印森林，唐　勇，胡張明，吳　濤，張　磊，張紀(jì)易

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構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沖積扇及其油氣成藏的控制作用
——以準(zhǔn)噶爾盆地西北緣二疊系—三疊系沖積扇為例

印森林1，唐勇2，胡張明3，吳濤2，張磊2，張紀(jì)易1

（1.長(zhǎng)江大學(xué)錄井技術(shù)與工程研究院，湖北荊州434023；2.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000；3.中國(guó)石油集團(tuán)西部鉆探工程有限公司克拉瑪依錄井工程公司，新疆克拉瑪依834000）

構(gòu)造活動(dòng)與沖積扇砂礫巖體的耦合關(guān)系，是構(gòu)造沉積學(xué)研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，沿?cái)嗔褞Оl(fā)育了大面積沖積扇砂礫巖體油氣藏，因此，研究斷裂帶構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沖積扇發(fā)育及其油氣成藏的控制作用，具有重要的理論和實(shí)踐意義。利用巖心、測(cè)井及地震資料，開展了構(gòu)造控制下沖積扇砂礫巖體展布特征研究；結(jié)合油氣成藏資料開展了構(gòu)造控制下沖積扇砂礫巖體油氣成藏模式的研究。沖積扇疊置樣式與同生斷層的活動(dòng)關(guān)系密切，同生斷層控制下扇體具有3種典型的分布樣式，即正梳狀斷層組合控制下形成的溯源退積式?jīng)_積扇、反梳狀斷層與交叉狀斷層控制下形成的側(cè)向疊覆式?jīng)_積扇和垂向疊覆式?jīng)_積扇、前展式斷層控制下形成的進(jìn)積式?jīng)_積扇。構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沖積扇形成過程中的物源、地形及氣候影響明顯。這些因素綜合控制了不同構(gòu)造位置沖積扇砂礫巖體的發(fā)育情況及其內(nèi)部的沉積序列差異性。沖積扇砂礫巖油氣藏是構(gòu)造和巖性綜合作用形成的，具有一扇一藏、一扇多藏和多扇一藏的成藏特點(diǎn)。

準(zhǔn)噶爾盆地；西北緣；構(gòu)造活動(dòng)；沖積扇；砂礫巖；同生斷層；油氣藏

發(fā)育于盆山耦合處的沖積扇與構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切，盆山耦合處沖積扇砂礫巖體的研究因此而受到了沉積學(xué)家、地貌學(xué)家及石油地質(zhì)學(xué)家的廣泛關(guān)注［1-11］。研究發(fā)現(xiàn)，沖積扇砂礫巖體具有構(gòu)造“指相性”［12］，一方面，構(gòu)造活動(dòng)的差異會(huì)在沖積扇砂礫巖體垂向序列中體現(xiàn)出來［13-16］，反過來，沖積扇砂礫巖體的分布特點(diǎn)及其沉積序列也可以揭示構(gòu)造活動(dòng)的細(xì)節(jié)［17］，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度是引起沖積扇發(fā)育及其建設(shè)的關(guān)鍵，與扇體規(guī)模具有很好的對(duì)應(yīng)性，活動(dòng)強(qiáng)度越大，則扇體規(guī)模和洪積物厚度越大［18-19］；另一方面，構(gòu)造活動(dòng)方式又控制了不同期次沖積扇的疊置樣式［20-21］，例如，走滑斷層的平移方向決定了沖積扇的加積方向，并最終決定了沖積扇的內(nèi)部構(gòu)型特點(diǎn)［22］。已有的研究初步揭示了沖積扇對(duì)構(gòu)造的依賴性［23］，并定性半定量地描述了構(gòu)造與沖積扇沉積的耦合特點(diǎn)，但對(duì)于不同構(gòu)造組合條件下沖積扇分布樣式的差異性，還有待深入研究。

從沖積扇油氣儲(chǔ)集體來說，沖積扇砂礫巖體不僅對(duì)構(gòu)造響應(yīng)具有敏感性［17］，同時(shí)其成藏過程又與斷層息息相關(guān)［24］。由于山前沖積扇砂礫巖體發(fā)育廣泛，使得國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)沖積扇沉積、地貌學(xué)研究關(guān)注較多，然而，真正與研究區(qū)類似的連片發(fā)育的大型沖積扇油氣儲(chǔ)集體，則在世界范圍內(nèi)少見。目前，對(duì)沖積扇砂礫巖體油氣成藏的認(rèn)識(shí)，依然局限于源控論、梁聚論等基礎(chǔ)成藏理論，對(duì)于其成藏的特殊性［13-16］，如沖積扇成藏與斷層的耦合關(guān)系等研究還較少。

自1955年發(fā)現(xiàn)克拉瑪依油田起，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣經(jīng)過六十余年的勘探開發(fā)，在克烏大斷裂上，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了克拉瑪依、百口泉、烏爾禾、夏子街、紅山嘴等5大油田，累計(jì)探明石油儲(chǔ)量9×108t.油藏基本連片，并投入開發(fā)，建成盆地最主要的石油生產(chǎn)基地，累計(jì)生產(chǎn)原油達(dá)1.3×108t.隨著勘探開發(fā)的繼續(xù)，油田亟待找到新的接替資源區(qū)，研究由隆起帶逐步深入到斜坡帶。因此，深入探討構(gòu)造活動(dòng)與沖積扇沉積體及其油氣成藏關(guān)系，不僅對(duì)沖積扇沉積學(xué)具有重要的理論意義，同時(shí)，對(duì)于下步瑪湖凹陷斜坡帶的勘探開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。

1　研究區(qū)概況

1.1構(gòu)造演化及地層特征

準(zhǔn)噶爾盆地是一個(gè)受哈薩克斯坦板塊、塔里木板塊和西伯利亞板塊等擠壓碰撞形成的大型復(fù)合疊加前陸盆地，其陸內(nèi)造山期經(jīng)歷了二疊紀(jì)碰撞造山期、陸內(nèi)隆升Ⅰ期、陸內(nèi)隆升Ⅱ期和陸內(nèi)隆升Ⅲ期等4幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)［25］。陸內(nèi)造山活動(dòng)的強(qiáng)化表現(xiàn)在沉積物的記錄中，即大規(guī)模的粗?！?xì)粒沉積物的周期交替充填，構(gòu)成了多個(gè)不同的基準(zhǔn)面上升半旋回與基準(zhǔn)面下降半旋回構(gòu)成的完整沉積層序序列。

研究區(qū)包括紅車斷裂帶、克百斷裂帶、烏夏斷裂帶、中拐凸起和瑪湖凹陷西斜坡［13］（圖1）。目的層包括二疊系佳木河組（P1j）、風(fēng)城組（P1f）、夏子街組（P2x）、下烏爾禾組（P2w）、上烏爾禾組（P3w）以及三疊系百口泉組（T1b）、克拉瑪依組（T2k）、白堿灘組（T3b）。研究區(qū)泥巖多以紅色、棕紅色等氧化色為主，儲(chǔ)集層主要為不等粒礫巖、砂礫巖、含礫不等粒砂巖和砂巖，鈣質(zhì)成分較少。礫石成分主要為火山巖巖屑、變質(zhì)巖巖屑和砂泥團(tuán)塊，碎屑粒度大，自下而上巖性由粗變細(xì)，總體上具正旋回特征［26-27］。碎屑分選差至中等，磨圓差，以次棱角狀和次圓狀為主，膠結(jié)疏松，同時(shí)存在近直立狀礫石和分選較好的小礫巖，呈現(xiàn)近源短距離搬運(yùn)和快速堆積的沉積特征，反映了典型沖積扇的沉積特征［8-9］。

圖1　準(zhǔn)噶爾盆地西北緣位置

1.2斷裂活動(dòng)特點(diǎn)

斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度和活動(dòng)方式是構(gòu)造活動(dòng)的直接表現(xiàn)。研究區(qū)發(fā)育了多條不同級(jí)別的同生斷層，這些斷層大多為逆斷層（除少量小規(guī)模正斷層外），具有一定的壓扭性質(zhì)。根據(jù)斷層規(guī)模、斷層對(duì)沉積的控制作用等，可將研究區(qū)斷層劃分為3個(gè)級(jí)別?？藶醮髷嗔雅c3條主要走滑斷裂（克拉瑪依西斷裂、大侏羅溝斷裂、黃羊泉斷裂），構(gòu)成了研究區(qū)的骨架斷層體系［13-16］。根據(jù)斷層兩盤相同層位的厚度，準(zhǔn)噶爾盆地西北緣克百地區(qū)的同生斷層活動(dòng)可以劃分為2類（表1），即與二疊系沉積同時(shí)發(fā)育的逆沖斷層、與三疊系沉積同期發(fā)育的同生逆沖斷層。其中控制二疊系沉積的同生斷層具有長(zhǎng)期活動(dòng)性，同時(shí)控制著三疊系和侏羅系的沉積。但總的來看，二疊紀(jì)發(fā)育的斷層有向前陸方向逐漸變新的趨勢(shì)，具前展式發(fā)育特征。根據(jù)斷層水平和垂向位錯(cuò)量分析發(fā)現(xiàn)，自東北向西南，斷層活動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱。三疊紀(jì)以來發(fā)育的斷層有由腹部逐漸后退的趨勢(shì)，即越晚形成的同生斷層越靠近造山帶，越早形成的斷層越靠近克百斷裂帶，發(fā)育后退式逆沖斷層序列。斷裂體系的整體活動(dòng)及局部斷層的活動(dòng)，對(duì)研究區(qū)目的層沖積扇沉積的發(fā)育具有重要的控制作用［28-29］。

表1　準(zhǔn)噶爾盆地西北緣典型斷裂主要特征

2　沖積扇砂礫巖體及其油氣藏分布特點(diǎn)

2.1二疊系沖積扇特征

整體來說，二疊系扇體的發(fā)育程度自下而上逐步增強(qiáng)，下烏爾禾組沉積期為扇體發(fā)育的高峰期。扇體規(guī)模與砂礫巖體厚度的增大，揭示了不同期次的扇體自下而上具有明顯的進(jìn)積特征（圖2）。

風(fēng)城組沉積期為扇體局限發(fā)育時(shí)期，比較大的扇包括：車拐扇、五八區(qū)扇、百口泉扇及夏子街扇，另外發(fā)育了規(guī)模較小的瑪東扇，為一套礫巖、砂礫巖、粉砂巖和含鈣質(zhì)砂巖組合為主的扇體；巖相橫向展布較為穩(wěn)定，不同扇體巖相變化有所差異，縱向上呈粗→細(xì)→粗沉積旋回，沉積充填特征呈退積→進(jìn)積演化的特點(diǎn)。

圖2　研究區(qū)二疊系風(fēng)城組、夏子街組及下烏爾禾組沉積期扇體分布（據(jù)文獻(xiàn)［13］和文獻(xiàn)［14］）

夏子街組沉積期，扇體范圍明顯擴(kuò)大，主要發(fā)育有紅車扇、五八區(qū)扇、百烏扇、夏子街扇及夏鹽扇，為礫巖、砂礫巖、砂巖、泥質(zhì)砂巖夾泥巖組合，粒度較風(fēng)城組扇體粗；巖性組合特征為下部厚度大的砂礫巖、小礫巖夾砂巖，上部為較薄的礫質(zhì)砂巖、含礫泥質(zhì)砂巖夾薄泥巖，構(gòu)成總體向上變細(xì)的退積型沉積充填。

下烏爾禾組沉積期為扇體發(fā)育的高峰期，扇體規(guī)模進(jìn)一步增大，從西部車拐地區(qū)至東部夏鹽地區(qū)均有扇體分布。其中，車拐地區(qū)發(fā)育沖積扇，為砂礫巖、泥質(zhì)砂巖夾泥巖多旋回組合。而五八區(qū)扇到夏子街扇，中下部為一套棕褐色、灰褐色砂礫巖夾泥巖及砂巖組合，中上部為淺灰—灰色（泥質(zhì)）砂礫巖及灰綠色、雜色厚層泥巖組合。扇體垂向上明顯具有粗→較粗→較細(xì)的退積型沉積序列特征。

上烏爾禾組沉積期主要發(fā)育3個(gè)大型扇體：五八區(qū)扇、百口泉扇和夏子街扇。平面上，由研究區(qū)西南部的五八區(qū)到東北部的夏子街地區(qū)，扇體面積、規(guī)模漸趨擴(kuò)大，為砂礫巖、泥質(zhì)含礫砂巖與砂質(zhì)泥巖、泥巖的互層韻律組合。

2.2三疊系沖積扇特點(diǎn)

三疊紀(jì)，準(zhǔn)噶爾盆地進(jìn)入了克拉通演化階段，構(gòu)造活動(dòng)比二疊紀(jì)有所減弱。三疊系百口泉組、克拉瑪依組、白堿灘組沉積期斷裂活動(dòng)漸次減弱，扇體的規(guī)模范圍也逐漸減?。▓D3）。

圖3　研究區(qū)三疊系百口泉組和白堿灘組沉積期扇體分布（據(jù)文獻(xiàn)［13］和文獻(xiàn)［14］）

百口泉組沉積期為三疊系扇體發(fā)育規(guī)模最大的時(shí)期，在百口泉東北方向漸漸演化為扇三角洲，比較大的扇體包括：車拐扇、百口泉扇及夏子街扇，另外發(fā)育了規(guī)模較小的五八區(qū)扇。百口泉扇整體為一套礫巖、砂礫巖、砂巖組合；不同扇體巖相有所差異，縱向上為由粗到細(xì)的多旋回沉積，具退積型沉積充填特征。

克拉瑪依組沉積期比百口泉組沉積期扇體規(guī)模小，可以分為克拉瑪依下亞組和克拉瑪依上亞組2個(gè)次級(jí)單元，其中克拉瑪依下亞組發(fā)育典型的沖積扇沉積，整體為一套中礫巖、砂礫巖、細(xì)礫巖、砂巖、砂質(zhì)泥巖組合。不同扇體巖相有所差異，縱向上整體呈粗→細(xì)多沉積旋回特征，整體呈退積演化的沉積充填特征。

白堿灘組沉積期與百口泉組和克拉瑪依組沉積期存在較大的差異，嚴(yán)格來說發(fā)育的是三角洲沉積，已經(jīng)不再是沖積扇沉積，體現(xiàn)了明顯的湖侵特點(diǎn)，為一套分選較好的砂質(zhì)礫巖、細(xì)礫巖和砂巖為主的沉積組合。

2.3沖積扇油氣藏分布特點(diǎn)

準(zhǔn)噶爾盆地西北緣不同層位發(fā)現(xiàn)了多個(gè)典型的以沖積扇為主的油氣藏，自西南向東北，有紅山嘴油田、克拉瑪依油田、百口泉油田、烏爾禾油田、夏子街油田等二疊系、三疊系為儲(chǔ)集層的大型油氣田。在圍繞克烏大斷裂的上下盤間陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了其他的油氣田，平面上形成了西北緣隆起帶的百里連片油區(qū)（圖2）。

（1）油氣來源沖積扇沉積體系本身沒有生烴條件，油氣可能來自鄰近地區(qū)同時(shí)異相的烴源巖，也可能來自上覆或下伏地層?？死斠烙吞锏亩鄶?shù)沖積扇油氣藏，無論是二疊系還是三疊系，都屬于“古生新儲(chǔ)”的類型，油氣來自下二疊統(tǒng)風(fēng)城組。

（2）儲(chǔ)蓋特征與其他沉積體系的油氣藏相比，儲(chǔ)集層的差異是各種差異中最重要的方面。其主要是以粗砂和礫石為主且分選很差的粗碎屑巖；沖積扇內(nèi)部相帶中扇中辮流水道是油氣藏的儲(chǔ)量富集區(qū)，平面上表現(xiàn)為成窩狀分布；沖積扇儲(chǔ)集層因其緊鄰物源、搬運(yùn)距離短、物源區(qū)裸露巖石的風(fēng)化產(chǎn)物無條件經(jīng)過充分分選，因此其成分成熟度與結(jié)構(gòu)成熟度均十分低。儲(chǔ)集層孔滲關(guān)系十分復(fù)雜，導(dǎo)致了沖積扇儲(chǔ)集層中復(fù)雜的非均質(zhì)性。蓋層主要為扇緣的泥質(zhì)厚層沉積。

3　沖積扇及其油氣藏的構(gòu)造控制因素

3.1構(gòu)造主導(dǎo)多種異旋回因素綜合作用機(jī)制分析

沖積扇是在多因素控制下發(fā)育于盆地邊緣的沉積體，其中，構(gòu)造因素是主導(dǎo)因素，其不僅為沖積扇的發(fā)育提供了初始地形，也間接地影響了沖積扇發(fā)育過程中古地形、古氣候等異旋回因素的變化。

3.1.1構(gòu)造活動(dòng)方式對(duì)沖積扇的控制作用

沖積扇發(fā)育在構(gòu)造盆地和褶皺山系兩個(gè)既相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的構(gòu)造單元的結(jié)合部位，這些部位構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度和頻繁程度比盆內(nèi)大得多。因此，沖積扇可以說是構(gòu)造活動(dòng)的產(chǎn)物，而構(gòu)造活動(dòng)的變化也會(huì)在沖積扇沉積物中得到反映。構(gòu)造因素包括沖積扇形成前和沖積扇形成時(shí)2類，前者主要通過其他因素間接地對(duì)沖積扇施加影響，后者則更多地表現(xiàn)為直接影響。沖積扇形成過程中，物源區(qū)和沉積區(qū)可能出現(xiàn)4種構(gòu)造方式（圖4）：①物源區(qū)上升，沉積區(qū)下降，或者兩者同時(shí)沉降，則形成簡(jiǎn)單的退積型沖積扇（圖4a）；②物源區(qū)和沉積區(qū)同時(shí)抬升，則形成由扇緣亞相過渡到扇根亞相的進(jìn)積式?jīng)_積扇（圖4b）；③沉積區(qū)沉降和物源區(qū)的抬升具有間歇性，復(fù)雜的疊覆式?jīng)_積扇（圖4c）；④物源區(qū)和沉積區(qū)間歇抬升，形成鑲套式?jīng)_積扇（圖4d）。

圖4　物源區(qū)和沉積區(qū)不同構(gòu)造樣式對(duì)沖積扇的控制

3.1.2構(gòu)造活動(dòng)對(duì)物源區(qū)巖性、地形及氣候等的影響

從現(xiàn)代沉積來分析構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沖積扇形成前物源區(qū)巖性、地形及氣候等的影響，構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沖積扇建設(shè)發(fā)育的控制作用明顯，從構(gòu)造發(fā)展史來分析，對(duì)于物源區(qū)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的白堿灘區(qū)，斷裂和褶皺使巖石變形破碎易于風(fēng)化搬運(yùn)，物源區(qū)與沉積區(qū)高差大，山區(qū)河流坡降大，“V”形谷發(fā)育，水系匯流面積擴(kuò)展快（圖5），其山區(qū)河流多屬于間歇性河流，氣溫變化引起的水循環(huán)活躍，多暴雨洪水。這種情況下形成的沖積扇扇體清晰，沉積物厚度大。礫石成分復(fù)雜，磨圓度較好，容易形成單層系大型交錯(cuò)層理。扇緣亞相發(fā)育。微相帶特征明顯，扇根亞相主槽、側(cè)緣槽切割較深，扇中亞相水道規(guī)模較大。

相反，在紅山嘴地區(qū)物源區(qū)構(gòu)造活動(dòng)不活躍，外動(dòng)力地質(zhì)作用使物源區(qū)向山丘陵演變，沉積區(qū)和物源區(qū)高差小，山區(qū)河流坡降小，截面寬淺，只有暫時(shí)性水流，暴雨的頻度和雨量都較?。▓D5）。因此，低山丘陵區(qū)的沖積扇扇體形態(tài)不清，呈漫坡狀，扇體厚度小，常與山麓面共存。巖性一般較為單純，粗碎屑均呈角礫狀，少見大型交錯(cuò)層理，泥質(zhì)含量較高。扇緣亞相不發(fā)育，微相帶不易區(qū)分，扇中亞相溝槽淺、規(guī)模小。

圖5　構(gòu)造影響下克拉瑪依市北山現(xiàn)代沖積扇沉積發(fā)育特征

3.2同生斷層對(duì)沖積扇及其內(nèi)部構(gòu)型控制作用

3.2.1同生斷層控制下的扇體展布規(guī)律

對(duì)研究區(qū)三疊系克拉瑪依組的沖積扇研究發(fā)現(xiàn)，受盆地邊緣不同位置同生斷層組合的控制，不同的沖積扇扇體的展布特征具有明顯的差異，按照其形態(tài)、面積、砂礫巖體厚度、礫巖含量及泥質(zhì)含量對(duì)比分析（表2）。

表2　三疊系克拉瑪依組不同沖積扇沉積特征比較

擠壓性盆地邊緣發(fā)育的扇體受同生逆斷層活動(dòng)強(qiáng)度的控制而存在較大的差異。研究區(qū)克拉瑪依下亞組3個(gè)扇體的分布自東北向西南，即從百口泉沖積扇、六區(qū)沖積扇到三一區(qū)沖積扇，扇體平面規(guī)模、砂礫巖體厚度、礫巖含量逐漸減小，而泥質(zhì)含量則逐漸增大（表2）；通過對(duì)表征同生逆斷層活動(dòng)強(qiáng)度的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析表明，斷層的生長(zhǎng)指數(shù)與斷距大小可以判斷自東北向西北斷層的活動(dòng)強(qiáng)度整體是降低的，例如克拉瑪依斷層活動(dòng)強(qiáng)度在西段（湖灣區(qū)）、中段（六九區(qū)）及東段（百口泉區(qū)），斷層的生長(zhǎng)指數(shù)增加、斷距增大，這一特點(diǎn)與相應(yīng)的扇體構(gòu)型的分布特征具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因此，斷層活動(dòng)強(qiáng)度是決定扇體發(fā)育程度的重要控制因素。

如前所述，準(zhǔn)噶爾盆地邊緣同一時(shí)期發(fā)育的3個(gè)典型沖積扇受同生逆斷層的控制，在形態(tài)、規(guī)模、礫巖含量等具有明顯的差異。對(duì)前已述及的3個(gè)沖積扇的同生逆斷層的組合樣式進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，不同的組合樣式對(duì)扇體的控制作用方式存在差異，影響了扇體內(nèi)部構(gòu)型的差異性。在三一區(qū)正梳狀斷層組合樣式下，斷層的走滑活動(dòng)導(dǎo)致物源區(qū)不斷剝蝕后退，扇體呈退積薄層條帶狀順源疊置狀。多條平行斷層幕式活動(dòng)，為三一區(qū)沖積扇的初始形成提供了地形坡度，沖積扇扇體在山前露頭區(qū)與加依爾山耦合。這些都直接導(dǎo)致了三一區(qū)沖積扇的垂向砂礫巖體厚度薄，平面呈快速退積式的特點(diǎn)，形成了退積式?jīng)_積扇樣式（圖6a）。

圖6　同生逆斷層組合控制下扇體的形成與疊置樣式

在六區(qū)反梳狀斷層組合樣式下，右旋走滑斷裂走滑活動(dòng)會(huì)影響物源出口位置，扇體呈側(cè)向遷移疊置型；多期次不同級(jí)次的幕式擠壓抬升，造成了砂礫巖體的復(fù)雜疊置關(guān)系。走滑斷裂的活動(dòng)改變了物源的方向，使得扇體呈側(cè)向遷移疊置型樣式（圖6b）。

在百口泉區(qū)“人”字形斷層組合樣式下，“人”字形的頂部為供源的主要通道，為加依爾山與哈拉阿拉特山的交接處，在強(qiáng)烈的斷層活動(dòng)下，提供的豐富物源決定了斷層控制下的大規(guī)模巨厚扇體（圖6c），其與六區(qū)扇體本質(zhì)具有一致性，均屬于疊置式?jīng)_積扇樣式。

前述斷層組合發(fā)育于三疊系克拉瑪依組，斷裂活動(dòng)整體以退積式為主，斷層自北東向南西活動(dòng)逐步減弱，扇體分別從垂向疊置式到側(cè)向疊置式，進(jìn)一步到退積式。與三疊紀(jì)斷層組合不同，發(fā)育于二疊紀(jì)的斷層組合為前展式［13-16］，前展式斷層強(qiáng)烈活動(dòng)導(dǎo)致斷坡、斷距極大，多期次斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)導(dǎo)致扇體呈前展式疊置（圖6d）。

3.2.2同生斷層控制下的扇體內(nèi)部構(gòu)型的差異

在構(gòu)造宏觀作用和同生斷層的具體控制下，紅車斷裂帶、克百斷裂帶和烏夏斷裂帶的扇體結(jié)構(gòu)存在較大的差異，其差異性主要在形態(tài)、規(guī)模、巖相組合及泥質(zhì)含量等方面。構(gòu)造差異性導(dǎo)致了其成藏模式存在差異。通過目前已開發(fā)油藏來看，扇體孔隙度、滲透率、油層厚度、儲(chǔ)量系數(shù)與初期產(chǎn)量差異性較為明顯。發(fā)育于紅車斷裂帶的沖積扇扇形不清晰，呈漫坡狀，面積一般小于8 km2，單砂礫巖體厚度3～5 m，巖相組合為礫巖與泥巖多個(gè)韻律組合，砂質(zhì)成分較少，泥質(zhì)含量較高。發(fā)育于克百斷裂帶的沖積扇數(shù)量多，自西向東發(fā)育了四區(qū)、二區(qū)、三一區(qū)、六區(qū)、百口泉等多個(gè)沖積扇。其中，四區(qū)、二區(qū)沖積扇與紅車斷裂段發(fā)育的沖積扇類似，而三一區(qū)、六區(qū)、百口泉沖積扇扇形清晰程度增加，規(guī)模逐漸增大，單砂礫巖體厚度增大，約3～15 m不等，巖相組合變化明顯，由礫巖、泥巖多個(gè)韻律逐漸向礫巖、含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖和泥巖的組合變化，泥質(zhì)含量逐漸降低。發(fā)育于烏夏斷裂帶的沖積扇扇形清晰，規(guī)模大，單砂礫巖體厚度5～20 m不等，巖相組合為砂礫巖、含礫粗砂巖、中細(xì)砂巖和泥巖的組合，泥質(zhì)含量較低。

同生斷層不僅從宏觀上控制了多期次沖積扇的疊置樣式，也控制了不同沖積扇內(nèi)部構(gòu)型的差異性。如克拉瑪依組三一區(qū)沖積扇（圖7a）和六區(qū)沖積扇（圖7b），扇體剖面顯示了強(qiáng)烈的差異性。扇根部位，六區(qū)片流沉積厚而窄，而三一區(qū)片流沉積薄而寬，沉積范圍大于六區(qū)；扇中水道發(fā)育程度和類型差異非常大，六區(qū)扇體水道發(fā)育程度非常高，三一區(qū)扇體水道發(fā)育程度低于六區(qū)，高能水道發(fā)育程度更遠(yuǎn)低于六區(qū)。三一區(qū)扇中高能水道約占整個(gè)水道的10%，高能水道數(shù)量與低能水道數(shù)量比約為1∶7；六區(qū)高能水道約占整個(gè)水道80%以上，高能水道數(shù)量與低能水道數(shù)量比約為8∶1（圖7）。

圖7　同生斷層控制下沖積扇內(nèi)部構(gòu)型的差異性

扇體的差異性關(guān)鍵還是受到同生斷層的控制，前已述及，三一區(qū)沖積扇受到了同生斷層控制呈溯源疊置狀，扇體并不能形成穩(wěn)定的水道體系，主要以片狀加積為主，因此，片流沉積范圍大而厚度薄，水道發(fā)育程度非常低，三一區(qū)沖積扇主要發(fā)育Ⅱ類較差的儲(chǔ)集層（圖7c）。與之相反，六區(qū)扇體則形成了大范圍相對(duì)穩(wěn)定的水道體系（圖7d），因此，其片流沉積窄而厚，高能水道體系發(fā)育程度非常高，是西北緣的Ⅰ類好儲(chǔ)集層。

3.3構(gòu)造對(duì)沖積扇油氣藏形成的控制

3.3.1斷裂對(duì)沖積扇成藏控制作用

從克拉瑪依油田的地質(zhì)背景分析，認(rèn)為已經(jīng)形成沖積扇油氣藏的地質(zhì)條件有以下5方面：①在沖積扇發(fā)育部位附近有良好的生油條件；②沖積扇沉積物之上有穩(wěn)定的非滲透蓋層；③沖積扇沉積物具有一定的孔滲性；④沖積扇發(fā)育部位有垂直斷距較大的斷裂；⑤有構(gòu)造圈閉或斷裂遮擋阻止油氣逸散。

在形成沖積扇的5個(gè)條件中，應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)斷裂的作用，已有發(fā)現(xiàn)的沖積扇油氣藏均與斷裂有關(guān)，斷裂在沖積扇油氣藏形成過程中有2種作用。

（1）斷裂是油氣向洪積扇粗碎屑巖運(yùn)移的主要通道沖積扇主要發(fā)育在干早、半干旱氣候條件下，如無特殊的地質(zhì)條件，其沉積相帶和發(fā)育的氣候條件決定它難以在垂向上直接過渡為生油環(huán)境，沖積扇粗碎屑巖與烴源巖之間無論在平面或垂向上總要被阻擋油氣運(yùn)移的非滲透沉積巖分隔開，因此只有依靠垂直斷距相當(dāng)大的斷裂把烴源巖和儲(chǔ)集層溝通（圖8）。

圖8　沖積扇油氣成藏剖面（剖面位置見圖1）

（2）斷裂起著阻止油氣逸散的遮擋作用沖積扇粗碎屑沉積雖然頂部有良好蓋層，但側(cè)向上缺乏圈閉條件。如古代沖積扇的地層產(chǎn)狀改變不大，即扇根沉積物仍處于構(gòu)造上傾方向，則運(yùn)移到?jīng)_積扇儲(chǔ)集層中的油氣將繼續(xù)由基巖風(fēng)化殼向高部位運(yùn)移，其結(jié)果或者被上覆其他沉積類型儲(chǔ)集層捕獲，或者完全散失。當(dāng)洪積物中有封閉性較好的斷裂通過時(shí)，就可遮擋住已運(yùn)移到扇體中的油氣。前緣斷裂溝通瑪湖凹陷烴源層，油氣跨層運(yùn)移至斷裂上盤，沿不整合面、斷裂輸導(dǎo)體系向上運(yùn)移，遇獨(dú)立扇體逐級(jí)成藏。因此，斷裂遮擋形成油氣藏為研究區(qū)最典型的成藏模式，例如克拉瑪依湖灣區(qū)油氣藏，在克拉瑪依斷裂、北黑油山斷裂及花園溝斷裂遮擋下形成了斷階式油氣藏（圖9）。

3.3.2構(gòu)造與沖積扇成藏耦合模式

在已經(jīng)形成的油氣藏中，沖積扇與油氣藏的關(guān)系，可以進(jìn)一步總結(jié)為以下3種模式。

（1）一扇一藏模式?jīng)_積扇的發(fā)育受控于構(gòu)造活動(dòng)，油氣藏的形成受控于斷裂的輸導(dǎo)與遮擋，正常情況下，在沖積扇上傾方向的斷裂與沖積扇構(gòu)成良好的圈閉類型，形成典型的沖積扇油氣藏，即一扇一藏。研究區(qū)多個(gè)沖積扇具有一扇一藏模式，如五八區(qū)二疊系下烏爾禾組沖積扇油氣藏就是上傾方向受克拉瑪依斷裂遮擋，下部沖積扇形成一扇一藏構(gòu)造-巖性油氣藏（圖10a）。

圖9　多級(jí)斷裂遮擋形成斷階式?jīng)_積扇油氣藏分布模式

（2）一扇多藏模式在烴源巖、儲(chǔ)集層和蓋層基本一致的情況下，其成藏特點(diǎn)之一在于一扇成藏后期斷裂遮擋切割形成沖積扇儲(chǔ)集層平面的分塊，引起了一扇多藏的情況。另外一種情況，在沖積扇內(nèi)部受到巖性分布的影響，也可能出現(xiàn)局部孤立的巖性油氣藏導(dǎo)致了一扇多藏的情況出現(xiàn)。如湖灣區(qū)三疊系克拉瑪依組發(fā)育的多個(gè)扇體（三一區(qū)、二區(qū)、四區(qū)扇體）受到多個(gè)斷裂的切割而形成了典型的多個(gè)斷塊油氣藏（圖10b）。

圖10　沖積扇油氣成藏模式

（3）多扇一藏模式多扇一藏是一種相對(duì)少見的成藏模式。存在2種情況：①發(fā)育于同一時(shí)期的2個(gè)或者多個(gè)扇體在側(cè)向上交錯(cuò)疊置并且受到一條大斷裂的遮擋，后期古生或者新生油氣運(yùn)移成藏（圖10c）；②在垂向上疊置的多個(gè)不同時(shí)期扇體，因?yàn)闃?gòu)造活動(dòng)的間歇性較小，中間沒有形成明顯的隔層，或隔層不穩(wěn)定，油氣在垂向上運(yùn)移，形成多扇疊置成藏。

4　結(jié)論

（1）沖積扇疊置樣式與同生斷層的活動(dòng)關(guān)系密切。同生斷層控制下扇體具有3種典型的分布樣式，即梳狀斷層組合控制下形成的溯源退積式?jīng)_積扇、交叉狀斷層控制下形成的側(cè)向疊覆式?jīng)_積扇、前展式斷層活動(dòng)控制下形成的進(jìn)積式?jīng)_積扇。扇體不同樣式的疊置特點(diǎn)，反映了斷層活動(dòng)的不同動(dòng)力學(xué)機(jī)制。

（2）構(gòu)造活動(dòng)影響了物源區(qū)的巖性、地形及氣候，進(jìn)而影響了沖積扇的形成，對(duì)扇體的垂向沉積序列具有明顯的控制作用。物源區(qū)與沉積區(qū)構(gòu)造活動(dòng)的差異，導(dǎo)致了沖積扇垂向序列的差異性。構(gòu)造位置影響了研究區(qū)沖積扇形成的巖性、古地形及古氣候等環(huán)境，進(jìn)而影響了沖積扇的發(fā)育程度和模式。

（3）沖積扇油氣藏是構(gòu)造和巖性綜合作用形成的。沖積扇油氣藏的形成得益于斷裂的遮擋和運(yùn)移雙重作用。沖積扇油氣藏具有一扇一藏、一扇多藏和多扇一藏的成藏特點(diǎn)。

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（編輯顧新元）

Controls of Tectonic Activity on Alluvial Fan Deposits and Hydrocarbon Accumulation:A Case Study of Permian and Triassic Alluvial Fans in Northwestern Margin of Junggar Basin

YIN Senlin1，TANG Yong2a，HU Zhangming2b，WU Tao2a，ZHANG Lei2a，ZHANG Jiyi1
（1.School of Mud Logging Technology and Engineering，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434023，China；2.Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；3.Karamay Mud Logging Engineering Company，Xibu Drilling Engineering Company Limited，CNPC，Karamay，Xinjiang 834000，China）

The coupling relationship between tectonic activity and alluvial fan deposits is one of the hot spots and difficulties in tectonosedimentology research.Uncommon and widespread sandy conglomerate bodies are developed along the faulted zone in the northwestern margin of Junggar basin.Therefore，studies on the controls of tectonic activity on alluvial fans and hydrocarbon accumulation are of great theoretical and practical significance.Using the data of cores，logging and seismic profiles，this paper studies the distribution of structurecontrolled alluvial-fan sandy conglomerate bodies，and the hydrocarbon accumulation patterns combined with related oil and gas accumulation data.It is shown that the stacking pattern of alluvial fans is closely related to the activity of contemporaneous faults，and there are 3 typical distribution patterns of the fans under the control of contemporaneous faults，which include the retrograded alluvial fans against the source direction and controlled by normal comb-like fault combination，the laterally superimposed alluvial fans and vertically stacking alluvial fans controlled by reverse comb-like faults and crossing faults，and the progradational alluvial fans controlled by preceding faults.Tectonic activity has significant impact on provenance，landform and local climate during the formation of these alluvial fans.These factors jointly control the development and sedimentary sequence differences of alluvial-fan sandy conglomerate bodies at different positions of the structures.It is concluded that alluvial-fan sandy conglomerate reservoir forms under the effects of both structure and lithology，which is characterized by one reservoir in one fan，several reservoirs in one fan，and one reservoir in several fans.

Junggarbasin；northwesternmargin；tectonicactivity；alluvialfan；sandyconglomerate；contemporaneousfault；petroleumreservoir

TE112.2

A

1001-3873（2016）04-0391-10

10.7657/XJPG20160403

2016-05-23

2016-05-30

國(guó)家自然科學(xué)基金（41502126；41372116）

印森林（1983-），男，湖北仙桃人，副教授，博士，石油地質(zhì)，（Tel）18696453978（E-mail）senlin66@yangtzeu.edu.cn