擠壓盆地中斷裂三段式構(gòu)造特征——以柴達木盆地阿拉爾斷裂為例

張津?qū)帲瑥埥鸸?，吳春燕，?強

(西北大學(xué) 大陸動力學(xué)國家重點實驗室/地質(zhì)學(xué)系，陜西 西安710069)

阿拉爾斷裂位于柴達木盆地西部南區(qū)(簡稱柴西南)，據(jù)柴西南所發(fā)現(xiàn)的油氣田分布特征來看，尕斯庫勒、躍進二號、躍西、躍東及扎哈泉等油田均分布于阿拉爾斷裂上、下盤地層。但是前人針對阿拉爾斷裂研究較少，由于阿拉爾斷裂對油氣勘探開發(fā)的重要性，本文對阿拉爾斷裂的構(gòu)造及其演化進行分析探討。

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

阿拉爾斷裂，西起茫崖鎮(zhèn)，東至躍東構(gòu)造以東，其南為昆北斷陷，是一條北西西－近南北向的二級斷裂，斷裂的延伸長度可達76 km。阿拉爾斷裂上下盤地層的基底為古生代褶皺基底和元古代結(jié)晶基底組成的雙重基底結(jié)構(gòu)［5－8］。沉積地層主要發(fā)育中新生代地層，其中中生界較薄，主要為侏羅系上統(tǒng)(J3)和白堊系(K);新生界經(jīng)劃分、對比后自下而上為路樂河組(E1+2)、下干柴溝組下段(E31)和上段(E32)、上干柴溝組(N1)、下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)、獅子溝組(N23)和七個泉組(Q1+2)。

2 阿拉爾斷裂構(gòu)造特征

根據(jù)斷裂的幾何學(xué)特征、斷開的層位及兩盤地層配置關(guān)系，筆者將阿拉爾斷裂分為三段:

2.1 阿拉爾斷裂西段

阿拉爾斷裂西段起于茫崖鎮(zhèn)東南部至切西地震工區(qū)L900處，走向為北西西，傾向南西，傾角61.6°～76°，垂向斷距自西向東變大，從296 m增加到4 575 m。阿拉爾斷裂西段斷面兩側(cè)地層具有差異性，其上盤為侏羅系上段、白堊系、新近系及第四系地層，古近系地層整體缺失;其下盤侏羅系上段、白堊系、古近系、新近系及第四系地層齊全(見圖1)。上盤地層抬升向東逐漸強烈，其西端下盤地層自下油砂山組(N21)的下部地層橫向上與上盤基巖地層接觸，到了西段的東端，上盤基巖地層抬升至下盤獅子溝組(N23)地層。

2.2 阿拉爾斷裂中段

阿拉爾斷裂中段起于躍進地震工區(qū)L545至L1100處，為北西走向，南西傾向，傾角有上大下小的特點，上部地層傾角為 45°～53.4°，下部地層 29.1°～33.2°，斷裂傾角變化的分界線為下盤地層與上盤基巖地層的界線。

圖1 阿拉爾斷裂分段平面圖

阿拉爾斷裂中段斷面兩側(cè)地層上下盤地層基本齊全，上盤地層的抬升強度有向東逐漸減小的趨勢，斷裂中段西端上盤基巖地層抬升至下盤獅子溝組(N23)地層，斷裂中段東端上盤基巖地層抬升至下盤下油砂山組(N21)地層下盤地層。

2.3 阿拉爾斷裂東段

阿拉爾斷裂自西向東延伸至躍進地震工區(qū)L1100處走向上發(fā)生扭轉(zhuǎn)為近南北向，直至斷裂南端連接XIII號斷裂。阿拉爾斷裂的近南北走向段為斷裂的東段。傾角上大下小，上部地層傾角約為53.1°，下部地層28.9°左右，斷裂傾角變化的分界線為下盤地層與上盤基巖地層的界線。垂向斷距250 m左右。斷面頂端埋深由北向南減小，從745 m下降至2 995 m。

阿拉爾斷裂東段斷開地層為中生界及新生界古近系，新近系未見斷開。東段斷面兩側(cè)地層齊全。值得注意的是，阿拉爾斷裂東段斷面的形態(tài)與斷開層位與西面緊鄰的躍東斷裂相似。躍東斷裂的走向、傾向、傾角及斷距與阿拉爾斷裂東段相同基本一致。

3 阿拉爾斷裂構(gòu)造演化分析

根據(jù)地震剖面顯示，阿拉爾斷裂上盤有較大幅度的基底卷入特征，上下盤基底垂向距離達到了4575m，說明其基底存在一條深大斷裂，而阿拉爾斷裂為這條深大斷裂在沉積巖地層中的延續(xù)。

阿拉爾斷裂西段的上盤古近系缺失，說明截至古近紀為止斷裂東段發(fā)生過強烈的抬升，與斷裂的東段對比，可以證明其應(yīng)力方向為西向，而與斷裂中段連接并位于其下盤的III號斷裂，應(yīng)力方向為東向;斷裂中段古近系地層齊全并且上盤地層厚度小于下盤地層厚度，說明斷裂在各時期均發(fā)生擠壓運動。這便有力的證實了，阿拉爾斷裂在古近紀為一條走滑－擠壓性質(zhì)的斷裂。

阿拉爾斷裂西段新近系上盤地層存在且小于下盤地層，斷裂東段在這個時期消失，與之對應(yīng)，斷裂中段下盤的III號斷裂也在這個時期不存在，而斷裂中段新近系地層齊全并且上盤地層小于下盤地層，因此可以證實在新近紀阿拉爾斷裂停止走滑運動，為一條主應(yīng)力向北的擠壓斷裂。另外斷裂西段的傾角較大，斷面近垂直，說明斷裂末端擠壓應(yīng)力較小，主要以近垂直抬升為主。

4 結(jié)語

阿拉爾斷裂根據(jù)其幾何學(xué)特征、斷開的層位及兩盤地層配置關(guān)系的不同，可以分為西段、中段和東段三段。斷裂三段的走向、傾向、傾角、斷距及斷開的層位各不相同。在擠壓盆地中斷裂的分段式構(gòu)造特征普遍存在。

阿拉爾斷裂為基底深大斷裂的延續(xù)，在中新生代的演化可以分為兩個階段:第一個階段為中生代末期至新生代古近紀末，這個階段為走滑－擠壓階段;第二個階段為新生代新近紀初至第四紀，這個階段為擠壓抬升階段。也正是由于兩個演化階段致使斷裂具有分段性。

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