柴达木盆地阿拉尔—跃进地区坡折带及其对岩性圈闭的控制作用

崔江利，肖传桃

(1.中国地质大学(北京)，北京100083;2.华北水利水电大学，河南 郑州450045;3.长江大学 油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北 武汉430100)

阿拉尔—跃进地区位于柴达木盆地西南，面积约1 000 km2.柴达木盆地是在前侏罗纪柴达木地块上发育起来的一个典型的中、新生代内陆湖泊沉积盆地，期间发育了巨厚的中、新生代地层. 新生界自下而上发育有古近系路乐河组、下干柴沟组、上干柴沟组，新近系下油砂山组、上油砂山组、狮子沟组共6 套地层.柴达木盆地周缘分别为阿尔金山、祁连山和昆仑山所环绕，为西宽东窄的菱形盆地，其大地构造位置处于亚洲中轴域和特提斯－喜马拉雅构造域的结合部位.柴达木盆地经历了多种动力学背景和不同构造体制的多期构造演化过程，具有复杂物质组成与地质结构，在盆山关系上也表现出复杂的叠加组合关系［1］. 柴达木盆地夹持于祁连山、阿尔金山和昆仑山之间，伴随着青藏高原的隆升而逐步发展演化，因而具有相对复杂的盆地结构.柴达木盆地主要是由中新生代时期印度板块向北推挤，基底地层褶皱隆起，断块陷落而成. 它的形成经历了侏罗纪—白垩纪边缘断陷期、古近纪坳陷期和新近纪—第四纪上升褶皱期3 个阶段［2］.

坡折带一词来源于海相沉积盆地中的陆架坡折［3－4］，是地形地貌学、沉积学、层序地层学等学科综合研究和发展而形成的重要概念，其含义在应用、发展过程中得到进一步延伸，由于坡折带在控制层序发育和岩性圈闭发育中起着重要作用，并已在受坡折带控制的盆底扇、斜坡扇、前积楔状体和深切谷中找到了上亿桶原油，因此，近年来在我国受到了油气勘探家的重视［5－11］.我国学者已借鉴了国外的成功勘探经验，并在陆相断陷湖盆中发现了坡折带的存在，在应用断裂坡折带和低位扇理论模式指导勘探方面取得巨大成功，并在地层圈闭勘探中取得重大突破，发现了上亿吨原油储量［7－10］.

然而，迄今为止，有关坡折带方面的研究，仍没有文献报道，说明有关此方面的研究还处于空白状态.笔者尝试将坡折带理论应用于柴西南跃进—昆北地区，并讨论其对岩性圈闭的控制作用.

1 坡折带的类型

通过对研究区分层古构造、现今构造－断裂分布及发展演化的分析可以看出，该区存在着铁木里克凸起、昆北古斜坡和尕斯斜坡带. 由于这些古隆起、古斜坡的存在，加上边界条件和基底活动的差异，使得在这些古隆起和向盆地内倾斜的古斜坡带上存在一系列不同类型的坡折带.按成因机制不同，将研究区坡折带划分为构造坡折带、沉积坡折带和侵蚀坡折带.

1.1 构造坡折带

构造坡折带是由同沉积构造长期活动引起的沉积斜坡明显突变的地带［11］，能够形成坡折带的同沉积构造活动主要有断裂和挠曲.因此与之对应，应当将构造坡折带划分为断裂坡折带和挠曲坡折带. 断裂坡折带是同沉积断裂活动产生明显差异升降和沉积地貌突变的古构造枢纽带，构成盆内古构造单元和沉积区域的边界.这些断裂一旦形成，在整个裂陷期由于应力易于集中而长期活动. 识别古断裂坡折带的主要标志是断裂带两盘地层厚度有明显变化，其生长系数一般为1.4 ～2.0［11］.

在柴西南地区，该类坡折带分布较广泛，且多半表现为与同沉积断裂伴生的断裂坡折带，如铁木里克区的阿拉尔断裂以及昆北断裂等构成了断裂坡折带，如图1所示.

图1 柴西南铁木里克地区坡折带类型

1.2 沉积坡折带

沉积坡折带是由于不同地区沉积速率差异造成地形坡度突变而形成的. 在三角洲平原与三角洲前缘的结合部一般形成沉积坡折带，在地震剖面上一般与前积反射的顶部相对应.此外，在碳酸岩台地或生物礁体的边缘也容易形成沉积坡折带.

尽管柴西南地区断裂坡折带较为发育，但也存在着一定数量的沉积坡折带，如在铁木里克－切克里克凹陷中存在较为明显的受沉积地形控制的坡折带(图1)，在坡折带下方，出现了明显的砂体或地层增厚，向上出现同相轴尖灭. 因此，该类型坡折带在一定程度上控制了岩性圈闭的发育.

1.3 侵蚀坡折带

侵蚀坡折带是由风化侵蚀等外动力地质作用造成地形坡度突变而形成. 在较长期发育但没有达到准平原化的不整合面处有可能发育侵蚀坡折带，其主要特征是在不整合面上表现出地形突变、界面下方的削蚀和界面之上的超覆等现象(图1).

综上所述，构造坡折带和沉积坡折带都是同沉积期发育，而侵蚀坡折带则在沉积之前形成，因此对沉积的控制作用不同.侵蚀作用、构造作用和沉积作用构成了控制坡折带形成的3 种地质营力端元组分.从理论上讲，每一种端元组分都可相应形成一种特殊的坡折带类型. 但实际上在自然界中发育的坡折带往往先后受到程度不等、不同营力的作用，因此坡折带类型应是位于这3 端元之间的过渡类型.

2 坡折带对岩性圈闭的控制作用

在对研究区层序地层、沉积体系及储集特征、古构造条件及烃源岩条件等分析基础上，根据体系域发育情况、沉积体系展布特征等，结合构造发育情况，讨论研究区古近系坡折带对岩性圈闭发育的控制作用.在分析各区块可能发育的岩性圈闭类型及其发育层位的基础上，研究油源、运移和储集条件，并总结其成藏模式，最终综合评价圈闭的优劣等级.

2.1 尕斯构造坡折带

受阿拉尔断裂和Ⅲ号断裂的影响，在尕斯地区形成了一个牵引背斜构造(跃进Ⅰ号构造)和一个洼陷带.在该背斜构造的两侧发育了受其控制的两个坡折带，这两个坡折带也控制了跃进Ⅰ号构造两侧的岩性油气藏的发育，其中，在阿拉尔断裂南侧坡折带上易于发育地层超覆圈闭.

在阿拉尔断裂和Ⅲ号断裂之间则发育了一个洼陷带.在洼陷带和阿拉尔断裂之间发育了一个受两个次级断裂控制的二阶构造坡折带，在二阶构造坡折带中易于形成断块圈闭或断层－岩性复合圈闭，洼陷带边缘易于形成断层－岩性复合圈闭.

下干柴沟组下段(E22)和上干柴沟组(E3)及下油砂山组沉积时期(N11)，跃进Ⅰ号、跃进Ⅱ—Ⅳ号地区发育了大面积的辫状河三角洲沉积体系，且以辫状河三角洲前缘沉积为特征，其河道砂体、席状砂发育，且经过湖水的充分淘洗，具有较好的物性. 在基准面上升时期，前缘河道砂层与分流间湾泥岩或退积的浅湖泥岩交互沉积，易于形成岩性圈闭.在基准面下降时期，前缘砂体不断向洼陷内部推进，其砂体又被上覆的另一个基准面上升期退积泥岩覆盖，因此也易于形成岩性圈闭. 下干柴沟组上段(E32中上部)时期，该区发育一定面积的浊积扇沉积体系，这些浊积扇体可能规模不大，但它们多以透镜状分布于半深湖以及深湖泥岩中，并被半深湖以及深湖泥岩所包围，且均处于生油洼陷中，易于形成岩性圈闭.更重要的是跃进Ⅰ号地区和红狮生油凹陷距离较近.此外，Ⅲ号断裂、阿拉尔断裂和Ⅺ号断裂可以作为油气运移通道，在上述构造坡折带的配合下，该区形成岩性油气藏的潜力很大.

圈闭类型与发育层位:主要有砂体上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭(阿拉尔断裂南侧坡折带、跃进Ⅰ号背斜两侧坡折带)、浊积扇岩性圈闭(洼陷带两侧)及断块圈闭、断裂－岩性复合圈闭(阿拉尔断裂北侧断阶、Ⅲ号断裂西侧断阶)，如图2所示. 圈闭发育层位主要为下干柴沟组下段(E22)、下干柴沟组上段(E32)、上干柴沟组(E3)及下油砂山组(N11).

油源、运移及储集条件:该地区距离红狮生油洼陷和茫崖生油凹陷较近，油源对比显示其原油主要来自北部的茫崖凹陷低熟生油岩(下干柴沟组上段)或红狮生油洼陷，借助Ⅺ号断裂、Ⅲ号断裂和阿拉尔断裂作为油气运移通道，Ⅺ号断裂在E32 开始持续活动至E3，阿拉尔断裂和Ⅲ号断裂尽管在E1+E12(路乐河组)时期活动最强烈，但在烃源岩成熟后，阿拉尔断裂从E3开始活动并加强，至N11(下油砂山组)时期活动最强，Ⅲ号断裂则在E3(上干柴沟组)活动最强，而E3至N11时期刚好是红狮凹陷E32烃源岩开始排烃和最大规模排烃时期，因此，该地区形成岩性油气藏的潜力较大.下干柴沟组下段(E22)储层以低孔低渗为主，综合评价为较有利(Ⅱ类)目标区.

图2 尕斯地区岩性圈闭发育类型及成藏模式

2.2 跃进Ⅱ—Ⅳ号坡折带

受阿拉尔断裂和Ⅶ号断裂的影响，在形成跃进Ⅱ号、跃东构造和扎哈泉构造的同时，在阿拉尔断裂南侧形成了一个沉积(地形)坡折带，在Ⅶ号断裂东侧形成了一个洼陷带，它们在一定程度上控制了跃进Ⅱ—Ⅳ号岩性油气藏的发育.在阿拉尔断裂南侧次级断层对其南侧地形坡折带起到了反向封堵作用，有利于岩性圈闭的发育.而Ⅶ号断裂对其东侧的洼陷带也起到了反向封堵作用，有利于浊积扇岩性圈闭的发育.

下干柴沟组下段(E22)沉积时期，Ⅶ号断裂西侧的跃进地区发育了大面积的辫状河三角洲沉积体系，且以辫状河三角洲前缘沉积为特征，其河道砂体、席状砂发育，且经过湖水的充分淘洗，具有较好的物性.在基准面上升时期，前缘河道砂层与分流间湾泥岩或退积的浅湖泥岩交互沉积，易于形成岩性圈闭.下干柴沟组上段时期(E32)、Ⅶ号断裂东侧的跃进地区发育一定面积的浊积扇沉积体系，这些浊积扇体可能规模不大，但它们多以透镜状分布于半深湖以及深湖泥岩中，并被半深湖以及深湖泥岩所包围，且均处于生油洼陷中，易于形成岩性圈闭. 更重要的是该区和扎哈泉生油凹陷距离较近.此外，阿拉尔断裂和Ⅶ号断裂可以作为油气运移通道，在上述坡折带和断层的配合下，该区形成岩性油气藏的潜力很大.

圈闭类型及发育层位:主要有砂体上倾尖灭圈闭、地层超覆圈闭(阿拉尔断裂南侧坡折带)、透镜状滩坝及藻灰岩岩性圈闭、浊积扇岩性圈闭(Ⅶ号断裂东侧的洼陷带)，如图3所示.圈闭发育层位主要为下干柴沟组下段(E22)和下干柴沟组上段(E32).

油源、运移及储集条件:该地区距离扎哈泉生油凹陷较近，是油源的指向区，油源对比研究显示其原油主要来自南部的扎哈泉生油凹陷(Ⅱ类原油)，借助Ⅶ号断裂和阿拉尔断裂作为油气运移通道，尽管阿拉尔断裂在E1+E12(路乐河组)时期活动最强烈，但阿拉尔断裂从E3开始活动并加强，至N11 时期活动最强，而Ⅶ号断裂在烃源岩成熟后，在N11 活动最强，而N11时期刚好是扎哈泉凹陷E22，E32 烃源岩大规模排烃时期. 因此，该区形成岩性油气藏的潜力很大.下干柴沟组下段(E22)储层以低孔低渗为主，以Ⅰ，Ⅱ类储层为主，综合评价为有利(Ⅰ类)目标区.

图3 跃进Ⅱ—Ⅳ号地区岩性圈闭发育类型及成藏模式

3 结 语

1)将坡折带理论运用于研究区，详细划分并论述了坡折带的类型.

2)研究坡折带对岩性圈闭的控制作用，阐述了坡折带背景下的岩性圈闭的类型、层位以及评价等级，总结了其岩性油气藏发育的成藏模式.

3)跃进Ⅱ—Ⅳ号坡折带是研究区最有利岩性圈闭发育的区块，其次为尕斯坡折带.

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