吐哈盆地深层指上石炭统—三叠系，上覆侏罗系—第四系厚度大，其地震资料信息受中—下侏罗统煤系屏蔽影响较大。1995年，在盆地南部库木凸起的艾参1井处发现鲁克沁稠油富集带^[1]，油—岩对比和油气成藏特点研究^[2-5]表明，该带油气应来源于北面台北凹陷深埋的中二叠统桃东沟群，但其具体分布一直难以落实。

通过对吐哈盆地深层的油气地质研究，明确了上石炭统、中—上二叠统、三叠系均发育烃源岩和储盖组合^[6-7]，具有基本油气地质条件和勘探潜力^[8]；明确了中—上三叠统前陆盆地的原型盆地类型及其分布与沉积格局^{[6, 9-11]}；对于中—上二叠统，重点勘探地区台北凹陷的具体构造地层格架认识不清，对原型盆地的认识争议较大，有研究者认为属于挤压性盆地或前陆盆地^{[6, 9-10, 12]}，也有人认为属于张性断陷盆地^[13-14]，对受控于原型盆地性质的油气地质条件和成藏特点的系统研究认识极少；对于上石炭统，有研究者对其油气地质条件进行了探索性研究，研究对象局限在盆地南部艾丁湖斜坡浅埋区的海相地层^[7]和盆地东部哈密坳陷以火山岩为主的地层^[15]。总体上，对吐哈盆地深层研究认识成果较少或限于局部，对盆地构造地层格架的系统认识比较薄弱或不明确，特别是重点层系中二叠统、潜在层系上石炭统和重点勘探部位台北凹陷，构造地层格架认识不清，原型盆地类型、期次和叠置改造特点不明确，直接影响了油气成藏特点的认识，难以有效指导深层油气勘探。

本文的侧重点在于试图进行石炭纪—三叠纪盆地演化特点及其期次、各期原型盆地性质研究，并结合盆地内部资料和前人对吐哈盆地及其邻区的大地构造背景研究认识，辩证分析深层地层格架的控制因素和盆—山转换关系，综合分析盆地发展、演化及改造特点，进一步分析深层油气勘探前景。

吐哈盆地位于哈萨克斯坦板块东南部，地处哈萨克斯坦板块、塔里木—华北板块、西伯利亚板块会聚部位（图 1）；盆地北界为博格达山—哈尔里克山，南界为觉罗塔格山；受南、北界山脉挤压夹持，盆地分布呈东西长条状，面积为5.3×10⁴km²。盆地充填地层包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系、第四系，为古生界—新生界多期叠合盆地。

图 1

图 1 吐哈盆地区域地质图（据文献[1]，有改动） Fig. 1 Regional geological map of Turpan-Hami Basin (modified after reference [1])

吐哈盆地与邻近的准噶尔盆地大地构造位置近似，位于哈萨克斯坦板块东南缘，该区域的地壳主要由前震旦纪古陆碎块、古生代大陆边缘岩系和大洋岩石圈残片等组成^[16-17]。平面上，从南向北山、盆相间，依次为觉罗塔格（康古尔）晚古生代造山带、吐哈盆地（地块）^[18]、博格达—哈尔里克晚古生代造山带、准噶尔盆地（地块）、卡拉麦里—麦钦乌拉晚古生代造山带、三塘湖盆地（地块）、阿尔泰古生代造山带，相邻单元的古生界—新生界地层结构明显不同（图 2）。

图 2

图 2 吐哈盆地及邻区地层结构对比图 Fig. 2 Stratigraphic structure correlation between Turpan-Hami Basin and its adjacent areas

吐哈盆地及其邻区由于地处三大板块会聚处，大地构造环境影响因素复杂，研究认识较多。从板块构造的角度，研究区在古生代受古亚洲洋及其板块的影响^[19-21]，古亚洲洋自震旦纪打开，洋壳俯冲至关闭发生在奥陶纪—石炭纪晚期^[22-23]。基于此，准噶尔盆地、吐哈盆地长期被认为从二叠纪甚至石炭纪开始就属于挤压性盆地^{[1, 11, 24-25]}。

随着准噶尔盆地、吐哈盆地、三塘湖盆地石炭系、二叠系油气勘探的深入^[26-30]，盆地内部被揭示的二叠系地层格架显然与挤压性盆地或前陆盆地的认识出现了矛盾，2004年李成明等根据吐哈盆地中二叠统具有张性断陷回返的构造地层格架特点提出了断陷盆地的认识^[13]，2006年方世虎等研究认为准噶尔盆地二叠系具有断陷充填特点及相应的火山岩地球化学证据^[14]。越来越多的二叠系、石炭系火山岩地球化学研究共同表明，3个盆地及其周缘山系的火山岩均既具板内裂谷特点，又有俯冲带岛弧特点^[31-37]，指向活动大陆边缘弧后拉张环境，但是由于缺少同期洋盆存在的区域地质直接证据，多数认为属于造山期后陆内伸展裂陷的裂谷环境。石炭纪、二叠纪双峰式火山岩、碱性花岗岩及与陆内裂谷同成分杂岩相似的超基性杂岩也表明当时处于伸展裂陷的构造背景^{[23, 38]}。

总之，吐哈盆地在石炭纪—二叠纪时，总体处于拉张应力环境。李锦轶认为，石炭纪时吐哈地块及其南缘康古尔、北缘博格达—哈尔里克整体处于活动大陆边缘^[39-40]，博格达—哈尔里克准蛇绿岩带和康古尔准蛇绿岩带代表弧后盆地（裂谷或有限洋盆）^[40-41]，沉积了巨厚的石炭系，吐哈地块则具有古陆的特点。研究区所在板块与南面的塔里木—华北板块至晚二叠世才出现安加拉和华夏植物群的混生带^[23]，因此，吐哈地块南面的古亚洲洋洋壳板块俯冲消减完毕及研究区活动大陆边缘环境趋于结束可能在晚二叠世。从这个角度，本文对二叠纪拉张应力环境是由于造山后伸展造成的观点有疑问，若是挤压造山应是区域性的，其中的伸展应是局部的，但是，地块之间与地块内部的二叠系与石炭系都具有拉张沉降的特点和近似的火山岩地球化学特点；再者，从吐哈地块上石炭统—下二叠统、中二叠统的分布来看，两者均属拉张环境沉积，前者碎屑岩—碳酸盐岩沉积分布于地块南、北边缘靠近裂谷部位，后者在地块内部的断陷有分布，后者可能属于弧后拉张的持续。

从二叠纪到三叠纪，拉张应力何时转变为挤压应力，本文认为，明显的挤压应力出现时，前期裂谷巨厚沉积区必然回返造山，并造成相邻古陆地块成为名副其实的盆地区并开始大范围的沉积，此时广盆沉积和造山磨拉石出现代表张性应力的终结。晚石炭世、早二叠世的碎屑岩、碳酸盐岩沉积和中二叠世—晚二叠世早期的沉积范围小，并且具有吐哈地块总体作为古陆和剥蚀区的特点；中二叠世、晚二叠世早期出现的粗碎屑磨拉石建造（图 3），属于张性断陷正旋回沉积，不具有造山磨拉石建造的特点。中二叠世晚期—早三叠世地层沉积范围虽然较广，但普遍为以泥岩为主的“红层”，且厚度变化小，化石稀少，显示地块—裂谷准平原化的特点。地块区显著出现广盆沉积和造山磨拉石的时期自中三叠世开始，中—上三叠统克拉玛依组“磨刀石”砂砾岩沉积范围广，与下伏上二叠统上部—下三叠统以泥岩为主的“红层”构成反旋回沉积，具有造山磨拉石的特点。

图 3

图 3 吐哈盆地艾参1井石炭系—三叠系综合柱状图 Fig. 3 Comprehensive stratigraphic column of Carboniferous-Triassic in Well Aican 1 in Turpan-Hami Basin

根据深层岩性组合和地震反射特点，吐哈盆地内部上石炭统—三叠系可以分为4个构造层，即上石炭统—下二叠统、中二叠统、上二叠统—下三叠统、中—上三叠统。本文认为，4个构造层分别对应吐哈盆地（地块）演化的4个阶段，即弧后拉张（古陆，边缘沉降）、弧后拉张后期（除边缘沉降外，古陆内部出现多个断陷）、弧后拉张结束（古陆与周围裂谷准平原化）、周围裂谷回返造山与地块区前陆盆地形成。

石炭纪时期，哈萨克斯坦板块东部边缘已经受到古亚洲洋板块的俯冲，整体处于活动大陆边缘大地构造环境。在弧后拉张应力作用下，地块和裂谷相间，自南向北依次为康古尔裂谷、吐哈地块、博格达裂谷、哈尔里克裂谷、准噶尔地块、卡拉麦里—麦钦乌拉裂谷、三塘湖地块等（图 4）。在这些裂谷、地块中，石炭系—二叠系火山岩均以钙碱性火山岩为主，也有碱性火山岩和拉斑玄武岩，并具有一致的岛弧型火山岩微量元素蛛网图特点，正好表明裂谷、地块都属于大陆边缘与洋壳俯冲有关的弧后拉张环境。有研究者根据火山岩地球化学特点认为，博格达弧后盆地始于泥盆纪^[42]。臧遇时等^[43]对全球蛇绿岩的研究认为蛇绿岩可以形成于威尔逊旋回的各个阶段，可以形成于非洋壳区。对于卡拉麦里蛇绿岩分布区，李锦轶^{[23, 44-45]}研究认为其为泥盆纪初期打开的弧后盆地或有限洋盆；赵恒乐等^[46]根据蛇绿岩被上泥盆统不整合覆盖的特点，认为石炭纪时可能为大陆裂谷环境；赵磊等^[47]根据蛇绿岩带两侧志留系、泥盆系、石炭系滨浅海沉积的相似性研究认为，晚古生代此处不存在大洋。

图 4

图 4 吐哈盆地石炭纪沉积古地理示意图 Fig. 4 Sedimentary paleogeographic map of Carboniferous in Turpan-Hami Basin

吐哈地块南、北山系均见巨厚的石炭系，石炭纪为裂谷区，北为博格达裂谷—哈尔里克裂谷，南为康古尔裂谷（图 5、图 6），沉积岩性组合为海相的碳酸盐岩、碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩，其中上石炭统厚度最大超过2500m。地块内部的南部艾参1井等井钻探厚度达600~1200m，地层厚度向地块内部变小（图 7），向地块内部方向，碳酸盐岩、碎屑岩厚度急剧变小。估计地块内部大部分地区有陆上火山岩、火山碎屑岩沉积，同时也充当南、北裂谷沉降区的物源区。

图 5

图 5 吐哈盆地构造格局演化平面图 Fig. 5 Plane map of structural framework evolution of Turpan Hami Basin

图 6

图 6 吐哈盆地演化剖面图 Fig. 6 Structural evolution profile of Turpan-Hami Basin

图 7

图 7 吐哈盆地南部南北向地震剖面图（剖面位置见图 5） Fig. 7 NS direction seismic profile of the southern Turpan-Hami Basin (profile location is in Fig. 5)

吐哈地块内部除台北凹陷之外钻遇下二叠统的井较多，一般没有完全揭示，除地块西南部（如艾参1井）外，主要为陆上火山岩，地震反射同相轴延伸距离短，“火山锥”反射结构大多不明显。地块南、北边缘为碎屑岩、火山岩与火山碎屑岩互层，可见碳酸盐岩，厚度可超过1200m，总体仍反映地块古陆周围为主体沉降区的特点。

中二叠世属于弧后拉张后期。随着弧后拉张的继续，在地块内部产生裂谷的雏形——断陷。吐哈地块内部在中二叠世发育多个相互分隔的拉张断陷，但岩浆活动明显比早二叠世少。吐哈地块南部自东向西已揭示伊拉湖断陷、鲁克沁断陷、沙泉断陷、南湖断陷等，北部的断陷分布不清。由于与石炭纪类似仍属拉张应力环境，推测中二叠世吐哈地块南、北边缘仍为裂谷区，目前南北山系中二叠统分布较少，应是中三叠世—第四纪长期剥蚀的结果。各断陷中二叠统厚度一般为200~400m，伊拉湖断陷厚度较大，可达1800m。

地块内部的中二叠世断陷沉降区无疑有利于烃源岩的沉积，并且由于周围裂谷在中三叠世挤压回返造山后总体地块区沉降，部分断陷的中二叠统断陷得以深埋并保存，成为重要的有效生烃区，如台北凹陷中的断陷；同时由于张性应力在中三叠世以后转变为挤压应力，部分断陷回返，如伊拉湖断陷（图 8）、鲁克沁断陷（图 5）等均回返成为正向构造带。与地块区对应的裂谷区更是石炭系—二叠系烃源岩沉积有利区，并且范围广，但是由于中三叠世以后成为挤压应力释放区全面回返，难以保存和深埋。

图 8

图 8 吐哈盆地西南部南北向地震剖面（剖面位置见图 5） Fig. 8 NS direction seismic profile of the southwestern Turpan-Hami Basin (profile location is in Fig. 5)

晚二叠世中期，洋壳俯冲完全结束，洋盆完全关闭，弧后拉张机制消失，原裂谷区和地块区差异沉降不明显，裂谷与地块准平原化，地块区原始沉积范围较前期变大。在晚二叠世中期—早三叠世，吐哈地块原始沉积的范围较前期明显扩大，但以“红层”为显著特点，化石稀少，以泥岩为主夹少量的砂岩、砂砾岩，横向分布较稳定，岩性与厚度变化总体较小，层序旋回和区域性储盖组合不明显，不具有明显差异沉降的特点，可以谓之真正的“准平原化”。该时期沉积的地层划分为仓房沟群（图 9），现今主要分布在台北凹陷及其南侧和哈密坳陷，残余厚度一般为200~500m。吐哈盆地西部、西南部及了墩隆起在侏罗纪及其以后长期作为物源区被剥蚀。

图 9

图 9 吐哈盆地仓房沟群残余厚度图 Fig. 9 Residual thickness map of Cangfanggou group in Turpan-Hami Basin

在中二叠世末古亚洲洋关闭后，从洋—陆碰撞逐渐转变为陆—陆碰撞；中三叠世开始，由于陆—陆碰撞的加剧，先期沉积巨厚的大陆边缘裂谷成为挤压应力主要释放区并开始全面回返造山，原裂谷区几乎全面缺失三叠系且古生界开始遭受剥蚀；而在地块区则相对沉降成为沉积主体区，吐哈地块在中三叠世开始广泛沉积，大套砂砾岩广泛分布，与前期的“红层”构成反旋回，属于经典的磨拉石建造。虽然经过侏罗纪以来的长期改造与剥蚀，中—上三叠统仍大范围分布（图 10），主要在南部、了墩隆起和西北部的布尔加凸起、葡萄沟凸起等缺失，厚度一般为400~800m，东部的三堡凹陷残余厚度较大，最大可超过2000m。

图 10

图 10 吐哈盆地中—上三叠统残余厚度图 Fig. 10 Residual thickness map of Middle-Upper Triassic in Turpan-Hami Basin

吐哈盆地南面的康古尔裂谷回返形成的造山带，存在东西向大规模深埋高温高压、弱应力条件下形成的韧性剪切带，已测得下石炭统韧性剪切变形最晚年龄为242.8Ma（即中三叠世初）^[48]，恰好证明深埋和弱应力条件的终止最早在中三叠世初，即大规模回返变浅、强烈挤压造山应在此之后。

随着裂谷回返造山的持续，晚三叠世末—侏罗纪，吐哈地块在靠近造山带部位形成山前坳陷，地块区从此开始了类前陆盆地阶段，发育以山前坳陷为主的多期沉降区；侏罗纪末以后，主要在台北凹陷叠置沉降区开始形成前陆冲断带构造体系。当然，由于吐哈盆地周围有若干造山带，盆地边缘何处、何时、能否发育山前坳陷沉降区，取决于这些山前带的活动节奏及其之间的“博弈”。例如，吐哈盆地在中三叠世大规模粗碎屑沉积之后，晚三叠世—早侏罗世在东北部哈尔里克山前缘、西北部博格达山前缘、西南部觉罗塔格山前缘分别形成三堡凹陷、台北凹陷、托克逊凹陷等山前坳陷沉降区主体；中、晚侏罗世则是在盆地北部博格达山、哈尔里克山前形成台北凹陷、三堡凹陷山前坳陷沉降区主体。这些山前坳陷沉降主体区是烃源岩发育的有利部位。

从石炭纪到三叠纪，吐哈地块区经历了弧后拉张到陆—陆碰撞大地构造环境的巨大改变，原型盆地从裂谷边缘到陆内断陷再到前陆盆地，地层分布特点迥异。再者，上覆侏罗系—第四系前陆盆地的叠置，使原型盆地受到明显改造，深层地质结构更加复杂，并形成现今构造单元格局。影响原型盆地改造的主要因素为应力变化和上叠盆地的演化特点。

石炭纪—二叠纪的张性应力在中三叠世开始转变为挤压应力，其中，三叠纪末和侏罗纪末两期较强的挤压应力对石炭系—二叠系原型盆地进行了明显的改造。挤压应力对中二叠统张性断陷的改造最为明显，在吐哈盆地南部，伊拉湖断陷、鲁克沁断陷等断陷的控制断裂在三叠纪末至今由正断层转变为逆断层，使断陷大幅度回返抬升，并失去大量有效生烃的深埋条件。中—上三叠统广盆沉积受三叠纪末挤压应力作用产生的吐鲁番断裂、塔克泉断裂、三道岭断裂等逆断裂影响，逆断裂上盘遭受广泛剥蚀，并分别形成葡萄沟凸起、塔克泉凸起、了墩隆起等。

晚三叠世—第四纪总体北深南浅的前陆盆地不对称沉降对石炭系—三叠系原型盆地进行了长期、大范围改造。在吐哈盆地南部和了墩隆起，主要自三叠纪末开始，南部的三叠系—中二叠统剥蚀殆尽，加之侏罗系—第四系厚度小或部分层位沉积缺失，石炭系埋深浅，石炭系海相烃源岩基本不具备深埋大量生烃条件。在盆地西南部托克逊凹陷和东北部三堡凹陷，在晚三叠世—早侏罗世为前陆坳陷沉降有利部位，但侏罗纪末之后基本失去前陆坳陷沉降条件，甚至存在侏罗系部分剥蚀和白垩系沉积缺失，埋深较浅，上三叠统烃源岩有效生排烃量小。盆地北部的台北凹陷在中三叠世以后长期为前陆坳陷沉降部位，石炭系—三叠系保存最全，叠置埋深厚度大，有利于烃源岩的长期有效生烃。

吐哈盆地处于稳定地块区，基底构造相对简单，与周围裂谷发育的古生界巨厚海相地层相比，其古生界厚度小甚至缺失，实际上整体是作为周围裂谷的物源区并且多为陆相沉积（包括陆上火山岩），在地块周围因相对靠近裂谷区沉积厚度变大，中三叠世以后因周围裂谷巨厚沉积受挤压回返造山，并在地块区盆地靠近造山带一侧形成压陷沉降区，总体上使地块区盆地具有类似于前陆盆地的结构。

石炭纪—早二叠世的裂谷期、中二叠世的地块内断陷期、中—晚三叠世的前陆坳陷期均有利于烃源岩的沉积保存。石炭系—下二叠统发育海相暗色泥岩、石灰岩烃源岩，有利分布区主要在地块南、北边缘靠近古裂谷部位；中二叠统发育断陷湖相暗色泥岩烃源岩，主要分布在盆地内部的伊拉湖断陷、鲁克沁断陷及台北凹陷内部未落实的断陷区；在三堡凹陷北部、托克逊凹陷西南部、台北凹陷北部3个前陆坳陷沉降有利部位发育上三叠统湖相暗色泥岩烃源岩。

石炭系—三叠系具有四大“粗—细”沉积旋回，形成4套区域性储盖组合。石炭系—下二叠统，以海相砂岩、碳酸盐岩等为储层，主要以海相泥岩为盖层；中二叠统，下部的砂岩与上部的湖相泥岩形成一套区域性储盖组合；上二叠统—下三叠统，上二叠统泉子街组大套砂砾岩为储层，其上以泥岩为主的仓房沟群为区域性盖层；中—上三叠统主要以下部克拉玛依组为储层，以上三叠统湖相泥岩为区域性盖层。

石炭系—下二叠统裂谷沉积、中二叠统断陷沉积分割性强，两者的地层及烃源岩均具有多点分布的特点；中—上三叠统的沉积与烃源岩的分布因受控于多个山前坳陷沉降区同样具有多中心的特点；加之晚三叠世以来前陆盆地期的多期构造运动改造分区，有效供烃区具有“点”式分布的特点，决定了油气的“点”式分布与富集（图 11）。

图 11

图 11 吐哈盆地前侏罗纪构造单元划分图 Fig. 11 Pre-Jurassic structural units division of Turpan-Hami Basin

吐哈盆地深层已发现油气分布于托克逊凹陷、台北凹陷、库木凸起、三堡凹陷4个二级构造单元，涉及范围广，但是，目前仅发现伊拉湖、鲁克沁、鄯深、四道沟4个相互距离远、油气藏特点差别很大的油田或含油气构造。伊拉湖油田主体为三叠系背斜常规油藏，位于托克逊凹陷西南一隅较小的上三叠统烃源岩有效生烃区，三叠系储层较好；四道沟含油气构造三叠系背斜油气藏位于三堡凹陷，储层致密，以含气为主，表明作为油气源的上三叠统烃源岩演化程度较高，但由于三堡凹陷在侏罗纪末以后整体大幅抬升，该烃源岩已停止生排烃，致使三叠系油气藏油气后期供应不足，加之油气散失，油气藏压力低；鲁克沁油田位于艾丁湖斜坡库木鼻状凸起，鼻状凸起紧邻台北凹陷西部桃东沟群有效生烃区，为二叠系—三叠系大型鼻状凸起复式稠油富集带，已发现两亿吨级石油地质储量；鄯深含油构造三叠系油藏油气源来自台北凹陷中部的丘东洼陷桃东沟群有效生烃区，油藏原油为成熟度较高的稀油，油藏埋深较大，储层物性较差，构造为滑脱冲断相关背斜。

由于吐哈盆地深层油气具有“点”式分布富集的特点，油气勘探过程中应尽量落实断陷、裂谷等原型盆地部位和有利沉降区。

从石炭系到三叠系，由裂谷边缘或断陷多点局部沉积到广盆沉积，具有断—坳复合的特点，除了三叠纪末以来长期抬升的了墩隆起外，中—上三叠统广盆式沉积基本上覆盖了中二叠统断陷和石炭系裂谷沉积，中二叠统主力烃源岩得到了良好的覆盖和封存，下侏罗统煤系生烃高压层系也对石炭系—三叠系油气具有良好的分隔和封存作用，加之断—坳构造层内部桃东沟群、上二叠统、中—上三叠统发育三大套区域性储盖组合，使桃东沟群烃源岩生排的油气主要在二叠系、三叠系形成油气藏。目前已发现上二叠统、中—上三叠统两大套含油层系，其中中—上三叠统油藏居多，这与中—上三叠统储盖组合分布范围远远大于并覆盖中—上二叠统有关。

上二叠统油藏目前仅在鲁克沁油田有发现，以断陷扇三角洲前缘薄砂层背景下的断鼻—断块、断块—岩性复合油藏为主，其次为上超地层油藏。从二叠系的多断陷沉积格局看，断控沉积体系控制的大型岩性复合圈闭、断—坳结构下的大型上超地层圈闭也应是中二叠统、上二叠统有利的成藏圈闭模式，潜力较大。

石炭系—三叠系3套烃源岩在盆地内部均呈多“点”式分布，但由于三叠纪末以来挤压抬升和前陆盆地差异化的叠置改造，只有继承性的台北凹陷、托克逊凹陷、三堡凹陷沉降区成为了有效生烃区，形成3个含油气系统。其中，台北凹陷为全层系继承性沉降区，为主力生烃区。

台北凹陷是中二叠统主力烃源岩的主要沉积和保存区，自三叠纪末直至第四纪连续沉降，烃源岩持续深埋，烃源岩演化程度高，自三叠纪末以来长期生排烃，台北凹陷及其南面的艾丁湖斜坡区均成为油气运移聚集有利部位；从台北凹陷中二叠统烃源岩已进入成熟—高成熟演化阶段来看，台北凹陷油气藏类型应主要为轻质油油藏和气藏。台北凹陷北部靠近博格达石炭纪—早二叠世裂谷，可能发育石炭系—下二叠统烃源岩，但埋深太大。

托克逊凹陷、三堡凹陷在侏罗纪作为前陆坳陷鼎盛时期的重要沉降区，上三叠统烃源岩均持续深埋生烃并成藏，但是侏罗纪末以后总体上抬升，烃源岩生排烃基本处于停滞状态。

盆地南部的伊拉湖、鲁克沁、沙泉、大南湖等桃东沟群烃源岩分布区，自三叠纪末以来处于持续抬升的部位或受断陷回返变浅，均未有效排烃。盆地南部石炭系及石炭系烃源岩有利分布区受了墩隆起及艾丁湖斜坡三叠纪末以来长期抬升的影响，勘探潜力大打折扣。

台北凹陷叠合沉降区为主力生烃区，受多期叠置沉降影响，台北凹陷总体中间低、四周高，二叠纪、三叠纪形成的古构造区带多被斜坡化、鼻状凸起化。但是，中—上二叠统多断陷格局、多方向沉积体系、复杂的地层格架孕育了大量的岩性复合圈闭机会，并且在斜坡化改造过程中可形成新圈闭。同时，二叠系在从二叠纪的张性应力到三叠纪末以来的挤压应力转变过程中，也有断陷回返的构造形成机制和区带、圈闭形成机会。

鲁克沁油田所在的库木复式鼻状凸起是典型的改造复合正向区。中二叠统古断陷在三叠纪末全面回返，形成了玉北、鲁克沁构造带，并与连木沁古断陷回返及马场南古凸起等复合，形成了库木大型复式鼻状凸起。该鼻状凸起自三叠纪末形成以来，北西低、南东高的鼻状斜坡趋势持续加强，一直是北面桃东沟群有效生烃区生成的油气运聚的有利方向，并且伴随着斜坡趋势加强及其构造变动，油气长期在地层结构复杂的二叠系及三叠系中输导、调整，最终形成了现今多含油气层系、多圈闭类型的复式斜坡鼻状凸起油气富集带（图 12）。

图 12

图 12 吐哈盆地鲁克沁稠油聚集带东西向二叠系—三叠系油藏地质剖面图 Fig. 12 EW direction geological section of Permian-Triassic oil reservoir in Lukeqin heavy oil accumulation zone in Turpan-Hami Basin

石炭系—下二叠统在吐哈地块南、北相对靠近古裂谷边缘沉积区沉积厚度较大，烃源岩沉积相带相对较好。其中，西南部有台地碳酸盐岩和大套暗色泥岩沉积，但埋深偏小，普遍未成熟—低成熟，可以考虑在成熟度较高部位进行评价研究；北部台北凹陷因靠近博格达古裂谷区，石炭系—下二叠统烃源岩发育条件应较好，但埋深普遍较大，还没有钻井揭示石炭系—下二叠统烃源岩，烃源岩具体的有利沉积相带不清，但在埋深较小构造的勘探中值得关注和兼顾。盆地东部哈密坳陷钻井与地震资料已基本证实石炭系—下二叠统普遍为陆上火山岩，不利于烃源岩发育，前景很小。

中二叠统发育多个相互分隔的断陷，断陷作为典型的差异沉降类型，有利于烃源岩的沉积。台北凹陷为古生界—新生界继承性沉降区，有利于中二叠统烃源岩的保存和深埋生烃。以中二叠统为烃源岩，已发现鲁克沁稠油富集带和鄯深稀油油藏，但作为其油气源指向的台北凹陷深埋区的断陷格局还没有证实。针对大面积的台北凹陷区，可以考虑深井风险勘探，多种资料综合分析深层地层格架、落实经过叠置改造后的区带，探索断陷结构背景下的岩性油气藏、地层油气藏及高成熟油气藏等。

吐哈盆地西南部的托克逊凹陷、东北部的三堡凹陷在晚三叠世—早侏罗世为类前陆坳陷优势沉降区，发育烃源岩，均已发现油气，其中三堡凹陷生烃区较大，针对特低渗透油气，有待通过工程技术实现有效突破。台北凹陷上三叠统也属于类前陆坳陷沉降区，利于烃源岩发育，值得关注和兼探。台北凹陷三叠系全面覆盖石炭系—二叠系及其烃源岩，也是石炭系—二叠系油源油气运聚指向的有利层位。

（1）从原型盆地的角度看，吐哈盆地深层上石炭统—三叠系是活动大陆边缘的地块从弧后拉张到陆—陆碰撞结束的比较连续的、完整的记录，经历了古陆到盆地，自下而上形成了4个地层结构具有明显差别的构造层：石炭纪—早二叠世，在弧后拉张背景下，吐哈地块作为古陆区，其南、北发育裂谷，在古陆南、北边缘靠近裂谷部位发育海相地层及烃源岩；随着弧后拉张的继续，断陷沉降机制波及古陆内部，中二叠世在地块区形成多个相互分隔的断陷并发育湖相烃源岩；随着洋壳俯冲结束导致弧后拉张机制的结束，在晚二叠世—早三叠世，裂谷、断陷沉降不再持续，导致裂谷与地块准平原化；大洋关闭之后逐渐进入陆—陆碰撞，中三叠世地块周围裂谷回返造山，地块相对沉降并进入广盆沉积阶段和前陆盆地阶段。

（2）吐哈盆地深层受到侏罗系—第四系前陆盆地巨厚构造层的叠置，张性沉降地层格架受到长期挤压应力的改造，深层构造格局发生了很大改变，以台北凹陷为主的叠置沉降区及其周围是油气勘探的有利部位，与反转正向复合区带、断—坳复合地层格架等有关的油气藏与油气聚集带类型具有较好的油气勘探前景。