柴达木盆地西部地区构造分区及构造演化研究进展

吴萌萌 ，岳祯奇 ，孟子圆 ，王婉君 ，张津宁

（1.西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069；2.中国石油长庆油田分公司第十一采油厂，陕西西安 710000；3.中国石油大港油田，天津 300280）

柴达木盆地位于青藏高原东北部，周边被阿尔金断裂带、祁连山构造带和东昆仑构造带三大主要构造带所围限，为我国中新生代大型叠合盆地。自新生代以来，在昆仑山逆冲推覆和阿尔金断裂左旋走滑的共同作用下，柴达木盆地西部地区（以下简称柴西地区）形成了多期、多旋回的复杂构造格局。合理划分柴西地区的构造单元，并在此基础上研究该地区的沉积构造演化，对于揭示柴西地区油气藏聚集及分布规律，进而指导油气勘探具有重要意义。

1 构造单元的划分原则

构造单元的命名包括名称的地理属性和构造属性，地理属性即表示该构造单元大致的地理位置，构造属性则表示该构造单元具备的构造特征[1]。其中构造单元在纵向上按照规模大小可划分为三个等级，即一级构造、二级构造和三级构造，前人（张国良等，2001）对此也进行了一些研究，并对相应的等级明确提出了定义（见表1）。其中一级构造是盆地最高一级的构造，都是由于盆地基底起伏而形成；二级构造则是从一级构造中分化出来的次级单元；三级构造是盆地发育的小型构造包括背斜、向斜、断层按一定规律成群或成带展布，这些群和带通称为三级构造，油气的区域性运聚受控于三级构造。依据各级构造单元的定义，可将构造单元横向上整体划分为正向构造和负向构造，其中正向构造包括一级隆起、二级凸起和三级构造带，负向构造包括一级坳陷、二级凹陷和三级洼陷。

2 构造单元的划分依据及划分方案

2.1 划分依据

合理划分盆地构造单元能够清楚认识该区内部基本构造特征，明确基础地质认识，对建立该区合理的油气成藏格架，预测有利区带有着重要意义。前人提出了多种构造单元划分依据，主要有以下几点。

2.1.1 基底特征与岩性分布 盆地基底岩性及形态上的差异直接控制着后期沉积物的分布方式，并且与盆内的构造形变有直接关系。由于基底结构的不同以及构造活动的差异性造成盆地沉积沉降时的速率不同，成为划分一级构造单元的重要因素[2]。

柴西地区沉积面积大，基底整体埋深较深，表现为中间低、周缘高的特点。依据柴西地区岩性的分布范围，可将西区基岩自北向南划分为柴西北、中部以及柴西南三个区域。其中，柴西北区基底以古生代浅-未变质岩和元古界变质岩为主，中部地区以古生代末浅变质岩为主，西南地区以海西期花岗岩、古生代变质岩和元古界变质岩为主（见图1）。

2.1.2 断裂特征 盆内和盆缘的基底深大断裂控制形成盆地坳-隆相间格局及区域构造格架，除深大断裂外的次级断裂也可作为划分次级构造单元的重要依据。不同规模的断裂成为划分不同级别构造单元的依据。

柴西地区基底主要存在两组大断裂，分别为西南部的昆仑山北缘断裂和西北部的阿尔金南缘断裂。这些边界断裂深切基底，规模大，切穿地层多，成为分割盆地一级构造单元的重要依据。在这些控制性断裂的作用下，盆内主要发育昆北断裂、阿拉尔断裂、XI号断裂、英北断裂、坪东断裂、红柳泉断裂、鄂东断裂等一系列二级主干断裂。江波[3]（2005）认为昆北断裂为喜山运动作用下形成的山前压扭性逆冲断裂，阿尔金断裂为上新世末以来强烈活动的左行走滑断裂；而XI号断裂、英北断裂为早第三纪以来控制盆地构造沉降的控盆断裂。这些二级断裂成为柴西地区二级构造单元划分的重要因素。柴达木盆地断裂在平面表现出南北分带、东西分区的特征，而柴西地区受多期构造活动影响，断裂特征较为复杂，在平面上也表现出明显的分带性，呈现出一定的规律，为二级构造单元的划分提供依据。

2.1.3 构造样式 盆地内在同一时期或同一应力背景下产生具有类似成因的构造组合、构造样式的平面展布也为构造分区的划分提供了依据。自喜山运动以来，柴西地区经历多期构造变形，形成多种类型的构造样式。毛治国等[4]（2005）依据基底卷入程度将柴西地区的构造样式划分为基地卷入型和盖层滑脱型。根据其变形特征将基底卷入型构造样式进一步划分为冲断构造、扭动构造、冲起构造、生长背斜和伸展构造；将盖层滑脱型构造样式划分为滑脱背斜和生长背斜。柴西地区构造特征以断裂构造和褶皱构造为主，构造样式复杂，由于相似基底受到区域应力作用时，发育成因性质相似的构造类型，在平面展布上具有一定的规律性，成为划分构造分区的重要因素[5，6]。

表1 含油气盆地构造单元分级综合表（据张国良等，2001修改）

图1 柴西地区基岩岩性分布图

2.1.4 沉积中心迁移规律 早侏罗世至中侏罗世期间，柴达木盆地为处于拉伸环境下的伸展断陷-坳陷盆地，沉积、沉降中心整体由西往东迁移，从晚侏罗世至白垩纪，盆地从挤压坳陷阶段发展至挤压隆升阶段，此时盆地的沉积、沉降中心位于柴北缘及阿尔金山前，沉积厚度大；自第三纪以来，盆地进入整体挤压坳陷阶段；在第四纪期间发生挤压反转，古近纪时期盆地沉积主体位于柴西地区，新近系至第四系的沉积主体则迁移至柴东。第三系、第四系的沉积厚度、沉积中心和沉降中心的迁移变化及沉降幅度差异为柴西地区及柴东地区二级构造单元划分提供了重要依据[7，8]。

2.2 划分方案

江波[3]（2005）依据柴西地区的基底性质及第三系构造特征，结合隆坳分布特点，将柴西地区划分出三个一级构造单元，分别为昆北断阶、茫崖坳陷和大风山低隆起。其中，昆北断阶可进一步划分为铁木里克凸起、切克里克凹陷、阿拉尔背斜带、乌南绿草滩背斜带、东柴山段背斜以及红柳泉、跃进一号背斜带六个二级构造单元；茫崖坳陷划分为七个泉断鼻带、红狮凹陷、狮子沟油砂山背斜带、干柴沟红沟子断鼻带、英雄岭凹陷、茫崖背斜带、黄石凸起、油泉子背斜带、油墩子背斜带、南翼山背斜带共十个二级构造单元；大风山低隆起划分为小梁山凹陷、碱山背斜带、尖顶山背斜带、大风山背斜带四个二级构造单元。

李文龙[9]（2012）依据柴西地区基地起伏与岩性特征、基底断裂特征、盖层沉积物特征、构造样式的分布将柴西地区构造单元划分为昆北断隆、柴西坳陷两个一级构造单元及十三个二级构造单元。其中，昆北断隆可进一步划分为铁木里克断阶带、七个泉-油砂山断展背斜带、东柴山构造带、黄石-红盘鼻状构造带；柴西坳陷可划分出三个亚一级构造单元，分别为：茫崖凹陷、大风山鼻凸和一里坪凹陷，其中将茫崖凹陷划分为狮子沟-小沙坪构造带、干柴沟-落燕山雁列背斜带、咸水泉-油墩子雁列构造带、斧头山-弯梁背冲背斜带、南翼山-碱石山雁列背斜带五个二级构造单元；将大风山鼻凸划分出月牙山-大风山背斜带和东坪-碱山背斜带两个二级构造单元；将一里坪凹陷划分为红三旱三号-四号断展背斜带和鄂博梁I号-II号逆冲叠瓦构造带两个二级构造单元。

3 构造演化研究现状

徐凤银等[8]（2006）研究认为柴达木盆地中、新生代构造演化分为四个阶段，分别为早侏罗世至中侏罗世的伸展断陷-坳陷阶段，盆地整体上以伸展构造背景下的坳陷为主要特征；晚侏罗世至早白垩世，盆地以挤压坳陷为主，到晚白垩世进入挤压隆升阶段；自古新世至中新世早期，盆地整体表现为挤压坳陷，受局部断裂影响，柴西地区局部处于走滑拉分的弱断陷阶段；中新世晚期至第四纪，盆地以挤压反转为主要特征。

吴光大等[10]（2006）综合分析盆地各时期沉积及构造特征，结合区域构造演化史，利用现代大地构造理论将盆地中、新生代沉积构造演化分为五个阶段，即早侏罗世至中侏罗世盆地处于伸展断陷阶段；晚侏罗世至白垩纪盆地受到挤压发生反转；古近纪时期发展为弱断陷；新近纪时期，自中新世至上新世早期盆地处于坳陷阶段，上新世晚期至全新世盆地再次受到挤压产生反转。

王桂宏等[11]（2006）研究认为受早期喜马拉雅运动的影响，在阿尔金断裂、北昆仑断裂和柴北缘断裂的共同作用下，盆地形成三个沉积、沉降中心，中喜马拉雅运动开始后，盆地整体转变为坳陷，此时沉积中心与沉降中心趋于一致，第四纪的盆地受控于晚喜马拉雅运动的走滑断裂，盆地属于单型盆地。

4 存在问题

经过大量文献调研，发现众多学者对盆地进行构造单元划分时多依据盆地基底性质、断裂特征及盆地沉积演化特征。项目组实际工作中发现，在盆地构造演化的背景及控制下，将主力烃源岩层的构造低部位与构造高部位相结合进行构造单元的划分，更能加强源岩与已发现油藏分布的相关性，明确油气运聚模式，从而更清晰预测有利区带。