准噶尔盆地南缘四棵树凹陷构造样式与油气藏类型

余兴 孙远成 张秀敏 朱涛

【摘要】四棵树凹陷历经多年烃源岩条件与成藏过程研究，表明研究区资源量勘探潜力具大。研究区主要发育构造圈闭，弄清构造样式是合理分析圈闭类型的关键。通过三维地震资料精细解释，分析总结出构造样式类型，并深入探讨其与油气成藏的关系。

【关键词】四棵树凹陷 构造样式 断裂 油气成藏

准噶尔盆地南缘四棵树凹陷南以托斯台前缘断裂和巴音沟断裂为界，东北部以北北西走向的艾卡断裂与车排子凸起相隔，西北部与甘家湖凸起呈过渡关系，总体走向为北西西-南东东。四棵树凹陷位于准噶尔盆地南缘西段，构造上属北天山山前坳陷带西端的次级负向构造单元。作为准噶尔盆地的一部分，四棵树凹陷经历了晚海西、印支、燕山及喜马拉雅多旋回的构造演化阶段。

1 断裂特征

四棵树凹陷是在海西、印支燕山运动基础上演化而来，受压扭机制控制，定型于喜马拉雅期，山前构造带主要受侏罗系西山窑组煤层、白垩系吐谷鲁群泥岩、古近系安集海河组泥岩和新近系塔西河组膏泥岩四套滑脱面及其空间组合关系的控制，为典型的断层相关褶皱及其叠加变形。断裂主要为基底的深部断裂和浅部的滑脱型断裂，深部断裂一般断至基底；浅层滑脱型断裂根部大多消失于安集海河组泥岩、白垩系中。如高泉地区上构造层滑脱消失于安集海河组泥岩中，下构造层断至基底；西湖地区上构造层滑脱消失于白垩系泥岩中，下构造层断至基底。远离造山带的卡因迪克地区仅发育艾卡断裂，其它断裂不发育。

2 构造样式

构造样式是指同一期构造变形或同一应力作用下产生的构造的总和。对于构造样式的分类，前人曾提出了多种方案，从不同角度总结出在某个特定地质背景下所形成的局部构造在剖面形态、平面展布、排列、成因机制上的相互联系及其规律。

准南前陆盆地接受北天山的强烈挤压作用，因而其构造样式大多属于收缩型构造样式，局部存在薄皮滑脱。对准南冲断带的构造样式进行了细分，划分原则：一级标准是按照基底是否卷入盖层的变形中，将前陆盆地构造样式划分为基底卷入型、盖层滑脱型及厚（薄）-薄（厚）叠加型3种；二級按照是考虑形变的力学性质和应力传递方式，区分逆冲型、走滑型和伸展型3类构造样式；三级标准是根据断裂的组合形态及形成机制，厘定局部构造（褶皱）的类型。四棵树凹陷发育的主要局部构造有独南、独山子、西湖、高泉、卡因迪克等背斜。总体上，这些构造是在北天山的造山过程中派生的侧向挤压应力作用下形成的。但是由于所处的位置不同，所承受的应力强度与变形的地层岩性和结构不同，其构造样式也不同。这样，根据构造成因可把准噶尔盆地四棵树凹陷构造样式划分为4种，即压扭构造、断层传播褶皱、冲起-传播型褶皱、断层转折褶皱（表 1）。

2.1 压扭构造

压扭构造是在强烈的侧向挤压应力作用下地层发生褶曲而形成的构造，典型的有卡因迪克背斜；在地震剖面上表现为同心圆褶皱，南北两翼基本对称，构造较为平缓；该褶皱形成于晚第三纪，构造形态完整，位于构造高点，有利于油气运移和聚集。

2.2 断层传播褶皱

断层传播型褶皱是在挤压应力作用下，地层沿先期形成的断裂发生变形而形成的褶皱。这类褶皱与大型的逆冲断层密切伴生。在断层上升盘地层变形较强烈，断层逆掩的下盘地层一般保持不变形或微弱变形。

独山子背斜属于典型的断层传播褶皱，地层前后两翼变形强烈，南翼缓，北翼陡，并出现地层倒转。喜山中晚期，侏罗系地层内的断层首先活动，按前列式进行，形成独山子背斜深层构造雏形，后期在持续的挤压作用下，独山子断裂沿早期断坡背斜的后翼向上突破，形成大规模的断层传播褶皱，上下构造表现为明显的不协调性。

2.3 冲起-传播型褶皱

这类褶皱主要是由于基底和盖层之间存在泥岩，当受到强烈挤压时，基底厚层形成“Y”字型冲起构造，向上未穿透泥岩层，浅部薄皮层断裂的根部消失于塑性泥岩中，形成断层传播褶皱，一般为顺层滑脱，这种构造样式属于叠加型构造样式。

高泉背斜浅层为滑脱背斜，滑脱层为古近系安集海河组泥岩，受挤压时，浅层发育断层传播型褶皱，深层为基底卷入型的单冲背斜和“Y”字型冲起背斜，其主逆冲断层冲向前陆，与冲向后陆的西湖断裂组成对向冲凹构造。同样西湖地区浅层也发育滑脱型断层传播褶皱，上部断层根部消失于白垩系泥岩中或侏罗系齐古组中，基底为冲起构造，断层断穿侏罗纪地层，可能延至基底。

2.4 断层转折褶皱

冲断席沿断坡运动形成的褶皱，即为断层转折褶皱，这是台阶状逆冲断层相关褶皱的最基本样式。在这样的台阶状逆冲断层上可以识别出后断坪上、下盘断坡、中断坪、上盘断坡、前断坪。

独南背斜前人解释为沿侏罗系煤系地层和古近系泥岩层滑脱形成的背斜。根据最新偏移剖面，解释为基底卷入型背冲冲起形成的背斜，断层向上断至侏罗纪、白垩纪地层和古近系地层，其发育背景为背斜发育在车排子凸起的边缘，呈紧闭的复合型断层转折褶皱，其前翼叠加有反冲背斜，独山子背斜在此已倾伏并缩小为一反冲背斜。

3 构造样式与油气藏类型

本区构造形成具有分区型，北部卡因迪克地区主要受燕山、喜山运动的影响；南部西湖、高泉、独山子地区主要受喜山运动的影响，研究区所有构造定型于喜山末期。进一步结合油气成藏期次研究：本区成藏期为上新世到第四纪，构造圈闭形成时间与成藏期次完美的耦合。研究区储层大规模发育，对油气成藏控制作用不明显。卡因迪克地区远离齐古断褶带，受到的挤压作用力较小，形成大规模的压扭构造；此地区主要发育艾卡断裂，断裂多断至基底，是很好的油气运移通道，对于侏罗系来说易形成下生上储的油气藏，而对于古近系和新近系而言，易形成安集海河组自生自储油气藏，沙湾组下生上储油气藏。高泉地区靠近山前，晚期受到喜山运动影响强烈，地层变型较剧烈，断裂为喜山晚期形成，构造破碎较厉害，构造样式以冲起-传播型褶皱为主，基底侏罗系易发现下生上储的油气藏，浅层安集海河组易发现自生自储油气藏，沙湾组形成下生上储油气藏。独山子地区临近北天山构造带，受到强烈的逆冲推覆作用，断裂系统复杂且沟通浅层安集海河组的烃源岩，构造样式以传播型褶皱为主，易形成新近系下生上储或自生自储的油气藏。

4 结论

综合研究表明，研究区主要发育压扭性构造样式，构造样式与油气成藏关系密切，构造圈闭发育的区域，就有可能发现大规模的新的油气藏。

参考文献

[1] 赵白.准噶尔盆地的构造性质及构造特征[J].石油勘探与开发，1979，（02）

[2] 汪新伟.准噶尔盆地南缘褶皱-逆冲断层带分析[J].地学前缘，2005，（04）