塔里木库车陆内前陆盆地及其勘探意义

前陆盆地按大地构造位置、发育时间及成因类型等可以划分为周缘前陆盆地、弧后前陆盆地和陆内前陆盆地,新生代库车前陆盆地即属于陆内前陆盆地.库车前陆盆地油气资源丰富,成藏条件优越,是塔里木盆地油气资源极其重要的组成部分.分析库车陆内前陆盆地构造特征及其控油作用对揭示我国中-西部地区中-新生代前陆盆地的油气成藏及分布具有重要意义.     

库车前陆冲断带盐构造区平衡剖面研究

通过计算库车前陆冲断带古近系库姆格列木组含盐层系初始沉积厚度,并以此作为地质约束条件,采用分层复原法对该区地质剖面进行平衡复原。复原结果表明,库车前陆冲断带南北向总缩短量为18~31km,缩短率为16%~34%。其中新生代变形强度最大,缩短率接近15%。新生代最强烈的构造变形又是发生在库车组开始沉积后的喜马拉雅运动晚期,该时期缩短量已超过新生代缩短量的80%,缩短速率达到2.43mm/a。     

库车前陆盆地与波斯湾盆地盐构造对比研究

通过对库车前陆盆地和波斯湾盆地的盐层发育状况、盐构造特征以及盐构造与油气关系的对比研究,认为盐底辟构造与油气密切相关。库车前陆盆地勘探程度较低,应注重寻找盐底辟构造,以及与其相关的圈闭。库车前陆盆地盐构造的形成机制与波斯湾盆地下法尔斯组/加奇萨兰组相似,与霍尔姆兹组不同。根据波斯湾盆地下法尔斯组/加奇萨兰组盐构造在油气成藏中的作用,认为库车前陆盆地南部盐层较厚的地区应加强盐下勘探的力度,寻找盐下圈闭。北部山前盐层欠发育地区应注重寻找盐上圈闭,同时兼顾盐下圈闭。库车前陆盆地具有良好的三叠系和侏罗系烃源岩,应该有很广阔的勘探前景。     

一幕完整的前陆盆地构造演化的地层记录:库车坳陷下白垩统

位于库车坳陷东部天山山前KZ露头的下白垩统为一套前渊带的充填沉积,包括卡普沙良群和巴什基奇克组两个粗-细-粗的沉积旋回,每个旋回底部的亚格列木组和巴什基奇克组底部均发育一套砾质粗碎屑沉积体.塔北隆起为前隆单元.从天山山前至塔北隆起,地层几何形态从卡普沙良群北厚南薄的强不对称楔型转变为巴什基奇克组北薄南厚的弱不对称楔型,且塔北隆起北斜坡带地震剖面显示卡普沙良群地层南部剥蚀强烈,而巴什基奇克组地层剥蚀位于北部,总体反映盆地由卡普沙良群时期北部沉降、南部抬升转变为巴什基奇克组时期北部抬升、南部沉降的构造反转现象,分别与前陆盆地逆冲构造活动期、宁静期的基底变形特征相一致.因此,卡普沙良群、巴什基奇克组两个的沉积旋回分别为逆冲构造活动期、宁静期的盆地充填记录,两个旋回底部的砾质粗碎屑沉积体分别为逆冲活动开始(岩石圈挠曲沉降)、逆冲活动停滞(岩石圈回弹隆升)的沉积响应.总之,库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程.     

库车前陆盆地克拉苏构造带的构造特征与油气

克拉苏构造带位于库车前陆盆地的北侧, 由浅部和深部两个层次的构造组成, 上、下不同层次的构造具有不一致性。浅部层次的构造主要为断层传播褶皱、断层传播－ 滑脱褶皱, 这些构造的突破断层发育, 不利于油气的保存; 深部层次的构造主要为被动顶板双重构造、突发构造和断层转折褶皱, 这些构造在走向上相互转变, 构成了本区最有利的构造圈闭。断裂是本区最重要的构造, 它不仅是烃源岩排烃的有效机制, 而且是油气运移的通道。     

库车前陆盆地新生代盐构造特征及形成机制：物理模拟和讨论

膏盐层的存在对库车前陆盆地构造变形与演化具有重要的影响,导致了盐上构造与盐下构造形态的明显不同。盐上 构造以宽缓的褶皱为主,而盐下构造则以紧密排列的冲断层为主。我们采用构造物理模拟方法对库车盐构造变形演化过程 和变形机制进行了分析。研究表明,库车盐构造变形主要受区域挤压和同构造沉积作用的影响。在克拉苏构造带,盐构造 形成、演化的主控因素为区域挤压作用,而在构造带前缘的秋里塔格构造带,盐构造的主控因素则为邻区拜城凹陷的巨厚 同构造沉积。     

库车再生前陆盆地冲断构造楔特征

库车再生前陆盆地冲断构造楔由一系列向南运动的逆冲断层和相关褶皱组成。冲断楔的北部以断层转折褶皱、断层传播褶皱、双重逆冲构造为主。断层楔的前缘发育了很好的滑脱膝折背斜,全为盲断层控制,形成隐蔽式前锋。冲断层的就位从中新世开始,自北向南迁移,前锋的构造形成在第四纪。造成逆冲断层的地壳水平缩短作用速度在中新世较慢,平均为0．355mm/a,上新世中期达0．82mm/a,而到上新世晚期和第四纪速度增大了约一个数量级,达到1．29－3mm/a。     

陆相前陆盆地沉积充填与层序地层模式探讨——以库车前陆盆地为例

以库车前陆盆地为例,对陆相前陆盆地的形成、沉积充填与层序地层结构、不整合面与层序界面、层序地层组成与其模式、生储盖组合与岩性地层圈闭等关键问题进行了探讨。认为前陆层序是盆缘构造运动的响应,由低位(冲积)体系域、湖侵体系域、高位体系域组成。前陆盆地层序界面表现为构造或沉积不整合面,代表了一次构造幕的发生,其层序地层样式是盆缘造山带构造楔推进作用的结果,是盆地演化的不同阶段的响应,反映了构造运动由强到弱的间歇变化。前陆层序界面代表了沉积结构的大转换,之下为构造稳定阶段的湖相泥岩或膏泥岩,之上为代表构造运动的冲积扇—扇三角洲相的巨厚磨拉石沉积充填。在构造活动期和静止期,盆地不同位置形成不同的沉积充填和地层结构特点。构造活动期以低位(冲积)体系域为主,在毗邻造山带侧以巨厚的冲积扇-扇三角洲-辫状河三角洲相等冲积沉积物为主;构造静止期以湖侵体系域为主,为广泛的河流-湖泊相沉积。沉积厚度从靠近冲断带侧向盆地内逐渐变小。陆相前陆盆地的生储盖组合配置好,储集体广泛分布于低位、湖侵和高位体系域中,以辫状河三角洲和滨湖相为主。其岩性地层圈闭主要分布在前缘斜坡带上,包括沿古隆起边缘的地层超覆不整合圈闭和地层削蚀不整合圈闭,将会成为今后油气勘探的新领域。     

构造裂缝发育型砂岩储层定量评价方法及应用——以库车前陆盆地白垩系为例

针对构造裂缝发育型、深埋致密砂岩储层,依据露头、岩心、薄片、物性、古应力、测井、测试等资料,基于构造地质学、储层动力成岩地质学、测井学、分形学、数理统计学等多学科交叉,提出了露头构造裂缝建模、钻井构造裂缝刻画、测井构造裂缝分形分析、古挤压应力场恢复、储层埋深底限预测5种方法相融合、5个步骤相支撑的技术思路。以塔里木盆地库车坳陷大北1气田白垩系巴什基奇克组为例,半定量-定量刻画了构造裂缝发育型砂岩储层的裂缝发育规模、有效性和空间展布,为大北1气田的滚动勘探和整体评价提供了相对可靠的技术方法体系,同时为前陆盆地深埋致密裂缝发育型储层的研究和勘探提供了理论依据。     

沔阳—当阳中生代前陆盆地构造特征及油气勘探

沔阳—当阳前陆盆地自北而南可划分为五个构造单元 :桐柏山—大别山基底卷入推覆构造带、南大巴山—大洪山叠瓦逆冲断裂构造带、沔阳—当阳拗陷变形带、宜昌—沙市前陆斜坡带、黄陵—松滋前缘隆起带。盆地的形成与南大巴山—大洪山造山带的发育密切相关。盆地经历了加里东期、海西—印支期南秦岭洋盆、北华南洋盆的两次“开 (降 )、合 (升 )” ,燕山早期陆内俯冲造山成盆及燕山晚期—喜马拉雅期陆内伸展断陷的演化。盆地油气资源丰富 ,具三套有效烃源岩 :晚奥陶世—早志留世广海陆棚相泥页岩 ,二叠纪滨岸沼泽相含煤泥岩 ,晚三叠世—早侏罗世湖泊—沼泽相暗色泥页岩、煤系泥岩和煤岩。中三叠世—早第三纪为油气生成高峰期。油气运移指向主要为南西方向的前缘隆起     

前陆盆地的构造演化及其沉积、地层响应——以库车坳陷下白垩统为例

逆冲推覆构造近年来的研究表明,由于逆冲带内超压的反复积聚和释放,冲断活动表现为间歇式前展逆冲方式,且具有早期长周期低前展速率、晚期短周期高前展速率的特点,由此导致作用于前陆盆地的构造负载早期以垂向加载为主、晚期则以递进加载为主。库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程,卡普沙良群和巴什基奇克组分别对应于逆冲期和构造宁静期,两者之间发生了地层几何形态的重大转变以及内部削截反射终止点的迁移。与早、晚期冲断活动特征对应,在前隆向前渊的斜坡带,卡普沙良群的下部和上部分别发育大套向逆冲带的前积反射和向克拉通方向的退积超覆反射。在紧邻造山带的前渊带,亚格列木组砾质粗碎屑沉积体标志着逆冲推覆的重新开始;巴西盖组三角洲体系的发育说明快速前展逆冲导致宽缓的楔顶带的形成;巴什基奇克组底部粗碎屑发育及其与巴西盖组之间沉积突变,反映为宁静期岩石圈强烈回弹的结果。最终,前陆盆地构造演化的逆冲期可细分为初始逆冲、?冲、前展逆冲、逆冲减弱—停滞等4个阶段。     

西天山两侧前陆盆地晚新生代沉积特征及构造意义

天山两侧前陆盆地晚新生代地层发育,沉积厚度较大。盆地沉积序列的韵律性反映了天山造山带的构造演化历史。晚新生代沉积特征及孢粉组合表明,中新世一上新世一早更新世碎屑岩不稳定组分明显增加,阔叶植物花粉含量减少、耐干地喜早的蒿、藜等显著增加,反映天山活动性增强,上新世晚期天山强烈隆升,天山两侧前陆盆地上新世晚期开始出现磨拉石建造,由于山体隆升造成的大气环流改变,天山两侧盆地封闭性增强,大陆性气候流改变,天     

库车前陆盆地前渊带层序地层分析--以白垩系卡普沙良群为例

库车前陆盆地的白垩系由卡普沙良群(自下而上包括亚格列木组、舒善河组、巴西盖组)和巴什基奇克组组成.盆地北部克孜勒努尔沟的白垩系亚格列木组和巴什基奇克组底部均发育一大套泥石流沉积,表明白垩系卡普沙良群为一期构造活动幕的产物,为一个完整的二级层序,根据沉积演化特征可将其细分为7个三级层序.亚格列木组与舒善河组之间,扇三角洲平原相突变为滨浅湖相沉积,且舒善河组滨岸沙坝微相持续稳定发育,反映前陆盆地楔顶带的发育抑制了构造活动期源于造山带的粗碎屑的供给,使前渊带的沉积物供给速率趋于稳定.此外,克孜勒努尔沟卡普沙良群地层厚度远大于前缘隆起带,与上、下地层呈整合或平行不整合接触.研究表明,克孜勒努尔沟卡普沙良群为一套临近造山带的前渊带沉积.     

前陆盆地构造-热演化:以龙门山前陆盆地为例

前陆盆地油气资源丰富但构造变形十分复杂,使得前陆盆地构造-热演化模拟面临挑战。前陆盆地演化过程中构造与热的耦合体现在多个层面:岩石圈热演化对岩石圈强度时空分布及其挠曲的影响;逆冲推覆作用的浅部温度效应;快速沉积作用对盆地温度场的影响等。首先,前陆盆地形成时的岩石圈热背景及其造成的岩石圈强度空间变化对盆地后期的演化具有重要影响。同时早期热事件的热扰动也会叠加在前陆盆地的构造-热演化过程中,并不断衰减,影响岩石圈的流变结构,从而带来一系列的影响。热与构造演化相耦合在前陆盆地定量模拟中非常重要。其次,还需特别关注岩石圈深部过程与近地表构造过程的耦合。造山带逆冲推覆、抬升和剥蚀是与前陆盆地形成相关的重要构造活动,这种运动引起的热对流对造山带的热结构、前陆逆冲带以及前渊地区的温度场的分布有着重要影响。最后,前陆盆地形成演化过程中的快速沉积作用对盆地温度场和地表热流产生强烈的压制作用,对前陆盆地浅部热演化的影响不容忽视。因此,在浅部热演化(包括造山带逆冲推覆、快速沉积压实等)与盆地下伏岩石圈挠曲、深部热演化的联合作用下,使得前陆盆地构造-热演化颇为复杂,二者的耦合使得前陆盆地构造-热演化模拟颇具挑战。     

前陆盆地的构造演化及其沉积、地层响应——以库车坳陷下白垩统为例

逆冲推覆构造近年来的研究表明,由于逆冲带内超压的反复积聚和释放,冲断活动表现为间歇式前展逆冲方式,且具有早期长周期低前展速率、晚期短周期高前展速率的特点,由此导致作用于前陆盆地的构造负载早期以垂向加载为主、晚期则以递进加载为主。库车坳陷下白垩统记录了一幕完整的前陆盆地构造演化过程,卡普沙良群和巴什基奇克组分别对应于逆冲期和构造宁静期,两者之间发生了地层几何形态的重大转变以及内部削截反射终止点的迁移。与早、晚期冲断活动特征对应,在前隆向前渊的斜坡带,卡普沙良群的下部和上部分别发育大套向逆冲带的前积反射和向克拉通方向的退积超覆反射。在紧邻造山带的前渊带,亚格列木组砾质粗碎屑沉积体标志着逆冲推覆的重新开始;巴西盖组三角洲体系的发育说明快速前展逆冲导致宽缓的楔顶带的形成;巴什基奇克组底部粗碎屑发育及其与巴西盖组之间沉积突变,反映为宁静期岩石圈强烈回弹的结果。最终,前陆盆地构造演化的逆冲期可细分为初始逆冲、?冲、前展逆冲、逆冲减弱-停滞等4个阶段。     

库车前陆盆地第三系沉积相配置及演化研究

以塔里木盆地库车前陆坳陷第三系的重点油气储层段—下第三系库姆格列木群和苏维依组,以及上第三系吉迪克组为主要研究对象,识别出区内主要发育了扇三角洲、三角洲、湖泊和潮坪—泻湖相等沉积相类型。结合对前陆构造运动和沉积古地理的综合分析,指出了库车坳陷第三系的沉积演化特点:北部山前带以发育扇三角洲相为典型特征,南部出现正常三角洲相,中部以湖泊相占优势,且沉积和沉降中心从库姆格列木群沉积时期至吉迪克组沉积时期有由西向东迁移的特点。      

库车前陆盆地上侏罗统-下白垩统砾岩特征与构造演化关系

库车前陆盆地充填有上侏罗统喀拉扎组砾岩、下白垩统底部亚格列木组砾岩和下白垩统上部巴什基奇克组砾岩,通过对这三套砾岩区域分布特征、岩石学特征、砾态特征、厚度变化特征的详细描述与此三套砾岩沉积古环境的差异对比研究,认为库车前陆盆地中部库车河地区及西部卡普沙良河地区这三套砾岩成份复杂多样,具低成份与结构成熟度;所代表的气候演化特征由早到晚依次为:干旱、半干旱→温暖、湿润→干旱、炎热气候;所反映的沉积相为冲积扇、浊积扇和季节性辫状河沉积。砾岩与构造关系的结果分析表明,喀拉扎组砾岩是晚侏罗世构造活动的标志,亚格列木组砾岩为早白垩世初逆冲推覆活动的开始,巴什基奇克组砾岩则是早白垩世末构造宁静期的沉积响应产物。     

库车前陆盆地天然气成藏过程及聚集特征

天然气的组分和碳同位素主要受母质类型和成熟度双重因素的控制,这是我们研究天然气的基础。但是越来越多的证据显示成藏过程对天然气组分和碳同位素也具有明显的控制作用。尽管库车前陆盆地不同构造单元的天然气来源一致,即主要来源于侏罗系烃源岩、其次为三叠系烃源岩,但是库车前陆盆地冲断构造带、斜坡区和前缘隆起区在天然气组分、干湿程度和碳同位素组成上具有明显的差异。库车前陆盆地经历了早期油气的聚集、破坏和晚期天然气聚集、调整的过程,研究认为成藏过程对库车前陆盆地不同构造单元的天然气组分和碳同位素特征具有明显的控制作用。     

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。     

前陆盆地研究的回顾与展望

前陆盆地是指位于克拉通边缘，外侧为活动造山带的沉积盆地，其成因主要与克拉通边缘的被动下弯和造山带一侧的构造负荷作用有关，盆地在形成演化、构造变形和沉积特征方面表现出独特的特征，并与造山带的演化密切相关，目前国内外这类盆地在油 气方面已显示出巨大的潜力，成为石油地质学家和构造地质学家关注的热点。