摘 要

摘　要：構造運動對中亞地區阿姆河盆地別什肯特坳陷及其鄰區油氣的分布具有重要的控制作用，但過去對該區構造的成因機制研究較少，制約了該區的油氣勘探進程。為此，通過地震資料構

摘　要：構造運動對中亞地區阿姆河盆地別什肯特坳陷及其鄰區油氣的分布具有重要的控制作用，但過去對該區構造的成因機制研究較少，制約了該區的油氣勘探進程。為此，通過地震資料構造解釋與區域平衡剖面分析，結合鉆井與油氣藏特征，研究了該區構造演化及其對油氣分布的影響。結果表明：該區構造變形具有東強西弱的分帶性和鹽膏巖層上下構造的分層性特征，二疊紀一三疊紀的伸展構造運動發育了基底斷塊和古隆起，古近紀以來的擠壓構造運動形成了基薩爾褶皺隆起區和別什肯特前陸坳陷，擠壓應力場自基薩爾山向前陸坳陷方向逐漸減弱，并具有右旋壓扭特征。擠壓構造運動使別什肯特坳陷和基薩爾褶皺隆起區發育了以擠壓背斜、逆沖斷裂背斜和斷鼻為主的構造圈閉，形成的大量構造裂縫改造了碳酸鹽巖儲層，使基薩爾褶皺隆起區北部蓋層遭到破壞。在此基礎上，明確了該區的油氣勘探方向，認為在別什肯特坳陷與基薩爾褶皺隆起區應以尋找斷背斜構造圈閉為主，被改造的古隆起區及兩期斷裂相交部位則是最為有利的油氣勘探區。

關鍵詞：阿姆河盆地  基薩爾山  構造演化  成因機制  油氣分布  分帶性  背斜構造圈閉  別什肯特坳陷

Genetic mechanism and exploration significance of tectonic action in the Bieshikent Depression and its adjacent area in the Amu-Darya Basin

Abstract：Tectonic movement plays a key role in controlling hydrocarbon distribution of the Bieshikent Depression and its adjacent areas in the Amu-Darya Basin．However，a poor understanding of the genetic mechanism of structures impedes DetrolcLlm exploration there．Through structural interpretation with seismic data and regional balanced section analysis and in combination with drilling data and reservoir characteristics，this paper studied the tectonic evolution and its impacts on hydrocarbon distribution in the studv area．The following conclusions were obtained．The tectonic deformation there are featured by the zonation of being strong in the east and weak in the west and layering above and below evaporate beds．The Permo Triassic extensional tectonic nlovement led to the development of basement fault blocks and paleohighs，while the post-Paleogene，compressional tectonic movement led to ttle formation of Jisaer folded uplift and Bieshikent foreland depression．The compressive stress field became weakened gradually from the Jisaer Mountain to the foreland depression，and had dextral compresso-shear characteristics．The compressive tectonic movement resuhed in the formation of structural traps dominated by compressive anticlines，overthrust anticlines and fault noses in the Bieshikent Depression and Jisaer folded uplift zone．A large amount of tectoelases modified the carbonate reservoirs and destructed the seals in the northern part of the Jisaer folded uplift zone．On this basis，it is believed that exploration should focus on the faulted anticlinal traps in the Bieshikent Depression and Jisaer folded uplift zone，and that the modified paleohighs and the intersection areas of two Stage faults be most favorable for oil and gas exploration．

Keywords：Ainu Darya Basin，Jisaer Mountain，tectonic evolution，genetic mechanism，hydrocarbon distribution，anticlinal trap，Bieshikent Depression

阿姆河盆地(又稱卡拉庫姆盆地)是中亞地區重要的含油氣盆地，在構造上與塔里木盆地同屬于特提斯構造域。新生代的阿爾卑斯新構造運動(喜馬拉雅運動)使阿姆河盆地與塔里木盆地相互分離^[1-3]，二者以帕米爾地塊相隔(圖1)。別什肯特坳陷位于阿姆河盆地東北部邊緣，夾持在基薩爾褶皺隆起區和查爾朱階地之問，是中國石油天然氣集團公司重要的對外合作區塊。前人對該區的研究集中在查爾朱階地的構造演化與油氣成藏方面，劃分了查爾朱階地的構造演化階段^[4-9]，分析了查爾朱階地油氣成藏條件與含油氣系統^[10-17]，而對別什肯特坳陷及與之相鄰的基薩爾褶皺隆起區的成因機制研究得較少，特別是對基薩爾山隆升引起的構造變形研究還不夠深入，制約了該區的油氣勘探進展。筆者利用近期的橫跨別什肯特坳陷和基薩爾褶皺隆起區的區域地質剖面，通過平衡剖面的方法，研究別什肯特坳陷與相鄰的基薩爾褶皺隆起區的構造演化及其對油氣分布的影響，為該區及我國西北部盆地的油氣勘探提供參考。

 

1　區域地質背景

阿姆河盆地是古生界基底上發育起來的中新生代沉積盆地，其周緣被褶皺山系和深大斷裂所圍限，北部為克孜爾庫姆古生代基底，東部為基薩爾山脈，南部為克佩達克山，盆地中部由一系列降起、坳陷和長垣組成，盆地邊緣具有向盆地階梯狀傾沒的特征^[8]。阿姆河盆地經歷了二疊紀—三疊紀海西構造運動和古近紀以來的阿爾卑斯新構造運動，海西構造運動形成基底斷裂。將基巖切成斷塊帶。阿爾卑斯新構造運動使科佩達克山和西南基薩爾山隆升，形成克佩達克山前坳陷和列佩杰克鹽丘構造，將盆地改造定型^[1-2]。該區發育二疊系—三疊系淺變質巖，中下侏羅統海陸交互相碎屑巖系、上侏羅統卡洛夫—牛津階碳酸鹽巖(J3kO)、侏羅統基末利階鹽膏巖(J3km)、提塘階(J3tt)及白堊系、古近系、新近系的海陸交互相碎屑巖及第四系。

別什肯特坳陷位于阿姆河盆地東北部斜坡帶，具有良好的生儲蓋條件，發育上侏羅統海相烴源巖，有機質類型以混合型和腐殖型為主，處于成熟階段，達到有效生油巖標準^[11-14]，是阿姆河盆地有利的生烴坳陷。卡洛夫  牛津階碳酸鹽巖和上覆鹽膏巖蓋層形成良好的儲蓋組合。

2　地質結構與變形特征

2．1　地質結構

別什肯特坳陷帶呈北東南西走向(圖1)，基底由前寒武紀和古生代變質巖褶皺基底組成，由北向西南方向基底埋深逐漸加深(由4km變為8km)，其中生界古近系沉積巖的厚度也具有這種變化趨勢，侏羅系—白堊系沉陷幅度達3000m。坳陷長150km，寬50km，可以分為4個二級構造帶，為呈北東走向的逆沖斷裂背斜構造帶，現今坳陷軸部處于霍賈姆巴茲和召拉麥爾根構造帶之間。

別什旨特坳陷東南部為基薩爾褶皺隆起區，是阿姆河盆地的邊緣造山帶，與阿富汗—塔吉克盆地相接，呈復式背斜和復式向斜的構造格局。隆起區具有正地貌特征，其山系海拔介于600～l000m，出露古生代基底，隆起區向盆地內部傾沒部位則與負向地貌一致，地表出露的地層較新。基薩爾隆起區可以進一步分為3個逆掩斷裂背斜帶，即阿克庫姆拉姆高爾達克構造帶、加拉恰加特構造帶、庫基坦格構造帶。

別什肯特坳陷西部是查爾朱階地，夾持在布哈拉和阿姆河深大斷裂帶之間，為一個東寬西窄、西高東低和北高南低斷階帶，具有隆凹相間的構造格局，分布在研究區內的有查爾朱、堅基茲庫爾和桑迪克雷等3個隆起構造帶。

2．2　構造具有東西分帶性特征

別什肯特及鄰區構造具有東西分帶性特征，由東向兩構造變形強度逐漸減弱，以桑迪克雷隆起構造帶為界分為東部強變形帶，中部構造轉換帶，西部弱變形帶3個帶。

東部強變形帶指基薩爾褶皺隆起區和別什肯特坳陷，構造以逆掩斷裂背斜構造帶為主。基薩爾褶皺隆起區構造變形強度最大，逆掩斷裂發育(圖2)，愈靠近強烈活動的斷層，褶皺變形越明娩，并且臨近逆沖斷層—翼陡傾不對稱。逆沖斷裂平面呈北東走向的“S”形，另有一組北西西向走滑斷裂，切割北西走向的逆沖斷裂構造帶。別什肯特坳陷逆掩斷裂背斜帶呈狹長線形，走向北東，控制構造的主控斷層斷距和構造幅度較基薩爾褶皺隆起區小。

 

中部構造轉換帶指桑迪克雷隆起構造帶，二疊—三疊系基底為一潛伏古隆起，而中新生界沉積層表現為逆掩斷裂背斜與短軸背斜并存的構造特征。隆起東部斜坡發育了桑迪克雷—揚古伊逆掩斷裂構造帶，呈北東走向，而隆起頂部則發育了完整的別—皮短軸背斜構造，構造為近東西走向，由東向西表現為由北東向構造向北西向構造轉換的特征。

西部弱變形帶指堅基茲庫爾隆起及以西地區，構造以北西走向的古隆起為主，發育近東西向、北西向的局部構造，堅基茲庫爾隆起區局部構造走向近東兩向。查爾朱古隆起帶局部構造表現為低幅的北西走向，構造幅度較堅基茲庫爾隆起要小。斷裂主要發育在堅基茲庫爾隆及查爾朱隆起南翼，呈北西走向，這些斷裂與阿姆河基底斷裂走向和發育位置一致。

2．3　鹽上與鹽下構造層的不一致性

別什肯特坳陷及鄰區構造格局的另一個顯著特點是以膏巖層為界，鹽上、鹽下構造具有明顯的不一致性，在強變形帶與構造轉換帶，雖然總體上鹽上層與鹽下層褶皺發育的位置基本一致，鹽七褶皺位于鹽下褶皺的正上方，但構造高點發生偏移(圖3-d)，并且基薩爾褶皺隆起區偏移距離大，別什肯特坳陷和桑迪克雷隆起偏移距離變小。鹽上層和鹽下層斷裂不一致性表現在斷裂性質及走向上，鹽上層發育北西走向的走滑斷裂和北東走向的逆沖斷裂，而鹽下層則以北東走向的基底卷入式逆斷層為主，鹽上層和鹽下層斷裂均消失在鹽膏巖層中。查爾朱階地堅基茲庫爾隆起及以西地區鹽上層鹽下層構造一致。

 

3　構造演化及其勘探意義

3．1　構造演化

根據平衡剖面原理結合區域構造運動背景分析，發現別什肯特坳陷及鄰區構造演化階段與阿姆河盆地一致，但新生代擠壓構造運動受基薩爾山隆升影響更大。

3．1．1二疊紀—三疊紀伸展構造運動

基底構造總體上西高東低，別什肯特坳陷和摹薩爾褶皺隆起區是查爾朱階地向東南的傾沒部位，二者以斜坡相接，界線并不十分明顯(圖3-a)。發育了一系列古隆起和基底斷裂(召拉麥爾根古隆起、查爾朱、堅基茲庫爾和桑迪克雷古隆起等)，這些古隆起和基底斷裂對沉積蓋層的發育起到了一定的控制作用。

晚二疊世—三疊紀特提斯洋向歐亞板塊俯沖，阿姆河盆地形成弧后伸展裂谷為裂陷發育期，在拉張構造背景下，阿姆河盆地形成斷階帶，為盆地穩定沉降奠定基礎。

3．1．2侏羅紀—白堊紀穩定沉降階段

侏羅系—白堊系繼承了二疊系—三疊系的構造格局，地層厚度由西向東逐漸增厚，具有填平補齊特征，別什肯特坳陷區和基薩爾褶皺隆起區沉積厚度大，斷裂不發育(圖3-c、3-b)，召拉麥爾根隆起為繼承性隆起區，別什肯特坳陷及鄰區保持了二疊紀—二徑紀裂陷期構造格局，沒有發生大的構造運動。

3．1．3古近紀—第四紀擠壓構造運動

古近紀第四紀別什腎特坳陷及其鄰區構造發生重大變化，基薩爾地區降升成山，別什肯特山前坳陷形成，查爾朱階地古隆起構造被改造定型，現今的構造格局定型(圖3-d)。區域構造運動背景表明，古近紀開始，阿拉伯板塊和印度板塊向歐亞板塊俯沖，特提斯海槽碰撞成山^[18-19]，阿姆河盆地南緣科佩達克造山帶和山前坳陷形成。但是印度板塊向北移動的距離遠大于阿拉伯板塊，帕米爾“突刺”楔入歐亞板塊，導致阿姆河盆地與塔里木盆地分離，因而使阿姆菏盆地東北部斜坡帶受北西向的擠壓應力較強，基薩爾地臺型坳陷區反轉抬升形成山系，別什肯特坳陷深埋形成前陸坳陷。

帕米爾“突刺”向歐亞板塊運動是一種楔入，使阿姆河盆地向右散逸，并帶有右旋特征，因而新生代擠壓應力場具有右旋壓扭特征，所以構造線在平面上呈東北收斂、西南撒開的“帚狀”展布，基薩爾褶皺隆起區構造線表現為“S”形，別什肯特坳陷表現為北東走向，而查爾朱隆起表現為東西向及北西走向。擠壓應力強度由東向西逐漸減弱，形成了構造的東西分帶性，基薩爾褶皺隆起區和別什肯特坳陷擠壓應力較強，以擠壓構造變形為主，查爾朱階地擠壓應力較弱，古隆起構造保持完整，構造圈閉受二疊紀三疊紀構造運動控制較強(圖2)。

同時，該區上侏羅統基末利階發育一套鹽膏巖層，成為塑性滑脫層，在新生代壓扭應力作用下，鹽上層沿著鹽膏巖塑性滑脫，鹽下層構造高點發生偏移，并形成了不同的斷裂系統，鹽上形成了北西走向的走滑斷裂，鹽下形成了近北東走向的逆沖斷裂，但二者均表現為北西向擠壓構造應力場。西部弱變形帶，擠壓應力變弱，鹽膏巖厚度變薄，鹽上層與鹽下層構造一致。

3．2　勘探意義

別什肯特坳陷及其鄰區在二疊紀一三疊紀伸展構造運動基礎上，經古近紀以來的擠壓抬升構造運動改造定型，兩期構造運動的疊加對油氣分布起著重要的控制作用。

3．2．1對圈閉的控制

二疊紀—三疊紀伸展構造運動形成了基底斷塊與古隆起構造，新生代擠壓構造運形成不同變形區，圈閉類型存在差別。在轉換帶別  皮背斜構造及其以西弱變形區，構造圈閉主要受伸展構造運動控制，以基底古隆起背景的短軸背斜圈閉為主，形態較為完整，這些占隆起構造區是有利油氣聚集區^[10-14]。

別什肯特坳陷與基薩爾褶皺隆起區新生代擠壓構造運動強烈，基底古構造破壞大，構造圈閉形成受新生代擠壓構造運動控制，以逆掩斷裂背斜、斷背斜和擠壓背斜等構造圈閉為主，圈閉幅度大。如位于基薩爾褶皺隆起區阿克庫姆拉姆氣田，為一北東走向的逆沖斷裂擠壓背斜構造氣藏，氣藏西翼被逆沖斷裂切割，碳酸鹽巖與鹽膏巖對接，形成側向遮擋，構成了逆沖斷裂背斜構造氣藏(圖4)。

 

3．2．2對儲層的改造

別什肯特坳陷與基薩爾褶皺隆起區新牛代擠壓作用強，發育了大量的逆沖斷裂，在上侏羅統卡洛犬階牛津階碳酸鹽巖儲層中形成的大量構造裂縫，如別什肯特坳陷Aga23井的巖心及成像測井表明，靠近斷裂高角度及斜交裂縫發育，存在北西向和北東向2組小尺度裂縫(圖5)。別什肯特坳陷上侏羅統卡洛夫階—牛津階碳酸鹽巖是深水盆地相^[14]，儲層巖性較致密，平均孔隙度介于3.5％～3.8％，平均滲透率為0.09mD，儲層物性較差，裂縫的發育改造了儲層的儲滲性能，增加了滲透性。因此，北西走向的基底斷裂與北東走向的晚期斷裂相交地區，是儲層發育的有利區。

 

3．2．3對保存條件的影響

阿姆河盆地基末利階鹽膏巖層是卡洛夫階—牛津階碳酸鹽巖氣藏的區域性蓋層，控制了氣藏分布的層位^[10]，新生代的擠壓抬升作用對鹽膏巖層變形產生影響。西南基薩爾褶皺隆起區抬升幅度大，北部鹽膏巖埋藏較淺，背斜軸部上侏羅統地層出露地表，油氣保存條件變差。別什肯特坳陷為一個長期繼承發育的中生代坳陷，鹽膏巖厚度大、埋藏深，氣藏保存條件好。

4　結論

1)阿姆河盆地別什肯特坳陷及鄰區經歷了2期構造運動，二疊紀—三疊紀伸展構造運動形成了基底斷塊與占隆起區，侏羅紀  白堊紀穩定沉降。古近紀以來擠壓構造運動形成了基薩爾褶皺隆起區和別什肯特山前坳陷，擠壓應力白基薩爾山向前陸坳陷方向逐漸減弱，并帶有右旋壓扭性質。

2)別什肯特坳陷和慕薩爾褶皺隆起區存擠壓構造作用下，發育了一系列逆沖斷裂背斜構造帶，構造圈閉以擠壓背斜、逆沖斷裂背斜為主，形成的大量構造裂縫改造了碳酸鹽巖儲層，而強烈擠壓抬升使基薩爾褶皺隆起區北部鹽膏巖蓋層遭破壞，氣藏保存條件變差，而隆起區向盆地傾沒部位及別什肯特坳陷氣藏保存條件好。受改造的古降起及2期斷裂相交部位是別什肯特坳陷與基薩爾褶皺隆起區有利的油氣勘探區。

致謝：參加研究的還有BGP研究院、中國石油勘探開發研究院啞太所、中國石油川慶鉆探工程公司地質勘探開發研究院等單位的專家及老師，存此表示誠摯謝意，人員眾多，不一一列出。

 

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本文作者：聶明龍  吳蕾  徐樹寶  劉斌

作者單位：中國石油(土庫曼斯坦)阿姆河天然氣公司

  遼寧工程技術大學

  中國石油勘探開發研究院