黄宣皓 张意唯
(1中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000;2新疆油田公司百口泉采油厂新疆克拉玛依834000)
百口泉地区构造样式与油气关系探讨
黄宣皓1张意唯2
(1中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000;2新疆油田公司百口泉采油厂新疆克拉玛依834000)
构造样式分析一直是含油气盆地构造研究中的基础内容之一。它不仅涉及对盆地性质,类型及变形机理的认识和判断,而且直接影响到圈闭类型,成藏条件的分析和预测。百口泉地区逆断层系统发育五种断裂构造样式。分别是:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
百口泉地区构造样式逆断层
构造样式(tectonic style)是指在特定应力场作用下形成的构造几何形态,是同一期构造变形或同一应力作用下所产生的构造的总和。是一群有特定风格的构造组合。犹如一座建筑或一件艺术品可以由于自身特点或风格,使它得以与其他时期的或传统的建筑或艺术品相区分开来一样。根据构造样式,可对不同地区、不同体制和不同时代的构造群进行区分和比较。构造样式多用于概括褶皱构造,故又为褶皱样式,但也涉及其他相关构造,如面理等。
准噶尔盆地西北缘介于西准噶尔褶皱山系与准噶尔地块之间,构造位置属前陆冲断带,是古生代晚期—中生代早期发展起来的大型冲断推覆系统,总体呈北东向展布,长250 km、宽20~30 km。针对准噶尔盆地西北缘的构造特征,前人进行了广泛研究,认为西北缘冲断带为一隐伏逆掩断裂带,由西南部的红-车断裂带、中部的克-乌断裂带、东北部的乌-夏断裂带组成,断裂整体呈北东走向。
百口泉油田位于准噶尔盆地西北缘克拉玛依断裂带的中段,称为克乌断裂,也有前人称作百口泉断裂。它的南段称为红车断裂,北段叫乌夏断裂。三段全长250km,宽20~25km。其大地构造部位介于槽台过渡区,西北缘接西准噶尔海西地槽褶皱区,出露的下石炭统沉积厚度巨大,超过2300m,火山活动强烈,褶皱断裂发育,岩层普遍遭受浅变质,并存在多条北东向深大断裂,如达尔布特断裂、玛依勒断裂、托里断裂和克尔勒克断裂等,成为中亚强大的北西向构造体系中仅有的一组北东向构造带。
克拉玛依逆掩断裂带的东南为盆区的玛湖凹陷。从图2可看出准噶尔盆地由大致北西向展布大小不等的沉积凹陷和构造隆起组成,百口泉油田区正处于这一得天独厚的区域构造环境中(图1)。
图1 百口泉油田区域构造位置图(据谢宏、赵白,1984)
图2 百口泉油田逆断层系统断裂构造样式示意图
在揭示克拉玛依百口泉地区基本构造变形特征的基础上,从油气勘探的需要出发,主要考虑与油气藏密不可分的正向局部构造和断层,强调构造样式对油藏的控制作用。通过各种资料综合分析,可将克拉玛依百口泉构造样式归为5中基本类型,分别是:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
本区逆断层系统主要有五类构造样式:犁型、多字型、分叉型、Y字型和人字型。
(1)犁型:这是区内最普遍常见的构造样式,平面上看不出来,剖面上呈上陡下缓,凹面向上,在深部汇聚于同一个大滑脱面上。其力学成因是它发育早期以推覆逆掩为特点,至晚期表现为压性的逆冲构造。
(2)多字型:在剖面上通常为正多字型,有时局部可见歪斜多字型和平卧多字型。这类构造样式主要见于西南部,其次中部。这种多字型样式平面上表现为2~3条平行排列的紧密断阶,未发现相交聚敛。其力学成因是带扭动的挤压结果。
(3)分叉型:有两个亚类。向下分叉:主要见于中南部。剖面上表现为两条断裂顶部相交,向上分叉,两断层向同一方向倾斜,上部断层稍缓,下部另一条较陡,叉口有的大,有的小,在平面上未见相交,仅见两者平行,靠得较近,未见交叉。对捕集油气有利。
(4)y型:剖面上的y型是指向北西倾的主断层与向南东倾的分支断层相交,组成一个向上冲的高断块,又叫冲起构造。该类样式不发育。
(5)人字型:一条或数条北西倾向的逆断层与一条倾向南东的逆断层相交,组成人字型,该类样式可像伞罩一样把油气封聚于内。
构造样式分析要考虑:(1)通过地表观察及地震剖面解释获得三维构造几何特征,将各种变形的应变场结合起来。(2)侧重于将板块运动与盆地演化序列结合起来,对构造位移变化进行推断。(3)考虑伸展构造体系、压缩构造体系和走滑构造体系等3种动力系统与盆地分类及形成机制的关系。(4)构造变形的时间。由此,可把构造样式大致划分为伸展构造样式、收缩构造样式、扭动构造样式、反转构造样式、重力与热力型构造样式。
百口泉油田区内的断裂体系,根据其力学性和展布方向主要有两大断裂系统,即逆断层系统和走滑断层系统,逆断形成在先,走滑形成滞后。
走滑构造是一种重要的含油气构造样式,与其他构造样式共同构成盆地的构造体系。然而,不同学者对走滑断层的定义不尽相同。Sylverster(1989)认为走滑断层是延伸途径上运动方向与断层走向平行的任何规模的一条断层;朱志澄等(1990)将其定义为沿断层走向滑动的两盘相对移动的大型平移断层;杨云岭等(2004)则指出,正断层、逆断层、平移断层只是断层形态上的分类,而裂谷、生长断层、走滑断层是成因上的分类,后三者有大型的,也有中型的、小型的。综合前人研究成果,走滑断层是沿断层走向两盘产生相对移动的断层,断面近于直立,规模可大可小。根据走滑断层两盘相对移动的方向,可将其分为左行和右行。
这里提出来的走滑断层主要是指区内实际存在的横切(斜切)构造或横切地层展布,沿着断面走向滑动造成系列平推错开的断层,非以沿断面作上下垂向运动为主,而以平面剪切扭动为主。通过对三维地震资料的解释,证实了在恢复过井构造横剖面时发现的大部分走滑断层确实存在。
(1)含油气构造样式是同一期构造变形场作用下产生的构造的总合,它不仅控制油气的运移、聚集与保存,而且对沉积相带的生储油层的空间分布亦有深刻的影响。
(2)断裂构造样式是断裂及其与之有成因联系的断块和褶皱的一种几何组合。由于不同的构造样式的活动方式和关键性构造要素存在较大差别,因此,不同的样式与油气的关系亦不同。
(3)不同时期形成了不同的构造样式,构造样式与沉积样式的相互响应、制约与配置,决定着含油气系统的静态地质要素和动态成藏组合过程,从而决定着油气的分布规律。不同时期的构造样式决定着沉积体系的分布。构造样式与沉积体系的有效配置,决定了油气运移方向、方式及有利的构造岩相带。油气藏的形成与分布在不同时期、不同类型的半地堑是有一定的分布规律。
(4)受区域构造环境、盆地基底性质、应力作用方式、岩石物理性质、构造演化阶段等因素的控制,克拉玛依百口泉地区构造样式的类型和展布具有自身的特点。研究这些特点不仅对揭示该地区的构造特征有重要的理论意义,而且对确定构造圈闭类型指导油气勘探有重要的实际意义。
[1]王燮培,张家骅,费琪.石油勘探构造分析[M].武汉:中国地质大学出版社,1991.1-141.
[2]陈礼御.克拉玛依地区各大地构造发展阶段所形成的构造特征[J].新疆石油地质,1983,4(1):25-65.
[3]Sato K,Home R N.Perturbation boundary element methodfor heterogeneous reservoirs:PartI-steady state flowproblems[J].SPEFE,1993:306-314.
[4]贾承造,何登发,雷振宇等.前陆冲断带油气勘探[M].北京:石油工业出版社,2000.25-89.
[5]何登发,吕修祥,林永汉等.前陆盆地分析[M].北京:石油工业出版社,1996.114-119.
P624[文献码]B
1000-405X(2015)-7-6-2
黄宣皓(1988~),男,助理工程师,硕士,2013年毕业于桂林理工大学,研究方向为油气地质与勘探。