导读：（一）中新元古代拗拉槽发育时期吕梁运动之后，华北克拉通进入相对稳定的沉积盖层发育时期，直到古生代末。其间，地壳运动以地块升降运动（造陆运动）为主，形成多期沉积间断与区域性平行不整合接触关系。中元古代（1800～1000Ma），华北地台大部分
（一）中新元古代拗拉槽发育时期
吕梁运动之后，华北克拉通进入相对稳定的沉积盖层发育时期，直到古生代末。其间，地壳运动以地块升降运动（造陆运动）为主，形成多期沉积间断与区域性平行不整合接触关系。中元古代（1800～1000Ma），华北地台大部分地区处于陆内深湖—滨浅海环境，发育较强烈的裂谷作用、海底火山喷发与同沉积断裂活动，部分地区发育区域性浅变质作用，还有部分地区长期处于隆起剥蚀环境。但中元古代华北地台的地壳裂陷没有发展演化成古大洋环境，仅形成比较典型的古拗拉槽。新元古代，华北地台转变为稳定的滨浅海沉积环境（1000～800Ma）和稳定的风化剥蚀环境（800～600Ma）。
中元古代（1800～1000 M a），华北地块地壳差异运动仍比较强烈，总体处于拗拉槽（拗拉谷、古裂谷）演化阶段，形成若干裂陷中心。阴山与燕山拗拉槽呈近东西向，发育长城群和蓟县群近万米的巨厚滨浅海相碎屑岩－碳酸盐岩－泥质岩建造。
长城群地层单元自下而上依次为常州沟组砂砾岩、串岭沟组页岩、大红峪组石英岩夹砂岩、高于庄组白云岩和燧石条带灰岩，蓟县群地层单元自下而上依次为杨庄组紫色页岩、雾迷山组白云岩和白云质灰岩、洪水庄组砂页岩、铁岭组灰岩夹页岩。中元古代早期，局部发育比较强烈的海底火山喷发，如燕山地区大红峪组夹有多层海底中基性火山岩，在辽东北铁岭地区尚发育中元古代枕状熔岩。长城群高于庄组与蓟县群雾迷山组沉积期间，古浅海环境曾发育茂盛的早期藻类和蠕虫生物，形成厚度巨大的叠层石灰岩，局部形成叠层石岛礁。
中元古代以大同－沽源断裂与郯庐断裂为界，华北拗拉槽系自西向东分为三段，即西段的狼山－白云鄂博拗拉槽、中段燕山－辽西拗拉槽及东段的泛河拗拉槽。这些拗拉槽均发育于古克拉通基础之上，地层与沉积作用有一定的可对比性，但在各自发育时期与空间上拗拉槽展布特点与建造类型都存在一定的差异性，反映了华北地台中元古代裂谷作用时空不均匀性特征。
西段阴山拗拉槽系包括狼山－白云鄂博与渣尔泰拗拉槽，呈东西向线性展布，东西长大于500km，南北宽约100km，两侧均受近东西向同沉积断裂所控制（图3-10）。该拗拉槽形成时代可能较燕辽拗拉槽系早。北部的白云鄂博拗拉槽沉积厚达9000m的白云鄂博群含铁－稀土沉积建造，夹有尖山组碳酸岩－中基性火岩系；而南部的渣尔泰拗拉槽沉积了厚达3200m的渣尔泰群含铁碳酸盐岩－碎屑岩建造、书记沟组夹有偏碱性中基性火山岩（王楫等，1989）。二者的沉积环境以滨浅海相为主，一些地段具半深海古环境，形成多个碎屑岩－碳酸盐岩－泥质岩沉积旋回。渣尔泰群与白云鄂博群形成之后，经历了一次较强烈的地壳运动（渣尔泰运动），使白云鄂博群与渣尔泰群发生绿片岩相浅变质作用和褶皱变形、韧性剪切变形；这次地壳运动时代约为1400Ma。1400Ma后，形成什那干群滨浅海相碎屑岩－碳酸盐岩－泥质岩系，其厚度较小，末变质，呈角度不整合覆于拗拉槽阶段地层之上，属典型的稳定盖层沉积。
中段燕辽拗拉槽总体上呈北东东向展布，明显受张家口－承德－北票同沉积断裂所控制。其中新元古代沉积地层厚达万米，其裂陷中心在蓟县—朝阳一带，北部沉积厚，向南向西沉积厚度具有逐步变薄的趋势（图3-10）。沉积地层自下而上依次为长城群、蓟县群，属一套滨浅海相沉积建造，在中元古代早期形成大红峪组偏碱质中基性海底火山岩系。该裂陷中心四周被隆起带所包围，它们大部分为水下隆起。裂陷作用始于1800Ma，其间发育多次上升运动；如1400Ma发生的滦县运动，造成蓟县群与长城群之间的沉积间断与平行不整合；1000Ma发生的芹峪运动，造成青白口群与蓟县群之间的沉积间断与平行不整合。新元古代下马岭组沉积之后，景儿峪组海绿石石英砂岩建造的广泛超覆，标志着本区开始转入稳定的克拉通盖层发育阶段。
东部泛河拗拉槽分布于郯庐断裂以东地区（图3-10），其裂陷作用的开始时代较燕辽拗拉槽晚，缺失长城纪常州沟期、串岭沟期与团山子期沉积，裂陷沉积作用自长城纪大红峪期开始。裂谷期形成的长城群大红峪组、高于庄组、蓟县群为一套碎屑岩－碳酸盐岩系，其沉积特征、地层时代与燕山拗拉槽有很大的一致性，也存在一定差异性，如泛河拗拉槽雾迷山期发育枕状中基性熔岩，反映这一时期的活动性较大。泛河拗拉槽结束时代为中元古代末，燕辽运动（1000Ma）之后形成殷屯组粗碎屑岩，其岩性特点类似于后造山期磨拉石建造。
东段胶东地区、辽东南部、吉南地区、鄂尔多斯与太行山地区，在中元古代（1800～1000Ma）长达800Ma的时期内，一直处于隆起剥蚀状态（图3-10）。经过新元古代初期燕辽运动之后，大连－复县地区形成了永宁群的磨拉石建造及细河群、五行山群与金县群的克拉通盖层；吉南浑江地区形成了白房子组磨拉石建造及细河群与浑江群的盖层沉积物。上述各期沉积建造具有良好相似性，均以较稳定的滨浅海相沉积建造为主，发育碎屑岩－碳酸盐岩－泥质岩沉积旋回。这套地层受中生代早期地壳运动的影响，局部发生了区域性浅变质作用，如旅大地区的细河群、胶东蓬莱群。
图3-10 华北地台中新元古代古构造图
1—中新元古界地层等厚线（m）; 2—第四纪覆盖区隐伏的中新元古界地层等厚线（m）; 3—同沉积古断裂；4—晚期（中新生代）断裂；5—古隆起轴；6—太古宙—古元古代变质岩剥蚀区
新元古代晚期（1000～800Ma），华北地台构造活动性进一步减小，裂谷作用不显著，地壳构造运动微弱，大部分处于稳定的滨浅海相沉积环境，形成青白口群碎屑岩沉积建造，包括早期下马岭组页岩和晚期景儿峪组砂岩，期间发生了多次海平面升降事件。约自800Ma开始，华北地台海水逐步退缩，变成稳定陆相环境，广泛发育风化剥蚀作用，形成较长时期的沉积间断与区域性平行不整合；但没有发生激烈的区域性构造变形与岩浆热事件。
中新元古代华北地台拗拉槽发展演化过程中，云台山处于中段燕辽拗拉槽的西南侧，主体属于太行山古隆起东南边缘。在中新元古代（1800～600Ma）长达12亿年的地质历史时期，云台山大部分地区长期处于隆起剥蚀状态，缺失中新元古代沉积，至寒武纪才发生广泛海侵，形成寒武系与太古宙片麻岩之间的角度不整合接触关系，在不整合面发育典型的底砾岩（图3-11）；部分地区处于滨浅海环境，形成厚度不大的中新元古代碎屑岩沉积。
图3-11 云台山八一水库寒武纪砂岩与太古宙片麻岩角度不整合接触关系（镜头向东）
（二）古生代稳定盖层沉积时期
华北地台古生代进入稳定的克拉通盖层发育阶段，早古生代早期（寒武纪—中奥陶世）曾发育宽阔的稳定浅海沉积环境，形成岩相比较均匀的寒武系—中奥陶统碎屑岩—碳酸盐岩系；早古生代晚期—晚古生代早期（晚奥陶世—早石炭世）整体上升成陆，区域性剥蚀夷平作用占主导地位，缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统沉积；晚古生代晚期为地势低平的近海沼泽或河湖沉积环境，形成中石炭统—二叠系含煤碎屑岩系。
1早古生代古构造格局
早古生代，华北地台处于古亚洲洋（板块）和秦岭古大洋（板块）之间（图3-12），与古亚洲洋之间隔以相对稳定的内蒙地轴，内蒙地轴长期处于古陆隆起剥蚀环境，华北地台处于稳定陆台或浅海环境；而古亚洲洋和秦岭古大洋长期处于活动性较强的火山－沉积环境。寒武纪—中奥陶世华北地台绝大部分地区发生海侵，形成广阔的稳定浅海沉积环境。寒武纪初期绝大部分地区仍然处于古陆剥蚀环境，早寒武世开始发生大范围的海侵事件，沉积了厚度约500 m的页岩和灰岩，先后形成府君山组豹皮灰岩、馒头组和毛庄组紫红色页岩、徐庄组页岩、张夏组鲕状灰岩、崮山组钙质页岩和泥质条带灰岩及长山组、凤山组竹叶状灰岩、泥灰岩、纯灰岩。尽管寒武纪同一时期沉积地层的岩性和岩相比较均匀，但寒武系沉积地层厚度却因受古构造控制而发生较大变化，山东西部地区寒武系厚度约740m，辽东地区寒武系厚度约为640m，豫淮地区寒武系厚度约1300m，贺兰山－六盘山地区寒武系厚度≥1000m。在太行山南部发育早寒武世中期的辛集组，太行山东部和西部发育馒头组、毛庄组的超覆相变现象。
图3-12 华北地台早古生代古构造图
1—寒武系—中奥陶统浅海沉积地层；2—寒武纪—志留纪古大洋火山－沉积地层；3—华北地台稳定古浅海沉积边界；4—同沉积断裂暨古亚洲洋边界；5—内蒙地轴隆起带；6—现代海岸线
华北地台早中奥陶世沉积了厚度约700m的沉积地层，以灰岩和白云质灰岩为主，各地岩性基本相似，代表稳定的浅海环境；局部地区如太行山地区早奥陶世处于潮上蒸发环境，形成广泛的膏盐沉积。自中奥陶世晚期开始，华北地台开始缓慢隆升，发生广泛的海退，至晚奥陶世整体上升成陆，此后长期处于古陆剥蚀环境。而华北地台两侧的古亚洲洋和秦岭古大洋，晚奥陶世—志留纪仍然处于活动地槽环境，形成厚度巨大的古海底火山－沉积地层。
2晚古生代古构造格局
晚古生代，华北地台仍然处于古亚洲洋（板块）和秦岭古大洋（板块）之间（图3-13）；北部受古亚洲大洋岩石圈板块南向俯冲的影响，内蒙地轴晚古生代构造活动性显著增强，发育比较强烈的晚古生代岩浆侵入事件和韧性剪切变形，形成大量晚古生代晚期—印支期花岗岩和近东西向展布的韧性剪切带。华北地台泥盆纪—早石炭世处于整体古陆的隆升剥蚀状态，中石炭世—二叠纪总体上处于滨海沼泽和内陆河湖沉积环境；而古亚洲洋与秦岭古大洋（古印支洋）在晚古生代早期处于海底火山－沉积环境，晚古生代晚期开始则发生了向华北地台方向的古大洋板块俯冲事件。
图3-13 华北地台晚古生代古构造图
1—石炭系—二叠系含煤沉积建造；2—志留纪一二叠纪古大洋火山－沉积地层；3—华北地台河湖沼泽含煤沉积边界；4—古大洋板块俯冲边界；5—内蒙地轴隆起带；6—含煤沉积地层等厚线（m）
华北地台于中石炭世开始，发生海侵事件，形成了不同类型滨海沉积和相对稳定的含煤沉积建造，产生中石炭统砂砾岩层与中奥陶统灰岩之间的平行不整合接触关系。华北地台中石世沉积本溪组滨浅海－陆相含煤砂岩、页岩及薄层灰岩，晚石炭世形成太原组海陆交互相含煤砂岩、页岩和灰岩；二叠纪形成陆相河湖相含煤沉积地层，包括下二叠统下部山西组砂岩、页岩及煤层，下二叠统上部下石盒子组含煤炭质页岩、砂质页岩、砂岩，上二叠统上石盒子组杂色泥岩夹砂岩及石千峰组长石石英砂岩、紫红色泥岩夹淡水灰岩与膏盐层。
华北地台晚古生代沉积厚度存在显著的空间变化，形成了若干沉积中心或次级盆地，如鄂尔多斯陆相沉积盆地、太原含煤沉积盆地、京津含煤沉积盆地和辽东沉积盆地，以鄂尔多斯内陆盆地规模最大。鄂尔多斯盆地银川沉积中心石炭－二叠系沉积地层厚度达1000～1200m，太原盆地和京津盆地石炭－二叠系含煤沉积地层厚度达800～1000m，辽东盆地石炭－二叠系含煤沉积地层厚度达800 m，其他地区包括焦作地区石炭－二叠系含煤沉积地层厚度达600～800m（图3-13）。由于中石炭世—早二叠世华北地台处于温暖潮湿的气候环境，植被茂密，成为我国北方最重要的成煤时期，形成巨量煤炭资源。自晚二叠世开始，华北地台差异构造活动性进一步增强，沉积盆地规模减小，数量增加；气候更趋干燥，发育了广泛分布的紫红色碎屑岩和石膏层，局部形成大型石膏矿。
一、上三叠统是主要的烃源岩
上三叠统煤系地层烃源岩包括煤、炭质页岩、灰—黑色泥岩和粉砂质泥岩。区域分布上，须家河组须一段、须三段的泥页岩及煤层厚度由东向西逐渐增厚，坳陷中心位于绵竹—彭县—大邑—灌县地区，泥岩厚达700余m，煤层厚达8m以上；须四上段、须五上段泥页岩厚度由北部缺失区向西、南增厚，坳陷中心亦可达700余m，煤层厚20余m，可见上三叠统烃源岩厚度大、分布广。
区内烃源岩属腐殖型（Ⅲ型）干酪根，据641块样品分析统计，泥岩有机碳含量多集中在05%～65%，有机碳平均含量普遍大于1%，其中川西平均243%，川西北为169%，川中为171%。氯仿沥青“A”含量中等，平均为00564%。
据“八五”研究成果，川西上三叠统烃源岩主要集中在须一段、须三段、须四上段、须五上段，总生气强度大于50×108m3/km2，最高达200×108m3/km2，总生气量为27634×1012m3。
由此可见，上三叠统煤系烃源岩为川西坳陷油气富集提供了雄厚的物质保障。
从隆丰1、白马2、松华2、中46井埋藏史和热演化史研究表明（图9-19），隆丰1井由于上三叠统沉积厚度大，须家河组底部在三叠系末就进入干气的生成阶段，而须家河组顶部尚未进入生油窗。中坝地区于侏罗纪末进入生油窗，白垩纪为生油高峰期，现处于成熟—高成熟阶段，须家河组底部Ro值仅096%。其他地区上三叠统烃源岩主要的生气高峰期是早白垩世—老第三纪。
可见，从纵向层段上讲，上三叠统烃源岩顶底成熟度差别较大。早白垩世时，上三叠统顶部烃源岩为低成熟阶段，底部进入生气高峰期；现今顶部相当于成熟阶段，而底部Ro达16%左右。川西地区现今须五成熟度相对较低，最低只有09（大15井），松华—白马、大兴西、平落坝等地区钻井须五上段Ro一般不超过15%，而须四上段、须三段演化程度较高（Ro＞15%），甚至接近2%。
平面上川西坳陷区处于坳陷的沉积中心，沉积速率高、厚度大，古地温梯度大，因此，该区有机质生烃较川西北地区早，热演化程度高，已达高成熟演化阶段，川西平落坝、隆丰场等地Ro已达22%以上，进入过成熟阶段；川西北、川中较低，但Ro均大于1%。
另外，从生烃强度、排烃强度平面展布上亦具有明显差别（表9-5）。
侏罗系内下侏罗统具有一定的生烃能力，但只起辅助作用，且分布局限，如大安寨组介壳灰岩对川中及关8井大安寨组油源有贡献，而川西地区侏罗系的气大部分来自上三叠统须五段（蔡开平，1999）。
图9-19 川西地区部分井埋藏史及热演化史曲线图
表9-5 四川中西部地区生、排烃强度演化表
二、川西坳陷天然气成藏模式
川西坳陷上三叠统生烃强度普遍大于50×108m3/km2，属高丰度生气区，天然气资源也很丰富，但截至目前在该区尚未发现大气田。究其原因，除勘探程度较低外，对天然气成藏模式及其富集规律性认识不足是其关键原因之所在。通过对盆地演化及天然气形成的地质条件的认识，作者认为川西坳陷至少存在三种类型天然气成藏模式。
1以断层为运移通道的构造气藏或构造岩性复合气藏成藏模式
这种类型的气藏发生在和通源断层相伴生的构造圈闭或构造－岩性复合圈闭。从构造变形特征看，主要分布在龙门山山前地带以及川西南部的龙泉山等构造带，在龙门山前缘断裂发育，构造圈闭成排、成带分布，特别是龙门山断裂带与娥眉—瓦山断裂带交会部位，断裂和局部构造发育，圈闭类型主要为构造气藏或岩性－构造圈闭。从层系上看，包括上三叠统强气藏和侏罗系气藏。
侏罗系的气源来自于上三叠统，断层及由此伴生的张扭性断裂是油气运移的主要通道，河道沙体和三角洲体系中分支河道砂体构成主要的储集体，构造圈闭和继承性古隆起上的岩性圈新闭是油气聚集的有利场所。
川西南部断裂较北部发育，除雾中山—三和场、龙泉山等地区部分断层断至地表，造成侏罗系保存条件被破坏以外，大部分地区断层对成藏起建设性作用。平落坝、大兴西、白马庙、苏码头等地区均发育有油源断裂，这些断层一般断距较大，断开了上三叠统源岩或气藏，向上断至侏罗系砂岩储层发育带，并且与断裂有关的微裂缝发育，从而既改善了储层的储集性能和孔喉的连通性，又为油气运移（特别是垂向运移）提供了通道。例如，白马庙地区大兴⑤号断层沿构造轴线延伸，把整个构造分成大致对称的两部分，长度175km，落差范围60～270m，断开层位J3p—T2l4，对蓬莱镇组天然气的成藏具重大影响。再如大兴西中下侏罗统气藏，天然气组分及碳同位素分析表明气源来自遭断层破坏的须四下段气藏，天然气沿断层面向上运移，断层面附近和裂缝发育的构造高部位的有利沙体将成为天然气重新聚集的场所。
按照后期构造改造的程度不同，尤其是断裂作用的强弱及其对气藏形成的影响，可分为三种亚型。
（1）平落坝型
断层沟通上三叠统源岩和侏罗系储层，但断层未通到地表，侏罗系剥蚀弱，上覆有白垩系和老第三系地层，侏罗系保存条件较好。如平落坝、白马庙侏罗系气藏（图9-20）。
图9-20 大兴西侏罗系沙溪庙组气藏成藏模式
（2）观音寺型
断层切割到地表，但气藏未暴露，由于侏罗系储层沙体的不连通性使气藏得以保存至今。如观音寺、三皇庙气藏（图9-21）。该类气藏受到一定的破坏，上覆地层较薄，气苗较发育。
图9-21 三皇庙侏罗系沙溪庙组气藏成藏模式
（3）三大湾型
浅层气藏受构造作用强烈，进一步的抬升和断裂的破坏作用，使天然气散失殆尽，侏罗系大部地层出露地表，如高家场、油罐顶、三大湾等构造。该类气藏在川西南部裂缝发育地区分布较广，规模较大。
2地层尖灭带沙体上倾尖灭气藏成藏模式
在坳陷前缘隆起斜坡部位，由于地层向前缘隆起顶部发生地层超覆，易于形成沙体上倾尖灭岩性岩性气藏。川西坳陷形成初期（须一段—须三段沉积期），在川中与川西的过渡带发育上三叠统须一段至须三段的地层尖灭带，且长期处在深坳陷油气向川中隆起带运移的过渡带，具备形成沙体上倾尖灭气藏地质条件。
（1）尖灭带的分布范围
根据对川西北—川中地区的地震剖面解释，结合该区已有钻井资料分析，已有成果均揭示出川西北地区的须家河组须一段—须三段往川中方向尖灭。从须二段尖灭带位置来看大体在南充泸溪—蓬溪—蓬莱镇—土桥镇一线。地层的尖灭与前陆盆地深坳陷不断下沉和前陆隆起的不断隆升有关，属于同构造期不整合类型。
（2）尖灭带须二期岩相古地理与储集层特征
须二期整体沉积格局受双物源控制，靠近龙门山为扇三角洲沉积，往川中方向逐渐变为滨浅湖相沉积，同时从川中往川西也发育三角洲沉积。尖灭带位置沉积相的展布格局是：射洪及其以西为浅湖（湖湾）—半深湖泥页岩夹粉砂岩相区（Ⅰ区）；西充—大英（蓬莱镇）—淮口为滨湖砂岩、泥岩相区（Ⅱ1区）；桂花一带为滨湖砂岩相区（Ⅱ2区）；泉5井—土桥镇及聚龙—高灯场两地区为三角洲前缘河口坝－远沙坝相区（Ⅲ1区）；八角场一带及平1井一带为三角洲平原辫状分支河道砂岩夹分支间滩泥岩、粉砂岩相区（Ⅲ2区）（图9-22）。
图9-22 前陆隆起西斜坡地层尖灭带须二期岩相古地理图
带数据的曲线为T3x2段泥岩所占百分比等值线（含粉砂岩）。Ⅰ—浅湖（湖湾）—半深湖泥页岩夹粉砂岩相。
Ⅱ1—滨湖砂岩、泥岩相；Ⅱ2滨湖砂岩相。Ⅲ—相区界线及相区代号 物源方向。Ⅲ1—三角洲前缘河口砂坝、远砂坝相，Ⅲ2—三角洲平原辫状分支河道砂岩夹分支间滩泥岩、粉砂岩相
由上述沉积相的展布可看出，须二段沉积时，T3x2尖灭带附近反映有两个物源方向，一为由南向北经平1井至泉5井一带入湖，另一个为自东（北）而西经八角场地区至聚龙—高灯场一带入湖。沉积相的展布表明，T3x2尖灭带主要处于三角洲－滨湖相区内，是有利于油气聚集的相带。
须二段尖灭带内须二段储层主要为细粒（少量中粒）岩屑石英砂岩、长石石英砂岩及石英砂岩，与须四下段砂岩比较，粒度稍细，成分稍杂（须四下段几乎全为长石石英砂岩），以及泥质含量稍高，且常出现泥页岩夹层。
由于尖灭带内钻井，测井资料甚少，对T3x2段的物性特征仅从以下两方面作了一些研究。首先，将尖灭带附近8口井的（八角场仅有1口井钻穿T3x2）T3x2段中可作为储层的砂岩（粉砂岩未计）作了统计，勾绘出了砂岩累厚等值线。由图可知，区内的八角场地区与平1—泉5井区是两个砂岩储层厚度较大的地区，达50m以上。但其余地区仍不乏砂岩储层。
（3）须二段尖灭带天然气成藏条件分析
根据形成天然气藏所需的生、储、运、圈、保等5要素的具体分析，T3x2段具备了形成一定规模气藏的各要素。
1）烃源条件较好
据“八五”攻关课题研究成果，T3x2尖灭带地区T3x1—T3x3段的生气强度达（1～20）×108m3/km2。此外，尖灭带还可从生气强度更大的西北侧侧向获得丰富的天然气补给，因此，T3x1—T3x3的烃源是较充足的。
2）具备一定的储集条件
如上所述，尖灭带内具备一定储集条件，虽不是很好，但相对于整个四川盆地中西部的上三叠统来说，尚属于中等。同时，T3x2较厚的砂岩层仍可提供可观的储集空间，弥补孔隙度欠佳的不足。
3）尖灭带是油气运移的指向区
在各期古构造图上尖灭带所处位置均比西北侧高，油气要向东南方向的高部位运移。
4）圈闭条件好
据地震资料作出的T3x2顶面构造图显示，T3x2尖灭带内有两个大型地层构造复合圈闭：一为踏水桥－柳树沱圈闭，面积5978km2，闭合高度450m；另一个为文井场－泸溪场圈闭，面积3617km2，闭合高度390m。这是两个又大又完整的圈闭。
5）保存条件好
尖灭带的T3x2位于远离露头区与断裂发育区的地腹，同时，其上下方及东南侧均为泥质岩类所限，因此，T3x2段中聚集的油气很难泄漏，地表渗入水也无法达到此带（属沉积封存水高矿化区），故其保存条件是很好的。
由于尖灭带内的T3x2同时具备了上述成藏所需的各项条件，因此，其含气应是无疑的，并且可能形成一个大气田。
由此可见，川西—川中过渡带须二段尖灭带内的烃源条件、储集条件、保存条件、古构造条件及圈闭条件均较有利，该区勘探程度很低，是上三叠统天然气勘探的有利领域。
3深盆气成藏模式
“八五”研究成果表明上三叠统油气运聚总体上遵循深盆气运聚机理（图9-23）。和国外典型深盆气的形成条件与特点相比较，具有很好的相似性。
具体地说，表现在以下几方面。
图9-23 川西坳陷天然气成藏模式图
（1）由被动大陆边缘发展而成坳陷，存在深坳陷。
（2）生油气源岩均为海陆交互相的煤系地层，生气作用活跃，目前仍在不断生气。
（3）砂岩储层总体上具低孔渗—致密的特点，存在局部物性较好和裂缝发育带。
（4）深坳陷区存在超压异常，并认为是热生成作用及其在致密层系中聚集所致；气的补给和扩散维持动态平衡。
（5）勘探已证实深坳陷油气勘探成功率高，钻井成功率近70%，且油气受构造圈闭控制不明显。
（6）从区域上看，孔渗相对较好的隆起区如川中、中坝和川西区南部，水更多，更活跃一些。
经对川西坳陷有10个构造的须二段和须四下段的气水界面深度资料（表9-6）。
从表9-6可见，坳陷北部的中坝须二段气藏的气水界面深度变动范围为2335～2670m，向东至文兴场降至4406m，柘坝场为4232～4581m，白龙场为4649m，气水界面深度落差最大达2000m左右，由此朝NE向的九龙山气藏气水界面抬升到3415～3554m，比中坝气藏的深度低1000m左右，而朝SW向的隆丰场含气构造气水界面深度降至4973m。从坳陷整体上看，气水界面为一个高低起伏变化较大的曲面（图9-24）。
川西坳陷南部须四下段气水界面以平落坝气藏的为最深，除平西1井深度为3844m外，其他井均未见水层，产气深度最大为4184m。据此由平落坝气藏向东至龙泉山，向南至汉王场，气水界面逐渐抬升，最浅的3118m，构成一个上倾的曲面形态。
图9-24 川西坳陷须二段气水界面三维分布示意图
表9-6 川西坳陷须二段和须四下段气水界面一览表
将上述须二段和须四下段的初始气水界面深度分布形态与同层系渗流场的同地区水头等值线分布态势是完全吻合的，两者呈“镜像对称”关系。另一方面，也说明川西坳陷深部位普遍含气也是存在的，并完全受构造高低所限制。
总之，川西坳陷上三叠统存在形成深盆气的地质条件，但由于目前勘探程度很低，坳陷深部位钻井少（以往钻探井以钻构造圈闭为主），对深盆气认识有待深入研究。
三、燕山期古隆起对油气运聚的控制作用
侏罗系是在印支运动造成的区域性不整合古地貌上沉积的，故可用侏罗系地层厚度勾绘燕山期古隆起。本书在统计大量钻井资料和野外露头资料基础上，通过侏罗系、白垩系剥蚀厚度的计算，编制了川西坳陷白垩纪前上三叠统顶面和中侏罗统沙溪庙组顶面两层古构造格图。
从图9-25中可以看出，白垩纪前上三叠统顶在川西南部的平落坝、油罐顶一带埋深最浅，仅2000～3000m，在新场一带埋深也小于3500m。埋深最大的在米苍山前缘的旺苍—广元一带，达5000m以上。同样，白垩纪前中侏罗统沙溪庙组顶在川西南部的平落坝、油罐顶一带埋深最浅，仅1800～2000m，在江油一带沙溪庙组顶埋深也较小，小于2300m。但在新场一带埋深较大，大于2300m。埋深最大的在米苍山前缘的旺苍—广元一带，可达2800～3200m。由此可见，侏罗纪末期的燕山运动在龙门山前缘中南段形成古隆起。
图9-25 上三叠统顶面白垩纪末古构造图
上三叠统的生烃中心主要位于都江堰—成都—绵竹—安县一带，生烃高峰期主要为白垩纪—老第三纪，因此燕山期古隆起区为生烃高峰期有利的油气运移指向，古隆起上发育的圈闭构造为油气聚集的主要场所。
从已经发现的侏罗系气藏的分布来看，江油－绵阳古隆起带、邛崃－新津古隆起带是川西坳陷中两个有利的天然气聚集带。
（1）江油－绵阳古隆起带
该带印支期已有趋型，在白垩纪前上三叠统顶面和沙溪庙组顶面构造图上具明显隆起形态。江油地区于中坝构造川9和中33井侏罗系测试分别获气28548×104m3/d和129×104m3/d；绵阳地区发现孝泉－新场气田、合兴场气田，鸭子河和丰谷两个含气构造。其中孝泉－新场气田已经探明300×108m3天然气；丰谷构造川丰132井在下沙溪庙组—自流井组获天然气132×104m3/d、凝析油5t/d，川丰175井在不完善测试情况下，获天然气2204×104m3/d、凝析油15m3/d。可见侏罗系资源丰富。
（2）邛崃－新津隆起带
包括邛崃、蒲江、新津、彭山等地区，带内已发现有平落坝、大兴西沙溪庙组气田，白马—松华、洛带蓬莱镇组气田，观音寺、三皇庙沙溪庙组和苏码头蓬莱镇组等含气构造。
总的来看，上述两个燕山期古隆起带为油气运移的有利指向带，是川西坳陷浅层天然气聚集的主体。
四、裂缝对油气成藏和高产的影响
1裂缝对储层物性的影响
裂缝对储层物性的影响主要表现在其对储集空间的调整和渗滤通道的形成。裂缝是天然气运移的重要通道，同时，对低孔、低渗储层来讲，也是重要的储集空间。下面以平落坝为例加以说明：
（1）裂缝既是渗滤通道，又是重要的储集空间
铸体和孔隙网络鉴定表明，平落2井20个样品，平均总面孔率为476%，其裂缝平均面孔率占总面孔率的468%。n＞M5%的多数样品裂缝面孔率占总面孔率的25%～95%，且呈网络状发育，彼此沟通，也沟通孔喉，并起到有效孔喉和宏观裂缝之间的连通作用。
（2）裂缝控制渗透率大小
平落坝须四下储层有效喉道半径小，基质渗透率很低，气体渗透主要靠裂缝。渗透率k与孔喉半径r、孔隙度n的关系可表征为：
k=1225×106nr2
由上式可知，当孔隙度为定值时，则渗透率与孔喉半径平方呈正比，即r增大10倍，k将增大100倍。裂缝的宽度比孔隙喉道大得多，因此具裂缝的岩石k也必将远比无裂缝岩石的k大。
2裂缝的发育程度是气井高产的重要因素
四川盆地勘探实践证明，裂缝的性质和裂缝的发育程度是气井高产的控制因素，对碳酸盐岩储层是这样，对致密砂岩储层也是如此。川西坳陷的钻探结果证实随有效裂缝密度的增高其产气量呈指数函数增高（表9-7）。
表9-7 裂缝发育程度与产能的关系
3裂缝发育带预测
川西坳陷南部断裂较发育，以NE向为主，倾向在大兴鼻状构造西以西倾为主，东侧以东倾为主，形成对冲构造格局。川西坳陷北部断裂相对不发育，且规模较小，断裂走向呈现多组，以NE向和NW向为主。而在龙门山前缘绵竹—安县一带存在NW向横向断层。
横向断层又称为调节断层，它是由于断层两侧地层通过不同变形方式而产生的，或者是由于断层两侧地层缩短的差异性产生的（Dahlstorm,1970）。本区横向断层两侧发育的地层岩性有差异，这种差异导致了地层缩短差异或变形方式差异，由此产生横向断层。龙门山中段横向断层发育带向川西坳陷延伸，导致了坳陷南北部构造变形方式上的差异，同时，造成该带裂缝相对发育，裂缝与古构造隆起相配合，有利油气聚集。
龙门山前缘构造带为龙门山断裂向盆地推覆挤压应力集中释放带，上三叠统褶皱、断裂发育，为裂缝高度发育的有利区带；龙泉山断裂下盘前缘，包括洛带至三苏场一带，现今应力场为低值区，应力释放充分，裂缝发育。另外，川中南部龙女寺－磨溪构造带和华蓥山前缘构造带裂缝发育（图9-26）。
图9-26 川西地区断裂裂缝分布预测图（据西南油气田公司）
五、保存条件对天然气成藏起关键作用
1多套区域性盖层分布是油气富集的有利保障
研究区内发育多套区域性盖层。须三段、须四上段、须五上段是川西上三叠统的三套主要区域盖层，沉积相主要为湖泊沼泽相、较深湖泊相沉积。泥质岩类十分发育，泥、砂岩比大于70%，累计泥岩厚度大于500m，横向分布稳定。
另外，上侏罗统遂宁组地层以暗紫红色、暗紫色泥岩及砂质泥岩为主，泥岩累计厚度显示小于其他层组泥岩累计厚度，多数在250m以下，但封盖性能好，仍可作为优质区域盖层；蓬莱镇组上覆的上白垩统灌口组亦为重要的局部盖层。白马庙—松华地区蓬莱镇组气藏的该套盖层较厚，均大于200m，对气藏的形成和保存起到了很好的封闭作用。
平面上，各层位泥岩厚度叠加对比认为，上三叠统和侏罗系盖层分区性明显，上三叠统盖层以隆丰场为中心，龙门山前一带的盖层为最好；侏罗系盖层则以北部魏城、柘坝场一带较好。
纵向上，以上三叠统须三段、须四上段区域盖层为最好，须五上段区域盖层次之，然后是侏罗系遂宁组盖层。白垩系灌口组含膏泥岩地层是较好的局部性盖层。
2盖层封盖性能良好
（1）低孔、超低孔渗盖层
盖层微观参数分析表明（表9-8），孔隙度值多小于1%，渗透率多小于01×10-3μm2，甚至达到10-7μm2，属于超低渗盖层。扩散系数较小，天然气运移速度慢；中值半径小，比表面高，说明微孔所占比例高，对烃气的吸附能力强，易于对油气进行封闭。
表9-8 川西地区泥岩盖层封盖能力参数表
川西北地区基本上属于致密型地层，除泥岩可作为有效盖层外，部分地区砂岩也可作为盖层，其渗透率甚至表现出比泥岩的渗透率还低的特点，介于10-9μm2～10-7μm2之间，成为超低渗盖层，特别是平落坝须四下段的砂岩渗透率很低，封闭气柱高度在500m以上。
（2）突破压力高，封闭能力强
突破压力主要阻滞油气的渗流运移，突破压力越高，表明盖层的最大连通孔径越小，毛细管阻力越大，封盖能力越强。从所做的盖层样品分析，多数样品的突破压力大于10MPa，封闭油气柱高度在500m或1000m以上。
（3）盖层扩散系数小，封闭能力强
样品分析表明，三叠系和侏罗系的扩散系数介于10×10-9cm2/s～10×10-7cm2/s，属于好—较好盖层。对白马庙上侏罗统蓬莱镇组气藏盖层分析，气藏盖层为上白垩统灌口组，岩性为泥岩夹石膏（石膏占组厚的10%），石膏有效扩散系数为10×10-9cm2/s，两者加权平均得盖层扩散系数为4024×10-8cm2/s，即01269×10-3km2/Ma。
中国古代历史文献对历来同中亚、南亚、西亚和非洲许多国家的陆路交通线路始终不曾概括出一个专用名称，而19世纪以来的许多学者都想弥补这一缺失。1877年，德国著名地理学家李希霍芬（F．vonRichthofen，1833-1905）在其《李希霍芬旅行中国日记》一书中，把“从公元前114年到公元127年间，中国与河中地区以及中国与印度之间，以丝绸贸易为媒介的这条西域交通路线”称为“丝绸之路”（SilkRoad）。其后，德国历史学家赫尔曼（AHerrmann）在其名篇《中国与叙利亚之间的古代丝绸之路》一文中主张，将“丝绸之路”的西端延伸到地中海沿岸和小亚细亚。赫尔曼的观点立刻得到西方一些汉学家的支持，从而逐渐被学术界接受。19世纪末20世纪初，一些西方探险家在新疆、甘肃等地进行考察并发现了古代中国与亚、非、欧交往的许多遗物，并在相关的著作中广泛使用“丝绸之路”这个名称，还把古代中原与西方以丝绸贸易为代表的文化交流所能达到的地区都包括在丝绸之路的范围之内，不仅使“丝绸之路”的概念更加深入人心，也进一步扩大其空间、时间和承载物内涵。这样，“丝绸之路”就成为从中国出发，横贯亚洲，进而连接非洲、欧洲的陆路大动脉的总称。此后相继出现了“丝绸之路”的绿洲道、沙漠道、草原道、吐蕃道、海上道等提法，“丝绸之路”的内涵被进一步扩大。同时，随着中西关系史研究的深入，“丝绸之路”也开始被人们看作是东西方政治、经济和文化交流的桥梁。于是，“丝绸之路”几乎成为中外文化交流的代名词。
张骞出使与西汉对丝路的开拓
两汉时期是丝绸之路的开拓时期。自西汉张骞“凿空”西域后，两汉政府对丝绸之路的开拓与经营都不遗余力，这不仅仅是因为商业原因，也不仅仅是为了炫耀国威，更与此时期两汉政府抵御匈奴入侵这一政治兼军事目的密切相关。西汉时期张骞通西域是历史上的一件大事，它标志着中西交流史上一个新时代的开始，并对后来东西方文明的发展有着深远意义。
西汉初年因国困民贫，对匈奴的入侵大都采取防御政策。经过几十年休养生息，汉武帝刘彻开始考虑对匈奴采取反击。汉武帝获悉，有一个曾居于河西走廊之敦煌、祁连山之间，但已被匈奴驱逐至西方的大月氏国（Indoscythae）与匈奴有世仇，故而想寻找大月氏，欲与之携手夹击匈奴。因此，时任郎官的张骞应汉武帝招募，第一次出使西域。
汉武帝建元三年（前138），张骞带领一百多人的出使队伍离开长安，经陇西向西进发，但不久就被匈奴俘虏。匈奴单于长期监禁张骞，并为之娶妻成家，冀其投降。张骞却始终等待时机准备逃脱，并在11年之后乘防备疏松，终于和随从人员逃出匈奴。张骞一行向西越过葱岭，经过几十天长途跋涉后抵达大宛（Farghana），即今天中亚之费尔干纳盆地（FerganaValley）。随后大宛王派人护送张骞前去康居（Sogdiana，中亚阿姆河与锡尔河之间），再由康居到达大月氏。然而大月氏已立新王，并越过阿姆河吞并了希腊化国家大夏之故地，已然安居乐业，兼因距中国太远，无心再向匈奴寻仇。张骞在此住了一年多，不得已而东返。为了避免匈奴拦截，张骞未走原路而沿塔里木盆地南缘进入柴达木盆地，绕道青海归国，但不幸又被匈奴捕获。所幸一年以后，匈奴因单于去世而发生内乱，张骞得以逃脱，终于在汉武帝元朔三年（前126）回到长安。
张骞第一次出使西域历时13年，虽然没有达到同大月氏结成联盟的政治目的，却了解到有关西域地区的政治、经济、地理、文化、风俗等情况，为以后中原加强同西域的联系奠定了基础。不久，张骞就利用他对西域的知识参与卫青出击匈奴的战争，因知水草所处，为此次军事行动的胜利立下大功，被封博望侯。张骞第一次出使西域的同时，西汉王朝也对匈奴展开一系列打击，其中具有决定作用的是公元前127年、前121年和前119年分别进行的三次战斗。公元前127年，卫青大败匈奴，控制了河南之地（今河套以南地区）；公元前121年，匈奴在霍去病的打击下发生分化，浑邪王降汉，河西走廊完全为汉朝控制；公元前119年，卫青、霍去病又分道出击匈奴，匈奴单于大败远遁，从而将匈奴进一步驱逐至漠北。经过这三次大规模的反击，西汉王朝在对匈奴的斗争中已经掌握了主动，前往西域的道路也基本畅通，这为张骞第二次出使西域、此后丝绸之路的安全畅通以及西域诸国同西汉王朝的友好往来，创造出必要条件。
然而西汉王朝的反击战只是肃清了匈奴在漠南及河西走廊的势力，西域各国仍为匈奴控制，依然威胁着西汉王朝西北边境的安全。为了彻底铲除匈奴势力，也为了汉武帝开疆拓土的雄心大略，汉武帝在对匈奴展开第三次打击的同年再度派遣张骞出使西域，目的是设法联络乌孙等西域各国，“断匈奴右臂”。这一次出使队伍浩大，随员三百，牛羊万头，携钱币、绢帛“数千巨万”。但这次张骞仍然没能达到预期目的。当他们到达乌孙（伊犁河、楚河流域）时，正值乌孙因王位之争而政局不稳，国内贵族又惧怕匈奴，故西汉王朝欲同乌孙结盟攻打匈奴的政治目的再次落空。但在乌孙期间，张骞分别派遣副使到中亚、西亚和南亚的大宛、康居、大月氏暨大夏、安息、身毒（Sindhu，印度）、于阗各国，广加联络。公元前115年，张骞回国，乌孙遣导译相送，并派使者来长安。使者见到汉朝人众富厚，回去广加宣扬，汉朝的威望在西域大大提高。不久，张骞所派副使也纷纷回国，并带回许多所到国的使者。从此，中西之间的交通正式开启，西汉政府与西域及中亚、西亚、南亚地区的友好往来迅速发展，西来使者相望于途。自西汉西行的使团据说一年之中多则十几个，少则五六个，使团规模大则数百人，小则百余人，所访之地遥远，出访一次所需时间从数年到八九年。与使团相得益彰的是一群群商胡贩客，“日款于塞下”。此后，中西之间的陆路交通继续向西延伸，一直到奄蔡（Aorsi，咸海与里海之间）和条支等国。
张骞出使西域本来是为了联合西北各民族共同抗击匈奴，客观上却起到了开拓长期被匈奴阻塞之东西陆路交通的作用，沟通了东西方的经济与文化往来，也建立起中原与西北边疆各地区的友好联系，开辟出中国与西方各国直接交流的新纪元，如此重大的历史意义使张骞出使在史上被誉为“凿空”。
张骞的两次出使虽然对开通丝绸之路有重大意义，但因这时期匈奴的势力并未完全退出西域，西域与中原之间的交通依然长期受阻。丝绸之路真正得以繁荣和畅通，应归功于西汉政府对匈奴的打击和设立西域都护。
西汉王朝乘着对匈奴战争的一系列胜利而于公元前121年和公元前111年先后在河西走廊设立武威、酒泉、张掖、敦煌四郡，俗称河西四郡，割断匈奴与羌族之间的联系，保证丝绸之路咽喉地带的畅通。此后匈奴势力只好向西发展，开始了同西汉王朝争夺西域的长期斗争，最终西汉王朝取得重大胜利。本始二年（前72），匈奴攻打乌孙，乌孙向西汉求援，西汉遣五将军率十五万大军与乌孙东西夹击匈奴，大获全胜。匈奴经此一战，元气大伤，很长时间再无力同西汉在西域争雄。宣帝神爵二年（前60），匈奴发生内讧，西边日逐王先贤掸降汉，被西汉封为归德侯，自此匈奴势力全部退出西域。
西汉王朝在西域设置官吏，始于贰师将军李广利讨伐大宛胜利之后。当时所设称为西域使者校尉，其任务是率领士卒在车师、楼兰等地屯田，以供给和保护来往于丝绸之路上的各国使节。宣帝元康二年（前64），又命郑吉为卫司马，“使护鄯善以西南道”，也称之为“护鄯善以西使者”。至神爵二年匈奴日逐王来降后，以郑吉“并护车师以西北道”，这就是“都护”一名的由来。自此西域都护府正式出现。西域都护的主要任务是统领西域诸国联合起来共同抗击匈奴的侵扰，特别是保护西域南北两道的安全和畅通，这也是“都护”一词的原意。如在宣帝甘露二年（前52），匈奴郅支单于西迁康居，直接威胁西域都护所管辖的乌孙和大宛等地，严重破坏了丝绸之路的安全。于是在元帝建昭三年（前36），西域都护甘延寿和副校尉陈汤率领西域诸国兵马，消灭郅支单于，从而保证丝绸之路的畅通。
丝绸之路的具体通道
两汉时期，中央政府总体来讲对丝路交通十分重视，除了设立西域都护之外，在丝路要冲还设置邮亭、修筑道路、驻兵屯田、布置烽燧、设立关卡等，这些措施都有力地保证了丝路交通的安全，也为往来丝路的使者和商人提供了巨大的方便。两汉时期的丝绸之路东起长安，出陇西高原，经河西走廊武威、张掖、酒泉而达敦煌。敦煌以西有玉门、阳关两个隘口，由此西行至塔里木盆地东侧，因沙漠阻隔而分化出沿大漠南北两侧的两条道路，即南道和北道，两道的分岔地在楼兰。
南道以且末为东西向中继站，且末以东和以西的具体路径其实都不止一条。西汉时，从陇西至且末有三条道路。第一条是通行最早、行人最多的白龙堆道，从玉门关越三陇沙（接近罗布泊洼地的沙山地带），过阿奇克谷地，经白龙堆，至楼兰，在此折向西南，经海头、阿不丹，至今若羌一带，在此转西行，抵且末，继续西行。第二条为稍后兴起的罗布泊以南的路线，出玉门关后，沿疏勒河谷地西行，经科什库都克、羊塔克库都克、库木库都克、科什兰孜、落瓦寨、敦力克，至米兰绿洲，由若羌一带西抵且末，与第一条路汇合。此路沿途系荒漠地带，但比白龙堆道路平坦且快捷，所以渐渐成为主要道路。第三条名为阳关路，以玉门关之南七十公里处的阳关为起点，出阳关后西南行，经葫芦斯台、安南坝、拉配泉、金鸿山、红柳沟、敦力克，至米兰绿洲，至此与第二条道路汇合。此路多山前崎岖小径，一向寥落，但4世纪起，前两条道路相继冷落或废弃，此道遂转为繁荣。
自且末再往西，相继经过精绝、扜弥（今新疆策勒东北）、于阗（今新疆和田附近）、皮山，抵莎车，由此至塔什库尔干有两条道路。第一条沿叶尔羌河至卡群、海散勒巴格，向西经库斯拉甫、塔尔、很祖铁热克、幸迭，抵蒲犁（今新疆塔什库尔干）。第二条由今叶城一带向南，沿提孜那甫河至莫莫克，转西经阿孜干萨、布伦木沙、瓦卡，至塔什库尔干。到了塔什库尔干便可经明铁盖山口西入帕米尔高原，然后沿兴都库什山北麓和喷赤河（Pyandzh）上游西至大月氏，从这里向南可去身毒（印度），向西则可经安息（位于今伊朗高原）去条支。
北道，在通西域之初实为“东西道”，指玉门关向西至楼兰后继续西行的路线，现代称为楼兰道。从玉门关西行，过都护井（卑鞮侯井）、三陇沙北头，经居卢仓（今科什库都克附近），从沙西井（今羊达克库都克）转向西北，过白龙堆到故楼兰，向西经渠犁（今新疆库尔勒）、乌垒（今新疆轮台东）、龟兹（今新疆库车东）、姑墨（今新疆阿克苏），至疏勒（今新疆喀什），从疏勒可越过葱岭，至大宛、康居（撒马尔罕及其附近），再向西北就可达奄蔡。这条路是西汉时期的主干道，但缺点是沿途自然条件恶劣，险阻难行，三陇沙、白龙堆和罗布泊北岸的雅丹地貌尤其崎岖，又缺乏供给。汉宣帝改年号神爵以后，匈奴势力被逐出车师，改为汉朝控制此地，所以“东西道”出现了经过车师的支路，即越过罗布泊地带后至营盘一带北上，经山国入车师，补充供给后继续西行。不过，自楼兰西行直趋龟兹的路线直至东汉仍是重要干线。
西汉末年，在戊己校尉徐普的提议下，开辟了一条绕过雅丹地貌区而沟通玉门关与车师后王城的新道。《三国志》卷三〇《魏书》注引《魏略西戎传》中以“北新道”之名记载这段路线，“从炖煌玉门关入西域，前有二道，今有三道”。其中之“南道”“中道”的大势基本上与《汉书西域传上》中对南北二道的记载相同。此外记一条“新道”，“从玉门关西北出，经横坑，辟三陇沙碛，出五船北到车师界戊己校尉所治高昌，转西与中道合龟兹”。“高昌”就是今吐鲁番，“横坑”“三陇沙恶”“龙堆”“五船”都是指玉门关以西之沙丘或盐碱滩。因其比从前的丝路北道更靠北，故又称为“北新道”。这条道路使敦煌至高昌的行程缩短一半，有利于加快行军速度，但对于商旅而言却是一条畏途，因为这段长达1800里的道路是水草困乏的沙碛路，并多流沙。所以，它并非一条常规道路。
魏晋南北朝时期，中西陆路交通新增两条重要路线——经过伊吾的“北道”与河南道。伊吾道，即出玉门关后经伊吾至高昌的道路，要经过今哈密、巴里坤等东部天山一带。此路萌生于先秦时代，但由于东汉以前匈奴势力一直控扼着此道沿途地区，此道久为其垄断。公元73年，窦固、耿忠便沿此路进军西域并大败匈奴呼衍王。此后，该路线置于汉朝的控制护卫之下，但似乎整个东汉都没有在该条路线上设置供商旅使用的交通配套设施，所以其利用率不高。至曹魏时期，伊吾道的利用率才逐渐提高。北周时商客往来已经“多取伊吾路”。伊吾道至高昌后，可以再至龟兹与汉时北道汇合，但这时也出现一条自伊吾西行的新路，即穿越天山东麓缺口，取道准噶尔盆地，过卑陆、且弥到乌孙，再西南行抵大宛。隋代裴炬根据得自胡商的信息而在《西域图记》中对此道有详细的记载。《西域图记》虽久已亡佚，但《隋书裴矩传》中幸存关于这条道路的记载，其中将这条道路正式称为“北道”。所记其基本走向为:从伊吾西去，大致傍天山北麓而行，沿路经蒲类海（今新疆巴里坤湖）、铁勒部（散于伊吾以西、焉耆之北，大概应经过东汉车师后王城，即今吉木萨尔）、突厥可汗庭弓月城（今新疆伊宁），由此渡北流河（今楚河，欲渡楚河当先渡伊犁河），至拂菻国（东罗马帝国）及西海（地中海或黑海）。
同在中古前期，西域以东还出现了一条与河西走廊平行的道路“河南道”。这条道路出现得也很早，据《史记大宛列传》，张骞首次出使西域归国时，为了躲避当时占据河西走廊的匈奴，便“并南山，欲从羌中归”，说明当时沿南山（昆仑山及其支脉）东西分布的诸羌族部落之间可能有一条交通线路。西晋和南北朝时期，吐谷浑排挤诸羌，据有今青海之地，由于南北对立，东晋与南朝只好经过吐谷浑同西域及漠北柔然相联系，从而发展了益州（四川）至鄯善间与河西走廊平行的这条“河南道”。大概由于沿途相对安全，有的北朝人如宋云、惠生西行取经时也走这条路。1956年，在青海西宁旧城发现了一件大约5世纪末埋藏的存储金属货币的陶罐，所藏银币应在百枚以上，从后来收集到的76枚看，都是萨珊波斯（SasanianEmpire）皇帝卑路斯一世（PerozI，459-484）时期所铸，这就可以看作是2-6世纪时期河南道上东西交通兴盛的证据。
丝路、贸易与文化传播
丝绸之路是使节之路、战争之路、商旅之路，当然也是文化传播之路，因为道路的畅通全方位促进流通与交流。丝路畅通之始，西汉政府与西域各国都同时表现出对利用此道开展贸易往来和政治往来的兴趣。两汉时期，因西域都护府和西域长史的设置，商道在汉朝的有力控制之下，中西贸易迅速发展，但这其中有很大部分属于朝贡贸易性质的“赐赠”行为，即汉朝廷以播扬威德为目标，屡派使节携巨额币帛赴西域各国送礼，或当西域使节来朝觐之时，以绮绣杂缯和金属赏赐。汉朝的慷慨大大刺激了塔里木诸绿洲城邦王公贵族的旅行热情，于阗王、精绝王曾多次带着使者和商旅到中原从事贡赐贸易，敦煌悬泉汉简中留下很多条楼兰、于阗、精绝、若羌、且末、扜弥等国来使过关的记录，主要见于过食文书和乘传驾车簿类文书。
除贡赐性质的官营贸易之外，汉朝也有以官府名义组织的远行商队。《史记大宛列传》载，张骞通西域后，西汉政府“置酒泉郡以通西北国。因益发使抵安息、奄蔡、黎轩、条枝、身毒国。诸使外国一辈大者数百，少者百余人。
汉率一岁中使多者十余，少者五六辈，远者八九岁，近者数岁而反”。《汉书张骞传》亦有类似记载。政府在一年中遣使五到十次不合情理，这些使团实际上主要是以官府名义组织的贸易队伍，而这些中国商人的行迹很可能已到达中亚、西亚的一些地区。
官方的频繁往来使交通道路得到良好维护，自然也有利于民间贸易的蓬勃开展。中国商人在中古前期就已参与民间贸易，南北朝和隋唐有关于中国商人远赴中亚从事商业活动的记载，如上文所引《唐西州高昌县上安西都护府牒》所记李绍谨前往弓月城贸易事。在西域的中原商贾还以隔年收账的赊销方式向当地居民出售丝绸，这不只表明他们与本地居民的关系融洽，还表明他们在这地方有长期固定的营业机构。不过，民间贸易总体上以西方商人为主。《史记大宛列传》描述了大宛至安息的居民普遍善于经商，《后汉书马援传》则记载梁松以“西域贾胡，到一处辄止”为譬讥诮马援，《东观汉记》亦记光武帝去世时，长安的西域贾胡为其祭拜。可见“西域贾胡”在两汉时已深入中国各地。公元2世纪的罗马地理学家托勒密在《地理学》中引述同时期地理学家马利努斯《地理学知识》的一段记载称，一位名叫梅斯蒂蒂阿努斯（Ma sTitianus）的马其顿商人曾同中国保持经常的贸易关系。梅斯本人虽未到过中国，他的代理人却经常组成商团从地中海之滨跋涉数万里到达赛里斯国的首都。
南北朝时期更有大批西域商人云集中原。西方商队为利之所趋，即使在战乱年代也打着“奉献”“朝贡”的旗号而坚持奔波于丝路。南北朝时期，北方政局趋于稳定，中西贸易再度兴盛，西域贾胡云集中原，前引《洛阳伽蓝记》卷三《龙华寺》称，西域贾胡不仅云集都城，还有许多人定居洛阳。同在南北朝时期，长江流域也藉河南道与西域建立商贸联系，吐鲁番阿斯塔那墓区出土的此时期丝织品中有许多来自益州。
塔里木周缘的绿洲城邦作为贸易中转站和集散市场而变得喧嚣热闹，绿洲居民之间以及农耕民族和草原民族之间的物资交换活动也受到中西贸易的刺激而日益活跃，丝路沿途还出现专门的商业城镇，比如既是南道要冲又可连通北道的疏勒。《汉书西域传上》称其地“有市列”，即市镇上有按商品种类销售的店铺，显然是一个交易市场。于阗东西二城也十分兴旺，当地兼管市场交易的行政官作为汉朝的册封官员见诸史籍，即“城长”。商业繁荣大大刺激了诸绿洲城邦的发展，人口增长可为一例:丝路畅通之后百年间，疏勒户数增加十倍以上，于阗人口增加五倍左右，焉耆人口增加约70％。南北朝时期，由于贸易频繁导致的人口聚集，绿洲地带出现许多王城之外的新城镇，或作为各种长途货物的集散地，或作为本地居民的初级农贸市场。至唐代，北道（天山北道）沿线因同样理由而出现一系列新城。而商人开始成为一些城镇的重点征税对象，交易税列为政府的重要财政收入，比如在铁勒控制时期的高昌和麴氏高昌。唐太宗贞观十四年平定高昌，改置西州，又在可汗浮图城置庭州，西域变为唐朝的郡县，丝路更是空前繁荣。西州市场上有各种分类专营店铺，如谷麦行、米面行、果子行、帛练行、彩帛行、铛釜行、菜子行，同时交河郡也出现了行会组织。
丝绸之路，名副其实地以丝绸运输为主，这是因为在两汉以至唐代中期，中国出产的物品中最吸引西方人注意而又最适于长途车马运输的正是丝绸。位于交通枢纽的楼兰故址及其西边的营盘遗址、精绝国所在的尼雅遗址，都出土众多各朝代的精美丝织品，足可作为当时丝路贸易的见证。到了唐代，随着中原丝织业的进一步繁荣，各地名产都汇聚西域。西州市廛上的丝织品有益州半臂、梓州小练、河南府生絁、蒲州与陕州之絁以及常州纻布。丝织品的所有品种如绫、纱、锦、罗、晕繝锦、絁、生帛、缦、绵、绵、绮、绨、缣、刺绣和缬，都源源不断地从西州输往天山南北以及中亚、西亚和地中海周缘。不过，中国输出的远不止丝绸，还有漆器、铁器和其他各种日用品。
同一时期，自西域输入中国的除各种奇珍异宝之外，以毛织品为最受欢迎的大宗物品。新疆地区出土的两汉毛织品数量多于同时期丝、棉织品，而且品种繁多，既有本地生产的，也有从大夏等地输入的。塔里木盆地南缘和天山北麓一带的出土毛织品多属高档毛织品，并有希腊式纹样，超出当地所应有的毛纺织技术水平，当来自葱岭以西，正是丝路南道贸易繁荣的见证之一。当班超经营西域之时，其兄班固竟也卷入了中西贸易，他曾因权贵窦宪托他购买罽、月支马、苏合香、毾之故而写信给班超，他自己也请班超帮忙购买过毛织品。唐代则不仅进口来自波斯和东罗马的毛织品，还进口波斯锦，这种锦是结合毛织技术的波斯本土丝织物，图样风格是萨珊联珠纹，在市场上颇受欢迎。
与商业和政治军事往来相伴随的是来往于丝绸之路的各类移民，如汉唐时期的西域屯田部队及随军人员，因为经商或其他生计原因移居西域的中原人，战乱时期被迫留居西域的普通居民和士兵，此外还有在中国驻留一段时间后返国的外国商人、西域王侯的质子及随员、使节，这些人也都是包括物质、技术和生活方式在内的文化交流的重要媒介。
