楊建，戴福貴，吳紅華，楊克繩

（1中油集團地震監(jiān)理公司；2東方地球物理公司研究院；3東方地球物理公司物探技術研究中心）

盆地·構造

從地震信息看阿爾金斷裂帶構造和塔里木盆地花彩弧斷裂體系

楊建1，戴福貴2，吳紅華3，楊克繩2

（1中油集團地震監(jiān)理公司；2東方地球物理公司研究院；3東方地球物理公司物探技術研究中心）

楊建

阿爾金斷裂帶由多條斷裂組成，主要有阿爾金斷裂、且末斷裂、三危山斷裂。其中阿爾金斷裂為主斷裂，它呈左旋走滑兼具逆沖性質，中生代—古近紀為左旋走滑，新近紀由東南向西北逆沖推覆。且末斷裂和三危山斷裂均具左旋走滑性質。且末斷裂受統(tǒng)一的阿爾金斷裂帶左旋應力場控制，但又疊加了塔里木臺盆區(qū)向南擠壓的應力場，從而具有雙重屬性。塔里木盆地的斷裂總體上組成古生界塔北花彩弧斷裂束和塔南花彩弧斷裂束，展布成全盆地的菱形斷裂系統(tǒng)，且末斷裂構成其東南邊界。在該菱形斷裂系統(tǒng)的北弧頂和菱形內的中央軸部為背沖式的構造斷裂帶，顯示擠壓特征；在花彩弧兩翼轉彎處展布正花狀構造樣式，顯示走滑特征。阿爾金斷裂帶及其兩側，主要在柴達木、塔里木兩大盆地發(fā)現了大油氣田，兩者都是由斷層控制油氣的垂向運移與分布。柴達木盆地具有雙重斷—坳的特點，但油氣田只分布在中—新生界構造層內；塔里木盆地，南北翹板式的構造運動是其形成復式油氣區(qū)的最重要的地質構造條件。

地震解釋；斷裂特征；油氣分布；阿爾金斷裂帶；塔里木盆地；柴達木盆地

楊建1967年生，工程師。1989年畢業(yè)于中國地質大學（北京）應用地球物理系地質地球物理專業(yè)，現從事地震監(jiān)理及資料解釋工作。通訊地址：072751河北省涿州市范陽西路188號物探局2號院；電話：（0312）3824738

1 阿爾金斷裂帶的組成及變形特征

前人研究認為，阿爾金斷裂帶是中國三大走滑斷裂帶之一，系一巨型左行走滑兼逆沖推覆和韌性剪切性質的斷裂帶，它由多條斷裂組成，主要的有阿爾金斷裂、且末斷裂、三危山斷裂等（圖1），其中阿爾金斷裂是該斷裂帶的主斷裂。該斷裂帶在大地構造上位于塔里木盆地東南邊緣，其西南端構成東、西昆侖山的分界，中部是柴達木盆地的西北邊界，東北端為阿克賽至祁連山西北端，過昌馬盆地，切過酒泉盆地和花海盆地進入北山地區(qū)。

1.1 阿爾金斷裂

阿爾金斷裂是阿爾金斷裂帶的主干斷裂，從西南一端的東、西昆侖交界地區(qū)開始，經吐拉、索爾庫里盆地、阿克賽至祁連山西北端，過昌馬盆地，切過酒泉和花海盆地進入北山地區(qū)。這是一條近于平直、貫通兩端的斷裂，在多處發(fā)育明顯斷層構造地貌。如在吐拉木場北緣沿斷層地表出露一系列的串珠狀泉眼；在索爾庫里及其以東地區(qū)，有狹長的斷裂谷地發(fā)育，谷地邊緣發(fā)育陡直斷層崖和斷層三角山。

從產狀來看，阿爾金斷裂在1600km長的范圍內，主斷面多向東南方向傾斜，傾角較陡，一般在50°～70°以上，斷裂兩側地層和構造有明顯的差異。西北側以太古宙變質巖系和古近紀—新近紀陸相碎屑巖系為主；東南側以顯生宙火山巖系和沉積巖系為主，元古宙變質巖系次之。該斷裂及其兩側發(fā)育較多的基性—超基性和中酸性侵入體，多沿斷裂呈帶狀分布。該斷裂在重力圖上顯示北高南低的北北東向線性梯度帶；在航磁圖上反映出區(qū)域性帶狀分布的正負劇烈變化的線性或鏈狀磁異常。該斷裂由一系列羽列式斷層組成，在阿爾金山走滑主斷裂北段，它們呈左行左列組合。斷層附近可見數百米至數千米寬的動力變質帶和混合巖化帶，有時見斷裂面平直切割礫石，反映斷裂具剪切性質。在長草溝斷裂帶（圖1中阿克塞城東位置）發(fā)育劍鞘褶皺和長英質糜棱巖帶［3］，由此表明該斷裂具有韌性變形性質。

圖1 阿爾金斷裂帶及其兩側和塔里木盆地斷裂展布圖（據謝曉安等［1］和馮建輝等［2］資料編制）

顯微構造研究表明，斷裂帶南側綠片巖中的σ型眼球體及斜向顯微剪切帶指示該斷裂具有左行走滑運動性質［3］。在阿爾金斷裂東北端寬臺山北的花海盆地花探2井見正花狀構造［4］；在阿爾金斷裂東南緣的紅溝子一帶（圖1中剖面014位置）淺層逆沖滑脫斷裂發(fā)育，深層中生界—古近系發(fā)育正花狀構造［5］。這更進一步證明阿爾金斷裂在中生代—古近紀具有扭動走滑特點，而新近紀具有擠壓逆沖地質痕跡。

平面構造組合展示，在阿爾金主斷裂東南緣的花海盆地南緣斷層、酒泉盆地南緣斷層、昌馬盆地南緣斷層、祁連山內的阿克塞斷層、蘇干湖盆地南緣斷層、柴達木西北緣鄂博梁斷層、牛鼻梁斷層、茫崖斷裂、吐拉盆地南緣斷層，斷層走向以NW向為主，這些斷裂大多呈微弧形，弧頂大多指向NE［5］，與阿爾金主斷裂為銳角相切，其銳角指向為SWW。這些都說明與阿爾金左旋走滑主斷裂在盆地一側的左旋走滑方向一致，這也是阿爾金主斷裂左旋走滑運動的佐證。

從宏觀來看，阿爾金斷裂除左行走向滑動外，還有明顯逆沖推覆性質，推覆方向由東南向西北。在酒泉盆地西北部紅柳峽地區(qū)（圖1中NW—SE方向地震剖面），該斷裂中所夾的志留系巖塊，可能是從祁連山邊緣隨斷層左旋走滑活動被攜帶而來［2］。

總之，阿爾金斷裂中生代—古近紀為一左旋走滑、新近紀為一由東南向西北逆沖推覆的斷層。

1.2 且末斷裂

且末斷裂沿塔里木盆地東南緣且末河分布，由和田次斷裂、北民豐次斷裂、且末次斷裂組成，是切割塔里木盆地塔西南坳陷、塘古孜巴斯坳陷、中央隆起以及塔南隆起的二級斷裂［1］。這三條次斷裂的新生界都顯示向西北逆沖推覆性質，它們之間被北西向走滑斷層所分割。且末斷裂大體上和阿爾金斷裂平行且延伸長度也接近，全長約1000km。在NS-815—K88-794地震剖面（圖2）北半部展示出向上斷至白堊系的花狀構造，它應屬阿爾金構造域控制的花狀構造體系，在且末次斷裂西北側有走向近東西向三級斷裂與北東向的且末次斷裂呈銳角相切，銳角指向NEE，這些構造特征都說明且末斷裂也具有左旋走滑性質。

圖2 切過且末斷裂的NS-815—K88-794地震剖面（據劉懷奇，1990，略有修改）剖面位置見圖1

1.3 三危山斷裂

三危山斷裂在敦煌盆地中部三危山北緣山前發(fā)育，長約近500 km，延伸長度遠不及阿爾金斷裂和且末斷裂，僅展布于阿爾金斷裂帶的東北端一部分，但伸入了北山地區(qū)［6］。斷層南側為前寒武紀敦煌群變質巖系；北側主要為古近紀—新近紀砂礫巖，局部地段為侏羅紀煤系。在地震剖面DH96-354上新生界仍為向西北逆沖推覆斷層，控制著敦煌盆地的構造格架。該斷裂在北山地區(qū)內以左旋性質錯斷了加里東縫合線［6］，說明同樣具有左旋走滑性質的特點。

2 塔里木盆地斷裂性質特征

從圖1可見，阿爾金斷裂帶位于塔里木盆地東南側，它既是一個獨立的構造帶，又構成了塔里木盆地的東南邊界。其中的且末斷裂，它兼屬阿爾金斷裂帶和塔里木盆地兩大斷裂體系。由此，塔里木盆地的斷裂在平面上總體組成塔北花彩弧斷裂束和塔南花彩弧斷裂束，展布成全盆地的菱形斷裂系統(tǒng)［4］。

在該菱形斷裂系統(tǒng)北弧頂部位的輪南—桑塔木構造斷裂帶（圖3）為背沖式的構造斷裂帶。在該菱形系統(tǒng)的中央軸部展布塔中背沖斷裂構造帶［6］（圖4）。

圖3 輪南—桑塔木構造L86-216地震剖面（據王小善，1990）剖面位置見圖1中的b

圖4 塔中背沖斷裂構造帶D87-540地震剖面（據黃碧芬，1990）剖面位置見圖1中的k

在花彩弧兩翼轉彎處，展布正花狀構造樣式。在塔北花彩弧構造東側北西向庫爾楚南構造斷裂帶上（圖1中剖面a所在位置），平面上形成右旋剪切潛山構造斷裂帶，構造帶上四個主高點的地震主剖面都顯示標準的正花狀構造樣式［7］（圖5）。在輪南構造帶西側轉彎處（圖1中剖面c所在位置），顯示出左旋剪切花狀構造樣式（圖6）。這些實例說明，在同一斷裂構造帶上，由于構造方向的差異，各構造點所受的力學機制不相同，從而導致不同的構造樣式。

圖5 庫爾楚南構造K86-486地震剖面（據高增海，1993）剖面位置見圖1中的a

圖6 輪南構造帶西側88-203地震剖面（據高增海，1993）剖面位置見圖1中的c

同樣，塔南花彩弧構造樣式，向南擠壓主應力軸西側轉彎處的塔中10號構造帶顯示右旋正花狀構造樣式［4］（圖7）。而且在平面上，從塔中Ⅰ號斷裂向南的塔中10井構造帶（Ⅵ）、中央主壘帶（Ⅶ）、塔中5井構造帶（Ⅷ）、塔中8-1井構造帶（Ⅸ）以及塔中3井構造帶（Ⅹ），構成向西撒開、向東收斂、總體呈帚狀的構造形態(tài)，說明具有扭動構造特征。近年來在塔中東部做了三維聯片測量，發(fā)現了塔中12井東走滑斷裂體系，穿過郁金香花式構造主斷裂的地震剖面（平行塔中Ⅰ號斷裂）展示了郁金香式的花狀構造（圖8）［8］，主斷裂在剖面上表現為近似直立的斷面，直插入基底。這一斷裂體系應屬塔里木盆地菱形斷裂的東南翼花彩弧構造體系。

3 阿爾金斷裂帶與塔里木盆地花彩弧斷裂系的關系

前已述及，阿爾金斷裂帶和塔里木盆地兩大斷裂體系，既相對獨立，又彼此聯系。

圖7 塔中10號構造帶86-415地震剖面（據鄧常念，1990）剖面位置見圖1中的e

圖8 塔中東部三維聯片測量中穿過郁金香式斷裂的地震測線（據李明杰等，2005）剖面位置見圖1中的g

構成阿爾金斷裂帶的三條主要斷裂，即阿爾金、且末及三危山斷裂，在中生代所處的動力環(huán)境是印支期的羌塘地塊、燕山期的拉薩地塊向東北漂移、俯沖、碰撞歐亞大陸，這使阿爾金斷裂帶呈反時針方向轉動，各地塊相繼與歐亞大陸拼接在一起，形成歐亞大陸的雛形［9］。新近紀印度地塊向北漂移、俯沖、碰撞歐亞大陸，由于印度地塊強烈地向東北擠壓，阿爾金斷裂帶由原來左旋走滑變?yōu)橄蛭鞅蹦鏇_推覆，說明它在不同時期遭受不同的構造應力作用。塔里木臺盆區(qū)受昆侖褶皺系海西期向北擠壓構造應力的控制。將庫爾楚南正花狀構造樣式與輪南—桑塔木背沖式斷裂構造相類比，兩種不同樣式的構造，同屬塔里木盆地塔北隆起上的次級構造帶，為什么一種是標準的正花狀構造樣式，而另一種是標準的背沖斷裂構造樣式？這是與塔里木盆地海西期南北向擠壓構造應力場有關的（圖1）。海西期，由于昆侖褶皺系向塔里木地塊由南向北擠壓，天山褶皺系由北向南擠壓，使得塔里木盆地形成南北向的擠壓應力場［7］。塔里木盆地從花彩弧轉彎處所形成的扭動構造都是從基底向上大體穿過古生界，而阿爾金構造域形成的花狀構造大體上都穿過侏羅系、白堊系構造層，說明與阿爾金扭動構造是有區(qū)別的。因而塔里木盆地古生界菱形斷裂體系的形成與阿爾金構造所受的應力場無關。塔里木盆地臺盆區(qū)菱形斷裂體系是受海西期應力場控制的，即受昆侖褶皺系向北擠壓構造應力為主，天山褶皺系向南擠壓應力為輔，組成塔里木盆地海西期統(tǒng)一的構造應力場體系。在這一應力場作用下，大體上形成以擠壓為主的東西向斷裂構造帶和以北西向右旋、北東向左旋的壓扭斷裂構造帶。

以上論述解釋了以擠壓為主的東西向構造帶必然形成背沖斷裂構造樣式（輪南、桑塔木）；以東西向和北東、北西向三組斷裂組成的花彩弧斷裂束，在兩翼轉彎處，彎度較大的構造部位所派生的扭應力大于擠壓地質營力，可形成花狀構造樣式（庫爾楚南），在彎度不夠理想時，所派生的扭應力僅在局部構造高點部位形成花狀結構顯示（東河塘、塔中10井構造）。這不僅解釋了背沖斷裂構造樣式與花狀構造樣式在地震信息上的差異，而且從區(qū)域力學構造背景區(qū)分了兩類構造樣式，為較客觀地解釋花狀構造提供了構造力學依據。

最后需要解釋的尉犁東南的花狀構造群（NS-815剖面北半段）是古生代形成的，而到中生代受阿爾金構造斷裂的影響，活化了古生界花狀構造而刺穿了中生界構造層。同樣，在塔西南坳陷與巴楚凸起上的色力布亞斷層（屬于塔里木花彩弧西南翼）也是古生代形成的扭動構造，而由于印度板塊西岬角向北強烈的擠壓，該斷裂活化而刺穿了上覆中、新生界構造層。

還需指出的是，且末斷裂不但受到阿爾金左旋應力場的控制，而且還疊加了塔里木菱形構造中、新生代的向南擠壓的應力場，因而它具有雙重屬性。

4 阿爾金斷裂帶及其兩側的油氣分布

在阿爾金斷裂帶及其兩側的沉積盆地，除柴達木、塔里木兩大盆地發(fā)現了大油氣田外，其它小盆地由于勘探程度低，至今沒有發(fā)現油氣田。從圖1可知，柴達木盆地與塔里木盆地臺盆區(qū)（不包括庫車、塔西南前陸盆地）都以阿爾金斷裂帶為盆地邊界，現對其油氣差異做一簡述。

4.1 柴達木盆地

柴達木盆地成盆期受古特提斯構造域控制，整個中生代都隨著周圍山系作不平衡的升降運動。侏羅紀處于斷陷階段，白堊紀為坳陷階段，古近紀又處于斷陷階段，新近紀才整體沉降。因此柴達木盆地為“內陸中、新生代多旋回斷—坳復合盆地”，它具有雙重斷—坳的特點。該盆地所形成的油氣田僅分布在侏羅系、白堊系、古近系、新近系等中—新生界構造層內，如冷湖三號（J2），魚卡（J3），冷湖四號（N1、E3），冷湖五號（N1）。

柴達木盆地的油氣成藏模式如圖9所示，其特點是侏羅系生油層受扭應力的作用，扭動形成的花狀構造使侏羅系所生之油氣順花狀構造逆沖斷層向上運移至古近系，再順新近系逆沖斷層向上運移至中新統(tǒng)背斜砂巖儲層而形成油藏①曹春潮，胡泉，熊伯林.柴東地區(qū)地震資料綜合研究.中國石油天然氣集團公司地球物理勘探局研究院地質研究中心，1998.［10］。

圖9 柴達木盆地冷湖構造帶第三系油氣成藏模式（據曹春潮等）剖面位置見圖1中的i

4.2 塔里木盆地

塔里木盆地是一個古生代克拉通盆地，其上覆蓋層為中、新生代前陸盆地構造層，多期構造運動形成了11期侵蝕面②高增海，劉德玉，張群偉.塔里木盆地地震構造特征及構造演化史，1994.。主要的油氣成藏特點闡述如下。

4.2.1 不整合侵蝕面是連接油源的主要通道

以塔北隆起為例，它位于臺盆邊緣地帶，侵蝕面上下砂巖沉積非常發(fā)育，形成了油氣運移良好通道。據周邊露頭和鉆井揭示，志留系、泥盆系、石炭系均沉積有百米以上的濱海相砂巖，這些大面積砂巖不僅是良好的儲集層，還是良好的油氣運移通道。特別是英買2井，它在下奧陶統(tǒng)、侏羅系及白堊系中的原油為中生界陸相原油，但該區(qū)生油巖并不成熟，不可能當地供油，只能來自庫車坳陷。

4.2.2 斷層控制了油氣的垂向運移與富集

經鉆探發(fā)現該區(qū)的油氣與斷層有著極其密切的關系，斷層向上斷至哪個層系，哪個層系就有油氣。輪南、桑塔木構造帶三疊系和侏羅系的油氣為海陸相混源油藏，無疑是斷層作用的結果。塔里木盆地北部地區(qū)白堊系、古近系、新近系沒有生油層，但雅克拉構造上的沙參2井、輪臺構造上的沙3井、英買力地區(qū)的英買9井分別在古近系和白堊系中發(fā)現了油藏，顯然是油氣沿斷層運移的結果。因此在塔里木盆地，斷層不但是油氣垂向運移通道，也控制了油氣的分布。

4.2.3 南北翹板式運動是形成復式油氣區(qū)最重要的地質條件

塔北地區(qū)從古生代至今的構造運動可分為三個階段，呈現翹板式運動特征，各階段所對應的油氣運聚模式如圖10所示。中生界沉積前，塔北前陸隆起帶為一南傾單斜帶（圖10a），北部坳陷生油巖已進入生油高峰，油氣向塔北運移，其證據是柯坪隆起二疊系火山巖刺穿了志留系瀝青砂巖，說明在二疊紀以前志留系的油藏就已經形成；桑塔木構造帶上的沙14井在奧陶系洞穴礫石裂縫中含瀝青，而周圍的石炭系卻沒有油氣顯示，說明在石炭紀之前形成了油氣藏（第一次成油期），并遭到了破壞（如圖10a）；第二次成油期形成于燕山末期，此時庫車坳陷開始發(fā)育，滿加爾坳陷（北部坳陷）石炭系生油巖已經成熟，油氣再次向隆起運移，在南部斷層的阻截下首先富集起來，如輪南、桑塔木、東河塘等油藏（圖10b）；第三次成油期形成于喜馬拉雅期，此時塔里木盆地北部整體向北傾斜，庫車坳陷已沉積6000 m以上的地層，中生界生油巖已經成熟，油氣向南運移形成中新生界含油層系（圖10c），這一旋回是典型“翹板”特征，從而形成“塔北前陸隆起帶復式油氣藏（田）”。

圖10 塔北前陸隆起帶不同時期油氣運聚模式（據高增海等②）剖面位置見圖1中的h

5 結論

（1）阿爾金斷裂帶受特提斯構造域控制，中生代—古近紀以左旋走滑運動為主，新近紀則以由東南向西北擠壓逆沖為主。

（2）塔里木臺盆區(qū)呈現菱形斷裂系統(tǒng)，其構造應力是受南邊昆侖褶皺系向北擠壓為主、天山褶皺系向南擠壓為輔。該菱形斷裂系統(tǒng)包含塔北花彩弧斷裂系統(tǒng)和塔南花彩弧斷裂系統(tǒng)，在這兩大花彩弧之間形成塔中擠壓背斜帶，在兩弧的北西向斷裂轉彎處形成右旋花狀構造、北東向斷裂轉彎處形成左旋花狀構造。

（3）塔里木盆地古生界菱形斷裂體系的形成與阿爾金構造所受的應力場無關。

（4）且末斷裂是受統(tǒng)一的阿爾金斷裂帶左旋應力場控制的，但又疊加了塔里木臺盆區(qū)向南擠壓的應力場，從而它又可劃歸為塔南花彩弧的東翼，也即塔里木臺盆區(qū)菱形斷裂體系的東南邊界，因此該斷裂具有雙重屬性。

（5）阿爾金斷裂帶兩側的塔里木盆地臺盆區(qū)和柴達木盆地都是斷層控制了油氣的垂向運移與分布。柴達木盆地為中—新生界雙重斷—坳結構，油氣田只分布在中—新生界構造層內；南北翹板式運動是塔里木盆地臺盆區(qū)形成復式油氣區(qū)的最重要的構造條件。

［1］謝曉安,王仁德,李治水.塔里木盆地構造特征及其找油方向.石油地震地質［J］,1991,3(2):101-113.

［2］馮建輝，呂延倉，譚試典.中國石油構造樣式［M］.北京:石油工業(yè)出版社，2000.

［3］蔡學林，魏顯貴，劉援朝.阿爾金山走滑斷裂構造樣式［J］.成都地質學院學報，1992，19(1):8-17.

［4］楊克繩.從地震信息看油氣地質扭動構造六大特征——兼述中國東部和中—西部典型扭動構造樣式［J］.海相油氣地質，2007，12(1):38-50.

［5］康南昌，覃素華，陳元忠，等.阿爾金山東南緣構造特征及勘探前景［J］.石油地球物理勘探，2005，40(2):233-237.

［6］任繼舜.中國及鄰區(qū)大地構造圖［M］.北京:地質出版社，2002.

［7］楊克繩.應用地震信息解釋透入、拆離、滲入斷裂構造樣式［J］.斷塊油氣田，1999，6(5):1-8.

［8］李明杰，王慶果，胡少華，等.塔中地區(qū)走滑斷裂體系的發(fā)現及其地質意義［J］.石油地球物理勘探，2006，41(1):116-121.

［9］金性春.板塊構造學基礎［M］.上海:上?？茖W技術出版社，1983:205-228.

［10］李國玉，呂鳴崗，等.中國含油氣盆地圖集［M］.2版.北京:石油工業(yè)出版社，2002.

編輯：吳厚松

Seismic Features of Altun Fault Belt and Festoon Fault System in Tarim Basin

Yang Jian,Dai Fugui,Wu Honghua,Yang Kesheng

The giant Altun Fault Belt comprises Altun Fault,which is the major fault,Qiemo Fault and Sanweishan Fault.Altun Fault is a left-lateral slip fault containing thrusting component.This fault was left lateral slipping during Mesozoic and Paleogene and was over-thrusting from SE to NW in Neogene and other two faults have sinistral slipping components.Qiemo Fault has double properties in which the southward expressive character comes from Tarim Basin superimposes onto the sinistral feature.The fault system of Tarim basin,which are bounded by Qiemo Fault in the southeast,include Tabei festoon fault group and Tanan festoon fault group,which generally appear as a rhombus fault system in the area between the two festoon-fault groups.Back thrusting structural zones that exist at the arcuate top in the north and the central axis within rhombus block suggests a compressive feature while positive flower type structures that exist at the turn positions in both limbs of two festoon fault groups suggest a lateral slipping feature.Giant fields have been discovered in Tarim and Qaidam basins which lie at both sides of Altun Fault.Distribution and vertical migration of hydrocarbon in the basins are controlled by these faults.Qaidam Basin is characteristic of a rift-sag texture and hydrocarbon reservoirs only occur in Cenozoic and Mesozoic formations.In Tarim basin,alternative basculating movements toward to south and north are the key conditions of geological structures for forming the complex hydrocarbon reservoirs.

Seimic interpret;Fracture characteristics;Hydrocarbon distribution;Altun Fault Belt,Tarim Basin, Qaidam Basin

1672-9854(2010)-02-0056-08

2008-12-18；改回日期2009-09-03

TE111.2

A

Yang Jian：male,Engineer.Add:CNPC Seismic Supervision Company,188 Fanyang Xi Rd.,Zhuozhou,Hebei,072751 China