尤 越，董銀磊，于明德，曹建康

（1.西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都610500；2.中國(guó)石化河南油田分公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院）

1 地質(zhì)背景

伊犁盆地屬于伊犁－中天山微地塊，南、北緣分別夾持于北天山縫合帶和中天山縫合帶之間，并位于塔里木與準(zhǔn)噶爾兩大盆地之間（圖1）；整個(gè)伊犁盆地包括哈薩克斯坦國(guó)相鄰部分區(qū)塊（主要為扎爾肯特凹陷）和國(guó)內(nèi)統(tǒng)稱的伊犁盆地兩部分，國(guó)內(nèi)的伊犁盆地呈向東收斂的不對(duì)稱三角形，西部“撒開(kāi)”朝向哈薩克斯坦［1－4］；伊犁盆地呈典型“兩坳一隆”的構(gòu)造格局，從北到南依次為北部坳陷、中央隆起和南部坳陷［5－6］。

圖1 伊犁盆地區(qū)域構(gòu)造位置

伊寧凹陷位于伊犁盆地西北部的北部坳陷，是區(qū)內(nèi)勘探程度相對(duì)較高的地區(qū)，到目前為止區(qū)內(nèi)主要有N1井、N2井等10口探井，其中N1井、N4井和YN1井在中生界見(jiàn)到多套較好油氣顯示，N1井、N4井試獲低產(chǎn)油流。本文依據(jù)河南油田對(duì)伊寧凹陷近兩年地震地質(zhì)綜合研究的成果，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景和區(qū)內(nèi)鉆井、地質(zhì)露頭等資料，針對(duì)與區(qū)內(nèi)油氣運(yùn)聚相關(guān)的兩個(gè)主因素，利用平衡剖面綜合分析法，開(kāi)展了伊寧凹陷不同區(qū)帶構(gòu)造變形特點(diǎn)分析和中生代以來(lái)的構(gòu)造演化特征研究。

2 構(gòu)造變形特點(diǎn)

伊寧凹陷自海西期以來(lái)經(jīng)歷了印支、燕山、喜山等多期次的構(gòu)造變形疊加，尤其是印支期以來(lái)不同期次的斷裂－褶皺更為強(qiáng)烈，并且具一定特色。同時(shí)，由于受天山北東到南西方向的強(qiáng)烈擠壓－逆沖－推覆作用，區(qū)內(nèi)發(fā)育不同活動(dòng)強(qiáng)度的斷裂、斷裂－褶皺組合樣式以及不同變形強(qiáng)度的褶皺，在不同區(qū)帶具有明顯的分帶性。因此，就整個(gè)伊寧凹陷而言，根據(jù)其斷裂發(fā)育程度、縱橫向的地層變形褶皺特點(diǎn)等，研究區(qū)自北而南可分為北緣強(qiáng)烈變形帶、霍城－曲魯海弱變形帶、察縣－Y2井中等變形帶和南部中強(qiáng)變形帶等4個(gè)不同強(qiáng)度的構(gòu)造變形帶（圖2）?，F(xiàn)將這四個(gè)變形帶所具有的不同斷裂褶皺特點(diǎn)等分述如下。

2.1 北緣強(qiáng)烈變形帶

該變形帶位于霍曲斷裂與北緣科古琴山之間的褶皺變形區(qū)，主要表現(xiàn)為沿大致以北西走向的霍曲斷裂發(fā)生了由北東向南西方向的強(qiáng)烈逆沖推覆作用，在該帶內(nèi)同時(shí)形成了由霍曲、清水河等斷裂與相應(yīng)褶皺，以及由此而成的疊瓦狀、對(duì)沖、背沖等主要構(gòu)造樣式；同時(shí)，沿該帶發(fā)育的霍曲斷裂等大型殼幔斷裂不同地段發(fā)育了一系列海西期噴發(fā)型或者侵入型等不同類型的火成巖，這些火成巖在海西期形成了沿該斷裂發(fā)育的火山島鏈，大多數(shù)未接受二疊系沉積。就該變形帶的殘存地層來(lái)看，又可分為明顯的北東東和南西西兩段。沿N5井及其西北段主要以發(fā)育系列海西期火山島鏈為特點(diǎn)，僅在三疊紀(jì)晚期和侏羅紀(jì)接受了200～800 m的中生代地層，該段主要表現(xiàn)為北東東－南西西的強(qiáng)烈“對(duì)沖”斷裂－褶皺；N5井東南段，則主要以由北向南的印支－燕山期－喜山期強(qiáng)烈逆沖推覆褶皺變形為特點(diǎn)，從目前的實(shí)鉆與地震解釋成果來(lái)看，主要?dú)埓娴貙訛檩^薄的古生界和中生界為主，并向北東方向表現(xiàn)為明顯的逐漸減薄趨勢(shì)。

圖2 伊寧凹陷大型斷裂及構(gòu)造變形強(qiáng)度

2.2 霍城－曲魯海弱變形帶

該變形帶緊鄰北緣的強(qiáng)烈褶皺變形帶，并以霍曲斷裂為界，西南沿察縣以北－伊寧斷裂－阿吾拉勒山西北一線為界，包括霍城次凹和曲魯海次凹。該變形帶處于自西南往東北延伸達(dá)180 km左右的霍曲斷裂深盤(pán)，且沿該斷裂深盤(pán)不同地段發(fā)育了軸向各異、幅度不一、面積不等的系列鼻狀構(gòu)造，這些不同程度的鼻狀構(gòu)造與發(fā)育的各種次級(jí)斷裂構(gòu)成了不同期次疊瓦狀為主的構(gòu)造樣式；該變形帶內(nèi)除南、北發(fā)育的伊寧斷裂和霍曲斷裂外，區(qū)內(nèi)發(fā)育的斷裂走向主要以北西向?yàn)橹?，或斜交、或平行于南北兩端的大型斷裂，其平面延伸長(zhǎng)度在10～70 km左右，且垂向斷距100～500 m。該弱變形帶發(fā)育地層較全，而且相對(duì)較厚，主要目的層二疊系、三疊系、侏羅系殘存厚度分別在1 200～3 900 m、1 000～1 800 m、1 100～2 600 m。

2.3 察縣－Y2井中等變形帶

該帶與東北部的霍城－曲魯海弱變形帶相鄰，南界以加格斯臺(tái)斷裂北端為界，并與北部構(gòu)造變形帶邊界近乎平行。該帶內(nèi)構(gòu)造主體軸向自察縣至東南依次由近東西向－北西向－近東西向等多個(gè)斷裂褶皺變形區(qū)構(gòu)成；該變形帶以發(fā)育系列北西－近東西向背沖和花狀構(gòu)造樣式為主，發(fā)育的斷裂平面延伸僅5～20 km，而且斷面較陡；該變形帶主要以發(fā)育斷背斜、斷鼻等系列構(gòu)造為主，而且區(qū)內(nèi)主要目的層二疊系、三疊系、侏羅系殘存相對(duì)較全，殘存厚度分別為600～1 700 m、550～1 400 m、300～2 100 m。

2.4 南部中強(qiáng)變形帶

該帶位于烏孫山北坡至察縣－Y2井中等變形帶南界以南，整體以“北深南淺、北厚南薄”的殘存中－古生代地層結(jié)構(gòu)為特點(diǎn)，為典型的“單斜”，并傾沒(méi)于東北部較深區(qū)。該帶自古生代以來(lái)一直處于一角度相對(duì)較大的斜坡部位。斜坡帶南部山前構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈，發(fā)育的一系列由南向北逆沖的階梯狀逆斷層與其褶皺共同構(gòu)成了不同形式的疊瓦狀構(gòu)造樣式，在該帶主要沿北東向加格斯臺(tái)斷裂等發(fā)育多個(gè)北東軸向的斷鼻或斷塊；正是由于由南向北逆沖斷裂的掀斜作用，導(dǎo)致部分邊界斷裂沿?cái)嗔衙姘l(fā)育海西期噴發(fā)型或者侵入型等不同類型的火成巖。

3 中生代以來(lái)的構(gòu)造演化特征

不同的區(qū)帶構(gòu)造變形特點(diǎn)常常與其構(gòu)造變形機(jī)理相一致，同樣，伊犁盆地伊寧凹陷不同區(qū)帶的斷裂褶皺構(gòu)造變形強(qiáng)弱與該凹陷內(nèi)不同時(shí)期的構(gòu)造演化密不可分。通過(guò)區(qū)內(nèi)典型地震地質(zhì)剖面的不同時(shí)期平衡演化分析發(fā)現(xiàn)，伊寧凹陷在天山造山帶區(qū)域構(gòu)造背景下，自中生代以來(lái)的構(gòu)造演化主要經(jīng)歷了印支期弱擠壓斷坳盆地形成階段、燕山早中期的類前陸擠壓盆地形成與發(fā)展階段、燕山晚期的微不均衡整體升降改造階段、喜山期強(qiáng)烈逆沖推覆不均一湖盆發(fā)展階段等四個(gè)主要構(gòu)造演化階段（圖3）［7－10］，其主要特點(diǎn)分析如下。

3.1 印支期弱擠壓斷坳盆地形成階段（圖3A、B、C）

早三疊世開(kāi)始，伊犁盆地由于受南北向天山造山運(yùn)動(dòng)的影響，區(qū)內(nèi)主要以南北向弱擠壓隆升、褶皺變形為特點(diǎn)，且受南、北天山縫合帶對(duì)古生代沉積地層的改造作用，使得伊犁盆地處于兩大縫合帶的“三角”地帶，并幾乎與塔里木和準(zhǔn)噶爾盆地處于以“低隆起”為隔離帶的弱擠壓斷坳盆地形成階段。在三疊紀(jì)早期，區(qū)內(nèi)一直處于整體隆升剝蝕階段，未接受三疊系下部的沉積；直到三疊紀(jì)中期伊寧凹陷才開(kāi)始接受沉積，其沉積基底為海西末期不均衡的隆升剝蝕為基礎(chǔ)，而且又繼承了海西期整體原有的沉積結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并與下伏古生代地層呈明顯的區(qū)域微不整合接觸關(guān)系；該階段表現(xiàn)為明顯的“北斷南超”沉積特點(diǎn)，而且還發(fā)生了部分的早期繼承性逆沖斷裂，該階段的褶皺變形主要發(fā)生在中北部。

圖3 伊寧凹陷AA｀測(cè)線平衡剖面

正是由于中三疊世的不均一的斷裂褶皺以及演化沉積環(huán)境，其沉積巖層主要為沖積扇－濱淺湖相的砂礫巖加泥巖不等厚紅色－雜色沉積。直到三疊紀(jì)晚期伊寧凹陷整體開(kāi)始下沉，僅在伊寧凹陷南北兩側(cè)有明顯的斷裂活動(dòng)，并在該階段區(qū)內(nèi)接受了一套以霍城縣南部和伊寧縣南部?jī)蓚€(gè)沉積沉降中心為代表的白堿灘組湖湘砂泥巖沉積，進(jìn)而形成了上三疊統(tǒng)白堿灘組這一主力生烴巖系。印支末期，白堿灘組由于南北兩側(cè)天山造山運(yùn)動(dòng)形成的北東－南西向擠壓隆升，使其遭受了不均衡的隆升剝蝕，而且北部表現(xiàn)為相對(duì)強(qiáng)烈的褶皺斷裂隆升剝蝕，而南部則為相對(duì)較弱的掀斜隆升剝蝕。

3.2 燕山早中期的類前陸擠壓盆地形成與發(fā)展階段（圖3D、E）

燕山早期，由于南北天山進(jìn)入擠壓弱松弛階段，使得伊寧凹陷在繼承前期三疊紀(jì)白堿灘期沉積抬升剝蝕的構(gòu)造格局基礎(chǔ)上，發(fā)生了不均衡的整體沉降作用，使得該凹陷沿察布查爾－伊寧市一帶沉降相對(duì)較深，并在南部表現(xiàn)為明顯向北傾沒(méi)的斜坡構(gòu)造背景，而在N4井西北方向和N1井附近發(fā)生了明顯與沉積同時(shí)伴生的繼承性持續(xù)逆沖，并最終使伊寧凹陷在八道灣期－西山窯期的沉積沉降中心，基本處于橫跨霍城－曲魯海弱變形帶與察縣－Y2井中等變形帶上，沿察縣－伊寧縣一帶分布；同時(shí)接受了一套以煤沼相－湖湘沉積為主的暗色地層。

到侏羅紀(jì)頭屯河期，伊寧凹陷開(kāi)始進(jìn)入明顯的微隆升與盆地發(fā)展萎縮階段，此階段的沉積結(jié)構(gòu)雖然繼承了前期的基本構(gòu)造斷裂特點(diǎn)，然而沉積環(huán)境由原來(lái)的還原環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)槊黠@干燥的氧化環(huán)境，在早期老斷裂基礎(chǔ)上出現(xiàn)了逐漸的斷裂活化作用，使得區(qū)內(nèi)僅接受了一套厚度不大的以河流相－淺湖相為主的雜色－紅色沉積巖層，在之后的燕山中期發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)下出現(xiàn)了大規(guī)模的總體隆升剝蝕，伊寧凹陷南北兩端剝蝕較為強(qiáng)烈，這種抬升剝蝕狀態(tài)一直持續(xù)到早白堊末期，進(jìn)而形成了侏羅系與白堊系之間明顯的區(qū)域不整合面。區(qū)內(nèi)大多數(shù)圈閉均在該階段逐步由雛形進(jìn)入半定型狀態(tài)。

3.3 燕山晚期的微不均衡整體升降改造階段（圖3F）

區(qū)內(nèi)在早白堊世處于持續(xù)擠壓隆升剝蝕狀態(tài)，致使伊寧凹陷在晚白堊世東溝期才出現(xiàn)了一定幅度的微沉降，并接受了一套200～300 m厚的灰白色石英砂巖等沉積巖層；同時(shí)，該階段末期出現(xiàn)了整體的隆升剝蝕，并發(fā)生了一定的逆沖推覆，而且伊寧凹陷北部的活動(dòng)強(qiáng)度略強(qiáng)于南部。

3.4 喜山期強(qiáng)烈逆沖推覆不均一湖盆發(fā)展階段（圖3G）

喜馬拉雅期，印度板塊與歐亞板塊的強(qiáng)烈碰撞，使得西部塔里木與準(zhǔn)噶爾盆地以及伊犁盆地在內(nèi)均發(fā)生了強(qiáng)烈快速擠壓隆升剝蝕，伴隨著北天山、中天山、南天山的快速隆升剝蝕，僅在伊寧凹陷內(nèi)沉積了一套厚度不一的紅色巖組，YN1井－N1井一帶相對(duì)較厚，厚度可達(dá)900 m左右，而N3－N4井及其以南的廣大地區(qū)僅接受了200～300 m左右的沉積。喜山中期，逆沖推覆在伊寧凹陷南北兩側(cè)表現(xiàn)相對(duì)較為強(qiáng)烈，而且北部逆沖幅度和強(qiáng)度明顯大于南部，直到新近紀(jì)在區(qū)內(nèi)強(qiáng)烈的逆沖推覆與不均衡擠壓應(yīng)力環(huán)境下，使伊寧凹陷中北部，即霍曲斷裂的深盤(pán)發(fā)生了強(qiáng)烈的不均衡坳陷，并接受了一套霍城地區(qū)厚達(dá)2 000 m左右的雜色－紅色河流－淺湖相沉積巖層，而YN1井接受的該套沉積地層厚度僅1 500 m左右。

直到新生代第四紀(jì)伊寧凹陷基本處于山間泥礫巖－砂礫巖河流相－洪積相沉積階段。

4 構(gòu)造演化與油氣運(yùn)聚關(guān)系

由于盆地的構(gòu)造演化與構(gòu)造變形共生，并控制著其沉積地層的沉積、生烴巖系的油氣生成及后期沿著不同的油氣匯聚“通道”運(yùn)聚，所以伊寧凹陷的構(gòu)造演化同樣也與區(qū)內(nèi)的油氣運(yùn)聚密不可分。

（1）印支期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)促使了區(qū)內(nèi)二疊系塔姆其薩依組烴源巖的初步生烴與運(yùn)聚。印支期，伊寧凹陷在三疊系白堿灘組沉積之后，二疊系塔姆其薩依組烴源巖逐漸進(jìn)入生烴門(mén)限，并開(kāi)始沿著早期發(fā)育的斷裂面和砂巖輸導(dǎo)層等向早期的圈閉中運(yùn)聚；印支末期，伊寧凹陷在后期的弱擠壓隆升過(guò)程中，在大部分地區(qū)出現(xiàn)了明顯的整體隆升剝蝕。

（2）燕山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有效促進(jìn)了二疊系塔姆其薩依組烴源巖的快速成熟與生排烴。燕山期，由于伊寧凹陷2 100～2 600 m厚侏羅系沉積地層的覆蓋，使伊寧凹陷二疊系烴源巖整體進(jìn)入快速生排烴階段，同時(shí)，三疊系白堿灘組烴源巖也開(kāi)始進(jìn)入生排烴階段，該階段早期形成的各種類型的圈閉開(kāi)始成為油氣運(yùn)聚的主要指向區(qū)。

5 結(jié)論

（1）伊犁盆地伊寧凹陷中生代以來(lái)四個(gè)階段的構(gòu)造演化中，印支－燕山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)區(qū)內(nèi)油氣的生成與運(yùn)聚起著十分關(guān)鍵的作用，無(wú)論對(duì)二疊系塔姆其薩依組和三疊系白堿灘組烴源巖而言，對(duì)烴源巖生烴門(mén)限的促成與生排烴的促進(jìn)均起著決定性作用，而喜山期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，則主要對(duì)油氣起著重要的改造作用。

（2）伊寧凹陷不同構(gòu)造演化階段所形成的四個(gè)變形帶中，霍城－曲魯海弱變形帶和察縣－Y2井中等變形帶是區(qū)內(nèi)圈閉相對(duì)較為發(fā)育、殘存地層相對(duì)較全、油氣運(yùn)聚條件最為有利的兩個(gè)變形帶，這兩個(gè)變形帶內(nèi)發(fā)育的不同類型的油氣運(yùn)聚單元是下步油氣勘探應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的地區(qū)。

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