庫車前陸沖斷帶突發(fā)構造發(fā)育特點

馮許魁，劉 軍，劉永雷，周紅波，3，谷永興，許建華

（1.成都理工大學 地球物理學院，成都610059；2.中國石油集團 東方地球物理公司，新疆 庫爾勒841001；3.西安石油大學，西安710065）

庫車前陸沖斷帶位于塔里木盆地北部，受劇烈構造運動的影響，尤其是中新世晚期以后，受天山的強烈擠壓，形成復雜的逆沖構造帶，以典型的中生界滑脫斷層和臺階狀逆斷層及其伴生的疊瓦狀斷層組合和復雜褶皺構造發(fā)育為特征［1－4］，使得區(qū)域構造異常復雜。

庫車地區(qū)為塔里木盆地構造型油氣藏最為富集的區(qū)域，具有油氣富集和構造復雜的雙重特性。為了厘清區(qū)域構造發(fā)育的特點及類型，前人做了大量研究工作；但多是針對強推覆作用下的疊瓦狀構造發(fā)育特點［5，6］，及強塑性層在構造發(fā)育及油氣成藏中的作用［7，8］。而最新的研究證明，庫車地區(qū)發(fā)育另外一種重要的構造類型——突發(fā)構造，該構造類型是克拉蘇區(qū)帶除典型的正沖疊瓦狀構造外另一種非常典型的構造類型?？碧綄嵺`表明，突發(fā)構造是該區(qū)最為優(yōu)質的油氣藏構造類型，目前發(fā)現的大型油氣藏，包括克拉2、克深8、克深9、博孜1等均為突發(fā)構造，與正沖疊瓦狀構造相比［9，10］，其具有裂縫發(fā)育程度高、側向封堵能力強、構造完整性好的優(yōu)勢，使之成為區(qū)域勘探及研究的重點圈閉類型，對油氣的勘探及開發(fā)有著極其重要的意義。而目前國內外還沒有針對突發(fā)構造其發(fā)育特點、發(fā)育規(guī)律及成藏優(yōu)勢的專門研究，鑒于突發(fā)構造這一特殊構造類型，優(yōu)越的成藏性能，本文重點研究突發(fā)構造的發(fā)育特點、發(fā)育規(guī)律及成藏特點。

1 突發(fā)構造發(fā)育特點

1.1 類型

克拉蘇區(qū)帶突發(fā)構造主要體現為2種形式，即破碎型突發(fā)構造和完整型突發(fā)構造（圖1）。破碎型突發(fā)構造主要發(fā)育在古隆起前緣，古隆起的阻擋及反沖作用是破碎型突發(fā)構造發(fā)育的最主要因素。當推覆源距古隆起位置較近時，受古隆起的阻擋，疊瓦狀推覆體向前發(fā)育受限，構造轉而向上發(fā)育，在古隆起前緣集中推高、破碎。破碎型突發(fā)構造內部小斷層異常發(fā)育，通常單個塊體規(guī)模較小，但構造整體由多個斷塊組成，形成一個整體的含油氣構造，其整體含油氣規(guī)模較大。破碎型突發(fā)構造主要發(fā)育在古隆起前緣，當山體距古隆起的位置相對較遠時，構造具有向前發(fā)育的空間，此時受前緣斷塊的反沖作用，發(fā)育完整型突發(fā)構造。該類型是克拉蘇構造帶最為常見的突發(fā)構造類型，其發(fā)育特點主要表現如下。

a.前緣斷塊的反沖作用為完整型突發(fā)構造發(fā)育的最主要因素，在反沖作用下，正沖式斷塊持續(xù)發(fā)育，形成突發(fā)構造；同時通過構造的突發(fā)性，應力得到釋放。構造主要體現為單一突發(fā)特性，不存在多個突發(fā)構造緊鄰的情況。

b.單個突發(fā)斷塊規(guī)模較大，面積多在30～90km2。其圈閉面積受卷入中生界剛性地層厚度影響極大，通常情況下，當中生界剛性地層越厚時，其斷塊規(guī)模越大，圈閉面積也越大。

c.構造表現為兩翼陡傾、核部平緩的態(tài)勢，通常兩翼地層傾角在30°～60°，而核部地層多為0°～15°。構造多體現為長軸狀窄背斜，其長寬比多在1∶5到1∶8之間。

圖1 突發(fā)構造類型Fig.1 The types of pop-up structure

d.通常與下伏斷塊斷距較大。且突發(fā)構造發(fā)育程度越高時，其沖起程度越高，與下伏斷塊斷距愈大，在緩階帶其斷距多為0.5～1km，陡階帶其斷距可達2km以上。

1.2 發(fā)育規(guī)律

突發(fā)構造發(fā)育的關鍵因素就是反沖作用，其中古隆起前緣反沖作用最為發(fā)育，因此破碎型突發(fā)構造在古隆起前緣集中發(fā)育。而完整型突發(fā)構造其反沖作用主要源于前緣斷塊的阻擋，隨機性更強，因此研究其發(fā)育規(guī)律難度較大。通過最新的研究認識到，盡管完整型突發(fā)構造發(fā)育具有偶發(fā)性，但同時也具有規(guī)律性，整體而言突發(fā)構造主要發(fā)育于以下3個區(qū)域。

營運資本是企業(yè)生存發(fā)展的重中之重，樂視15年以前多年流動負債超過流動資產，整體的營運資本情況不佳。應收賬款的逐年上漲以及無形資產占總資產比例未見下降，其現金比率水平較低，2014年甚至低至0.11這嚴重影響了樂視的營運能力，一定程度上增加了樂視的財務風險。同時流動負債比率2014年末近80%，提示短期償債能力相對較弱。在長期償債能力方面，樂視2013-2015年資產負債率遠高于同期同行業(yè)資產負債率平均水平(約30%)。

a.古隆起前緣（圖2-A）：構造向前發(fā)展受限，轉而向上發(fā)展，反沖作用異常強烈，構造破碎，主要發(fā)育破碎型突發(fā)構造，博孜地區(qū)為該類型構造發(fā)育的典型區(qū)域。

b.斷階隆升帶（圖2-B）：為構造劇烈隆升的部位，也是區(qū)域應力最為強烈的部位之一。受強烈的擠壓應力作用，在隆起帶前緣，通常發(fā)育有完整型突發(fā)構造，構造與下伏斷塊斷距較大，其發(fā)育程度相對也較高，大北地區(qū)是該類型構造發(fā)育的典型區(qū)域。

c.走滑斷裂帶（圖2-C）：走滑斷裂側翼也是突發(fā)構造易發(fā)部位，尤以克深區(qū)帶這一特點更為明顯。在克深區(qū)帶東側，存在一個大型邊界走滑斷裂，切割克拉蘇區(qū)帶與迪北、東秋區(qū)帶。受走滑斷裂強烈的反沖及牽引作用，斷裂西側存在多個完整型突發(fā)構造，克深8、克深12、克拉2均為該區(qū)域典型的完整型突發(fā)構造；同時，受走滑斷裂的牽引，在東段均有NEE向扭動特征。

2 突發(fā)構造發(fā)育機理

突發(fā)構造在庫車地區(qū)發(fā)育具有普遍性，博孜、大北、克深區(qū)段均發(fā)育有突發(fā)構造。突發(fā)構造多發(fā)性特點與區(qū)域的地層發(fā)育特征密不可分，各地層在突發(fā)構造發(fā)育過程中起的作用不盡相同，使得突發(fā)構造有著自身的發(fā)育機理及過程。

2.1 地層發(fā)育特征

庫車地區(qū)主要發(fā)育2套巨厚塑性地層，古近系庫姆格列木群膏鹽巖［11］和中生界煤系地層，目的層為夾持于2套塑性層之間的剛性地層（圖3）。

a.煤系地層：主要分布在中、下侏羅統(tǒng)及上三疊統(tǒng)［12］，多為河流、沼澤－湖泊相沉積，巖性以頁巖、砂質泥巖、黑色碳質泥巖及煤層為主，厚度為0.7～2.4km，是一套軟弱層，為該區(qū)的下滑脫層。

圖2 突發(fā)構造發(fā)育位置Fig.2 The development positions of pop-up structures

圖3 庫車地區(qū)地層綜合柱狀圖Fig.3 Stratigraphic column of the Kuqa area

b.剛性地層：由上侏羅統(tǒng)及白堊系組成，為一套陸相扇三角洲、濱淺湖相沉積，巖性以砂巖和砂泥巖互層為主［13，14］，是區(qū)域勘探的主要目的層，厚度約為0.6～2.6km。

c.膏鹽巖：主要發(fā)育在古近系庫姆格列木群，少部分地區(qū)發(fā)育在新近系吉迪克組，為一套潟湖相的蒸發(fā)巖，其巖性主要為大套的膏鹽巖夾薄層泥巖，塑性很強，為區(qū)域上滑脫效能最高的一套地層，受強塑性的作用，厚度變化劇烈，約為0.1～4km。

古近系庫姆格列木群膏鹽巖層具有分布范圍廣、厚度大、塑性強的特點，是區(qū)域的上滑脫層；中下侏羅統(tǒng)和三疊系煤系地層，具有從前陸向山前逐漸增厚的趨勢，是庫車地區(qū)的下滑脫層；區(qū)域勘探目的層為夾持在兩套塑性層之間的白堊系剛性地層。塑性地層對構造的發(fā)育及成藏起著極為重要的作用，是區(qū)域含油氣構造異常發(fā)育的主控因素。

2.2 塑性層在構造發(fā)育中的作用

庫車地區(qū)特殊的地層條件使得鹽下構造樣式非常特殊，即鹽下構造發(fā)育于2個滑脫層之間，其頂、底板均為半自由面，基于塑性滑脫層的流動、充填和支撐作用，使得克拉構造帶形成了疊瓦狀堆壘抬高的構造發(fā)育形態(tài)（圖4），這一構造發(fā)育特征是區(qū)域突發(fā)構造發(fā)育的基礎。2套塑性層由于其位置及滑脫性能的差異，在構造發(fā)育中所起的作用也不盡相同。

下滑脫層主要以中生界煤系地層為主并夾有泥巖、頁巖，厚度可達2km以上，位于構造下部，并受超高溫、超高壓的作用，內摩擦力及流動性相對較好，其對構造發(fā)育的控制作用主要表現為如下2點。

a.前驅作用：受山體的強擠壓作用，下滑脫層的塑性流動是構造發(fā)育的主要驅動因素，驅使構造不斷向前發(fā)展，從而形成疊瓦狀堆壘的形態(tài)。

b.充填推高作用：下滑脫層的塑性流動及隆升充填作用，促進了構造的向上發(fā)育，使得構造主體呈現出逐步隆升的態(tài)勢，局部受強烈的反作用力，發(fā)育突發(fā)構造。

上滑脫層主要以古近系膏鹽巖為主，局部夾有膏泥巖，最厚處可達4km以上，為區(qū)域內最優(yōu)良的塑性層。構造發(fā)育過程中，基于擠壓應力的作用，及自身強塑性的特點，使得膏鹽巖向兩翼流動避讓，并由于其原始沉積厚度大，使得構造有足夠發(fā)育的空間，從而促進了突發(fā)構造的持續(xù)發(fā)育；同時膏鹽巖的緩沖作用，保障了構造的相對完整，降低了構造的破碎程度。

2.3 突發(fā)構造發(fā)育過程

在2套塑性層及強擠壓應力的共同作用下，庫車地區(qū)中部形成了非常典型的疊瓦狀沖斷構造，同時受應力強度的影響，其構造發(fā)育程度具有很大的差異，使得區(qū)域構造主要形成了2種構造類型，即正沖的疊瓦狀構造和反沖的突發(fā)構造。突發(fā)構造與疊瓦狀構造具有極強的相關性，是疊瓦狀構造進一步發(fā)育的結果（圖5）。

圖4 庫車地區(qū)地質結構剖面Fig.4 The typical geological section of the Kuqa fold-thrush belt

圖5 突發(fā)構造發(fā)育過程Fig.5 The development process of a pop-up structure

受強擠壓應力的作用，構造在發(fā)育過程中，前緣優(yōu)先斷裂，并在推覆應力作用下逐次發(fā)育形成正沖疊瓦狀構造，構造具有前緣陡傾、后緣相對平緩的特征，前緣斷裂相對發(fā)育；隨著構造的持續(xù)發(fā)育，構造后緣繼而斷裂，基于擠壓應力的持續(xù)作用，構造向前、向上發(fā)育，形成突發(fā)構造。突發(fā)構造具有前緣、后緣斷裂均非常發(fā)育的特點，且其構造發(fā)育程度越高，裂縫越發(fā)育，與下伏地層斷距越大。

正沖疊瓦狀構造和突發(fā)構造是克拉蘇地區(qū)構造發(fā)育的2種最主要的形式，而它們又具有很大的相關性。正沖構造是疊瓦狀逆沖推覆態(tài)勢下構造發(fā)育的初級形式，隨著應力的進一步增強，構造繼續(xù)發(fā)育，則形成突發(fā)構造。正是由于突發(fā)構造的這一發(fā)育特點，使得疊瓦狀構造與突發(fā)構造存在轉換關系，而兩者也代表了構造發(fā)育的2個階段。

3 突發(fā)構造成藏優(yōu)勢

正沖式疊瓦狀構造和反沖式突發(fā)構造是庫車中部2種最為主要的構造發(fā)育模式，其構造發(fā)育模式及特點既有相關性，又有其各自的不同點，使得其成藏特點也各有不同。區(qū)域的勘探證實，突發(fā)構造與疊瓦狀構造相比，其成藏具有很大的優(yōu)勢，克拉2、克深8即為典型的突發(fā)構造，其成藏優(yōu)勢主要體現在以下3個方面（圖6）。

a.側向封堵能力強。正沖疊瓦狀構造其特點為前緣受膏鹽巖體包裹［15］，后緣與上覆斷塊體接觸，因此其前緣封堵能力強；而后緣封堵性受接觸塊體巖性影響極大，極易受上覆斷塊砂巖影響。突發(fā)構造由于前緣及后緣均受膏鹽巖體包裹，其側向封堵能力強，有效地增加了圈閉的含油氣面積。

b.兩翼和核部斷裂發(fā)育，對儲層有良好的改造作用。庫車中部鹽下構造為超低孔、超低滲儲層［16］，裂縫對儲層的改造作用在構造開發(fā)及產能建設中起著極為重要的作用。正沖式疊瓦狀構造前翼斷裂較發(fā)育，但構造核部及后翼的裂縫發(fā)育程度要弱于構造前翼；而突發(fā)構造是疊瓦狀構造進一步發(fā)育的結果，其裂縫發(fā)育的一個最主要特點就是構造兩翼及核部裂縫均非常發(fā)育，且核部多發(fā)育張性縫，對儲層改造效果好?？松?、克拉2號構造均為發(fā)育程度相對較高的突發(fā)構造，其高產井比例高的特點也證實突發(fā)構造裂縫發(fā)育的優(yōu)勢。

圖6 突發(fā)構造成藏優(yōu)勢Fig.6 Reservoir advantages of a pop-up structure

c.構造完整性好。突發(fā)構造為一突發(fā)塊體，以核部為基線，具有良好的對稱性，其兩翼回傾特征與正沖式疊瓦狀構造相比具有明顯的優(yōu)勢，尤其是后翼回傾特征，優(yōu)勢更為明顯。其構造完整性好、兩翼回傾特征明顯的特點，使之更易形成整裝油氣田。

4 結論

a.庫車地區(qū)的地層發(fā)育特征是形成區(qū)域雙滑脫構造模式的主要因素，古近系膏鹽巖和侏羅系煤系地層這2套厚度較大的塑性滑脫層的綜合作用，使得庫車地區(qū)形成了疊瓦狀推高的構造樣式，奠定了區(qū)域突發(fā)構造發(fā)育的基礎。

b.正沖式疊瓦狀構造與反沖式突發(fā)構造代表了克拉蘇區(qū)帶構造發(fā)育的2個階段，突發(fā)構造是正沖式疊瓦狀構造進一步發(fā)育的結果。

c.受古隆起的影響，庫車地區(qū)突發(fā)構造主要有2種形式，即破碎型突發(fā)構造和完整型突發(fā)構造。破碎型突發(fā)構造主要發(fā)育在古隆起前緣，完整型突發(fā)構造主要發(fā)育在構造隆升帶及走滑斷裂附近。

d.與正沖式疊瓦狀構造相比，突發(fā)構造具有側向封堵能力強、構造完整性好、核部及兩翼裂縫均非常發(fā)育的特點，且其裂縫發(fā)育程度與構造發(fā)育程度正相關，是區(qū)域最為優(yōu)質的油氣構造類型之一，其勘探前景及潛力巨大。

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