库车东地区前中生界不整合及其油气地质意义

韩 勇，杨子川，韩 强，王梦楠

中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐830011

引 言

不整合是指地层层序的间断，即先后沉积的地层之间缺失了一部分地层。不整合代表区域性的沉积间断或剥蚀事件，岩层长期遭受风化剥蚀、溶解淋滤后具备较好的储集物性，对油气侧向运移和聚集成藏非常有利。塔里木盆地的不整合对油气成藏有重要的控制作用[1-3]。

海西晚期运动是整个塔北地区最强烈的一期构造活动，其对应的前中生界不整合面T50成为整个塔北地区最重要的不整合面，对研究区的油气聚集与分布有着非常重要的控制作用。本文通过钻井和地震资料综合分析，总结库车东地区前中生界侵蚀面的结构特点和分布规律，分析不整合面对油气藏的控制作用，为研究区油气勘探提供思路。

1 地质背景

库车东地区位于雅克拉断凸东段。雅克拉断凸是塔里木盆地北部沙雅隆起的一个次级构造单元，该构造单元被轮台断裂和雅南断裂所夹持，南邻阿克库勒凸起，北邻库车拗陷，总体上为一近东西向的条带状断凸（图1）。雅克拉断凸构造演化经历了加里东中晚期缓慢隆升、海西期大幅抬升并遭受强烈剥蚀、印支期小幅抬升、燕山期—喜马拉雅早期弱伸展、喜马拉雅晚期定型多期构造运动[4-5]。库车东地区三维地震一次覆盖面积1 828.4 km2，区内发育轮台断裂和雅南断裂两大断裂带，由南向北跨越阿克库勒凸起、雅克拉断凸、库车拗陷多个构造单元，研究区内下古生界碳酸盐岩发育，有震旦系、寒武系、奥陶系[6-7]。

图1 研究区位置图Fig.1 Location of study area

海西晚期运动是整个塔北地区最强烈的一期构造活动，轮台断裂、雅南断裂强烈的挤压冲断导致雅克拉断凸大幅抬升，震旦系和古生界遭受强烈剥蚀，构造活动由西向东逐渐增强[8]，导致断凸东段前中生界碳酸盐岩地层被剥蚀殆尽。海西晚期运动是前中生界构造格局的主要形成时期，产生了库车东乃至塔北地区最醒目最重要的不整合面T50，其对研究区油气成藏有重要的控制作用。

2 不整合面的类型及分布

根据前中生界不整合的形成机制和形态特点，划分出4 种不整合类型：平行不整合、异常不整合、削截不整合、超覆不整合。

2.1 平行不整合

该类型不整合的形成是由于海西晚期地层整体抬升后未发生明显褶皱和倾斜，只是发生沉积间断和遭受风化剥蚀，又再次下降接受新的沉积。不整合面上下地层产状一致，界面上下地震波组与不整合面趋于平行（图2a）。

2.2 异常不整合

异常不整合又称非整合，代表沉积岩与变质岩或者岩浆岩之间的不整合[9]。海西晚期构造运动强烈，使得研究区雅克拉断凸部分震旦系和古生界大幅隆起后被剥蚀殆尽，变质岩基底出露地表遭受风化剥蚀，之后中生界碎屑岩沉积在变质岩基底之上，形成了异常不整合。在地震剖面上，T50之上反射波组特征清楚，连续性好，但T50之下则是空白反射或者杂乱发射，差异明显（图2b）。

2.3 削截不整合

古生界和震旦系在海西晚期抬升过程中形成单斜形态或者由于断层冲断形成褶皱，风化作用使地势高的地区遭受剥蚀，削蚀面呈水平形态或较低倾向，之后下降接受沉积而形成削截不整合。削截不整合上覆地层一般和不整合面走向一致，下伏地层呈较大角度与不整合面斜交（图2c）。

2.4 超覆不整合

海西晚期运动后，研究区形成南高北低的古地貌格局。随着湖平面不断上升，侏罗系和白垩系亚格列木组沿古斜坡由北向南上超沉积形成超覆不整合。其特征为：界面之上的反射波逐层向斜坡上端超覆尖灭（图2d）。超覆不整合与削截不整合的区别在于前者的界面反射波与下伏地层反射近于平行，而不是呈角度相交。

图2 库车东地区前中生界不整合类型Fig.2 Types of pre-Mesozoic unconformity in Kuchedong Area

3 不整合的分布规律

库车东三维跨越了阿克库勒凸起、雅克拉断凸、库车拗陷多个构造单元，不同地区由于构造活动强弱的差异发育不同类型的不整合。平行不整合分布在阿克库勒凸起，这是由于该区海西晚期构造运动相对较弱所致；异常不整合发育在雅克拉断凸部分，研究区内轮台断裂与雅南断裂之间均为异常不整合；削截不整合主要发育在库车拗陷南缘，与雅南断裂相伴生的逆冲断裂在海西晚期的活动不如前者强烈，导致断裂上盘震旦系和古生界部分剥蚀，之后被中生界覆盖形成削截不整合；超覆不整合也分布在库车拗陷南缘，范围较削截不整合要大，有时两种不整合上下叠置使前中生界不整合呈“上超下削”的形态（图3）。

4 不整合与油气藏的关系

4.1 与不整合有关的圈闭类型

图3 库车东地区前中生界不整合类型分布图Fig.3 Distribution map of different types of pre-Mesozoic unconformity in Kuchedong Area

不整合相关油气圈闭的形成主要与削截、超覆等不整合结构有密切关系。张厚福等将不整合相关圈闭分为不整合面之下的地层不整合遮挡油气藏和不整合面之上的地层超覆油气藏[10]。陈发景等将不整合相关的圈闭分为不整合面之上的河谷圈闭、超覆圈闭，将不整合面之下的圈闭分为谷翼圈闭、古地貌圈闭、被削截的单斜层和背斜圈闭[11]。综合分析后认为，库车东地区与T50不整合相关的圈闭类型有：

（1）不整合面之上的砂体超覆圈闭，侏罗系、亚格列木组砂体沿古斜坡由库车拗陷向雅克拉断凸逐渐超覆，沿库车拗陷边缘的侵蚀面沉积了储集性能较好的孔隙性砂体，之后水体加深，在砂层之上沉积了渗透性差的白垩系舒善河组泥岩。风化黏土层构成底板，其上为舒善河组泥岩封盖，从而形成砂体超覆圈闭（图4a）。

（2）不整合面之下的古潜山圈闭，雅克拉断凸前中生界潜山构造发育，有火成岩潜山、变质岩潜山和碳酸盐岩潜山[12]。库车东地区发育碳酸盐岩潜山圈闭和变质岩潜山圈闭。震旦系、寒武系和奥陶系等前中生界碳酸盐岩地层隆起遭受风化剥蚀、溶解淋滤，不整合面侵蚀地形的起伏形成了古隆起，之后下降被白垩系舒善河组泥岩覆盖，形成碳酸盐岩潜山圈闭（图4a）。碳酸盐岩受风化淋滤作用的影响容易形成大量的裂缝和溶蚀孔洞，极大改善了储层的储集性能，因此该类圈闭有良好的勘探前景。海西晚期断凸上的震旦系和古生界被全部剥蚀，变质岩基底出露遭受剥蚀，风化淋滤作用改善了变质岩的储集性能，之后下降被舒善河组泥岩所覆盖形成变质岩潜山圈闭（图4b）。

图4 与不整合面有关的圈闭Fig.4 Unconformity related trap

4.2 油气运移

不整合既改善了储层条件，在不整合面上下形成大量圈闭，也可作为油气运移的有利通道[13]。综合研究表明，研究区的油气主要来自北部库车拗陷三叠—侏罗系湖湘烃源岩。生油岩在喜马拉雅早期进入生油窗，喜马拉雅晚期至今仍处于生烃高峰期。邻区阳l 井侏罗系钻遇一套深灰色、灰色泥岩和黑色碳质泥岩，其有机碳含量达2.90%～5.53%，为一套好—很好生油岩，其煤层的Ro为0.90%～1.13%，处于成熟生油阶段。

雅克拉断凸是一个长期发育的古隆起，中生代以来由北向南单斜上倾的区域构造面貌使其成为库车拗陷油气运移的长期指向区。前中生界不整合作为一长期发育的大型区域性不整合面，垂向上紧靠生油层，成为油气侧向运移的有利通道。

库车拗陷三叠—侏罗系生油岩在喜马拉雅早期进入生油窗，油气沿前中生界不整合面由拗陷中心向南运移，进入与不整合面有关的圈闭后形成一系列油气藏，如地层超覆油气藏（DG2 井）、潜山油气藏。

5 结 论

（1）前中生界不整合是一长期发育的重要不整合面，根据不整合的形态和成因机制将其划分为平行不整合、异常不整合、削截不整合和超覆不整合。

（2）平行不整合分布在阿克库勒凸起，异常不整合发育在雅克拉断凸东段，削截不整合与超覆不整合均分布在库车拗陷南缘，局部地区两种不整合上下叠置使得不整合呈“上超下削”的形态。

（3）前中生界不整合作为油气运移的重要通道，其上下可形成多种类型的圈闭，来自库车拗陷的油气沿不整合向南运移进入不整合相关圈闭后形成油气藏。

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