油气成藏及成藏期
1.烃源岩的演化与聚集期
烃源岩演化和降解的产物是油气藏形成的物质基础。烃源岩主要生油阶段也是油气供应的鼎盛时期，其他条件是最有利的成藏期。因此，可以根据烃源岩的生烃演化过程、产物和产量来判断成藏期。
根据塔北不同构造区几套烃源岩的油气演化阶段(表5-1)，可以大致确定成藏期。
库车坳陷三叠系和侏罗系烃源岩目前大部分地区处于主要生油阶段，只有东部侏罗系略欠成熟，西部三叠系较成熟，因此其成藏期主要为喜马拉雅期。
表5-1塔北烃源岩演化及成藏期和烃源岩聚集期
阿瓦提断陷多套烃源岩具有供油能力，下古生界烃源岩主要在海西期供油，后期也有高成熟油气；石炭纪一直是燕山期，三叠纪是喜马拉雅期。从阿瓦提构造演化特征来看，其主要成藏期应为燕山晚期-喜马拉雅期。
曼加尔凹陷为塔北主要物源区，下古生界主要供油期为加里东中期海西早、晚，其次为高成熟油气供应期，石炭系、三叠系供油期以喜马拉雅期为主，因此加里东中期、海西早、晚应存在正常原油-高成熟油气成藏期，其次为高成熟油气成藏期，其中喜马拉雅期与石炭系、三叠系正常油气成藏期叠加。
沙雅凸起成藏期相对复杂，原因在于:①凸起本身的规模、质量和供油能力不如凹陷；②海西早期和晚期隆升对烃源岩破坏严重，聚集了油气；(3)隆升后长时间丧失了供油能力，因此除了来自自身的部分外，隆起区的油源供给主要与坳陷区的供给有关，后期叠加了下古生界二次生油的部分油源。因此，沙雅隆起经历的成藏期(自给、他源和二次生油)包括海西早期和晚期、海西期后高成熟油气成藏期和燕山晚期-喜马拉雅期多烃成藏期，其中海西期和喜马拉雅期成藏期较大。
根据烃源岩的演化，塔北油气成藏经历了海西早期、海西晚期、印支期、燕山期和喜马拉雅期五个阶段，其中海西期为主要坳陷期，燕山-喜马拉雅期为主要隆起期。
二。油气的成因类型和聚集期
油气成熟度、成油母质类型和表生变化可为成藏期的判断提供依据。
研究表明，塔北地区见到的油气(包括沥青)主要是以腐泥有机质为母源的高成熟油气和以腐泥有机质为母源的低成熟油气。前者主要来自下古生界奥陶系，后者来自中生界三叠纪和侏罗纪。提供如此成熟油气的奥陶系烃源岩演化阶段主要是从坳陷的海西早期和隆起的喜马拉雅期二次生油开始。从油气的表生转化来看，主要的失效期为海西早、晚和燕山晚期，有非构造因素。因此，成藏期应主要在海西早期和晚期及燕山-喜马拉雅期；陆相烃源岩(包括海陆交互相的石炭纪)主要生油期为喜马拉雅期，其成藏期除阿瓦提石炭纪外只能是喜马拉雅期。显然，无论是烃源岩的演化，还是油气的成因特征，都说明塔北地区虽然有多期成藏，但重要的成藏期是海西期和燕山-喜马拉雅期。早期油气主要分布在坳陷区，晚期油气是隆起区的主要勘探目标。
3.储层沥青与成藏期
储层沥青是储层原油表生变异和改造的产物。根据储层沥青的有机地球化学特征和赋存空间在成岩变化序列中的位置，确定石油的进入时间，从而划分成藏期。
塔里木盆地北部多次构造运动形成的多期多层储层沥青揭示了多期成藏的历史。
15钻井由寒武系-下白垩统沥青不同层位的芳烃稳定分子化合物组成，按其组合类型可分为五种类型(图5-1)。储集空间的发生发展及其在成岩变化序列中的位置研究表明，它们主要发育在五个时期(图5-2)，两者是对应的。很明显，塔北历史上发生过5次。
图5-1塔里木盆地储层沥青与储层原油芳烃稳定分子化合物组成对比图5-1塔里木盆地储层沥青与储层原油芳烃稳定化合物组成对比
图5-2阿克库勒沙14井奥陶系综合成岩模式及进油期图5-2阿克库勒沙14井下奥陶统综合成岩模式及进油期图。
(根据叶德胜1992和邱1994综合资料，该井在第三、四期进油中未发现油，仅为示意图)。
第一期—海西早期:以沙30井—上奥陶统含沥青生物碎屑粉砂岩、沙21井和哈1井含沥青砂岩为代表。芳烃稳定分子化合物具有“六高一低”的特征，丁基萘、硫芴、三联苯、二甲基菲、芘高，3，5-二甲基菲、2，6-二甲基菲极低，与塔东1井寒武系盆地相黑灰色硅质泥岩类型一致，表明油源主要来自寒武系盆地相-下奥陶统；储集空间为成岩序列中较早发育的渗碳体溶孔(绿泥石缘和白云石粒间溶孔)，平均充填率约为4%，局部富集面积可达10% ~ 20%。期后的重结晶充填表明水环境的开启，导致原油氧化。沙30井含沥青生物碎屑砂岩荧光薄片证实储层后期溶蚀形成新的孔洞。
第一期进油时间大致在泥盆纪末海西旋回早期，也是塔北第一次大规模油气聚集期。哈1井志留系288米厚的沥青砂岩上覆石炭系，储集性能好，无沥青显示，从宏观上也证明它们形成于海西早期。
第二期—海西晚期:以塔中1井、沙14井、沙9井、沙23井奥陶系溶层沥青灰岩和东河2井泥盆系沥青砂岩为代表。与第一期沥青相比，柳高中三甲基萘、硫芴和三联苯的丰度降低，并被菲、2-甲基菲、3，5-二甲基菲、2，6-二甲基菲和三甲基菲取代，表明有新油源渗入，根据油气演化，新油源只能来自奥陶系。该期储集空间属于早中期粘土矿物胶结后剩余的原生孔隙。东河2井见到的沥青是在应时局部次生生长和碳酸盐矿物充填后的溶孔中充填的。下奥陶统普遍表现为缝合线状的裂缝溶解。根据李南浩(1992)的研究，其形成时代属于海西晚期。
海西晚期从油源角度看应该是大规模的石油聚集成藏期。目前储层沥青主要是剥蚀面附近的残留物，不能完全反映该时期的成藏规模。
第三阶段——印支期——燕山早期:以沙5井三叠系与石炭系不整合面上下含沥青(或重油)砂砾岩为代表。芳香烃稳定分子化合物的组成与前两相的组成有很大不同。低分子量的前半部分的分布曲线显示出下降的斜率，而后半部分仍然类似于第一和第二相的分布曲线。整体表现为高硫芴、高1-甲基菲、低芴、低三甲基菲。高硫芴一般代表海洋泻湖环境，在甲基菲的四种不同构型中，1-甲基菲，即1-甲基菲的成熟度最低，因此可能代表新的低成熟石炭系油源的渗入。储集空间为粘土矿物胶结物和局部方解石胶结物充填的溶孔，表明沥青的充填时间应在三叠纪沉积之后，相当于印支期-燕山早期的产物。
图5-3塔北不同构造部位现今原油和早期沥青芳烃稳定分子化合物组成对比图5-3塔北不同构造层次现今原油和早期沥青芳烃稳定化合物组成对比。
值得注意的是，第三期所见的储层沥青只是显示了一个成藏过程。从区域上看，能为该期提供一定规模油源的仍是下古生界，提供的油气产品应以高成熟度油气为主。石炭系和三叠系烃源岩在该时期不具备大规模的供油能力，隆起区下古生界此时也不具备二次生油的热效应，因此该时期成藏规模相对较小。
ⅳ期—燕山晚期:以沙15井白垩系沥青砂岩、下奥陶统沥青灰岩、沙17井三叠系沥青砂岩为代表。芳烃稳定组成较ⅰ、ⅱ、ⅲ期有较大提高，反映新油源组分的3-甲基联苯、甲基二苯并呋喃、荧蒽等化合物明显增加，高菲、高甲基菲、高二甲基菲的组合取代了代表下古生界油源特征的丁基萘、三联苯、二甲基菲三种特征分子。储集空间为砂岩的粒间溶孔，沥青充填面孔隙度可达65438±0.5%。含沥青白云岩的下伏沥青存在于受断裂控制的张性裂隙——亮白云岩脉的溶孔和裂隙中。
除了上述按储层沥青划分的四个地质历史成藏期外，塔北地区还发现了油气藏，其中大部分是喜马拉雅成藏期的产物，也是最后一个成藏期(ⅴ)。喜马拉雅原油和早期储层沥青在几个主要含油气层的稳定分子化合物组成有显著差异(图5-3)。
根据烃源岩、油气成因类型和储层沥青的研究，本区油气成藏有五个阶段:海西早期、海西晚期、印支-燕山早期、燕山晚期和喜马拉雅期，其中海西期和燕山晚期-喜马拉雅期油气成藏规模最大。海西期油气聚集的有利区带应为凹陷内的低隆起区，而晚期油气主要分布在隆起区和凹陷内边缘断裂带的高隆起部分。