黃宣皓 張意唯
(1中國(guó)石油新疆油田公司勘探開發(fā)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(qū)構(gòu)造樣式與油氣關(guān)系探討
黃宣皓1張意唯2
(1中國(guó)石油新疆油田公司勘探開發(fā)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(gòu)造樣式分析一直是含油氣盆地構(gòu)造研究中的基礎(chǔ)內(nèi)容之一。它不僅涉及對(duì)盆地性質(zhì),類型及變形機(jī)理的認(rèn)識(shí)和判斷,而且直接影響到圈閉類型,成藏條件的分析和預(yù)測(cè)。百口泉地區(qū)逆斷層系統(tǒng)發(fā)育五種斷裂構(gòu)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(qū)構(gòu)造樣式逆斷層
構(gòu)造樣式(tectonic style)是指在特定應(yīng)力場(chǎng)作用下形成的構(gòu)造幾何形態(tài),是同一期構(gòu)造變形或同一應(yīng)力作用下所產(chǎn)生的構(gòu)造的總和。是一群有特定風(fēng)格的構(gòu)造組合。猶如一座建筑或一件藝術(shù)品可以由于自身特點(diǎn)或風(fēng)格,使它得以與其他時(shí)期的或傳統(tǒng)的建筑或藝術(shù)品相區(qū)分開來(lái)一樣。根據(jù)構(gòu)造樣式,可對(duì)不同地區(qū)、不同體制和不同時(shí)代的構(gòu)造群進(jìn)行區(qū)分和比較。構(gòu)造樣式多用于概括褶皺構(gòu)造,故又為褶皺樣式,但也涉及其他相關(guān)構(gòu)造,如面理等。
準(zhǔn)噶爾盆地西北緣介于西準(zhǔn)噶爾褶皺山系與準(zhǔn)噶爾地塊之間,構(gòu)造位置屬前陸沖斷帶,是古生代晚期—中生代早期發(fā)展起來(lái)的大型沖斷推覆系統(tǒng),總體呈北東向展布,長(zhǎng)250 km、寬20~30 km。針對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的構(gòu)造特征,前人進(jìn)行了廣泛研究,認(rèn)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(zhǔn)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(zhǎng)250km,寬20~25km。其大地構(gòu)造部位介于槽臺(tái)過(guò)渡區(qū),西北緣接西準(zhǔn)噶爾海西地槽褶皺區(qū),出露的下石炭統(tǒng)沉積厚度巨大,超過(guò)2300m,火山活動(dòng)強(qiáng)烈,褶皺斷裂發(fā)育,巖層普遍遭受淺變質(zhì),并存在多條北東向深大斷裂,如達(dá)爾布特?cái)嗔选斠览諗嗔?、托里斷裂和克爾勒克斷裂等,成為中亞?qiáng)大的北西向構(gòu)造體系中僅有的一組北東向構(gòu)造帶。
克拉瑪依逆掩斷裂帶的東南為盆區(qū)的瑪湖凹陷。從圖2可看出準(zhǔn)噶爾盆地由大致北西向展布大小不等的沉積凹陷和構(gòu)造隆起組成,百口泉油田區(qū)正處于這一得天獨(dú)厚的區(qū)域構(gòu)造環(huán)境中(圖1)。
圖1 百口泉油田區(qū)域構(gòu)造位置圖(據(jù)謝宏、趙白,1984)
圖2 百口泉油田逆斷層系統(tǒng)斷裂構(gòu)造樣式示意圖
在揭示克拉瑪依百口泉地區(qū)基本構(gòu)造變形特征的基礎(chǔ)上,從油氣勘探的需要出發(fā),主要考慮與油氣藏密不可分的正向局部構(gòu)造和斷層,強(qiáng)調(diào)構(gòu)造樣式對(duì)油藏的控制作用。通過(guò)各種資料綜合分析,可將克拉瑪依百口泉構(gòu)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(qū)逆斷層系統(tǒng)主要有五類構(gòu)造樣式:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
(1)犁型:這是區(qū)內(nèi)最普遍常見的構(gòu)造樣式,平面上看不出來(lái),剖面上呈上陡下緩,凹面向上,在深部匯聚于同一個(gè)大滑脫面上。其力學(xué)成因是它發(fā)育早期以推覆逆掩為特點(diǎn),至晚期表現(xiàn)為壓性的逆沖構(gòu)造。
(2)多字型:在剖面上通常為正多字型,有時(shí)局部可見歪斜多字型和平臥多字型。這類構(gòu)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(xiàn)為2~3條平行排列的緊密斷階,未發(fā)現(xiàn)相交聚斂。其力學(xué)成因是帶扭動(dòng)的擠壓結(jié)果。
(3)分叉型:有兩個(gè)亞類。向下分叉:主要見于中南部。剖面上表現(xiàn)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(duì)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(gè)向上沖的高斷塊,又叫沖起構(gòu)造。該類樣式不發(fā)育。
(5)人字型:一條或數(shù)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(nèi)。
構(gòu)造樣式分析要考慮:(1)通過(guò)地表觀察及地震剖面解釋獲得三維構(gòu)造幾何特征,將各種變形的應(yīng)變場(chǎng)結(jié)合起來(lái)。(2)側(cè)重于將板塊運(yùn)動(dòng)與盆地演化序列結(jié)合起來(lái),對(duì)構(gòu)造位移變化進(jìn)行推斷。(3)考慮伸展構(gòu)造體系、壓縮構(gòu)造體系和走滑構(gòu)造體系等3種動(dòng)力系統(tǒng)與盆地分類及形成機(jī)制的關(guān)系。(4)構(gòu)造變形的時(shí)間。由此,可把構(gòu)造樣式大致劃分為伸展構(gòu)造樣式、收縮構(gòu)造樣式、扭動(dòng)構(gòu)造樣式、反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式、重力與熱力型構(gòu)造樣式。
百口泉油田區(qū)內(nèi)的斷裂體系,根據(jù)其力學(xué)性和展布方向主要有兩大斷裂系統(tǒng),即逆斷層系統(tǒng)和走滑斷層系統(tǒng),逆斷形成在先,走滑形成滯后。
走滑構(gòu)造是一種重要的含油氣構(gòu)造樣式,與其他構(gòu)造樣式共同構(gòu)成盆地的構(gòu)造體系。然而,不同學(xué)者對(duì)走滑斷層的定義不盡相同。Sylverster(1989)認(rèn)為走滑斷層是延伸途徑上運(yùn)動(dòng)方向與斷層走向平行的任何規(guī)模的一條斷層;朱志澄等(1990)將其定義為沿?cái)鄬幼呦蚧瑒?dòng)的兩盤相對(duì)移動(dòng)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(tài)上的分類,而裂谷、生長(zhǎng)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?cái)鄬幼呦騼杀P產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)的斷層,斷面近于直立,規(guī)??纱罂尚?。根據(jù)走滑斷層兩盤相對(duì)移動(dòng)的方向,可將其分為左行和右行。
這里提出來(lái)的走滑斷層主要是指區(qū)內(nèi)實(shí)際存在的橫切(斜切)構(gòu)造或橫切地層展布,沿著斷面走向滑動(dòng)造成系列平推錯(cuò)開的斷層,非以沿?cái)嗝孀魃舷麓瓜蜻\(yùn)動(dòng)為主,而以平面剪切扭動(dòng)為主。通過(guò)對(duì)三維地震資料的解釋,證實(shí)了在恢復(fù)過(guò)井構(gòu)造橫剖面時(shí)發(fā)現(xiàn)的大部分走滑斷層確實(shí)存在。
(1)含油氣構(gòu)造樣式是同一期構(gòu)造變形場(chǎng)作用下產(chǎn)生的構(gòu)造的總合,它不僅控制油氣的運(yùn)移、聚集與保存,而且對(duì)沉積相帶的生儲(chǔ)油層的空間分布亦有深刻的影響。
(2)斷裂構(gòu)造樣式是斷裂及其與之有成因聯(lián)系的斷塊和褶皺的一種幾何組合。由于不同的構(gòu)造樣式的活動(dòng)方式和關(guān)鍵性構(gòu)造要素存在較大差別,因此,不同的樣式與油氣的關(guān)系亦不同。
(3)不同時(shí)期形成了不同的構(gòu)造樣式,構(gòu)造樣式與沉積樣式的相互響應(yīng)、制約與配置,決定著含油氣系統(tǒng)的靜態(tài)地質(zhì)要素和動(dòng)態(tài)成藏組合過(guò)程,從而決定著油氣的分布規(guī)律。不同時(shí)期的構(gòu)造樣式?jīng)Q定著沉積體系的分布。構(gòu)造樣式與沉積體系的有效配置,決定了油氣運(yùn)移方向、方式及有利的構(gòu)造巖相帶。油氣藏的形成與分布在不同時(shí)期、不同類型的半地塹是有一定的分布規(guī)律。
(4)受區(qū)域構(gòu)造環(huán)境、盆地基底性質(zhì)、應(yīng)力作用方式、巖石物理性質(zhì)、構(gòu)造演化階段等因素的控制,克拉瑪依百口泉地區(qū)構(gòu)造樣式的類型和展布具有自身的特點(diǎn)。研究這些特點(diǎn)不僅對(duì)揭示該地區(qū)的構(gòu)造特征有重要的理論意義,而且對(duì)確定構(gòu)造圈閉類型指導(dǎo)油氣勘探有重要的實(shí)際意義。
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P624[文獻(xiàn)碼]B
1000-405X(2015)-7-6-2
黃宣皓(1988~),男,助理工程師,碩士,2013年畢業(yè)于桂林理工大學(xué),研究方向?yàn)橛蜌獾刭|(zhì)與勘探。