黃宣皓 張意唯
(1中國石油新疆油田公司勘探開發研究院新疆克拉瑪依834000;2新疆油田公司百口泉采油廠新疆克拉瑪依834000)
百口泉地區構造樣式與油氣關系探討
黃宣皓1張意唯2
(1中國石油新疆油田公司勘探開發研究院新疆克拉瑪依834000;2新疆油田公司百口泉采油廠新疆克拉瑪依834000)
構造樣式分析一直是含油氣盆地構造研究中的基礎內容之一。它不僅涉及對盆地性質,類型及變形機理的認識和判斷,而且直接影響到圈閉類型,成藏條件的分析和預測。百口泉地區逆斷層系統發育五種斷裂構造樣式。分別是:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
百口泉地區構造樣式逆斷層
構造樣式(tectonic style)是指在特定應力場作用下形成的構造幾何形態,是同一期構造變形或同一應力作用下所產生的構造的總和。是一群有特定風格的構造組合。猶如一座建筑或一件藝術品可以由于自身特點或風格,使它得以與其他時期的或傳統的建筑或藝術品相區分開來一樣。根據構造樣式,可對不同地區、不同體制和不同時代的構造群進行區分和比較。構造樣式多用于概括褶皺構造,故又為褶皺樣式,但也涉及其他相關構造,如面理等。
準噶爾盆地西北緣介于西準噶爾褶皺山系與準噶爾地塊之間,構造位置屬前陸沖斷帶,是古生代晚期—中生代早期發展起來的大型沖斷推覆系統,總體呈北東向展布,長250 km、寬20~30 km。針對準噶爾盆地西北緣的構造特征,前人進行了廣泛研究,認為西北緣沖斷帶為一隱伏逆掩斷裂帶,由西南部的紅-車斷裂帶、中部的克-烏斷裂帶、東北部的烏-夏斷裂帶組成,斷裂整體呈北東走向。
百口泉油田位于準噶爾盆地西北緣克拉瑪依斷裂帶的中段,稱為克烏斷裂,也有前人稱作百口泉斷裂。它的南段稱為紅車斷裂,北段叫烏夏斷裂。三段全長250km,寬20~25km。其大地構造部位介于槽臺過渡區,西北緣接西準噶爾海西地槽褶皺區,出露的下石炭統沉積厚度巨大,超過2300m,火山活動強烈,褶皺斷裂發育,巖層普遍遭受淺變質,并存在多條北東向深大斷裂,如達爾布特斷裂、瑪依勒斷裂、托里斷裂和克爾勒克斷裂等,成為中亞強大的北西向構造體系中僅有的一組北東向構造帶。
克拉瑪依逆掩斷裂帶的東南為盆區的瑪湖凹陷。從圖2可看出準噶爾盆地由大致北西向展布大小不等的沉積凹陷和構造隆起組成,百口泉油田區正處于這一得天獨厚的區域構造環境中(圖1)。

圖1 百口泉油田區域構造位置圖(據謝宏、趙白,1984)

圖2 百口泉油田逆斷層系統斷裂構造樣式示意圖
在揭示克拉瑪依百口泉地區基本構造變形特征的基礎上,從油氣勘探的需要出發,主要考慮與油氣藏密不可分的正向局部構造和斷層,強調構造樣式對油藏的控制作用。通過各種資料綜合分析,可將克拉瑪依百口泉構造樣式歸為5中基本類型,分別是:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
本區逆斷層系統主要有五類構造樣式:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
(1)犁型:這是區內最普遍常見的構造樣式,平面上看不出來,剖面上呈上陡下緩,凹面向上,在深部匯聚于同一個大滑脫面上。其力學成因是它發育早期以推覆逆掩為特點,至晚期表現為壓性的逆沖構造。
(2)多字型:在剖面上通常為正多字型,有時局部可見歪斜多字型和平臥多字型。這類構造樣式主要見于西南部,其次中部。這種多字型樣式平面上表現為2~3條平行排列的緊密斷階,未發現相交聚斂。其力學成因是帶扭動的擠壓結果。
(3)分叉型:有兩個亞類。向下分叉:主要見于中南部。剖面上表現為兩條斷裂頂部相交,向上分叉,兩斷層向同一方向傾斜,上部斷層稍緩,下部另一條較陡,叉口有的大,有的小,在平面上未見相交,僅見兩者平行,靠得較近,未見交叉。對捕集油氣有利。
(4)y型:剖面上的y型是指向北西傾的主斷層與向南東傾的分支斷層相交,組成一個向上沖的高斷塊,又叫沖起構造。該類樣式不發育。
(5)人字型:一條或數條北西傾向的逆斷層與一條傾向南東的逆斷層相交,組成人字型,該類樣式可像傘罩一樣把油氣封聚于內。
構造樣式分析要考慮:(1)通過地表觀察及地震剖面解釋獲得三維構造幾何特征,將各種變形的應變場結合起來。(2)側重于將板塊運動與盆地演化序列結合起來,對構造位移變化進行推斷。(3)考慮伸展構造體系、壓縮構造體系和走滑構造體系等3種動力系統與盆地分類及形成機制的關系。(4)構造變形的時間。由此,可把構造樣式大致劃分為伸展構造樣式、收縮構造樣式、扭動構造樣式、反轉構造樣式、重力與熱力型構造樣式。
百口泉油田區內的斷裂體系,根據其力學性和展布方向主要有兩大斷裂系統,即逆斷層系統和走滑斷層系統,逆斷形成在先,走滑形成滯后。
走滑構造是一種重要的含油氣構造樣式,與其他構造樣式共同構成盆地的構造體系。然而,不同學者對走滑斷層的定義不盡相同。Sylverster(1989)認為走滑斷層是延伸途徑上運動方向與斷層走向平行的任何規模的一條斷層;朱志澄等(1990)將其定義為沿斷層走向滑動的兩盤相對移動的大型平移斷層;楊云嶺等(2004)則指出,正斷層、逆斷層、平移斷層只是斷層形態上的分類,而裂谷、生長斷層、走滑斷層是成因上的分類,后三者有大型的,也有中型的、小型的。綜合前人研究成果,走滑斷層是沿斷層走向兩盤產生相對移動的斷層,斷面近于直立,規模可大可小。根據走滑斷層兩盤相對移動的方向,可將其分為左行和右行。
這里提出來的走滑斷層主要是指區內實際存在的橫切(斜切)構造或橫切地層展布,沿著斷面走向滑動造成系列平推錯開的斷層,非以沿斷面作上下垂向運動為主,而以平面剪切扭動為主。通過對三維地震資料的解釋,證實了在恢復過井構造橫剖面時發現的大部分走滑斷層確實存在。
(1)含油氣構造樣式是同一期構造變形場作用下產生的構造的總合,它不僅控制油氣的運移、聚集與保存,而且對沉積相帶的生儲油層的空間分布亦有深刻的影響。
(2)斷裂構造樣式是斷裂及其與之有成因聯系的斷塊和褶皺的一種幾何組合。由于不同的構造樣式的活動方式和關鍵性構造要素存在較大差別,因此,不同的樣式與油氣的關系亦不同。
(3)不同時期形成了不同的構造樣式,構造樣式與沉積樣式的相互響應、制約與配置,決定著含油氣系統的靜態地質要素和動態成藏組合過程,從而決定著油氣的分布規律。不同時期的構造樣式決定著沉積體系的分布。構造樣式與沉積體系的有效配置,決定了油氣運移方向、方式及有利的構造巖相帶。油氣藏的形成與分布在不同時期、不同類型的半地塹是有一定的分布規律。
(4)受區域構造環境、盆地基底性質、應力作用方式、巖石物理性質、構造演化階段等因素的控制,克拉瑪依百口泉地區構造樣式的類型和展布具有自身的特點。研究這些特點不僅對揭示該地區的構造特征有重要的理論意義,而且對確定構造圈閉類型指導油氣勘探有重要的實際意義。
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P624[文獻碼]B
1000-405X(2015)-7-6-2
黃宣皓(1988~),男,助理工程師,碩士,2013年畢業于桂林理工大學,研究方向為油氣地質與勘探。