緬甸伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式及其演化

王 嬋，林暢松，王 川，王必金，孫 璐

(1.中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083; 2.中石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京 100083; 3.中石化江漢油田分公司，湖北 潛江 433124; 4.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257061)

緬甸伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式及其演化

王 嬋1，林暢松1，王 川2，王必金3，孫 璐4

(1.中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083; 2.中石化國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京 100083; 3.中石化江漢油田分公司，湖北 潛江 433124; 4.中石化勝利油田分公司，山東 東營 257061)

伊洛瓦底盆地是經(jīng)歷多期構(gòu)造作用的第三系沉降盆地，后期強(qiáng)烈擠壓導(dǎo)致盆地中北部主要發(fā)育基底卷入型的擠壓構(gòu)造。研究區(qū)構(gòu)造樣式包括擠壓、反轉(zhuǎn)、伸展和走滑構(gòu)造。盆地發(fā)育甘高復(fù)背斜帶、洪灣復(fù)向斜帶、Patolon復(fù)背斜帶、賽帶復(fù)向斜帶、Mahudaung復(fù)背斜帶和甘尼斜坡帶構(gòu)造單元。研究區(qū)經(jīng)歷了斷陷—擠壓反轉(zhuǎn)—強(qiáng)烈擠壓坳陷－沉降3個(gè)發(fā)展時(shí)期，各地質(zhì)時(shí)期的動(dòng)力學(xué)背景決定了斷裂構(gòu)造的性質(zhì)。研究區(qū)最有利圈閉類型為三角帶構(gòu)造和反轉(zhuǎn)構(gòu)造所形成的背斜圈閉。

擠壓構(gòu)造;構(gòu)造樣式;圈閉;伊洛瓦底盆地中北部;緬甸

引言

伊洛瓦底盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造旋回的演化，產(chǎn)生了多種構(gòu)造樣式。追蹤研究這些構(gòu)造樣式的演化及構(gòu)造變革作用對盆地的影響是重要的科學(xué)問題［1］，也是闡明油氣聚集規(guī)律的前提［2］。伊洛瓦底盆地是很重要的含油氣盆地，但由于研究角度及資料的不同，研究人員對該區(qū)的構(gòu)造樣式研究相對較少。

本項(xiàng)研究通過對研究區(qū)網(wǎng)絡(luò)狀地震剖面的追蹤對比，結(jié)合野外露頭和鉆井資料分析，探討了伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式的類型、分布和演化，揭示了有利圈閉類型的構(gòu)造樣式。

1 研究區(qū)域地質(zhì)背景

伊洛瓦底盆地在地理位置上處于欽敦江、伊洛瓦底江流域。從地質(zhì)上講，盆地位于若開褶皺帶和撣－丹那沙林地塊之間的中央低地(圖1)。盆地近南北走向，東以實(shí)皆走滑斷層為界，西以卡巴逆沖斷裂帶為界，總體呈S形。盆地南北長約1 600 km，東西寬約 150～200 km，面積約為 25.2× 104km2，是緬甸最重要的含油氣盆地。

圖1 伊洛瓦底盆構(gòu)造位置

自三疊紀(jì)以來，伊洛瓦底盆地中北部主要接受海相碎屑巖沉積。區(qū)內(nèi)發(fā)育的第三系厚約為3 900～9 400 m，不整合于白堊系或前白堊系之上，白堊系包括卡巴組，下第三系包括龐吉組、朗新組、提林組、塔本組、蓬當(dāng)組和堯河組等，上第三系包括中新統(tǒng)和上新統(tǒng)。第三系由河流、三角洲、潮坪和淺海陸棚等沉積相組成，垂向序列上發(fā)育多個(gè)水進(jìn)、水退旋回。

伊洛瓦底盆地中北部從西向東劃分為6個(gè)構(gòu)造單元，依次為甘高復(fù)背斜帶、洪灣復(fù)向斜帶、Patolon復(fù)背斜帶、賽代復(fù)向斜帶、Mahudaung復(fù)背斜帶和甘尼斜坡帶(圖2)。盆地中北部發(fā)育了一系列西傾東沖的逆沖斷裂系及其伴生斷裂，近南北走向。區(qū)內(nèi)共識(shí)別出3條，分別為Gangaw斷裂、Patolon斷裂、Mahudaung斷裂。

圖2 伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/p>

2 構(gòu)造格架特征

2.1 主要的構(gòu)造樣式

伊洛瓦底盆地中北部以早期發(fā)育的伸展構(gòu)造，和后期強(qiáng)擠壓背景下形成的逆沖構(gòu)造和褶皺構(gòu)造為特征。該區(qū)構(gòu)造樣式以擠壓環(huán)境下的基底卷入型為主，也發(fā)育伸展、反轉(zhuǎn)和走滑構(gòu)造樣式(圖3)。

圖3 伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式示意圖

2.1.1 基底卷入型擠壓構(gòu)造樣式

區(qū)內(nèi)的基底卷入型構(gòu)造樣式可從動(dòng)力學(xué)和幾何學(xué)角度進(jìn)行描述:一是從動(dòng)力學(xué)角度看有斷展褶皺和斷層滑脫褶皺構(gòu)造樣式;二是從幾何學(xué)角度看，有逆沖疊瓦扇、“Y”字型、復(fù)合“Y”字型、羽狀構(gòu)造、對沖構(gòu)造和三角帶等構(gòu)造樣式。

從地震剖面上看，在塔本組內(nèi)部F1斷層交于Patolon斷裂之上(圖4)，因此，F(xiàn)1斷層應(yīng)該是patolon斷裂上盤的反沖斷層。Patolon斷裂為鏟式逆沖斷裂，上緩下陡，上盤地層的向上撓曲，發(fā)育斷層傳播褶皺，而F1斷層作為Patolon斷裂上盤的反沖斷層，在斷層傳播中起到調(diào)節(jié)作用。復(fù)合“Y”字型和羽狀構(gòu)造是“Y”字型構(gòu)造的變形，主要分布在Patolon斷裂帶北部及Mahudaung斷裂帶中南部。

2.1.2 伸展構(gòu)造樣式

當(dāng)研究區(qū)處于斷陷期時(shí)，由于受到拉張作用，提林組和塔本組發(fā)育地壘和半地塹的伸展構(gòu)造樣式。主干斷裂具有同沉積性，下盤地層較上盤地層厚(圖3)。

2.1.3 反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式

伊洛瓦底盆地中北部擠壓強(qiáng)度從南到北依次增強(qiáng)，南部擠壓比較弱，所以可以在研究區(qū)南部的地震剖面中看到反轉(zhuǎn)構(gòu)造。區(qū)內(nèi)發(fā)育簡單斷展、“Y”字型和火字型等反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式。反轉(zhuǎn)構(gòu)造的主斷裂是由早期同沉積斷裂反轉(zhuǎn)形成，反向斷裂可能是反轉(zhuǎn)時(shí)形成的反沖斷裂。“Y”字型反轉(zhuǎn)構(gòu)造 (圖3)上部發(fā)育斷展褶皺，因油氣擠壓強(qiáng)度大，反向斷裂穿刺反轉(zhuǎn)背斜，形成穿透性的斷展褶皺。

圖4 復(fù)合“Y”字型構(gòu)造構(gòu)造樣式

2.1.4 走滑構(gòu)造樣式

正花狀構(gòu)造樣式(圖3)是在壓扭應(yīng)力環(huán)境下形成的。在地震剖面上，主干斷裂為坡坪式基底卷入型逆沖斷裂，由于具有走滑性質(zhì)，派生的逆沖斷裂系傾角高，并和主斷裂組成花朵狀向外散開的逆沖特征。

2.2 構(gòu)造樣式組合和分布

通過對橫跨研究區(qū)的構(gòu)造－地層解釋剖面綜合分析，從西向東不同構(gòu)造單元具有不同的構(gòu)造樣式，并且從南向北相同構(gòu)造單元發(fā)育不同的構(gòu)造樣式，反映工區(qū)受先期拉張和后期擠壓等的控制和影響。下面以Mahudaung復(fù)背斜帶和Patolon復(fù)背斜帶為例說明。

2.2.1 Mahudaung復(fù)背斜帶

Mahudaung復(fù)背斜帶貫穿于整個(gè)研究區(qū)，其構(gòu)造變形受控于西傾的主沖斷裂(Mahudaung斷裂)，Mahudaung復(fù)背斜帶是早期多次拉張，后期強(qiáng)烈擠壓的產(chǎn)物。擠壓構(gòu)造樣式多樣，以高角度基底卷入型為主。復(fù)背斜帶伴生斷裂的組合樣式從北到南各不相同(圖5)。北部地區(qū)擠壓強(qiáng)度大，發(fā)育三角帶構(gòu)造，并且向東逆沖的高角度主斷裂在深部切穿基底，淺部切穿背斜構(gòu)造;中部地區(qū)，發(fā)育向東逆沖的高角度疊瓦扇、對沖構(gòu)造及背斜構(gòu)造，背斜構(gòu)造以穿透型為主，并且頂部受到強(qiáng)烈的剝蝕作用。南部地區(qū)擠壓強(qiáng)度最小，可見早期滾動(dòng)背斜所形成的簡單斷展型和“Y”字型反轉(zhuǎn)構(gòu)造。南部早期發(fā)育的同沉積斷裂沉積了巨厚的地層，形成了盆地良好的生油氣源巖。

2.2.2 Patolon復(fù)背斜帶

Patolon復(fù)背斜帶斷裂活動(dòng)較強(qiáng)，構(gòu)造帶受控于西傾的主沖斷裂——Patolon斷裂。Patolon復(fù)背斜帶從北向南不同部位的構(gòu)造樣式不同(圖5)。北部地區(qū)擠壓強(qiáng)度大，發(fā)育向東逆沖為主的高角度疊瓦狀逆沖斷裂，伴生向西的反沖斷裂和背斜構(gòu)造。褶皺類型多為穿透型的斷展褶皺，與強(qiáng)逆沖擠壓作用有關(guān);復(fù)背斜帶南部總體走向發(fā)生了明顯的西移(圖2)，反映研究區(qū)受到西南—北北東方向的走滑作用，構(gòu)造樣式以向西和向東逆沖的高角度逆沖斷裂組成的對沖構(gòu)造為主。

3 構(gòu)造樣式演化特征及其動(dòng)力學(xué)背景

地層斷裂系統(tǒng)形成和演化與所經(jīng)歷的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)［3－6］，伊洛瓦底盆地中北部經(jīng)歷了斷陷—擠壓反轉(zhuǎn)—擠壓坳陷－沉降3個(gè)發(fā)展時(shí)期(圖6)，各地質(zhì)時(shí)期的應(yīng)力場決定了斷裂構(gòu)造樣式的性質(zhì)。

選取DD地震剖面進(jìn)行構(gòu)造演化分析(圖6)。研究表明，斷陷期的斷裂具有同沉積性，控制了研究區(qū)的古構(gòu)造格局。由于區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場轉(zhuǎn)換為擠壓狀態(tài)，研究區(qū)的斷裂發(fā)生較強(qiáng)的擠壓反轉(zhuǎn)，隨著擠壓強(qiáng)度的增加，研究區(qū)斷裂性質(zhì)由早期的伸展斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_斷裂。

圖5 伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式的組合

3.1 提林組—塔本組裂陷期

提林組沉積時(shí)期，在拉張應(yīng)力的作用下，發(fā)育了一系列北東—北北東向?yàn)橹鞯恼龜嗔洋w系，形成地壘或半地塹的伸展構(gòu)造樣式。在主斷裂的下降盤沉積了巨厚的提林組地層。

塔本組沉積末期，拉張應(yīng)力減弱，斷裂對沉積的控制作用也趨于減弱，隨著東部甘尼斜坡帶隆起，塔本組地層遭受剝蝕，東部原有的正斷裂體系發(fā)生反轉(zhuǎn)。

3.2 蓬當(dāng)組—堯河組擠壓反轉(zhuǎn)期

蓬當(dāng)組沉積末期，該區(qū)由張性應(yīng)力場轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓應(yīng)力場，并且隨著盆地西部造山帶的隆起，盆地由西向東受到強(qiáng)烈擠壓，該區(qū)內(nèi)部斷裂體系轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_斷裂帶，形成逆沖疊瓦扇、背沖、對沖和三角帶等逆沖構(gòu)造樣式。此時(shí)斷裂對沉積已不起控制作用。

堯河組沉積末期，該區(qū)受到強(qiáng)烈擠壓作用，發(fā)育全區(qū)性的不整合。原張性斷裂的上方地層發(fā)生褶皺，并伴隨一批大型擠壓背斜的形成。

3.3 始新世末—現(xiàn)今擠壓坳陷－沉降期

始新世沉積末期，隨著擠壓應(yīng)力的加強(qiáng)，逆沖斷裂上方褶皺程度加大。從中新世中期之后，盆地又經(jīng)歷一次弱拉張－擠壓的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)。上新世以上的沉積是隆起剝蝕夷平之后，在上新世至第四紀(jì)總體沉降背景下發(fā)育的，廣泛分布于整個(gè)研究區(qū)。

4 有利區(qū)預(yù)測

圈閉主要分布在3個(gè)復(fù)背斜帶上，呈近南北向展布，且具有多層圈閉疊置的特點(diǎn)。背斜帶發(fā)育不同的構(gòu)造樣式，不同的構(gòu)造樣式發(fā)育不同的圈閉類型。單沖型牽引褶皺、沖起構(gòu)造、三角帶構(gòu)造及反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育背斜和斷背斜圈閉，逆沖疊瓦扇構(gòu)造發(fā)育斷鼻構(gòu)造圈閉。

4.1 三角帶構(gòu)造樣式

三角帶構(gòu)造上盤呈向斜形態(tài)，斷下盤形成的背斜圈閉破壞不嚴(yán)重，因此圈閉具有良好的有效性，并且已有2口井的成功鉆探證實(shí)此構(gòu)造樣式有良好的油源條件，三角帶構(gòu)造樣式形成的背斜圈閉多在Patolon斷裂帶南部和Mahudaung斷裂帶北部和中南部出現(xiàn)。

圖6 DD地震測線構(gòu)造演化剖面

4.2 反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式

反轉(zhuǎn)構(gòu)造所形成的圈閉主要分布在Mahudaung斷裂的南部，這類圈閉油源靠近主要生烴凹陷——沙林凹陷，而且附近有億噸級油田證實(shí)此帶有良好的油源條件。主要目的層為塔本組和蓬當(dāng)組。由于構(gòu)造變形強(qiáng)度適中，圈閉沒有受到明顯破壞，此類型圈閉的儲(chǔ)層和圈閉的封堵性都很好，是研究區(qū)最有利的圈閉類型，也是下一步油氣勘探的目標(biāo)之一。

5 結(jié) 論

(1)伊洛瓦底盆地中北部構(gòu)造樣式以擠壓環(huán)境下的基底卷入型為主，也發(fā)育伸展、反轉(zhuǎn)和走滑構(gòu)造樣式。研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的構(gòu)造樣式為簡單斷展褶皺、逆沖疊瓦扇、“Y”字型和復(fù)合“Y”字型構(gòu)造、羽狀構(gòu)造、對沖構(gòu)造、三角帶等擠壓構(gòu)造樣式，及火字型和“Y”字型反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式，以及地壘、半地塹等伸展構(gòu)造樣式，還有正花狀走滑構(gòu)造樣式。

(2)Mahudaung斷裂帶北部和中部受到強(qiáng)烈擠壓，南部擠壓作用小。北部和中部發(fā)育三角帶和逆沖斷裂帶構(gòu)造，南部發(fā)育反轉(zhuǎn)構(gòu)造。

(3)Patolon斷裂帶受到強(qiáng)烈擠壓作用，從北到南發(fā)育不同的構(gòu)造樣式。北部以向東逆沖的高角度逆沖斷裂為主，伴生反沖斷裂和背斜，南部發(fā)育對沖構(gòu)造樣式。

(4)伊洛瓦底盆地中北部經(jīng)歷了斷陷—擠壓反轉(zhuǎn)—強(qiáng)烈擠壓坳陷－沉降3個(gè)發(fā)展時(shí)期，斷陷期主要發(fā)育地壘或半地塹等伸展構(gòu)造樣式;擠壓初期發(fā)育反轉(zhuǎn)構(gòu)造，強(qiáng)烈擠壓期以基底卷入型構(gòu)造樣式為主，伴生走滑構(gòu)造;擠壓坳陷沉降期發(fā)育逆沖構(gòu)造樣式。

(5)研究區(qū)最有利的圈閉類型為三角帶和反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成的背斜和斷背斜圈閉。

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編輯 林樹龍

TE121

A

1006－6535(2012)04－0046－05

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.04.012

20111230;改回日期:20120416

中石化集團(tuán)國際石油勘探開發(fā)有限公司“伊洛瓦底盆地構(gòu)造與沉積充填演化研究”項(xiàng)目(GKKY－10－39)

王嬋(1983－)，女，2009年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(北京)地質(zhì)工程專業(yè)，現(xiàn)為中國地質(zhì)大學(xué)礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)在讀碩士研究生，主要從事礦產(chǎn)普查與勘探方面的學(xué)習(xí)與研究工作。