库车前陆褶皱—冲断带前缘大型盐推覆构造

塔里木盆地北部库车前陆褶皱-冲断带构造-地层层序可划分为中生界盐下层序、古新统一始新统盐层层序和渐新统一第四系盐上层序。盐岩层序的岩性主要为灰白色、浅灰色盐岩、膏岩、泥灰岩和紫红色碎屑岩,厚110～3000 m。盐岩层的存在使库车前陆褶皱-冲断带发育-系列盐相关构造,其中最引人注目的是盐推覆构造。野外地质调查、地震资料解释、遥感资料和钻井资料揭示,沿库车前陆褶皱-冲断带前缘西秋立塔克山发育大型盐推覆构造,总体呈近东西走向,并略呈往西南凸出的弧形展布,沿走向延伸超过200km,由北往南逆冲推覆距离达30km以上。主断层沿古新统-始新统盐岩层发育,外来推覆体由古新统-始新统盐层层序和渐新统-第四系盐上层序组成,表现为受断层控制的单面山,逆冲推覆在原地中生代-新生代地层之上。地质分析和剖面复原结果表明,盐推覆构造主要形成于新近纪末期以来的喜马拉雅晚期阶段,现今仍具有强烈的活动性。由于不均匀推覆作用,在盐推覆构造的不同地段,逆冲推覆距离、冲断层产状、外来岩系和原地岩系的叠置关系以及盐相关构造的发育都有较大差异,显示出走向上分段性特点。库车前陆褶皱-冲断带前缘盐推覆构造的形成演化受区域挤压作用、重力滑动和重力扩展作用控制。     

库车前陆褶皱-冲断带盐构造差异变形和分段性特征探讨

通过野外地质调查、GIS分析、三维可视化分析、盐相关构造变形样式的探讨、平衡剖面分析以及缩短量和缩短率的估算,表明库车前陆褶皱—冲断带盐构造具有明显的差异变形和分段性特征。差异变形主要表现为纵向上不同层次变形的差异性以及平面上构造变形的分带性与分段性。段与段的分界一般为走滑断层,在野外可见大量断层三角面、擦痕、阶步、错断的山脊和河谷等现象,地貌GIS分析可以揭示一些构造分段的细节特征,三维可视化反映了隐伏的残留盐枕的分段性。不同的段具有迥然不同的构造变形样式,平衡剖面分析可以估算出不同段落缩短量和缩短率的明显差异。盐构造差异变形和分段性的形成一方面受控于天山造山带的分段性活动过程,还和盐岩层本身的沉积学特征及盐体展布格局有关,同时还明显受到基底构造的控制,与基底古隆起、基底断裂及古构造断坡的发育密切相关。     

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。     

库车前陆褶皱-冲断带前缘盐构造分段差异变形特征

库车前陆褶皱-冲断带前缘秋里塔格构造带发育大量盐构造,其类型丰富多样。根据野外露头、钻井和地震资料识别出的盐构造样式主要有盐推覆、盐枕、盐墙、盐焊接、鱼尾构造、盐撤凹陷、突发构造、断层传播褶皱、断层转折褶皱和三角带构造等。秋里塔格构造带盐构造变形表现出明显的分段差异变形特征,其中西段却勒地区以古隆起(盐下)—盐枕(盐层)—逆冲推覆构造(盐上)为主;中段西秋地区以构造斜坡(盐下)—盐墙(盐层)—断层传播褶皱、向斜(盐上)为主;东段东秋地区则以断层转折褶皱(盐下)—盐推覆(盐层)—断层传播褶皱(盐上)为主。造成这种盐构造分段差异变形的主要控制因素包括基底断裂、含盐层系、构造转换带和变形空间等方面的差异性,其中基底构造和含盐层系的差异性起主导作用。     

库车前陆褶皱-冲断带基底断裂对盐构造形成的影响

地震剖面解释和构造物理模拟实验表明,库车前陆褶皱—冲断带前古近系基底构造对上覆盐构造的形成演化有重要的控制作用。位于冲断带前缘的秋里塔格构造带西段前古近系基底表现为古隆起形态,并发育有丰富的基底断裂和盐构造。基底断裂大多表现为逆断裂,其走向与地表山系基本一致,倾向主要为NNW和SSE,具有较明显的分段特征。古近系库姆格列木组膏盐层塑性流动变形形成的盐构造主要有盐枕、盐推覆、盐焊接和鱼尾构造等。前古近系基底断裂通过影响古近系库姆格列木组膏盐层的塑性流动方式和平面展布特征,进而控制盐层及上覆层的构造变形过程,最终导致在盐层和上覆层形成了大量形态各异的盐相关构造。     

四川盆地东北部前陆褶皱-冲断带盐相关构造

以中、下三叠统嘉陵江组(T1j)和雷口坡组(T2l)含膏盐碳酸盐岩层系为界,可以将川东北地区划分为3个构造-层序组合,盐下构造-层序组合由震旦系-下三叠统飞仙关组组成,属于一套海相碳酸盐岩层系为主的沉积;盐层构造-层序组合由下三叠统嘉陵江组和中三叠统雷口坡组组成,属于一套含厚层膏盐的海相碳酸盐岩层系;盐上构造-层序组合由上三叠统须家河组和侏罗系、白垩系组成,属于一套陆相碎屑岩沉积。川东北地区发育了一套独特的构造变形样式,主要有基底卷入叠瓦冲断强变形带、基底卷入与盐层滑脱叠合变形带、隐伏盐相关构造滑脱变形带、双重构造、堆垛式三角带构造和背冲断块构造等。由于该区盐岩层厚度相对较薄,盐岩层系总体作为一个大型滑脱层系,控制川东北地区的构造变形。川东北地区主要构造变形机制包括区域挤压缩短作用、盐岩层塑性流动和滑脱作用、构造隆升和剥蚀作用、重力滑动和重力扩展作用等。川东北地区与三叠系盐岩层系有关的构造变形控制该区油气圈闭样式,有利于油气聚集和保存。     

塔里木盆地库车前陆褶皱带中段盐相关构造特征与油气聚集

塔里木盆地北部库车前陆褶皱带古新统一始新统发育盐岩层系，将库车前陆褶皱带构造变形和圈闭样式分为三层，即盐上构造、盐层(盐间)构造和盐下构造。盐上构造包括盐上背斜、盐上逆冲断层及断层相关褶皱、盐上背冲断块构造、强制褶皱、盐上逆冲断层遮挡构造和盐推覆构造等；盐层(盐间)构造主要包括盐枕构造、盐间断褶构造、盐焊接构造和外来盐席等；盐下构造主要有背冲断块构造、断层相关褶皱、叠瓦冲断带和双重构造等。库车前陆褶皱带盐构造的形成可能受挤压作用、重力滑动和重力扩展作用多重控制。笔者等讨论了盐相关构造油气成藏条件和模式，认为库车前陆褶皱带盐岩层变形与丰富的圈闭构造形成密切相关，烃源岩主要位于盐下，盐岩层作为优质盖层构成石油和天然气藏最优越的遮挡条件，断裂对盐下、盐间和盐上油气成藏都起重要控制作用，但盐下是最有利的油气聚集场所。     

库车褶皱冲断带天然气成藏体系及有效运移优势通道

库车褶皱冲断带天然气成藏体系由侏罗系煤系烃源岩、侧断坡断层输导体系和侧断坡相关背斜构造圈闭构成.相对于走滑断层而言, 侧断坡断层是有效的天然气运移优势通道.研究表明, 侏罗系煤系生成的天然气通过侧断坡断层向上运移到白垩系巴什基奇克组侧断坡相关背斜的砂岩储集层聚集成藏, 异常压力的幕式泄压可能是油气运移的主要方式.克拉2、迪那2、迪那1和吐孜1等气田的发现是库车褶皱冲断带天然气成藏体系的有效体现.侧断坡相关背斜是库车褶皱冲断带天然气勘探的新领域.      

库车褶皱冲断带东秋里塔格位移转换构造及其演化--兼论侧断坡相关背斜构造圈闭的形成

库车褶皱冲断带东秋里塔格构造带发育与侧断坡有关的位移转换构造.东秋里塔格冲断层是一条北倾盲冲断层,其错移地层自西向东逐渐降低,从东秋5井以西的新近系膏盐岩转换至迪那201井的古近系膏盐岩再到迪那11井的侏罗系煤系,地震剖面上侧断坡形态清晰.侧断坡东、西断坪分别是新近系吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤系,侧断坡发育在煤上-盐下构造地层组合中.通过DQ99-196、DQ00-226、DQ00-263等构造演化剖面恢复计算,东秋里塔格构造盐上地层位移梯度向西约为103.72m/km,而盐下东秋-迪那段的位移梯度为61.65m/km.在上述地震剖面上,盐上背斜和盐下隐伏背斜的轴线位置发生了相对变化,后者自东向西逐渐向南发生偏移;野外露头观察,盐上背斜的褶皱作用也随之向西增强.在走向上,东秋里塔格构造具有构造分段性,表明侧断坡的位移量变化具有突发性.西段为库车塔吾构造,东段为东秋-迪那构造.库车塔吾构造的盐下隐伏背斜是受东秋里塔格冲断层控制的断层相关褶皱,前、后断坪分别位于吉迪克组膏盐岩和侏罗系煤系,其隐伏的构造楔与南秋里塔格背冲断层组成库车塔吾三角带.东秋-迪那构造的隐伏背斜样式与库车塔吾段相似;但南翼缺乏背冲断层,不具备三角带形态.磷灰石裂变径迹测年表明,侧断坡的发育过程最早可以追索到康村期.东秋里塔格侧断坡相关背斜的形成与自北向南的盲冲断层和区域左行扭压复合作用有关.侧断坡相关背斜的主要构造特征是由侧断坡调节上、下滑脱层之间的应变差异,同时作为油气运移通道沟通气源岩和储层;其油气勘探意义是使得煤系烃源岩生成的天然气向上运移到侧断坡相关背斜构造圈闭如迪那2之中聚集成藏.     

库车褶皱冲断带西段盐底辟成因机制

库车褶皱冲断带是由印度板块和欧亚板块碰撞形成的新生代再生前陆盆地,沉积古近系和新近系两套盐岩,在其西部发育盐底辟构造。根据野外地质调查、地震剖面解释以及平衡剖面制作,探讨了库车褶皱冲断带盐底辟的成因机制。库车褶皱冲断带盐底辟分为两种类型：沿喀拉玉尔滚走滑断层发育的点状盐底辟构造-盐栓;发育在吐孜玛扎地区的线状盐底辟构造-盐墙。库车褶皱冲断带西段盐上生长地层主要发生在库车组中段沉积期及以后,库车组中段发育角度不整合面,反映盐底辟的形成。盐栓受走滑作用的控制,为走滑拉张作用的产物,而盐墙受库车组中段及其后差异压实作用的控制,受挤压作用的改造。     

塔里木盆地北缘库车再生前陆褶皱逆冲带中丘里塔格前锋带的构造与油气

丘里塔格背斜带是库车再生前陆褶皱逆冲带的前锋构造带。依据各段不同的构造特点,沿走向自东向西可分为东丘里塔格段、库车塔吾段、南、北丘里塔格段和亚克里克—阿瓦特段。其中东丘里塔格段和库车塔吾段以浅部膝折褶皱或断层传播褶皱与深部的断层转折褶皱相叠置为特点。而南、北丘里塔格段和亚克里克—阿瓦特段则以发育膝折褶皱、断层传播褶皱、断层转折褶皱以及相伴生的纵向走滑逆冲断层为特点。该构造带有良好的油气前景,寻找深部完整的断层转折褶皱背斜圈闭以及纵向走滑逆冲断层下盘的圈闭是重要的勘探方向。     

库车-喀什北缘山前带构造特征及成因分析

通过地震非地震联合解释及多年的勘探研究,认为受基底结构、构造演化、逆冲及走滑断裂等影响,库车-喀什北缘山前冲断带具有东西分段、南北分带的构造特征。自西向东分为喀什北缘、柯坪断隆和库车坳陷三大段,受近南北向逆冲挤压作用,每段均发育多排北东-南西向展布的逆冲褶皱带,其中库车坳陷主要由克拉苏、依奇克里克、秋里塔格构造带及乌什、拜城、阳霞凹陷等呈斜列式展布的次级构造单元组成。普遍发育的膏盐岩塑性层在一系列逆冲和走滑断裂的作用下,使得山前带构造样式更为复杂,发育断层转折褶皱、断层传播褶皱、滑脱褶皱和盐底辟(刺穿)构造等四种基本构造样式及多种组合样式。     

含盐前陆充填变形前缘盐上层构造样式

本文从盐层及盐上层碎屑岩厚度出发,讨论了在盐(蒸发岩)参入变形条件下,前陆区变形前缘盐上层构造样式.盐层及盐上层相对厚度决定着盐上层基本变形样式--褶皱或断裂.当盐上层背斜虚脱空间面积小于或等于变形前相应长度盐层所对应的盐面积时,盐上层形成完整背斜;反之,盐上层发生断裂.在发生断裂条件下,相背断层的交切情况决定着盐上层的构造样式:当交切点在盐上层下部外面时,形成突起构造;当交切点在盐上层内部时,则形成上部突起构造与下部三角带相叠加的情况或形成鱼尾构造;当交切点在盐上层外面时,则形成三角带构造.交切点的位置主要决定于岩上层的厚度.     

库车再生前陆盆地油气运移特征

本文首先在数值模拟的基础上对库车再生前陆盆地中主要烃源岩的排烃特征进行了研究。结果表明 ,侏罗系湖沼相泥岩和煤岩是盆地主要的气源岩 ,三叠系湖相泥岩是盆地主要的油源岩 ,克依构造带是盆地主要的烃源区。在此基础上进一步结合构造、地层压力和油气分布等资料对盆地的油气运移特征进行了系统地分析和总结 ,认为库车盆地的油气运移通道主要有两种 ,即断层、不整合面和砂体。断层是油气垂向运移的主要通道 ,位于盆地北部的克依构造带 ;不整合面和砂体是油气侧向运移的主要通道 ,主要与盆地南部秋里塔格构造带和塔北隆起上的油气有关。不同类型的源岩具有不同的排烃时间和油气运移时间。运移动力主要为异常孔隙流体压力 ,垂向运移距离在 2～ 5 km之间 ,侧向运移距离较长 ,一般在 2 0～ 4 0 km之上 ,并以前者为主     

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。     

塔里木盆地阿恰构造带断裂构造分析

阿恰构造带位于塔里木盆地西部,主要由阿恰断裂和乔来买提断裂组成,构成了塔里木盆地次级构造单元阿瓦提凹陷和巴楚断隆分界线的西北段。通过地震资料解释,将阿恰断裂带分为西段、中段和东段3部分。西段为基底卷入型单断逆冲构造样式,断层倾向巴楚断隆;中段为"Y"字形基底卷入型逆冲构造样式,除倾向巴楚断隆的主冲断层外,还发育倾向相反的反冲断层,开始显现出楔状冲断构造的轮廓;东段为典型的楔状冲断构造,倾向巴楚断隆的主冲断层向上断至中寒武统,其冲断位移量完全被倾向阿瓦提凹陷的反冲断层吸收。同时,在阿恰断裂的西段和中段,断层上盘还发育第四纪正断层,而断裂东段不发育。研究认为阿恰断裂带主要存在两期断裂构造:深部基底卷入型逆冲断裂带和其上叠加的浅部正断层。前者形成于新近纪库车组沉积前,在库车组沉积期间持续活动,并在新近纪晚期定型;后者是本次研究首次发现的,形成于第四纪早中期,且只发育在阿恰断裂带的西段和中段。     

库车前陆盆地的二维重力模拟与综合解释

通过对库车前陆盆地的2条MT测线和3条地震剖面的重力二维模拟与综合解释,提高了在复杂变形带进行的构造建模的可靠性。模拟结果表明,库车前陆盆地是以断层相关褶皱作为滑动机制的前陆冲断带。沿下第三系膏盐岩和膏泥岩、侏罗系一三叠系煤系地层发育的滑脱层控制了断层相关褶皱的变形模式,并导致浅层背斜与深部圈闭的位置不一致。在盆地北面,南天山古生界楔入了北部单斜带的中生代地层,导致剩余重力异常值升高;盆地南面,新生界沉积厚度的增加使剩余重力值逐渐降低,局部盐体的堆积可形成重力异常低谷。此外,拜城凹陷基底的密度较高,可能是凹陷形成初期岩浆底侵的结果。推覆变形自天山向塔里木盆地推移,反映了中新世以来逐渐增强的南北向挤压应力和地壳缩短,是印度板块与欧亚板块碰撞的远距离效应。     

库车前陆褶皱冲断带前缘滑脱层内部变形特征

古近系库姆格列木组和新近系吉迪克组膏盐层构成了库车前陆褶皱冲断带的区域滑脱层。在褶皱冲断带前缘,膏盐层发生塑性流动,其内部形成多种构造样式。根据野外考察、地震剖面解释和钻井资料识别出的膏盐层内部构造变形样式主要包括盐枕、盐墙、盐推覆、鱼尾构造、盐焊接(断层焊接)、盐缩颈、透镜状增厚和盐垛等盐构造。盐构造在形成时间上具有一定的演化序列,库车前陆褶皱冲断带总体表现为由北向南迁移,前缘秋里塔格构造带则是从西往东迁移,盐推覆、盐焊接、盐枕等构造形成时间较早,盐墙形成较晚,东秋地区的盐构造形成时间整体较西段和中段晚,规模也较小。     

Influence of Salt Beds on the Segmentation of Structure and Hydrocarbon Accumulation in Qiulitag Structural Belt, Tarim Basin, China

Seismic information and balanced profile technology were used to reveal the influence of the salt bed in segmentation of structure and hydrocarbon accumulation in Qiulitag structural belt in Tarim basin. From west to east, the shortening of strata above the salt beds gradually decreases, while,the shortening below the salt beds gradually increases, which shows that the segmentation of structure integrated the seismic profile. There is great difference of the deformation of strata below and above the salt beds between the west segment and the east segment. The analysis of the distribution of oil/gas fields and the hydrocarbon properties indicates the similar segmentation to the structure segmentation.The salt beds in relatively shallow layers change the stress condition from basement of Kuqa foreland basin, which leads to the segmentation of Qiulitag structural belt. Because the salt beds in the west segment came into being earlier than those in the east segment, the west segment captures hydrocarbon from two sets of source rock, while the east segment can only capture hydrocarbons from one set of source rock. So, the salt beds play an important role in the segmentation of structure and hydrocarbon accumulation.     

库车前陆盆地古近纪—新近纪盐湖环境变迁及其成钾效应探讨

库车前陆盆地古近纪—新近纪发育巨厚的蒸发岩沉积。古新世, 盐湖沉积主要集中在库车盆地西部拜城凹陷的中东部; 始新世, 盐湖沉积扩展至整个拜城凹陷, 沉积中心和蒸发浓缩中心位于其北部; 渐新世, 盐湖沉积仍然分布于拜城凹陷, 但沉积和浓缩中心已从北部迁移到南部, 改变了此前“南浅北深”的箕状盆地构造格局; 中新世, 盆地沉积中心已从西部的拜城凹陷转移到东部的阳霞凹陷, 盐湖沉积区也随之迁移到东部, 浓缩中心呈串珠状分布。库车前陆盆地古近纪—新近纪环境变迁显示, 盆地次级凹陷的发育、迁移明显受控于盆地构造演化; 而盆地构造活动在制约盐湖岩相古地理面貌(沉积中心、物质来源与浓缩中心等)变迁的同时, 亦对盐湖晚期富钾卤水的再汇集过程具有明显的控制作用, 进而对随后可能的钾盐沉积起到决定性作用。进一步分析表明, 库车前陆盆地古近系—新近系蒸发岩序列中钾离子在横向上的富集势亦明显受控于这一时期盆地岩相古地理的变迁, 即在盐岩沉积面积、厚度大的凹地出现钾离子相对富集。而西部拜城凹陷, 钻孔(始新统)盐岩岩屑的钾离子含量从下向上逐渐增高的趋势, 峰值分别为1.07%、1.43%、3.05%; 东部凹陷钻孔(中新统)盐岩岩屑钾离子含量由下向上亦呈增高趋势, 最低值0.008%, 最高值为0.152%等证据表明, 地层中钾离子纵向上的富集趋势, 则正是始于对岩相古地理面貌变迁的地球化学响应。综上所述, 认为库车前陆盆地具有钾盐成矿远景: 始新世时期, 库车盆地西部凹陷的蒸发浓缩中心区成钾远景相对较好; 中新世时期, 有利的成钾区可能转移到东部凹陷的浓缩中心区。