准噶尔盆地春光区块构造特征及沉积充填特征

丁安军，张　驰，赖广华，郭军参,周钰杰

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林 541004；2.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，中国地质大学(北京)能源学院)

准噶尔盆地春光区块构造特征及沉积充填特征

丁安军1，张驰2，赖广华1，郭军参2,周钰杰3

(1.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林 541004；2.中国石化河南油田分公司勘探开发研究院，中国地质大学(北京)能源学院)

摘要：准噶尔盆地车排子地区自开展油气勘探以来，陆续发现了许多大中型油气藏，证实了该地区优越的油气地质条件，因此开展该地区的构造特征及沉积充填特征研究具有十分重要的意义。通过对资料的分析，认为区内发育2种构造样式：基底卷入型和盖层滑脱型。该地区受多期构造运动改造的影响，发育了不同规模、不同产状和不同性质的各种断层，断裂的剖面特征不具有明显的分层性，在剖面上大体可以划分为深、浅两套断裂体系。车排子地区在经过二叠纪的长期隆升剥蚀后，三叠纪开始接受沉积，在不同沉积时期存在不同的岩相古地理变化特点，为车排子凸起区油气聚集成藏提供了较好的储盖组合条件。

关键词：春光区块；断裂特征；构造样式；沉积充填

自2003 年以来，车排子凸起成为准噶尔盆地油气勘探的重点地区之一，近年来在车排子凸起勘探取得重大突破，对车排子凸起的构造特征及沉积充填特征的研究也在不断加深[1-3]。本文基于近年来新采集的高精度地震资料，对车排子凸起之上春光区块的构造特征进行详细分析，阐述了断裂发育特征及构造样式，论述了沉积充填特征，为春光区块后续的油气勘探提供依据。

1断裂特征与构造样式

1．1断裂特征

春光区块构造较为简单，基岩顶面及沉积盖层均为区域性向南东倾的单斜。根据新近系沙湾组、古近系、白垩系等的构造情况分析，本区地层倾角约2°～3°，构造平缓[2]。

车排子地区受多期构造运动改造的影响，发育了不同规模、不同产状和不同性质的断层，断层的剖面特征不具有明显的分层性，可以划分为燕山期断层和喜山期断层。燕山期断层相对较深，断开的层位主要为石炭系-白垩系；喜山期断层相对较浅，断开层位主要为新近系。燕山期断层多为小型逆断层，以北西南东向、近南北向以及近东西向为主，断裂延伸长度平均为3 km，易形成潜山断块，部分断裂后期发生反转；喜山期断层主要为新近系发育的张扭性断层，继承了石炭系潜山构造格局，为正断层或者负反转断层，以北西西、北西-南东向断层为主，部分近东西向，断层倾角较大，一般60～80°，部分断层近直立，延伸较短，一般在3 km以内。断距较小，一般为10～20 m，三维区内最大的一条断裂为排19北断裂，延伸长度13.6 km，最大断距100 m。总的来说，燕山期断层主要在石炭系较为发育，多为逆断层，是多期构造运动改造的结果；喜山期断层在新近系较为发育，多为正断层。邻区发育有红车、红山嘴、小拐等多条较大的断裂。

春光区块的断层断面倾角大，开启性强，对于油气运移和再分配起到重要的纵向调整作用，形成了春光探区古近系、白垩系和沙湾组多层系含油的特征，是春光区块油气立体富集的重要输导通道，目前在春光区块发现的春17井区白垩系油藏、排2井区沙湾组油藏等均为断层纵向输导成藏。

1.2构造样式

车排子地区受多期构造运动改造的影响，在燕山运动的影响下，古生界和中生界的地层发育逆断层，易形成潜山断块，部分断层后期发生反转；在喜山运动影响下，新生界发育的张扭性断裂继承了石炭系潜山构造格局，主要为正断层或者负反转断层[4-7]。根据春光区块断裂的剖面、平面特征,该区的构造样式划分为基底卷入型和盖层滑脱型。

1.2.1 基底卷入型构造样式

基底卷入型构造样式主要为压扭构造组合,一般由一条主干断裂和若干条派生断裂组成。按其力学性质和应力传递方式可进一步划分为基底逆冲、压性断块、压扭构造等。该类构造样式主要是燕山期断层的构造样式。

(1)基底逆冲：表现为在南北向或北东、南西向挤压应力下基岩上冲形成逆冲片或断阶。该构造样式主要分布在春光区块西南部的古生界和中生界地层中(图1-a)。

(2)压扭构造：该构造样式既有扭动构造特征又有逆冲构造特征，为两种应力作用复合的结果，发育在两组断裂体系交汇部位(枢纽区)，断裂两侧常产生扭动牵引构造，构造轴线斜交于断线。该构造样式主要分布在春光区块南部古生界和新生界地层当中(图1-b)。

(3)压性断块：多分布于凹陷边缘挤压型断裂一侧，为两个以上压性断裂交汇或主断裂与分支断裂构成的断块。这种断块各时期都有形成，在春光区块西南部分布(图1-c)。

1.2.2 盖层滑脱型构造样式

图1　基底卷入型构造样式典型剖面

主要是指上部断裂系统，断开层位为中、新生界，其表现形式主要为一系列同生正断层组合，它是拉张环境下盖层中发育的一种主要构造样式，由盖层沉积岩块离散型倾向滑动形成[1]。该构造样式的主要构造要素为正断层，在该正断层组合内，伴随有大量的断块圈闭。

(1)反转构造：下逆上正断层由早期挤压应力场作用下产生逆断层和后期断层在拉张应力作用下继承性发展而成，在剖面上呈现下部石炭系地层为逆断层，上覆侏罗系以后沉积的地层转为正断层，形成一种反转构造样式，反转构造在工区较为明显(图2-a)。该类断层在春光区块普遍存在,北部的春17井区西部断层即为该种类型，下部石炭系是逆断层,上部沙湾组反转为正断层。

(2)地堑构造：在伸展作用和重力作用下，由主干断层和其上盘低级次断层组合而成，在剖面上呈“y”字形或反“y”字形断层，形成地堑构造，该类构造样式在春光区块较为明显(图2-b)。

(3)地垒构造：该构造是中间的断盘相对上升，被两侧倾向相反的相对下降的正(偶为逆)断层所界限的槽形断块构造，常与地堑构造相伴生(图2-c)。

图2　盖层滑脱型构造样式典型剖面

(4)阶梯状构造：由若干条产状基本一致的正断层组成，各断层面可呈板形，也可呈铲状，沿斜坡节节下掉形成阶梯状式断层组合。该类构造样式在春光区块普遍存在(图2-d)。

受到喜山期构造运动的影响，上部断裂体系与下部断裂体系之间存在着复杂的构造叠加现象。喜山期拉张作用下，早期部分逆断层发生反转，在剖面上成为一条下部缓而上部陡的断层，，对油气的纵向运移极为有利。平面上，春光区块石炭系、白垩系断层走向北西、北东、北西西、南北向为主，断裂延伸长度平均为3 km；新近系断裂结构继承了石炭系潜山构造格局，以北西西、北西向断裂为主，断层延伸一般较短，断距较小。

从研究区断裂叠合图(图3)上可以看出，该区断裂平面组合主要有平行式、斜交式、雁列式、羽状等多种样式。这些都是区域应力场演化及其叠加效应的反映，其中平行状反映挤压或拉张作用的结果；雁列状其特点是走向彼此平行，几乎首尾相接，组成雁行式排列，反映水平旋扭应力场；羽状由一条主断裂和被其限制终止的边幕式断裂组合而形成，主要反映扭动应力场；上述构造样式说明车排子凸起区在新近纪时期处于扭动走滑的应力场。

图3　春光探区断裂叠合图

2沉积充填特征[8-10]

车排子地区在经过二叠纪的长期隆升剥蚀后开始接受沉积，春光区块所在的位置主要沉积白垩系、古近系和新近系沙湾组地层，仅在局部沟谷中充填有侏罗系砂砾岩地层。

2.1白垩系

白垩纪时期准噶尔盆地构造活动属于基底整体运动，以垂直升降作用为主，在春光区块表现为自东向西超覆沉积的特点，后期白垩系顶部地层遭受剥蚀。春光探区白垩系地层总体特征是：西薄东厚，下超顶削，分布范围有限，在连木沁组沉积初期(K3)，分布范围最大，扩展到排204-排28地区。白垩系物源为西北部的扎伊尔山，区内的碎屑物供给方向从西北至西南都有。从红山嘴白垩系露头可知，白垩系沉积时期，没有大规模碎屑物供给，供给形式以大量小规模碎屑物入湖为主，主要为辫状河三角洲、扇三角洲和滩坝沉积。

岩心薄片分析可知，白垩系储集层风化蚀变程度浅，磨圆度为次棱状，支撑方式为颗粒式，接触关系以点接触为主。胶结类型以孔隙胶结为主，胶结物主要为方解石。陆源碎屑成分中，石英56%，长石15%，岩屑29%，岩屑成分以火山岩和变质岩为主；成分成熟度、结构成熟度中等。

2.2古近系

古近系在区内有多口井钻遇，主要为一套灰色、红色泥质岩与中细砂岩、粉砂岩不等厚互层。下部砂岩相对较发育，上部以泥质岩为主。薄片分析表明，砂岩成分以石英为主(44%～83%)，岩屑(10%～40%)、长石(4%～10%)次之，偶见白云母，次棱角-次圆状，分选中等，颗粒支撑，泥质胶结，疏松，成分成熟度、结构成熟度中等。电性上，砂岩段自然电位曲线指状、钟状、漏斗状负异常；电阻率曲线多呈钟形及锯齿状。

根据岩性组合、测井相、分析化验资料，结合区域沉积背景及砂体整体分布特点分析，春光区块古近系主要发育辫状河三角洲前缘沉积，在研究区南部排20和排28井区零星发育滩坝沉积。

古近系沉积时期，研究区整体处于西北高东南低的斜坡状古地貌特征。古近纪早期准噶尔盆地缓慢下沉接受沉积，湖盆范围逐渐变大，以超覆沉积为特点，此时西北物源相对较充足，在排204-排20井区发育辫状河三角洲沉积，其它区域发育滨浅湖沉积。随着沉积范围进一步扩大，物源供给不足，三角洲沉积逐渐演化为滨浅湖沉积，全区为滨浅湖泥质岩夹砂岩沉积，滩坝砂体圈闭发育。

2.3新近系

新近纪准噶尔盆地再次整体沉降接受沉积，并具有由盆地腹部向四周超覆沉积的特点。

沙湾组沉积时期，在车排子区沉积范围基本达到全区沉积的状况，西北薄东南厚，呈逐层超覆沉积的特点，可进一步划分为三个沉积阶段。沙一段沉积时期，全区砂体都较为发育，钻遇井单层砂体较厚，砂体百分含量较高，1砂组累积砂体厚度甚至能达到50 m以上，沙一段砂体分选性较好，储集性能也较好；沙二段沉积时期，砂体不太发育，泥质含量较高，从钻遇井剖面看，以泥包砂结构为主；沙三段沉积时期，由于车排子凸起北部不断抬升，南部的辫状河三角洲平原分流河道砂体不断南移，已经移出研究区，南部全为泛滥平原沉积[10]。沉积上，沙湾组从下到上存在辫状河向曲流河过渡的特点，沙一段以辫状河沉积为主，仅在西北部有西北物源的冲积扇沉积；沙二段以曲流河沉积为主；沙三段以泛滥平原沉积为主。

东北方向供给区和西南方向供给区岩石学特征基本相似，岩石类型都为岩屑长石砂岩，成分成熟度中等，结构成熟度中等-好，支撑类型为颗粒支撑，分选中等-好。而西北方向供给区岩石类型为岩屑砂岩，成分成熟度和结构成熟度都较低，颗粒支撑类型为杂基-颗粒型，分选较差。

薄片分析表明，沙湾组碎屑颗粒包括岩石碎屑(即岩屑)和矿物碎屑(石英、长石、重矿物等)，石英含量一般为40%～50%，无石英的次生加大现象，石英颗粒的表面发育裂缝；长石含量一般20%～30%左右，钾长石含量略高于斜长石，正长石多见，高岭石化较严重；岩屑含量15%～25%左右，多为具波状或带状消光的变质石英岩、石英砂岩及具有小米粒结构的燧石岩屑及泥岩、灰岩岩屑。西北方向供给区岩性较粗，岩性以含砾砂岩、砾状砂岩为主，风化蚀变程度中等，磨圆度为次棱状，支撑类型为杂基-颗粒型，接触关系以点为主，胶结类型以孔隙型、孔隙基底型为主，胶结物主要为泥岩及碳酸盐，杂基为粘土，陆源碎屑成分平均含量：石英6.2%，长石3.3%，岩屑90.5%，岩屑成分以火山岩和变质岩为主，成分成熟度、结构成熟度低。

3结论

(1)春光区块构造平缓，发育了不同规模、不同产状和不同性质的断层，断层的剖面特征不具有明显的分层性，可以划分为燕山期断层和喜山期断层，燕山期断层主要在石炭系、白垩系较为发育，多为逆断层；喜山期断层在新近系较为发育，多为正断层。春光区块的断层断面倾角大，开启性强，对于油气运移和再分配起到重要的纵向调整作用。

(2)根据春光区块断裂的剖面、平面特征，该区的构造样式划分为基底卷入型和盖层滑脱型，压扭构造和反转构造在春光区块较为发育，该区断裂平面组合主要有平行式、斜交式、雁列式、羽状等多种样式。

(3)白垩系、古近系主要发育三角洲前缘和滨浅湖沉积，没有大规模碎屑物供给，沉积物为陆缘碎屑，成分成熟度和结构成熟度中等。沙湾组主要发育辫状河和曲流河沉积，成分成熟度中等，结构成熟度中等-好，西北部发育冲积扇，成分成熟度和结构成熟度都较低。

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编辑：吴官生

文章编号：1673-8217(2016)01-0014-04

收稿日期：2015-10-12

作者简介：丁安军，1989年生，2011年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业，在读硕士，研究方向为矿床成因与成矿规律。

中图分类号：TE111.2

文献标识码：A