塔河桑南地区T74侵蚀面构造特征及演化研究

赖 冬

(成都理工大学，四川 成都 610059)

一个地区现今的构造样式通常是多期构造运动叠加的结果，而早期形成的构造样式可能被后期构造运动所改造，致使构造形态迥异。因此，在构造演化史恢复的基础上，明确不同时期动力学背景之后，再分析经过叠加、改造后的构造样式特征，对寻找有利于油气聚集的构造组合、沉积组合及成藏组合才更有意义[1]。

塔河桑南地区主要位于轮台县南，构造位置处于阿克库勒凸起的南部，顺托果勒低隆的北缘，西与哈拉哈塘凹陷相邻，东南与满加尔坳陷连接(图1)，是各大凹陷生成油气持续运移的指向

区和聚集区，具有良好的勘探前景[2-3]。研究区碳酸盐岩经历了多期构造运动的改造，对奥陶系储层产生了重要影响。首先，一间房组是塔河地区重要的油气产层，中下奥陶统顶面即T74界面的构造控制了岩溶储层的发育，对T74构造特征及其演化研究很有必要。其次，断裂对岩溶作用发育的强烈程度具有重要意义。不同时期的构造所产生的不整合面、断裂，对油气运移影响深远；同时对油气藏的保存也产生了影响。因此，通过T74界面的构造特征分析及其构造演化史的恢复，对寻找岩溶储层发育区，及塔河油田勘探向外围拓展具有重要意义。

图1 研究区构造位置图 Fig.1 Tectonic location map of study area

1 构造及断裂特征

研究区内T74侵蚀面现今总体表现为一个北东-南西走向，向南东倾斜的单斜构造。在研究区东南部埋深最大，超过了7150 m。由南东向北西，T74界面埋深逐渐减小，工区西北部埋深最浅，约为5400 m，研究区西北-东南埋深幅度相差1700 m以上(图2)。

T60反射层之下多为加里东中期和海西早期时形成的断裂，以逆断裂为主，且断距较小。穿过T74界面的断层的方向主要为NNE、NEE向，部分为近SN向，呈带状分布，发育在等值线较密集的地方，断裂以短轴状为主，一组方向的断裂多以雁列式排列(图2)。而T60反射层之上多发育正断层，在剖面上呈高角度，断层之间近似平行等间距排列，这些断裂多形成于海西晚期-印支期。

图2 T74界面现今构造图 Fig.2 Present tectonic map of the T74 erosion surface

2 构造演化研究

图3 AA'剖面构造演化过程(剖面位置见图1) Fig.3 Tectonic evolution of line AA'

选取工区一条南北向的地震剖面，通过层拉平技术来进行剖面演化分析，其演化过程具有以下特征：

志留系沉积前，受加里东中期Ⅱ、Ⅲ幕构造运动的影响，在加里东中期Ⅰ幕形成的T74侵蚀面逐渐南倾，抬升强度呈北强南弱。T70界面之上的地层遭受剥蚀，在北部上奥陶统剥蚀殆尽，且中下奥陶统部分地层也遭受剥蚀，剥蚀程度由北向南减弱(图3a)。

在志留系上泥盆统东河塘组沉积前，期间发生海西早期运动，这是对研究区影响最重要的一次构造运动。地壳持续抬升，研究区T74界面中部抬升明显，北部中下泥盆统、志留系剥蚀殆尽，早期奥陶系地层再次遭受一定剥蚀；向南剥蚀程度减弱，但仍只保留了部分志留系地层(图3b)。钻井显示，工区大多数地区缺失上泥盆统地层，表明在之后的海进期，研究区多数地方仍处于暴露状态，发生沉积间断。

三叠系沉积前，海西晚期运动使工区进一步抬升，而T74界面形态变化不大。这一时期研究区也遭受了严重剥蚀，钻井显示，构造高部位缺失早石炭世部分地层，而全区所有井都缺失了二叠系地层。T60界面以下地层保持南倾单斜形态，而T60界面以上地层南倾角度变小，抬升仍具有北强南弱的特点。这一时期还有一个重要的特征，即新生断裂发育，在构造高部位形成对冲构造样式(图3c)。

在印支-燕山运动时期，研究区继承了上一时期的构造特征，地层保存完好，缺失较少。在垂直构造主应力的方向产生了局部张性应力，因而发育一些正断层。这两期构造运动对T74界面几乎没有什么影响，T60界面以下仍为单斜构造，之上以小角度南倾，抬升保持了北强南弱的特征(图3d-e)。

喜山早期运动对研究区影响也不大，断层以正断层为主，构造样式为地堑。这一时期构造抬升强度开始发生变化，表现为南北整体抬升，新沉积的地层近于水平沉积(图3f)。

新近纪-至今，由于印度板块的嵌入，库车坳陷快速沉降，整个阿克库勒凸起向北发生翘倾。在研究区构造格局同样发生变化，T60界面界面以上明显向北倾，越往上北倾幅度越大，但对T60界面以下地层影响较小(图3g)。

3 构造演化与油气的关系

塔河地区奥陶系油气的分布不受构造圈闭的控制，而受缝洞系统发育和展布的控制[4]。而缝洞系统的分布与构造演化密切相关，如构造运动过程中形成的岩溶古地貌、不整合面、断裂系统等。中下奥陶统碳酸盐岩岩溶作用主要是与不整合面有关的古表生期岩溶，包括加里东中期、加里东晚期、海西早期岩溶。其中影响最大的为海西早期，其作用范围广、持续时间长、岩溶强度大，多发育大型岩溶洞穴[5-6]。研究区构造高部位的上奥陶统地层在这次运动中同样被剥蚀了部分，但中下奥陶统地层保存较为完好。

不整合面不仅控制岩溶储层的发育与分布，而且是油气运移的良好通道。此外，在多次构造运动作用下，形成了多期次、多组系、多方向的断裂系统，为大气水岩溶作用提供了垂向渗流通道。研究区岩溶储层有利分布区位于S113-S110-S112井区的断裂发育带，这些断裂的方向呈北北东向展布，初步认定为加里东中期形成的断裂。同时，这些断裂与不整合面共同为后期油气的运移提供了优势通道。

总体来看，塔河油田在加里东中期和海西早期整体处于岩溶斜坡相带，是有利的岩溶储层发育区。而研究区处于岩溶盆地向岩溶斜坡过渡的相带，同样具有发育岩溶储层的条件[7]。研究发现桑南地区西北部主要受海西早期岩溶的控制，而中部及东南主要受加里东中期岩溶的控制(图4)。

图4 塔河地区岩溶发育范围平面图(据中石化西北分公司勘探开发研究院，有修改) Fig.4 Plane map of karst development range in Tahe area

4 结论

(1)研究区现今T74侵蚀面为一个北东-南西走向，向南东倾斜的单斜构造，西北-东南累计抬升幅度相差1700 m以上。

(2)喜山期以前的古地貌为北高南低，之后表现为北低南高的地貌特征。不过，这种转变对中生代以前地层的影响较小。

(3)研究区T74侵蚀面在加里东中期Ⅲ幕运动后具有单斜雏形；海西早期运动是对研究区构造形态影响最大的一次运动，单斜形态基本定型；海西晚期-燕山期，研究区处于稳定抬升阶段；而喜山中晚期-至今，西北-东南高度差有所降低，形成T74侵蚀面现今的形态。

(4)从南北构造抬升强度来看，研究区具有以下特征：加里东中期-燕山中期，具有北强南弱的特征；燕山中期-喜山早期，具有南北整体抬升的特征；而喜山中期-至今，具有北弱南强的特征。这与不同时期区域构造应力场的转变有关。

(5)多期构造运动形成的不整合面、断裂系统、古地貌控制了奥陶系岩溶储层的发育。研究区西北部主要受海西早期岩溶的控制，而中部及东南主要受加里东中期岩溶的控制。