柴達木盆地構(gòu)造單元劃分研究現(xiàn)狀

韓天恒，蘇　秦

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

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柴達木盆地構(gòu)造單元劃分研究現(xiàn)狀

韓天恒，蘇秦

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

[摘要]通過劃分盆地構(gòu)造單元可以明確現(xiàn)今構(gòu)造的隆坳格局及盆地各構(gòu)造單元分布特征，對油氣勘探具有重要的指導意義。在研究柴達木盆地油氣田分布特征的基礎上，總結(jié)前人對柴達木盆地構(gòu)造單元劃分的依據(jù)及方案，發(fā)現(xiàn)將生油巖與油氣圈閉相聯(lián)系，將構(gòu)造低點與高點相結(jié)合來劃分柴達木盆地的構(gòu)造單元，可以加強二級構(gòu)造單元與油氣田分布特征的聯(lián)系，更能明確烴源巖、油氣圈閉及其運移聚集模式，從而更有利于指導油氣勘探。

[關(guān)鍵詞]構(gòu)造單元劃分；油氣分布特征；柴達木盆地

構(gòu)造單元的劃分是盆地沉積特征及構(gòu)造演化分析、油氣成藏模式研究、富集區(qū)帶預測等油氣勘探部署工作的基礎和前提。該項研究工作綜合性強，涉及到構(gòu)造地質(zhì)學、沉積學、石油地質(zhì)學等學科。由于盆地構(gòu)造格局是控制油氣運聚成藏的關(guān)鍵因素，因此其在含油氣盆地分析中具有重要的地質(zhì)理論意義及勘探指導意義，簡單、合理的劃分方案有利于正確認識油氣的形成和分布規(guī)律，明確油氣勘探目標從而更好開展勘探部署。

1柴達木盆地構(gòu)造單元劃分主要依據(jù)

前人對柴達木盆地構(gòu)造分區(qū)依據(jù)雖各有側(cè)重，略有分歧，但是主要依據(jù)有以下幾點。

1.1基巖巖性、分布范圍及基底起伏

1.1.1基巖巖性及分布范圍

由于基巖是形成不同構(gòu)造區(qū)塊的物質(zhì)基礎，當盆地處于擠壓應力狀態(tài)時，不同區(qū)塊將會發(fā)生形變，其基底的巖性組合和展布特征會影響盆地內(nèi)構(gòu)造區(qū)塊的形變和沉降速率。目前對于柴達木盆地基巖巖性和基底結(jié)構(gòu)的認識仍眾說紛紜，但可以確定的是基底縱、橫向分布不均一，不同地區(qū)基巖巖性分布特征差異較大，具有明顯的分區(qū)性，并且其分界線清晰明朗[1]。

1.1.2基底起伏特征

由于基底的起伏形態(tài)將直接影響其上覆巖層沉積建造的發(fā)育及厚度的變化，因此其可作為一級構(gòu)造單元劃分的重要依據(jù)。在一級構(gòu)造單元內(nèi)，根據(jù)基底起伏特征的差異性，一級構(gòu)造單元內(nèi)的高低起伏狀態(tài)又可將其分為多個二級構(gòu)造單元。柴達木盆地基底隆坳形態(tài)及分布規(guī)律基本上可以概括為：西部、中央基底埋深深，坳陷范圍廣；東部、四周基底埋深淺，坳陷范圍小。

1.2斷裂特征及構(gòu)造樣式

1.2.1斷裂分布及發(fā)育程度

控制盆地內(nèi)部隆-坳相間構(gòu)造格局的重要因素就是斷裂性質(zhì)和級別大小。由于斷裂的發(fā)育往往影響著斷層兩盤地層沉積模式和構(gòu)造變形及演化，因而區(qū)域性深大斷裂往往可以作為劃分一級構(gòu)造單元的依據(jù)。在此基礎上，次一級的斷裂可以作為劃分二級構(gòu)造單元的依據(jù)。

柴達木盆地斷裂分布特征具有明顯的分區(qū)分帶性，界限較為清晰，在平面上表現(xiàn)為南北分帶、東西分區(qū)的構(gòu)造格局。柴達木盆地的斷裂構(gòu)造主要發(fā)育在盆地的邊緣和內(nèi)部，由北向南成排成帶排列，斷裂發(fā)育特征為南北兩側(cè)較中間強烈復雜，西部較東部強烈復雜，表現(xiàn)出明顯的分帶性，斷裂發(fā)育的區(qū)域一般靠近造山帶?；讛嗔寻凑兆呦蚩梢苑譃閮煞N，分別是北西向和北東東向斷裂，其中北西向斷裂被北東東向斷裂分割成三塊，依據(jù)此可將柴達木盆地分為西部、中部和東部三塊。

由于西區(qū)受到強烈的南北向擠壓，斷裂極其發(fā)育，構(gòu)造變形強烈，西區(qū)南北兩側(cè)較中間坳陷斷裂密集復雜。東區(qū)具有明顯的三分性特點，東區(qū)的中間區(qū)域構(gòu)造變形強烈，斷裂發(fā)育密集，南北邊緣則變形較弱，斷裂不發(fā)育。而在柴北緣地區(qū)，盆地中的橫向和斜向大斷裂可以作為東西分區(qū)的重要分界線。

1.2.2構(gòu)造樣式

在擠壓應力的作用下，基底巖性和形態(tài)相似的區(qū)塊發(fā)育的構(gòu)造樣式成因基本一致，因此構(gòu)造樣式在平面上的分布特征也就具有一定的規(guī)律性[2]。與斷裂分布特征相似，柴達木盆地構(gòu)造樣式及分布特征也具有明顯的分區(qū)性。基于以上兩點，構(gòu)造樣式可以作為構(gòu)造單元劃分的有力依據(jù)。

柴達木盆地內(nèi)部構(gòu)造樣式類型多，主要包括擠壓、走滑、伸展三種類型，在剖面上組合成各種構(gòu)造樣式。根據(jù)構(gòu)造樣式的分布規(guī)律，柴達木盆地構(gòu)造樣式西多東少，以甘森-小柴旦一線為界，劃分為東西兩區(qū)。西區(qū)構(gòu)造樣式由北向南主要有：逆沖疊瓦構(gòu)造、基底卷入-蓋層滑脫褶皺、背沖構(gòu)造(走滑構(gòu)造、縱彎褶皺)、蓋層滑脫褶皺、山前沖斷構(gòu)造。東區(qū)構(gòu)造樣式類型較少，由北向南主要有：山前沖斷構(gòu)造(伸展構(gòu)造)、縱彎褶皺、山前沖斷構(gòu)造。

1.3盆地演化特征

柴達木盆地早-中侏羅世為斷陷盆地，沉積中心主要位于盆地東部及北部祁連山前，東部和北部沉積厚度大，西部沉積厚度較小，并有層位缺失；第三紀演變?yōu)閿D壓盆地，雖然巖層在整個盆地內(nèi)廣泛沉積，但西部厚度巨大，北部和東部沉積厚度較小，沉積中心和沉降中心遷移到西部；到了第四系盆地的沉積中心及沉降中心又遷移至盆地東部?？偟膩碚f，從早古生代到第四紀，盆地的沉積沉降中心遷移方向主要是由東向西再向東。這些特征是一級單元劃分的依據(jù)。在此基礎上，同樣的，第三系、第四系的地層厚度和沉積中心的差異可以作為西部茫崖坳陷、東部三湖坳陷內(nèi)部二級構(gòu)造單元劃分的依據(jù)。盆地演化過程中沉降幅度的差異，為二級單元的劃分提供了依據(jù)。

在盆地演化的過程中，由于所處沉積環(huán)境差異較大，其上覆地層的厚度大小、沉積物粒度大小、沉降幅度強弱也有著較明顯的反映。一般來講，正向構(gòu)造單元較負向構(gòu)造單元位于水體較淺處，沉積厚度小、沉積物顆粒粗。因此，沉積地層厚度與粒度大小也可作為構(gòu)造單元劃分的一個依據(jù)[3]。

1.4重磁特征

1.4.1重力特征

柴達木盆地的布格重力場強度變化平緩，大體呈西高東低緩慢變化的斜坡帶，在盆地內(nèi)清晰橫貫兩條重力異常梯度帶，走向大致為北西-北西西向。一條位于魚卡-小柴旦東-愛利克斯倫村西連線及附近范圍內(nèi)；另一條位于甘森-烏圖美仁-格爾木-諾木洪連線及附近范圍內(nèi)。在兩條重力異常梯度帶沿線分布高、低重力異常區(qū)域，均為北西-北西西向，且成團塊狀或長條狀分布。沿阿拉爾-一里溝-一里坪-小柴旦-愛利克斯倫村-懷頭他拉一線，重力異常值西北高，東南低，可根據(jù)重力異常將其劃分為西北區(qū)塊和東南區(qū)塊。

1.4.2磁場特征

由于磁異常主要反映盆地磁性基底的分布及埋深情況，因此磁異常的分布常和基底的分布特征相似。由于宏觀的磁異常是盆地磁性基底起伏的總體反映，因此不同時期基底變質(zhì)巖的展布方向常可用磁異常條帶的展布方向代替[4]。

柴達木盆地內(nèi)部為低值磁異常，變化較為平緩；邊緣及山區(qū)為較強-強磁異常和線性異常。反映了零星的磁性物體引起的磁場微弱，深部及基底輪廓清晰，磁場特征穩(wěn)定明顯，盆地內(nèi)部與周邊山體磁異常為一個整體。與基巖分布特征相似，柴達木盆地的磁異常特征也具有明顯的分區(qū)分帶性。以烏圖美仁-大柴旦一線為界，可將盆地分為東、西兩個磁異常區(qū)。東部地區(qū)由南向北磁異常特征為高、低、高，因此分為南部、中部及北部。以牛鼻子梁-一里坪為界，西部地區(qū)可分為低磁異常的柴西南地區(qū)和高磁異常的柴西北地區(qū)。盆地南、北兩帶主要以牛鼻子梁-一里坪-察爾-巴隆一線為分界線。南北兩帶，磁異常條帶走向不同；而西部磁場形態(tài)為平緩降低的弧型；東部則呈團塊狀。

重磁異常均說明盆地的東西部具有不同的基底。重磁場顯示盆地內(nèi)部及邊緣都被深斷裂切割和封閉，沿斷裂分布有大量巖漿巖及火山巖。因此，布格重力異常和磁異常均可作為構(gòu)造單元劃分的依據(jù)，兩者相互補充，互為佐證。

2柴達木盆地構(gòu)造單元劃分方案

前人對這方面的研究，由于其側(cè)重點不盡相同，劃分依據(jù)略有差別。因此，在柴達木盆地的研究中，出現(xiàn)了多種構(gòu)造單元的劃分方案。在這些劃分方案中，對于一級構(gòu)造單元的劃分基本一致，對二級及以下的構(gòu)造單元劃分就千差萬別，各有千秋。

和鐘鏵等(2002)根據(jù)基底性質(zhì)、基底起伏、斷裂活動、構(gòu)造特征及構(gòu)造發(fā)展史將柴達木盆地劃分為昆北斷階地、中央坳陷、北部塊斷帶三個一級構(gòu)造單元。其中北部塊斷帶包括賽昆斷陷、馬海-大紅溝凸起、魚卡斷陷和德令哈凹陷四個二級構(gòu)造單元。中央坳陷分為牛鼻子梁斜坡帶、大風山凸起、茫崖凹陷帶、阿爾金斜坡帶和三湖-達布遜凹陷帶五個二級構(gòu)造單元。昆北斷階地包括尕斯斷陷帶、東柴山斜坡、塔爾丁斷階帶、格爾木斜坡帶、諾木洪凸起帶五個二級構(gòu)造單元[5]。

金和海(2002)根據(jù)重磁特征、斷裂帶分布、沉積蓋層、斷裂與坳陷分布格局對柴達木盆地東部進行了構(gòu)造分區(qū)。主要分為東昆侖山巖漿隆起區(qū)、柴東坳陷區(qū)、宗務隆山隆起區(qū)三個一級構(gòu)造單元。其中柴東坳陷區(qū)又可分為霍布遜坳陷帶、錫鐵山-牦牛山隆起帶、德令哈坳陷帶三個二級構(gòu)造單元[6]。

戴俊生等(2003)依據(jù)基底性質(zhì)和起伏、地層展布、構(gòu)造變形強度、盆地演化特征、斷裂和山脈的分割性及含油氣系統(tǒng)的分布對柴達木盆地進行了劃分。將其分為四個一級構(gòu)造單元，21個二級單元。其中，一級構(gòu)造單元分別是：北部塊斷帶、茫崖坳陷、德令哈坳陷、三湖坳陷[7]。茫崖坳陷包括一里坪凹陷、大風山構(gòu)造帶、油北凹陷、油泉子構(gòu)造帶、英雄嶺凹陷、尕斯凹陷、祁北構(gòu)造帶。

曹代勇等(2007)在煤田構(gòu)造特點分析的基礎上，結(jié)合柴北緣基底特征、侏羅系沉積特征、柴北緣主干斷裂系統(tǒng)、及含煤巖系展布特征分析，建立柴北緣煤田構(gòu)造單元劃分方案。柴達木盆地構(gòu)造帶和祁連山構(gòu)造帶為一級構(gòu)造單元，其中柴達木盆地構(gòu)造帶可分為南祁連斷褶帶、北部塊斷帶和中央坳陷區(qū)三個二級構(gòu)造單元，又將柴北緣分為三個三級構(gòu)造單元，分別是：西部、中部和東部構(gòu)造分區(qū)[8]，具體的劃分方案見表1。

張吉光等(2010)根據(jù)重磁力場特點、斷裂規(guī)模和展布、基巖出露與基底起伏、沉積巖厚度變化(主要勘探目的層的分布)可以對大多數(shù)的沉積盆地進行構(gòu)造單元的劃分[9]。

楊超等(2012)依據(jù)油氣分布特點和沉積中心的遷移規(guī)律、基巖特征、重磁特征和構(gòu)造特征，提出了一種新的劃分方法。主要分為：祁南逆沖帶、一里坪拗陷、昆北逆沖帶、德令哈拗陷、歐龍布魯克隆起、三湖拗陷。綜合上述劃分依據(jù)，以甘森-小柴旦一線為界，又將柴達木盆地進行東西分區(qū)，再依據(jù)區(qū)內(nèi)特征，分別對西區(qū)和東區(qū)進行三分[10]。

表1　柴北緣及其鄰區(qū)構(gòu)造單元劃分表

3柴達木盆地構(gòu)造分區(qū)與油氣分布關(guān)系

目前盆地內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的主要油氣田和含油氣構(gòu)造均分布在三個生烴凹陷及其周圍[11]。柴西地區(qū)和柴北緣是柴達木盆地的主力產(chǎn)油氣區(qū)，東部三湖地區(qū)是盆地主力生氣區(qū)。

第三系生油中心分布在英雄嶺一帶，在柴西地區(qū)古近系、新近系發(fā)現(xiàn)尕斯庫勒、獅子溝、花土溝、游園溝、躍進二號、躍東、砂西、油砂山、烏南、七個泉、紅柳泉、咸水泉、尖頂山、南翼山、油泉子、開特米里克等一系列油氣田。侏羅系生油凹陷中心位于冷湖-南八仙一帶，在柴北緣的侏羅系、古近系、新近系發(fā)現(xiàn)了冷湖三、四、五號、魚卡油田及南八仙、馬海氣田。這些油氣田成排成帶沿構(gòu)造帶展布，分布不均，都分布于該區(qū)西部。第四系生氣凹陷分布在三湖一帶，油氣聚集有利區(qū)主要位于鴨湖-臺吉乃爾-伊克雅烏汝和臺南-澀北1號-澀北2號-駝峰山-鹽湖這兩個含油氣構(gòu)造帶[12]。

現(xiàn)今比較流行的柴達木盆地構(gòu)造單元劃分方案中，基本上是將盆地劃分成三塊，分別是西部坳陷區(qū)，北部塊斷帶和東部坳陷區(qū)。這三個區(qū)帶正好與柴達木盆地三大主力產(chǎn)油氣區(qū)及三套主力烴源巖范圍相對應。但是盆地中已發(fā)現(xiàn)的主要含油氣區(qū)分布極為不均衡，這些含油氣構(gòu)造帶主要分布在冷湖構(gòu)造帶、茫崖凹陷帶和三湖-達布遜凹陷帶這三個二級構(gòu)造單元中，其他二級構(gòu)造單元中沒有或者很少有油氣顯示，與前人劃分的二級構(gòu)造單元對應關(guān)系不明顯。

4結(jié)語

前人一般都是依據(jù)基巖巖性及分布特征，基底起伏，斷裂特征及構(gòu)造樣式，盆地演化特征，重磁特征這幾個方面對柴達木盆地進行構(gòu)造單元的劃分。在這些劃分方案中二級構(gòu)造單元與含油氣構(gòu)造帶沒有很明顯的對應關(guān)系，而且之前的劃分方案只是平面上的劃分，沒有考慮縱向上各層系的劃分?；谶@一點，可以考慮將盆地構(gòu)造低點和高點相結(jié)合來劃分構(gòu)造單元，在構(gòu)造等深圖的基礎上對各層系進行劃分，系統(tǒng)的認識生儲蓋巖系低-高構(gòu)造格局與油氣藏的關(guān)系。在前人一級構(gòu)造單元劃分的基礎上，先確定盆地目的層系構(gòu)造最深處，以構(gòu)造最深區(qū)域為基礎點向周緣找到構(gòu)造的相對低點，這些相對低點的連線就是兩個帶的分界線。這樣低處的烴源巖與高處的構(gòu)造圈閉相聯(lián)系，就組成了一個二級構(gòu)造單元。這種劃分方法更能清晰的分析生油巖與油氣藏的關(guān)系，明確其運移聚集模式，從而更有利于制定清晰的勘探目標，提高油氣產(chǎn)能。

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[收稿日期]2015-09-02

[作者簡介]韓天恒(1990-)，男，河南濮陽人，在讀碩士研究生，主攻方向：油氣地質(zhì)。

[中圖分類號]P618.13

[文獻標識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)01-0201-03