肖傳桃，帥松青，吳光大

(1.油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 長(zhǎng)江大學(xué)，武漢 431000;2.中油青海油田分公司，甘肅 敦煌 736202)

引 言

柴西南地區(qū)西到七個(gè)泉、東到烏南、北到獅子溝、南到躍進(jìn)四號(hào)，面積超過(guò)3000 km2。柴達(dá)木盆地是在前侏羅紀(jì)柴達(dá)木地塊上發(fā)育起來(lái)的一個(gè)典型的中、新生代內(nèi)陸湖泊沉積盆地，期間發(fā)育了巨厚的中、新生代地層。新生界自下而上發(fā)育有古近系路樂(lè)河組、下干柴溝組、上干柴溝組，新近系下油砂山組、上油砂山組、獅子溝組共6套地層。柴達(dá)木盆地經(jīng)歷了多種動(dòng)力學(xué)背景和不同構(gòu)造體制的多期構(gòu)造演化過(guò)程，具有復(fù)雜物質(zhì)組成與地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在盆山關(guān)系上也表現(xiàn)出復(fù)雜的疊加組合關(guān)系[1]。柴達(dá)木盆地主要是由于中新生代時(shí)期印度板塊向北推擠，基底地層褶皺隆起，塊斷陷落而成。其形成經(jīng)歷了侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)邊緣斷陷期、古近紀(jì)坳陷期、新近紀(jì)—第四紀(jì)上升褶皺期3個(gè)階段。

坡折帶一詞來(lái)源于海相沉積盆地中的陸架坡折[2－4]，是地形地貌學(xué)、沉積學(xué)、層序地層學(xué)等學(xué)科綜合研究和發(fā)展基礎(chǔ)上的重要概念。由于坡折帶在控制層序發(fā)育和巖性圈閉發(fā)育中起著重要作用，并已在受坡折帶控制的盆底扇、斜坡扇中發(fā)現(xiàn)了上億桶原油，故坡折帶理論在中國(guó)受到了油氣勘探家的重視[5－12]。然而，研究區(qū)在坡折帶領(lǐng)域中的研究仍處于空白狀態(tài)。本文首次嘗試將坡折帶理論應(yīng)用于柴西南地區(qū)，并討論其對(duì)巖性圈閉的控制作用。

1 坡折帶的類(lèi)型

通過(guò)對(duì)柴西南地區(qū)分層古構(gòu)造、現(xiàn)今構(gòu)造—斷裂分布及發(fā)展演化的分析認(rèn)為，該區(qū)存在著鐵木里克凸起、昆北古斜坡和阿爾金山前的紅柳泉—七個(gè)泉斜坡主要構(gòu)造。由于這些古隆起、古斜坡的存在，加上邊界條件和基底活動(dòng)的差異，使得在這些古隆起和古斜坡向盆地內(nèi)傾斜的古斜坡帶上存在一系列的不同類(lèi)型的坡折帶。按形成方式的不同，本文首次將柴達(dá)木盆地西南區(qū)的坡折帶劃分為構(gòu)造型坡折帶、沉積型(地形)坡折帶和侵蝕型坡折帶。

1.1 構(gòu)造坡折帶

構(gòu)造坡折帶是指由同沉積構(gòu)造長(zhǎng)期活動(dòng)引起的沉積斜坡明顯突變的地帶[10]。能夠形成坡折帶的同沉積構(gòu)造活動(dòng)主要有斷裂和撓曲。在柴西南地區(qū)，該類(lèi)坡折帶分布較廣泛，且多半表現(xiàn)為與同沉積斷裂伴生的斷裂坡折帶，如鐵木里克區(qū)的阿拉爾斷裂以及七東地區(qū)的斷裂等構(gòu)成了斷裂坡折帶(圖1)。

圖1 柴西南鐵木里克—切克里克凹陷坡折帶類(lèi)型

1.2 沉積坡折帶

沉積坡折帶是由于不同地區(qū)沉積速率差異造成地形坡度突變而形成的。一般來(lái)說(shuō)，在構(gòu)造坡折帶不發(fā)育的情況下，沉積坡折帶才會(huì)顯著地表現(xiàn)出來(lái)。

盡管柴西南地區(qū)斷裂坡折帶較為發(fā)育，但也存在著一定數(shù)量的沉積坡折帶，如在鐵木里克—切克里克凹陷中存在較為明顯的受沉積地形控制的坡折帶(圖1)，在坡折帶下方，出現(xiàn)了明顯的砂體或地層增厚，向上出現(xiàn)同相軸尖滅。因此，該類(lèi)型坡折帶在一定程度上控制了巖性圈閉的發(fā)育。

1.3 侵蝕坡折帶

侵蝕坡折帶是由于風(fēng)化侵蝕等外動(dòng)力地質(zhì)作用造成地形坡度突變而形成的。在柴西南地區(qū)，發(fā)育了一定的侵蝕坡折帶，本文認(rèn)為該類(lèi)型坡折帶的形成與喜山運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)期次具有成因聯(lián)系，其出現(xiàn)的層位與喜山運(yùn)動(dòng)I幕早期、晚期事件和II幕早期事件相當(dāng)。由于喜山運(yùn)動(dòng)的發(fā)生導(dǎo)致研究區(qū)多數(shù)地區(qū)上升剝蝕，在剝蝕作用過(guò)程中形成了許多侵蝕谷，同時(shí)也形成了侵蝕坡折帶(圖1)，其存在同樣可以控制巖性圈閉的發(fā)育。

2 坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用

由于坡折帶具有一定的古地貌特征，因此，其對(duì)沉積體系的發(fā)育和砂體分布起到一定的控制作用。本文認(rèn)為坡折帶不僅能控制層序的發(fā)育，而且對(duì)巖性圈閉及其類(lèi)型的發(fā)育也起著控制作用。

2.1 坡折帶對(duì)層序和體系域的控制作用

在坡折帶背景下，當(dāng)基準(zhǔn)面下降至坡折附近或坡折之下，往往形成層序界面，因此，坡折帶之下的古地貌沉積區(qū)控制了低水位體系域的發(fā)育。

在低水位時(shí)期，坡折帶之上的侵蝕谷非常發(fā)育，因此，易于形成孔隙度、滲透率高的河道型砂體儲(chǔ)層，且坡折帶之下也發(fā)育各類(lèi)三角洲砂體及濁積砂體等。

由于受水進(jìn)時(shí)期沉積物退積作用的影響，在高位體系域時(shí)期，沉積物多發(fā)育于坡折帶的上方，較少發(fā)育于坡折帶的下方。鑒于此，在坡折帶背景中，相對(duì)低位體系域而言，高位體系域砂體距離烴源巖相對(duì)較遠(yuǎn)，因而，坡折帶中的低水位體系域更有利于巖性圈閉的發(fā)育。這種現(xiàn)象也解釋了為什么柴西南地區(qū)低位體系域巖性油氣藏比例要高于高位體系域。

2.2 坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用

由于不同類(lèi)型坡折帶具有各自不同的古地貌特征，相應(yīng)地，也控制了不同類(lèi)型巖性圈閉的發(fā)育，以下分別討論構(gòu)造坡折帶、沉積坡折帶以及侵蝕坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用。

2.2.1 構(gòu)造坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用

構(gòu)造坡折帶多表現(xiàn)為同沉積構(gòu)造的長(zhǎng)期發(fā)育而造成構(gòu)造一側(cè)或兩側(cè)形成坡折，同沉積構(gòu)造可以分為同沉積斷裂和同沉積背斜，且兩者均可以形成坡折，但以同沉積斷裂形成的坡折帶居多，由于斷裂在沉積過(guò)程中不斷活躍，導(dǎo)致斷層兩盤(pán)之間的斷距不斷增加，同時(shí)坡折的坡度也不斷增加，并導(dǎo)致沉積物或砂體的不斷加厚，這種坡折帶容易造成湖盆邊緣低水位期近岸三角洲扇體、或水下扇及湖盆底部低水位期濁積扇的發(fā)育，從而控制了三角洲河道砂體巖性圈閉、水下扇或濁積扇巖性圈閉的形成與發(fā)育。如柴西南七個(gè)泉斷裂控制了七個(gè)泉地區(qū)低水位期(下干柴溝組下段)近岸水下扇體及濁積扇體的發(fā)育，因此也控制了該地區(qū)上傾尖滅巖性圈閉和地層超覆圈閉的發(fā)育，同時(shí)也控制了阿拉爾斷裂外側(cè)凹陷和紅柳泉地區(qū)三角洲扇體及湖底扇的發(fā)育和巖性圈閉的形成(圖1)。

2.2.2 沉積坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用

柴西南地區(qū)鐵木里克—切克里克凹陷中存在較為明顯的受沉積地形控制的坡折帶(圖2)，在坡折帶下方，出現(xiàn)了明顯的砂體或地層增厚現(xiàn)象，在坡折帶之上的地段則地層明顯減薄。因此，該類(lèi)型坡折帶在一定程度上控制了巖性圈閉的發(fā)育，在低水位時(shí)期，該坡折帶對(duì)地層超覆圈閉、上傾巖性尖滅圈閉以及湖底扇巖性圈閉具有明顯控制作用，且有利于這些圈閉的發(fā)育，在水進(jìn)體系域時(shí)期，沉積坡折帶易于形成超覆型地層圈閉和巖性尖滅圈閉。在高位體系域時(shí)期，沉積坡折帶易于形成不整合遮擋圈閉和巖性上傾尖滅圈閉。因此，在下一步勘探過(guò)程中，值得進(jìn)一步重視。

2.2.3 侵蝕坡折帶對(duì)巖性圈閉的控制作用

在柴西南地區(qū)，也發(fā)育了一定的侵蝕坡折帶，主要是由于喜山運(yùn)動(dòng)的發(fā)生導(dǎo)致研究區(qū)多數(shù)地區(qū)上升剝蝕，在剝蝕作用過(guò)程中形成了許多地形突變的坡折帶(圖1)，這些侵蝕坡折帶最后被河道砂體充填，易于形成侵蝕谷巖性圈閉。

圖2 七個(gè)泉地區(qū)巖性圈閉發(fā)育類(lèi)型及成藏模式

2.2.4 多級(jí)坡折帶對(duì)巖性地層圈閉的控制作用

柴西南鐵木里克—切克里克凹陷中發(fā)育了三級(jí)坡折帶(圖1)，最靠近物源的上部坡折帶屬于侵蝕坡折帶，下部為沉積坡折帶，底部為斷裂坡折帶，這個(gè)三級(jí)坡折帶由上而下分別控制了侵蝕谷圈閉、地層超覆圈閉和濁積扇圈閉的發(fā)育與分布，因此該坡折帶是下一步研究區(qū)巖性圈閉勘探的重要區(qū)塊。

3 坡折帶背景下巖性圈閉有利區(qū)塊預(yù)測(cè)

3.1 七個(gè)泉陡坡帶

受阿爾金斷裂的影響，在七個(gè)泉地區(qū)發(fā)育陡坡帶，在陡坡帶上發(fā)育了沖積扇—近岸水下扇沉積體系。七個(gè)泉近岸水下扇或與生油巖側(cè)變接觸或被包圍在烴源巖中，其油源條件優(yōu)越，因此，該陡坡帶可形成砂體上傾尖滅圈閉、地層超覆圈閉、斷裂－巖性復(fù)合圈閉及不整合遮擋地層圈閉，并通過(guò)不整合面和七個(gè)泉派生斷裂作通道提供油源，由于陡坡帶具有運(yùn)移動(dòng)力足的特點(diǎn)，因此，該近岸水下扇處在好的生儲(chǔ)蓋配置系統(tǒng)，易于形成巖性油氣藏。目前發(fā)現(xiàn)的七30、七31井就是巖性油氣藏(透鏡狀巖性油氣藏)，七20井及七東1井就屬于坡折帶控制下的巖性及地層超覆圈閉。

該地區(qū)的圈閉類(lèi)型主要有砂體上傾尖滅圈閉、地層超覆圈閉、斷裂－巖性復(fù)合圈閉及不整合遮擋地層圈閉。圈閉發(fā)育層位為下干柴溝組下段、上干柴溝組及下油砂山組。該地區(qū)水下扇體系距離紅獅生油凹陷很近，是油源的指向區(qū)，紅獅凹陷具有2套(路樂(lè)河組、下干柴溝組下段)優(yōu)質(zhì)烴源巖(IA類(lèi)原油)，上干柴溝組晚期開(kāi)始排烴，并借助七個(gè)泉斷裂作為油氣運(yùn)移通道，該斷裂主體活動(dòng)時(shí)間獅子溝組剛好是紅獅凹陷(下、上油砂山組)烴源巖最大規(guī)模排烴時(shí)期，該時(shí)期也是油氣成藏關(guān)鍵時(shí)期，油氣運(yùn)移進(jìn)入高峰期，因此，該陡坡帶易于形成巖性油氣藏。

該區(qū)下干柴溝組下段儲(chǔ)層以低孔低滲為主;上干柴溝組及下油砂山組儲(chǔ)層以中—低孔特低滲為主，以II類(lèi)儲(chǔ)層為主，其次為Ⅴ、Ⅵ類(lèi)。綜合評(píng)價(jià)為有利(Ⅰ類(lèi))目標(biāo)區(qū)。

3.2 紅柳泉構(gòu)造坡折帶

受紅柳泉斷裂的影響，形成了紅柳泉斷鼻背斜構(gòu)造，在該背斜構(gòu)造的兩側(cè)發(fā)育了受其控制的2個(gè)坡折帶(圖3)，其中，斷層西南側(cè)坡折帶較北東側(cè)坡折帶陡，這2個(gè)坡折帶控制了紅柳泉地區(qū)的巖性油氣藏(如紅參2井)。

圖3 紅柳泉地區(qū)巖性圈閉發(fā)育類(lèi)型及成藏模式

下干柴溝組下段沉積時(shí)期，紅柳泉地區(qū)發(fā)育了辮狀河三角洲沉積體系，且以辮狀河三角洲前緣沉積為特征，其河道砂體、席狀砂發(fā)育，且經(jīng)過(guò)湖水的充分淘洗，具有較好的物性。在基準(zhǔn)面上升時(shí)期，前緣河道砂層與分流間灣泥巖或退積的淺湖泥巖交互沉積，加之坡折帶的配合，易于形成巖性圈閉。更重要的是該三角洲體系和生油洼陷(紅獅凹陷)距離很近，具有近水樓臺(tái)的先天優(yōu)勢(shì)，此外，紅柳泉斷裂和七個(gè)泉斷裂可以作為油氣運(yùn)移通道，因此，該沉積體系形成巖性油氣藏的潛力很大。

該地區(qū)的圈閉類(lèi)型主要有砂體上傾尖滅圈閉、地層超覆圈閉、斷裂－巖性復(fù)合圈閉及不整合遮擋地層圈閉。圈閉發(fā)育層位為下干柴溝組下段。

該地區(qū)扇三角洲體系距離紅獅生油洼陷很近，是油源的指向區(qū)，紅獅凹陷具有2套(下干柴溝組下段、上段)優(yōu)質(zhì)烴源巖(IA類(lèi)原油)，E3晚期開(kāi)始排烴，借助紅柳泉斷裂作為油氣運(yùn)移通道，該斷裂主體活動(dòng)時(shí)間N11(下油砂山組)剛好是紅獅凹陷(上干柴溝組)烴源巖進(jìn)行最大規(guī)模排烴時(shí)期，此時(shí)期構(gòu)造基本定型，異常壓力開(kāi)始出現(xiàn)，具備形成大規(guī)模油氣藏的基本條件。

下干柴溝組下段儲(chǔ)層以低孔低滲為主以Ⅱ類(lèi)儲(chǔ)層為主，其次為Ⅴ、Ⅵ類(lèi)。綜合評(píng)價(jià)為有利(Ⅰ類(lèi))目標(biāo)區(qū)。

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)將坡折帶理論運(yùn)用于研究區(qū)巖性圈閉的勘探，詳細(xì)劃分并論述了坡折帶的類(lèi)型及其對(duì)柴西南地區(qū)巖性圈閉的控制作用。

(2)坡折帶對(duì)低水位體系域具有重要的控制作用;柴西南區(qū)鐵木里克—切克里克凹陷三級(jí)坡折帶由上而下分別控制了侵蝕谷圈閉、地層超覆圈閉和濁積扇圈閉的發(fā)育與分布。

(3)對(duì)坡折帶背景下的巖性圈閉進(jìn)行了預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，認(rèn)為七個(gè)泉陡坡帶、紅柳泉構(gòu)造坡折帶是研究區(qū)最有利巖性圈閉發(fā)育的區(qū)塊。

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