阿姆河盆地别什肯特坳陷及其邻区构造成因与勘探意义

聂明龙 吴 蕾 徐树宝 刘 斌

1．中国石油（土库曼斯坦）阿姆河天然气公司 2．辽宁工程技术大学 3．中国石油勘探开发研究院

阿姆河盆地（又称卡拉库姆盆地）是中亚地区重要的含油气盆地，在构造上与塔里木盆地同属于特提斯构造域，新生代的阿尔卑斯新构造运动（喜马拉雅运动）使阿姆河盆地与塔里木盆地相互分离［1－3］，二者以帕米尔地块相隔（图1）。别什肯特坳陷位于阿姆河盆地东北部边缘，夹持在基萨尔褶皱隆起区和查尔朱阶地之间，是中国石油天然气集团公司重要的对外合作区块。前人对该区的研究集中在查尔朱阶地的构造演化与油气成藏方面，划分了查尔朱阶地的构造演化阶段［4－9］，分析了查尔朱阶地油气成藏条件与含油气系统［10－17］，而对别什肯特坳陷及与之相邻的基萨尔褶皱隆起区的成因机制研究得较少，特别是对基萨尔山隆升引起的构造变形研究还不够深入，制约了该区的油气勘探进展。笔者利用近期的横跨别什肯特坳陷和基萨尔褶皱隆起区的区域地质剖面，通过平衡剖面的方法，研究别什肯特坳陷与相邻的基萨尔褶皱隆起区的构造演化及其对油气分布的影响，为该区及我国西北部盆地的油气勘探提供参考。

图1 研究区构造划分图

1 区域地质背景

阿姆河盆地是古生界基底上发育起来的中新生代沉积盆地，其周缘被褶皱山系和深大断裂所围限，北部为克孜尔库姆古生代基底，东部为基萨尔山脉，南部为克佩达克山，盆地中部由一系列隆起、坳陷和长垣组成，盆地边缘具有向盆地阶梯状倾没的特征［8］。阿姆河盆地经历了二叠纪—三叠纪海西构造运动和古近纪以来的阿尔卑斯新构造运动，海西构造运动形成基底断裂，将基岩切成断块带，阿尔卑斯新构造运动使科佩达克山和西南基萨尔山隆升，形成克佩达克山前坳陷和列佩杰克盐丘构造，将盆地改造定型［1－2］。该区发育二叠系—三叠系浅变质岩，中下侏罗统海陆交互相碎屑岩系、上侏罗统卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩（J3ko）、上侏罗统基末利阶盐膏岩（J3km）、提塘阶（J3tt）及白垩系、古近系、新近系的海陆交互相碎屑岩及第四系。

别什肯特坳陷位于阿姆河盆地东北部斜坡带，具有良好的生储盖条件，发育上侏罗统海相烃源岩，有机质类型以混合型和腐殖型为主，处于成熟阶段，达到有效生油岩标准［11－14］，是阿姆河盆地有利的生烃坳陷。卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩和上覆盐膏岩盖层形成良好的储盖组合。

2 地质结构与变形特征

2．1 地质结构

别什肯特坳陷带呈北东南西走向（图1），基底由前寒武纪和古生代变质岩褶皱基底组成，由北向西南方向基底埋深逐渐加深（由4km变为8km），其中生界—古近系沉积岩的厚度也具有这种变化趋势，侏罗系—白垩系沉陷幅度达3 000m。坳陷长150km，宽50km，可以分为4个二级构造带，为呈北东走向的逆冲断裂背斜构造带，现今坳陷轴部处于霍贾姆巴兹和召拉麦尔根构造带之间。

别什肯特坳陷东南部为基萨尔褶皱隆起区，是阿姆河盆地的边缘造山带，与阿富汗—塔吉克盆地相接，呈复式背斜和复式向斜的构造格局。隆起区具有正地貌特征，其山系海拔介于600～1 000m，出露古生代基底，隆起区向盆地内部倾没部位则与负向地貌一致，地表出露的地层较新。基萨尔隆起区可以进一步分为3个逆掩断裂背斜带，即阿克库姆拉姆—高尔达克构造带、加拉恰加特构造带、库基坦格构造带。

别什肯特坳陷西部是查尔朱阶地，夹持在布哈拉和阿姆河深大断裂带之间，为一个东宽西窄、西高东低和北高南低断阶带，具有隆凹相间的构造格局，分布在研究区内的有查尔朱、坚基兹库尔和桑迪克雷等3个隆起构造带。

2．2 构造具有东西分带性特征

别什肯特及邻区构造具有东西分带性特征，由东向西构造变形强度逐渐减弱，以桑迪克雷隆起构造带为界分为东部强变形带，中部构造转换带，西部弱变形带3个带。

图2 断裂与局部构造平面展布图

东部强变形带指基萨尔褶皱隆起区和别什肯特坳陷，构造以逆掩断裂背斜构造带为主。基萨尔褶皱隆起区构造变形强度最大，逆掩断裂发育（图2），愈靠近强烈活动的断层，褶皱变形越明显，并且临近逆冲断层一翼陡倾不对称。逆冲断裂平面呈北东走向的“S”形，另有一组北西西向走滑断裂，切割北西走向的逆冲断裂构造带。别什肯特坳陷逆掩断裂背斜带呈狭长线形，走向北东，控制构造的主控断层断距和构造幅度较基萨尔褶皱隆起区小。

中部构造转换带指桑迪克雷隆起构造带，二叠—三叠系基底为一潜伏古隆起，而中新生界沉积层表现为逆掩断裂背斜与短轴背斜并存的构造特征。隆起东部斜坡发育了桑迪克雷—扬古伊逆掩断裂构造带，呈北东走向，而隆起顶部则发育了完整的别—皮短轴背斜构造，构造为近东西走向，由东向西表现为由北东向构造向北西向构造转换的特征。

西部弱变形带指坚基兹库尔隆起及以西地区，构造以北西走向的古隆起为主，发育近东西向、北西向的局部构造，坚基兹库尔隆起区局部构造走向近东西向，查尔朱古隆起带局部构造表现为低幅的北西走向，构造幅度较坚基兹库尔隆起要小。断裂主要发育在坚基兹库尔隆及查尔朱隆起南翼，呈北西走向，这些断裂与阿姆河基底断裂走向和发育位置一致。

2．3 盐上与盐下构造层的不一致性

别什肯特坳陷及邻区构造格局的另一个显著特点是以膏岩层为界，盐上、盐下构造具有明显的不一致性，在强变形带与构造转换带，虽然总体上盐上层与盐下层褶皱发育的位置基本一致，盐上褶皱位于盐下褶皱的正上方，但构造高点发生偏移（图3－d），并且基萨尔褶皱隆起区偏移距离大，别什肯特坳陷和桑迪克雷隆起偏移距离变小。盐上层和盐下层断裂不一致性表现在断裂性质及走向上，盐上层发育北西走向的走滑断裂和北东走向的逆冲断裂，而盐下层则以北东走向的基底卷入式逆断层为主，盐上层和盐下层断裂均消失在盐膏岩层中。查尔朱阶地坚基兹库尔隆起及以西地区盐上层盐下层构造一致。

3 构造演化及其勘探意义

3．1 构造演化

根据平衡剖面原理结合区域构造运动背景分析，发现别什肯特坳陷及邻区构造演化阶段与阿姆河盆地一致，但新生代挤压构造运动受基萨尔山隆升影响更大。

3．1．1 二叠纪—三叠纪伸展构造运动

基底构造总体上西高东低，别什肯特坳陷和基萨尔褶皱隆起区是查尔朱阶地向东南的倾没部位，二者以斜坡相接，界线并不十分明显（图3－a）。发育了一系列古隆起和基底断裂（召拉麦尔根古隆起、查尔朱、坚基兹库尔和桑迪克雷古隆起等），这些古隆起和基底断裂对沉积盖层的发育起到了一定的控制作用。

晚二叠世—三叠纪特提斯洋向欧亚板块俯冲，阿姆河盆地形成弧后伸展裂谷为裂陷发育期，在拉张构造背景下，阿姆河盆地形成断阶带，为盆地稳定沉降奠定基础。

3．1．2 侏罗纪—白垩纪稳定沉降阶段

侏罗系—白垩系继承了二叠系—三叠系的构造格局，地层厚度由西向东逐渐增厚，具有填平补齐特征，别什肯特坳陷区和基萨尔褶皱隆起区沉积厚度大，断裂不发育（图3－c、3－b），召拉麦尔根隆起为继承性隆起区，别什肯特坳陷及邻区保持了二叠纪—三叠纪裂陷期构造格局，没有发生大的构造运动。

3．1．3 古近纪—第四纪挤压构造运动

古近纪—第四纪别什肯特坳陷及其邻区构造发生重大变化，基萨尔地区隆升成山，别什肯特山前坳陷形成，查尔朱阶地古隆起构造被改造定型，现今的构造格局定型（图3－d）。区域构造运动背景表明，古近纪开始，阿拉伯板块和印度板块向欧亚板块俯冲，特提斯海槽碰撞成山［18－19］，阿姆河盆地南缘科佩达克造山带和山前坳陷形成。但是印度板块向北移动的距离远大于阿拉伯板块，帕米尔“突刺”楔入欧亚板块，导致阿姆河盆地与塔里木盆地分离，因而使阿姆河盆地东北部斜坡带受北西向的挤压应力较强，基萨尔地台型坳陷区反转抬升形成山系，别什肯特坳陷深埋形成前陆坳陷。

图3 构造演化剖面图（据张兴阳［20］，有修改，剖面位置及A－Ⅰ见图1）

帕米尔“突刺”向欧亚板块运动是一种楔入，使阿姆河盆地向右散逸，并带有右旋特征，因而新生代挤压应力场具有右旋压扭特征，所以构造线在平面上呈东北收敛、西南撒开的“帚状”展布，基萨尔褶皱隆起区构造线表现为“S”形，别什肯特坳陷表现为北东走向，而查尔朱隆起表现为东西向及北西走向。挤压应力强度由东向西逐渐减弱，形成了构造的东西分带性，基萨尔褶皱隆起区和别什肯特坳陷挤压应力较强，以挤压构造变形为主，查尔朱阶地挤压应力较弱，古隆起构造保持完整，构造圈闭受二叠纪—三叠纪构造运动控制较强（图2）。

同时，该区上侏罗统基末利阶发育一套盐膏岩层，成为塑性滑脱层，在新生代压扭应力作用下，盐上层沿着盐膏岩塑性滑脱，盐下层构造高点发生偏移，并形成了不同的断裂系统，盐上形成了北西走向的走滑断裂，盐下形成了近北东走向的逆冲断裂，但二者均表现为北西向挤压构造应力场。西部弱变形带，挤压应力变弱，盐膏岩厚度变薄，盐上层与盐下层构造一致。

3．2 勘探意义

别什肯特坳陷及其邻区在二叠纪—三叠纪伸展构造运动基础上，经古近纪以来的挤压抬升构造运动改造定型，两期构造运动的叠加对油气分布起着重要的控制作用。

3．2．1 对圈闭的控制

二叠纪—三叠纪伸展构造运动形成了基底断块与古隆起构造，新生代挤压构造运形成不同变形区，圈闭类型存在差别。在转换带别—皮背斜构造及其以西弱变形区，构造圈闭主要受伸展构造运动控制，以基底古隆起背景的短轴背斜圈闭为主，形态较为完整，这些古隆起构造区是有利油气聚集区［10－14］。

别什肯特坳陷与基萨尔褶皱隆起区新生代挤压构造运动强烈，基底古构造破坏大，构造圈闭形成受新生代挤压构造运动控制，以逆掩断裂背斜、断背斜和挤压背斜等构造圈闭为主，圈闭幅度大。如位于基萨尔褶皱隆起区阿克库姆拉姆气田，为一北东走向的逆冲断裂挤压背斜构造气藏，气藏西翼被逆冲断裂切割，碳酸盐岩与盐膏岩对接，形成侧向遮挡，构成了逆冲断裂背斜构造气藏（图4）。

图4 阿克库姆拉姆气藏剖面图

3．2．2 对储层的改造

别什肯特坳陷与基萨尔褶皱隆起区新生代挤压作用强，发育了大量的逆冲断裂，在上侏罗统卡洛夫阶—牛津阶碳酸盐岩储层中形成的大量构造裂缝，如别什肯特坳陷Aga23井的岩心及成像测井表明，靠近断裂高角度及斜交裂缝发育，存在北西向和北东向2组小尺度裂缝（图5）。别什肯特坳陷上侏罗统卡洛夫阶—牛津阶碳酸盐岩是深水盆地相［14］，储层岩性较致密，平均孔隙度介于3．5%～3．8%，平均渗透率为0．09 mD，储层物性较差，裂缝的发育改造了储层的储渗性能，增加了渗透性。因此，北西走向的基底断裂与北东走向的晚期断裂相交地区，是储层发育的有利区。

图5 Aga23井储层岩心裂缝及成像测井图

3．2．3 对保存条件的影响

阿姆河盆地基末利阶盐膏岩层是卡洛夫阶—牛津阶碳酸盐岩气藏的区域性盖层，控制了气藏分布的层位［10］，新生代的挤压抬升作用对盐膏岩层变形产生影响。西南基萨尔褶皱隆起区抬升幅度大，北部盐膏岩埋藏较浅，背斜轴部上侏罗统地层出露地表，油气保存条件变差。别什肯特坳陷为一个长期继承发育的中生代坳陷，盐膏岩厚度大、埋藏深，气藏保存条件好。

4 结论

1）阿姆河盆地别什肯特坳陷及邻区经历了2期构造运动，二叠纪—三叠纪伸展构造运动形成了基底断块与古隆起区，侏罗纪—白垩纪稳定沉降，古近纪以来挤压构造运动形成了基萨尔褶皱隆起区和别什肯特山前坳陷，挤压应力自基萨尔山向前陆坳陷方向逐渐减弱，并带有右旋压扭性质。

2）别什肯特坳陷和基萨尔褶皱隆起区在挤压构造作用下，发育了一系列逆冲断裂背斜构造带，构造圈闭以挤压背斜、逆冲断裂背斜为主，形成的大量构造裂缝改造了碳酸盐岩储层，而强烈挤压抬升使基萨尔褶皱隆起区北部盐膏岩盖层遭破坏，气藏保存条件变差，而隆起区向盆地倾没部位及别什肯特坳陷气藏保存条件好。受改造的古隆起及2期断裂相交部位是别什肯特坳陷与基萨尔褶皱隆起区有利的油气勘探区。

致谢：参加研究的还有BGP研究院、中国石油勘探开发研究院亚太所、中国石油川庆钻探工程公司地质勘探开发研究院等单位的专家及老师，在此表示诚挚谢意，人员众多，不一一列出。

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