柴達(dá)木盆地西部地區(qū)構(gòu)造分區(qū)及構(gòu)造演化研究進(jìn)展

吳萌萌 ，岳禎奇 ，孟子圓 ，王婉君 ，張津?qū)?

（1.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710069；2.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第十一采油廠，陜西西安 710000；3.中國(guó)石油大港油田，天津 300280）

柴達(dá)木盆地位于青藏高原東北部，周邊被阿爾金斷裂帶、祁連山構(gòu)造帶和東昆侖構(gòu)造帶三大主要構(gòu)造帶所圍限，為我國(guó)中新生代大型疊合盆地。自新生代以來(lái)，在昆侖山逆沖推覆和阿爾金斷裂左旋走滑的共同作用下，柴達(dá)木盆地西部地區(qū)（以下簡(jiǎn)稱柴西地區(qū)）形成了多期、多旋回的復(fù)雜構(gòu)造格局。合理劃分柴西地區(qū)的構(gòu)造單元，并在此基礎(chǔ)上研究該地區(qū)的沉積構(gòu)造演化，對(duì)于揭示柴西地區(qū)油氣藏聚集及分布規(guī)律，進(jìn)而指導(dǎo)油氣勘探具有重要意義。

1 構(gòu)造單元的劃分原則

構(gòu)造單元的命名包括名稱的地理屬性和構(gòu)造屬性，地理屬性即表示該構(gòu)造單元大致的地理位置，構(gòu)造屬性則表示該構(gòu)造單元具備的構(gòu)造特征[1]。其中構(gòu)造單元在縱向上按照規(guī)模大小可劃分為三個(gè)等級(jí)，即一級(jí)構(gòu)造、二級(jí)構(gòu)造和三級(jí)構(gòu)造，前人（張國(guó)良等，2001）對(duì)此也進(jìn)行了一些研究，并對(duì)相應(yīng)的等級(jí)明確提出了定義（見(jiàn)表1）。其中一級(jí)構(gòu)造是盆地最高一級(jí)的構(gòu)造，都是由于盆地基底起伏而形成；二級(jí)構(gòu)造則是從一級(jí)構(gòu)造中分化出來(lái)的次級(jí)單元；三級(jí)構(gòu)造是盆地發(fā)育的小型構(gòu)造包括背斜、向斜、斷層按一定規(guī)律成群或成帶展布，這些群和帶通稱為三級(jí)構(gòu)造，油氣的區(qū)域性運(yùn)聚受控于三級(jí)構(gòu)造。依據(jù)各級(jí)構(gòu)造單元的定義，可將構(gòu)造單元橫向上整體劃分為正向構(gòu)造和負(fù)向構(gòu)造，其中正向構(gòu)造包括一級(jí)隆起、二級(jí)凸起和三級(jí)構(gòu)造帶，負(fù)向構(gòu)造包括一級(jí)坳陷、二級(jí)凹陷和三級(jí)洼陷。

2 構(gòu)造單元的劃分依據(jù)及劃分方案

2.1 劃分依據(jù)

合理劃分盆地構(gòu)造單元能夠清楚認(rèn)識(shí)該區(qū)內(nèi)部基本構(gòu)造特征，明確基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，對(duì)建立該區(qū)合理的油氣成藏格架，預(yù)測(cè)有利區(qū)帶有著重要意義。前人提出了多種構(gòu)造單元?jiǎng)澐忠罁?jù)，主要有以下幾點(diǎn)。

2.1.1 基底特征與巖性分布 盆地基底巖性及形態(tài)上的差異直接控制著后期沉積物的分布方式，并且與盆內(nèi)的構(gòu)造形變有直接關(guān)系。由于基底結(jié)構(gòu)的不同以及構(gòu)造活動(dòng)的差異性造成盆地沉積沉降時(shí)的速率不同，成為劃分一級(jí)構(gòu)造單元的重要因素[2]。

柴西地區(qū)沉積面積大，基底整體埋深較深，表現(xiàn)為中間低、周緣高的特點(diǎn)。依據(jù)柴西地區(qū)巖性的分布范圍，可將西區(qū)基巖自北向南劃分為柴西北、中部以及柴西南三個(gè)區(qū)域。其中，柴西北區(qū)基底以古生代淺-未變質(zhì)巖和元古界變質(zhì)巖為主，中部地區(qū)以古生代末淺變質(zhì)巖為主，西南地區(qū)以海西期花崗巖、古生代變質(zhì)巖和元古界變質(zhì)巖為主（見(jiàn)圖1）。

2.1.2 斷裂特征 盆內(nèi)和盆緣的基底深大斷裂控制形成盆地坳-隆相間格局及區(qū)域構(gòu)造格架，除深大斷裂外的次級(jí)斷裂也可作為劃分次級(jí)構(gòu)造單元的重要依據(jù)。不同規(guī)模的斷裂成為劃分不同級(jí)別構(gòu)造單元的依據(jù)。

柴西地區(qū)基底主要存在兩組大斷裂，分別為西南部的昆侖山北緣斷裂和西北部的阿爾金南緣斷裂。這些邊界斷裂深切基底，規(guī)模大，切穿地層多，成為分割盆地一級(jí)構(gòu)造單元的重要依據(jù)。在這些控制性斷裂的作用下，盆內(nèi)主要發(fā)育昆北斷裂、阿拉爾斷裂、XI號(hào)斷裂、英北斷裂、坪東斷裂、紅柳泉斷裂、鄂東斷裂等一系列二級(jí)主干斷裂。江波[3]（2005）認(rèn)為昆北斷裂為喜山運(yùn)動(dòng)作用下形成的山前壓扭性逆沖斷裂，阿爾金斷裂為上新世末以來(lái)強(qiáng)烈活動(dòng)的左行走滑斷裂；而XI號(hào)斷裂、英北斷裂為早第三紀(jì)以來(lái)控制盆地構(gòu)造沉降的控盆斷裂。這些二級(jí)斷裂成為柴西地區(qū)二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐值闹匾蛩?。柴達(dá)木盆地?cái)嗔言谄矫姹憩F(xiàn)出南北分帶、東西分區(qū)的特征，而柴西地區(qū)受多期構(gòu)造活動(dòng)影響，斷裂特征較為復(fù)雜，在平面上也表現(xiàn)出明顯的分帶性，呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，為二級(jí)構(gòu)造單元的劃分提供依據(jù)。

2.1.3 構(gòu)造樣式 盆地內(nèi)在同一時(shí)期或同一應(yīng)力背景下產(chǎn)生具有類似成因的構(gòu)造組合、構(gòu)造樣式的平面展布也為構(gòu)造分區(qū)的劃分提供了依據(jù)。自喜山運(yùn)動(dòng)以來(lái)，柴西地區(qū)經(jīng)歷多期構(gòu)造變形，形成多種類型的構(gòu)造樣式。毛治國(guó)等[4]（2005）依據(jù)基底卷入程度將柴西地區(qū)的構(gòu)造樣式劃分為基地卷入型和蓋層滑脫型。根據(jù)其變形特征將基底卷入型構(gòu)造樣式進(jìn)一步劃分為沖斷構(gòu)造、扭動(dòng)構(gòu)造、沖起構(gòu)造、生長(zhǎng)背斜和伸展構(gòu)造；將蓋層滑脫型構(gòu)造樣式劃分為滑脫背斜和生長(zhǎng)背斜。柴西地區(qū)構(gòu)造特征以斷裂構(gòu)造和褶皺構(gòu)造為主，構(gòu)造樣式復(fù)雜，由于相似基底受到區(qū)域應(yīng)力作用時(shí)，發(fā)育成因性質(zhì)相似的構(gòu)造類型，在平面展布上具有一定的規(guī)律性，成為劃分構(gòu)造分區(qū)的重要因素[5，6]。

表1 含油氣盆地構(gòu)造單元分級(jí)綜合表（據(jù)張國(guó)良等，2001修改）

圖1 柴西地區(qū)基巖巖性分布圖

2.1.4 沉積中心遷移規(guī)律 早侏羅世至中侏羅世期間，柴達(dá)木盆地為處于拉伸環(huán)境下的伸展斷陷-坳陷盆地，沉積、沉降中心整體由西往東遷移，從晚侏羅世至白堊紀(jì)，盆地從擠壓坳陷階段發(fā)展至擠壓隆升階段，此時(shí)盆地的沉積、沉降中心位于柴北緣及阿爾金山前，沉積厚度大；自第三紀(jì)以來(lái)，盆地進(jìn)入整體擠壓坳陷階段；在第四紀(jì)期間發(fā)生擠壓反轉(zhuǎn)，古近紀(jì)時(shí)期盆地沉積主體位于柴西地區(qū)，新近系至第四系的沉積主體則遷移至柴東。第三系、第四系的沉積厚度、沉積中心和沉降中心的遷移變化及沉降幅度差異為柴西地區(qū)及柴東地區(qū)二級(jí)構(gòu)造單元?jiǎng)澐痔峁┝酥匾罁?jù)[7，8]。

2.2 劃分方案

江波[3]（2005）依據(jù)柴西地區(qū)的基底性質(zhì)及第三系構(gòu)造特征，結(jié)合隆坳分布特點(diǎn)，將柴西地區(qū)劃分出三個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元，分別為昆北斷階、茫崖坳陷和大風(fēng)山低隆起。其中，昆北斷階可進(jìn)一步劃分為鐵木里克凸起、切克里克凹陷、阿拉爾背斜帶、烏南綠草灘背斜帶、東柴山段背斜以及紅柳泉、躍進(jìn)一號(hào)背斜帶六個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元；茫崖坳陷劃分為七個(gè)泉斷鼻帶、紅獅凹陷、獅子溝油砂山背斜帶、干柴溝紅溝子斷鼻帶、英雄嶺凹陷、茫崖背斜帶、黃石凸起、油泉子背斜帶、油墩子背斜帶、南翼山背斜帶共十個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元；大風(fēng)山低隆起劃分為小梁山凹陷、堿山背斜帶、尖頂山背斜帶、大風(fēng)山背斜帶四個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。

李文龍[9]（2012）依據(jù)柴西地區(qū)基地起伏與巖性特征、基底斷裂特征、蓋層沉積物特征、構(gòu)造樣式的分布將柴西地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐譃槔ケ睌嗦?、柴西坳陷兩個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元及十三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。其中，昆北斷隆可進(jìn)一步劃分為鐵木里克斷階帶、七個(gè)泉-油砂山斷展背斜帶、東柴山構(gòu)造帶、黃石-紅盤鼻狀構(gòu)造帶；柴西坳陷可劃分出三個(gè)亞一級(jí)構(gòu)造單元，分別為：茫崖凹陷、大風(fēng)山鼻凸和一里坪凹陷，其中將茫崖凹陷劃分為獅子溝-小沙坪構(gòu)造帶、干柴溝-落燕山雁列背斜帶、咸水泉-油墩子雁列構(gòu)造帶、斧頭山-彎梁背沖背斜帶、南翼山-堿石山雁列背斜帶五個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元；將大風(fēng)山鼻凸劃分出月牙山-大風(fēng)山背斜帶和東坪-堿山背斜帶兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元；將一里坪凹陷劃分為紅三旱三號(hào)-四號(hào)斷展背斜帶和鄂博梁I號(hào)-II號(hào)逆沖疊瓦構(gòu)造帶兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。

3 構(gòu)造演化研究現(xiàn)狀

徐鳳銀等[8]（2006）研究認(rèn)為柴達(dá)木盆地中、新生代構(gòu)造演化分為四個(gè)階段，分別為早侏羅世至中侏羅世的伸展斷陷-坳陷階段，盆地整體上以伸展構(gòu)造背景下的坳陷為主要特征；晚侏羅世至早白堊世，盆地以擠壓坳陷為主，到晚白堊世進(jìn)入擠壓隆升階段；自古新世至中新世早期，盆地整體表現(xiàn)為擠壓坳陷，受局部斷裂影響，柴西地區(qū)局部處于走滑拉分的弱斷陷階段；中新世晚期至第四紀(jì)，盆地以擠壓反轉(zhuǎn)為主要特征。

吳光大等[10]（2006）綜合分析盆地各時(shí)期沉積及構(gòu)造特征，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化史，利用現(xiàn)代大地構(gòu)造理論將盆地中、新生代沉積構(gòu)造演化分為五個(gè)階段，即早侏羅世至中侏羅世盆地處于伸展斷陷階段；晚侏羅世至白堊紀(jì)盆地受到擠壓發(fā)生反轉(zhuǎn)；古近紀(jì)時(shí)期發(fā)展為弱斷陷；新近紀(jì)時(shí)期，自中新世至上新世早期盆地處于坳陷階段，上新世晚期至全新世盆地再次受到擠壓產(chǎn)生反轉(zhuǎn)。

王桂宏等[11]（2006）研究認(rèn)為受早期喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的影響，在阿爾金斷裂、北昆侖斷裂和柴北緣斷裂的共同作用下，盆地形成三個(gè)沉積、沉降中心，中喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后，盆地整體轉(zhuǎn)變?yōu)檑晗?，此時(shí)沉積中心與沉降中心趨于一致，第四紀(jì)的盆地受控于晚喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)的走滑斷裂，盆地屬于單型盆地。

4 存在問(wèn)題

經(jīng)過(guò)大量文獻(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)眾多學(xué)者對(duì)盆地進(jìn)行構(gòu)造單元?jiǎng)澐謺r(shí)多依據(jù)盆地基底性質(zhì)、斷裂特征及盆地沉積演化特征。項(xiàng)目組實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，在盆地構(gòu)造演化的背景及控制下，將主力烴源巖層的構(gòu)造低部位與構(gòu)造高部位相結(jié)合進(jìn)行構(gòu)造單元的劃分，更能加強(qiáng)源巖與已發(fā)現(xiàn)油藏分布的相關(guān)性，明確油氣運(yùn)聚模式，從而更清晰預(yù)測(cè)有利區(qū)帶。