库车坳陷克拉苏构造带的结构模型及其形成机制

库车坳陷克拉苏构造带是一个NEE-近EW向的冲断褶皱带。由于地表条件和构造变形的复杂性导致该构造带的地震资料品质较低,造成构造解释的多解性。本文在综合分析地面露头、区域构造背景、钻井和地震资料基础上,讨论了克拉苏构造带可能的构造解释模型,认为浅层为盖层滑脱褶皱、深层为基底卷入的楔状叠瓦构造的分层滑脱、垂向叠置模型能合理地解释现有可靠的构造信息。浅层构造是以库姆格列木群膏盐岩层为核或以侏罗系煤系地层为核的滑脱背斜,并被逆冲断层破坏;深层是基底卷入的中-高角度区域性反转正断层,并且在反转正断层下盘发育楔状叠瓦构造。新近纪-第四纪天山隆升产生的自天山深层向库车坳陷的斜向向上的挤压作用导致先存区域性正断层的反转位移,并控制克拉苏构造带的形成和演化。     

成藏“功能要素”联合组合控藏研究——以库车坳陷克拉苏构造带为例

随着塔里木盆地库车坳陷的油气勘探工作进一步加深,克拉苏构造带已成为库车坳陷内成藏特征研究工作的重点。但是,目前对于克拉苏构造带的成藏研究仍以传统石油地质综合研究方法为主,已不能适应现阶段难度更高的勘探工作。为探明克拉苏构造带的控藏因素,以油气分布门限控藏理论与石油地质学理论为指导,结合工区内烃源岩特征、储层特征、盖层特征及古隆起分布特征等资料,建立了克拉苏构造带成藏功能要素联合控藏模型。研究发现,库车坳陷克拉苏构造带内控藏功能要素"C,D,M,S"在横向上的叠加与在纵向上的有序组合以及烃源灶的生排烃高峰时期共同控制区域内构造气藏的发育,同时根据成藏要素综合叠加得出了克拉苏构造带构造气藏成藏有利区域。     

库车坳陷盐构造与相关成藏模式

野外露头、钻井和地震资料均揭示库车坳陷发育大量盐构造,并影响了油气成藏过程。盐构造类型主要包括:断层传播褶皱、断层转折褶皱、滑脱褶皱、三角带、逆冲推覆构造、突起构造及其混生构造样式等。构造挤压和差异负荷作用是库车坳陷盐构造形成的主要动力,平衡剖面复原结果表明,盐构造发育过程主要经历了楔状地层、滑脱背斜和构造强烈活动期等3个阶段。受盐构造影响,库车坳陷存在多种圈闭类型和成藏模式,油气主要聚集在盐下圈闭中。     

库车坳陷克拉苏-依奇克里克构造带的构造演化

野外露头上的小尺度构造记录着整个褶皱逆冲带运动学演化进程。通过对库车褶皱逆冲带坎亚肯褶皱发育的小尺度构造的特征和相互叠加、切割关系的分析,认为克拉苏-依奇克里克构造带在新生代的构造挤压变形中经历了三个阶段,即平行层面的挤压缩短作用阶段、弯滑与弯流褶皱作用阶段和逆冲断层改造作用阶段。同时,对不同阶段出现的断层滑动数据进行反演和古应力恢复的结果表明,整个变形过程,最大主应力方向σ1(即构造缩短方向)集中分布在NNW—SSE,没有发生大的变化,说明三个阶段的构造变形是在同一稳定应力场下发生的,从而进一步证明所有的变形是同一次构造挤压下的渐进式序列变形,而不是多期构造挤压变形的结果。此次构造挤压变形主要发生在康村沉积期(12～5Ma),对于克依构造带的构造圈闭最终定型起着决定性作用。     

冲断构造带深层变形的空间分布规律——以库车坳陷克拉苏构造带为例

传统上认为前陆冲断带内部的背斜构造具有"成排成带分段"的特征,在表观认识和宏观尺度上讲,容易理解这一特征,并且通过"成排成带分段"的解剖,直接为含油气区带评价和地震解释方案的落实提供指导作用。随着前陆冲断带深层结构的精细解剖和三维空间内构造变形的准确刻画,发现前陆冲断带深层构造变形的分布并非成排成带分段的特征,褶皱构造的发育与分布明显受前陆冲断构造位移量及各个断层位移量的大小所控制,各个断层控制的逆冲岩席在垂向上相互叠置、侧向上交叉对接、走向上错落有致, 3D立体空间内由多个次级弧形体组成鳞片状分布。本文以中国天然气勘探最为成功、勘探资料最为详实的库车坳陷克拉苏构造带为例,通过地震剖面精细构造解释,揭示出构造变形的运动学特征及其构造位移量在传播过程中的分异和转换,进而控制冲断带内部构造岩席的生长发育和空间展布特征,并在3D立体空间内揭示冲断岩席受构造位移量的控制而成鳞片状分布的规律,控制这一分布规律的主控因素是冲断构造位移量与冲断岩席长度之间定量的几何关系。这一认识提升了油气藏评价和构造圈闭描述的精度。     

新疆库车坳陷克拉苏构造带异常高压及其成藏效应

异常高压在新疆库车坳陷克拉苏构造带是十分普遍的地质现象 ,它具有地层压力大、压力系数高、异常高压带上方广泛发育巨厚的塑性盐岩和膏泥岩封隔层以及异常高压体内的压力变化不规则的特征。克拉苏构造带的异常高压是由构造抬升和挤压引起的 ,明显具有压力封存箱的特征 ,对该地区油气藏的形成和保存起到十分重要的作用。由于异常高压和断层的影响 ,在克拉苏构造带上形成了上第三系它源、开放的静水压力油藏和白垩系—下第三系它源、半封闭的异常高压气藏两种油气成藏模式     

塔里木盆地库车坳陷盐构造特征及形成演化

通过地表地质调查,确定了库车坳陷吐北、克拉苏、却勒和西秋四个不同地区盐构造的变形样式。结合地质和地震资料,建立了不同地区的地震地质结构剖面。应用平衡剖面研究方法,恢复了不同地区的盐构造形成演化历史,并对库车坳陷盐构造的形成机制进行了探讨。     

盐在变形中的作用：库车坳陷与东濮坳陷盐构造对比研究

库车坳陷和东濮坳陷是两种变形性质完全不同的盆地,但构造的发育都与盐有关,通过对它们的对比来理解盐在变形中的作用具有重要的构造意义。库车坳陷盐构造主要发育在西部,受古近系库娒格列木群盐岩层分布控制,与印度板块和欧亚板块碰撞引起的压性应力场有关,发育的盐构造有盐核滑脱褶皱、盐滑断层、盐成盆地、盐焊接等。东濮坳陷盐构造主要发育在黄河北地区,受古近系沙三段的盐岩层分布的控制,与太平洋板块向欧亚板块之下俯冲引起的张性应力场有关,发育的盐构造有强制褶皱、盐滑断层、盐成盆地、盐焊接等。虽然两个盆地盐构造的性质不同,但盐在变形中所表现的主要作用相同,都主要起滑脱面的作用,盐发生流动的机理相同,主要与构造活动或断裂活动有关。     

库车坳陷滑脱推覆构造成因及油气评价

本文据地震和地质观察资料,解释和阐述了塔里木盆地北部前陆区库车坳陷中、新生界滑脱推覆构造平面、剖面特征,结合前缘隆起区有关资料,提出了库车坳陷滑脱推覆构造的成因机制,并对库车坳陷油气进行了初步评价,认为秋里塔克弧形构造内侧断弯褶皱、楔状三角体及推覆构造前缘盐构造控油有利。     

褶皱相关断层——以库车坳陷新生界盐上构造层为例

以盐构造解析的方法,综合地震与地质资料,表明库车坳陷新生界中的盐上断层受控于褶皱作用。盐上地层首先发生褶皱变形,随着褶皱作用的加强,然后发生断裂作用,盐上构造层的变形方式为褶皱相关断层,其变形特征不同于断层相关褶皱。从断层成因机制可见:断层相关褶皱理论不适用于库车新生代坳陷盐构造发育区。库车坳陷膏盐层的发育造成盐上构造层与盐下构造层变形有差异,盐上构造层以褶皱作用为主,盐下构造层以冲断作用为主。库车坳陷盐上构造层主要为褶皱相关断层,发育张性断块、后翼突破断层、前翼突破断层及褶皱相关断层组合等构造样式,根据盐上构造层的变形特征总结了褶皱相关断层的演化。     

库车坳陷西段盐构造二维平衡恢复与复原构造剖面分析

天山南麓库车坳陷西部沉积古近系膏盐岩,盐层下伏中生界发现万亿立方米储量天然气田,是我国西气东输重要气源。库车坳陷盐下是油气勘探关注目标,目前研究认识不能满足勘探需求,尤其是盐构造形成机制存在争议,盐构造平衡恢复是研究难点。本文应用二维构造平衡剖面技术,综合地震剖面、钻井和地表地质资料,选取库车坳陷西段四条剖面,通过StructureSolver公司开发的构造恢复软件(简称SS),开展平衡恢复工作,分层恢复盐上层、膏盐层、盐下层,复原挤压变形前地震剖面。研究结果揭示库车坳陷西段发育二期盐构造:渐新世-中新世发育刺穿型盐丘,上新世-第四纪发育挤压型盐构造。挤压作用下早期盐丘演变为盐席、盐墙,盐上层发育盐逆冲断层和盐背斜,盐下发育叠瓦状逆冲断层和挤压构造楔。库车坳陷西段盐层上覆冲积扇沉积(重力)差异负载是发育盐丘的原因,盐丘分布于山前冲积扇前端和却勒冲积扇南侧。库车坳陷盐下发育逆冲构造楔,应用临界楔理论研究构造楔顶面坡度与底部滑脱层角度变化,盐下构造楔顶面坡度突变,指示底部滑脱层角度发生变化,推断古生代基底正断层卷入逆冲构造楔。     

塔里木盆地库车坳陷盐构造成因机制探讨

以盐构造解析的方法,综合地震与地质资料分析,在盐构造成因要素剖析的基础上探讨库车坳陷盐构造动力学特征.研究表明库车坳陷盐构造的成因受多重作用影响,差异负载是库车坳陷盐构造初始形成时的动力来源,中新世—上新世中晚期差异负载作用是盐构造形成与缓慢生长的主要动力.盐上盖层快速沉降是该期盐构造生长缓慢的主要原因.上新世中晚期以来强烈的区域挤压作用是库车坳陷盐构造发育的主控因素,构造挤压决定了盐构造的样式、分布与规模,并促进了差异负载、重力作用与浮力作用的发展,以区域挤压为主的多种作用因素造成了库车坳陷盐构造晚期异常高速的生长.     

库车坳陷盐下构造对盐上盖层变形的影响因素分析

库车坳陷是在地壳或者岩石圈尺度整体挤压作用下, 收缩构造变形形成的一个构造单元, 膏盐岩层等软弱岩层可能导致滑脱断层发育, 并引起盐上和盐下不协调收缩变形, 区域挤压作用下一些先存基底断裂带的逆冲位移是控制盐上层冲断褶皱变形的主要因素.运用地震资料、地表露头、钻测井资料以及非地震资料等, 对库车坳陷区域大剖面的盐上层、盐下层的构造变形样式进行分析, 认为南天山在挤压收缩变形中隆升, 诱导盆山过渡带发育基底卷入的高角度逆冲断层, 先前基底断层的复活影响了盆地沉积盖层的构造变形, 基底断裂与盖层断层组合样式在走向上基本一致, 盖层强变形带与基底断裂带上下呼应.     

库车坳陷西段新生代盐构造特征及演化

库车坳陷古-始新世沉积厚层膏盐岩,在沉积差异形成的重力负载作用下,膏盐岩发生塑性流动,山前的膏盐岩流向盆地内侧,发育盐底辟构造,形成吐孜玛扎盐墙、却勒盐丘,膏盐岩的塑性流动发生在膏盐层沉积后不久,并且持续到上新世库车早期,盐底辟构造主要通过被动底辟作用完成。上新世晚期,库车坳陷受到强烈的挤压作用,发生大规模的逆冲推覆,吐孜玛扎盐墙、却勒盐丘(应变强度薄弱部位)的北侧发育断层,盐岩沿断层刺穿地表,形成底辟型盐墙和喷出型盐席,同时发育整合型米斯坎塔克盐背斜和大宛齐盐枕。库车坳陷的盐构造分为两个阶段:构造平静期(渐新世-上新世),以重力差异负载作用为主,发育底辟型盐构造;构造挤压期(上新世晚期-现今),挤压作用强烈,形成逆冲推覆断层,在不同的构造部位分别形成盐席、盐墙、盐背斜,早期的盐构造对于后续挤压作用下盐构造的形成和演化具有重要的控制作用。     

库车坳陷西段出露盐体的溶解物理模拟

库车坳陷西段古近系库姆格列木群中分布着巨厚的盐岩层,喜山末期构造运动使得大量的盐体在库车前陆褶皱冲断带前缘被逆冲推覆至地表,遭受大气降水的溶解.除了平衡剖面恢复所得出的缩短量之外,盐推覆构造的逆冲推覆距离还应包括溶解盐体的厚度.通过采集研究区出露地表的盐岩样品,进行溶解物理模拟实验,估算自1.64Ma以来,研究区出露盐体的溶解厚度为3.969~14.727km.根据前人利用平衡剖面恢复所计算出该区的盐推覆构造的最大推覆距离为30km以上,从而得出该区的盐推覆构造的最大推覆距离为44.727km以上.     

塔里木盆地库车坳陷盐构造特征及其与油气的关系

库车坳陷发育古近系和新近系两套膏盐层,其分布特征各异.膏盐层的塑性流动形成多种类型的盐构造.盐构造演化可大致分为4个阶段.前两个发育阶段与盐序列本身及其上覆地层的差异负载作用有关,后两个发育阶段主要与南天山的山前冲断构造作用有关.盐构造在不同的演化阶段具有不同的形态特征,因而对库车坳陷的油气成藏至关重要.盐构造不仅有利于储层发育、油气保存和圈闭形成,而且有利于油气运聚,构成了油气成藏的界限.盐构造发育区是大-中型油气田勘探的有利地区.     

库车坳陷盐构造特征及其对油气成藏的作用

塔里木盆地库车坳陷盐构造发育，根据盐构造的外部形态及其发育程度将其分为盐枕、盐背斜、盐墙、盐株、盐脊、盐席、盐楔、盐川和盐蘑菇等构造祥式，并归纳了各种盐构造的特征及其分布。盐构造对库车场陷的油气成藏起着至关重要的作用，不仅提供了优质的盖层，有利于形成大型圈闭、保持较高的孔隙度，而且有利于油气的运聚形成大型油气田。     

库车坳陷克拉苏构造带协同变形机制及盆山耦合关系

克拉苏构造带构造非常复杂,经过30余年的油气勘探开发,构造规律不清楚、构造圈闭不落实的问题仍然非常突出。本文通过大量三维地震资料的构造解释、建模及实钻资料验证,发现克拉苏构造带在剖面上呈分段分层变形、平面上呈雁列式展布特征。提出克拉苏构造带两种协同变形机制,较好地解释了在膏盐层调节作用下盐上、盐层、盐下3个构造层的差异变形现象。结合遥感影像及重力异常影像分析了盆山耦合关系,提出了南天山造山带的差异隆升推覆作用,南部温宿、新和、牙哈古隆起的阻挡作用和古近系膏盐层的调节作用是变形的3个主要影响因素,并据此较好地解释了克拉苏构造带构造圈闭平面展布格局。     

库车坳陷中段盐相关构造形成控制因素

库车坳陷中段盐层广泛分布,可细分为盐岩层、膏泥岩层、膏盐层等不同沉积端元。在沉积载荷、浮力及区域构造挤压应力作用下,盐层发生塑性流动,盐上构造层、盐下构造层也发生变形,形成了盐下构造层、盐层、盐上构造层三位一体的复合盐相关构造样式。本文从构造变形差异分析入手,结合盐层沉积特征、基底古地貌特征、盐上构造层沉积差异,运用生长地层和不整合分析方法认为库车坳陷中段盐相关构造样式的形成主要受控于盐层性质、基底特征、构造应力和沉积差异负载。     

库车坳陷克拉苏构造带白垩系砂岩埋藏成岩环境的封闭性及其胶结作用分异特征

以库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴什基奇克组为研究层段,分别通过层间泥岩硼元素含量和碳酸盐胶结物流体包体显微测温,对不同成岩期地层流体盐度进行示踪对比.由于自沉积初始至埋藏成岩期碳酸盐胶结阶段,研究层段经历一段较为稳定的构造时期,再加上沉积及构造疏导体系的缺失,地层流体始终缺乏大规模交换与改造,不同成岩场之间水-岩体系在这一阶段呈现出一定的封闭性特征,使得研究层段在碳酸盐胶结期孔隙流体盐度时空分异较好地延续了同沉积期水体盐度的分异规律,这种延续性不仅体现在平面上,也体现在垂向上.研究层段在碳酸盐胶结期后经历了强烈的构造活动,但由于断层的封堵并未对流体介质进行有效的疏导,先期形成的碳酸盐胶结分异规律因而未受到明显干扰,从而呈现出同沉积地层水体盐度时空分异特征造就了埋藏成岩期碳酸盐胶结作用的时空分异规律.