哈萨克斯坦S区块盐构造类型及其成因机制

(中石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏南京210011)

哈萨克斯坦S区块盐构造类型及其成因机制

李颖洁

(中石化华东分公司石油勘探开发研究院，江苏南京210011)

哈萨克斯坦S区块构造位于滨里海盆地阿斯特拉罕—阿克纠宾斯克隆起带与中央坳陷带的东部，滨里海盆地是一个典型的含盐盆地，盆地内盐岩经历了多期的构造运动，形成了丰富多样的构造类型。盆地中部阿斯特拉罕—阿克纠宾斯克隆起带和南恩巴隆起之间的区域，是一个重要的油气聚集区。以地球物理学、地质地震模型等理论为基础，针对该区盐构造类型及其成因机制进行分析，总结与盐相关的盆地地质特征，对含盐盆地发现油气具有非常重要的意义。

S区块；滨里海盆地；含盐盆地；盐构造；成因机制；哈萨克斯坦

0 引 言

世界上许多含盐盆地同时也是含油气区，据统计，全球含油气盆地和具远景的含油气盆地有180多个，其中115个盆地发现了油气田；58%的油气田与盐系地层有关，深层油气发现与盐相关的盆地达到75%；全球已探明油气储量中，含盐盆地控制的油、气储量分别占89%和80%(张勇刚等，2012)。由于盐构造与油气的密切关系，盐构造研究目前已成为含油气盆地构造地质分析的重要内容。

滨里海盆地是一个典型的含盐盆地，盆地内盐岩经历了多期的构造运动，形成了丰富多样的构造类型。盆地中部阿斯特拉罕—阿克纠宾斯克隆起带和南恩巴隆起之间的区域，是一个重要的油气聚集区。S区块构造位于滨里海盆地阿斯特拉罕—阿克纠宾斯克隆起带与中央坳陷带的东部，区块内发现的油气藏与盆地中的盐岩分布特征、盐岩的活动期次、盐构造发育、演化密切相关。

盐构造是盐岩的流动形变所形成的地质变形体及其周围的其他地层在盐岩活动过程中所产生的构造形变、沉积构造、地层结构及盐岩隆起后期溶蚀、剥蚀作用形成的一系列相关构造。

1 盐构造的组成单元

世界上大部分盐构造均发育在被动大陆边缘、裂谷、拗拉谷和拉裂盆地中，而在当今的活动大陆边缘盆地中发育极少。尽管盐构造种类繁多，其形成的地质条件也各不相同，但都包括3个相同的基本组成部分，从下往上分别为：基底层、盐层和上覆层。基底层包括盐层之下所有的地层，反映了盐层沉积前或外来盐体侵位前的沉积构造形变现象。含盐层是指基底层之上、上覆层之下的塑性盐体，是形成盐构造的主要组成部分。含盐层为盐构造的生长提供物源，也称之为盐源层或母盐层。上覆层是含盐层之上的沉积地层，记录了盐层沉积之后的各种地质事件，它对识别盐构造运动的时间和方式起着关键作用。

根据沉积和形变在时间上的先后关系，盐上覆层可以细分为3期沉积层系：构造前沉积层、同构造沉积层、构造后沉积层(刘洛夫等，2012；Ismail-Zadeh et al,2002)(图1)。

构造前沉积层是在盐构造发生前所沉积的地层，地层厚度均匀，没有明显的加厚与减薄现象。同构造沉积层通常位于前构造沉积层之上，是在构造运动中沉积的地层，反映了盐构造运动过程中的沉积作用。构造后沉积层为构造运动停止后沉积的地层，记录了构造结束后的截顶和超覆沉积现象以及地层厚度的变化(王馨等，2013)(图1)。

图1 盐构造上覆层3个构造层分布示意图

2 S区块盐构造类型分析

在S区块的油气勘探中，开展了大量的地震勘探。地震剖面展现了现今盐构造的各种形态和规模，并勾绘出盐下层系、盐上层系和盐层本身的构造面貌以及接触类型(单中强等，2013)。根据形变盐体与上覆层的接触关系，盐构造可分为两大类，即两者之间为整合接触的整合型(非刺穿型)和不整合接触的刺穿型盐构造。总之，盐构造都是从构造幅度及成熟度较低的整合型向幅度及成熟度较高的刺穿侵入型演化。

2.1 大型盐墙构造

S区块发育众多盐墙，根据盐墙的形成过程及其与盐上层系的接触关系分为2种。

2.1.1 多期活动形成盐墙 多期活动形成盐墙与上二叠统和三叠系地层的接触关系多样化，有早期刺穿不整合型接触(递补偿式)、超覆整合接触、断层型接触等类型，这种大型盐墙构造往往伴生有多种构造组合，在盐体顶部发育断鼻、断块构造和侧翼顶端的盐檐构造等，是重要的油气聚集场所(图2)。

图2 多期次盐活动形成的盐墙构造

2.1.2 一期刺穿形成盐墙 在上二叠统和三叠系地层沉积后受三叠系末—早侏罗世区域性抬升挤压作用，产生强烈刺穿活动的大规模盐墙，盐体与上二叠统和中下三叠统地层的边界关系多呈现为切割接触，盐体的边缘往往呈现断层式、侵入式等形态(图3)。

图3 一期(单期)刺穿形成的盐墙

2.2 盐悬挂(盐悬边)

盐悬边或称为盐悬挂，一般和盐墙等其他盐构造伴生，盐刺穿顶部向外侧延伸，刺入地层，好象悬挂在地层中(图4)。盐悬边下方地层易形成大型油田。

图4 盐体悬挂

2.3 盐株

盐株是指平面上呈圆形或椭圆形的颈状盐刺穿。S区块内常见有盐株发育，盐株顶部发育断鼻、断块，侧翼发育盐檐构造，易形成含油气圈闭(图5)。

图5 盐株

2.4 断块式盐脊

断块式盐脊是一种受后期断层作用控制形成的盐脊构造。构造的两侧一般有一面是以断层面与盐间或盐上的地层接触，另一侧与盐上的地层整合接触，整合接触表现了盐岩上隆活动的过程中，其上覆的沉积地层，随着盐岩上拱向上抬升的过程，顶部发育断鼻、断块构造，易形成含油气圈闭(图6)。

图6 盐脊

2.5 盐间背斜(龟背)构造

在盐活动强烈刺穿作用对侧面的沉积地层产生的横向挤压应力作用下，派生出来的局部挤压力使盐间凹陷的地层上隆变形，形成长轴的为盐间背斜构造，短轴状的为 “龟背”构造，盐间圈闭离盐下烃源岩较近，容易成藏(图7)。

图7 盐间背斜

2.6 盐檐构造

盐檐构造一般与大的盐墙、盐株构造伴生，盐檐构造位于盐隆的侧翼顶部，短轴方向的剖面上看类似于一个“鸟头”状的背斜构造(图8)。在平面上，盐檐构造的上倾方向上往往被地层或者断层界面阻挡，多形成断背斜、断鼻和断块，盐檐构造位于油气沿盐边地层运移的前排，易于成藏，在勘探过程中取得了大量的油气成果。

图8 盐檐构造

2.7 盐窗

盐窗是盐活动后退抽空了原来沉积于盐上、盐下地层之间的盐岩，产生的空间被原来盐上覆地层替代或充填，使得盐上覆地层与盐下地层直接接触的构造。盐窗是油气运移的通道，盐窗有效性是油气成藏的关键(图9)。

图9 盐窗

3 盐构造成因机制分析

研究区盐构造成因机制主要有：区域性构造运动作用(挤压作用)、差异负载作用、断层作用。

3.1 区域性构造运动作用(挤压作用)

在早二叠孔谷期盐岩沉积后，区域性构造抬升挤压作用是盆地内最初也是最普遍的盐岩活动的诱发机制。三叠纪末—早侏罗世区域构造抬升挤压作用，诱发了滨里海盆地东南盆缘区域性盐岩构造活动，盐岩层本身向上活动产生刺穿作用形成盐株、盐墙等构造。由于盐源的增加，盐岩活动强度随着与盆地边缘距离增大而增强。在盐岩活动的过程中，其上的晚二叠世—三叠世沉积层随之产生构造变形，形成盐隆之间的盐间凹陷，盐构造与盐间凹陷相间分布(余一欣，2011；Volozh et al，2003)(图10)。

图10 盐构造与盐间凹陷相间分布(S区块西部)

3.2 差异负载作用

在盐岩之上沉积了以陆源碎屑为主的上二叠统和三叠系地层，由于地层在不同的构造背景下沉积厚度不等，向下产生差异负载作用(杨孝群等，2011；Alexander et al，1999)。

图11 差异负载作用下的盐构造活动(陈书平等，2008)

这种作用下的盐构造活动类型有2种。(1) 差异负载作用下的同沉积作用(图11)。在盐隆过程中，构造翼部沉积地层向盐隆顶部超覆减薄，而盐构造之间的凹陷沉积加积作用增强、厚度大，增大了局部负载，促进了局部盐岩上升活动。同沉积作用除了对沉积厚度起控制作用外，还对沉积相带起控制作用，即近盐隆构造长期上升的背景下以浅水相为主，往沉降沉积中心逐渐相变为深水相，横向的相带变化形成岩性尖灭等沉积构造。因此，形成的盐构造是由盐上层系与含盐层系地层产状相协调复合的构造形式。 (2) 差异负载作用下的盐刺穿活动。在上覆地层沉积到一定的厚度时，盐岩在负载压力的作用下向上产生刺穿作用，当盐源的供应速率大大超过两侧地层对盐隆的挤压力时，盐刺穿作用剧烈，形成大规模的盐墙、盐脊构造。这种成因形成的盐构造3个组成单元的地层产状往往成角度接触关系。

3.3 断层作用

断层作用对盐构造活动的诱发机制表现有2种典型的模式：(1) 盐下层系断层作用。滨里海盆地早二叠世盐沉积及其上的晚二叠世和三叠世之后，盆地受区域构造的抬升挤压作用，相对刚性的盐下层系产生断层，破坏了原有的层状稳定性，引发了盐岩沿断层破碎的应力薄弱带运动，产生了由盐岩构成的断垒和由沉积地层构成的断堑构造(图12)。

图12 盐下层系断层作用诱发盐活动

(2) 盐上层系的断层作用。指在侏罗系、白垩系地层沉积后，甚至更晚的时期，在区域挤压加上盐岩上隆派生的局部挤压或拉张的应力作用下产生断裂作用。

盐岩层系沿倾斜方向向盆地中心流动时，上覆岩层在盐岩流动过程中产生一些向盆地中心倾斜的正断层(陈开远，2010；Allen et al，1990)。所有这些正断层向下切入盐岩层内部并使上覆岩层因正断层的位移而与盐岩层接触，阻挡了断层下盘的盐岩层向上盘继续流动，盐岩层在正断层下盘断块上形成脊状底辟构造(图13)。

图13 断层阻挡的顺层流动底辟模式图(陈书平等,2008)

4 结 论

通过分析哈萨克斯坦S区块的地震、地质等资料，以地球物理学、地质地震模型等理论为基础，分析了S区块盐构造类型及其成因机制。

(1) 盐构造是盐岩的流动形变所形成的地质变形体及其周围的其他地层在盐岩活动过程中所产生的构造形变、沉积构造、地层结构及盐岩隆起后期溶蚀、剥蚀作用形成的相关构造。

(2) 盐构造种类繁多，其形成的地质条件也各不相同，但都包括3个相同的基本组成部分：基底层、盐层和上覆层。

(3) 根据形变盐体与上覆层的接触关系，盐构造可分为两大类，即两者之间为整合接触的整合型和不整合接触的刺穿型盐构造。

(4) 盐构造成因机制主要有：区域性构造运动的挤压作用、差异负载作用,以及断层作用，这些作用或者多个作用的相互叠加形成了形态各异的盐构造。

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On salt structure type and genetic mechanism of block S in Kazakhstan

LIYing-jie

(Petroleum Exploration and Development Institute, East China Branch, SINOPEC, Nanjing 210011，China)

Block S structure in Kazakhstan was located in the east of Astrakhan-Aktyubinsk Uplift of Pre-Caspian Basin and the Central Depression Belt. Pre-Caspian Basin was a typical salt bearing basin where several periods of tectonic movement were occurred, forming varied tectonic types. In the central basin, the area between Astrakhan-Aktyubinsk Uplift and Nanenba Uplift was an important oil and gas concentration area. Based on the theories of geophysics, geological and seismic models, the author analyzed the salt structure types and their genetic mechanism in the study area, summarized the geological features of the basins related with salt which would be beneficial to the future prospecting of oil and gas in the salt bearing basins.

Block S; Pre-Caspian Basin; Salt basin; Salt structure; Genesis mechanism; Kazakhstan

10.3969/j.issn.1674-3636.2014.04.608

2014-03-26；

：2014-07-02；编辑：侯鹏飞

李颖洁(1980— )，女，工程师，硕士，石油地质专业，E-mail：328503514@qq.com

P618.130.1；TE122

：A

：1674-3636(2014)04-0608-05