史　政，徐征遙

(1.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫　214126；2.中國石化 西北油田分公司 采油一廠，新疆 輪臺(tái)　841600)

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塔里木盆地麥蓋提斜坡構(gòu)造樣式分析

史政1，徐征遙2

(1.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫214126；2.中國石化 西北油田分公司 采油一廠，新疆 輪臺(tái)841600)

摘要：麥蓋提斜坡是塔里木盆地西南部的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，經(jīng)歷多期構(gòu)造變形作用，基底構(gòu)造形跡或基底斷裂帶、多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力場轉(zhuǎn)換、區(qū)域滑脫層等因素控制了構(gòu)造變形及其迭加。從構(gòu)造成因角度，其構(gòu)造樣式可劃分為擠壓構(gòu)造、走滑(轉(zhuǎn)換)構(gòu)造、鹽相關(guān)構(gòu)造和巖漿巖構(gòu)造等4大類，每大類還可進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)亞類。多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在形成新構(gòu)造的同時(shí)，改造前期的構(gòu)造，形成復(fù)雜多樣的組合方式，剖面組合上劃分為基底斷層—膏鹽巖增厚—背沖斷層型、先存隆起—披覆背斜型、背沖斷塊潛山—披覆背斜型、巖漿底辟—披覆背斜型、基底卷入型斷裂—反向/同向背沖蓋層滑脫疊置型、走滑斷裂—淺層蓋層滑脫型及疊瓦狀構(gòu)造等7種類型。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造樣式；麥蓋提斜坡；塔里木盆地

構(gòu)造樣式分析是含油氣盆地構(gòu)造研究中的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。王燮培、劉和甫、吳根耀等[1-3]以及哈丁和勞威爾等對(duì)構(gòu)造樣式分類的原則、方法和意義等進(jìn)行了深入的闡述。塔里木盆地經(jīng)歷了多旋回盆地的迭加及多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，多期次的構(gòu)造變形作用形成了多類型的構(gòu)造樣式[4-5]。麥蓋提斜坡是塔里木盆地的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元，眾多研究者分析了可能的圈閉條件[6-13]，指出麥蓋提斜坡具有有利的油氣運(yùn)聚和保存條件，但開展構(gòu)造變形和圈閉類型的研究較少。本文根據(jù)最新的勘探資料，從構(gòu)造成因的角度對(duì)麥蓋提斜坡進(jìn)行構(gòu)造樣式分析，以期為該區(qū)地震解釋和圈閉類型分析提供依據(jù)。

1地質(zhì)背景

麥蓋提斜坡位于塔里木盆地西南部，是一個(gè)整體向西南傾斜的二級(jí)構(gòu)造單元。其西北、東北分別以斷裂為界與柯坪斷隆和巴楚隆起相鄰，西南與西南坳陷相接，東南部與塘古孜巴斯凹陷過渡(圖1)。

塔里木盆地是在前南華系基底基礎(chǔ)上發(fā)展起來的大型疊合盆地，其發(fā)展受古亞洲構(gòu)造域和特提斯構(gòu)造域的制約，經(jīng)歷了3大伸展聚斂旋回，6個(gè)階段的構(gòu)造演化，形成了Nh-O、S-D2-1、D3-P2、P3-T、J-E和N6個(gè)構(gòu)造變形層[14-19](圖2)。麥蓋提地區(qū)沉積構(gòu)造演化受盆地多旋回演化的制約，經(jīng)歷了加里東期—海西期塔西南—和田古隆起北傾斜坡、海西中晚期整體沉降、印支—燕山期整體抬升以及喜馬拉雅期隨塔西南陸內(nèi)前陸盆地的發(fā)育調(diào)整成為向西南傾的構(gòu)造斜坡的演化過程[9]。與多期構(gòu)造演化相關(guān)，麥蓋提斜坡地層分布總體表現(xiàn)為下古生界由南向北、由西向東加厚的楔狀體，石炭—二疊系調(diào)整為由北向南、由東向西沉積加厚的楔狀體，新生界則進(jìn)一步發(fā)展為由北向南、由西向東加厚的楔狀體，地層序列如圖2。其中中寒武統(tǒng)和古近系底部膏鹽巖層是2套區(qū)域滑脫層。受不同期區(qū)域應(yīng)力場、火山活動(dòng)、區(qū)域性塑性地層等因素的影響，不同層系構(gòu)造變形特征差異較大。

圖1　塔里木盆地麥蓋提斜坡構(gòu)造位置

圖2　塔里木盆地麥蓋提地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層界面構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期次

2構(gòu)造變形樣式

2.1構(gòu)造變形樣式

從構(gòu)造成因角度[21-24]，可將麥蓋提地區(qū)構(gòu)造樣式分為擠壓構(gòu)造、走滑(轉(zhuǎn)換)構(gòu)造、鹽相關(guān)構(gòu)造和巖漿巖構(gòu)造等4大類，每大類還可進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)亞類(表1，圖3)。

2.1.1擠壓構(gòu)造

擠壓構(gòu)造由不同產(chǎn)狀的逆沖斷層及褶皺有規(guī)律地組合而成。根據(jù)前震旦系基底是否卷入構(gòu)造變形，則又可以分為基底卷入型和蓋層滑脫型2類。進(jìn)一步主要細(xì)分為沖斷層、滑脫斷層、逆沖斷裂帶、背沖斷塊、斷背斜、斷層相關(guān)褶皺、沖起構(gòu)造與逆沖三角帶(圖3)。沖起構(gòu)造與背沖斷塊相似，區(qū)別即為基底卷入與否。如果兩條逆沖斷層背向傾向組合則稱為背沖構(gòu)造，由于背沖逆斷層位移使公共上盤斷塊向上抬升，也稱為沖起構(gòu)造(圖4)。

表1　塔里木盆地麥蓋提地區(qū)主要構(gòu)造變形樣式分類

圖3　塔里木盆地麥蓋提地區(qū)主要構(gòu)造變形樣式特征

圖4　塔里木盆地沖起構(gòu)造變形樣式(玉東4構(gòu)造)

相反2條逆沖斷層相向傾向，稱之為對(duì)沖構(gòu)造，對(duì)沖斷裂將其各自的上盤逆沖到公共下盤之上，使公共下盤斷塊向下陷落，在其深層有一條近水平的逆斷層將其連接在一起，構(gòu)成逆沖三角構(gòu)造，如玉東3構(gòu)造帶。

2.1.2走滑(轉(zhuǎn)換)構(gòu)造

走滑構(gòu)造變形樣式是作為轉(zhuǎn)換構(gòu)造形式而存在，通常也稱作“撕裂斷層”，即由于轉(zhuǎn)換構(gòu)造兩側(cè)逆沖斷層的逆沖斷距或是逆沖位移速率不一致，轉(zhuǎn)換構(gòu)造兩側(cè)地層不協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)、位移導(dǎo)致[25]。這種走滑轉(zhuǎn)換構(gòu)造在麥蓋提斜坡東部—塘古孜巴斯凹陷西段北東走向逆沖斷裂帶普遍可見。這種“撕裂斷層”表現(xiàn)為一條主干斷裂和數(shù)條分支斷裂組成的花狀走滑構(gòu)造樣式(圖5)。

2.1.3鹽相關(guān)構(gòu)造

鹽相關(guān)構(gòu)造樣式與膏鹽巖的塑性流動(dòng)變形有古近系膏泥巖層系只在局部構(gòu)造發(fā)育，以皮山北1井最為明顯，其余只發(fā)生輕微增厚變形，未出現(xiàn)大規(guī)?；撟冃?。

圖5　塔里木盆地走滑轉(zhuǎn)換構(gòu)造變形樣式(玉東3)

總體而言，麥蓋提斜坡膏鹽巖變形不強(qiáng)烈，未出現(xiàn)大規(guī)模的鹽構(gòu)造變形，大致可分為2類：一是呈丘形增厚的鹽枕，其上發(fā)育鹽背斜構(gòu)造，麥蓋提中部中下寒武統(tǒng)發(fā)育(圖6a)；另一種是鹽滾構(gòu)造，主要由殘留鹽體組成，在地震剖面上形似三角形，鹽滾構(gòu)造主要發(fā)育于中下寒武統(tǒng)膏鹽巖層系(圖6b)。鹽相關(guān)構(gòu)造分別在鹽上和鹽下形成相應(yīng)的斷塊、背斜或斷背斜等構(gòu)造，可形成相應(yīng)的油氣圈閉。

2.1.4巖漿巖構(gòu)造

2.2構(gòu)造組合形式

從構(gòu)造成因的角度，將麥蓋提地區(qū)的構(gòu)造樣式劃分為以上4種基本類型，這些構(gòu)造樣式迭加、復(fù)合、改造等形成了復(fù)雜的構(gòu)造組合，剖面上組合方式主要發(fā)育以下7種類型[4,26-28](圖7)。

2.2.1基底斷層—膏鹽巖增厚—背沖斷層型

該類型是麥蓋提東部最常見的組合形式，典型構(gòu)造樣式發(fā)育在瑪南斷裂帶。地震解釋表明，在中下寒武統(tǒng)膏鹽巖發(fā)生比較明顯的塑性流動(dòng)和聚集增厚的地區(qū)，深層一般都發(fā)育一定規(guī)模的基底逆斷層，這也說明早期的基底先存斷裂對(duì)膏鹽巖的流動(dòng)過程具有一定的控制作用。中下寒武統(tǒng)膏鹽巖的塑性流動(dòng)和聚集增厚同時(shí)又控制了上覆地層的構(gòu)造變形過程，上覆逆沖斷裂在膏鹽巖頂部或內(nèi)部發(fā)生滑脫，上盤的反沖斷裂造成斷塊體上隆，形成沖起構(gòu)造，再被更晚的石炭系地層覆蓋形成披覆背斜。地層隆起幅度較大時(shí)，遭受剝蝕作用，則會(huì)形成潛山+披覆背斜型構(gòu)造組合樣式。

2.2.2先存隆起—披覆構(gòu)造型

先存隆起—披覆構(gòu)造是麥蓋提東南部構(gòu)造組合樣式之一。麥蓋提東南部為和田古隆起東翼，在奧陶紀(jì)發(fā)育的古隆起上，志留系、泥盆系、石炭系地層披覆，構(gòu)成了隆起—披覆背斜構(gòu)造。

2.2.3背沖斷塊潛山—披覆背斜型

麥蓋提斜坡發(fā)育北東走向斷裂帶，如玉東斷裂帶、瑪南斷裂帶、皮山北2南斷裂帶、玉北8斷裂帶等發(fā)育背沖斷塊潛山—披覆潛山構(gòu)造。下古生界地層受逆沖斷裂及其反沖調(diào)節(jié)斷裂控制，形成背沖斷塊隆起出露，后期石炭系披覆沉積，形成潛山及上覆披覆背斜。此種類型構(gòu)造組合樣式是在早期背沖斷塊頂部碳酸鹽巖抬升形成殘留高地，后期地層覆蓋其上形成披覆背斜。

圖6　塔里木盆地鹽滾相關(guān)構(gòu)造變形樣式

圖7　塔里木盆地玉北地區(qū)主要構(gòu)造變形樣式組合特征

2.2.4巖漿巖底辟—披覆背斜型

巖漿巖沿?cái)嗔鸦蛄芽p等通道上涌，在淺部地層內(nèi)冷卻形成巖漿底辟，受其上涌產(chǎn)生的應(yīng)力作用，上覆地層可能發(fā)生褶皺，形成巖漿底辟—披覆背斜型構(gòu)造組合樣式。巖漿底辟頂部地層可能發(fā)生局部伸展作用，發(fā)育規(guī)模較小的正斷層，構(gòu)成巖漿底辟+伴生斷裂型組合樣式，如皮山北1井具有此類構(gòu)造樣式。

2.2.5基底卷入型斷裂—反/同向背沖蓋層滑脫疊置/并列型

基底卷入—蓋層滑脫型構(gòu)造按基底卷入構(gòu)造和蓋層滑脫構(gòu)造發(fā)育傾向和位置關(guān)系，可分為同向上下疊置型和反向上下疊置型。按照發(fā)育程度和位置關(guān)系可分為上下疊置型和左右并置型，其區(qū)別主要是依據(jù)基底卷入構(gòu)造的發(fā)育程度。這種不同的組合關(guān)系可能會(huì)形成不同樣式的圈閉類型。

2.2.6走滑斷裂—淺層蓋層滑脫型

走滑斷裂主要是以走滑轉(zhuǎn)換的形式存在于震旦系—下寒武統(tǒng)地層，逆沖推覆斷裂在中下寒武統(tǒng)膏鹽巖中滑脫，推覆距離大，并在上盤形成斷層相關(guān)褶皺。二者上下疊置形成了走滑斷裂—淺層蓋層滑脫型構(gòu)造組合樣式。

2.2.7疊瓦狀構(gòu)造

疊瓦狀構(gòu)造主要發(fā)育在麥蓋提東部和塘古孜巴斯凹陷西段。平面上發(fā)育多排北西、北東走向構(gòu)造帶，向東南逆沖，將上寒武統(tǒng)—中下奧陶統(tǒng)和上奧陶統(tǒng)切割成一系列的沖斷片，呈疊瓦狀排列，向上被下石炭統(tǒng)巴楚組底面削截。斷層上盤形成斷層傳播褶皺[29]。

3構(gòu)造形成控制因素

3.1受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力場轉(zhuǎn)換的控制

3.2受先存基底構(gòu)造形跡或基底斷裂帶控制

主要表現(xiàn)在兩方面：一是膏鹽巖層滑脫構(gòu)造受基底斷裂控制。由于基底斷裂的存在，使其成為應(yīng)力薄弱帶，蓋層滑脫斷裂容易沿著基底斷裂發(fā)育的位置繼續(xù)發(fā)育。大量剖面解釋分析表明，滑脫層膏鹽巖聚集與基底斷裂發(fā)育關(guān)系密切，鹽構(gòu)造發(fā)育的位置均有先存基底斷裂(圖4-6)。基底斷裂活動(dòng)程度越大，變形越復(fù)雜，鹽構(gòu)造發(fā)育程度越高。二是滑脫逆沖方向與基底斷裂有關(guān)，表現(xiàn)為基底斷裂和蓋層滑脫斷裂主逆沖方向的一致性。

3.3斷裂分層性受區(qū)域滑脫帶控制

中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組膏鹽巖是塑性地層，寒武系斷裂向上多終止于阿瓦塔格組膏鹽巖層中，部分終止于中下寒武統(tǒng)內(nèi)，奧陶系斷裂向下也多終止于這套膏鹽巖層系，表明膏鹽巖控制了這2套地層內(nèi)的斷裂延伸范圍。

3.4受火山活動(dòng)的控制

早二疊世晚期，古特提斯洋向北俯沖，形成塔里木陸塊南緣巖漿弧[30]，板塊內(nèi)形成弧后克拉通內(nèi)裂谷，以裂谷中心的基性巖侵入和噴發(fā)為特征，形成寒武系、奧陶系、石炭—二疊系的侵入巖和二疊系上部的火山巖，可以形成巖漿巖底辟構(gòu)造，以及巖漿巖坍塌，在巖漿巖主體頂部形成小型的斷陷，形成塌陷構(gòu)造。

4結(jié)論

塔里木多旋回盆地演化歷史制約了麥蓋提斜坡多期復(fù)雜的構(gòu)造變形，形成復(fù)雜多樣的構(gòu)造變形樣式；從構(gòu)造成因角度可劃分為擠壓構(gòu)造、走滑(轉(zhuǎn)換)構(gòu)造、鹽相關(guān)構(gòu)造和巖漿巖構(gòu)造4大類。多期構(gòu)造的迭加、改造形成復(fù)雜的構(gòu)造組合，依據(jù)剖面組合形式可進(jìn)一步劃分為基底斷層—膏鹽巖增厚—背沖斷層型、先存隆起—披覆背斜型、背沖斷塊潛山—披覆背斜型、巖漿底辟—披覆背斜型、基底卷入型斷裂—反向/同向背沖蓋層滑脫疊置型、走滑斷裂—淺層蓋層滑脫型、疊瓦狀構(gòu)造等7種類型。這些構(gòu)造變形作用受先存基底構(gòu)造形跡或基地?cái)嗔褞А?yīng)力場轉(zhuǎn)換以及區(qū)域滑脫帶等因素控制。

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(編輯徐文明)

Structural pattern of the Maigaiti Slope in the Tarim Basin

Shi Zheng1, Xun Zhengyao2

(1.WuxiInstituteofPetroleumGeology,SINOPEC,Wuxi,Jiangsu214126,China;2.No.1OilProductionPlant,SINOPECNorthwestCompany,Luntai,Xingjiang841600,China)

Abstract:The Maigaiti Slope is a secondary structural unit in the Tarim Basin, which underwent multiple tectonic movements. The stacking of structural deformation was controlled by basement structures or faults, multiple tectonic movements, stress field transition and regional detachment levels. According to the structural origin, the structural pattern in the study area can be divided into compressional, strike-slip, salt-related and magmatic structure, and each of them can be subdivided into several subtypes. The multiple tectonic movements led to the transformation of pre-existing structures and the formation of new structures. Various tectonic patterns were observed, including basement faults-increasing gypsum salt bed-back thrust, pre-existing uplift-draping anticline, pop-up block hill-draping anticline, magma diapir-draping anticline, basement-involved fault-synthetic/antithetic cap rock detachment, strike-slip fault-shallow detachment, and imbricate structure.

Keywords:structural pattern; Maigaiti Slope; Tarim Basin

文章編號(hào)：1001-6112(2016)03-0333-07

doi：10.11781/sysydz201603333

收稿日期：2015-09-01；

修訂日期：2016-03-29。

作者簡介：史政(1984—)，女，碩士，工程師，從事油氣儲(chǔ)層地質(zhì)研究。E-mail:shizheng.syky@sinopec.com。

基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05002-003)資助。

中圖分類號(hào)：TE121.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A