塔中海相碳酸盐岩叠合复合盆地构造演化

冉亚洲

塔中海相碳酸盐岩叠合复合盆地构造演化

冉亚洲1，2

（1. 西北大学 地质学系，陕西 西安 710069； 2. 大陆动力学国家重点实验室（西北大学），陕西 西安 710069）

塔中隆起位于塔里木盆地中部，是在前震旦变质基底上形成的长期继承性巨型古隆起，经历了多期构造演化，形成了向西发散、向东收敛的“帚状”逆冲断裂，同时发育北东向的走滑断裂，造成塔中隆起平面上南北分带、东西分块的构造格局。分析了盆地内多期断裂的成因及期次，以及走滑断裂展布及发育模式，探究继承性古隆起的形成与演化。古隆起断裂发育、构造复杂，受多条北西向大型断裂控制，总体表现为“三隆三凹”的构造格局。

塔中； 碳酸盐岩； 盆地； 构造演化； 走滑断裂

塔中隆起是位于塔里木盆地中部的一个Ⅰ级构造单元，是在前震旦变质基底上形成的长期发育的巨型古隆起，北边为满西低梁、阿瓦提凹陷，东为满加尔凹陷，西至巴楚隆起，南为唐古巴斯坳陷，与南北坳陷突变接触关系清楚[1]。古隆起呈北西走向，西宽东窄的不规则多边形，面积约2.2×104km2。古隆起断裂发育、构造复杂，受多条北西向大型断裂控制，总体表现为“三隆三凹”的构造格局，同时控制了地层的沉积与剥蚀，形成了塔中隆起大面积、多期次的复式混源成藏的特征[2]。

1 多期断裂系统

塔中地区受区域构造背景应力场分布影响，发育多期、多类型断裂。塔中隆起主要存在四期关键的断裂发育期，即加里东早期的张性正断层、加里东晚期压扭断裂体系、加里东末期-早海西期左行走滑断裂及二叠系岩浆刺穿断裂等四个发育期[3]。加里东早期构造运动，主要在塔中东部地区形成一系列具一定规模的走滑断裂，这期走滑断裂为塔中东部鹰山组、良里塔格组油气聚集起到一定疏导作用，为油源断裂；加里东时期为强烈的板内构造活动，以褶皱运动为主，由于板块南部的碰撞从南向南东迁移，塔中隆起从中奥陶世近南北向挤压构造应力场转为北西向挤压应力场，构造运动形成了一系列逆冲构造，逆冲断层及其分支断裂发育，控制油气运移及构造形态；海西期构造运动主要发育北东向走滑断裂，与油气二次充注时期相匹配，受多期构造活动影响，油气分布复杂。

1.1 主要断裂的成因类型、期次

塔中地区主要发育3期具有一定规模的构造活动。具体来讲，加里东时期，来自南东方向的挤压应力在塔中形成一系列弧形冲断带，呈帚状撒开，南西走向逆冲断裂发育，控制整个塔中隆起带。海西期，在左旋应力的持续作用下，在挤压逆冲背景下，形成北东向走滑断裂系统。

加里东早期：塔中地区在加里东早期发生一期构造运动，主要影响塔中东部地区，在东部地区形成一系列具有一定规模的走滑断裂，在平面上的特征表现为北东走向且被北西走向加里东期的逆冲断裂切割。从这一期断裂系统的发育时期与油气运移时期匹配关系上来看，这期走滑断层底部油源，为塔中东部鹰山组、良里塔格组油气聚集起到一定疏导作用。

加里东时期：这期断层主要表现为塔中I号断裂、塔中10号带的逆冲断裂、塔中低幅度褶皱带断裂，以及它们的伴生断裂，其中I号断裂控制了整个塔中隆起的形成，逆冲断裂分别控制了10号带及塔中低幅度褶皱带的形成及演化。

海西期：主要为北东向走滑断裂。海西期断层以走滑断层发育为特点，且在工区自西向东均有发育。从前期研究中可以看出，海西期的走滑断层除了具有剖面上特征的相似性外，在平面组合上也基本保持一个共性，那就是近乎平行，且有较多的伴生小型走滑断裂发育。从成藏的角度来讲，这一时期形成的走滑断层在活跃期是油气运移的通道，静止期是油气藏的切割边界。

1.2 走滑断裂的展布特征与分级

走滑断裂是研究区较为重要的一类断裂类型，其特征表现为，平面上走向均为北北东向到北东向，纵向上产状直立，断开层位大多为寒武系上统到志留系，部分到石炭系，延伸长度10～30 km左右，平面上断距分析表明，塔中10号带上、以及塔中Ⅰ号断裂附近走滑断层断距较大，斜坡部位断距相对较小。

研究区内走滑断层的剖面特征特点是产状很陡，近似直立，该组断层为后期发育，活动期相对较短，但其在剖面上断开的层位往往较多，这有利于沟通深层的油气资源，同时，该组断层平面上向北部塔中Ⅰ号断裂延伸，横向上有利于沟通北部满加尔洼陷的油气资源，因此，走滑断裂体系是该区一组重要的油源断裂。

分析认为，该区走滑断层在对油气水的控制作用上具有分段性，近塔中Ⅰ号断裂附近，断层断距大，活动强烈，有利于油气运移，在塔中1号断层附近走滑断层的作用主要为油气运移通道。斜坡部位断层的活动相对较弱，这有利于油气的聚集成藏，HT10、HT5井就是比较典型的例证（图1）。在塔中10号带上，远离塔中Ⅰ号断裂，走滑断层在纵向上沟通了深部的水层，特别是延伸不长，只在塔中10号带上发育的走滑断层，更多的表现为水源断层，对油气成藏不利，当然，也不排除这类断层沟通本地深层油源的可能，为本地深层油气提供向上运移的通道。走滑断裂主要表现为北东向的走滑断裂，这一期走滑断裂期次相当，走向相同，在油气运移和聚集过程中所起的作用基本一致。从构造单元划分的角度来讲，走滑断裂起到了很好的分块的作用。从断层平面组合特征和相互切割关系来看，断裂为较晚的一期断裂，从分级上，本次对走滑断裂分级相对简单，主要分了两级。

图1 HT10号走滑断层横切剖面

2 继承性古隆起

2.1 中奥陶世：古隆起形成期

早期多认为塔中隆起形成于奥陶纪末，钻井资料与新三维地震表明，塔中地区中奥陶统一间房组大面积缺失，上奥陶统吐木休克组整体缺失，说明在上奥陶统良里塔格组沉积期前已开始发育。中奥陶世塔里木盆地边缘由被动大陆边缘转化为活动大陆边缘，受此影响，板块内部应力场由东西伸展转向南北挤压，塔中地区出现挠曲变形，塔中I号断裂带发生强烈的北东向冲断运动，控制了塔中隆起的北东向构造格局，形成北东向巨型断隆。同时中央主垒带也开始发育，塔中隆起发生强烈的抬升剥蚀，出现广泛的沉积间断[3-5]。

2.2 奥陶纪末期：古隆起定型期

奥陶纪晚期，在塔中地区形成强烈的板内构造活动，以褶皱运动为主；塔东地区发生整体强烈隆升，产生大量剥蚀；中央断垒带、10井带断裂复活，形成塔中复式背斜的基本格局。由于板块南部的碰撞从南向南东迁移，塔中隆起从中奥陶世近南北向挤压构造应力场转为北西向挤压应力场，塔中隆起构造作用主要集中在东部，构造活动从西向东迁移。

塔中Ⅰ号断裂带中西部活动微弱，东段仍然有强烈的断裂活动。中央断垒带断裂发育，但影响范围有限，塔中整体隆升，并产生广泛的剥蚀。地震剖面上上奥陶统顶部波组削截现象明显，奥陶系碎屑岩从南、北凹陷向隆起轴部很快减薄尖灭。志留系沉积前塔中隆起基本定型，形成北西西向巨型的背斜隆起，其后仅发生局部的构造调整。

由此可见，加里东晚期（奥陶纪末）塔中地区继承中加里东期的构造格局，古隆起基本定型。构造作用强度自南北向中部增强，构造活动自西向东迁移，构造作用具有继承性与迁移性。

2.3 志留纪－泥盆纪：古隆起改造期

志留纪-泥盆纪北昆仑残余洋盆与南阿尔金洋盆闭合，西昆仑地块和柴北微陆块与塔里木板块碰撞。祁漫塔格洋在泥盆纪闭合，志留纪以来南天山洋壳也开始大规模向中天山隆起之下俯冲，持续的俯冲碰撞使得塔里木盆地整体处于一种挤压应力环境。

受塔里木南缘陆-陆碰撞影响，志留纪末塔中隆起遭受来自西南方向的强烈构造作用，志留系顶部遭受剥蚀，砂泥岩段保存不完整，并形成系列北东向走滑断层。塔中东部抬升，剥蚀量大，残余厚度在100～600 m，向东减薄直至尖灭。此期志留系宽缓的大斜坡背景没有变化，奥陶系碳酸盐岩大背斜稳定发育。

早中泥盆世塔中中西部北东向走滑断裂带持续发育，造成东西分块的格局。东西向产生大规模翘倾，塔中碳酸盐岩大背斜隆升，塔中东段抬升并向东翘倾，碳酸盐岩古隆起继承性发育，以翘倾运动与走滑断裂的改造作用为主。塔中7井区遭受强烈改造，形成所谓的“向斜谷”，塔中5井断裂带与中央主垒带也有局部断裂斜向冲断改造作用。

2.4 奥陶纪末期：古隆起定型期

石炭纪塔中地区与周边发生整体沉降，形成广泛而且稳定的克拉通内沉积。石炭纪末期塔中地区出现局部挤压作用，在中央主垒带、塔中10号带有断裂继承性活动，石炭系顶部小海子组部分地层缺失，产生低幅度构造圈闭。晚海西-燕山运动塔中地区以多期整体沉降与整体隆升为主，对碳酸盐岩古隆起构造影响微弱。新生代塔里木盆地克拉通区进入快速深埋期，塔中地区整体沉降，厚达2 000 m以上，寒武-奥陶系古隆起深埋，构造形态与分布基本保持不变，继承性发育。

3 结束语

塔中隆起早奥陶世末期为断块运动，晚奥陶世末期以褶皱运动为特点，形成了塔中寒武系-奥陶系巨型复式古隆起格局，经历多期的构造运动，是一个继承性发育的大型古生代古隆起，晚古生代至中新生代稳定沉降，未受断裂强烈切割的破坏，古隆起形成早、定型早，与油气运聚相结合，形成了塔中多层系叠合复合含油气盆地的格局。

［1］杨海军，韩剑发，孙崇浩，等. 塔中北斜坡奥陶系鹰山组岩溶型储层发育模式与油气勘探[J]. 石油学报，2011，32 (2)：199-205.

［2］张学丰，李明，陈志勇，等. 塔北哈拉哈塘奥陶系碳酸盐岩岩溶储层发育特征及主要岩溶期次[J]. 岩石学报，2012，28 (3)：815-826.

［3］吉云刚，韩剑发，张正红，等. 塔里木盆地塔中北斜坡奥陶系鹰山组深部优质岩溶储层的形成与分布[J]. 地质学报，2012，86 (7)：1163-1174.

［4］黄玉平，姜正龙，李景瑞，等. 塔里木盆地新构造运动时期构造应力方向[J]. 油气地质与采收率，2013，20 (3)：5-9.

［5］李传新，贾承造，李本亮，等. 塔里木盆地塔中低凸起北斜坡古生代断裂展布与构造演化[J]. 地质学报，2009，83 (8)：1065-1073.

Tectonic Evolution of Marine Carbonate Composite Basin in Tazhong

1,2

（1. Department of Geology, Northwestern University, Shaanxi Xi’an 710069, China；2. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwestern University, Shaanxi Xi'an 710069, China）

Tazhong uplift is located in the central Tarim basin, was formed in the Precambrian metamorphic basement of the inherited giant palaeohighs, has experienced several stages of tectonic evolution, the formation of the West to the East, divergence convergence "broom" thrust fault, and NE trending strike slip faults, resulting in the Tazhong uplift plane on the North and the South East and West block tectonic zone. In this paper, the causes and stages of the multi period faults in the basin were analyzed as well as the distribution and development patterns of strike slip faults. The paleo uplift faults are developed and the structure is complex, which is controlled by a large number of NW faults, and is generally characterized by the tectonic framework of "three uplifts and three depressions"

Tazhong; carbonate; basin; tectonic evolution; strike slip fault

TE 121

A

1004-0935（2017）09-0894-03

2017-04-26

冉亚洲（1990-），男，硕士研究生，研究方向：从事构造地质学研究。