余興 孫遠(yuǎn)成 張秀敏 朱濤
【摘要】四棵樹(shù)凹陷歷經(jīng)多年烴源巖條件與成藏過(guò)程研究,表明研究區(qū)資源量勘探潛力具大。研究區(qū)主要發(fā)育構(gòu)造圈閉,弄清構(gòu)造樣式是合理分析圈閉類型的關(guān)鍵。通過(guò)三維地震資料精細(xì)解釋,分析總結(jié)出構(gòu)造樣式類型,并深入探討其與油氣成藏的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】四棵樹(shù)凹陷 構(gòu)造樣式 斷裂 油氣成藏
準(zhǔn)噶爾盆地南緣四棵樹(shù)凹陷南以托斯臺(tái)前緣斷裂和巴音溝斷裂為界,東北部以北北西走向的艾卡斷裂與車排子凸起相隔,西北部與甘家湖凸起呈過(guò)渡關(guān)系,總體走向?yàn)楸蔽魑?南東東。四棵樹(shù)凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地南緣西段,構(gòu)造上屬北天山山前坳陷帶西端的次級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元。作為準(zhǔn)噶爾盆地的一部分,四棵樹(shù)凹陷經(jīng)歷了晚海西、印支、燕山及喜馬拉雅多旋回的構(gòu)造演化階段。
1 斷裂特征
四棵樹(shù)凹陷是在海西、印支燕山運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上演化而來(lái),受壓扭機(jī)制控制,定型于喜馬拉雅期,山前構(gòu)造帶主要受侏羅系西山窯組煤層、白堊系吐谷魯群泥巖、古近系安集海河組泥巖和新近系塔西河組膏泥巖四套滑脫面及其空間組合關(guān)系的控制,為典型的斷層相關(guān)褶皺及其疊加變形。斷裂主要為基底的深部斷裂和淺部的滑脫型斷裂,深部斷裂一般斷至基底;淺層滑脫型斷裂根部大多消失于安集海河組泥巖、白堊系中。如高泉地區(qū)上構(gòu)造層滑脫消失于安集海河組泥巖中,下構(gòu)造層斷至基底;西湖地區(qū)上構(gòu)造層滑脫消失于白堊系泥巖中,下構(gòu)造層斷至基底。遠(yuǎn)離造山帶的卡因迪克地區(qū)僅發(fā)育艾卡斷裂,其它斷裂不發(fā)育。
2 構(gòu)造樣式
構(gòu)造樣式是指同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下產(chǎn)生的構(gòu)造的總和。對(duì)于構(gòu)造樣式的分類,前人曾提出了多種方案,從不同角度總結(jié)出在某個(gè)特定地質(zhì)背景下所形成的局部構(gòu)造在剖面形態(tài)、平面展布、排列、成因機(jī)制上的相互聯(lián)系及其規(guī)律。
準(zhǔn)南前陸盆地接受北天山的強(qiáng)烈擠壓作用,因而其構(gòu)造樣式大多屬于收縮型構(gòu)造樣式,局部存在薄皮滑脫。對(duì)準(zhǔn)南沖斷帶的構(gòu)造樣式進(jìn)行了細(xì)分,劃分原則:一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是按照基底是否卷入蓋層的變形中,將前陸盆地構(gòu)造樣式劃分為基底卷入型、蓋層滑脫型及厚(?。??。ê瘢┋B加型3種;二級(jí)按照是考慮形變的力學(xué)性質(zhì)和應(yīng)力傳遞方式,區(qū)分逆沖型、走滑型和伸展型3類構(gòu)造樣式;三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)斷裂的組合形態(tài)及形成機(jī)制,厘定局部構(gòu)造(褶皺)的類型。四棵樹(shù)凹陷發(fā)育的主要局部構(gòu)造有獨(dú)南、獨(dú)山子、西湖、高泉、卡因迪克等背斜。總體上,這些構(gòu)造是在北天山的造山過(guò)程中派生的側(cè)向擠壓應(yīng)力作用下形成的。但是由于所處的位置不同,所承受的應(yīng)力強(qiáng)度與變形的地層巖性和結(jié)構(gòu)不同,其構(gòu)造樣式也不同。這樣,根據(jù)構(gòu)造成因可把準(zhǔn)噶爾盆地四棵樹(shù)凹陷構(gòu)造樣式劃分為4種,即壓扭構(gòu)造、斷層傳播褶皺、沖起-傳播型褶皺、斷層轉(zhuǎn)折褶皺(表 1)。
2.1 壓扭構(gòu)造
壓扭構(gòu)造是在強(qiáng)烈的側(cè)向擠壓應(yīng)力作用下地層發(fā)生褶曲而形成的構(gòu)造,典型的有卡因迪克背斜;在地震剖面上表現(xiàn)為同心圓褶皺,南北兩翼基本對(duì)稱,構(gòu)造較為平緩;該褶皺形成于晚第三紀(jì),構(gòu)造形態(tài)完整,位于構(gòu)造高點(diǎn),有利于油氣運(yùn)移和聚集。
2.2 斷層傳播褶皺
斷層傳播型褶皺是在擠壓應(yīng)力作用下,地層沿先期形成的斷裂發(fā)生變形而形成的褶皺。這類褶皺與大型的逆沖斷層密切伴生。在斷層上升盤地層變形較強(qiáng)烈,斷層逆掩的下盤地層一般保持不變形或微弱變形。
獨(dú)山子背斜屬于典型的斷層傳播褶皺,地層前后兩翼變形強(qiáng)烈,南翼緩,北翼陡,并出現(xiàn)地層倒轉(zhuǎn)。喜山中晚期,侏羅系地層內(nèi)的斷層首先活動(dòng),按前列式進(jìn)行,形成獨(dú)山子背斜深層構(gòu)造雛形,后期在持續(xù)的擠壓作用下,獨(dú)山子斷裂沿早期斷坡背斜的后翼向上突破,形成大規(guī)模的斷層傳播褶皺,上下構(gòu)造表現(xiàn)為明顯的不協(xié)調(diào)性。
2.3 沖起-傳播型褶皺
這類褶皺主要是由于基底和蓋層之間存在泥巖,當(dāng)受到強(qiáng)烈擠壓時(shí),基底厚層形成“Y”字型沖起構(gòu)造,向上未穿透泥巖層,淺部薄皮層斷裂的根部消失于塑性泥巖中,形成斷層傳播褶皺,一般為順層滑脫,這種構(gòu)造樣式屬于疊加型構(gòu)造樣式。
高泉背斜淺層為滑脫背斜,滑脫層為古近系安集海河組泥巖,受擠壓時(shí),淺層發(fā)育斷層傳播型褶皺,深層為基底卷入型的單沖背斜和“Y”字型沖起背斜,其主逆沖斷層沖向前陸,與沖向后陸的西湖斷裂組成對(duì)向沖凹構(gòu)造。同樣西湖地區(qū)淺層也發(fā)育滑脫型斷層傳播褶皺,上部斷層根部消失于白堊系泥巖中或侏羅系齊古組中,基底為沖起構(gòu)造,斷層斷穿侏羅紀(jì)地層,可能延至基底。
2.4 斷層轉(zhuǎn)折褶皺
沖斷席沿?cái)嗥逻\(yùn)動(dòng)形成的褶皺,即為斷層轉(zhuǎn)折褶皺,這是臺(tái)階狀逆沖斷層相關(guān)褶皺的最基本樣式。在這樣的臺(tái)階狀逆沖斷層上可以識(shí)別出后斷坪上、下盤斷坡、中斷坪、上盤斷坡、前斷坪。
獨(dú)南背斜前人解釋為沿侏羅系煤系地層和古近系泥巖層滑脫形成的背斜。根據(jù)最新偏移剖面,解釋為基底卷入型背沖沖起形成的背斜,斷層向上斷至侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)地層和古近系地層,其發(fā)育背景為背斜發(fā)育在車排子凸起的邊緣,呈緊閉的復(fù)合型斷層轉(zhuǎn)折褶皺,其前翼疊加有反沖背斜,獨(dú)山子背斜在此已傾伏并縮小為一反沖背斜。
3 構(gòu)造樣式與油氣藏類型
本區(qū)構(gòu)造形成具有分區(qū)型,北部卡因迪克地區(qū)主要受燕山、喜山運(yùn)動(dòng)的影響;南部西湖、高泉、獨(dú)山子地區(qū)主要受喜山運(yùn)動(dòng)的影響,研究區(qū)所有構(gòu)造定型于喜山末期。進(jìn)一步結(jié)合油氣成藏期次研究:本區(qū)成藏期為上新世到第四紀(jì),構(gòu)造圈閉形成時(shí)間與成藏期次完美的耦合。研究區(qū)儲(chǔ)層大規(guī)模發(fā)育,對(duì)油氣成藏控制作用不明顯??ㄒ虻峡说貐^(qū)遠(yuǎn)離齊古斷褶帶,受到的擠壓作用力較小,形成大規(guī)模的壓扭構(gòu)造;此地區(qū)主要發(fā)育艾卡斷裂,斷裂多斷至基底,是很好的油氣運(yùn)移通道,對(duì)于侏羅系來(lái)說(shuō)易形成下生上儲(chǔ)的油氣藏,而對(duì)于古近系和新近系而言,易形成安集海河組自生自儲(chǔ)油氣藏,沙灣組下生上儲(chǔ)油氣藏。高泉地區(qū)靠近山前,晚期受到喜山運(yùn)動(dòng)影響強(qiáng)烈,地層變型較劇烈,斷裂為喜山晚期形成,構(gòu)造破碎較厲害,構(gòu)造樣式以沖起-傳播型褶皺為主,基底侏羅系易發(fā)現(xiàn)下生上儲(chǔ)的油氣藏,淺層安集海河組易發(fā)現(xiàn)自生自儲(chǔ)油氣藏,沙灣組形成下生上儲(chǔ)油氣藏。獨(dú)山子地區(qū)臨近北天山構(gòu)造帶,受到強(qiáng)烈的逆沖推覆作用,斷裂系統(tǒng)復(fù)雜且溝通淺層安集海河組的烴源巖,構(gòu)造樣式以傳播型褶皺為主,易形成新近系下生上儲(chǔ)或自生自儲(chǔ)的油氣藏。
4 結(jié)論
綜合研究表明,研究區(qū)主要發(fā)育壓扭性構(gòu)造樣式,構(gòu)造樣式與油氣成藏關(guān)系密切,構(gòu)造圈閉發(fā)育的區(qū)域,就有可能發(fā)現(xiàn)大規(guī)模的新的油氣藏。
參考文獻(xiàn)
[1] 趙白.準(zhǔn)噶爾盆地的構(gòu)造性質(zhì)及構(gòu)造特征[J].石油勘探與開(kāi)發(fā),1979,(02)
[2] 汪新偉.準(zhǔn)噶爾盆地南緣褶皺-逆沖斷層帶分析[J].地學(xué)前緣,2005,(04)