(中石油杭州地質(zhì)研究院,浙江 杭州310023)
齊英敏(中石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆 庫爾勒841000)
張先龍(中石油杭州地質(zhì)研究院,浙江 杭州310023)
王月然(中石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院,新疆 庫爾勒841000)
孫國忠(中石油杭州地質(zhì)研究院,浙江 杭州310023)
滿加爾凹陷是塔里木盆地面積最大的二級構造單元,北鄰塔北隆起,西接阿瓦提凹陷,南為塔中隆起,東為孔雀河斜坡,面積約11.2×104km2。滿加爾凹陷及周緣經(jīng)歷了震旦紀-中泥盆世、晚泥盆世-二疊紀、中-新生代等3大構造旋回,保存了震旦紀-第四紀地層,是塔里木盆地臺盆區(qū)地層發(fā)育、保存最為完整的地區(qū)。該地區(qū)志留紀在奧陶紀平緩古地貌上沉積了一套海相砂泥巖地層。由于滿加爾凹陷周緣志留系經(jīng)歷了多期構造運動,其成藏規(guī)律復雜,為此筆者通過利用平衡剖面技術對塔里木盆地構造史進行了恢復,探討了構造演化對志留系油氣藏的控制作用。
滿加爾凹陷周緣地區(qū)主要經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山、喜瑪拉雅運動的多期改造,其中最明顯的是晚奧陶世末的加里東中期、泥盆紀末的海西早期及早二疊世末的海西晚期等運動。
奧陶紀末(中加里東期)中昆侖地塊與塔里木地塊碰撞,塔中、塔北等隆起基本定型,塔里木盆地北部由拉張轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓環(huán)境,輪臺古隆起相對抬升,整個塔北地區(qū)表現(xiàn)為以輪臺古隆起為區(qū)域高背景的斜坡區(qū)。對于塔中,受南北向擠壓,東部大幅度抬升剝蝕,區(qū)域上形成向西散開的 “帚狀”雛形,中上奧陶統(tǒng)大面積剝蝕,中上奧陶統(tǒng)風化殼巖溶大范圍、大深度發(fā)育,志留系在隆起背景上超覆沉積(見圖1、圖2)。
早泥盆世末(早海西期),南天山洋向北俯沖,塔中、滿加爾凹陷北緣、塔北等區(qū)志留系大量剝蝕,志留系原生油氣藏遭受破壞。
二疊紀末(晚海西期)古特提斯洋板塊向塔里木板塊俯沖,塔南、塔中局部逆沖推覆,形成背斜、斷背斜等構造圈閉。塔北隆起在泥盆紀末隆起的背景之上繼承發(fā)展,隆起構造活動加強的同時,并開始出現(xiàn)斷裂與斷塊活動,斷裂活動形成大量局部構造,除局部的隆起高部位沒有接受沉積被剝蝕外,全區(qū)廣泛接受沉積。對于塔中,隆起西部沿斷裂伴隨有巖漿侵入和火山噴發(fā),造成大面積的火山巖分布。此構造運動使南北方向發(fā)生了 “翹翹板”變化,原來一直高的中央斷壘帶沉沒。
圖1 塔里木盆地tlm-Z40線關鍵構造演化階段剖面圖
喜馬拉雅期,印藏碰撞使塔北形成在中新世阿瓦提-庫車前陸盆地,而受庫車坳陷整體沉降的影響,塔北隆起(包含輪臺低凸起-哈拉哈塘-英買力低凸起)整體發(fā)生了翹傾,現(xiàn)今塔北地區(qū)構造格局形成。而對于塔中,塔中西部抬升,東部下降,并逐漸發(fā)展成為現(xiàn)今地貌。
上述4期關鍵構造變形期對志留系油氣形成和保存產(chǎn)生了巨大的影響,表現(xiàn)為:
圖2 塔里木盆地tlm-Z55線關鍵構造演化階段剖面圖
1)多期構造運動控制了志留系的沉積、剝蝕 奧陶紀末、早泥盆世末(包括志留紀末)和三疊世末的構造運動對志留系沉積、剝蝕起主要控制作用,泥盆世末、石炭世末的構造運動則有一定的影響。①早奧陶世為主要隆起(塔南隆起、塔中隆起、塔北隆起)的雛形期,奧陶紀末為主要隆起的定型期,對后期志留系沉積有控制作用。②早泥盆世末(包括志留紀末)構造運動造成志留系普遭剝蝕。③三疊世末構造運動(相當于印支期)是造成盆地東北部(孔雀河斜坡、英吉蘇凹陷一帶)志留系剝蝕的主要構造運動,也是孔雀河斜坡的主要形成期。④泥盆世末、石炭世末的構造運動對志留系剝蝕有一定的影響,表現(xiàn)為存在不整合面和局部剝蝕,同時形成溝通油源的深大斷裂,油氣沿斷裂和不整合面向構造高部位運聚。
圖3 塔中47井-塔中11井-塔中16井志留系油藏演化剖面圖
2)多期構造運動對志留系油氣成藏的影響 塔中志留系油氣藏源巖為寒武系源巖和中上奧陶統(tǒng)源巖。而塔中志留系油氣藏主要為二期成藏,成藏時間為志留紀-泥盆紀、二疊紀-三疊紀,而志留系構造圈閉形成時間主要為二疊紀。對油氣成藏影響主要表現(xiàn)為:①構造演化表明,塔中隆起、塔北隆起自早奧陶世特別是奧陶世末以來一直處于高部位,是油氣運移的有利指向區(qū),塔中隆起北側(cè)、塔北隆起南部是形成志留系地層圈閉、巖性圈閉的有利地區(qū),同時晚加里東期寒武系源巖進入生烴高峰,在奧陶紀末形成的古構造高點形成早期古油藏。②早泥盆世末(包括志留紀末)的構造運動造成塔中、塔北等隆起地區(qū)的強烈剝蝕,極大地破壞了塔中、塔北等地區(qū)志留紀晚期成藏的原生油氣藏,對志留系油氣藏影響最大。二疊紀末的構造運動對塔中志留系油氣成藏影響也很大,強烈的火山噴發(fā),隆起內(nèi)有斷塊活動,一方面,再次對塔中的原生油氣藏進行了破壞調(diào)整,許多早泥盆世末殘留下來的原生油氣藏遭受破壞,油氣運移至石炭系有利的圈閉;另一方面,形成一些背斜、斷背斜等構造圈閉,重新活動的斷裂成為溝通寒武系源巖運移的通道,這為志留系油氣再次成藏提供了有利條件(見圖3)。③三疊紀末、侏羅紀末、白堊紀末的構造運動對塔北影響較大,主要導致塔北隆起志留系原生油氣藏破壞和調(diào)整。④新近世的構造運動使塔北地層向南發(fā)生較大傾翹,使油氣沿斷裂向上運聚;分布在北部的油氣向南部重新調(diào)整,因與寒武系源巖生氣高峰、中上奧陶統(tǒng)源巖二期生烴期相匹配,能形成新的氣藏(見圖4)。
圖4 躍南1井-躍南2井-羊屋2井志留系油藏演化剖面圖
1)奧陶紀末、早泥盆世末(包括志留紀末)和三疊世末等多期構造運動控制了志留系的沉積、剝蝕。
2)奧陶世末構造運動使塔中、塔北等隆起定型,有利于后期油氣富集,隆起斜坡有利于形成地層、巖性圈閉;早泥盆世末(包括志留紀末)構造運動破壞了塔中、塔北等隆起區(qū)原生油氣藏,對油氣藏影響最大;二疊紀末構造運動一方面再次對塔中的原生油氣藏進行了破壞調(diào)整,另一方面,形成的構造圈閉、重新活動的斷裂有利于志留系油氣再次成藏;三疊、侏羅、白堊紀末的構造運動對塔北油氣藏進行了破壞;新近世構造運動對塔北隆起的早期油氣藏進行了破壞調(diào)整,并因與寒武系、中上奧陶統(tǒng)源巖生烴期相匹配,能形成新的油氣藏。
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