摘 要 準噶爾盆地南緣油氣勘探的潛力是巨大的，但構造復雜、勘探難度大，因而運用斷層相關褶皺的構造分析理論來研究該盆地南緣西段山前沖斷帶的復雜構造變形，有助于建立更為合理的構造解釋方案，降低油氣勘探的風險。為此，依據(jù)斷層相關褶皺分析理論確定了該盆地南緣西段山前沖斷帶2種逆沖推覆構造樣式，進而得出以下認識：①該盆地南緣3套構造滑脫層(中下侏羅統(tǒng)煤系地層、白堊系吐谷魯群泥巖層、古近系安集海河組泥巖層)控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂發(fā)育的層位及特征對南緣區(qū)域構造展布特征及局部構造樣式都起到了明顯的控制作用；②該盆地南緣山前沖斷帶發(fā)育2種逆沖推覆構造模式，即后翼沖斷-前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺、后翼反沖-前翼深層斷層轉折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺；③該盆地南緣背斜構造是多種構造樣式疊加的復合背斜，南緣下組合構造圈閉與中上組合相比構造相對寬緩，勘探領域廣闊。

關鍵詞  準噶爾盆地  南緣西段山前沖斷帶  構造滑脫層  逆沖推覆構造  斷層傳播褶皺  復合背斜  勘探區(qū)

準噶爾盆地南緣西段山前沖斷帶(以下簡稱南緣沖斷帶)平面上包括齊古斷褶帶、霍瑪吐背斜帶及西部的四棵樹凹陷(圖1)。南緣沖斷帶作為準噶爾盆地油氣勘探的戰(zhàn)略接替區(qū)，共發(fā)育背斜構造圈閉40余個，勘探潛力巨大，但受構造復雜的影響，勘探難度大。

1983年Suppe發(fā)表了《斷層轉折褶皺的幾何學與運動學》一文^[1]，首次將褶皺形態(tài)與斷層形態(tài)相聯(lián)系，開創(chuàng)了斷層相關褶皺作用的分析方法。因此，運用斷層相關褶皺的構造分析理論研究準噶爾盆地南緣山前沖斷帶的復雜構造變形，將有可能有助于建立更為合理的構造解釋方案，降低油氣勘探的風險。

1 構造滑脫層對南緣沖斷帶逆沖推覆構造特征的控制

南緣沖斷帶3套構造滑脫層控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂對南緣區(qū)域構造展布特征及相關褶皺變形起到了明顯的控制作用。

南緣沖斷帶地震地質(zhì)解釋成果表明：該區(qū)區(qū)域逆掩斷層主要沿以下3套關鍵構造地層發(fā)育。

1．1 中下侏羅統(tǒng)(J_1-2)煤系地層

中下侏羅統(tǒng)八道灣組(J₁b)與西山窯組(J₂x)發(fā)育煤層及碳質(zhì)泥巖，具有厚度大、分布廣的特點，是南緣沖斷帶區(qū)域性的構造滑脫層。南緣沖斷帶構造應力主要沿該層向北傳遞。

1．2 白堊系吐谷魯群(K₁tg)泥巖層

吐谷魯群為一套厚度介于680～2 000 m的湖相泥巖地層。吐谷魯群泥巖層往往是局部性的構造滑脫層。

1．3 古近系安集海河組(E_2-3a)泥巖層

古近系安集海河組為一套厚度介于500～1 200 m的巨厚淺-半深湖相泥巖沉積。普遍發(fā)育異常高壓心^[2-3]，泥巖層塑性強。該層是南緣沖斷帶一個重要的區(qū)域性構造滑脫層，同時在局部構造中往往沿該層發(fā)育褶皺層間調(diào)節(jié)斷層，造成構造主體部位安集海河組地層局部加厚。

2 南緣沖斷帶典型構造樣式分析

南緣沖斷帶各構造帶由于多個滑脫斷層的存在及多種構造樣式不同期次的疊加形成了其構造樣式的復雜性，以下幾種典型構造樣式對南緣構造的形成起著主導作用。

2．1 斷層傳播褶皺與斷層轉折褶皺

斷層傳播褶皺與斷層轉折褶皺是臺階狀逆斷層(斷坪、斷坡)及其相關褶皺的兩種最基本形式。獨山子背斜、西湖背斜等構造深層及獨南背斜具有斷層轉折褶皺的典型特征。

圖2顯示了獨山子北斷裂沿白堊系吐谷魯群泥巖層滑脫，向上突破進入古近系地層，控制了獨山子背斜斷層傳播褶皺的發(fā)育。獨山子背斜中淺層為典型的斷層傳播褶皺。其特點為：①背斜后翼模擬下盤斷坡產(chǎn)狀；②形成向斷層運動方向傾倒的不對稱背斜；③常有突破斷層發(fā)育；④突破斷層位移量很小^[4]。

獨山子背斜深層為多轉折的斷層轉折褶皺，變形的地層主要是侏羅系-白堊系。西湖北斷裂自深層滑脫面向北傳遞，斷層向上切割三疊系后進入沿侏羅系滑脫面，并一直向北傳遞到西湖背斜后再向上突破至白堊系終止。

2．2 構造三角楔

構造三角楔指頂、底兩條斷裂夾持的三角形楔形斷塊(Medwedeff，1989)。這兩個斷層在楔形斷塊的前端合并。頂部斷層為反沖斷層，底部斷層為前沖斷層，前沖斷層與反沖斷層往往是同期發(fā)育的(Boyer，Elliot，1982)。

南緣沖斷帶霍、瑪、吐構造深層發(fā)育三角楔構造。圖3為過霍爾果斯與安集海背斜的一條區(qū)域剖面?；魻柟贡承鄙畈康臉嬙烊切ㄓ苫舭矓嗔雅c一個反向沖斷層組成。沿中下侏羅統(tǒng)發(fā)育的滑脫斷層向上突破白堊系，再沿白堊系滑脫，前鋒向上突破控制了北部安集海背斜中淺層背斜特征。霍安斷裂在霍爾果斯背斜向上突破白堊系的過程中(前沖斷層)，同時伴生一個反向的沖斷層(反沖斷層)，形成霍爾果斯背斜深部構造三角楔?？梢钥闯鰳嬙烊切ㄇ岸讼蛐陛S面位置與三角楔前緣端點位置一致，符合構造三角楔幾何變形原理。

上述3種構造類型是南緣沖斷帶與斷層相關的褶皺變形的3種基本類型。此外受次級斷裂及構造變形強度的影響，各構造還發(fā)育各類次級斷裂及相關褶皺變形，如：雙重逆沖構造(堆垛構造)、褶皺層間調(diào)節(jié)斷層、反向調(diào)節(jié)斷層等。

3 南緣沖斷帶西段發(fā)育兩種樣式的逆沖推覆構造

逆沖推覆變形是準南前陸褶皺沖斷帶的主要構造變形方式^[5]，沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層發(fā)育的逆沖推覆斷裂具有2種逆沖形式：多坡折逆掩推覆(圖3)與疊瓦狀逆掩推覆(圖4)，其控制了準南次級構造單元的劃分和深層構造特征；沿古近系安集海河組泥巖層發(fā)育的逆沖推覆斷裂控制了第二排背斜構造帶(霍瑪吐背斜)中淺層的構造特征；沿白堊系吐谷魯群泥巖層發(fā)育的逆沖推覆斷裂控制了南緣第三排背斜構造帶的構造特征(獨山子背斜、西湖背斜等)。

根據(jù)南緣逆掩推覆斷裂及相關褶皺變形樣式的總體特征，將南緣山前發(fā)育的逆沖推覆構造總結為2種基本模式：第一種為后翼沖斷前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺(圖4)；第二種為后翼反沖-前翼深層斷層轉折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺(圖5)。

齊古斷褶帶是南緣山前逆沖推覆構造的后翼，其前緣主體控制斷裂主要有兩種活動形式：沖斷(南傾)與反沖(北傾)(圖4、5)。

齊古斷褶帶的南安集海及清水河-齊古構造段構造前緣主要發(fā)育沖斷斷裂，南部構造應力主要沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層由南向北傳遞，在逆沖推覆構造前翼形成霍瑪吐背斜?；衄斖聵嬙焓巧顚訕嬙烊切薨櫯c中淺層斷層傳播褶皺雙重疊加構造的組合^[6]，為一個多種構造樣式疊加的復合背斜構造帶(圖4)。該類型構造變形相對較強，目前圈閉落實程度低^[7-8]。

齊古斷褶帶的托斯臺、南瑪納斯、昌吉背斜及喀拉扎地區(qū)構造前緣主要發(fā)育反沖斷裂，反沖斷裂之下形成多層相疊的復合背斜。南部構造應力沿中下侏羅統(tǒng)煤系地層及下白堊統(tǒng)吐谷魯群泥巖兩個構造滑脫面向北傳遞。逆沖推覆構造前翼形成西湖背斜、獨山子背斜及呼圖壁背斜等復合背斜構造，其上部構造層為典型的斷層傳播褶皺，下部構造層具備斷層轉折褶皺的特征(圖5)。該類型構造變形相對較弱，目前圈閉落實程度高。

4 南緣沖斷帶疊加構造樣式與油氣勘探

南緣沖斷帶油氣勘探目的層系根據(jù)3套區(qū)域性蓋層(白堊系吐谷魯群泥巖層、古近系安集海河組泥巖層及塔西河組膏泥巖層)與其下儲層的配置，可劃分為上、中、下3個成藏儲蓋組合。南緣構造樣式及其疊加特征控制了南緣3大成藏組合的構造及圈閉特征。

準噶爾盆地第三次油氣資源評價結果表明，盆地南緣集中了盆地30．7％的原油資源和45．7％的天然氣資源，盆地南緣已發(fā)現(xiàn)氣田天然氣來源于侏羅系烴源巖的干酪根裂解氣。侏羅系烴源巖在距今l2 Ma以后大量生氣，圈閉形成時間與主排烴期匹配。

南緣背斜構造是不同構造樣式疊加的復合背斜，區(qū)域構造演化研究成果表明，南緣背斜構造主要形成定型于喜山期。根據(jù)構造演化及平衡恢復研究成果，由南向北各構造帶發(fā)育具有前列式的發(fā)育序列；由深至淺，首先深部先發(fā)育多坡折逆掩推覆與疊瓦狀逆掩推覆構造，確定了構造整體成排成帶的特征，后期中淺層反向斷裂及沖斷斷裂進一步對中淺層構造進行改造與定型。

從構造演化角度看，下組合構造定型相對較早，貼近烴源層，圈閉多、面積大(圖1)，勘探程度低，與中上組合比構造相對寬緩，勘探領域廣闊，是尋找規(guī)模儲量的重要勘探領域^[9]。南緣下部成藏組合主要發(fā)育斷層轉折褶皺與構造三角楔2種構造樣式：前者構造變形弱．圈閉落實程度高，是南緣下組合下一步鉆探的首選目標；后者主要發(fā)育在第二排背斜構造帶(霍瑪吐背斜)上，構造變形強，圈閉落實程度低，是地震攻關的重點目標。

南緣中、上部成藏組合以斷層傳播褶皺構造樣式為主，勘探程度高；中、上成藏組合為“下生上儲”的模式，深部推覆斷裂及伴生的反向斷裂是重要的油源斷裂。目前上部成藏組合僅發(fā)現(xiàn)獨山子背斜新近系沙灣組油藏。2000年以來，南緣沖斷帶以中部成藏組合為重點勘探層系，在古近系紫泥泉子組取得了一系列重大發(fā)現(xiàn)。目前南緣大背斜中、上成藏組合構造高點均已鉆探。但石油探明率卻僅占石油資源量的2．7％，天然氣探明率只占天然氣資源量的7．6％。目前在中、上成藏組合未發(fā)現(xiàn)大型油氣田。

5 結論與認識

1)南緣沖斷帶3套構造滑脫層控制了南緣逆沖推覆斷裂的發(fā)育特征，逆沖推覆斷裂發(fā)育的層位及特征對南緣區(qū)域構造展布特征及局部構造樣式起到了明顯的控制作用。

2)南緣沖斷帶發(fā)育2種逆沖推覆構造模式：第一種為后翼沖斷前翼深層楔形逆沖及淺層的斷層傳播褶皺；第二種為后翼反沖～前翼深層斷層轉折褶皺及淺層的斷層傳播褶皺。

3)南緣背斜構造是多種構造樣式疊加的復合背斜。南緣下組合構造圈閉特征與中上組合相比，構造相對寬緩，勘探領域廣闊。

參考文獻

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本文作者：肖立新   雷德文   魏凌云   鄭新梅   閻桂華

作者單位：中國地質(zhì)大學(武漢)資源學院   中國石油新疆油田公司勘探開發(fā)研究院