重磁电综合勘探技术在伊犁盆地昭苏特克斯坳陷的应用

王耀辉 （中国石油东方地球物理公司综合物化探处，河北 涿州072751）

伊犁盆地是西天山造山带的一个山间沉积盆地，其四周均有含油气盆地。伊犁盆地的勘探程度不均衡，勘探主要集中在伊宁坳陷，其他地区勘探程度极低。鉴于伊宁坳陷在宁1井、宁4井发现了轻质油、凝析油以及天然气，研究认为昭苏－特克斯坳陷的地质特征与伊宁坳陷相似，且发现厚度近千米的碳酸盐岩，因此判断昭苏－特克斯坳陷也具有一定的勘探潜力。

为尽快查清伊犁盆地昭苏－特克斯坳陷的基底结构、断裂展布及含油气有利区等情况，在该区开展了非地震重磁电综合勘探与研究工作。非地震勘探技术经过长期发展，不仅具有投资少、周期短、施工灵活等特点[1]，而且随着仪器精度的提高、采集技术的进步[2]、综合处理解释技术的应用，在油气勘探开发的不同阶段，均可以发挥独特的作用，是快速查清盆地结构最经济、有效的工具[3]。笔者通过伊犁盆地重磁电综合勘探实例，介绍了非地震重磁电综合勘探技术在油气勘探中所发挥的作用，以期对其有一个更全面、更深入的了解与认识。

1 区域地质概况

1.1 构造特征

伊犁盆地呈狭长的三角形东西向夹持于南、北天山褶皱带之间，向西撒开通向中亚，向东收敛于西天山褶皱带中，平面上与吐哈盆地呈镜像对称。伊犁盆地大地构造上归属天山造山带中的伊犁－中天山微地块，该微地块北界是中天山北缘大断裂，南界为中天山南缘断裂[4]。伊利盆地是在前二叠纪褶皱基底的基础上，于二叠纪扩张、裂谷，经二叠纪后的坳陷、隆升等多期变形、改造而成的复合型盆地。

1.2 地层发育特征

伊犁盆地在前震旦纪结晶基底之上发育了石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系及第四系等地层。其中下古生界地层在博罗科努山出露较完整，在盆地内尚未发现；上古生界主要以石炭系和二叠系为主，区内未见确定的泥盆系地层；伊犁盆地的中生界以三叠系和侏罗系为主体，昭苏地区缺失三叠系地层；渐新统是伊犁盆地最末一个主要的沉积旋回；第四系为一套山麓洪积相沉积。伊犁盆地的主力烃源层是石炭系、上二叠统、三叠系及侏罗系煤系地层，石炭系沉积巨厚，具备雄厚的物质基础和巨大的油气资源潜力。

2 重磁电异常特征

通过非地震重磁电综合勘探，可以快速地查清研究区的构造基本轮廓、隆坳分布、断裂展布、盆山接触关系等情况，因此对重磁电异常特征的综合分析与解释就显得尤为重要。

2.1 重力异常特征

布格重力异常是地下所有密度不均匀体的综合反映，为获取反映基底之上盖层厚度变化及起伏情况的剩余重力异常，需要对布格重力异常进行区域场校正，以消除地下深层界面的影响。

昭苏－特克斯坳陷剩余重力异常 （图1）反映了该区沉积盖层厚度变化及起伏情况，是进行构造单元划分的重要依据[5]。从图1上可以明显看出，异常整体东高西低，构造走向以近北东东向为主，反映出研究区在整个地质历史时期的主要应力方向均表现为南北向挤压。剩余重力异常上总体表现为 “三低夹一高”的特征，分别对应吐尔干凹陷、洪纳海凹陷、阿克塔拉凹陷以及阿登套凸起。剩余重力异常显示研究区西部吐尔干凹陷具有较大规模，重力负异常幅度和面积都较大，总体呈向西敞开的特征，推断凹陷中心在工区西北部国境线附近，甚至延伸至哈萨克斯坦境内。中部阿登套凸起为明显的重力正异常带，南部的阿克塔拉凹陷和北部的洪纳海凹陷为重力负异常特征。

2.2 磁力异常特征

从昭苏－特克斯坳陷剩余磁力异常图 （图2）上可以看出，昭苏－特克斯坳陷发育了一系列在深度、规模和强度上不等的磁性体，磁场特征表现较为复杂，总体表现为中间低、南北高、西高东低的特征。研究区西部以低频正磁异常为主，东部以低频负磁异常为主，在这一低频磁异常场背景上发育了一系列中、高频磁异常。高频磁异常主要分布在工区南部以及北部工区边界附近，基本上都沿着大的断裂展布，北部沿乌孙山与昭苏－特克斯坳陷之间的接触断裂展布，南部沿南天山与阿克塔拉凹陷之间的断裂展布，结合地质图，该区有基性－超基性岩体出露，是引起该异常的主要原因。中频磁异常在工区北部、西部等均有分布，呈现团块状正磁异常特征。依据磁力异常特征，将研究区划分为5个火成岩带，分别为：乌孙山山前、南天山山前、吐尔干凹陷、吐尔干－特克斯、阿克塔拉火成岩带。

根据研究区岩石物性分析结果可知，剩余磁力异常主要反映了石炭系、二叠系火成岩的总体磁性效应。

图1 昭苏特克斯坳陷剩余重力异常图

图2 昭苏-特克斯坳陷剩余磁力异常图

2.3 电法异常特征

电阻率反演剖面具有垂直定深的优势，结合重磁力平面资料，可以快速查清研究区的构造基本轮廓、隆坳分布、盆山接触关系、主要目的层系的展布规律等[6]。

昭苏－特克斯坳陷CEMPE02线电阻率反演剖面 （图3）显示，昭苏地区吐尔干凹陷中新生界呈北深南浅的坳陷结构，沉积中心偏向北部乌孙山山前，最深可达3600m，上古生界 （C＋P）十分发育，呈凹凸相间的断陷结构特征。剖面发育多组对冲和背冲断层，错断地层为上古生界，断裂主要活动期为海西期。昭苏－特克斯坳陷CEMP02线穿过乌孙山南部边界断裂，剖面上显示该断层为一条北倾的逆冲断层，并向凹陷内有一定幅度的逆掩推覆，断距超过4000m，断裂上盘下石炭统大哈拉军山组 （C1d）和基性侵入岩出露地表，形成高阻异常体，下盘则发育巨厚低阻层，推覆距离在2km左右。推测该断裂在海西期开始形成并活动，对上古生界和中新生界的沉积具有控制作用。

图3 昭苏－特克斯坳陷CEMPE02线电阻率反演剖面

3 综合解释成果

通过多界面正反演、构造滤波增强、LCT（美国FUGRO公司重、磁、电、震联合处理解释软件）联合正反演等一系列先进处理、解释技术，获取了研究区丰富的物探成果信息，综合解释与分析后，得到了丰富的地质成果，取得了一些新的认识。

3.1 断裂展布特征

断裂是构造运动的主要表现形式，它不仅控制着盆地的沉积充填演化，而且控制着盆地中油气生成、运移与聚集。火山活动往往与断裂的深切作用有关，深大断裂为岩浆的上涌喷溢提供了通道。因此，无论是基底构造研究，还是火成岩分布研究，断裂研究都具有十分重要的地位。

由布格重力异常所求取的重力线性信息影像图 （图4）是划分断裂的主要依据之一，结合断裂在磁力异常、电法剖面异常上的识别标志，对昭苏－特克斯坳陷的断裂进行了推断解释，共解释大小断裂26条 （图5），按走向总体可分为北东东向、北东向、北西向和近东西向4组。该区发育4条北东东向区域性骨干大断裂 （F1、F2、F3、F4），呈略向西撒开、向东收敛状展布，多构成不同重力异常场分界，控制了基底宏观隆坳格局，其中Ⅰ级控盆 （控坳）断裂为F1和F4。

1）乌孙山南部边界断裂 （F1） 位于研究区北部边缘乌孙山山前带，向东、西分别延伸出工区，为一条断面向北倾的逆冲断层，断裂西段和中段北东东走向，到了东段特克斯地区基本为近东西走向，工区内全长122km。该断裂不仅规模大，而且切割深，是乌孙山与昭苏－特克斯坳陷的边界断裂，从伊犁盆地区域构造分析，该断裂构成中央隆起带与南部坳陷带的分界，为一条控坳Ⅰ级断裂。该断裂在各种重磁电异常图件上均有清楚的反映。

2）南天山北部边界断层 （F4） 位于研究区南部边界南天山山前，近北东东走向，为一条断面向南倾的逆冲断层，工区内全长120km。该断裂规模大，切割深，是南天山与北部坳陷带的边界断裂，从伊犁盆地区域构造分析，该断裂构成伊犁盆地与南天山的分界，为一条控盆的Ⅰ级断裂。该断裂在重磁电异常图件上也有清楚的反映。

图4 昭苏-特克斯坳陷重力线性信息影像图

图5 昭苏-特克斯坳陷断裂分布图

3.2 构造单元划分

依据重磁电综合勘探资料，首次系统地对昭苏－特克斯地区的构造单元进行了划分。从剩余重力异常图上看，昭苏－特克斯地区重力异常分区特征明显，反映出不同的构造单元展布特征，南北两侧分别以断层与南天山、乌孙山重力异常高带相接。依据剩余重力异常特征，昭苏－特克斯地区总体可划分为“三凹夹一凸”4个二级构造单元：西部吐尔干凹陷、北部洪纳海凹陷、中部阿登套凸起、南部阿克塔拉凹陷。洪纳海凹陷和阿克塔拉凹陷又可进一步划分出7个三级构造单元 （图6）。受4条北东东向区域断裂 （F1、F2、F3、F4）的控制，昭苏－特克斯地区各构造单元主要呈北东走向，各单元之间以断裂相接触。

图6 昭苏特克斯坳陷构造单元划分及局部构造预测图

3.3 局部构造预测

依据研究区局部重力异常图，结合电法剖面异常特征、LCT重磁电联合反演结果推断解释了该区的局部构造，研究区共划分为3个局部构造带，圈定出与局部构造相关的局部重力异常20个 （图6）。

1）吐尔干凹陷局部构造带 位于研究区西南部，北东向展布于吐尔干凹陷中南部，与断裂相伴生，该凹陷共推断解释出三排斜列式展布的局部构造带，共圈定8个与局部构造相关的局部重力异常，这些局部重力异常面积和幅度较大，可靠程度较高，综合评价后，多为Ⅰ级和Ⅱ级局部构造。

2）昭苏－特克斯局部构造带 位于研究区北部，西起吐尔干附近，向东跨越洪纳海凹陷展布于乌孙山山前断裂F1下盘，走向近北东东，共圈定出与局部构造相关的局部重力异常9个，异常幅度和异常面积相对较小。综合分析后，多为Ⅱ级和Ⅲ级局部构造。

3）阿克塔拉凹陷局部构造带 位于工区南部阿克塔拉凹陷中部，北东走向，根据局部重力异常特征，圈定出3个与局部构造相关的重力异常，异常幅度中等，划分出1个Ⅰ级局部构造。

3.4 含油气有利区评价

通过对伊犁盆地石炭－二叠系及中生界烃源岩、油气储盖组合以及成藏条件等综合分析，结合目前已有勘探成果对深层油气有利区作出了预测与评价。

1）综合评价吐尔干凹陷为Ⅰ类含油气凹陷，凹陷内发育较厚的上古生界 （C＋P）和中新生界两套勘探目的层，西北邻近主力生油凹陷，油源条件充足。该区局部构造发育，局部构造幅度和面积大，CEMP01、CEMP02线电阻率反演剖面上也有明显显示，可靠程度高，评价为Ⅰ类有利目标，共评价Ⅰ级有利局部构造5个。

2）综合评价洪纳海凹陷为Ⅱ类含油气凹陷，中新生界、上古生界地层厚度也较大，但局部重力异常图上异常幅度和面积都较小，可靠程度相对较差，共评价Ⅰ级有利局部构造1个。

3）评价认为阿克塔拉凹陷为Ⅲ类含油气凹陷，该区上古生界 （C＋P）残留厚度较小，仅3000m左右，中新生界最大厚度1600m左右，结合周边露头，可能以新生界为主。推断出3个局部构造，鉴于该区生油条件和盖层条件都比较差，通过综合评价，其中1个Ⅱ级含油气目标，2个Ⅲ级含油气目标。

4 结 论

1）对于一个勘探新区来说，非地震综合勘探技术的应用，无疑可以节约投资成本、缩短勘探周期，并且可以快速、有效地摸清研究区的基底结构、隆坳分布、地层发育特征、盆山接触关系等情况，以便为下一步勘探指明方向。

2）非地震综合勘探方法经过长期发展，已经逐渐成为与地震互为补充、优势互补的一系列成熟技术。非地震综合勘探在盆地初期勘探中的作用已得到公认[6]，并且在勘探的其他阶段也发挥着越来越重要的作用。

3）通过伊犁盆地非地震重磁电综合勘探实例，介绍了非地震综合物化探技术在油气勘探中所发挥的作用，以期人们对其有一个更新的、更全面的认识，以便更好地推动非地震综合勘探技术的发展与进步。

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