深层油气资源是保障国家能源安全的重要战略接替领域,塔里木盆地作为我国西部最大的含油气盆地,地质条件复杂,经历了多期构造运动与多期油气充注,传统恢复油气成藏过程方法的有效性十分有限。塔河油田位于盆地内塔北隆起,是盆地内最重要的油田之一,其深层奥陶系碳酸盐岩油藏油气性质多样且经历了多期油气充注,现今油藏主成藏期长期以来一直存在争议,是研究复杂地质背景下深层油气运聚机制的天然实验室。(图1)。

图1塔河油田构造位置与油气性质分布图
本研究基于分子地球化学、流体包裹体分析、原位方解石U-Pb定年与原油Re-Os定年技术,在绝对年龄格架下重建了塔河油田北部艾丁于奇地区以及南部托甫台地区奥陶系深层油气成藏过程,特别是通过同位素定年技术限定了生烃及充注事件的绝对时间,弥补了传统盆地模拟等方法受热史及埋藏史准确性限制的缺陷。
研究区北部重质油在海西早期经历了构造抬升导致早期充注原油遭到破坏,原油Re-Os定年结果表明现今储层中的原油主要生成时间为海西晚期,直接证明了现今油藏的主成藏期为海西晚期(图2)。南部中轻质油保存条件较好,多期充注事件对现今油藏均有贡献,海西晚期及以后烃源岩演化程度较高,生成原油中Re和Os的含量较低,储层现今原油Re-Os年龄限定了第一期原油生成事件的绝对时间(图2)。该成果建立了"绝对年龄格架下重建油气成藏过程并准确识别现今油藏主成藏期"的新方法,对深化复杂叠合盆地深层油气成藏理论及指导塔里木盆地深层油气勘探具有重要意义。

图2塔河油田深层奥陶系储层油气成藏事件图
研究成果近期发表在地学领域重要期刊GSA Bulletin和Geoscience Frontiers,通讯作者为中国石油大学(华东)田金强教授和郝芳教授,第一作者为博士生解洪磊,中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室为第一署名单位。研究获国家重点研发计划、国家自然科学基金及深层油气全国重点实验室项目资助。
论文信息:Honglei Xie, Jinqiang Tian, Fang Hao, Fuyun Cong, Yongli Liu, Zhibin Xiao, Zhiyi Tian, 2026, Main hydrocarbon accumulation period and process of deep reservoirs in the Tahe oil field, Tarim Basin, northwestern China: Insights from molecular geochemistry, fluid inclusions, and U-Pb and Re-Os geochronology. GSA Bulletin, doi: 10.1130/B38493.1.
Honglei Xie, Jinqiang Tian, Fang Hao, Fuyun Cong, Zhen Li, Yongli Liu, Zhibin Xiao, Zhiyi Tian, 2026, The deep hydrocarbon accumulation process in the Tuoputai area, Tarim Basin: Constraints from calcite U-Pb and crude oil Re-Os dating. Geoscience Frontiers, doi: 10.1016/j.gsf.2026.102327.