（中國(guó)石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院）

勘探·評(píng)價(jià)

塔里木盆地塔中南坡斷裂特征及對(duì)油氣成藏的控制

馬慶佑，曹自成，呂海濤，沙旭光

（中國(guó)石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院）

塔里木盆地塔中南坡劃分為卡塔克隆起區(qū)和塘古孜巴斯坳陷兩大構(gòu)造單元，分屬兩大斷裂體系。塘古孜巴斯坳陷斷裂體系又可劃分為西部滑脫-逆沖、中部滑脫-逆沖兼走滑以及東部高角度逆沖等三個(gè)斷裂發(fā)育區(qū)。 斷裂主要發(fā)育于加里東中期Ⅰ幕和Ⅲ幕，以逆沖斷裂為主，分為蓋層滑脫型和基底卷入型兩大類，并可劃分出反轉(zhuǎn)斷裂、逆沖-滑脫斷裂、逆沖-滑脫兼走滑斷裂以及高角度逆沖斷裂等四個(gè)亞類。不同斷裂的疊加組合，主要形成了斷層相關(guān)褶皺構(gòu)造、潛山-披覆構(gòu)造、花狀構(gòu)造以及正反轉(zhuǎn)構(gòu)造四大類構(gòu)造樣式。斷層相關(guān)褶皺所形成的圈閉多且面積大，是重要的勘探目標(biāo)，其成藏最關(guān)鍵因素應(yīng)重點(diǎn)考慮儲(chǔ)層發(fā)育情況；潛山-披覆構(gòu)造是塔中南坡較發(fā)育的另一類重要構(gòu)造樣式，蓋層條件為成藏關(guān)鍵因素之一，該類構(gòu)造的周圍斜坡地區(qū)也是有利目標(biāo)區(qū)。塔中南坡四種構(gòu)造樣式形成了多種類型的圈閉，潛在資源量大，目前勘探程度較低，需加大勘探投入。

奧陶系；地震勘探；斷裂特征；構(gòu)造樣式；油氣成藏；塔里木盆地中部

塔中南坡位于塔里木盆地中央隆起帶塔中隆起的南部，處于多個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元的交匯部位，斷裂活動(dòng)非常復(fù)雜。而斷裂的多期活動(dòng)和疊加改造控制了塔中南坡的隆坳格局和多種構(gòu)造樣式的形成，并對(duì)奧陶系碳酸鹽巖優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體的發(fā)育及油氣運(yùn)聚起著重要的控制作用。受勘探程度及資料限制，前人主要針對(duì)中央隆起帶斷裂系統(tǒng)特征及塔中南坡臺(tái)緣帶儲(chǔ)層特征、成藏條件等進(jìn)行過分析［1-5］，但對(duì)塔中南坡復(fù)雜斷裂的控儲(chǔ)控圈控藏特征等方面還缺少系統(tǒng)研究。近兩年來(lái)，在同樣是位于中央隆起帶的巴楚隆起玉北1井奧陶系鷹山組獲得了重要的油氣勘探進(jìn)展［6］，這給塔中南坡地區(qū)的勘探提供了啟示和思考。本文通過對(duì)塔中南坡2000多千米新采集二維地震資料的精細(xì)構(gòu)造解析，開展了主要斷裂帶的平面展布、發(fā)育特征及形成期次等方面的分析，并結(jié)合已鉆井的資料，分析了由不同斷裂控制的構(gòu)造樣式對(duì)本區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)集體發(fā)育、圈閉形成及油氣成藏等方面的意義，并提出了有利勘探方向。

1 研究區(qū)概況

塔里木盆地塔中隆起以塔中Ⅱ號(hào)斷裂帶（F3）—塔中5井?dāng)嗔褞В‵5）為界分為南坡和北坡（圖1），塔中南坡又以塔中南緣奧陶系良里塔格組臺(tái)緣坡折帶（位置如圖1中的藍(lán)色虛線所示）為界劃分為卡塔克隆起與塘古孜巴斯坳陷兩個(gè)構(gòu)造單元。本文的塔中南坡，其主體覆蓋了中石化探區(qū)的卡塔克2、3區(qū)塊，還涉及卡塔克1、4區(qū)塊的部分區(qū)域，面積約1.6×104km2，二維測(cè)網(wǎng)密度2×4km～4×8km，勘探程度較低。

塔中南坡除區(qū)域性缺失侏羅系外，發(fā)育了從新生界至震旦系各時(shí)代地層，塘古孜巴斯坳陷奧陶系—二疊系的地層特征如圖2所示。根據(jù)中2井和塘參1井的鉆井揭示情況來(lái)看，塔中南坡奧陶系自下而上發(fā)育下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組、中—下奧陶統(tǒng)鷹山

組、中奧陶統(tǒng)一間房組，但受加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶（F1）、塔中南緣斷裂帶（F2）這兩條斷裂帶的形成，使卡塔克地區(qū)劇烈隆升而剝蝕了一間房組全部及鷹山組上部地層。

馬慶佑：1981年生，碩士，工程師。2004年本科畢業(yè)于石家莊經(jīng)濟(jì)學(xué)院資源勘查工程專業(yè)，2007年碩士畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)專業(yè)?，F(xiàn)從事石油地質(zhì)勘探工作。通訊地址:830011新疆烏魯木齊市長(zhǎng)春南路中石化西北油田科研生產(chǎn)園區(qū)；電話:(0991)3161538

圖1 塔里木盆地塔中隆起構(gòu)造單元及斷裂系統(tǒng)分布

塔中南坡這兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元在地層方面的主要差別在于上奧陶統(tǒng)地層［7］。晚奧陶世早期，海平面快速上升，塘古孜巴斯坳陷區(qū)迅速演化為陸棚與盆地相，與卡塔克隆起區(qū)發(fā)生“臺(tái)盆分異”，卡塔克隆起區(qū)的上奧陶統(tǒng)良里塔格組碳酸鹽巖向塘古孜巴斯坳陷區(qū)相變?yōu)閰s爾卻克組下部的碎屑巖沉積，在這兩個(gè)不同的構(gòu)造單元屬于“同時(shí)異相”沉積。晚奧陶世晚期，卡塔克隆起孤立的碳酸鹽巖臺(tái)地消亡，轉(zhuǎn)變?yōu)榇竺娣e的桑塔木組混積陸棚相沉積，而塘古孜巴斯快速沉降為坳陷區(qū)，沉積了巨厚的卻爾卻克組復(fù)理石建造。據(jù)此分析，塘古孜巴斯坳陷是一個(gè)晚奧陶世的構(gòu)造擠壓坳陷。

2 主要斷裂帶平面展布特征

塔中隆起區(qū)的斷裂格局整體呈向西北發(fā)散、向東南收斂的“帚狀”，主要發(fā)育NW、NWW、NE、E—W四組走向的斷裂。中西部主要以NW—NWW走向的逆沖斷裂被NE—NEE走向的走滑斷裂斜切，組成網(wǎng)格狀的斷裂格局（圖1）?？ㄋ寺∑饏^(qū)斷裂體系主要包括塔中Ⅱ號(hào)斷裂帶 （F3）、塔中南緣斷裂帶（F2）、 塔中 5井?dāng)嗔褞?（F5）和塔中60井?dāng)嗔褞В‵12），主體呈NWW走向，主斷裂以NNE傾向?yàn)橹?，發(fā)育逆沖斷層、滑脫-逆沖斷層以及反轉(zhuǎn)斷層。塔中南坡除上述斷裂帶外，其余斷裂帶根據(jù)地層發(fā)育情況及斷裂特征統(tǒng)一劃分為塘古孜巴斯坳陷斷裂體系，該斷裂體系相對(duì)比較復(fù)雜［3］，斷裂帶走向變化較大，由西向東其走向由NNE向轉(zhuǎn)為近E—W向，此外還有少量NWW走向斷裂，在該斷裂體系的中西部，它們呈現(xiàn)向NW—NNW方向凸出的弧狀形態(tài)展布。根據(jù)斷裂特征的差異，塘古孜巴斯坳陷斷裂體系自西向東大體可分為三個(gè)區(qū)域（圖1）。

西部滑脫-逆沖斷裂發(fā)育區(qū) 位于卡塔克2區(qū)塊，主要包括塘北2井?dāng)嗔褞В‵6）、塘參1井?dāng)嗔褞В‵7）、塘古孜巴斯1號(hào)斷裂帶（F8），主體呈NEE和近E—W向展布，主斷裂傾向NW為主，沿寒武系內(nèi)部膏鹽巖層滑脫逆沖，上盤巖層在逆沖位移中發(fā)生相關(guān)褶皺變形。

圖2 塔中南坡塘古孜巴斯坳陷奧陶系—二疊系地層簡(jiǎn)圖

中部滑脫-逆沖兼走滑斷裂發(fā)育區(qū) 位于卡塔克3區(qū)塊，主要包括塔中8井?dāng)嗔褞В‵9）、中3井?dāng)嗔褞В‵10）、塔中3井?dāng)嗔褞В‵11），呈近NE向展布，主斷裂NW傾向?yàn)橹?，中部位于塘古孜巴斯坳陷弧形斷裂體系的轉(zhuǎn)折端，弧狀形態(tài)明顯。這些斷裂具有明顯的走滑性質(zhì)，花狀構(gòu)造樣式發(fā)育。

東部高角度逆沖斷裂發(fā)育區(qū) 位于卡塔克4區(qū)塊南部，主要包括塔中 60井?dāng)嗔褞В‵12）、塔中60井南斷裂帶（F13）、塘古1井?dāng)嗔褞В‵14），近 E—W走向，處在塔中全區(qū)“帚狀”展布斷裂體系的根部位置，略呈向東收斂、向西撒開的形態(tài)。主斷裂近南或近北傾向兼有，具有明顯的基底卷入式高角度逆沖性質(zhì)。

3 主要斷裂帶的地震資料構(gòu)造解釋

通過對(duì)塔中南坡2000多千米新近獲得的二維地震資料的解釋，深化了對(duì)主要斷裂帶特征及活動(dòng)期次等的認(rèn)識(shí)。

塔中南坡以發(fā)育逆沖斷裂為主，同時(shí)發(fā)育少量的走滑與張性斷裂。逆沖斷裂可分為蓋層滑脫型、基底卷入型兩大類，并可再分為反轉(zhuǎn)斷裂、逆沖-滑脫斷裂、逆沖-滑脫兼走滑斷裂、高角度逆沖斷裂4個(gè)亞類。由于不同類型斷裂帶形成的構(gòu)造樣式差異很大，在分析它們對(duì)油氣成藏的控制作用之前，有必要先列舉幾種有代表性的斷裂類型進(jìn)行詳細(xì)解析。

3.1 塔中南緣斷裂帶（F2）——反轉(zhuǎn)斷裂

反轉(zhuǎn)斷裂主要發(fā)育在塔中南緣斷裂帶，它是卡塔克隆起的南部邊界斷裂，也是塔中南坡兩個(gè)構(gòu)造單元的分界斷裂，它在西北端呈NWW走向，向東南端轉(zhuǎn)為近E—W走向（圖1），自北向南高角度逆沖，傾角上陡下緩，斷距不大（圖3）。

塔中南緣斷裂帶含兩條主斷裂f1和 f2（圖3），早—中寒武世它們表現(xiàn)為張性正斷層，如圖3中的藍(lán)色下降箭頭所示，地震同相軸被重復(fù)錯(cuò)斷，在斷層上盤，中—上寒武統(tǒng)加厚。中—晚奧陶世在來(lái)自西南方向西昆侖的構(gòu)造擠壓應(yīng)力作用下，西南邊的那條早期正斷層 f1受擠壓應(yīng)力集中而發(fā)生反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏇_斷層（如圖3中的紅色上升箭頭所示），形成產(chǎn)狀變陡的高角度逆沖斷層，向上斷至上奧陶統(tǒng)桑塔木組。塔中南緣斷裂帶上盤鉆探的

中2井，缺失中奧陶統(tǒng)一間房組及上奧陶統(tǒng)恰爾巴克組，同時(shí)地面上可見上奧陶統(tǒng)桑塔木組向隆起核部上超沉積，表明塔中南緣斷裂帶的主要形成期在中奧陶世末（加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)），并于晚奧陶世早期定型。

圖3 塔中南坡過中2井橫切塔中南緣斷裂帶的地震剖面

3.2 塘北2井?dāng)嗔褞В‵6）、塘參1井?dāng)嗔褞В‵7）——滑脫-逆沖斷裂

塘北2井?dāng)嗔褞挥趫D1所示的西部滑脫-逆沖斷裂發(fā)育區(qū)，呈NEE走向展布，兩條近于平行的主斷裂（圖4，f1和f2）以NW傾向?yàn)橹?，在晚奧陶世卻爾卻克組沉積末期（加里東中期Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)）自西北向東南方向沖斷，伴隨該沖斷作用還發(fā)育了相關(guān)的褶皺。

圖4 塔中南坡橫切塘北2井?dāng)嗔褞У牡卣鹌拭?/p>

在該剖面上，以其中的滑脫-逆沖斷層（f1）為界分為上、下兩大部分:下面為斷層轉(zhuǎn)折褶皺，上面為斷層傳播褶皺，它們?cè)诳v向上相疊置，兩者具有共同的應(yīng)力機(jī)制，顯示自西北向東南的強(qiáng)烈擠壓特征。下面的斷層轉(zhuǎn)折褶皺，為基底卷入式逆沖斷層（f2）向上沖斷，使上盤的巖層（C-1＋2、C-3、O1+2、O3q）受斷層面形態(tài)制約而發(fā)生褶皺變形，同時(shí)發(fā)育反向逆沖斷

層（f3）。上面的斷層傳播褶皺，是上盤的巖層（C-3、O1+2、O3q、O3qq）沿中寒武統(tǒng)膏鹽巖（T81地震反射波之下）向上滑脫沖斷，隨著沖斷位移量減小，斷層上盤及上覆地層發(fā)生褶皺變形。寬緩的褶皺核部被奧陶系頂面（T70地震反射波）所削截，所述的滑脫-逆沖斷層的斷面也終止于奧陶系頂面。局部地層隆起幅度較高位置（塘北2井），缺失志留系—中-下泥盆統(tǒng)，被巴楚組和東河塘組（C1b＋D3d）底面（T60地震反射波）所削截。從卻爾卻克組內(nèi)部同相軸來(lái)看，斷層傳播褶皺翼部旋轉(zhuǎn)控制了卻爾卻克組同沉積生長(zhǎng)地層的發(fā)育。卻爾卻克組頂部地層向構(gòu)造高部位逐漸上超，厚度變薄，爾后志留系填平補(bǔ)齊式沉積，厚度不均，斷裂帶高部位缺失，而斷裂帶下盤低部位比上盤高部位明顯沉積加厚。志留系之上地層變形微弱。

上述分析表明，塘北2井?dāng)嗔褞е饕纬善跒橥韸W陶世末（加里東中期Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)），中泥盆世末（海西早期運(yùn)動(dòng)）持續(xù)加強(qiáng)并最終定型。

地震測(cè)線B—B′還同時(shí)跨越了塘參1井?dāng)嗔褞Вㄖ鲾嗔褳閒4、f5），從圖4上看，它與塘北2井?dāng)嗔褞Ь哂薪y(tǒng)一的應(yīng)力作用環(huán)境，是塘北2井?dāng)嗔褞Щ?逆沖斷層之下斷層轉(zhuǎn)折褶皺構(gòu)造向東南方向的延伸。

3.3 F9、F10、F11斷裂帶——滑脫-逆沖兼走滑斷裂

塔中8井?dāng)嗔褞В‵9）、中3井?dāng)嗔褞В‵10）以及塔中3井?dāng)嗔褞В‵11）位于研究區(qū)的中部滑脫-逆沖兼走滑斷裂發(fā)育區(qū)，它們均位于塘古孜巴斯坳陷弧形斷裂體系的轉(zhuǎn)折端，總體呈NE—SW走向，在各斷裂帶的西南端均具有醒目的弧形特征，但F10的弧形凸出方向與另兩條斷裂帶相反（圖1），它們?cè)谄拭嫔系臄嗔寻l(fā)育特征卻非常相似（圖5）。

圖5 塔中南坡切過中3井?dāng)嗔褞У牡卣鹌拭?/p>

中3井?dāng)嗔褞е鲾嗔褳閒1，向南傾，沿中寒武統(tǒng)膏鹽巖滑脫面由南向北滑脫沖斷，與由北向南滑脫逆沖的塔中8井?dāng)嗔褞Вㄖ鲾嗔褳閒2、f3）形成對(duì)沖態(tài)勢(shì)，構(gòu)成“逆沖三角帶”。F9，F(xiàn)10，F(xiàn)11這三排斷裂帶位于研究區(qū)東西部不同應(yīng)力機(jī)制的構(gòu)造調(diào)節(jié)部位，因此它們還表現(xiàn)出走滑性質(zhì)，發(fā)育復(fù)雜的正花狀結(jié)構(gòu)，在剖面上兼具明顯的“擠壓、逆斷、背形”等特點(diǎn)。這三排斷裂帶形成的構(gòu)造變形均被奧陶系頂面（T70地震反射波）所削截，褶皺核部被巴楚組和東河塘組（C1b＋D3d）底面（T60地震反射波）所削截，石炭系直

接覆蓋在中—下奧陶統(tǒng)之上。這三排斷裂帶沖斷褶皺變形區(qū)之間被凹陷或向斜帶分隔，從卷入的地層變形情況分析，主要在晚奧陶世末加里東中期Ⅲ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中形成，志留紀(jì)末的海西早期有繼承性強(qiáng)烈活動(dòng)。

3.4 塔中60井南斷裂帶（F13）——高角度逆沖斷裂

剖面 D—D′（圖6）穿過F12、F13、F14三條斷裂。

塔中60井南斷裂帶 （F13）的主斷裂為f1和f2（圖6），f1的逆沖特征更為明顯，長(zhǎng)度也更長(zhǎng)，它在該斷裂帶中占有較大的權(quán)重。f1和f2兩條斷裂在平面上近E—W走向展布 （圖1），為高角度逆沖斷裂，向下切入基底，向上消失在上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組中。其中的f1南傾，f2北傾，考慮它們的權(quán)重因素，可以認(rèn)為塔中60井南斷裂帶總體上以南傾占主導(dǎo)地位。卻爾卻克組自南向北逐漸超覆在中—下奧陶統(tǒng)頂面（T74地震反射波）之上，地層厚度逐漸減薄，推測(cè)斷裂帶可能形成在中奧陶世末（加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)），斷裂向上未斷穿 T70面，表明晚奧陶世末活動(dòng)基本停止?？赡苡捎谒袞|南部中寒武統(tǒng)膏鹽巖相在西北部欠發(fā)育，同時(shí)距離塔南前陸褶皺沖斷帶更近，所以發(fā)育高角度逆沖斷裂為主。塔中東南部地區(qū)發(fā)生多期強(qiáng)烈沖斷構(gòu)造變形而整體翹傾抬升［8］。

塔中60井?dāng)嗔褞В‵12）的主斷裂為f3（圖6），平面上近E—W走向展布（圖1），為高角度逆沖斷裂，北傾占主導(dǎo)地位，向下切入基底，向上斷至上奧陶統(tǒng)桑塔木組。

塘古1井?dāng)嗔褞В‵14）的主斷裂為f4，平面上近E—W走向展布，為高角度逆沖斷裂，南傾占主導(dǎo)地位，向下切入基底。塘古1井?dāng)嗔褞в捎诰嚯x塔東南隆起較近，受到東南方向擠壓應(yīng)力最強(qiáng)烈，導(dǎo)致斷裂活動(dòng)劇烈，奧陶系抬升，遭受剝蝕，形成中—下奧陶統(tǒng)出露的潛山。

4 斷裂發(fā)育期次

我們把塔中南坡放在整個(gè)塔中隆起區(qū)來(lái)分析其斷裂發(fā)育期次。寒武紀(jì)—早奧陶世末，塔中隆起處于克拉通內(nèi)弱伸展背景，局部地區(qū)中—下寒武統(tǒng)發(fā)育小型正斷層，如塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶（F1）、塔中南緣斷裂帶（F2）的早期雛形。中奧陶世末，受加里東中期Ⅰ幕運(yùn)動(dòng)影響，這兩條斷裂帶開始反轉(zhuǎn)并強(qiáng)烈逆沖，同時(shí)發(fā)育塔中Ⅱ號(hào)（F3）、塔中 10號(hào)（F4）、塔中 5井（F5）、塔中60井（F12）等多排NWW向展布的逆沖斷裂帶，卡塔克隆起的雛形形成。晚奧陶世末，隨著西昆侖擠壓作用的加強(qiáng)，并開始疊加阿爾金造山作用的影響，塘古孜巴斯坳陷形成一系列NE向展布的蓋層滑脫型逆沖斷裂帶，如塘北2井（F6）、塔中8井（F9）、中3井（F10）、塔中3井（F11）等斷裂帶。志留紀(jì)—泥盆紀(jì)，受東南部阿爾金斷隆強(qiáng)烈擠壓應(yīng)力影響，塔中東南部及塘古孜巴斯坳陷的早期斷裂帶持續(xù)逆沖，形成多個(gè)潛山構(gòu)造帶。石炭紀(jì)開始，塔中南坡斷裂活動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱并最終定型。

圖6 塔中南坡切過塔中60井南斷裂帶的地震剖面

綜合分析認(rèn)為，整個(gè)塔中隆起區(qū)主要有三個(gè)斷裂發(fā)育期次，而塔中南坡的斷裂主要發(fā)育在其中的前兩個(gè)期次。

第Ⅰ期——加里東中期Ⅰ幕（中奧陶世末） 主要發(fā)育在塔中北緣、塔中東南部，以高角度逆沖斷裂為主，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，形成塔中隆起的雛形。塔中南坡主要在塔中東南部和卡塔克隆起邊緣有該期斷裂發(fā)育。

第Ⅱ期——加里東中期Ⅲ幕（晚奧陶世末） 在塔中隆起，該期斷裂主要發(fā)育在塘古孜巴斯坳陷，以

滑脫-逆沖斷裂為主，主要形成北東向斷裂帶，并以具有弧狀形態(tài)為顯著特點(diǎn)。

第Ⅲ期——海西早期 （中泥盆世末） 該時(shí)期，主要在塔中北坡的西北端發(fā)育一組NE—NEE走向的斷裂，它們切割了在加里東中期Ⅰ幕發(fā)育的第Ⅰ期斷裂，使塔中北坡西北端的斷裂形成網(wǎng)格狀分布的格局。同時(shí)在塘古孜巴斯坳陷，塔中東南部早期形成的斷裂帶繼承性活動(dòng)，斷裂帶高部位地層遭受剝蝕形成潛山。

綜合分析認(rèn)為，研究區(qū)的斷裂發(fā)育總體上具有東西分段、東強(qiáng)西弱、東早西晚的特征。

5 構(gòu)造樣式劃分及其油氣意義

構(gòu)造樣式是指同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的構(gòu)造總和，它們一般與斷裂的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，含油氣區(qū)的構(gòu)造樣式與油氣成藏聯(lián)系緊密［9-10］。

塔中南坡受塔里木南緣西昆侖和阿爾金兩大造山帶活動(dòng)控制，形成多期疊加構(gòu)造和變形，發(fā)育多種構(gòu)造變形樣式，整體具有層間滑脫與基底卷入并存、逆沖與走滑伴生等特點(diǎn)，早期斷層控制后期構(gòu)造發(fā)育，有些地區(qū)的深、淺層表現(xiàn)出統(tǒng)一、協(xié)調(diào)變形特征。根據(jù)地震構(gòu)造特征，按照構(gòu)造樣式發(fā)育的動(dòng)力學(xué)機(jī)制，結(jié)合生產(chǎn)研究的實(shí)際需要，筆者將塔中南坡發(fā)育的構(gòu)造劃分為斷層相關(guān)褶皺、潛山-披覆構(gòu)造、花狀構(gòu)造及正反轉(zhuǎn)構(gòu)造等四大類樣式（圖7，圖8），它們對(duì)圈閉形成、油氣成藏等具有不同的控制作用。

圖7 塔中南坡四類構(gòu)造樣式發(fā)育區(qū)展布特征及相關(guān)地震剖面的分布

5.1 斷層相關(guān)褶皺

斷層相關(guān)褶皺是塔中南坡較發(fā)育的一類重要構(gòu)造樣式，一般分為斷層傳播褶皺、斷層轉(zhuǎn)折褶皺和斷層滑脫褶皺三個(gè)亞類，在研究區(qū)主要可見斷層傳播褶皺（圖8a1）及少量的斷層滑脫褶皺（圖8a2），分布在塘古孜巴斯坳陷塘參1井區(qū)及其以東、塔中60井南部、卡塔克隆起區(qū)中2井以北（圖7）。

研究區(qū)大部分?jǐn)鄬觽鞑ヱ薨櫴腔?逆沖斷層沿中寒武統(tǒng)膏鹽巖向上傳播時(shí)，在斷層端點(diǎn)處發(fā)育的褶皺，上盤往往產(chǎn)生反向斷層，從而形成背斜、斷背斜、背沖斷塊等圈閉。這類圈閉的蓋層條件較好，同時(shí)毗鄰油氣源斷裂（圖 8a3），成藏最關(guān)鍵因素應(yīng)重點(diǎn)考慮儲(chǔ)層發(fā)育情況。塔中南坡目前鉆遇該類圈閉的井僅有塘參1井（圖4），其背斜形態(tài)寬緩，上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組頂部被T70不整合面削截，寒武系—奧陶系上下地震波組變化一致、同幅度變形，判斷該圈閉在加里東晚期形成。由于塘參1井圈閉發(fā)育較厚的上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組碎屑巖地層，所以之下的中—下奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖未受后期巖溶作用改造，同時(shí)斷裂對(duì)背斜轉(zhuǎn)折端儲(chǔ)層改造作用有限，因此該圈閉儲(chǔ)層發(fā)育欠佳。塘參1井中—下奧陶統(tǒng)

取心1回次，實(shí)鉆證明整體儲(chǔ)層較差，巖心觀察僅見生物體腔溶洞27個(gè)，為方解石半充填—未充填，裂縫大部分被方解石和泥質(zhì)全充填，測(cè)井解釋為Ⅲ類儲(chǔ)層，最終因?yàn)閮?chǔ)層和油氣顯示均比較差而未進(jìn)行完井試油。

圖8 塔中南坡主要構(gòu)造樣式類型及其成藏模式

研究區(qū)斷層滑脫褶皺主要是順著中寒武統(tǒng)膏鹽巖層的逆沖斷裂在層間尖滅，并引起上覆地層發(fā)生褶皺形成背斜圈閉。該類圈閉在本區(qū)發(fā)育較少，因此不作更多詳述。

雖然目前在塔中南坡對(duì)斷層相關(guān)褶皺還沒有較大的油氣發(fā)現(xiàn)，但由這種構(gòu)造所形成的圈閉多且面積大，一旦突破則資源潛力仍或可觀，因此它仍是重要的勘探目標(biāo)，但同時(shí)必須高度重視儲(chǔ)層對(duì)該類圈閉的影響。

5.2 潛山-披覆構(gòu)造

潛山-披覆構(gòu)造是塔中南坡較發(fā)育的另一類重要構(gòu)造樣式。如果逆沖斷層沖起幅度較高，強(qiáng)烈的隆起作用會(huì)使隆起部位的地層遭受剝蝕而形成不整合面，隆起翼部地層朝背斜核部逐漸減薄，由不整合面以下的潛山和以上的披覆地層疊加可形成潛山-披覆構(gòu)造。塔中南坡發(fā)育多排NE—SW走向?yàn)橹鞯臐撋?披覆構(gòu)造，如塘北2井區(qū)、中3井區(qū)、塔中3井區(qū)等，尤其是沿著塔中南坡與北坡的分界線附近，潛山-披覆構(gòu)造發(fā)育帶的延伸范圍非常醒目（圖7）。塔中南坡斷層強(qiáng)烈的隆升作用使奧陶系出露地表遭受嚴(yán)重剝蝕，僅殘留中—下奧陶統(tǒng)白云巖、灰質(zhì)白云巖地層，隨后志留系—泥盆系逐漸超覆其上，形成潛山-披覆構(gòu)造（圖8b1，8b2）

古潛山頂面風(fēng)化殼遭受暴露淋濾作用后，可形成儲(chǔ)集性能良好的巖溶縫洞型儲(chǔ)層。如塘古1井的潛山（中—下奧陶統(tǒng)鷹山組）-披覆 （石炭系巴楚組中泥巖段）背斜組合（圖6），鷹山組巖心裂縫與孔洞發(fā)育，在3 706.29～3 708 m井段放空1.71 m，累計(jì)漏失鉆井液2046.5m3。中3井的潛山（下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組）-披覆（石炭系巴楚組中泥巖段）背斜組合（圖5），在蓬萊壩組3937.62～3946.21m井段巖心破碎，收獲率僅為58.2%，裂縫較發(fā)育，并見溶蝕孔洞340個(gè)，大小為1.5×2mm～3.5×5mm，部分被方解石及少量泥質(zhì)充填。

但長(zhǎng)期的暴露淋濾作用也可能導(dǎo)致潛山頂部縫洞被方解石或砂泥質(zhì)充填而成為致密巖石被保存下來(lái)。如塘北2井的潛山（下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組）-披覆（泥盆系東河砂巖）背斜組合（圖4），在蓬萊壩組，巖心僅見少量孔洞和微裂縫，巖石薄片觀察的孔隙類型主要為晶間孔，面孔率總體較低。

塔中南坡針對(duì)中—下奧陶統(tǒng)潛山-披覆構(gòu)造已鉆探多口井，整體上儲(chǔ)層均比較發(fā)育。對(duì)塘北2、中3、塔中3及塘古1等井進(jìn)行對(duì)比可知，塔中南坡東部的潛山構(gòu)造帶較西部的抬升更為強(qiáng)烈，表生溶蝕作用時(shí)間更長(zhǎng)，巖溶儲(chǔ)層更為發(fā)育。

從已鉆井資料分析來(lái)看，中—下奧陶統(tǒng)潛山之上主要覆蓋泥盆系—石炭系，幾乎所有這類鉆井均在中—下奧陶統(tǒng)或上覆泥盆系、石炭系見到油氣顯示，但測(cè)試均為水層（低產(chǎn)或高產(chǎn)），說明蓋層的封閉性較差，因此，良好的蓋層條件成為潛山-披覆構(gòu)造圈閉油氣富集的關(guān)鍵因素之一。如塘北2井泥盆系東河砂巖直接蓋在下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組之上（圖4），MFE（套管常規(guī)）測(cè)試折日產(chǎn)水2.60 m3。該井測(cè)試地層水礦化度及氯離子含量較低，分別為40 992 mg/L和375 mg/L，這兩個(gè)指標(biāo)在一定程度上可以表征地層水的封閉性較差。又如塘古1井石炭系巴楚組中泥巖段蓋在中—下奧陶統(tǒng)鷹山組之上，中途測(cè)試3層，均為高產(chǎn)水層，從地層壓力系數(shù)僅為1.01分析，失利原因可能主要是斷裂長(zhǎng)期開啟，對(duì)油氣保存不利［8］。

需要補(bǔ)充說明一下，在潛山-披覆構(gòu)造的周圍斜坡地區(qū)，常形成半充填—未充填的風(fēng)化殼巖溶縫洞型儲(chǔ)層，而且不容易遭受剝蝕，后期保存條件也較好。這類目標(biāo)分布在潛山帶的圍斜區(qū)，面積大，也是有利目標(biāo)區(qū)，在下步勘探中也需予以重點(diǎn)關(guān)注。

5.3 花狀構(gòu)造

花狀構(gòu)造受扭動(dòng)應(yīng)力控制，主要分布在卡塔克隆起區(qū)的中13井區(qū)、塔中46井區(qū)的走滑斷裂帶附近。塘古孜巴斯坳陷的塔中8井、中3井、塔中3井等斷裂帶兼具走滑性質(zhì)，但花狀構(gòu)造形跡往往被潛山-披覆構(gòu)造掩蓋，不易識(shí)別，并且后期常成為火山巖發(fā)育的通道。在走滑斷裂帶收斂處常形成正花狀構(gòu)造，剖面上具有明顯的“擠壓、逆斷、背形”的特點(diǎn)（圖 8c1、8c2），在斷裂彎曲部位會(huì)引起擠壓和斷隆而發(fā)育低幅度背斜、斷背斜構(gòu)造圈閉，在走滑斷裂下盤還可形成地層上傾尖滅圈閉［11］。由于走滑斷裂

一般較深，向下可溝通深層寒武系油源（圖8c3），所以這類花狀構(gòu)造是油氣運(yùn)聚成藏的有利部位。塔中南坡目前尚未有針對(duì)該類圈閉的鉆探，但值得兼顧探索。

5.4 正反轉(zhuǎn)構(gòu)造

正反轉(zhuǎn)構(gòu)造是指正斷層系統(tǒng)控制的地塹、半地塹受到擠壓作用后發(fā)生褶皺和逆沖構(gòu)造變形，早期為正斷層、后期發(fā)生逆沖位移的稱為正反轉(zhuǎn)斷層［9］。后期的逆沖斷層活動(dòng)可以影響到上覆層，形成一系列的斷層相關(guān)褶皺圈閉，如圖8a所示的情形。

研究區(qū)塔中南緣斷裂帶 （F2）為一正反轉(zhuǎn)斷層（圖3；圖8d1，8d2），寒武紀(jì)發(fā)育小型正斷層，地震同相軸向北被重復(fù)錯(cuò)斷，在斷層上盤中—上寒武統(tǒng)加厚，加里東中期Ⅰ幕運(yùn)動(dòng)后形成逆沖斷層。雖然F2的規(guī)模和強(qiáng)度比塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶（F1）要弱很多，但它與F1組合形成了“沖起構(gòu)造”，造成卡塔克隆起區(qū)的抬升剝蝕和沉積間斷，形成了廣泛發(fā)育的鷹山組頂部風(fēng)化殼巖溶儲(chǔ)層。同時(shí)塔中南緣斷裂帶的正反轉(zhuǎn)斷層對(duì)上奧陶統(tǒng)的沉積具有明顯控制作用，形成了臺(tái)緣坡折帶，斷層上盤發(fā)育良里塔格組臺(tái)緣礁灘體圈閉［12-13］（圖 8d3）。

在塔中北坡，由塔中Ⅰ號(hào)正反轉(zhuǎn)斷裂帶控制的奧陶系良里塔格組臺(tái)緣礁灘相圈閉已獲得了重要油氣突破［12］，而在塔中南坡針對(duì)該類型圈閉的鉆井還較少，且主要是利用二維資料鉆探，效果不太理想。如位于中3井?dāng)嗔褞В‵10）東端的塔中52井，其良里塔格組主要為巨厚層的泥晶灰?guī)r、含白云質(zhì)泥晶灰?guī)r，巖心觀察整體縫洞不發(fā)育，物性條件差，中途測(cè)試1層，為干層，完井試油酸化后折日產(chǎn)油2.32m3，水1.45 m3。又如位于塔中南緣斷裂帶（F2）中部的中2井，其良里塔格組主要為淺灰色亮晶藻屑灰?guī)r、藻粘結(jié)巖，巖心觀察溶蝕孔洞和裂縫發(fā)育。第1—2次取心見溶蝕孔洞180個(gè)，直徑最大的達(dá)11 mm，大部分未充填；錄井見熒光6.61 m/4層、氣測(cè)異常6.61 m/4層，中途試油與完井試油均為低產(chǎn)水層。

從卡塔克隆起區(qū)的勘探實(shí)踐來(lái)看，臺(tái)緣礁灘體圈閉的特點(diǎn)是不受構(gòu)造高低控制，儲(chǔ)層橫向不連通、垂向有封隔，形成相互獨(dú)立的巖性圈閉，但同一縫洞單元的構(gòu)造高處對(duì)油氣富集更有利。塔中南緣斷裂帶上盤的下奧陶統(tǒng)良里塔格組臺(tái)緣礁灘體圈閉與中—下奧陶統(tǒng)巖溶縫洞型圈閉保存條件好，成藏有利（圖8d3），在考慮油氣富集規(guī)律的基礎(chǔ)上應(yīng)該加大對(duì)該斷裂帶的勘探部署。

塔中南坡四種構(gòu)造樣式形成了多種類型的圈閉，是下步潛在的可鉆探目標(biāo)。各類圈閉的形成機(jī)制不同，導(dǎo)致其成藏條件有差異，能否取得油氣突破還面臨不同的風(fēng)險(xiǎn)因素。綜合分析認(rèn)為，斷層相關(guān)褶皺形成的背斜、斷背斜圈閉，面積與預(yù)測(cè)油氣資源量大，下步需要重點(diǎn)落實(shí)評(píng)價(jià)。而塔中南坡正反轉(zhuǎn)構(gòu)造形成的礁灘體與風(fēng)化殼巖溶縫洞型圈閉，成藏條件有利，但目前依靠二維地震資料來(lái)落實(shí)評(píng)價(jià)比較困難，需要部署三維地震資料?？傊心掀驴碧匠潭容^低，圈閉類型多樣，潛在資源量大，需要下一步加大勘探投入，爭(zhēng)取早日實(shí)現(xiàn)該地區(qū)的油氣突破。

6 結(jié) 論

（1）塔中南坡的斷裂可劃分為卡塔克隆起區(qū)斷裂體系和塘古孜巴斯坳陷斷裂體系，后者又劃分為西部滑脫-逆沖、中部滑脫-逆沖兼走滑以及東部高角度逆沖等三個(gè)斷裂發(fā)育區(qū)。

（2）塔中南坡以發(fā)育逆沖斷裂為主，可分為蓋層滑脫型和基底卷入型兩大類，并可分為反轉(zhuǎn)斷裂、逆沖-滑脫斷裂、逆沖-滑脫兼走滑斷裂、高角度逆沖斷裂等4個(gè)亞類。

（3）整個(gè)塔中隆起區(qū)主要有三個(gè)斷裂發(fā)育期次，包括加里東中期Ⅰ幕（第Ⅰ期）、加里東中期Ⅲ幕（第Ⅱ期）以及海西早期（第Ⅲ期），而塔中南坡斷裂主要發(fā)育在前兩個(gè)期次。

（4）塔中南坡的構(gòu)造可劃分為斷層相關(guān)褶皺、潛山-披覆構(gòu)造、花狀構(gòu)造及正反轉(zhuǎn)構(gòu)造等四大類樣式，它們對(duì)圈閉形成及油氣成藏等具有不同的控制作用。

（5）塔中南坡勘探程度較低，圈閉類型多樣，潛在資源量大，需要加大勘探投入。

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編輯：吳厚松

Fault Styles and the Control on Hydrocarbon Accumulation in South Slope of Central Uplift Belt,Tarim Basin

Ma Qingyou,Cao Zicheng,Lü Haitao,Sha Xuguang

The southern slope of Central Uplift Belt is divided into two tectonic units,Katake Uplift and Tanggubazi Depression,which belong to two fault systems.The fault system in Tanggubazi Depression can be subdivided into the western,central and eastern fault areas.These faults mainly developed during theⅠandⅢepisodes of mid-Caledonian movement and most of them are thrusting.The faults can be classified into two types,the cap-sliding and basement-involved faults,and they can be further classified into four subtypes,the reversion faults,thrusting-decollement faults, thrusting-decollement-with-strike-slipping faults,and the high-angle thrusting faults.Theses different faults are superimposed from each other and group into four styles of structures:the fault-related folding structures,buried-hill-draping structures,flower structure and positive reversed structures.The fault-related folding structures are the important exploration targets because they would provide many traps with large area,where the key factor of hydrocarbon accumulation should be if reservoirs develop.The slope areas around the buried-hill draping structures are also favorable targets where one key factor of hydrocarbon accumulation should be if the capping condition is good.It is considered that there would be many types of traps and amounts of potential resource in the southern slope of Central Uplift Belt but because of still low-degree exploration at present in it,exploration investment needs to increase.

Ordovician;Seismic exploration,Fault characteristics;Structural style;Hydrocarbon accumulation;Central Uplift Belt;Tarim Basin

TE111.2

A

2013-01-23；改回日期:2013-04-07

本文受國(guó)家科技重大專項(xiàng)專題 “塔里木盆地中央隆起區(qū)海相碳酸鹽巖層系油氣成藏主控因素與勘探突破目標(biāo)評(píng)價(jià)”（編號(hào):2011ZX05005-004）資助

10.3969/j.issn.1672-9854.2013.03.001

1672-9854(2013)-03-0001-11

Ma Qingyou：male,Master,Geology Engineer.Add:Exploration and Production Research Institute,SINOPEC Northwest Oilfield Branch Company,Changchun Nan Rd.,Urumchi,830011,China