阿拉伊盆地的构造演化特征及油气成藏条件

周桂芹，雷 敏 （中石化胜利油田分公司西部新区研究中心，山东 东营257015）

阿拉伊盆地位于吉尔吉斯坦南部，其西南部与塔吉克斯坦接壤，东部与我国喀什地区相连。阿拉伊盆地四周群山环抱，为一近东西展布的山间盆地，东西长约250km，南北宽25～40km，面积约6000km2。1984～1989年，苏联在盆地内共完成了31条约562km的二维地震，在此基础上，苏联在盆地中部的阿奇克塔什背斜构造上完钻一口参数井，盆地的整体勘探程度较低。自2002年以来，中石化先后在阿拉伊盆地投入了较多的实物工作量，完成了全盆地1∶50000高精度重力勘探，实施完成了横穿盆地的二维地震23条，约794km，在盆地中部有利构造带上实施完成三维地震220km2，使盆地的整体勘探研究程度得到较大提高。

1 区域构造背景

阿拉伊盆地周缘均为大型含油气盆地，北与费尔干纳盆地相邻，西与阿富汗-塔吉克盆地相接，向东延伸进入塔里木盆地。阿拉伊盆地与周缘含油气盆地具有相似的大地构造背景和演化特征，均位于特提斯构造带的北缘[1-5]，其构造格局与特提斯构造带的形成演化密不可分。阿拉伊盆地的中、新代地层沉积及构造特征，主要受特提斯构造带演化的控制，晚二叠世-三叠纪的沉积和构造受控于古特提斯洋的向北俯冲；三叠纪末-早侏罗世的构造变形与基墨里造山带的形成密切相关；侏罗纪的沉积和构造受控于造山带和被动大陆边缘大陆的伸展作用；晚侏罗世-早白垩世的变形与拉萨地块和欧亚大陆的碰撞有关。白垩纪的沉积和构造受控于新特提斯洋向北俯冲所形成的弧后伸展作用；而白垩纪末-古近纪的变形则与形成的岛弧与拉萨地块的发生碰撞 （80～70Ma）有关；古近纪的沉积和构造则受控于新特提斯洋向北俯冲所形成的弧后伸展作用；中新世以来的沉积和变形则受控于印度板块与欧亚板块碰撞作用的远距离效应。

2 构造层划分

阿拉伊盆地是在强烈褶皱的古生代基底上发育起来中新生代沉积盆地。地层发育齐全，沉积发展的旋回性和阶段性表现得十分明显，大规模的海进-海退过程清晰[6-7]。同时盆地在地质历史时期所经历的各期次构造运动，在盆地内留下了丰富的变形形迹和构造特征，形成了与之相对应的多期重要的不整合。复杂的地层展布特征和沉积建造发育特征与其复杂的构造演化史密切相关。根据盆地的地层发育特征以及与区域构造演化间的关系，将古生界到第四系划分为3大构造层，自下而上分别为：古生界基底构造层、中生界-古近系构造层和新近系-第四系构造层，不同的构造层组合反映了一定构造演化阶段的特征及不同类型原型盆地的充填演化特征 （见图1）。

2.1 古生界基底构造层

古生界基底构造层是由寒武系-二叠系巨厚的海陆相地层组成，多次的造山运动使其沉积特征复杂化，研究区内寒武、奥陶、二叠纪地层出露较少，其他古生代地层广泛发育。

2.2 中生界-古近系构造层

该构造层与下伏地层为区域性不整合接触，从地震剖面上看，该构造层相对比较复杂，断裂发育，形成多种多样的构造样式，同时地层遭受过较为强烈的挤压、褶皱、剥蚀。从整个沉积环境来看，该构造层经历了一个完整的海进到海退的旋回，纵向上可以划分为3个亚构造层，侏罗系亚构造层、白垩系-古新统亚构造层、始新统-渐新统亚构造层。

1）侏罗系亚构造层 由于受印支-燕山构造运动的影响，该构造层在盆地内部剥蚀较为强烈，与下伏地层为区域性不整合接触。主要表现为一套河流、河漫湖泊以及岸后沼泽沉积，岩性主要包括砂岩、粉砂岩、泥岩和煤系地层。地震波组特征不明显，连续性差，厚度150m左右。

2）白垩系-古新统亚构造层 白垩纪早期总体上为退积型辫状河三角洲、扇三角洲沉积，岩性以砂岩、砾岩、砂砾岩为主；白垩纪晚期，表现为大范围的海侵，沉积了一套以灰绿及紫红色泥岩、膏泥岩、灰色碳酸盐岩及白色石膏岩为主的海相地层；古新世，海侵范围进一步扩大，地层最大厚度2000m左右。该构造层是盆地内主要的勘探目的层。

3）始新统-渐新统亚构造层 由于受到早喜山运动的影响，区域上发生大规模海退，表现出海陆过渡相沉积的特点。地震上，波组特征与下伏地层有明显区别，连续性差。同时强烈的构造运动使得该亚层在全区分布厚度不均，最厚处可达1500m。

图1 阿拉伊盆地综合柱状图

2.3 新近系-第四系构造层

该构造层是晚喜山构造运动的产物。由于受到印藏板块的挤压碰撞，造成大规模推覆、冲断、抬升与山前的急剧沉降、巨厚充填。新近系为一套典型的前陆盆地洪积-河湖相砂泥岩快速沉积，粒度较粗，在山前坳陷区最厚达2000m，与下伏地层在区域上呈角度不整合接触。第四系是由前陆盆地喜山运动晚期填平补齐的砾石、砂砾到泥质快速堆积形成，厚度达1500m。

3 原型盆地形成与演化

从原型盆地分析的角度，认为阿拉伊盆地自古生代以来主要经历了4个演化阶段，即晚二叠世前的基底发育阶段、晚二叠世-三叠纪弧后前陆盆地阶段、侏罗纪-古近纪断陷-坳陷发育阶段和中新世以来的再生前陆盆地发育阶段。根据盆地目前主要勘探目的层系，重点对晚二叠世以来的盆地原型形成演化进行分析。

3.1 晚二叠世-三叠纪弧后前陆盆地阶段

这一时期古特提斯洋北缘处于向北不断俯冲的构造阶段，盆地南部边界广泛发育褶皱-推覆构造。同时在这一阶段发生岩浆岩的侵入作用，以巨厚复杂结构的火山岛岩、火山碎屑岩和碳酸盐岩相为特征，属于弧后前陆盆地沉积。在晚三叠世，北西伊朗地块、中伊朗地块-阿富汗地块-中帕米尔地块-羌塘地块与欧亚板块碰撞，古特提斯洋主体和其北侧的分支完全消减掉，形成了基墨里造山带，在盆地内发生挤压变形，并形成了褶皱、冲断层和抬升隆起，造成了中生界与古生界之间呈角度不整合接触。

3.2 侏罗纪-古近纪断陷-坳陷发育阶段

早侏罗世时期基墨里造山作用后发生了广泛的造山后伸展作用，进入相对稳定的构造发育阶段。侏罗系主要表现为砂岩、粉砂岩、细砾岩夹煤层。白垩纪期间表现为由陆相向海相沉积转变，早白垩世晚期以来自西向东发生过多次海侵，沉积了一套以泥岩、膏泥岩、碳酸盐岩和膏岩为主的海相地层，局部形成了多层膏盐沉积。古近纪期间表现为海侵规模扩大，发育了海相灰岩、泥岩和砂岩沉积。

古近纪末期，由于喜山期构造运动的影响，引起特提斯北缘盆地群的强烈构造变形。在盆地南部，由于帕米尔地区向北突刺，冲断推覆作用强烈，致使盆地抬升并遭受剥蚀。强烈的陆内造山带隆升和构造挤压在盆地形成大量东西向逆冲断层和背斜构造 （见图2），这些背斜构造成为盆地内主要圈闭类型。

图2 阿拉伊盆地挤压构造样式 （逆断层及背斜构造）在地震剖面上的显示图

3.3 中新世以来的再生前陆盆地发育阶段

中新世后，印度板块和欧亚板块持续的碰撞作用，使盆地遭受强烈的挤压作用，盆地进入 “再生前陆盆地”阶段 （见图3）。两侧造山带向盆地发生大规模的逆冲作用。在造山带的强烈挤压作用下，盆地岩石圈发生弹性下弯，导致盆地的下沉，使盆地内沉积了一套快速堆积的陆相粗碎屑沉积。

图3 阿拉伊盆地构造演化模式图

通过以上分析可以看出，盆地的构造演化阶段主要包括晚二叠世-三叠纪的前陆盆地发育阶段、侏罗纪-古近纪的弧后伸展断陷和坳陷盆地阶段和新第三纪以来的再生前陆盆地阶段。其圈闭类型是与前陆褶皱冲断作用形成的一系列圈闭构造有关，其油气运移发生在古近纪以后。这些圈闭和油气运移通道的形成都与始新世后喜马拉雅造山带和阿尔卑斯造山带的形成有关。

4 盆地油气勘探前景

阿拉伊盆地构造位置上处于特提斯构造带北缘，是天然气相对富集的地区，也是世界上最大的天然气聚集区之一，被称之为中亚煤成气聚集域。阿拉伊盆地与周边含油气盆地在地层沉积特征、区域构造特征、储盖组合类型等方面具有一定的相似性，表现出了较好的勘探前景。

4.1 具有一定的资源基础

根据野外露头资料推测，阿拉伊盆地从奥陶系-古近系发育7套烃源岩，其中主力烃源岩有3套，分别是侏罗系、白垩系、古近系。岩性为碳酸盐岩、泥岩和煤系源岩。其中侏罗系以泥岩和煤系源岩为主，有机质丰度高，泥岩有机碳含量平均为3.72%，煤系源岩的有机碳含量平均为52.73%。在整个特提斯北缘盆地群中，这套含煤建造也是最重要的烃源岩，据资料表明，该套烃源岩生成了中亚地区大约75%的烃类。

4.2 有利的储盖组合

在整个特提斯北缘盆地群，中生代处于断陷-坳陷发展阶段，同时也是广泛遭遇特提斯洋海侵的时期，其中规模较大的海侵有2次：第1次发生在中晚侏罗世，海侵范围相对比较局限；第2次发生于早白垩世晚期，海侵规模较大，范围涉及中亚地区南部、西部和中国西部地区。这2次从陆相-海相的沉积层序构成了中亚主要含油气盆地重要的烃源岩、储集层和盖层。

中生代以来，阿拉伊盆地遭受多次海侵过程，导致古近系以下层系发育以海相和海陆过渡相为主的沉积岩层，在纵向上形成多套有利的成藏组合。将阿拉伊盆地与周边盆地类比推测至少存在4套 （见图4），储集层主要为碳酸盐岩、砂岩，盖层主要为上覆膏岩和泥岩。这些储盖组合在纵向上空间匹配好，具备油气成藏的条件。

新近纪以来的印藏碰撞作用，新特提斯洋关闭，阿拉伊盆地处于再生前陆盆地阶段，接受了巨厚的磨拉石沉积。新近系地层由于胶结作用，快速成岩，可作为盆地内一个广泛分布的区域性盖层。同时区内大多数断裂活动在上第三纪基本停止，因此这套地层的存在对整个盆地的油气起到了很好的封堵作用，有利于油气的保存。

图4 阿拉伊盆地主要生储盖组合

4.3 圈闭条件有利

控制该盆地主要目的层的中生界顶面构造图上，发育多种类型圈闭，包括构造圈闭、地层圈闭、构造-地层复合圈闭3大类型。其中位于盆地中部的中央背斜带是由于区域挤压形成的正向构造带，内部构造圈闭发育，是目前盆地内最为有利的区域。在该带上已经发现有利圈闭4个，面积158.0km2，预测圈闭资源量 （2.5～4.0）×108t，具有较好的勘探前景。

4 结 语

从目前资料分析，中新世之前，阿拉伊盆地与周边的含油气盆地相互连通，具有相似的构造特征和沉积特点，而此阶段也是盆地内烃源岩、储盖层发育的主要时期；中新世之后，由于板块的碰撞作用，才使得这些盆地分离，阿拉伊成为一个相对独立的山间盆地。通过分析认为，其中央背斜带具备油气成藏的条件，随着该带研究程度的不断加深，将加快整个盆地的勘探研究步伐。

[1]安作相，胡征钦.中亚含油气地区 [M].北京：石油工业出版社，1993：16.

[2]施央申，卢华复，贾东，等.中亚大陆古生代构造形成及演化 [J].高校地质学报，1996，2（2）：134-145.

[3]夏明生 （译）.中亚及哈萨克斯坦东南部诸盆地的油气远景 [J].石油地质情报，1991，4（1）：14-16.

[4]车自成.中国及其邻区区域大地构造学 [M].北京：科学出版社，2000.

[5]李春昱，汤耀庆.亚洲古板块划分及有关问题.地质学报，1983，57（1）：1-8.

[6]雍天寿，单金榜，魏景明，等.古特提斯海北支塔里木古海湾岩相古地理 [M].北京：科学出版社，1989：28-65.

[7]顾家裕.塔里木盆地沉积层序特征及其演化 [M].北京：石油工业出版社，1996：361.