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本论文研究区位于塔里木盆地塔河地区,以志留系柯坪塔格组—石炭系巴楚组碎屑岩为目的层,通过构造地质背景分析,塔里木板块内部近南北向的隆坳格局形成于中奥陶世末的加里东中期构造运动,而后发生于晚泥盆世的海西早期运动使塔北(沙雅)隆起抬升、变形、遭受规模空前的剥蚀,并在原来近南北向构造格局的基础上叠加了近东西向的构造影响,形成了近东西向的阿克库勒凸起,对塔河地区古生界碎屑岩的分布起了重要的控制作用。综合岩芯观察、测井解释、岩石薄片分析及前人研究成果,塔河地区古生界碎屑岩在纵向上经历了志留系有障壁滨海—泥盆系无障壁滨海—石炭系海陆交互～有障壁滨海的演化。志留系发育有障壁滨海,下志留统除海侵时期为浅海陆棚沉积外,在纵向上叠置发育潮坪沉积。泥盆系发育无障壁滨海,上泥盆统东河塘组为海滩沉积。下石炭统向上发育了入海的辫状河三角洲—泻湖—盐湖—咸化泻湖沉积。以P.R.Vail等人的层序地层学原理和分析技术为指导,综合年代地层、岩石地层、生物地层、地震地层及前人研究成果,在识别出沉积体系类型基础上,识别出了造山角度不整合、隆升不整合及侵蚀不整合等层序界面。将塔河地区志留系柯坪塔格组—石炭系巴楚组划分为1个一级层序、2个二级层序、5个三级层序,三级层序的底界均为Ⅰ型层序。SQ1相当于志留系柯坪塔格组下段～中段,SQ2相当于柯坪塔格组上段,SQ3相当于塔塔埃尔塔格组下段～上段,SQ4相当于泥盆系东河塘组,SQ5相当于石炭系巴楚组。并分析了层序演化的主要控制因素,总结了塔河地区古生界碎屑岩层序体系域及沉积模式。综合分析层序地层、沉积、储集特征及油气研究成果认为,纵向上塔河地区古生界碎屑岩储层主要有4套:即志留系SQ1-LST(柯坪塔格组下段)潮坪砂岩;志留系SQ2-LST(柯坪塔格组上段)潮坪砂岩;泥盆系SQ4-LST(东河塘组)海滩砂岩;石炭系SQ5-LST(巴楚组砂砾岩段)辫状河三角洲砂岩。相对最好的储集层段是志留系柯坪塔格组上段(沥青砂岩段)潮坪砂岩储层,其次为泥盆系东河塘组海滩砂岩,志留系柯坪塔格组下段潮坪砂岩储层和石炭系巴楚组砂砾岩段辫状河三角洲砂岩储层较差。