摘要:塔里木盆地庫車坳陷是西氣東輸重要的氣源地,隨著油氣勘探的深入,地質研究工作取得新的重要進展,認識到對庫車坳陷中部構造單元的重新劃分很有必要。綜合分析該區構造演化過程、鹽下構造層斷裂展布特征、鹽相關構造樣式分布特點及油氣富集規律后,依據逆沖推覆構造理論,將坳陷中部重新劃分為克拉蘇沖斷帶、秋里塔格沖斷帶及拜城凹陷3個二級構造單元。其中克拉蘇沖斷帶為山前逆沖褶皺帶,鹽下構造層發育一系列逆沖疊瓦斷層控制的褶皺及斷塊構造,為該區重點天然氣勘探區帶,已發現的KL2氣田、KL3氣藏位于其中;秋里塔格構造帶位于逆沖褶皺帶前緣,表現為受基底斷層及局部隆起控制的逆沖斷塊及褶皺構造,以凝析氣藏為主,勘探程度低,鉆井少,是潛在的天然氣勘探領域。該劃分方案對于庫車坳陷下一步天然氣勘探具有重要的指導意義。
關鍵詞:塔里木盆地;庫車坳陷;構造單元;劃分;構造演化;斷裂;油氣富集規律;勘探方向
1 構造單元概況
塔里木盆地庫車坳陷中部指烏什凹陷與依奇克里克構造帶之間部分,自北向南可劃分為北部單斜帶、克拉蘇構造帶、拜城凹陷、秋里塔格構造帶4個二級構造單元,構造整體呈NEE向條帶狀分布[1~4](圖1)。

北部單斜帶、拜城凹陷2個二級構造單元構造結構簡單,斷裂不發育;克拉蘇構造帶則發育多條NEE向大斷裂,將整個構造帶分成多個NEE向展布的區帶。根據斷裂發育情況克拉蘇構造帶自北向南分為克深北區帶、克深區帶、克深南區帶、拜城北區帶和拜城區帶5個三級構造單元,每個構造單元均受南北2條邊界斷裂控制;秋里塔格構造帶分為卻勒區帶與西秋區帶2個三級構造單元。
由于當時勘探程度低,原構造單元劃分方案對控制區帶劃分的其他因素考慮甚少。近年來,隨著油氣勘探的深入,尤其是構造建模研究、區域構造演化研究、油氣成藏研究取得重要進展,構造單元劃分方案也發生了改變。因此,筆者根據目前的研究成果對庫車坳陷中部構造單元重新進行劃分。
2 構造單元劃分新方案
2.1 構造層劃分
庫車坳陷中部白下而上發育二疊系(P)-第四系(Q)地層,依據該區巖性組合特征及構造變形特點可分為二疊系火成巖基底、下滑脫層、中構造層、上滑脫層及上構造層(圖2)。下滑脫層以三疊系-侏羅系發育的煤系地層為主,相對上滑脫層而言,其流動性差,變形弱;中構造層包括下滑脫層之上的侏羅系、白堊系,其中白堊系巴什基奇克組為主要勘探目的層;上滑脫層為古近系庫姆格列木群膏鹽層(E1-2km1,具有強流動性與易變形特征;上構造層包括古近系蘇維依組(E2-3s)、新近系吉迪克組(N1j)、康村組(N1-2k)、庫車組(N2k)與第四系。)

2.2 構造演化
庫車坳陷構造變形主要發生在新近系以后,康村組沉積后構造活動開始活躍,庫車組中期構造活動最為強烈,持續至現今仍在活動。古近系沉積前,中生界地層受古隆起構造控制,呈現南薄北厚的楔形體,晚白堊世發生區域隆升作用,并沒有發育明顯的斷裂。古近系-新近系康村組沉積前主要是坳陷發育階段,構造活動較弱。從圈閉形成與改造角度考慮,庫車坳陷構造演化可劃分為以下3個主要階段(圖3):

2.2.1康村組沉積前
整個庫車坳陷處于相對穩定的沉積時期。庫姆格列木群是在穩定或弱伸展環境中沉積的,在克拉蘇沖斷帶與秋里塔格沖斷帶沉積了巨厚的膏鹽巖層;蘇維依組沉積厚度穩定;吉迪克組有微弱的構造活動。推測吉迪克組沉積時期可能發生輕微的底辟活動,但構造變形不明顯,斷裂也不發育。
2.2.2庫車組沉積前
庫車坳陷開始受近南北向弱擠壓應力作用,斷裂開始發育,克拉蘇斷裂開始形成,該時期開始表現為克拉蘇斷裂控制上、下盤構造活動。盆內的擠壓構造變形與沉積負載差異導致以庫姆格列木群膏鹽巖為滑脫層的滑脫褶皺變形[5~6],由于克拉蘇沖斷帶南部的拜城凹陷沉積了巨厚的山前快速堆積物,對鹽上地層向南運動產生阻擋作用,膏鹽巖層局部發生上隆,形成鹽底辟、鹽刺穿構造,擠壓應力持續遞進作用,但秋里塔格沖斷帶處于應力的減弱區,構造變形相對較弱,前期沉積的庫姆格里木群膏鹽巖開始聚集上拱。
2.2.3庫車組沉積期-現今
該期是庫車坳陷構造形成的主要時期。庫車組沉積時期擠壓作用急劇增強,克拉蘇沖斷帶鹽下克拉蘇斷裂活動進一步加劇,克拉蘇斷裂上盤急劇抬升,形成克拉區帶的雛形。克拉區帶的抬升吸收了大部分構造應力,斷裂下盤構造應力減弱,向南發育多條“前展式”逆斷層,形成了克拉蘇斷裂下盤鹽下逆沖推覆斷塊的雛形。從變形時期與機理上看克拉蘇斷裂上、下盤應屬于2個不同構造單元。
該時期秋里塔格沖斷帶活動進一步加強,膏鹽巖繼續聚集上拱,形成了鹽上背斜構造及一系列褶皺相關斷層,同時,產生了對鹽下構造向下的擠壓應力,與由北向南的區域擠壓應力共同作用,形成秋里塔格沖斷帶鹽下低幅度構造。
2.3 構造單元劃分
根據庫車坳陷中部斷裂分布特征、構造樣式特點與油氣藏聚集的分布規律,將庫車坳陷中部古近系構造單元重新劃分為“兩帶一凹”3個二級構造單元,即克拉蘇沖斷帶、秋里塔格沖斷帶及拜城凹陷,二級構造單元劃分與前人的研究成果有所不同,克拉蘇沖斷帶與秋里塔格沖斷帶為庫車坳陷中部的2排沖斷構造,統一命名為沖斷帶(表1、圖4)。
克拉蘇沖斷帶劃分為北部單斜帶、克拉蘇構造帶2個三級構造單元,北部單斜帶屬于沖斷帶的一部分,由原來的二級構造單元細劃為三級構造單元,克拉蘇構造帶進一步分為克拉區帶與克深區帶,與前人的劃分方案也不同,原方案的克拉區帶由三級構造單元細劃為四級構造單元,克深北區帶、克深區帶、克深南區帶、拜城北區帶及拜城區帶5個三級構造單元合并為1個四級構造單元,即克深區帶(表1);秋里塔格沖斷帶劃分為卻勒構造帶與西秋構造帶2個三級構造單元,與原劃分方案不同(表1),原方案以西秋斷裂西段為界,斷裂以西為卻勒區帶,斷裂以東為西秋區帶(圖1),新方案則以卻勒斷裂為邊界,上盤為西秋構造帶,下盤為卻勒構造帶(圖4),新方案主要考慮2個構造帶鹽下構造樣式的不同以及以西秋斷裂西段為界,東、西段構造具有分段特點進行劃分;拜城凹陷區帶劃分方案未變。
2.3.1克拉蘇沖斷帶
克拉蘇沖斷帶劃分為2個三級構造單元,北部單斜帶靠近山前、沖起幅度較高,構造樣式簡單,為北傾單斜構造,不詳細描述,筆者重點闡述克拉區帶及克深區帶的劃分依據,尤其是克深區帶對天然氣勘探意義重大。
2.3.1.1 克拉區帶
克拉區帶是克拉蘇構造帶的一個次級構造單元,呈NEE向條帶狀展布,東西長約230km,南北最寬約9km,北側與北部單斜帶相接,部分區域以斷層相隔;南側位于克深區帶的上盤,以克拉蘇斷裂為南邊界。
克拉蘇斷裂是克拉蘇構造規模最大的區域大斷裂之一,平面上呈北東一近東西向展布,貫穿整個克拉蘇構造帶,區域延伸長度約230km,縱向上斷面上陡下緩,斷開層位包括中生界及古近系庫姆格列木群膏鹽巖段,向上消失于庫姆格列木群膏鹽層內,向下斷至基底,最大垂直斷距約為3500m。該斷裂控制了克拉區帶的平面展布,剖面上斷裂上、下盤構造樣式存在明顯不同(圖4、5)。
克拉區帶古近系膏鹽巖鹽下構造樣式以完整背斜為主。克拉2構造位于克拉區帶東段,是該區帶典型的完整背斜構造,背斜帶南翼以克拉蘇斷裂為邊界,構造界線明確;北翼與北部單斜帶以斷裂相隔,構造界線明顯,2個區帶的構造樣式明顯不同(圖4、5)。
克拉區帶已發現KL2氣田、KL3氣藏,主要是由完整背斜控制的氣藏,氣藏埋藏淺,目前認為該帶只有較厚的膏鹽巖蓋層與鹽下完整背斜才具備形成氣藏的條件,由于靠近山前,差異推覆作用形成的走滑斷裂可能對油氣藏也具有一定的破壞作用。
2.3.1.2 克深區帶
克深區帶是克拉蘇構造帶的又一個次級構造單元,呈NEE向條帶狀展布,東西長約190km,南北最寬約17km。北側以克拉蘇斷裂為邊界,位于克拉區帶的下盤;南側以拜城斷裂為界,與拜城凹陷相接。拜城斷裂是克拉蘇構造帶的南邊界斷裂,規模、性質、斷開層位與克拉蘇斷裂相同。與克拉蘇斷裂相比,拜城斷裂斷距變小,最大垂直斷距約為2000m,斷面較緩,該斷裂控制克深區帶的南邊界。克深區帶還發育多條與克拉蘇斷裂、拜城斷裂近于平行的次級斷裂,斷裂性質與兩邊界斷裂相似,規模相對較小,多條次級斷裂與2條邊界斷裂共同決定了克深區帶的構造樣式(圖4、5)。

克深區帶由2條邊界斷裂夾持的多個縱向疊置的逆沖疊瓦斷塊組成,與克拉區帶相比,該區帶基本不發育完整背斜,逆沖疊瓦斷塊南北主要受兩邊界斷裂控制,中間被多條次級斷裂切割,橫向上,由斷裂的發育程度與延伸范圍決定斷塊的多少與疊置關系;縱向上,各逆沖斷塊相互依存,不可分割,共同組成了克深區帶的逆沖疊瓦構造樣式。大北構造位于克深區帶的西段,斷裂極為發育,逆沖疊瓦斷塊疊置關系相當復雜,代表了克深區帶的典型構造樣式(圖4、5)。
克深區帶目前已經發現DB1氣田、KS2、KS5氣藏,該帶氣藏主要受逆沖疊瓦斷塊控制,疊瓦斷塊被斷裂切割極為復雜,斷塊上、下盤相互依存、密不可分,與克拉區帶相比,氣藏埋深大,巨厚膏鹽巖蓋層有利于油氣聚集與保存,由于受斷裂控制,斷裂的封堵性是決定油氣成藏的主控因素。
2.3.2秋里塔格沖斷帶
2.3.2.1 西秋構造帶
西秋構造帶是秋里塔格帶的一個三級構造單元,呈NEE向條帶狀展布,東西長約170km,南北最寬約15km,北側與拜城凹陷以西秋斷裂相隔,南側與卻勒構造帶以卻勒斷裂相接。西秋斷裂是劃分拜城凹陷與秋里塔格構造帶2個三級構造單元的邊界斷裂,平面上呈北東-近東西向展布,該斷裂分為東西2個部分,西段由北向南逆沖,斷面較陡,兼有逆沖和走滑性質;東段由南向北逆沖,斷面較陡,與南部卻勒斷裂組成背沖構造,控制西秋構造帶的范圍。
西秋構造帶古近系膏鹽巖鹽下構造樣式以低幅度背斜或斷背斜為主[7],主體構造存在南北2個高點,部分區域被斷層分割成若干個斷背斜,向東西兩端延伸逐漸變為一個背斜(圖5);西段為由北向南逆沖的2條邊界斷層控制,東段由2條背沖的邊界斷層控制,XQ1、XQ2構造代表了該區帶典型的構造樣式。
西秋構造帶由低幅度背斜控制的凝析氣藏為主,氣藏埋深大[7],巨厚膏鹽巖作為良好蓋層,處于烴源巖南部的傾末端,是有利的油氣指向區。該區帶勘探程度低,鉆井少,目前尚未獲得重大油氣突破,是庫車坳陷未來油氣勘探的重要區域。
2.3.2.2 卻勒構造帶
卻勒構造帶是秋里塔格沖斷帶的又一個三次級構造單元,呈NEE向條帶狀展布,位于西秋構造帶下盤,北邊界以西秋斷裂為界,南部向塔北隆起方向地層減薄,與塔北隆起沒有明顯的界線。
卻勒構造帶古近系鹽下地層向南部斜坡帶方向減薄,不發育明顯背斜圈閉,QL1油藏的發現(圖4),證實該區以發育小型巖性圈閉油(氣)藏為主(圖5)。
3 天然氣勘探方向
庫車坳陷是塔里木盆地油氣勘探的主戰場。克拉蘇構造帶克拉區帶發現了KL2氣田、KL3氣藏;克深區帶發現了DB1氣田、KS2、KS5氣藏;拜城凹陷儲備多個低幅度背斜圈閉;西秋構造帶尚未獲得油氣突破,但儲備圈閉較多,XQ2井見良好油氣顯示,展現其巨大的油氣勘探潛力;卻勒構造帶目前已發現QL1油藏(圖6)。庫車坳陷中部油氣源充足,油氣演化與圈閉形成的時間匹配,白堊系K1bs組砂巖儲層區域上穩定分布,成藏條件優越[8~11],圈閉與蓋層條件、油氣藏保存條件與斷裂對氣藏的改造破壞作用是決定油氣能否聚集成藏的關鍵。近年來的研究表明,庫車坳陷中部油氣勘探應立足于克深區帶,甩開勘探秋里塔格構造帶,兼顧拜城凹陷周緣。
克深區帶是庫車坳陷中部油氣勘探的最重要區域。勘探實踐證明,克深區帶整體含氣規模凸顯,DB1氣田、KS2、KS5氣藏規模將持續擴大,基本貫通了克深區帶的東西方向,KS5氣藏南部、DB1氣田西部是克深區帶未來油氣勘探的最有利區域(圖6),這些區域只要圈閉落實,就具備發現油氣的條件。KS5與KS2氣藏之間,發育了多個規模較大的斷背斜圈閉,目前該區已經上鉆多口探井,有望取得新的油氣發現(圖6);DB1氣田以西BZ1-吐孜阿瓦特地區落實多個有利圈閉,尤其是吐孜阿瓦特地區,已證實是克深區帶的西延部分,該區埋藏淺、存在膏鹽巖蓋層,油氣源充足,是克深區帶油氣勘探向兩擴大的必然(圖6)。

西秋構造帶是庫車坳陷中部潛在的風險勘探目標,該區帶以低幅度構造圈閉為主,鉆井少,缺乏地質研究資料,速度研究與準確圈閉落實難度大,因此,加快有利勘探目標優選并上鉆,確定西秋構造帶勘探的突破口,是該區帶下一步油氣勘探的關鍵;卻勒構造帶缺乏構造圈閉,QL1油藏發現后,再未發現有利圈閉(圖6),是庫車油氣勘探的儲備區,加強對該區的成藏條件研究,通過有效方法搜索地層巖性圈閉是該區油氣勘探的大方向;拜城凹陷周緣鹽下基本為單斜構造,近年來在凹陷南緣落實了XQ4、XQ10等低幅度構造圈閉(圖6),是凹陷南緣下步風險勘探的目標圈閉,拜城凹陷周緣一旦獲得油氣突破,對庫車地區尋找低幅度構造圈閉,轉變勘探思路,開拓油氣勘探新領域具有重要的戰略意義。
4 結論
1) 根據近年來庫車坳陷油氣勘探的最新研究成果,將庫車坳陷中部構造單元重新劃分為“兩帶一凹”3個二級構造單元,對克拉蘇沖斷帶、秋里塔格沖斷帶構造單元進一步細化,并重新厘定各構造單元的名稱。
2) 提出庫車坳陷中部油氣勘探的重點是克深區帶,DB1氣田、KS5、KS2氣藏是今后滾動勘探研究的關鍵,基本確定DB1-KS2氣藏之間整體含氣,西部吐孜阿瓦特地區是克深區帶黑油勘探的最有利區。西秋構造帶、拜城凹陷南緣重點是落實低幅度構造圈閉,優選有利勘探日標上鉆,一旦發現低幅度構造圈閉氣藏將為該區帶來巨大的勘探潛力。
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(本文作者:徐振平 李勇 馬玉杰 吳超 楊憲彰 李青 中國石油塔里木油田公司勘探開發研究院)
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