塔里木盆地塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有4期不同性质的断裂:①寒武纪—早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;②晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;③志留—泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑3个组成要素,主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其他各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂,拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;④二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似"花状构造"。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。     

塔中低凸起古生代断裂构造样式与成因探讨

三维地震资料解析研究表明,塔中低凸起古生代断裂样式复杂,发育有四期不同性质的断裂：（1）寒武纪-早奥陶世张性正断裂,其展布形态和发育规模为后期构造活动奠定了基础;（2）晚奥陶世逆冲及走滑断裂,具有明显的分带、分段性,东部主要为基底卷入逆冲断裂,中西部为盖层滑脱和北西向走滑断裂;（3）志留-泥盆纪挤压应力环境下形成的走滑断裂体系,北东南西向展布,包括主干边界断裂、尾端羽列断裂和拉分地堑三个组成要素。主干断裂在剖面上断面近于直立,直插基底,延伸较远,与其它各级断裂构成花状构造,其尾端发育有羽列断裂。拉分地堑受多级断层控制,平面上呈菱形;（4）二叠纪岩浆活动派生断裂,岩浆刺穿对早期断裂进行叠置和改造,形成一系列似“花状构造”。从断裂平面展布来看,塔中古生代断裂整体上呈发散的帚状,其构造枢纽端位于东段,内旋层左旋扭动,外旋层右旋,内旋层指向发散端,属张扭性帚状构造。     

塔里木盆地塔中低凸起内部构造变形特征

根据地震剖面解释成果,分析了塔里木盆地塔中低凸起内部主要构造变形特征。塔中地区构造变形以层内滑脱和基底卷入并存,伸展、逆冲、反转与走滑相伴生为主要特征,主要构造样式可分为挤压构造、走滑构造、拉张构造、反转构造和塑性流动构造等5大类,进一步可细分为多个亚类。受早期构造背景和区域动力学机制变化影响,塔中地区不同构造样式分布具有一定规律性,NW向和NE向断裂分别具有挤压逆冲和走滑性质,拉张构造发育在深部中、下寒武统和浅部三叠系内,而反转构造主要发育在深部寒武系和奥陶系内。     

塔里木盆地塔中低凸起古构造演化与变形特征

通过区域地质和构造地震精细研究,提出了塔里木南缘早古生代板块构造控制塔南—塔中从伸展到挤压盆地演化：寒武纪—早奥陶世板缘拉张控制了塔中北斜坡断陷构造;中奥陶世北昆仑洋盆关闭后塔中前缘隆起;晚奥陶世—晚泥盆世塔中前陆冲断与走滑构造变形。晚奥陶世塔南前陆冲断构造由东南向西北方向传播,形成塘北—塔中南—塔中5号断裂带等弧形断裂体系和塔中低凸起中西段与Ⅰ号断裂带小角度斜交的走滑断裂体系。冲断构造位移的传播受控于两个滑脱层：其一是沿寒武系内部膏盐岩的滑脱,形成弧形冲断构造,终止于塔中南缘断裂带;另一个是沿中地壳韧性变形带的滑脱,形成塔中1号断裂带东端的弧形构造带。塔中1号断裂带东段的构造变形方式主要为向北传播水平位移的断层传播褶皱和向南反向冲断的楔形构造。塔中低凸起的中西段右行走滑构造导致了向东收敛的扫帚状走滑断裂体系的形成,剖面发育花状构造。塔中低凸起的古构造演化与变形特征、构造变形样式、构造变形成因和断裂体系,是克拉通盆地内部叠合盆地深层的主要构造地质特征。     

塔中低凸起古生界构造特征及演化

塔中低凸起经历了多期构造运动的叠加和改造,古生界构造特征总体以南北对冲挤压为特点,形成南北两大弧形构造体系,在弧形构造体系上发育晚奥陶世台地边缘沉积。早海西期大规模逆冲逆掩构造由于受东西向区域应力不一致的控制,表现出一定程度的上下地质结构的变异,并形成了呈NNE走向的走滑断裂体系,控制了研究区纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。中新生代构造运动导致走滑断裂表现为西晚东早,东部定型于晚海西期,西部定型于喜山期。多期次的构造作用,使研究区发育挤压收缩构造、走滑压扭构造两大类基本构造样式。     

塔里木盆地塔中低凸起滑脱构造与分层构造变形

塔中低凸起作为古生代形成的凸起,是油气运移聚集的有利指向区,研究其构造变形特征对油气勘探具有重要的意义。应用地震和钻井资料,在地震资料解释和分层构造复原基础上,研究认为：（1） 除塔中Ⅰ号断裂带部分段为基底卷入式外,塔中低凸起主要逆冲断裂以滑脱式为主,主逆冲断裂多在中、下寒武统膏盐层系滑脱;（2） 盐上地层变形特征与盐下地层变形特征不同,盐上地层构造变形强度总体上大于盐下地层构造变形强度;（3） 膏盐层系在分层构造变形过程中起到协调变形作用;（4） 塔中低凸起分层构造变形主要受控于俯冲造山及膏盐层系滑脱作用。     

塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂构造特征及油气地质意义

塔里木盆地阿克库勒凸起东南斜坡发育大量走滑断裂。走滑断裂的几何学、运动学特征对油气的运移和富集起到了重要控制作用。本文以东南斜坡S118- AT22- YUKE2断裂、S113- AT13- YUKE3断裂、AT20断裂、AT18- YUKE5断裂为研究对象,依据中小尺度走滑断裂精细解析技术,对走滑断裂在不同层系的变形特征、平面分段性、断裂体系活动强度、后期活动性、通源性、演化模式和成因机制开展精细解析,结合生产动态资料研究其油气地质意义。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂在垂向上呈深层线性断裂与浅层雁列式断裂组合的变形结构。中—下奥陶统发育的走滑断裂在平面上具有明显分段特征。阿克库勒凸起东南斜坡走滑断裂相对活动强度西强东弱,由北向南呈强—弱—次强的特征;晚海西期—燕山期断裂活动性近SN—NE向断裂体系强于NNE—NNW向断裂体系;断裂通源性受控于早期裂谷,主干断裂通源性优于次级断裂,NNE—NNW向断裂体系的主干断裂通源性优于近SN—NE向断裂体系,但次级断裂通源性较差。NNE—NNW向和近SN—NE向断裂体系都形成于中加里东期,NEE向断裂形成于晚加里东期—早海西期,东南斜坡走滑断裂经历了中加里东期、晚加里东期—早海西期、中晚海西期、印支期—燕山期多期构造活动垂向叠加,NNE向和近SN向主干断裂滑移方向相反是由于破裂方式的不同。阿克库勒凸起东南斜坡烃源岩排烃期为晚海西期—喜马拉雅期,断裂活动期与排烃期的耦合有利于油气充注;断裂活动强度控制了通源性和储集体规模,进而控制了油气富集程度。后期活动明显、断裂活动强、通源性好的走滑断裂是下一步勘探的有利目标。     

塔里木盆地塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系

国外含油气系统的概念和方法在国内的含油气盆地研究中的应用存在着局限, 应用油气成藏体系的理论方法对塔中低凸起奥陶系油气成藏过程进行了分析.塔中低凸起奥陶纪油气成藏体系的源岩为寒武系及下奥陶统烃源岩; 满加尔坳陷中的砂体和不整合面是油气侧向运移的输导体, 同时深部断裂是油气垂向运移的输导体; 圈闭类型主要为古隆起背景上的地层型圈闭和构造型圈闭.塔中Ⅰ号断裂构造带是最为有利的油气聚集区, 塔中北坡次之, 中央断垒带最差.塔中Ⅰ号断裂带依然是下一步勘探的重中之重.      

塔里木盆地轮南低凸起断裂系统与复式油气聚集

塔里木盆地轮南低凸起复式油气聚集区的提出对高效指导轮南地区的油气勘探起了促进作用。基于区域石油地质研究成果,充分利用成像测井、高分辨三维地震断裂精细描述和有机地球化学等新技术新方法,本文系统研究了轮南低凸起复式油气聚集成藏的关键地质条件,全面刻画了轮南断裂系统的复杂特征,明确了轮南多含油层系具有相同的寒武系海相烃源,证实了在多期次成藏过程中,断裂系统既是早期成藏的油气充注通道,又是晚期调整气侵的输导体系。对轮南海相碳酸盐岩大型油气田的成藏,断裂系统既是有效的储集空间,又是储集性能改善和连通性增强的重要条件,提出复杂断裂系统多期活动下油气渐进幕式成藏和跨越动态成藏模式。从前提(古隆起)、基础(多套储盖组合)和关键(断裂系统)3方面探讨了复式油气聚集成藏的机理,并指出轮古东走滑断裂带是近期扩大轮南复式油气聚集区规模、实施天然气勘探的现实领域。     

塔里木盆地顺南地区走滑断裂发育特征及演化

顺南地区位于塔里木盆地塔中隆起北部.受多期构造应力影响,该地区以走滑断裂大量发育为典型特征.对三维地震资料的精细解释和深入分析结果表明,研究区走滑断裂具有垂向分层、平面分段、多期次构造叠加的特征.顺南地区主要发育北东、北东东和北西向3组走滑断裂.北东向断裂活动性强,平面上发育雁列式断层及马尾状构造,剖面上主要发育对称花状、正花状与负花状上下分层叠置的复合花状构造.北东东和北西向断裂活动性较弱,剖面上以单条直立走滑断裂为主,平面上呈线性延伸或由多段同向走滑断层连接而成.根据断层构造样式和受力性质,将顺南1断裂沿走向划分为4段：2个复合花状-拉张段和2个简单花状-挤压段,拉张段和挤压段沿走向交替出现.顺南走滑断裂的形成主要经历了5期构造运动：加里东早期、加里东中期Ⅰ幕、加里东中期Ⅲ幕、加里东晚期-海西早期和海西晚期.其中,加里东中期Ⅰ幕和加里东中期Ⅲ幕为该区主要断层活动期.     

塔里木盆地中央隆起带断裂系统分析

本文以地震剖面解释为基础,深入分析塔里木盆地中央隆起带主要断裂带的构造样式和变形特征,确定不同时期断裂系统的分布规律,并试图建立中央隆起带断裂系统发育与周缘造山带演化之间的联系,进而阐明其发育的动力学背景。论文提出了塔里木盆地中央隆起带断裂构造变形样式分类体系;在巴楚隆起的南部边缘,识别出两套区域性的盖层滑脱构造系统,其中浅层色力布亚-玛扎塔格滑脱冲断层逆冲到巴楚南部边缘之上,并构成了现今塔西南前陆冲断系的锋缘断裂;发现了分布在塘古巴斯坳陷的中东部和塔中隆起东部的、规模巨大的、向北西方向凸出的弧形逆冲断裂系统。该弧形逆冲断裂系统的东南部以车尔臣断裂为界,主要形成于晚奥陶世末期,锋缘断裂以盖层滑脱逆冲为特征,与早奥陶世末期发育的、呈NW向展布的塔中Ⅰ号断裂带、塔中10号断裂带、塔中2号断裂带和塔中22号断裂带等构成的基底卷入式逆冲断裂形成明显的交切关系;论文将周缘造山带的重大构造运动事件与塔里木盆地内部不同时期发育的断裂系统相对比,在塔里木盆地内划分出分别与西昆仑造山带、阿尔金造山带和南天山造山带相关的三套断裂系统。     

塔中隆起带断裂系统及其对碳酸盐岩台地的控制

碳酸盐岩台地的建造与改造受多种因素的控制,本文主要探讨以断裂活动为代表的构造运动对碳酸盐岩台地发育和破坏的控制作用。塔中地区主要发育NW向基底卷入式断裂系统和NE向盖层滑脱式逆冲断裂系统两大类,前者主要形成于早奥陶世末的中加里东I幕构造运动,该断裂控制了塔中隆起开始形成时的构造格局,从而使塔中隆起带碳酸盐岩台地由早期的缓坡-镶边缓坡型的台地结构演化为礁滩型孤立台地,而后者主要形成于晚奥陶世末中加里东II幕构造运动,该断裂的强烈活动,使得塔中地区发生东西翘倾运动,东部隆起接受改造,早期的碳酸盐岩台地遭受严重破坏。     

塔里木盆地塔中隆起及北围斜区断裂体系与油气成藏关系

笔者探讨了断裂在油气聚集中的作用,它是制约塔中隆起及北围斜区油气分布规律的关键因素。基于地震资料断裂解析,塔中隆起及北围斜区断裂体系主要由北西—南东延伸的压扭性断裂带与北东—南西延伸的走滑断裂构成。断裂体系主要形成于中晚加里东中期,此后经历了晚加里东、晚海西和喜山期的继承性活动与改造。中加里东中期构造是该区构造的主要定型期,断裂不仅控制了构造带发育,也是风化壳岩溶储层、礁滩相储层、热液溶蚀碳酸盐岩储层形成关键因素。断裂带后期活动为油气运聚提供了通道,北北东断裂是油气由北部坳陷向隆起长距离运聚的主要通道。断裂带的复杂性造就了研究区油气具有沿断裂带分布,成藏模式多样,差异富集特征。     

塔里木盆地塔中低凸起地层水化学特征对不整合的响应

对塔中低凸起地层水化学特征与不整合之间关系的研究结果表明,地层水化学特征对不整合具有很好的响应。在遭受强烈抬升和剥蚀、之间形成不整合的奥陶系和志留系,以及紧靠不整合面附近的石炭系CⅢ油组,其地层水具有矿化度、Cl-含量、K Na 含量和r(Cl-Na)/rMg值相对较小,而HCO3-含量、rNa/rCl值和rSO42-×100/rCl值相对较大的特点,反映出地质历史时期大气降水的影响。在志留系与石炭系之间以及志留系与奥陶系之间的不整合面附近,地层水的矿化度、r(Cl-Na)/rMg值和B3 含量变小,而rNa/rCl值和rSO24-×100/rCl值变大,具有典型的遭受大气淋滤的地层水化学基本特征。     

塔里木盆地塔中隆起志留系油气成藏及分布特点

塔里木盆地塔中隆起志留系油气成藏具有两源三期的成藏特点,"两源"是指油气来源于寒武系、中、上奥陶统两套烃源岩;"三期"是指从沥青到可动油的形成经历了加里东晚期、海西晚期、燕山—喜山期三个成藏期,沥青的形成是早期油气运移聚集过程中遭破坏的结果,目前所发现的可动油是以中、上奥陶统油气源为主的晚期成藏的结果。发育三种油气藏类型,即背斜构造、地层岩性以及火山岩遮挡型。塔中隆起志留系油气聚集受三大因素控制,一是隆起构造背景,围绕古隆起构成多种圈闭类型组合的复合油气聚集区;二是有效盖层,志留系中的油气显示十分活跃,包括沥青、稠油和正常油,沥青和稠油分布在红色泥岩段以下,而可动油集中分布在灰色泥岩段之下;三是优质储层,砂岩储层分布广泛,储层储集空间有次生-原生孔隙型、原生-次生孔隙型、微孔隙型三种类型,孔隙度3.3 %～17.4 %,渗透率(0.1 ～667.97)×10-3μm2。