库车坳陷秋里塔格构造带构造变形控制因素及分段特征

2016-08-24李建锋谷永兴刘永雷

石油地质与工程 2016年4期

关键词：盐岩塔格库车

李建锋，谷永兴，刘永雷，黎　丽，刘　军，曾　鸿

(1.西安石油大学，陕西西安 710065；2.中国石油东方地球物理公司)

库车坳陷秋里塔格构造带构造变形控制因素及分段特征

李建锋1,2，谷永兴2，刘永雷2，黎丽2，刘军2，曾鸿2

(1.西安石油大学，陕西西安 710065；2.中国石油东方地球物理公司)

秋里塔格构造带是库车坳陷最重要的油气接替勘探领域，受古隆起控制，中生界沉积变化快，南天山冲断体系构造发育空间受限，两套滑脱层分布差异大，东、西两段构造变形特征明显不同。依据构造样式和油气勘探特点差异，秋里塔格构造带可分为两大段——西秋段和东秋段，可进一步细分为五小段——佳木段、西秋西段、西秋东段、东秋段和迪那段，不同段的油气勘探方向不同。

库车坳陷；秋里塔格构造带；滑脱构造；披覆构造

秋里塔格构造带位于库车坳陷南缘，北接拜城凹陷-依奇克里克构造带，南与塔北隆起-阳霞坳陷毗连，横向上介于温宿凸起与吐格尔明构造带之间。区带整体呈北东东走向，东西长约300 km，南北宽8～17 km，地表海拔1 200～2 500 m，勘探面积约4 500 km2。以往根据地表特征，将秋里塔格分为东秋和西秋两段。结构上，秋里塔格构造带位于塔北隆起与克拉苏富油气区带之间(图1)，南北两侧均已形成规模油气产能区，东段已经发现迪那气田，油气勘探潜力巨大，是库车地区最重要的勘探接替区带。由于地表复杂、山体高陡、地震资料品质差、区带结构变化快，研究难度大，成为制约秋里塔格构造带油气勘探的重要因素[1-2]。

本文在前人研究基础上，通过构造变形控制因素分析，依据构造样式和勘探特点差异，对秋里塔格构造带进行区段划分，明确不同区段油气勘探方向。

图1　秋里塔格构造带位置

1　控制因素

1.1古隆起控制了中生界沉积，限制了南天山冲断体系构造发育空间

库车坳陷主要勘探目的层为中生界，受古隆起控制(图2)，秋里塔格构造带中生界沉积背景变化快：西秋段处于古隆起及其斜坡部位，侏罗系-三叠系向西逐渐超覆尖灭，白垩系在古隆起高部位缺失；东秋段处于沉积湖盆斜坡部位，侏罗系-三叠系沉积迅速加厚，向东逐渐减薄相变，白垩系分布稳定(中生界分布特征详见其他资料，本文不再详细阐述)。作为库车坳陷主要烃源岩和构造变形下滑脱层，侏罗系-三叠系分布对秋里塔格构造带至关重要；作为库车坳陷主要储集层，白垩系分布决定了秋里塔格构造带勘探目的层差异。

库车坳陷构造变形主要受控于南天山挤压推覆作用，由于南缘古隆起阻挡作用，南天山冲断体系构造发育空间受到限制，秋里塔格构造带总体属于南天山冲断变形体系前缘，西段部分处于古隆起之上，整个构造带不同部位受构造发育空间影响不同：西段构造发育空间较小，挤压相对强烈；中段构造发育空间相对较大，挤压相对较弱；东段构造发育空间再次收窄，挤压强烈(图2)。构造发育空间变化对秋里塔格构造带构造样式变化有着重要影响。

图2　库车坳陷中生界沉积前古背景

1.2滑脱层分布差异决定了构造变形特点不同

众所周知，库车坳陷的构造变形及油气成藏与两套滑脱层关系密切，下滑脱层(三叠系、侏罗系煤层)的分布及厚度主要影响着构造样式的变化，上滑脱层(古近系膏盐岩和吉迪克组膏盐岩)则对油气封存起着至关重要的作用[3]。

地震研究表明，下滑脱层在西秋段古隆起高部位基本缺失，在西秋东段逐渐发育，并在东秋段加厚至2 000 m以上，向东再次减薄(图3)，这使得西秋西段不具备滑脱条件，构造变形表现以逆冲推复和基底隆升为主[7-8]；西秋东段下滑脱开始发挥拆离面作用，构造变形逐渐过渡为前缘滑脱变形；东秋段下滑脱层充分发挥作用，构造变形表现为滑脱叠瓦状推覆隆升[9-12]；迪那段滑脱层性能逐渐变差(沉积相变，煤层比例减小)，构造变形表现为基底卷入式逆冲推覆。下滑脱层变化是秋里塔格构造带构造样式变化的关键因素。

另一方面，上滑脱层在西秋段、东秋段之间由古近系膏盐岩转换为吉迪克组膏盐岩(图3)，两套膏盐岩厚度及性能的差异成为秋里塔格构造带南北向挤压变形发生扭动的重要因素之一，也是秋里塔格构造带浅层构造样式变化多样的关键因素。

图3　库车坳陷下滑脱层与上滑脱层厚度分布范围叠合图

2　分段特征

2.1秋里塔格构造带发育五种构造样式

秋里塔格构造带构造变形明显具有垂向三分性，可划分为上、中、下三个构造变形层，即膏盐岩之上浅层被动顶板滑脱变形、膏盐岩塑性流动堆积和膏盐岩之下隆升、逆冲、滑脱变形[1，3，13]。其中，除了中间构造层膏盐岩塑性流动堆积外，上、下两个构造层变形特征均具有明显分段性。大量构造研究表明，受上述控制因素共同作用，秋里塔格构造带自西向东发育五种不同的构造样式(图4)，依次可划分为：佳木段、西秋西段、西秋东段、东秋段和迪那段。

佳木段特征为：处于古隆起高部位，中生界基本缺失，膏盐岩之下高角度逆冲断层断穿古隆起，形成寒武系潜山构造；膏盐岩之上南翼地层俯冲于北翼地层之下，北翼地层被动滑脱抬升变形[10]。西秋西段特征为：处于古隆起斜坡部位，中生界部分沉积，膏盐岩之下基底垂直隆升，形成寒武系-奥陶系潜山构造和白垩系披覆构造；膏盐岩之上浅层两组被动顶板滑脱断裂形成了两排地表山体，之间发育山间洼陷[9-10]。西秋东段特征为：古隆起消亡，中生界加厚，膏盐岩之下发育前缘滑脱构造；膏盐岩之上浅层北翼地层俯冲于南翼地层之下，南翼地层被动滑脱抬升变形[2-6]。东秋段特征为：接近沉积中心，中生界进一步加厚，膏盐岩发生转变，膏盐岩之下发育多排滑脱叠瓦状构造，整体抬升高；膏盐岩之上浅层与西秋东段相似。迪那段特征为：半深湖 - 滨浅湖沉积，中生界沉积减薄相变，构造发育空间变窄，膏盐岩之下发育基底卷入逆冲单排构造；膏盐岩之上浅层南翼地层俯冲于北翼地层之下，北翼地层被动滑脱抬升变形[4]。

2.2秋里塔格构造带圈闭特征和储、盖条件差异决定了油气勘探方向不同

经过反复落实，秋里塔格构造带盐下构造基本反映了上述五种构造样式形成的圈闭规律(图5)：佳木段古近系膏盐岩直接覆盖于寒武系碳酸盐潜山之上，形成一系列古潜山圈闭，平面上呈“辫状”展布，以潜山油气藏勘探为主；西秋西段侏罗系-三叠系基本缺失，白垩系发育，白垩系舒善河组泥岩是寒武-奥陶系碳酸盐潜山良好盖层，主要发育两排古潜山断块圈闭和白垩系披覆断鼻圈闭，以复合油气藏勘探为主；西秋东段古隆起消亡，中生界加厚，主要发育一排白垩系背斜圈闭，平面上呈北北东向展布，与克深地区类似，以底水块状砂岩气藏勘探为主；东秋段古近系膏盐岩开始发生相变，砂岩增多，苏维依组砂岩开始发育，吉迪克组膏盐岩成为主力盖层，发育两至三排白垩系背斜、断背斜圈闭，平面上呈“弧形”展布，以上部层状边水、下部底水块状气藏勘探为主；迪那段发育单白垩系背斜圈闭，平面上呈“线性”展布，已发现迪那气藏[12，14]。

图4　秋里塔格构造带不同区段构造样式

图5　秋里塔格构造带古近系地面构造

3　结论

秋里塔格构造带构造变形受古隆起及两套滑脱层分布控制，发育五种构造样式，结合储、盖条件可划分为佳木段、西秋西段、西秋东段、东秋段、迪那段，其中，佳木段以寒武系碳酸盐潜山圈闭为主要勘探类型；西秋西段以寒武系-奥陶系碳酸盐潜山和白垩系披覆构造为主要勘探类型；西秋东段以单排白垩系滑脱背斜为主要勘探类型；东秋段以白垩系-库姆格列姆群底砂岩多排滑脱叠瓦状背斜构造为主要勘探类型；迪那段已经发现迪那气田。

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