塔里木盆地巴楚隆起斷裂體系分析

王瑩瑩，丁文龍

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都610059；2.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院，北京100083）

塔里木盆地巴楚隆起斷裂體系分析

王瑩瑩*1，丁文龍2

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川成都610059；2.中國地質(zhì)大學(xué)能源學(xué)院，北京100083）

巴楚隆起在加里東、海西、印支—燕山、喜馬拉雅等多期、多種構(gòu)造應(yīng)力作用下形成了復(fù)雜的疊加構(gòu)造樣式，是塔里木盆地重要的油氣勘探地區(qū)之一。經(jīng)過多年的勘探研究表明，其油氣聚集與斷層分布直接相關(guān)。巴楚地區(qū)主要的斷裂可以劃分為三級，一級斷裂主要有色力布亞斷裂帶等，二級斷裂主要有康塔庫木斷裂帶等，三級斷裂主要有海米東斷裂帶等。在對斷裂進(jìn)行分級的基礎(chǔ)上又對其斷裂類型，組合形式進(jìn)行了總結(jié)，得出在橫向上背沖式斷裂組合是巴楚隆起最主要的斷裂組合樣式，而在垂向上巴楚地區(qū)斷裂帶多具有明顯的雙層疊加構(gòu)造樣式，或者主斷裂與伴生斷裂組合形成的“Y”字形、反“Y”字形構(gòu)造樣式。

巴楚隆起；斷裂體系；斷裂類型

1 概述

塔里木盆地是我國油氣資源量超過100×108t的三大盆地之一，面積56×104km2，最終可探明的石油資源量為60×108t、天然氣資源量為8×1012m3。經(jīng)過近40年的勘探開發(fā)，目前油氣年產(chǎn)量已超過2000×104t油當(dāng)量。但由于其勘探程度較低，勘探潛力仍然巨大[1]。

巴楚隆起是塔里木盆地重要的油氣勘探地區(qū)之一,面積約4.3×108km2，其西北以柯坪—沙井子斷裂與柯坪斷隆為界；東北和北部以阿恰—吐木休克斷裂與阿瓦提斷陷為界；西南及南部以色力布亞—瑪扎塔格斷裂帶與麥蓋提斜坡相接，現(xiàn)今構(gòu)造格局具有西高東低、北高南低的特點(diǎn)。巴楚隆起作為塔里木盆地的一個(gè)次級構(gòu)成單元，其構(gòu)造發(fā)展、演化和屬性以及地層系統(tǒng)的發(fā)育與整個(gè)塔里木盆地發(fā)展演化密切相關(guān)[2-5]，但也呈現(xiàn)出控油和成藏條件與斷裂發(fā)育程度及其空間展布密切相關(guān)的特點(diǎn)，因此對斷裂體系的研究是研究巴楚隆起地區(qū)的基礎(chǔ)課題之一。

2 巴楚隆起主要斷裂特征

近年來研究表明，巴楚隆起斷裂帶構(gòu)造樣式可以劃分為基底卷入型斷裂和蓋層滑脫型斷裂2大類，并且具有不同斷裂構(gòu)造帶之間，以及同一個(gè)斷裂構(gòu)造帶不同地段的斷裂和褶皺，其變形特征、構(gòu)造樣式類型及發(fā)育歷史均存在較大的差異的特點(diǎn)[6]。

2.1 一級斷裂

巴楚隆起一級斷裂主要有：色力布亞斷裂帶、海米羅斯斷裂帶、瑪扎塔格斷裂帶、吐木休克斷裂帶等。

2.1.1 海米羅斯斷裂帶

海米羅斯斷裂由3組斷裂組成，平面上編為A、B、C組，其平面展布和空間延伸特征在巴楚地區(qū)均具有代表性。該斷裂帶自西向東由兩條主斷裂向東發(fā)散為多條平行展布的斷裂，呈掃帚狀，平面上組成三角形構(gòu)造帶（圖1）。

圖1 海米羅斯斷裂帶平面圖

海米羅斯斷裂為雙層疊加構(gòu)造樣式，同時(shí)具有蓋層滑脫與基底卷入式2種構(gòu)造樣式，深層為“Y”字型基底卷入式壓扭型半花狀構(gòu)造，淺層為蓋層滑脫式斷展構(gòu)造（圖2）。

西北段海米羅斯深層斷裂及淺層斷裂傾向南西，淺層斷裂順古近系膏巖層滑脫向上沖斷至地表，形成斷展背斜，斷距較大，深層逆沖斷裂位于淺層滑脫斷裂之下，為“Y”字型半花狀構(gòu)造。

圖2 海米羅斯斷裂帶剖面特征

海米羅斯斷裂帶東段構(gòu)造樣式較西段更為復(fù)雜，淺層為向南傾的順層滑脫式逆沖斷裂。在淺層斷裂下部發(fā)育了向南傾的基底卷入式深層逆沖斷裂，在南部發(fā)育一條向北傾的逆沖斷裂。兩條斷裂逆沖方向相向呈“Y”字型與反“Y”，形成“兩斷夾一隆”背沖構(gòu)造。

2.1.2 色力布亞斷裂帶

該斷裂帶從北向南可劃分為北、中、南3段：北段為基底卷入式寬闊斷展背斜及其上盤由反向坡坪式斷層控制形成的小的斷彎背斜。南段為雙層疊加構(gòu)造樣式，深層為反“Y”字型斷裂控制的窄的基底卷入式斷背斜構(gòu)造，淺層為蓋層滑脫逆沖推覆構(gòu)造[7]。

2.1.3 瑪扎塔格斷裂帶

瑪扎塔格斷裂西端與古董山構(gòu)造帶相接，東段延伸至瑪東構(gòu)造帶，走向?yàn)闁|西至北西西，平面展布為略向北突出的弧形形態(tài)，具有基底卷入式逆沖斷裂與蓋層滑脫逆沖斷裂雙重構(gòu)造樣式。

瑪扎塔格構(gòu)造帶東西段略有差異，西段走向近東西，東段則走向北西西。西段淺層發(fā)育向南傾的逆沖斷裂，斷層順古近系膏鹽層滑脫，深部斷裂傾角較陡，斷裂向上沖斷形成斷背斜，上盤發(fā)育與主斷裂傾向相反的伴生斷裂，與深部主斷裂形成反“Y”字型斷裂。

2.1.4 吐木休克斷裂帶

吐木休克斷裂走向主要為東西向，西部與阿恰斷裂相連，東部至巴東斷裂，為巴楚隆起的主要邊界斷裂。吐木休克斷裂帶構(gòu)造特征為基底卷入式逆沖斷裂，發(fā)育有2條平行逆沖主斷裂，平面展布特征呈弧形，為巴楚隆起北方主控?cái)嗔眩绊懻麄€(gè)巴楚地區(qū)的區(qū)域抬升程度。2條平行逆沖主斷裂形成的斷層褶皺兩翼不對稱，其中北方的主斷裂，在垂向上分布于南方主斷裂之下，南方斷裂上盤發(fā)育有方向伴生斷裂形成“Y”字形逆沖斷裂樣式。

2.2 二級斷裂

巴楚隆起二級斷裂為發(fā)生于一級斷裂帶上的次斷裂，由于大多不與一級斷裂同時(shí)發(fā)育，其空間形態(tài)和類型與所屬一級斷裂常有差異。

2.2.1 巴楚斷裂帶

巴楚斷裂位于巴楚隆起斷褶區(qū)中部，走向北西向，是巴楚地區(qū)二級斷裂的代表之一，斷裂帶整體傾向北東，與喬硝爾蓋斷裂帶平行展布，為向南西走滑逆沖斷裂（圖3），部分地區(qū)發(fā)育傾向相反的次級斷裂，構(gòu)成反“Y”字型。

圖3 巴楚地區(qū)巴楚斷裂帶構(gòu)造樣式類型

2.2.2 康塔庫木斷裂帶

康塔庫木斷裂位于巴楚隆起西翼。斷裂北段走向 北北西，向南轉(zhuǎn)為北西，斷裂向北傾，北段連接喬硝爾蓋斷裂，南段與海米羅斯、色力布亞南段相連。康塔庫木斷裂形成于喜山早期。主斷裂為上陡下緩的鏟式逆斷層，上盤發(fā)育有多條傾向相反的分支斷裂，與主斷裂構(gòu)成反“Y”字型構(gòu)造。下盤發(fā)育多條與主斷裂平行逆沖的次級斷裂。

2.2.3 喬硝爾蓋斷裂帶

喬硝爾蓋斷裂位于色力布亞斷裂帶東北部，呈北北西走向，北端被柯坪斷裂所截，南端至與康塔庫木斷裂相連，走向與色力布亞斷裂帶近平行，具有花狀半花狀走滑構(gòu)造樣式（圖3）。

2.2.4 古董山斷裂帶

古董山斷裂走向?yàn)榻蔽飨颍瑑A向向北。古董山斷裂控制巴楚隆起的東西分區(qū)，北起穹塔格露頭區(qū)，向南延伸與鳥山—瑪扎塔格構(gòu)造帶相接。古董山斷裂為滑脫逆沖斷裂，并具有基底卷入式斷彎背斜特征。其深層為基底卷入式斷彎背斜構(gòu)造，上層為順層滑脫沖斷構(gòu)造，形成斷展褶皺。2條主逆沖斷裂在斷裂西段相連形成“入”字形構(gòu)造樣式。

2.3 三級斷裂

巴楚隆起三級斷裂大多依附于二級斷裂帶，主要形成于海西期構(gòu)造運(yùn)動期間，受其影響和控制的平面和垂直區(qū)域均不大，其典型代表為海米東斷裂。

海米東斷裂走向近東西向，東段靠近瑪扎塔格—古董山斷裂帶，西段靠近海米康塔庫木斷裂帶末端。海米東斷裂具有復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)，發(fā)育有走滑花狀構(gòu)造和順層滑脫逆沖斷裂構(gòu)造，為海西期形成。

3 巴楚地區(qū)斷裂組合主要形式

3.1 橫向上組合

巴楚隆起是一個(gè)由邊界斷裂帶背沖形成的斷隆，因此，“背沖式”斷裂組合是巴楚隆起最主要的斷裂組合樣式。發(fā)育規(guī)模可分為一級背沖構(gòu)造、二級背沖構(gòu)造和三級背沖構(gòu)造。一級背沖構(gòu)造，由造山帶兩側(cè)對偶沖斷作用形成；二級背沖構(gòu)造，由盆地內(nèi)大型正向構(gòu)造帶兩側(cè)對偶沖斷作用形成；三級背沖構(gòu)造，由盆地內(nèi)局部構(gòu)造兩側(cè)對偶沖斷作用形成。

由于斷裂帶的所處構(gòu)造位置及其活動性的差異，巴楚隆起不同構(gòu)造部位發(fā)育的背沖構(gòu)造樣式存在明顯的差異性。隆起區(qū)西部，斷裂帶產(chǎn)狀較陡，具明顯的壓扭性質(zhì)，發(fā)育多級別背沖構(gòu)造樣式，控制了隆起西段的基本構(gòu)造形態(tài)(中新世末)；后期在這兩條斷裂帶之間發(fā)育了第三級的“背沖”構(gòu)造，從而構(gòu)成雙重“背沖”的構(gòu)造樣式。

雙重背沖式構(gòu)造樣式在巴楚隆起其它地區(qū)也較常見，中部有吐木休克斷裂帶與色力布亞斷裂帶南段或海米羅斯斷裂帶組成的一、二級雙重背沖構(gòu)造，以及古董山斷裂與卡拉沙依斷裂帶組成第二、三級雙重背沖構(gòu)造；東部有吐木休克斷裂和瑪扎塔格斷裂組成的二級背沖構(gòu)造樣式；南緣則有色力布亞—瑪扎塔格淺層滑脫沖斷層逆沖推覆至早期沖起構(gòu)造之上，由此形成了巴楚隆起總體為基地卷入型背沖式斷隆，其南部邊緣被大型滑脫斷裂系統(tǒng)掩蓋的基本結(jié)構(gòu)樣式[8-12]。

3.2 垂向上組合

巴楚地區(qū)斷裂帶在垂向上多具有明顯的雙層疊加構(gòu)造樣式，或者主斷裂與伴生斷裂組合形成的“Y”字形、反“Y”字形構(gòu)造樣式（圖4）。巴楚地區(qū)雙層疊加構(gòu)造樣式主要為深層直插基底的逆沖斷裂與上部滑脫沖斷構(gòu)造的疊加，主要?dú)w因于巴楚區(qū)內(nèi)發(fā)育兩條膏巖層為地層順層滑脫沖斷提供條件，分別為中寒武系膏巖層及古近系膏巖層。滑脫面的存在使得即使是同一期的擠壓應(yīng)力下構(gòu)造作用，也能同時(shí)形成上下不同的構(gòu)造樣式。區(qū)內(nèi)逆沖斷裂大部分均發(fā)育“Y”字形或反“Y”字形構(gòu)造樣式組合。

圖4 背沖式斷裂組合

4 結(jié)束語

在巴楚隆起地區(qū)，斷裂體系是溝通生油層系與成藏構(gòu)造之間最重要的油氣運(yùn)移通道，但頻繁的斷裂活動對已形成的油藏又具有破壞作用，因此正確認(rèn)識和評判不同級別、不同類型斷裂對油藏形成和保存的促進(jìn)以及破壞作用，是一個(gè)仍需要進(jìn)一步深入研究的課題。

參考文獻(xiàn)：

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Analyses on the Fault System of Bachu Uplift in Tarim Basin

WANG Ying-ying1,DING Weng-long2
(College of Energy Resources,Chengdu University of Technology, Chengdu Sichuan 610059,China;2.College of Energy Resources,China University of Geosciences，Beijing 100083,China)

Bachu uplift is one of the important oil and gas exploration regions of Tarim basin.under the action of caledonian,hercynian,indosinian-Yanshan and Himalayan period and a variety of tectonic stress,Bachu uplift become a complex tectonic style.After years of exploration and research has shown that the oil and gas gathering and distribution is directly related to the faults.The fracture of Bachu area mainly can be divided into three primary fractures.The first fracture is Serikbuya fault zone,the secondary fracture is Contador Kumu fault zone,the third fracture is Haimidong fault zone.On the basis of fracture classification the paper summarize the fracture type,combination,and come to the conclusion and recognize the flush type fracture on lateral combination Bachu uplift is the main fracture combination style,while in vertical Bachu fault zone has obvious double superposition tectonic style,or the main fracture combined with associated fracture formation of the"Y"glyph,the"reverse-Y"glyph structure style.

Bachu uplift；fault system；fault style

P618.13

A

1004-5716(2015)06-0094-04

2014-07-02

2014-07-03

王瑩瑩（1991-），女（漢族），新疆烏魯木齊人，成都理工大學(xué)能源學(xué)院在讀碩士研究生，研究方向：層序地層學(xué)與地震地層學(xué)。