準噶爾盆地春光區塊構造特征及沉積充填特征

丁安軍，張　馳，賴廣華，郭軍參,周鈺杰

(1.桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林 541004；2.中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，中國地質大學(北京)能源學院)

準噶爾盆地春光區塊構造特征及沉積充填特征

丁安軍1，張馳2，賴廣華1，郭軍參2,周鈺杰3

(1.桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林 541004；2.中國石化河南油田分公司勘探開發研究院，中國地質大學(北京)能源學院)

摘要：準噶爾盆地車排子地區自開展油氣勘探以來，陸續發現了許多大中型油氣藏，證實了該地區優越的油氣地質條件，因此開展該地區的構造特征及沉積充填特征研究具有十分重要的意義。通過對資料的分析，認為區內發育2種構造樣式：基底卷入型和蓋層滑脫型。該地區受多期構造運動改造的影響，發育了不同規模、不同產狀和不同性質的各種斷層，斷裂的剖面特征不具有明顯的分層性，在剖面上大體可以劃分為深、淺兩套斷裂體系。車排子地區在經過二疊紀的長期隆升剝蝕后，三疊紀開始接受沉積，在不同沉積時期存在不同的巖相古地理變化特點，為車排子凸起區油氣聚集成藏提供了較好的儲蓋組合條件。

關鍵詞：春光區塊；斷裂特征；構造樣式；沉積充填

自2003 年以來，車排子凸起成為準噶爾盆地油氣勘探的重點地區之一，近年來在車排子凸起勘探取得重大突破，對車排子凸起的構造特征及沉積充填特征的研究也在不斷加深[1-3]。本文基于近年來新采集的高精度地震資料，對車排子凸起之上春光區塊的構造特征進行詳細分析，闡述了斷裂發育特征及構造樣式，論述了沉積充填特征，為春光區塊后續的油氣勘探提供依據。

1斷裂特征與構造樣式

1．1斷裂特征

春光區塊構造較為簡單，基巖頂面及沉積蓋層均為區域性向南東傾的單斜。根據新近系沙灣組、古近系、白堊系等的構造情況分析，本區地層傾角約2°～3°，構造平緩[2]。

車排子地區受多期構造運動改造的影響，發育了不同規模、不同產狀和不同性質的斷層，斷層的剖面特征不具有明顯的分層性，可以劃分為燕山期斷層和喜山期斷層。燕山期斷層相對較深，斷開的層位主要為石炭系-白堊系；喜山期斷層相對較淺，斷開層位主要為新近系。燕山期斷層多為小型逆斷層，以北西南東向、近南北向以及近東西向為主，斷裂延伸長度平均為3 km，易形成潛山斷塊，部分斷裂后期發生反轉；喜山期斷層主要為新近系發育的張扭性斷層，繼承了石炭系潛山構造格局，為正斷層或者負反轉斷層，以北西西、北西-南東向斷層為主，部分近東西向，斷層傾角較大，一般60～80°，部分斷層近直立，延伸較短，一般在3 km以內。斷距較小，一般為10～20 m，三維區內最大的一條斷裂為排19北斷裂，延伸長度13.6 km，最大斷距100 m。總的來說，燕山期斷層主要在石炭系較為發育，多為逆斷層，是多期構造運動改造的結果；喜山期斷層在新近系較為發育，多為正斷層。鄰區發育有紅車、紅山嘴、小拐等多條較大的斷裂。

春光區塊的斷層斷面傾角大，開啟性強，對于油氣運移和再分配起到重要的縱向調整作用，形成了春光探區古近系、白堊系和沙灣組多層系含油的特征，是春光區塊油氣立體富集的重要輸導通道，目前在春光區塊發現的春17井區白堊系油藏、排2井區沙灣組油藏等均為斷層縱向輸導成藏。

1.2構造樣式

車排子地區受多期構造運動改造的影響，在燕山運動的影響下，古生界和中生界的地層發育逆斷層，易形成潛山斷塊，部分斷層后期發生反轉；在喜山運動影響下，新生界發育的張扭性斷裂繼承了石炭系潛山構造格局，主要為正斷層或者負反轉斷層[4-7]。根據春光區塊斷裂的剖面、平面特征,該區的構造樣式劃分為基底卷入型和蓋層滑脫型。

1.2.1 基底卷入型構造樣式

基底卷入型構造樣式主要為壓扭構造組合,一般由一條主干斷裂和若干條派生斷裂組成。按其力學性質和應力傳遞方式可進一步劃分為基底逆沖、壓性斷塊、壓扭構造等。該類構造樣式主要是燕山期斷層的構造樣式。

(1)基底逆沖：表現為在南北向或北東、南西向擠壓應力下基巖上沖形成逆沖片或斷階。該構造樣式主要分布在春光區塊西南部的古生界和中生界地層中(圖1-a)。

(2)壓扭構造：該構造樣式既有扭動構造特征又有逆沖構造特征，為兩種應力作用復合的結果，發育在兩組斷裂體系交匯部位(樞紐區)，斷裂兩側常產生扭動牽引構造，構造軸線斜交于斷線。該構造樣式主要分布在春光區塊南部古生界和新生界地層當中(圖1-b)。

(3)壓性斷塊：多分布于凹陷邊緣擠壓型斷裂一側，為兩個以上壓性斷裂交匯或主斷裂與分支斷裂構成的斷塊。這種斷塊各時期都有形成，在春光區塊西南部分布(圖1-c)。

1.2.2 蓋層滑脫型構造樣式

圖1　基底卷入型構造樣式典型剖面

主要是指上部斷裂系統，斷開層位為中、新生界，其表現形式主要為一系列同生正斷層組合，它是拉張環境下蓋層中發育的一種主要構造樣式，由蓋層沉積巖塊離散型傾向滑動形成[1]。該構造樣式的主要構造要素為正斷層，在該正斷層組合內，伴隨有大量的斷塊圈閉。

(1)反轉構造：下逆上正斷層由早期擠壓應力場作用下產生逆斷層和后期斷層在拉張應力作用下繼承性發展而成，在剖面上呈現下部石炭系地層為逆斷層，上覆侏羅系以后沉積的地層轉為正斷層，形成一種反轉構造樣式，反轉構造在工區較為明顯(圖2-a)。該類斷層在春光區塊普遍存在,北部的春17井區西部斷層即為該種類型，下部石炭系是逆斷層,上部沙灣組反轉為正斷層。

(2)地塹構造：在伸展作用和重力作用下，由主干斷層和其上盤低級次斷層組合而成，在剖面上呈“y”字形或反“y”字形斷層，形成地塹構造，該類構造樣式在春光區塊較為明顯(圖2-b)。

(3)地壘構造：該構造是中間的斷盤相對上升，被兩側傾向相反的相對下降的正(偶為逆)斷層所界限的槽形斷塊構造，常與地塹構造相伴生(圖2-c)。

圖2　蓋層滑脫型構造樣式典型剖面

(4)階梯狀構造：由若干條產狀基本一致的正斷層組成，各斷層面可呈板形，也可呈鏟狀，沿斜坡節節下掉形成階梯狀式斷層組合。該類構造樣式在春光區塊普遍存在(圖2-d)。

受到喜山期構造運動的影響，上部斷裂體系與下部斷裂體系之間存在著復雜的構造疊加現象。喜山期拉張作用下，早期部分逆斷層發生反轉，在剖面上成為一條下部緩而上部陡的斷層，，對油氣的縱向運移極為有利。平面上，春光區塊石炭系、白堊系斷層走向北西、北東、北西西、南北向為主，斷裂延伸長度平均為3 km；新近系斷裂結構繼承了石炭系潛山構造格局，以北西西、北西向斷裂為主，斷層延伸一般較短，斷距較小。

從研究區斷裂疊合圖(圖3)上可以看出，該區斷裂平面組合主要有平行式、斜交式、雁列式、羽狀等多種樣式。這些都是區域應力場演化及其疊加效應的反映，其中平行狀反映擠壓或拉張作用的結果；雁列狀其特點是走向彼此平行，幾乎首尾相接，組成雁行式排列，反映水平旋扭應力場；羽狀由一條主斷裂和被其限制終止的邊幕式斷裂組合而形成，主要反映扭動應力場；上述構造樣式說明車排子凸起區在新近紀時期處于扭動走滑的應力場。

圖3　春光探區斷裂疊合圖

2沉積充填特征[8-10]

車排子地區在經過二疊紀的長期隆升剝蝕后開始接受沉積，春光區塊所在的位置主要沉積白堊系、古近系和新近系沙灣組地層，僅在局部溝谷中充填有侏羅系砂礫巖地層。

2.1白堊系

白堊紀時期準噶爾盆地構造活動屬于基底整體運動，以垂直升降作用為主，在春光區塊表現為自東向西超覆沉積的特點，后期白堊系頂部地層遭受剝蝕。春光探區白堊系地層總體特征是：西薄東厚，下超頂削，分布范圍有限，在連木沁組沉積初期(K3)，分布范圍最大，擴展到排204-排28地區。白堊系物源為西北部的扎伊爾山，區內的碎屑物供給方向從西北至西南都有。從紅山嘴白堊系露頭可知，白堊系沉積時期，沒有大規模碎屑物供給，供給形式以大量小規模碎屑物入湖為主，主要為辮狀河三角洲、扇三角洲和灘壩沉積。

巖心薄片分析可知，白堊系儲集層風化蝕變程度淺，磨圓度為次棱狀，支撐方式為顆粒式，接觸關系以點接觸為主。膠結類型以孔隙膠結為主，膠結物主要為方解石。陸源碎屑成分中，石英56%，長石15%，巖屑29%，巖屑成分以火山巖和變質巖為主；成分成熟度、結構成熟度中等。

2.2古近系

古近系在區內有多口井鉆遇，主要為一套灰色、紅色泥質巖與中細砂巖、粉砂巖不等厚互層。下部砂巖相對較發育，上部以泥質巖為主。薄片分析表明，砂巖成分以石英為主(44%～83%)，巖屑(10%～40%)、長石(4%～10%)次之，偶見白云母，次棱角-次圓狀，分選中等，顆粒支撐，泥質膠結，疏松，成分成熟度、結構成熟度中等。電性上，砂巖段自然電位曲線指狀、鐘狀、漏斗狀負異常；電阻率曲線多呈鐘形及鋸齒狀。

根據巖性組合、測井相、分析化驗資料，結合區域沉積背景及砂體整體分布特點分析，春光區塊古近系主要發育辮狀河三角洲前緣沉積，在研究區南部排20和排28井區零星發育灘壩沉積。

古近系沉積時期，研究區整體處于西北高東南低的斜坡狀古地貌特征。古近紀早期準噶爾盆地緩慢下沉接受沉積，湖盆范圍逐漸變大，以超覆沉積為特點，此時西北物源相對較充足，在排204-排20井區發育辮狀河三角洲沉積，其它區域發育濱淺湖沉積。隨著沉積范圍進一步擴大，物源供給不足，三角洲沉積逐漸演化為濱淺湖沉積，全區為濱淺湖泥質巖夾砂巖沉積，灘壩砂體圈閉發育。

2.3新近系

新近紀準噶爾盆地再次整體沉降接受沉積，并具有由盆地腹部向四周超覆沉積的特點。

沙灣組沉積時期，在車排子區沉積范圍基本達到全區沉積的狀況，西北薄東南厚，呈逐層超覆沉積的特點，可進一步劃分為三個沉積階段。沙一段沉積時期，全區砂體都較為發育，鉆遇井單層砂體較厚，砂體百分含量較高，1砂組累積砂體厚度甚至能達到50 m以上，沙一段砂體分選性較好，儲集性能也較好；沙二段沉積時期，砂體不太發育，泥質含量較高，從鉆遇井剖面看，以泥包砂結構為主；沙三段沉積時期，由于車排子凸起北部不斷抬升，南部的辮狀河三角洲平原分流河道砂體不斷南移，已經移出研究區，南部全為泛濫平原沉積[10]。沉積上，沙灣組從下到上存在辮狀河向曲流河過渡的特點，沙一段以辮狀河沉積為主，僅在西北部有西北物源的沖積扇沉積；沙二段以曲流河沉積為主；沙三段以泛濫平原沉積為主。

東北方向供給區和西南方向供給區巖石學特征基本相似，巖石類型都為巖屑長石砂巖，成分成熟度中等，結構成熟度中等-好，支撐類型為顆粒支撐，分選中等-好。而西北方向供給區巖石類型為巖屑砂巖，成分成熟度和結構成熟度都較低，顆粒支撐類型為雜基-顆粒型，分選較差。

薄片分析表明，沙灣組碎屑顆粒包括巖石碎屑(即巖屑)和礦物碎屑(石英、長石、重礦物等)，石英含量一般為40%～50%，無石英的次生加大現象，石英顆粒的表面發育裂縫；長石含量一般20%～30%左右，鉀長石含量略高于斜長石，正長石多見，高嶺石化較嚴重；巖屑含量15%～25%左右，多為具波狀或帶狀消光的變質石英巖、石英砂巖及具有小米粒結構的燧石巖屑及泥巖、灰巖巖屑。西北方向供給區巖性較粗，巖性以含礫砂巖、礫狀砂巖為主，風化蝕變程度中等，磨圓度為次棱狀，支撐類型為雜基-顆粒型，接觸關系以點為主，膠結類型以孔隙型、孔隙基底型為主，膠結物主要為泥巖及碳酸鹽，雜基為粘土，陸源碎屑成分平均含量：石英6.2%，長石3.3%，巖屑90.5%，巖屑成分以火山巖和變質巖為主，成分成熟度、結構成熟度低。

3結論

(1)春光區塊構造平緩，發育了不同規模、不同產狀和不同性質的斷層，斷層的剖面特征不具有明顯的分層性，可以劃分為燕山期斷層和喜山期斷層，燕山期斷層主要在石炭系、白堊系較為發育，多為逆斷層；喜山期斷層在新近系較為發育，多為正斷層。春光區塊的斷層斷面傾角大，開啟性強，對于油氣運移和再分配起到重要的縱向調整作用。

(2)根據春光區塊斷裂的剖面、平面特征，該區的構造樣式劃分為基底卷入型和蓋層滑脫型，壓扭構造和反轉構造在春光區塊較為發育，該區斷裂平面組合主要有平行式、斜交式、雁列式、羽狀等多種樣式。

(3)白堊系、古近系主要發育三角洲前緣和濱淺湖沉積，沒有大規模碎屑物供給，沉積物為陸緣碎屑，成分成熟度和結構成熟度中等。沙灣組主要發育辮狀河和曲流河沉積，成分成熟度中等，結構成熟度中等-好，西北部發育沖積扇，成分成熟度和結構成熟度都較低。

參考文獻

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編輯：吳官生

文章編號：1673-8217(2016)01-0014-04

收稿日期：2015-10-12

作者簡介：丁安軍，1989年生，2011年畢業于中國石油大學(華東)石油工程專業，在讀碩士，研究方向為礦床成因與成礦規律。

中圖分類號：TE111.2

文獻標識碼：A