塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向

黄太柱

(中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐 830011)

塔中北坡具有优越的油气成藏条件，目前针对该区不同领域、不同类型的油气藏进行了勘探，取得了一些可喜的油气成果。随着勘探实践经验与实物资料的不断丰富，塔中北坡也不断面临一些新的地质问题，如断裂体系特征与奥陶系储层发育和油气运聚成藏的关系、区域构造演化背景对塔中北坡勘探领域和方向的控制作用等。

前人针对塔中北坡的研究，主要包括古城墟隆起奥陶系地层的厘定［1］、碳酸盐岩储层特征分析及预测［2-3］、奥陶系油气成藏条件分析［4-6］及顺9井区志留系油气充注史分析［7］等方面，而对塔中北坡断裂体系的空间展布特征、构造格局与演化、控储控藏特征研究较少［8］。随着塔中北坡新三维地震及钻井资料的不断丰富，为精细刻画和认识断裂体系的展布及成因机制、区域构造演化过程提供了条件。本文通过对塔中北坡近3 500 km2三维地震资料的精细构造解析，结合钻测录井等资料恢复了其古生代的构造演化历史，进而从断裂系统对储层发育与油气运聚成藏的控制角度，指出了塔中北坡下一步的有利勘探领域和方向。

1 区域地质概况

塔中北坡位于塔里木盆地中央隆起带卡塔克隆起的北部，以塔中Ⅰ号断裂带为界，上盘为卡塔克隆起区，下盘为塔中北坡地区;构造位置上跨于顺托果勒低隆起东南段与古城墟隆起西段之上(图1)，位于加里东末期形成、海西运动期定型的这两大古(低)隆起的结合部位，北东方向与满加尔坳陷毗邻。塔中北坡现今构造形态是一个由东南(高)向西北(低)倾没的单斜，除区域缺失侏罗系外，受古城墟隆起演化的影响，志留系、泥盆系不同程度地缺失;志留系主要为滨岸—潮坪相的中细砂岩、粉砂岩与泥岩沉积，具有“底超顶剥”特征，剥蚀尖灭线在顺南1井附近(图1)，再往东南方向，石炭系巴楚组泥岩直接覆于奥陶系之上。塔中北坡与卡塔克隆起区寒武系—中奥陶统岩石地层序列基本一致，主要发育局限台地—半局限台地—开阔台地相的含膏云岩、白云岩、灰质云岩及灰岩沉积(图2)。卡塔克隆起区因受加里东中期Ⅰ幕构造运动影响较强，一间房组(O2yj)全部及鹰山组(O1-2y)上部地层基本剥蚀殆尽［9］，而塔中北坡因抬升幅度低，主要剥蚀了一间房组顶部地层［10］。受加里东中期Ⅰ幕构造运动后发生“台盆分异”的影响，塔中北坡与卡塔克隆起区上奥陶统岩石地层序列差异较大［11］，卡塔克隆起区发育良里塔格组(O3l)台地相的含泥灰岩、颗粒灰岩沉积，之后大规模的海侵作用使孤立的碳酸盐岩台地淹没而消失，转变为大面积混积陆棚相的桑塔木组(O3s)碎屑岩沉积;而塔中北坡在加里东中期Ⅰ幕运动后快速沉降在海平面之下，一间房组之上超覆了厚约15 m的上奥陶统恰尔巴克组(O3q)斜坡相的含泥灰岩、瘤状灰岩沉积，之后转为混积陆棚相巨厚的上奥陶统却尔却克组(O3qq)碎屑岩沉积。多期构造演化造成了塔中北坡纵向上形成了多套、多种类型的储盖组合(图2)，满加尔坳陷的烃源供给与良好的储盖组合使该区具备优越的油气成藏条件。

图1 塔里木盆地塔中北坡构造位置及走滑断裂分布Fig.1 Tectonic location and strike-slip fault distribution of northern slope of middle Tarim Basin

2 塔中北坡断裂的构造解析

塔中北坡张性正断裂与逆冲断裂欠发育，自西北向东南主要发育多排NNE、NEE走向的左行走滑断裂带(图1)，延伸长度在50～150 km之间，将整个塔中北坡及卡塔克隆起区分割成东西不同的块体，根据断裂级别划分原则确定为三级断裂。由于走滑断裂断距较小，二维地震资料识别与落实较困难，下文重点利用顺南1井区2 000 km2三维地震资料的断裂构造解析，来研究整个塔中北坡断裂的特征。

图2 塔中北坡志留—奥陶系地层及储盖组合Fig.2 Strata from Silurian to Ordovician and reservoir-cap combination in northern slope of middle Tarim Basin

2.1 走滑断裂特征与识别

走滑断裂是在扭应力作用下、接近直立的断面及其两盘主要沿走向相对水平移动的断裂，由于产生于独特的应力背景下，走滑断裂在平面、剖面上具有一系列独特的几何学特征，这是判识其是否存在的重要标志［12-13］。

2.1.1 平面特征

(1)从顺南三维寒武—奥陶系主要界面的曲率属性图(图3a，b)及塔中北坡断裂分布图(图1)来看，走滑断裂NNE、NEE走向的主位移带(PDZ)在平面上均呈线状延伸，所形成的走滑构造组合都只分布在主位移带附近很窄的区域内呈带状展布，这反映了所受应力与断裂走向近于平行，应力集中释放在主位移带附近。

(2)走滑断裂主位移带一端常常会分化成马尾状断裂，并走向衰亡。在顺南1井、顺南4井等多条走滑断裂带端部均表现出发散的马尾状断裂组合(图3b，c)。

(3)扭应力的存在会使走滑断裂显示出雁列构造的痕迹，这是鉴别走滑断裂的另一个有效标志。从顺南三维柯坪塔格组顶界面(T36地震反射波)的曲率属性图(图3d)来看，由于张扭应力自深部基底向浅部盖层发散传递，在上奥陶统顶部—中下泥盆统形成了NNW向雁列展布的断层系统(图3c，d)，这组破裂表现为与主位移带大角度相交的、延伸不长的正断层组。

2.1.2 剖面特征

(1)从顺南三维地震剖面来看(图4)，走滑断裂带倾角很大，断面上缓下陡，与一般正断层、逆冲断层所显示的上陡下缓的产状特征相反，断裂在下奥陶统收敛为一条主断裂直插基底，在中上奥陶统顶部开始呈花状撒开。

(2)花状构造是走滑断裂中主干断裂和分支断裂在剖面上的特殊组合形态，压扭作用下产生正花状构造，张扭作用下产生负花状构造，是鉴别走滑断裂的重要标志之一。塔中北坡多条走滑断裂带在中下奥陶统顶部表现为具有“挤压、逆断、断垒”特征的正花状构造样式，而在上奥陶统顶部—中下泥盆统表现为具有“拉张、正断、断堑”特征的负花状构造样式，主干断裂及其伴生的分支断裂构成了“Y”和反“Y”字型的剖面组合样式，表明塔中北坡走滑断裂可能受加里东中期压扭应力场和加里东晚期—海西早期张扭应力场的双重控制。

2.1.3 分段性特征

走滑断裂沿走向不同位置的剖面上，常表现出不同的剖面倾向和升降位移特征，海豚效应和丝带效应明显，具有分段性和多期性发育的特点。以顺南3井区走滑断裂带为例(图5):剖面A1显示主断裂向下断穿基底，向上断至中下泥盆统，主断裂为NW倾向;分支断裂在中下奥陶统顶部向上撒开背冲形成断垒构造，而在上奥陶统顶部—中下泥盆统形成局部断陷下掉的断堑构造，掉块的垂直断距范围在50～100 m。主断裂所在的中下奥陶统左侧地层左倾，右侧地层右倾，两侧地层倾角变化大，左侧地层倾角范围在15°～20°，右侧范围在5°～10°。剖面A2显示主断裂为SE倾向，分支断裂在中下奥陶统顶部形成断垒构造，在上奥陶统—中下泥盆统形成断堑构造，掉块的垂直断距范围在30～60 m，变形强度比剖面A1弱;主断裂所在的中下奥陶统左侧地层左倾，右侧地层右倾，两侧倾角变化不大，倾角范围在5°～15°。剖面A3显示主断裂为SE倾向，分支断裂在中下奥陶统顶部形成断堑构造，掉块的垂直断距范围在100～150 m。可见，走滑断裂不同段表现出不同的花状样式和垂直断距。

图3 塔中北坡顺南三维区寒武—志留系主要界面曲率属性Fig.3 Curvature attribute along main interface from Cambrian to Silurian in Shunnan 3D area，northern slope of Middle Tarim Basin

图4 塔中北坡顺南三维区走滑断裂地震剖面剖面位置见图1。Fig.4 Seismic section of strike-slip fault in Shunnan 3D area，northern slope of middle Tarim Basin

2.2 断裂主要活动期次及发育机理

顺南三维地震剖面显示，断裂切穿的层位不一，主要表现为4种类型(图4):①断裂只在中下寒武统发育，中寒武统顶面(T18地震反射界面)之上变形基本消失，下盘比上盘厚度增大，可能是早中寒武世拉张背景下形成的同沉积正断裂。②断裂只在上寒武统—下奥陶统蓬莱坝组内部发育，地震同相轴有明显错断，表现为层间断裂性质，解释与组合均比较困难。③断裂向下断穿了寒武系基底，向上断穿了中奥陶统一间房组顶面(T47)，消失在上奥陶统却尔却克组巨厚的以泥岩为主的塑性地层中。④断裂断穿层位较多，从基底一直断至中下泥盆统顶面(T06)，剖面上表现为明显的花状构造特征，分支断裂在上奥陶统顶部、志留系、泥盆系内形成反向下掉的小型地堑，地堑内地层沉积明显加厚，类似同沉积正断层。除此之外，塔中北坡西北部二叠纪火山岩发育规模和强度比东南部大，顺1井走滑断裂等有向上切入二叠系的迹象，表明走滑断裂海西晚期可能发生过复活，并最终定型［8］。从上述断裂断穿层位及发育特征判断，塔中北坡断裂主要有4期活动:加里东早期伸展、加里东中期压扭走滑、海西早期张扭走滑及海西晚期继承性张扭走滑，其中加里东中期与海西早期是2个主要活动期，多条断裂下部正花状、上部负花状的构造样式，表明了海西期张扭性的断裂可能是在加里东中期压扭性断裂的基础上继承性活动的。

塔中北坡断裂分期差异活动与分布，是经历多期构造变动和构造转换的综合结果，同时还受控于先存基底薄弱带［14］、中下寒武统膏盐岩滑脱带以及不同时期的盆山耦合作用。加里东中期，塔中隆起及北坡地区处于NE-SW向的压扭主应力场中，对基底NE向构造会产生走滑分量，同时逆冲挤压应力的不均衡会造成不同地块之间几何学上不相容的剪切应变［15］，导致产生近NE向的走滑断裂，属于典型的被动型走滑断裂(图6)。塔中北坡走滑断裂主要呈左行走滑，局部呈右行走滑，切割塔中隆起塔中Ⅰ号、Ⅱ号等多排NWW走向的逆冲断裂;海西早期，受东南方向阿尔金的强烈斜向挤压作用影响［13］，塔中隆起及北坡处于张扭应力场中，加里东中期发育的走滑断裂带继承性活动，形成张扭性质的负花状构造;海西晚期，走滑断裂带局部还有继承性微弱活动，但总体已经最终定型。

图5 塔中北坡顺南3井区走滑断裂地震与地质剖面剖面位置见图3b。Fig.5 Seismic and geologic section of strike-slip fault in Shunnan 3 well field，northern slope of middle Tarim Basin

图6 塔中北坡走滑断裂成因示意Fig.6 Origin cartogram of strike-slip fault in northern slope of middle Tarim Basin

3 塔中北坡古生代的构造演化史

塔中北坡历经多次构造变动后形成现今的构造格局，结合区域地质［16-17］及塔中北坡近期的研究，通过对区域地质模型的恢复，反演出塔中北坡古生代的构造演化过程(图7)。

3.1 寒武纪—早奥陶世

塔里木板块周缘发育北昆仑洋与南天山洋雏形，盆地内呈“东盆西台”的古地理格局，东部满加尔和库鲁克塔格地区表现为欠补偿的深水盆地，塔中北坡则处于盆地中西部统一的浅水碳酸盐台地发育区，具备加里东中期岩溶发育的物质基础(图7a)。此期塔中北坡处于克拉通内弱伸展背景，仅局部发育小型张性正断层，断距较小，延伸长度很短。

3.2 早奥陶世末—中奥陶世

北昆仑洋、北天山洋分别向中昆仑地体、中天山地体俯冲消减［16］，塔里木板块南缘已转入压扭构造背景(图7b)。中奥陶世末发生加里东中期Ⅰ幕构造运动，塔中地区包括北坡处于NE-SW向的压扭应力场中，不仅形成了塔中Ⅰ号、塔中南缘等NWW向逆冲断裂，同时由于逆冲挤压应力的不均衡造成不同地块之间的差异运动，发育了多排近NE向的被动型走滑断裂，将卡塔克隆起与塔中北坡东西分块。卡塔克隆起区抬升幅度较高，一间房组全部及鹰山组上部地层剥蚀殆尽，而塔中北坡抬升幅度相对较低，仅一间房组顶部被剥蚀，并且自东向西越临近塔中Ⅰ号断裂带，剥蚀程度越严重。

图7 塔中北坡古生代构造演化史剖面位置见图1。Fig.7 Paleozoic structural evolution in northern slope of middle Tarim Basin

3.3 晚奥陶世

晚奥陶世早期良里塔格组沉积初期，塔中北坡临近塔中Ⅰ号台缘坡折带的地区为台缘斜坡相的含泥灰岩、泥灰岩沉积，而远离塔中Ⅰ号台缘坡折带区则相变为泥岩沉积(图7c)。良里塔格组颗粒灰岩段沉积期，塔中Ⅰ号断裂带继续活动，发生明显的“台盆分异”，卡塔克隆起区为孤立台地相的大套颗粒灰岩沉积，而塔中北坡发生快速沉降，相变为却尔却克组早期的碎屑岩沉积。晚奥陶世晚期，随着挤压冲断作用的加剧，卡塔克隆起区塔中Ⅱ号、10号等断裂带背冲形成高陡断垒带，斜坡部位沉积了桑塔木组碎屑岩沉积。塔中北坡为塔中前缘隆起的隆后凹陷，构造活动较弱，沉积了巨厚的却尔却克组复理石建造。

3.4 志留纪—中泥盆世

北昆仑洋最终闭合，中昆仑地体与塔里木板块南缘碰撞拼贴，引起塔中东南部强烈的逆冲褶皱变形(图7d)。同时伴随阿尔金强烈的造山作用，北民丰—罗布庄隆起向盆地内逆冲推覆，古城墟隆起形成并不断抬升。塔中北坡志留系从顺托果勒低隆向古城墟隆起西段逐层上超，古城墟隆起高部位志留系遭受严重剥蚀，并缺失整个泥盆系。同时东南方向的挤压应力在卡塔克隆起包括塔中北坡地区，叠加产生剪切分量，使早期形成的近NE向走滑断裂重新复活，并卷入了强烈的构造变形，一系列雁列构造、羽状构造沿主断裂附近发育。

3.5 晚泥盆世—二叠纪

晚泥盆世东河砂岩发生填平补齐的沉积，石炭纪全区再次广泛海侵，塔中北坡整体下降并接受沉积(图7d)。早二叠世末期的晚海西运动主要发生于塔中北坡西北部，沿北东向基底断裂产生挤压背景下的伸展作用，造成基性火山岩喷发，沉积了2个旋回的火山岩至火山碎屑岩。塔中北坡的构造格局最终定型。

4 断裂系统对塔中北坡储层发育的控制

塔中北坡已钻井揭示，奥陶系碳酸盐岩储层主要发育在一间房组顶部、鹰山组内幕、蓬莱坝组顶部3个层位，储集空间主要为溶蚀孔洞、晶间(溶)孔和裂缝，储层类型主要为溶蚀孔洞—裂缝型。断裂系统形成的裂缝和后期发生的热液活动，对塔中北坡碳酸盐岩溶蚀孔洞—裂缝型储集体发育具有重要的控制作用。

4.1 断裂对碳酸盐岩构造裂缝的控制

塔中北坡主要为走滑断裂，构造应力变化大，基于碳酸盐岩脆性特征，走滑断裂活动导致断裂带附近碳酸盐岩内部形成破碎带及诱导裂缝带［18］。岩心与薄片观察发现，该区奥陶系碳酸盐岩裂缝类型包括构造缝、岩溶缝及成岩缝，其中以中—高角度的构造裂缝居多(图版a-h)，同时也具有多期性，早期构造裂缝(加里东中期为主)往往被晚期构造裂缝(海西早期、喜马拉雅期为主)切割(图版b，e)，并且早期构造缝多被方解石等充填为无效缝(图版d)，而晚期构造缝多呈开启状态，为现今有效储集空间。沿构造裂缝往往会发生溶蚀扩大现象(图版c)，多期不同产状裂缝交汇处发育大直径溶蚀孔洞，形成溶蚀孔洞—裂缝型储层。已钻井成像测井资料分析表明，塔中北坡裂缝主要为NEE、NNE走向，与该区走滑断裂带的走向具有一致性，可见裂缝受断裂的构造破裂作用控制，这从远离断裂带的古隆3井裂缝不发育的情况也可以验证。

走滑断裂的性质对碳酸盐岩构造裂缝的发育具有控制作用，压扭性走滑断裂比张扭性走滑断裂控制的构造裂缝带宽且更发育［19］。塔中北坡加里东中期以压扭性走滑断裂为主，这将大大提高构造裂缝的发育程度。碳酸盐岩不同岩性的岩石弹性破裂强度不同，导致构造裂缝发育程度也有所不同，白云岩比灰岩坚硬和脆性强，更容易发育构造裂缝［20］。塔中北坡古隆1井6 250 m井段之上岩性主要为泥晶灰岩，6 250 m井段之下主要为灰质云岩及白云岩，而成像测井显示裂缝主要集中发育于6 357 ～6 424 m 井段［3］。

4.2 断裂对碳酸盐岩埋藏溶蚀的控制

塔中北坡走滑断裂向下均断穿了基底，基底之下的热液流体可沿走滑断裂进入上覆地层，并与奥陶系碳酸盐岩发生交代作用，有利于埋藏溶蚀作用的进行。古隆1、顺南4井鹰山组内幕灰岩中钻遇了灰色或深灰色的硅质岩(图版i-k)，原岩为泥晶砂屑灰岩，被硅质交代充填(图版l)。硅质岩主要矿物成分为石英，呈半自形粒状—他形板状集合体分布，次要矿物成分方解石呈他形粒状分布在石英粒间(图版m，n)。硅质岩中构造裂缝十分发育，部分构造裂缝开启，并且沿裂缝发育大量溶蚀孔洞(图版i，j)。部分构造裂缝被石英和方解石半充填，沿裂缝壁常见到粗大的自形石英晶体及由石英晶体组成的石英晶簇，石英晶体大小约1～10 mm，石英晶间还见到自形立方体的黄铁矿(图版o)，一般认为是热液流体作用下形成的。该井石英中流体包裹体有一期均一温度在190℃以上，也说明了热液流体的活动。深部热液流体作用形成的石英晶间溶孔、灰质溶蚀孔，对本区碳酸盐岩储层物性改善起着重要作用，顺南4井放空5.48 m，漏失泥浆1 500 m3，表明发育大型的溶蚀孔洞—裂缝型储层。

在有机质成熟作用过程中以及盆地演化后期阶段的烃类热降解过程中，会产生一定数量的有机酸、CO2和H2S等酸性物质，沿着构造裂缝或缝合线运移，对周围的碳酸盐岩产生溶蚀作用。塔中北坡已钻井大部分普通薄片及扫描电镜观察均可见到有机质残留，通常呈干沥青的形式存在于晶间(溶)孔、微裂缝及溶蚀孔洞中。如古隆1井鹰山组云岩、灰云岩薄片观察显示(图版p)，溶蚀孔隙几乎被沥青完全充填，孔隙的边缘被溶蚀形成不规则的形态，说明有机酸溶蚀作用发生在烃类运移或聚集的同时或者之前。

5 断裂系统对油气分布与成藏的控制

塔中北坡发育的几排走滑断裂带向下均断穿了基底，向上大部分未断至石炭系，只有少量断裂断穿了石炭系，导致目前油气显示与发现都集中在石炭系及以下层系。塔中北坡目前在多个层系发现了油气藏，油气具有“上下分层、上油下气”的分布特征(图8)。巨厚的以泥岩为主的却尔却克组具有明显的分层特征，该组之下的碳酸盐岩层系整体表现为干气藏特征，如蓬莱坝组(顺南5井)、鹰山组内幕(古隆1井、顺南4井)为正常压力、高温的干气藏(干燥系数均大于0.97)，一间房组(顺南1井)除干气藏外还发现了少量轻质油(密度0.791 1 g/cm3)。而却尔却克组“黑被子”之上的碎屑岩层系整体表现为油藏特征，如柯坪塔格组下段(顺9井)为轻—中质原油，上段(顺1井、塔中31井)为稠油。造成这种“上油下气”特征的原因除了受油气源的复杂性和油气充注的多期性影响外，笔者认为最关键因素可能是却尔却克组厚层泥岩及其对走滑断裂带的泥岩涂抹作用，对晚期天然气生成后向上运移起了区域性封盖作用。塔中北坡走滑断裂控制了油气纵向分布的差异性，对油气成藏具有重要影响。

加里东中期Ⅰ幕构造运动时(中奥陶世末)，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩尚未达到生烃门限［21］，此时塔中北坡形成的压扭走滑断裂对油气成藏贡献不大，但对储层发育具有较强改造作用。加里东晚期(图8a)，随着巨厚的却尔却克组碎屑岩沉积，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩快速进入生烃高峰期，此时塔中北坡走滑断裂处于静止期，油气只能在浮力作用下沿断裂破碎带中的裂缝或连通孔隙垂向渗流，故优先就近充注到寒武—奥陶系岩溶缝洞型圈闭中聚集成藏，这是塔中北坡奥陶系碳酸盐岩的第一个重要成藏期。该期寒武—奥陶系形成的油气藏由于埋深大，且地温高，大都经历了相态的转变，后期少量以残余油气藏的形式存在，如塔东 2 井的稠油［22］。

图8 塔里木盆地塔中北坡油气运移聚集示意Fig.8 Petroleum migration and accumulation in northern slope of middle Tarim Basin

海西早期，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩进入了生干气阶段，同时中上奥陶统烃源岩开始排烃，此时塔中北坡形成的张扭走滑断裂处于活动期，油气在深浅层压力差作用下，沿断裂破碎带向上运移，中下寒武统烃源岩排出的天然气只有少量充注到寒武—奥陶系圈闭中(因圈闭早期大部分已被轻质油充满)，其余大部分天然气均散失殆尽。中上奥陶统烃源岩排出的油气沿走滑断裂垂向运移到志留系构造—岩性复合型圈闭中，这是塔中北坡志留系碎屑岩的第1个重要成藏期［7］，形成了顺9井原生油藏。但同时海西早期构造运动使盆地抬升，志留系遭受风化剥蚀而使油气藏受到氧化、生物降解、水洗等作用破坏，这一破坏作用在志留系柯坪塔格组上段地层表现突出［23］，如顺1井、塔中31井中普遍存在干沥青、软沥青和稠油，饱和烃色谱图上“UCM”峰表现出明显的鼓包;而柯坪塔格组下段由于上覆40多m稳定泥岩盖层的存在，油气藏仅受微弱破坏作用，顺9井的饱和烃色谱图上“UCM”峰鼓包不明显。

海西晚期(图8b)，满加尔坳陷中下寒武统烃源岩进入了生气衰竭阶段，而中上奥陶统烃源岩大量排烃，此时塔中北坡形成了少量继承性活动的张扭走滑断裂，油气沿走滑断裂对志留系圈闭进行充注，这是塔中北坡志留系碎屑岩的第2个重要成藏期［7］。

喜马拉雅期(图8c)，随着上覆地层沉积持续加厚，塔中北坡寒武—奥陶系早期形成的古油藏在高温作用下发生裂解，塔中北坡已钻井(古城4、古隆3井等)的寒武—奥陶系中普遍存在反射率极高的沥青(Rb＞2.8%)，说明早期形成的古油藏至后期大量裂解，生成干气［24-25］。顺南1、古隆1井奥陶系碳酸盐岩储层气态烃包裹体均一温度的测试结果主要在140～160℃之间，结合埋藏史分析表明天然气藏主要是喜马拉雅期的产物［26］，这是塔中北坡奥陶系碳酸盐岩的第2个重要成藏期。喜马拉雅期塔中北坡走滑断裂虽处于静止期，但由于走向与区域应力场方向一致，有利于裂缝的开启，对古油藏大量裂解的天然气起良好的输导作用。同时由于走滑断裂破裂带不是一个简单的面，而是一个具有复杂结构的三维地质体，却尔却克组巨厚泥岩对走滑断裂会起到涂抹作用，所以天然气主要被封闭在寒武—奥陶系地层中，奥陶系以上地层气侵作用较弱。

6 塔中北坡地区的油气勘探方向

油气成藏条件分析表明，塔中北坡处于顺托果勒低隆起东南段与古城墟隆起西段之上，多期构造演化造成了纵向上分层、平面上东西分块的结构特征，并形成了多套、多种类型的储盖组合。塔中北坡长期处于满加尔坳陷中下寒武统、中上奥陶统2套主力烃源向卡塔克隆起运移的通道上，经历了加里东晚期、海西晚期与喜马拉雅期3个主要成藏期，形成了中下奥陶统以干气气藏为主、下志留统以油藏为主的成藏特征。目前已发现了志留系碎屑岩构造—岩性油藏、奥陶系一间房组风化壳岩溶缝洞型油气藏、奥陶系鹰山组内幕缝洞型气藏、奥陶系蓬莱坝组缝洞型气藏等4大勘探层系。

塔中北坡志留系具有“底超顶剥”特征，由顺托果勒低隆东南段向古城墟隆起西段逐层上超减薄，隆起高部位在海西早期构造运动中削蚀严重，造成石炭系直接盖在志留系柯坪塔格组下段之上(图8c)。塔中北坡志留系的斜坡背景，具备多期上超形成侧向封堵储盖组合的条件，是形成岩性地层圈闭的有利地区。综合研究认为，顺9井柯坪塔格组下段是受构造背景控制的岩性油藏，中段泥岩作为区域盖层控制着可动油的分布，所以中段泥岩相变线内的有效砂体“甜点”发育区，是柯坪塔格组下段油藏的有利勘探区带(图1);而上段古油藏大部分在海西早期构造运动中被破坏成为沥青或稠油油藏，并且油气分布明显受断裂构造的控制，所以走滑断裂形成的低幅度背斜是首选的勘探对象，其次在构造背景控制下形成的岩性相变带、地层超覆带也是有利的成藏区带。

塔中北坡奥陶系碳酸盐岩目前已发现的3个勘探层系(一间房组、鹰山组内幕、蓬莱坝组)具有相近的油气性质(干气为主)、圈闭类型(岩溶缝洞型圈闭为主)、成藏期次(加里东晚期和喜马拉雅期为主)及时空配置，已经初步明确控制油气富集的最关键因素是储层发育程度，其次是沟通油气源的断裂，近北东向走滑断裂附近分布的串珠状地震反射异常体是最有利的勘探目标。塔中北坡奥陶系3个勘探层系的储层发育受风化壳岩溶作用、构造破裂作用、埋藏溶蚀作用、白云岩重结晶作用等控制，但不同层系储层的形成机理及主控因素有待进一步研究。塔中北坡高产天然气井如顺南4、顺南5、古城6井的发现，表明环满加尔坳陷地区具有晚期原油裂解气的生成条件，分布范围较广，天然气勘探前景非常广阔。塔中北坡埋深小于7 500 m的奥陶系碳酸盐岩有利勘探面积达6 000 km2，是寻找天然气规模储量与产量阵地的现实领域。

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(编辑 徐文明)

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