位于怀头他拉组中上段，为典型的台内点礁，造礁生物为珊瑚，生物礁结构清晰，形态特征明显。呈纵向多期次叠加型生长。横向追踪发现多组相同礁体发育。同时，礁发育层段也可见颗粒灰岩发育，含部分生物碎片，为礁滩混合相带。下部发育多套深色页岩，储盖匹配良好，礁体中普遍见沥青侵染。第二套生物礁在怀头他拉组上段，造礁生物为海百合，纵向上见两期叠合发育，礁体规模大，横向连续性较好，也具有良好的储集能力。

　　两套生物礁的发现证实了柴达木盆地东部石炭纪生物具有造礁能力。这两套生物礁是良好的油气储层，加上良好的生储配置与油气显示，预示在盆地覆盖区石炭系有良好的油气勘探前景。

摘要：通过调查柴达木盆地古生界分布，地层序列与岩相古地理特征，石炭系径源岩分布、发育特征、演化史与生经潜力，石炭系油气资源的后期保存条件，证实石炭系是柴达木盆地油气勘探的一 个新层系和新领域，并在盆地东部地区落实了多个石炭系圈闭。

1.项目概况

柴达木盆地是我国西北三大含油气 盆地之一，已有近60年的油气勘探历史， 但以往油气勘探与开发的目的层为中新 生界。2008年以来，中国地质科学院地 质力学研宄所承担了地质大调查项目“柴达木盆地油气资源潜力评价”（2008— 2010年）和《柴达木盆地古生代油气资 源调查评价》（2011 —2014年），目的 是探索柴达木盆地古生代油气勘探新层 系和新领域。经过7年来的努力，基本查 明了柴达木盆地石炭纪地层分布，石炭 系地层序列与岩相古地理特征，石炭系烃源岩分布、发育特征、演化史与生烃 潜力，石炭系油气资源的后期保存条件。 在此基础上，在柴达木盆地东部地区落 实了多个石炭系圈闭。

2.成果简介

(1)明确柴达木盆地石炭系分布范 围和残留厚度，发现柴达木盆地中新生界之下普遍发育石炭系。

在对柴达木盆地物性资料系统分析的基础上，通过二维地震剖面重新处理、 CEMP电法剖面重新处理、重磁资料处理、重力异常剥离和MT大剖面重新处理，编 制了石炭系厚度图、顶底界面等深度图， 明确柴达木盆地石炭系分布范围和残留厚度，发现盆地中新生界之下普遍发育 石炭系，分布范围达10万km²，厚度大 于1000m的范围达5.71万km²。

(2) 对柴达木盆地石炭系进行了划分对比，编制了盆地上泥盆统一石炭系 不同阶段岩相古地理图。

系统收集了柴达木盆地及其周边地 区石炭系各岩组（含上泥盆统）的实测地 层剖面，编制柴达木盆地及其周边地区 腕足类、珊糊、头足类、腹足类、苔藓虫、 介形类、牙形类及植物、孢粉等10余个 门类化石属种产地层位分布表。厘定相应的生物化石组合，编制生物地层划分对 比表。根据已有构造、地层、古生物资料，重新厘定各岩组的时限、上下接触关系和 岩组之间层位对比关系，开展石炭系分区、划分与对比。针对柴达木盆地不同剖 面泥盆纪一二叠纪沉积相特征进行划分， 分析盆地不同地区的岩相变化，认为石 炭纪柴达木盆地发育海相一海陆过渡相 沉积，有利于烃源岩发育。

(3)  野外调查、岩心观察和烃源岩 地球化学分析证实，柴达木盆地石炭系发 育良好的烃源岩，具有很好的生油能力。

柴达木盆地石炭系烃源岩厚度较大, 分布范围广。石炭系径源岩有2种类型， ①下石炭统广阔台地相的深灰色碳酸盐 岩；②上石炭统滨海相、海陆交互相、 沼泽相的黑色泥页岩、炭质页岩和煤层。 烃源岩的有机质丰度显示，上石炭统泥岩 为好一很好经源岩；上石炭统炭质泥岩、灰岩，下石炭统泥岩为中等一好经源岩。烃源岩有机质类型以ii₂、m型干酪根为主。R。主要分布于1.0〜1.5之间（图1), 多处于成熟一髙成熟阶段。

(3)野外地质调查发现大量的石炭 系油气显示，油源对比证实其来源于石 炭系烃源岩。

在柴达木盆地周边石炭系露头区发 现大量的石炭系油气显示，一类分布在基 岩和基岩裂缝中，另一类分布在基岩上覆 的第四纪残坡积中。基岩中的油气显示 主要分布在下石炭统怀头它拉组灰岩地层中，沿厚层生物灰岩层间和裂缝发育， 沿生物礁和化石带尤为突出。第四纪残坡 积中的油气显示发育在绿粱山地区，出露 带长度超过100m,宽约50m。微生物化 探证实，绿梁山沥青由石炭系生成的油气 遭受破坏而成，油气主要为凝析油和干气，柴页2井测井也解释出2个可能气层。 柴北缘、柴西等地12 口井的原油分析发 现，有来自石炭系的混源油气。

(4)柴达木盆地构造演化、构造变 形、石炭系后期改造研究表明，石炭系 构造变形主要发生在新近纪末期，有利 于石炭系成藏。

柴达木盆地构造演化、构造变形研 究显示，加里东期运动之后，柴达木盆 地拼接成一个稳定地块，晚古生代发育 海相一海陆过渡相沉积。印支运动使柴 达木盆地发生差异抬升，上古生界遭受剥蚀，结束了盆地海相演化阶段。侏罗 纪以来，陆相盆地演化阶段虽然经过燕 山期构造改造，但变形较弱。石炭系构 造变形主要发生在新近纪末期，有利于石炭系成藏。

(5)通过柴东地区地震资料重新处 理，初步确定10个石炭系圈闭。

根据柴页2井标定，对柴达木盆地 东部地震资料进行重新处理和解释，显示 柴达木盆地东部欧南凹陷发育一系列的 断鼻、断块圈闭（图2)，同时发育一大 型地层削蚀圏闭，整个欧南凹陷北部山 前带圈闭面积达172km²。霍布逊凹陷整 体变形强度较小，仅在凹陷内部发育一由 反向断裂控制的大型背斜带（图3),圈 闭面积达142.7km²,髙点埋深5915m, 闭合幅度750m (表1)。

3•成果意义

通过以上调查评价证实，柴达木盆 地石炭系分布广、厚度大。石炭系发育 良好的烃源岩和大量油气显示，说明柴达木盆地石炭系油气资源潜力很大，开辟了柴达木盆地油气勘探的新层系和海相新领域。(中国地质科学院地质力学研究所 马寅生刘成林供稿）

    2013年1月10-11日，中国地质科学院在北京召开了2012年度科技成果汇报交流暨十大科技进展评选会。来自国土资源部、教育部、中国科学院、国家自然科学基金委员会、中国地震局、中国石油化工集团公司等部门54位院士、专家组成的评选委员会，经过认真、严谨的评审和投票，评选出中国地质科学院2012年度十大科技进展和特别进展。 

　　特别进展：深部探测技术与实验研究专项（SinoProbe）与国际同步

　　中国地质科学院董树文研究员、李廷栋院士及深部探测专项团队在财政部、科技部支持，国土资源部组织实施下，成功实现了技术创新与重大科学发现的并举，完成了6000km深地震反射剖面，使我国进入国际深部探测大国的行列，建立了全国大地电磁参数网和地球化学基准网，实施的6口科学钻探获得重要发现，实现矿集区立体探测，关键地区地应力监测、岩石圈动力学模拟、大陆地壳结构与演化研究取得长足进展，探测仪器装备研制取得重要突破。专项被认为是我国由地质大国向地质强国转变的标志性重大地学计划，在世界地球科学领域具有很强的影响力，具有经济社会意义巨大创新价值，在大科学计划组织实施方面做了有益的探索，为实施“地壳探测工程”重大科技专项奠定了坚实基础。专项被两院院士评为 “2011年度中国科技十大进展新闻。 

大漠中的地震探测

　　2012年度十大科技进展：

　　1、世界首幅数字化1:500万国际亚洲地质图编制完成

　　我国地质学家主导编制数字化1:500万国际亚洲地质图，获得高度评价。地质研究所任纪舜院士研究团队在地质调查项目资助下，按照世界地质图委员会相关决议，联合欧亚20个国家130余位科学家，历时7年，共同编制完成1:500万国际亚洲地质图，在ArcGIS平台建立地质图空间数据库。图幅范围西起阿尔卑斯，东到马里亚那海沟，北至北冰洋，南到爪哇海沟，包括亚洲大陆、欧洲大部、非洲东部、澳大利亚西北部、菲律宾海、印度洋北部及西太平洋部分地区。国际评审委员会认为，1:500万国际亚洲地质图是当代地质编图杰作，具有里程碑意义。

1比500万国际亚洲地质图

　　2、Hf同位素填图揭示青藏高原南部地壳生长过程与成矿

　　应用锆石Hf同位素示踪新技术，揭示青藏高原南部岩石圈结构、地壳生长过程及控矿作用，取得重要创新研究成果。地质研究所侯增谦研究团队在国家重点基础研究发展计划（973）项目资助下，通过Hf同位素填图，发现拉萨地体中央为前寒武纪微陆块，两侧为幔源物质注入的新生地壳；特提斯俯冲造山和印度—亚洲大陆碰撞导致微陆块发生垂向增生和侧向增生，对成矿金属来源和矿床分布产生显著控制作用。斑岩铜矿床产于新生下地壳区，矽卡岩型铁铜矿床发育在陆块内部及再造边缘，铅锌矿床则发育在残存的微陆块内部及边缘，深化了对碰撞造山带区域成矿规律的认识。

青藏高原南部Hf同位素填图及成矿系统分布

　　3、柴达木盆地古环境重建与成矿作用研究卓有成效

　　柴达木盆地科学钻探工程揭示古环境变化与成矿过程。矿产资源研究所郑绵平院士研究团队在地质调查项目和国家自然科学基金联合资助下，在柴达木盆地东部获得1.17Ma以来高精度年代学数据和高分辨率古环境记录，揭示晚更新世晚期以前一百余万年处于凉温或偏暖湿的古气候环境；在柴达木盆地西部发现第四纪早期发育15期冬季风强盛的冷期沉积，在柴达木盆地中部发现冬/夏季风重要界线和柴中成盐突变带。合理厘定察尔汗含钾盐矿层，提出高山深盆多级盐盆地迁聚成钾模式，分析了三湖区第四纪生物气成因和控制因素，为柴达木盆地资源评价提供了重要依据。

柴达木察尔汗盐湖第一个全取芯深孔QC-1岩芯略图

　　4、青藏高原南部变质作用和构造演化取得创新性进展

    地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室张泽明研究员、董昕助理研究员团队在地质调查项目资助下，对拉萨地体的变质作用和构造演化取得了多项重要进展：在该地块北部发现约650 Ma的高压麻粒岩；在中部鉴别出曾被认为是前寒武纪基底实为三叠纪变质岩；发现地体东南部发育有高温、高压、高氧化度的埃达克质晚白垩纪紫苏花岗岩；确定了南部与冈底斯岩基共生的中、新生代高级变质岩与侵入体共同构成该岩浆弧的中、下地壳；厘定了地体北部安多地块自新元古代至侏罗纪的变质演化历史；揭示出南迦巴瓦变质岩系的古元古代和早古生代两期新岩浆变质事件。上述成果为全方位厘定拉萨地体的变质演化历史和成矿地质背景做出重要贡献，成果已在国际主流地学期刊发表，获得较高引用。

青藏高原拉萨地体变质地质图

　　5、发现一种新的金刚石富集类型——蛇绿岩型金刚石

    地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室杨经绥研究员为首的地幔岩研究团队在科技部、国家自然科学基金和地质调查项目联合资助下，在雅鲁藏布江的西段和缅甸的密支那地幔橄榄岩、丁青地幔橄榄岩和新疆萨尔托海铬铁矿中新发现金刚石等超高压矿物。项目组已在全球5条板块缝合带的10个蛇绿岩块中发现了金刚石等深部矿物，并在铬铁矿中发现原位产出的金刚石，其金刚石的C同位素值和矿物包裹体不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质型金刚石。由此认为，确定了一种产在蛇绿岩地幔橄榄岩中新的金刚石产出类型，并命名为蛇绿岩型金刚石，从而开辟了金刚石勘查的新方向。

蛇绿岩型金刚石的产地分布图

　　6、井间跨度500米的电磁波探测与层析成像系统研制成功

　　自主研发大透距地下电磁波探测与层析成像系统达到国际先进水平。地球物理地球化学勘查研究所高文利研究员团队在国家高技术研究发展计划（863）项目资助下，相继突破低频—大功率发射、高灵敏度接收、井中天线技术等关键技术，成功研制适用于钻孔间和坑道间工作的地下数据采集系统，同时研发科研样机及配套数据处理解释系统，形成了具有自主知识产权的大透距地下电磁波层析成像系统。测试检验表明，系统稳定可靠，井间探测距离可达500多米，能够精细探测盲矿及溶洞，为地质勘查提供了高分辨率技术设备。

地下电磁波数据采集系统

　　7、多元素形态分析技术突破展示出生态环境地球化学应用新前景

　　发展溴、碘、砷、镉等有益有害元素形态分析技术，开创了元素分析地球化学新领域。国家地质实验测试中心李冰研究员团队在国家自然科学基金、公益性行业专项、地质调查项目联合资助下，采用高效液相色谱—电感耦合等离子体质谱联用技术，建立了元素价态、金属有机化合物、生物有效形态分析技术方法体系，包括高品矿泉水溴酸盐检测技术、碘地球化学调查方法、生物样品砷形态分析技术、植物样品镉形态分析方法，灵敏度高、检出限低，为生态地球化学调查和环境评价提供了重要的实验检测技术支撑，具有重要应用前景。

镉胁迫对印度芥菜细胞超微结构的影响

　　8、西藏阿里铜金矿科技找矿重大突破 

    发挥科技优势精心部署找矿勘探，在西藏阿里尕尔穷探获大型铜金矿。矿产资源研究所唐菊兴研究员团队在公益性行业科研专项和商业性勘查项目联合资助下，查明西藏阿里尕尔穷铜金矿床地质特征，研究成矿规律，新发现含锇自然铋、硫硒铋化物、碲硒铋化物、自然铁、锌铜互化物、铁铬镍互化物等特殊金属矿物，确定了矿床类型，建立了矿床模型。探获332+333类别铜资源量8.7万吨、共生金资源量27吨、伴生银资源量52吨，成为班公—怒江缝合带西段第一个达到详查程度的大型铜金矿床，实现科技找矿重大突破。 

尕尔穷矿区照片

　　9、中国侏罗—白垩系界线及海陆相地层对比研究新进展

    地质研究所季强、柳永淸研究员团队在地质调查项目资助下，通过对藏南地区9条海相侏罗—白垩系界线和辽西地区7条陆相界线地层剖面的研究，在藏南地区桑秀组底部获得了142Ma的年龄，表明国际侏罗—白垩系界线年龄值不会小于142Ma ，支持了国际地层委员会提出的145Ma的界线年龄；在冀北—辽西地区土城子组底部获得154Ma的年龄，在其顶部获得137Ma的年龄，表明侏罗—白垩系界线应置于土城子组内部。首次提出藏南地区海相侏罗—白垩系界线应置于柔扎组与桑秀组或甲不拉组之间，辽西地区陆相侏罗—白垩系界线应置于土城子组二段与三段之间，即置于真叶肢介—三尾拟蜉蝣间隔带之底，基本解决我国几十年来争论不休的侏罗—白垩系界线问题和海陆相界线地层对比问题。

西藏浪卡子地区卡东桥侏罗—白垩系界线剖面

　　10、深地震探测揭示长江中下游深部过程及构造岩浆成因系统

　　矿产资源研究所吕庆田研究员团队在国家深部探测专项(Sinoprobe-3)和国家自然科学基金重点项目联合资助下，使用主动源和被动源地震探测技术，捕获到长江中下游成矿带深部动力学过程的关键信息。发现上地幔存在异常速度和各向异性结构；成矿带边界断裂附近地壳出现“鳄鱼嘴”构造，即上地壳逆冲，下地壳俯冲并穿过Moho直到上地幔顶部；发现下地壳反射同相轴密度与火山活动强度成正比，且在庐枞火山岩盆地之下发现反射各向异性和多级岩浆活动留下的地震学痕迹；发现地壳变形的不均匀性和地壳变形与岩浆活动相互作用的新证据。提出了陆内巨型成矿带形成的深部过程与构造岩浆系统新模型，即陆内俯冲增厚、岩石圈拆沉、基性岩浆底侵、新生地壳熔融并发生MASH过程，诠释了陆内巨型成矿带的成因。

穿过宁芜矿集区的反射地震偏移剖面

    中国地质科学院2012年十大科技进展是从1025项执行项目中，经过院属各单位筛选、推荐的22个优秀项目中评选产生，代表了院最新研究水平，受到院士专家的重视和好评。李廷栋院士认为，成果丰硕，创新良多，效益显著，贡献突出；具体表现包括：（1）涉及学科多，几乎覆盖院所有学科领域；（2）项目来源广，有国家科技专项、973和863项目、国家自然基金项目、公益性行业科研专项、地质调查项目及横向项目；（3）涉及地区广，包括国内不同地区、亚洲大陆及毗邻海域，立足国内，面向全球；（4）成果水平高，取得不少重要的新发现和新认识；（5）社会经济效益好，有助于建设美丽中国。