摘 要 準(zhǔn)噶爾盆地南緣油氣勘探的潛力是巨大的，但構(gòu)造復(fù)雜、勘探難度大，因而運(yùn)用斷層相關(guān)褶皺的構(gòu)造分析理論來(lái)研究該盆地南緣西段山前沖斷帶的復(fù)雜構(gòu)造變形，有助于建立更為合理的構(gòu)造解釋方案，降低油氣勘探的風(fēng)險(xiǎn)。為此，依據(jù)斷層相關(guān)褶皺分析理論確定了該盆地南緣西段山前沖斷帶2種逆沖推覆構(gòu)造樣式，進(jìn)而得出以下認(rèn)識(shí)：①該盆地南緣3套構(gòu)造滑脫層(中下侏羅統(tǒng)煤系地層、白堊系吐谷魯群泥巖層、古近系安集海河組泥巖層)控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂發(fā)育的層位及特征對(duì)南緣區(qū)域構(gòu)造展布特征及局部構(gòu)造樣式都起到了明顯的控制作用；②該盆地南緣山前沖斷帶發(fā)育2種逆沖推覆構(gòu)造模式，即后翼沖斷-前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺、后翼反沖-前翼深層斷層轉(zhuǎn)折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺；③該盆地南緣背斜構(gòu)造是多種構(gòu)造樣式疊加的復(fù)合背斜，南緣下組合構(gòu)造圈閉與中上組合相比構(gòu)造相對(duì)寬緩，勘探領(lǐng)域廣闊。

關(guān)鍵詞  準(zhǔn)噶爾盆地  南緣西段山前沖斷帶  構(gòu)造滑脫層  逆沖推覆構(gòu)造  斷層傳播褶皺  復(fù)合背斜  勘探區(qū)

準(zhǔn)噶爾盆地南緣西段山前沖斷帶(以下簡(jiǎn)稱(chēng)南緣沖斷帶)平面上包括齊古斷褶帶、霍瑪吐背斜帶及西部的四棵樹(shù)凹陷(圖1)。南緣沖斷帶作為準(zhǔn)噶爾盆地油氣勘探的戰(zhàn)略接替區(qū)，共發(fā)育背斜構(gòu)造圈閉40余個(gè)，勘探潛力巨大，但受構(gòu)造復(fù)雜的影響，勘探難度大。

1983年Suppe發(fā)表了《斷層轉(zhuǎn)折褶皺的幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)》一文^[1]，首次將褶皺形態(tài)與斷層形態(tài)相聯(lián)系，開(kāi)創(chuàng)了斷層相關(guān)褶皺作用的分析方法。因此，運(yùn)用斷層相關(guān)褶皺的構(gòu)造分析理論研究準(zhǔn)噶爾盆地南緣山前沖斷帶的復(fù)雜構(gòu)造變形，將有可能有助于建立更為合理的構(gòu)造解釋方案，降低油氣勘探的風(fēng)險(xiǎn)。

1 構(gòu)造滑脫層對(duì)南緣沖斷帶逆沖推覆構(gòu)造特征的控制

南緣沖斷帶3套構(gòu)造滑脫層控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂對(duì)南緣區(qū)域構(gòu)造展布特征及相關(guān)褶皺變形起到了明顯的控制作用。

南緣沖斷帶地震地質(zhì)解釋成果表明：該區(qū)區(qū)域逆掩斷層主要沿以下3套關(guān)鍵構(gòu)造地層發(fā)育。

1．1 中下侏羅統(tǒng)(J_1-2)煤系地層

中下侏羅統(tǒng)八道灣組(J₁b)與西山窯組(J₂x)發(fā)育煤層及碳質(zhì)泥巖，具有厚度大、分布廣的特點(diǎn)，是南緣沖斷帶區(qū)域性的構(gòu)造滑脫層。南緣沖斷帶構(gòu)造應(yīng)力主要沿該層向北傳遞。

1．2 白堊系吐谷魯群(K₁tg)泥巖層

吐谷魯群為一套厚度介于680～2 000 m的湖相泥巖地層。吐谷魯群泥巖層往往是局部性的構(gòu)造滑脫層。

1．3 古近系安集海河組(E_2-3a)泥巖層

古近系安集海河組為一套厚度介于500～1 200 m的巨厚淺-半深湖相泥巖沉積。普遍發(fā)育異常高壓心^[2-3]，泥巖層塑性強(qiáng)。該層是南緣沖斷帶一個(gè)重要的區(qū)域性構(gòu)造滑脫層，同時(shí)在局部構(gòu)造中往往沿該層發(fā)育褶皺層間調(diào)節(jié)斷層，造成構(gòu)造主體部位安集海河組地層局部加厚。

2 南緣沖斷帶典型構(gòu)造樣式分析

南緣沖斷帶各構(gòu)造帶由于多個(gè)滑脫斷層的存在及多種構(gòu)造樣式不同期次的疊加形成了其構(gòu)造樣式的復(fù)雜性，以下幾種典型構(gòu)造樣式對(duì)南緣構(gòu)造的形成起著主導(dǎo)作用。

2．1 斷層傳播褶皺與斷層轉(zhuǎn)折褶皺

斷層傳播褶皺與斷層轉(zhuǎn)折褶皺是臺(tái)階狀逆斷層(斷坪、斷坡)及其相關(guān)褶皺的兩種最基本形式。獨(dú)山子背斜、西湖背斜等構(gòu)造深層及獨(dú)南背斜具有斷層轉(zhuǎn)折褶皺的典型特征。

圖2顯示了獨(dú)山子北斷裂沿白堊系吐谷魯群泥巖層滑脫，向上突破進(jìn)入古近系地層，控制了獨(dú)山子背斜斷層傳播褶皺的發(fā)育。獨(dú)山子背斜中淺層為典型的斷層傳播褶皺。其特點(diǎn)為：①背斜后翼模擬下盤(pán)斷坡產(chǎn)狀；②形成向斷層運(yùn)動(dòng)方向傾倒的不對(duì)稱(chēng)背斜；③常有突破斷層發(fā)育；④突破斷層位移量很小^[4]。

獨(dú)山子背斜深層為多轉(zhuǎn)折的斷層轉(zhuǎn)折褶皺，變形的地層主要是侏羅系-白堊系。西湖北斷裂自深層滑脫面向北傳遞，斷層向上切割三疊系后進(jìn)入沿侏羅系滑脫面，并一直向北傳遞到西湖背斜后再向上突破至白堊系終止。

2．2 構(gòu)造三角楔

構(gòu)造三角楔指頂、底兩條斷裂夾持的三角形楔形斷塊(Medwedeff，1989)。這兩個(gè)斷層在楔形斷塊的前端合并。頂部斷層為反沖斷層，底部斷層為前沖斷層，前沖斷層與反沖斷層往往是同期發(fā)育的(Boyer，Elliot，1982)。

南緣沖斷帶霍、瑪、吐構(gòu)造深層發(fā)育三角楔構(gòu)造。圖3為過(guò)霍爾果斯與安集海背斜的一條區(qū)域剖面?；魻柟贡承鄙畈康臉?gòu)造三角楔由霍安斷裂與一個(gè)反向沖斷層組成。沿中下侏羅統(tǒng)發(fā)育的滑脫斷層向上突破白堊系，再沿白堊系滑脫，前鋒向上突破控制了北部安集海背斜中淺層背斜特征。霍安斷裂在霍爾果斯背斜向上突破白堊系的過(guò)程中(前沖斷層)，同時(shí)伴生一個(gè)反向的沖斷層(反沖斷層)，形成霍爾果斯背斜深部構(gòu)造三角楔?？梢钥闯鰳?gòu)造三角楔前端向斜軸面位置與三角楔前緣端點(diǎn)位置一致，符合構(gòu)造三角楔幾何變形原理。

上述3種構(gòu)造類(lèi)型是南緣沖斷帶與斷層相關(guān)的褶皺變形的3種基本類(lèi)型。此外受次級(jí)斷裂及構(gòu)造變形強(qiáng)度的影響，各構(gòu)造還發(fā)育各類(lèi)次級(jí)斷裂及相關(guān)褶皺變形，如：雙重逆沖構(gòu)造(堆垛構(gòu)造)、褶皺層間調(diào)節(jié)斷層、反向調(diào)節(jié)斷層等。

3 南緣沖斷帶西段發(fā)育兩種樣式的逆沖推覆構(gòu)造

逆沖推覆變形是準(zhǔn)南前陸褶皺沖斷帶的主要構(gòu)造變形方式^[5]，沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層發(fā)育的逆沖推覆斷裂具有2種逆沖形式：多坡折逆掩推覆(圖3)與疊瓦狀逆掩推覆(圖4)，其控制了準(zhǔn)南次級(jí)構(gòu)造單元的劃分和深層構(gòu)造特征；沿古近系安集海河組泥巖層發(fā)育的逆沖推覆斷裂控制了第二排背斜構(gòu)造帶(霍瑪吐背斜)中淺層的構(gòu)造特征；沿白堊系吐谷魯群泥巖層發(fā)育的逆沖推覆斷裂控制了南緣第三排背斜構(gòu)造帶的構(gòu)造特征(獨(dú)山子背斜、西湖背斜等)。

根據(jù)南緣逆掩推覆斷裂及相關(guān)褶皺變形樣式的總體特征，將南緣山前發(fā)育的逆沖推覆構(gòu)造總結(jié)為2種基本模式：第一種為后翼沖斷前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺(圖4)；第二種為后翼反沖-前翼深層斷層轉(zhuǎn)折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺(圖5)。

齊古斷褶帶是南緣山前逆沖推覆構(gòu)造的后翼，其前緣主體控制斷裂主要有兩種活動(dòng)形式：沖斷(南傾)與反沖(北傾)(圖4、5)。

齊古斷褶帶的南安集海及清水河-齊古構(gòu)造段構(gòu)造前緣主要發(fā)育沖斷斷裂，南部構(gòu)造應(yīng)力主要沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層由南向北傳遞，在逆沖推覆構(gòu)造前翼形成霍瑪吐背斜。霍瑪吐構(gòu)造是深層構(gòu)造三角楔褶皺與中淺層斷層傳播褶皺雙重疊加構(gòu)造的組合^[6]，為一個(gè)多種構(gòu)造樣式疊加的復(fù)合背斜構(gòu)造帶(圖4)。該類(lèi)型構(gòu)造變形相對(duì)較強(qiáng)，目前圈閉落實(shí)程度低^[7-8]。

齊古斷褶帶的托斯臺(tái)、南瑪納斯、昌吉背斜及喀拉扎地區(qū)構(gòu)造前緣主要發(fā)育反沖斷裂，反沖斷裂之下形成多層相疊的復(fù)合背斜。南部構(gòu)造應(yīng)力沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層及下白堊統(tǒng)吐谷魯群泥巖兩個(gè)構(gòu)造滑脫面向北傳遞。逆沖推覆構(gòu)造前翼形成西湖背斜、獨(dú)山子背斜及呼圖壁背斜等復(fù)合背斜構(gòu)造，其上部構(gòu)造層為典型的斷層傳播褶皺，下部構(gòu)造層具備斷層轉(zhuǎn)折褶皺的特征(圖5)。該類(lèi)型構(gòu)造變形相對(duì)較弱，目前圈閉落實(shí)程度高。

4 南緣沖斷帶疊加構(gòu)造樣式與油氣勘探

南緣沖斷帶油氣勘探目的層系根據(jù)3套區(qū)域性蓋層(白堊系吐谷魯群泥巖層、古近系安集海河組泥巖層及塔西河組膏泥巖層)與其下儲(chǔ)層的配置，可劃分為上、中、下3個(gè)成藏儲(chǔ)蓋組合。南緣構(gòu)造樣式及其疊加特征控制了南緣3大成藏組合的構(gòu)造及圈閉特征。

準(zhǔn)噶爾盆地第三次油氣資源評(píng)價(jià)結(jié)果表明，盆地南緣集中了盆地30．7％的原油資源和45．7％的天然氣資源，盆地南緣已發(fā)現(xiàn)氣田天然氣來(lái)源于侏羅系烴源巖的干酪根裂解氣。侏羅系烴源巖在距今l2 Ma以后大量生氣，圈閉形成時(shí)間與主排烴期匹配。

南緣背斜構(gòu)造是不同構(gòu)造樣式疊加的復(fù)合背斜，區(qū)域構(gòu)造演化研究成果表明，南緣背斜構(gòu)造主要形成定型于喜山期。根據(jù)構(gòu)造演化及平衡恢復(fù)研究成果，由南向北各構(gòu)造帶發(fā)育具有前列式的發(fā)育序列；由深至淺，首先深部先發(fā)育多坡折逆掩推覆與疊瓦狀逆掩推覆構(gòu)造，確定了構(gòu)造整體成排成帶的特征，后期中淺層反向斷裂及沖斷斷裂進(jìn)一步對(duì)中淺層構(gòu)造進(jìn)行改造與定型。

從構(gòu)造演化角度看，下組合構(gòu)造定型相對(duì)較早，貼近烴源層，圈閉多、面積大(圖1)，勘探程度低，與中上組合比構(gòu)造相對(duì)寬緩，勘探領(lǐng)域廣闊，是尋找規(guī)模儲(chǔ)量的重要勘探領(lǐng)域^[9]。南緣下部成藏組合主要發(fā)育斷層轉(zhuǎn)折褶皺與構(gòu)造三角楔2種構(gòu)造樣式：前者構(gòu)造變形弱．圈閉落實(shí)程度高，是南緣下組合下一步鉆探的首選目標(biāo)；后者主要發(fā)育在第二排背斜構(gòu)造帶(霍瑪吐背斜)上，構(gòu)造變形強(qiáng)，圈閉落實(shí)程度低，是地震攻關(guān)的重點(diǎn)目標(biāo)。

南緣中、上部成藏組合以斷層傳播褶皺構(gòu)造樣式為主，勘探程度高；中、上成藏組合為“下生上儲(chǔ)”的模式，深部推覆斷裂及伴生的反向斷裂是重要的油源斷裂。目前上部成藏組合僅發(fā)現(xiàn)獨(dú)山子背斜新近系沙灣組油藏。2000年以來(lái)，南緣沖斷帶以中部成藏組合為重點(diǎn)勘探層系，在古近系紫泥泉子組取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。目前南緣大背斜中、上成藏組合構(gòu)造高點(diǎn)均已鉆探。但石油探明率卻僅占石油資源量的2．7％，天然氣探明率只占天然氣資源量的7．6％。目前在中、上成藏組合未發(fā)現(xiàn)大型油氣田。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

1)南緣沖斷帶3套構(gòu)造滑脫層控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂發(fā)育的層位及特征對(duì)南緣區(qū)域構(gòu)造展布特征及局部構(gòu)造樣式起到了明顯的控制作用。

2)南緣沖斷帶發(fā)育2種逆沖推覆構(gòu)造模式：第一種為后翼沖斷前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺；第二種為后翼反沖～前翼深層斷層轉(zhuǎn)折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺。

3)南緣背斜構(gòu)造是多種構(gòu)造樣式疊加的復(fù)合背斜。南緣下組合構(gòu)造圈閉特征與中上組合相比，構(gòu)造相對(duì)寬緩，勘探領(lǐng)域廣闊。

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本文作者：肖立新   雷德文   魏凌云   鄭新梅   閻桂華

作者單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院   中國(guó)石油新疆油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院