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断裂系统特征及其对海相碳酸盐岩油气的控制作用

结合新三维地震与区域地质资料研究,塔里木克拉通中部的塔中隆起挤压断裂与走滑断裂发育,张性断裂欠发育,断裂系统具有构造样式的多样性、形成演化的多期性、构造发育的继承性及平面展布的区段性。新资料表明挤压断裂缺少基底卷入型,多在中寒武统盐膏层滑脱,主要发育4种断裂样式,形成于早奥陶世末,多具有扭压作用与分段性。塔中隆起北斜坡新发现一系列北东向左旋走滑断裂带,剖面上以负花状构造、直立型构造、正花状构造为主,平面上发育向西南方向收敛的雁列构造、羽状构造、帚状构造等;塔中地区经历志留纪晚期、中泥盆世、晚二叠世等三期走滑断裂作用,东南方向强烈斜向挤压作用是走滑断裂形成的动力机制。塔中隆起断裂主要分布在下古生界,三类、三级、四组方向断裂控制了塔中隆起纵向分层、南北分带、东西分块的构造格局。塔中隆起经历新元古代强伸展-弱挤压的断裂发育阶段、寒武纪-奥陶纪局部弱伸展-强挤压逆冲断裂发育阶段、志留纪-中泥盆世走滑断裂发育阶段、石炭纪-早三叠世局部断裂继承性发育阶段等4阶段9期的差异发育演化史。塔中隆起断裂对下古生界海相碳酸盐岩油气分布控制作用明显,断裂控制了油气的纵向复式聚集,断裂带储层发育、油气富集;不同时期、不同类型断裂控油作用有差异性,断裂带横向上的变化造成油气分布的区段性;油气源断裂与储层组成的运聚体系内具有流体分布的有序性。     

塔里木盆地巴楚隆起断裂差异活动特征及成因演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的含油气构造单元,因其断裂构造特征与演化异常复杂,严重制约了对该地区构造特征及演化的认识和油气勘探工作。本文通过对地震资料精细构造解释,并结合塔里木盆地构造演化背景及最新的钻井、露头等资料,阐明了巴楚隆起断裂活动具有明显的分期差异性和分区、分带、分段及分层差异性。巴楚隆起断裂构造主要经历了4期差异活动,即加里东早期发育张扭性断裂、海西晚期断裂挤压反转、喜马拉雅山中期断裂强烈压扭逆冲与分区差异变形、喜马拉雅山晚期西南缘断裂带分段分层差异改造与叠加。断裂演化主要受控于加里东早期、海西晚期和喜马拉雅山中-晚期构造运动及对应时期塔里木古陆周缘洋盆开合与造山作用,喜马拉雅山中期是巴楚隆起断裂活动关键期,因受西昆仑和西南天山强烈挤压,隆起西段发生“屈服型”冲断隆升与走滑旋转,东段相应发生“受限型”弧形逆冲与向南掀斜,喜马拉雅山晚期断裂主要活动表现在隆起西北缘和西南缘,特别在西南缘断裂带发生了强烈的分段、分层差异叠加改造,其成因与西昆仑强烈隆升和向北挤压密切相关。     

塔里木盆地西北缘柯坪逆冲构造带与巴楚隆起的叠加关系

塔里木盆地西北缘柯坪逆冲带是天山和塔里木盆地在新生代盆山耦合作用下形成的构造变形区，为印度板块和 欧亚板块碰撞所影响的最明显地区之一。柯坪逆冲带逆冲方向是从天山向塔里木盆地内逆冲，构造变形样式是以寒武系蒸发岩层为滑动拆离面的薄皮构造，也有卷入前寒武系－元古界结晶基底的逆冲推覆构造，以及北西向走滑断层。以皮羌断层和印干断层为界，根据构造样式的差异，柯坪逆冲带可分为3个构造区，即西克尔区、柯坪区和阿克苏区。西克尔区逆冲推覆构造卷入地层厚度大，基底拆离面深度为7－8km；柯坪区逆冲推覆构造卷入地层厚度小，基底拆离面深度为5－6km；阿克苏区则为卷入前寒武系结晶基底的逆冲推覆构造。这些构造样式的差异是由于北西向的巴楚隆起对近北东走向的柯坪逆冲构造带叠加的结果，尤其巴楚隆起的南界－－皮羌高角度逆冲断层与柯坪逆冲带发育的皮羌左旋走滑断层，以及巴楚隆起的北界－－印干逆冲断层与柯坪逆冲带发育的印干右旋走滑断层对柯坪冲构造带的叠加最为明显。     

塔里木盆地塔中隆起构造演化与油气关系

笔者结合塔里木盆地形成的构造背景对塔中隆起的主要构造演化过程进行了研究,并具体分析了各构造演化阶段与志留系油气的关系。研究表明,塔中隆起源于早古生代拉张背景下的正断层,寒武-奥陶纪为其烃源岩形成的重要时期;早奥陶世末-晚奥陶世末的构造反转是塔中隆起的主要形成期,同时也为志留系的形成及复合圈闭提供了古地理背景;泥盆纪末塔中鼻状隆起基本定型,古油藏遭受破坏,形成了沥青砂岩;早二叠世晚期的构造变形使古油藏遭受进一步的破坏;二叠纪后构造变动主要以调节为主。伴随整个构造的演化,志留系的油气聚集也是分期次、不同规模的进行。     

塔里木盆地塔中—巴楚地区反转构造及其石油地质意义

根据地震剖面解释成果,对塔中—巴楚地区反转构造变形特征和发育期次进行了探讨和研究,并分析了反转构造的石油地质意义。基底正断层形成以后在加里东早期、加里东中期、海西晚期—燕山晚期发生了构造反转。受基底正断层的影响,研究区发育继承反转型、截断取直型和反向截断型3种类型的反转构造:当基底正断层倾角较小时,构造反转沿先存正断层发生,形成继承反转型反转构造;当基底正断层倾角较大不利于反转时,正断层为后期的逆冲断层提供应力集中点,形成截断取直型反转构造;基底正断层也可能被后期倾向相反的逆断层所错断,形成反向截断型反转构造。研究区内3期构造反转形成的圈闭与寒武系烃源岩生排烃期具有良好的时空配置关系,有利于油气聚集成藏。     

塔里木盆地基底卷入扭压构造与巴楚隆起的形成

在板块斜向碰撞中,与走滑断层相伴生的隆升是弯曲挤压的必然结果。印度板块与欧亚板块的斜向碰撞使得塔里木盆地边界和内部发育的基底卷入构造大多表现出逆冲与走滑断裂的双重特征。本文通过地震、钻井和构造几何学、地面资料约束研究表明,巴楚隆起两侧的阿恰-吐木休克和色力布亚-玛扎塔格断裂是由基底卷入构造和扭压构造复合而成的基底卷入扭压构造。这种构造样式的组合包括3个部分,即两端的基底走滑断裂和中段的基底卷入逆冲断裂。巴楚隆起的形成主要与阿恰-吐木休克断裂的基底卷入扭压构造活动有关。巴楚隆起的形成过程具有“跷跷板”特点,可分两个阶段:巴楚隆起前石炭纪沿南缘的玛扎塔格断裂抬升,地层最大剥蚀厚度至少530m;前古近纪,主要剥蚀区沿吐木休克断裂以南展布,推测最大剥蚀厚度超过1100m。巴楚隆起南段的主变形期是在前石炭纪完成的,地层缩短量约占55%;北段推迟到前古近纪,缩短量占55%;而中段的地层缩短量一直在逐步增强,前上新世达到最大,占52%。     

塔里木盆地塔中隆起盐相关断裂发育特征

根据地震资料解释成果,结合中、下寒武统含盐层系展布特征,分析塔里木盆地塔中隆起主要断裂带变形特征及其形成机理.塔中隆起主要断裂带表现为上陡下缓,往深部在中、下寒武统含盐层系顶在或内部发生滑脱,滑脱距离在不同地区有所差异,具有典型的"盐相关断裂"特征.塔中地区断裂带的形成演化主要受区域构造应力场、基底先存断裂和中、下寒武...     

塔里木盆地中央隆起带东段“帚状构造”特征及其形成动力学机制

断裂是塔中隆起带东段构造变形的主要方式,也是控制油气成藏与分布的重要因素,其形成机制和过程一直存有争议。文章从李四光教授构造体系理论出发,通过综合解析塔中隆起带东段断裂的几何学、运动学及动力学特征,探讨了塔里木盆地中央隆起带东部"帚状构造体系"形成的地球动力学模型。研究结果显示:塔里木盆地古生代以来受天山、西昆仑山和阿尔金山三大褶皱山系的影响,伴随盆地三个"伸展-聚敛"构造旋回的发展和演化;中央隆起带东段的塔中Ⅰ号断裂、塔中10号断裂、塔中Ⅱ号断裂和卡塔克南缘断裂等断裂于加里东早期产生,并于随后多次活动,它们在剖面上呈现"Y"字型结构,平面上向东南收敛、向西北撒开,和南侧的塘南断裂及车尔臣断裂共同构成"帚状构造"体系;加里东运动以来,该构造体系先后经历了张扭性（加里东早期）→压扭性（加里东中期）→张扭性（海西早起）→压扭性（海西晚期）两大应力场的转换,并于海西晚期基本定型,同时在其周邻地区产生北东、北东东向的次级的、低序次的断裂体系。      

塔里木克拉通盆地改造对油气聚集和保存的控制

显生宙以来塔里木克拉通盆地主要经历了加里东晚期,海西早期,海西末期,印支期和燕山晚期５次主要构造运动的改造,历次构造运动造成的强烈剥蚀区（强烈改造区）弱剥蚀区（弱改造区）和未剥蚀区（未改造区）展布各不相同,从而使盆内油气聚集和保存的时空分布也极不均一。塔中地区主要经历了加里东晚期,海西早期运动的强烈改造,故在这些运动之前形成的油气藏遭受了不同程度的破坏,海西晚期以来,塔中地区相对稳定,有利油气的聚     

塔里木盆地海相碳酸盐岩与油气

塔里木盆地碳酸盐岩主要分布于台盆区寒武系—奥陶系,它既可以作为油气的储层和源岩,也可以作为油气的盖层或遮挡体。碳酸盐岩主要发育于碳酸盐岩台地相和斜坡相之中,其中开阔台地及台地边缘坡折带的生物碎屑滩和砂屑滩、局限台地的白云岩坪是主要的储集相带。潜山溶孔溶洞型白云岩、石灰岩及礁滩复合体中的生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、鲕粒灰岩、礁灰岩以及潮坪白云岩是主要的储集岩。寒武系—下奥陶统、中—上奥陶统都发育有较好的碳酸盐岩烃源岩。根据油气的分布与聚集特点,对碳酸盐岩油气藏作了分类。论述了塔里木盆地碳酸盐岩油气勘探的前景和重要目标。     

塔北地区构造和演化特征及其对油气成藏的控制

塔北隆起为塔里木盆地最富有油气的构造单元之一,其纵向上可分为中新生界和古生界两大构造层,上下特征有较大的差异性:古生界受到六条基底逆断层及其伴生断裂控制,构造格局可以划分为"四隆两凹"的构造单元:英买力低凸起、轮台低凸起、哈拉哈塘凹陷、轮南低凸起、草湖凹陷以及库尔勒鼻隆,该格局长期继承性发育,并逐层遭受剥蚀形成整个塔北残余古隆起,其上构造圈闭十分发育,同时由于暴露时间长,碳酸盐岩储层非常发育;中新生界整体上表现为南高北低的北倾斜坡形态,受到下伏古生界断层的后期活化影响,发育局部圈闭。塔北当前的构造格局在演化过程中主要形成于海西期,后期变化较小。研究表明,塔北地区构造演化大致经历了三大阶段:晚加里东-早海西期的稳定抬升剥蚀期,塔北在南倾的大斜坡背景上形成了北东-南西走向的轮南大型背斜,英买力低凸起初具雏形;晚海西-印支期的挤压抬升期,塔北隆起在原背景之上继承发展;燕山-喜山期为调整定型期,形成现今塔北地区构造格局。整体古生界构造格局形成早,稳定时间长,是库车油气和满加尔油气的长期指向区,控制了塔北地区油气分布,而多期的构造演化则控制了塔北地区油气藏不同时期的破坏和形成,也造就了目前塔北地区同时存在沥青、稠油、轻质油和天然气。     

Characteristics of the Strik-Slip Fault Facies in Ordovician Carbonate in the Tarim Basin, and Its Relations to Hydrocarbon

通过露头与井下资料的综合分析,塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩走滑断裂带断裂相具有多样性,根据内部构造发育程度可以分为断层核发育、断层核欠发育两类.露头走滑带断层核部以裂缝带、透镜体、滑动面等断裂相发育为特征,断裂边缘的破碎带发育裂缝带、变形带.裂缝带主要分布在断层核附近50 m的破碎带内,裂缝多开启,渗流性好.断裂核部透镜体发育,在破碎带也有分布,破碎角砾组合的透镜体多致密.滑动面具有平直截切型、渐变条带型等两种类型,多为开启的半充填活动面.变形带多为方解石与碎裂岩充填,破碎带局部部位裂缝与溶蚀作用较发育.利用地震剖面、构造图、相干图等资料可以判识塔里木盆地内部奥陶系碳酸盐岩走滑断裂相的特征及其发育程度,沿走滑断裂带走向上断裂相具有分段性与差异性,根据渗流性可以定性区分高渗透相、致密相区.沿断裂带高渗透相区是碳酸盐岩缝洞体储层发育的有利部位.断裂相的横向变化造成油气分布的区段性,形成高渗透相输导模式、致密相遮挡模式等两类成藏模式.走滑断裂带碳酸盐岩断裂相的特征及其控藏作用对油气勘探开发储层建模具有重要意义.     

南堡凹陷西南庄断层分段活动性及其对沉积的控制作用

应用古落差方法进行南堡凹陷西南庄断层分段活动性的研究,并以此为基础对沉积的控制作用进行研究。西南庄断层可划分为3段,东段最先发育,西段和中段在中晚期强烈活动。其中,西段控制着南堡⑤号构造带的发育,由于强烈活动形成了其滚动背斜的构造样式;而中段和东段的连接部位正是老爷庙构造带的发育部位。正是由于两翼的强烈沉降,使老爷庙构造带形成了长轴垂直于西南庄断层的横向背斜。南堡⑤号构造带的物源主要是从断裂西段的倾没端沿断裂下降盘的沟槽进入西段控制的中心部位;老爷庙构造带对应着东段和中段的连接部位,是继承性发育的物源入口,沉积体系进入盆地后沿背斜枢纽部位向盆地中心运移。     

从地震信息看阿尔金断裂带构造和塔里木盆地花彩弧断裂体系

阿尔金断裂带由多条断裂组成,主要有阿尔金断裂、且末断裂、三危山断裂。其中阿尔金断裂为主断裂,它呈左旋走滑兼具逆冲性质,中生代—古近纪为左旋走滑,新近纪由东南向西北逆冲推覆。且末断裂和三危山断裂均具左旋走滑性质。且末断裂受统一的阿尔金断裂带左旋应力场控制,但又叠加了塔里木台盆区向南挤压的应力场,从而具有双重属性。塔里木盆地的断裂总体上组成古生界塔北花彩弧断裂束和塔南花彩弧断裂束,展布成全盆地的菱形断裂系统,且末断裂构成其东南边界。在该菱形断裂系统的北弧顶和菱形内的中央轴部为背冲式的构造断裂带,显示挤压特征;在花彩弧两翼转弯处展布正花状构造样式,显示走滑特征。阿尔金断裂带及其两侧,主要在柴达木、塔里木两大盆地发现了大油气田,两者都是由断层控制油气的垂向运移与分布。柴达木盆地具有双重断—坳的特点,但油气田只分布在中—新生界构造层内;塔里木盆地,南北翘板式的构造运动是其形成复式油气区的最重要的地质构造条件。     

塔里木盆地海相成因油气田(藏)及其供烃中心

<正> 塔里木盆地经历了7个构造演化阶段,受9期构造运动的影响,发育了多个不整合面。经多年勘探,目前已探明和发现了众多的海相成因油气田(藏)。这些海相成因的油气主要富集在奥陶系碳酸盐岩与石炭系、三叠系、侏罗系砂岩储集层中,它们主要来源于寒武系和中-上奥陶统两套烃源岩。这两套海相烃源岩在盆地中共构成了8个供烃中心,这些供烃中心基本控制了盆地油气田(藏)的分布(图1)。     

The Marine Cretaceous in the Western Part of the Tarim Basin of Xinjiang and Its Depositional Environments

The western part of the Tarim Basin in Xinjiang is one of the main areas in China where the marineCretaceous is well developed. The Upper Cretaceous Yingjisha Group represented mainly by sediments of lit-toral, near-shore neritic and estuarine facies is divided in ascending order into the Kukebai Formation, theOytak Formation, the Ygezya Formation and the Tuylouk Formation. For about thirty years, the basal beds of the Kukebai Formation had been considered to be the lowermostmarine horizon of the Cretaceous in the western part of the Tarim Basin, which represents the earliest trans-gression of the Cretaceous Sea into this region. Recently. marine trace fossils, Ophiomorpha nodosa, O.tuberosa and Thalassinoides? spp. were found in abundance and fine preservation from the upper subcycle andupper part of the lower subcycle of the Kezlesu Group underlying the Kukebai Formation. The fact indicatesthat the marine transgression there took place earlier than the Kukebaian. Process of transgression and regression and change of environment in the West Tarim Basin during the pe-riod from the late Early Cretaceous to the end of the Cretaceous is also discussed in this paper.     

塔中地区深部流体活动及其对油气成藏的热作用

利用塔中地区钻井岩心、分析化验、地震等资料,系统地分析了深部流体活动机制及其对油气成藏的热作用。通过奥陶系岩石热液矿化蚀变、古地温异常及CO₂无机成因气与储层包裹体测温等研究后认为：深部流体通过地震、火山或其它各种通道,如断裂、不整合面等向浅部运移;深部流体提高生烃量及生烃速率,而且降低烃源岩中残余有机质含量,影响有效烃源岩评价;深部流体对油气储层的影响,既有热液方解石充填的破坏性,又有热液溶蚀、热液次生矿物带的建设性;深部流体在向上运移的过程中形成异常高压, 为油气二次运移提供动力。深部流体对天然气形成的热作用、储层改造与成藏动力学方面,不仅在能量上,而且在物质上都对油气藏的形成和演化起到重要影响,并使塔中地区奥陶系油气成因更加复杂化。     

塔里木盆地东南缘新生代断裂系统

结合野外地面地质调查成果,并通过对地震、大地电磁等地球物理资料的精细解释构建了塔里木盆地东南缘新生代断裂系统。塔东南新生代断裂系统可以划分为三大体系:阿尔金断裂体系、车尔臣断裂体系和西昆仑断裂体系。阿尔金北缘断层在存在走滑性质的同时,更多的表现为向北西的强烈冲断;车尔臣断裂体系由车尔臣断裂及次级断层和一系列反冲断层组成,除表现为向北西冲断外,还具有左行走滑特征;西昆仑断裂体系主要由自南向北的冲断的逆冲断层组成,在与阿尔金断裂交汇处,受阿尔金左行走滑的影响呈弧形弯曲。