柴达木盆地西南区古近—新近纪坡折带及其对岩性圈闭的控制作用

肖传桃，帅松青，吴光大

(1.油气资源与勘探技术教育部重点实验室 长江大学，武汉 431000;2.中油青海油田分公司，甘肃 敦煌 736202)

引 言

柴西南地区西到七个泉、东到乌南、北到狮子沟、南到跃进四号，面积超过3000 km2。柴达木盆地是在前侏罗纪柴达木地块上发育起来的一个典型的中、新生代内陆湖泊沉积盆地，期间发育了巨厚的中、新生代地层。新生界自下而上发育有古近系路乐河组、下干柴沟组、上干柴沟组，新近系下油砂山组、上油砂山组、狮子沟组共6套地层。柴达木盆地经历了多种动力学背景和不同构造体制的多期构造演化过程，具有复杂物质组成与地质结构，在盆山关系上也表现出复杂的叠加组合关系[1]。柴达木盆地主要是由于中新生代时期印度板块向北推挤，基底地层褶皱隆起，块断陷落而成。其形成经历了侏罗纪—白垩纪边缘断陷期、古近纪坳陷期、新近纪—第四纪上升褶皱期3个阶段。

坡折带一词来源于海相沉积盆地中的陆架坡折[2－4]，是地形地貌学、沉积学、层序地层学等学科综合研究和发展基础上的重要概念。由于坡折带在控制层序发育和岩性圈闭发育中起着重要作用，并已在受坡折带控制的盆底扇、斜坡扇中发现了上亿桶原油，故坡折带理论在中国受到了油气勘探家的重视[5－12]。然而，研究区在坡折带领域中的研究仍处于空白状态。本文首次尝试将坡折带理论应用于柴西南地区，并讨论其对岩性圈闭的控制作用。

1 坡折带的类型

通过对柴西南地区分层古构造、现今构造—断裂分布及发展演化的分析认为，该区存在着铁木里克凸起、昆北古斜坡和阿尔金山前的红柳泉—七个泉斜坡主要构造。由于这些古隆起、古斜坡的存在，加上边界条件和基底活动的差异，使得在这些古隆起和古斜坡向盆地内倾斜的古斜坡带上存在一系列的不同类型的坡折带。按形成方式的不同，本文首次将柴达木盆地西南区的坡折带划分为构造型坡折带、沉积型(地形)坡折带和侵蚀型坡折带。

1.1 构造坡折带

构造坡折带是指由同沉积构造长期活动引起的沉积斜坡明显突变的地带[10]。能够形成坡折带的同沉积构造活动主要有断裂和挠曲。在柴西南地区，该类坡折带分布较广泛，且多半表现为与同沉积断裂伴生的断裂坡折带，如铁木里克区的阿拉尔断裂以及七东地区的断裂等构成了断裂坡折带(图1)。

图1 柴西南铁木里克—切克里克凹陷坡折带类型

1.2 沉积坡折带

沉积坡折带是由于不同地区沉积速率差异造成地形坡度突变而形成的。一般来说，在构造坡折带不发育的情况下，沉积坡折带才会显著地表现出来。

尽管柴西南地区断裂坡折带较为发育，但也存在着一定数量的沉积坡折带，如在铁木里克—切克里克凹陷中存在较为明显的受沉积地形控制的坡折带(图1)，在坡折带下方，出现了明显的砂体或地层增厚，向上出现同相轴尖灭。因此，该类型坡折带在一定程度上控制了岩性圈闭的发育。

1.3 侵蚀坡折带

侵蚀坡折带是由于风化侵蚀等外动力地质作用造成地形坡度突变而形成的。在柴西南地区，发育了一定的侵蚀坡折带，本文认为该类型坡折带的形成与喜山运动的活动期次具有成因联系，其出现的层位与喜山运动I幕早期、晚期事件和II幕早期事件相当。由于喜山运动的发生导致研究区多数地区上升剥蚀，在剥蚀作用过程中形成了许多侵蚀谷，同时也形成了侵蚀坡折带(图1)，其存在同样可以控制岩性圈闭的发育。

2 坡折带对岩性圈闭的控制作用

由于坡折带具有一定的古地貌特征，因此，其对沉积体系的发育和砂体分布起到一定的控制作用。本文认为坡折带不仅能控制层序的发育，而且对岩性圈闭及其类型的发育也起着控制作用。

2.1 坡折带对层序和体系域的控制作用

在坡折带背景下，当基准面下降至坡折附近或坡折之下，往往形成层序界面，因此，坡折带之下的古地貌沉积区控制了低水位体系域的发育。

在低水位时期，坡折带之上的侵蚀谷非常发育，因此，易于形成孔隙度、渗透率高的河道型砂体储层，且坡折带之下也发育各类三角洲砂体及浊积砂体等。

由于受水进时期沉积物退积作用的影响，在高位体系域时期，沉积物多发育于坡折带的上方，较少发育于坡折带的下方。鉴于此，在坡折带背景中，相对低位体系域而言，高位体系域砂体距离烃源岩相对较远，因而，坡折带中的低水位体系域更有利于岩性圈闭的发育。这种现象也解释了为什么柴西南地区低位体系域岩性油气藏比例要高于高位体系域。

2.2 坡折带对岩性圈闭的控制作用

由于不同类型坡折带具有各自不同的古地貌特征，相应地，也控制了不同类型岩性圈闭的发育，以下分别讨论构造坡折带、沉积坡折带以及侵蚀坡折带对岩性圈闭的控制作用。

2.2.1 构造坡折带对岩性圈闭的控制作用

构造坡折带多表现为同沉积构造的长期发育而造成构造一侧或两侧形成坡折，同沉积构造可以分为同沉积断裂和同沉积背斜，且两者均可以形成坡折，但以同沉积断裂形成的坡折带居多，由于断裂在沉积过程中不断活跃，导致断层两盘之间的断距不断增加，同时坡折的坡度也不断增加，并导致沉积物或砂体的不断加厚，这种坡折带容易造成湖盆边缘低水位期近岸三角洲扇体、或水下扇及湖盆底部低水位期浊积扇的发育，从而控制了三角洲河道砂体岩性圈闭、水下扇或浊积扇岩性圈闭的形成与发育。如柴西南七个泉断裂控制了七个泉地区低水位期(下干柴沟组下段)近岸水下扇体及浊积扇体的发育，因此也控制了该地区上倾尖灭岩性圈闭和地层超覆圈闭的发育，同时也控制了阿拉尔断裂外侧凹陷和红柳泉地区三角洲扇体及湖底扇的发育和岩性圈闭的形成(图1)。

2.2.2 沉积坡折带对岩性圈闭的控制作用

柴西南地区铁木里克—切克里克凹陷中存在较为明显的受沉积地形控制的坡折带(图2)，在坡折带下方，出现了明显的砂体或地层增厚现象，在坡折带之上的地段则地层明显减薄。因此，该类型坡折带在一定程度上控制了岩性圈闭的发育，在低水位时期，该坡折带对地层超覆圈闭、上倾岩性尖灭圈闭以及湖底扇岩性圈闭具有明显控制作用，且有利于这些圈闭的发育，在水进体系域时期，沉积坡折带易于形成超覆型地层圈闭和岩性尖灭圈闭。在高位体系域时期，沉积坡折带易于形成不整合遮挡圈闭和岩性上倾尖灭圈闭。因此，在下一步勘探过程中，值得进一步重视。

2.2.3 侵蚀坡折带对岩性圈闭的控制作用

在柴西南地区，也发育了一定的侵蚀坡折带，主要是由于喜山运动的发生导致研究区多数地区上升剥蚀，在剥蚀作用过程中形成了许多地形突变的坡折带(图1)，这些侵蚀坡折带最后被河道砂体充填，易于形成侵蚀谷岩性圈闭。

图2 七个泉地区岩性圈闭发育类型及成藏模式

2.2.4 多级坡折带对岩性地层圈闭的控制作用

柴西南铁木里克—切克里克凹陷中发育了三级坡折带(图1)，最靠近物源的上部坡折带属于侵蚀坡折带，下部为沉积坡折带，底部为断裂坡折带，这个三级坡折带由上而下分别控制了侵蚀谷圈闭、地层超覆圈闭和浊积扇圈闭的发育与分布，因此该坡折带是下一步研究区岩性圈闭勘探的重要区块。

3 坡折带背景下岩性圈闭有利区块预测

3.1 七个泉陡坡带

受阿尔金断裂的影响，在七个泉地区发育陡坡带，在陡坡带上发育了冲积扇—近岸水下扇沉积体系。七个泉近岸水下扇或与生油岩侧变接触或被包围在烃源岩中，其油源条件优越，因此，该陡坡带可形成砂体上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭、断裂－岩性复合圈闭及不整合遮挡地层圈闭，并通过不整合面和七个泉派生断裂作通道提供油源，由于陡坡带具有运移动力足的特点，因此，该近岸水下扇处在好的生储盖配置系统，易于形成岩性油气藏。目前发现的七30、七31井就是岩性油气藏(透镜状岩性油气藏)，七20井及七东1井就属于坡折带控制下的岩性及地层超覆圈闭。

该地区的圈闭类型主要有砂体上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭、断裂－岩性复合圈闭及不整合遮挡地层圈闭。圈闭发育层位为下干柴沟组下段、上干柴沟组及下油砂山组。该地区水下扇体系距离红狮生油凹陷很近，是油源的指向区，红狮凹陷具有2套(路乐河组、下干柴沟组下段)优质烃源岩(IA类原油)，上干柴沟组晚期开始排烃，并借助七个泉断裂作为油气运移通道，该断裂主体活动时间狮子沟组刚好是红狮凹陷(下、上油砂山组)烃源岩最大规模排烃时期，该时期也是油气成藏关键时期，油气运移进入高峰期，因此，该陡坡带易于形成岩性油气藏。

该区下干柴沟组下段储层以低孔低渗为主;上干柴沟组及下油砂山组储层以中—低孔特低渗为主，以II类储层为主，其次为Ⅴ、Ⅵ类。综合评价为有利(Ⅰ类)目标区。

3.2 红柳泉构造坡折带

受红柳泉断裂的影响，形成了红柳泉断鼻背斜构造，在该背斜构造的两侧发育了受其控制的2个坡折带(图3)，其中，断层西南侧坡折带较北东侧坡折带陡，这2个坡折带控制了红柳泉地区的岩性油气藏(如红参2井)。

图3 红柳泉地区岩性圈闭发育类型及成藏模式

下干柴沟组下段沉积时期，红柳泉地区发育了辫状河三角洲沉积体系，且以辫状河三角洲前缘沉积为特征，其河道砂体、席状砂发育，且经过湖水的充分淘洗，具有较好的物性。在基准面上升时期，前缘河道砂层与分流间湾泥岩或退积的浅湖泥岩交互沉积，加之坡折带的配合，易于形成岩性圈闭。更重要的是该三角洲体系和生油洼陷(红狮凹陷)距离很近，具有近水楼台的先天优势，此外，红柳泉断裂和七个泉断裂可以作为油气运移通道，因此，该沉积体系形成岩性油气藏的潜力很大。

该地区的圈闭类型主要有砂体上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭、断裂－岩性复合圈闭及不整合遮挡地层圈闭。圈闭发育层位为下干柴沟组下段。

该地区扇三角洲体系距离红狮生油洼陷很近，是油源的指向区，红狮凹陷具有2套(下干柴沟组下段、上段)优质烃源岩(IA类原油)，E3晚期开始排烃，借助红柳泉断裂作为油气运移通道，该断裂主体活动时间N11(下油砂山组)刚好是红狮凹陷(上干柴沟组)烃源岩进行最大规模排烃时期，此时期构造基本定型，异常压力开始出现，具备形成大规模油气藏的基本条件。

下干柴沟组下段储层以低孔低渗为主以Ⅱ类储层为主，其次为Ⅴ、Ⅵ类。综合评价为有利(Ⅰ类)目标区。

4 结论与认识

(1)将坡折带理论运用于研究区岩性圈闭的勘探，详细划分并论述了坡折带的类型及其对柴西南地区岩性圈闭的控制作用。

(2)坡折带对低水位体系域具有重要的控制作用;柴西南区铁木里克—切克里克凹陷三级坡折带由上而下分别控制了侵蚀谷圈闭、地层超覆圈闭和浊积扇圈闭的发育与分布。

(3)对坡折带背景下的岩性圈闭进行了预测与评价，认为七个泉陡坡带、红柳泉构造坡折带是研究区最有利岩性圈闭发育的区块。

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