湯良杰，邱海峻，云 露，楊 勇，謝大慶，李 萌，蔣華山

1.油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249 2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)盆地與油藏研究中心，北京 102249 3.國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100034 4.中國(guó)石化西北油田分公司，烏魯木齊 830011

塔里木盆地多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造與油氣戰(zhàn)略選區(qū)

湯良杰1,2，邱海峻3，云 露4，楊 勇1,2，謝大慶4，李 萌1,2，蔣華山4

1.油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 102249 2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)盆地與油藏研究中心，北京 102249 3.國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心，北京 100034 4.中國(guó)石化西北油田分公司，烏魯木齊 830011

受關(guān)鍵構(gòu)造變革期制約，疊合盆地具有分期差異變形特征。從變形角度分析，塔里木盆地可以追溯出5期主要的構(gòu)造改造作用，即加里東中期、加里東晚期-海西早期、海西晚期、印支-燕山期和喜馬拉雅期，并影響塔里木盆地的發(fā)展演化歷史。通過(guò)對(duì)塔北、塔中和庫(kù)車已知油氣聚集區(qū)解剖表明:古生代多期改造形成的斷裂、褶皺、隆升、剝蝕和巖溶作用，對(duì)臺(tái)盆區(qū)巨型海相碳酸鹽巖古巖溶油氣藏的形成具有重要的控制作用；中、新生代多期改造過(guò)程，對(duì)前陸褶皺-沖斷帶大規(guī)模油氣聚集成藏具有重要的控制作用；這些已知油氣聚集區(qū)帶都是在喜馬拉雅晚期最終定型的，總體構(gòu)成多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造油氣聚集模式。綜合分析了塔里木新區(qū)分期差異構(gòu)造變形特征，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)疊合盆地多期改造-晚期定型構(gòu)造模式，對(duì)塔里木新區(qū)進(jìn)行了區(qū)塊評(píng)價(jià)和油氣戰(zhàn)略選區(qū)，認(rèn)為巴楚隆起、麥蓋提斜坡和西昆侖山前褶皺-沖斷帶是近期油氣勘探突破的首選地區(qū)，塔東地區(qū)、塘古巴斯坳陷和阿瓦提斷陷具有良好的油氣勘探前景。

多期改造-晚期定型；復(fù)合構(gòu)造；差異構(gòu)造變形；油氣戰(zhàn)略選區(qū)；塔里木盆地

0 前言

疊合盆地研究成為我國(guó)含油氣盆地研究的重要方向之一，近年來(lái)在塔里木盆地取得了一系列重要進(jìn)展：一方面是因?yàn)樗锬九璧厥俏覈?guó)最大的內(nèi)陸含油氣盆地，演化歷史復(fù)雜，在不同地史階段受不同的地球動(dòng)力學(xué)環(huán)境和背景影響，疊合不同類型的原型盆地，具有獨(dú)特的構(gòu)造變形特征、發(fā)展演化史和油氣聚集條件[1-4];而更重要的是，塔里木疊合盆地不僅中、下組合海相碳酸鹽巖層系(震旦系-二疊系)蘊(yùn)藏著巨大的油氣勘探潛力[5-8]，其上組合前陸盆地和前陸褶皺-沖斷帶碎屑巖層系(中、新生界)也具有廣闊的油氣前景[7,9-10]。近年來(lái)，國(guó)際上廣泛開(kāi)展了盆地多期構(gòu)造演化[11-13]、差異構(gòu)造變形[14-15]和晚期構(gòu)造改造[16-18]等方面的研究。在塔里木疊合盆地控制油氣成藏和富集的諸多要素中，構(gòu)造作用是關(guān)鍵性和決定性的。塔里木疊合盆地多期構(gòu)造演化和盆地疊加主要表現(xiàn)為：震旦紀(jì)-奧陶紀(jì)海相碳酸鹽巖盆地、志留紀(jì)-泥盆紀(jì)海相碎屑巖盆地、石炭紀(jì)-二疊紀(jì)海陸交互相盆地和中、新生代陸相碎屑巖盆地的多方位疊置，具有明顯的旋回性和階段性，在不同地史階段具有不同的構(gòu)造性質(zhì)和盆地原型。在多期疊合盆地中，早期原型盆地構(gòu)造古地理格局、后期疊加型式和改造程度對(duì)油氣聚集產(chǎn)生重要影響，導(dǎo)致油氣生運(yùn)聚過(guò)程復(fù)雜化。在疊合盆地控制的多期成藏過(guò)程中，差異構(gòu)造變形對(duì)油氣藏形成和保存、破壞的控制作用十分重要[10]。筆者試圖針對(duì)塔里木盆地已經(jīng)找到大油氣田的地區(qū)(塔中、塔北、庫(kù)車)，以及期待發(fā)現(xiàn)大油氣田的“新區(qū)”(巴楚隆起、麥蓋提斜坡、塔西南坳陷、塔東地區(qū)(滿加爾坳陷-塔東隆起東部地區(qū))、塘古巴斯坳陷、阿瓦提斷陷和塔東南地區(qū))，分別對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造改造作用對(duì)比分析，在此基礎(chǔ)上，建立多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造及控油作用模式，進(jìn)而提出塔里木新區(qū)油氣宏觀戰(zhàn)略選區(qū)方案。

1 區(qū)域構(gòu)造改造期次及其地質(zhì)背景

塔里木盆地周緣分別為南天山造山帶、昆侖山造山帶和阿爾金山造山帶所圍限。按照塔里木新區(qū)油氣戰(zhàn)略選區(qū)的需要，盆地內(nèi)部構(gòu)造單元可以劃分為庫(kù)車坳陷、塔北隆起、阿瓦提斷陷、滿加爾坳陷、塔中隆起、塔東隆起、塘古巴斯坳陷、巴楚隆起、麥蓋提斜坡、塔西南坳陷、塔南隆起、東南坳陷等*湯良杰, 邱海峻, 楊勇，等. 塔里木盆地構(gòu)造演化和油氣成藏新領(lǐng)域研究成果報(bào)告. 北京: 國(guó)土資源部油氣資源戰(zhàn)略研究中心, 2011.(圖1)。

圖1 塔里木盆地構(gòu)造區(qū)劃略圖Fig.1 Sketch tectonic division of the Tarim basin

受關(guān)鍵構(gòu)造變革期制約，疊合盆地具有分期差異變形特征，每一期變形都有其獨(dú)特的特點(diǎn)。依據(jù)地震剖面解釋，塔里木盆地沉積層序可以識(shí)別出20余個(gè)不整合，每一個(gè)不整合都代表一期構(gòu)造活動(dòng)，可以劃分出不同的構(gòu)造旋回和演化階段[19-24]。筆者從變形角度分析，認(rèn)為塔里木盆地顯生宙以來(lái)可以追溯出5期主要構(gòu)造改造過(guò)程。

加里東中期構(gòu)造改造及其地質(zhì)背景 主要發(fā)生在奧陶紀(jì)中、晚期，以隆升和剝蝕作用為主,并形成寬緩的隆坳構(gòu)造格局，對(duì)下古生界碳酸鹽巖臺(tái)緣結(jié)構(gòu)及演化有重要影響[25]，在塔中、塔東南、塘古巴斯和麥蓋提斜坡東段發(fā)育逆沖斷層帶。這期構(gòu)造改造作用與南天山洋和昆侖洋在該時(shí)期的一次俯沖作用有關(guān)。

加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造及其地質(zhì)背景自志留紀(jì)末期開(kāi)始，至泥盆紀(jì)晚期結(jié)束，主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)、隆升和剝蝕作用，形成受中、下寒武統(tǒng)膏鹽巖及先存基底斷裂帶控制的沖斷滑脫構(gòu)造、鹽相關(guān)構(gòu)造和潛山-披覆構(gòu)造等。這期構(gòu)造改造作用與南天山洋和昆侖洋在該時(shí)期的閉合作用有關(guān)。

海西晚期構(gòu)造改造及其地質(zhì)背景 發(fā)生在二疊紀(jì)中、晚期，其構(gòu)造改造作用以大型逆沖推覆、隆升剝蝕和強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)為特色，是塔里木由海相向陸相盆地轉(zhuǎn)化的重要轉(zhuǎn)折期。這期構(gòu)造改造作用與南天山洋和昆侖洋的最終關(guān)閉有關(guān)。

印支-燕山期構(gòu)造改造及其地質(zhì)背景 自三疊紀(jì)晚期開(kāi)始至白堊紀(jì)晚期結(jié)束，其構(gòu)造改造作用在臺(tái)盆區(qū)以大范圍強(qiáng)烈隆升剝蝕為主，在山前前陸區(qū)表現(xiàn)為強(qiáng)烈的沉陷和褶皺-沖斷作用。這期構(gòu)造改造作用與周緣早期碰撞造山帶的再活動(dòng)有關(guān)。

喜馬拉雅構(gòu)造改造及其地質(zhì)背景 主要發(fā)生在新近紀(jì)晚期，受強(qiáng)烈擠壓逆沖作用，形成大規(guī)模的前陸褶皺-沖斷帶，同時(shí)發(fā)育鹽相關(guān)構(gòu)造，與印度板塊和歐亞大陸碰撞產(chǎn)生的遠(yuǎn)程效應(yīng)及塔里木周緣山系的復(fù)活隆升有關(guān)，構(gòu)造最終定型。

2 塔北、塔中和庫(kù)車多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造油氣聚集區(qū)解剖

2.1 加里東中期構(gòu)造改造作用

加里東中期運(yùn)動(dòng)形成一個(gè)巨大的區(qū)域不整合，可分為兩幕，即中奧陶世末期的I幕和晚奧陶世晚期的III幕。加里東中期I幕在塔中表現(xiàn)強(qiáng)烈，塔北表現(xiàn)較微弱。加里東中期III幕在塔中和塔北表現(xiàn)都很強(qiáng)烈(圖2a、b)。其剝蝕厚度可達(dá)1 000 m以上，塔中地區(qū)剝蝕厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他不整合，塔北、塔南等地區(qū)的剝蝕厚度也相當(dāng)大。塔北地區(qū)剝蝕厚度一般為200～1 000 m。從穿越塔中-塔北地區(qū)的橫剖面上看，剝蝕作用在塔中地區(qū)更加明顯，與下伏地層的交角更大。不整合之下地層剝蝕量在塔中地區(qū)十分明顯。加里東中期構(gòu)造改造的方式表現(xiàn)為斷裂、褶皺、隆升、剝蝕和巖溶作用(圖2a、b)，為形成巨型海相碳酸鹽巖古巖溶油氣藏奠定了基礎(chǔ)。

a.過(guò)塔中隆起地質(zhì)構(gòu)造剖面; b.過(guò)塔北隆起地質(zhì)構(gòu)造剖面; c.過(guò)庫(kù)車坳陷地質(zhì)構(gòu)造剖面 (剖面位置分別見(jiàn)圖1⑥、②、①)。An∈.前寒武系; ∈1-2.中、下寒武統(tǒng); ∈3-O1-2.上寒武統(tǒng)-中、下奧陶統(tǒng); O3.上奧陶統(tǒng); S1k.下志留統(tǒng)柯坪塔格組; S-D1-2.志留系-中、下泥盆統(tǒng); D3-C.上泥盆統(tǒng)-石炭系; C1b.下石炭統(tǒng)巴楚組; C1kl.下石炭統(tǒng)卡拉沙依組; C2x.上石炭統(tǒng)小海子組; P.二疊系; T.三疊系; J.侏羅系; K.白堊系; E1-2km.古-始新統(tǒng)庫(kù)姆格列木組; E2-3s.始-漸新統(tǒng)蘇維依組; N1j.中新統(tǒng)吉迪克組; N1k.中新統(tǒng)康村組; N2k.上新統(tǒng)庫(kù)車組; E-Q.古近系-第四系; Q.第四系。圖2 塔中、塔北和庫(kù)車構(gòu)造剖面圖Fig.2 Cross-sections across the central Tarim uplift, northern Tarim uplift and Kuqa depression

2.2 加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造作用

在塔北和塔中形成了一個(gè)剝蝕強(qiáng)烈、分布廣泛的不整合。但塔北隆起剝蝕厚度較大，塔中隆起剝蝕厚度相對(duì)小一些。加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造方式也表現(xiàn)為斷裂、褶皺、隆升、剝蝕和巖溶作用(圖2a、b)，尤其以塔北隆起巖溶作用最為發(fā)育，構(gòu)成塔河油田的主要儲(chǔ)集空間。

2.3 海西晚期構(gòu)造改造作用

為海西旋回與印支旋回的構(gòu)造轉(zhuǎn)換期，是一個(gè)典型的疊合不整合，塔北隆起剝蝕作用強(qiáng)烈，在雅克拉斷凸及其北部鄰區(qū)，這一期隆升和剝蝕可達(dá)數(shù)千米。另一方面，這一期構(gòu)造改造方式除隆升、剝蝕外，還發(fā)育強(qiáng)烈的斷裂、褶皺和巖漿活動(dòng)。與塔北隆起不同的是，這一時(shí)期塔中地區(qū)構(gòu)造改造作用相對(duì)較弱，剝蝕厚度較小(圖2a、b)。

2.4 印支-燕山期構(gòu)造改造作用

印支-燕山期塔北隆起隆升和剝蝕作用仍然較強(qiáng)，在隆升和剝蝕的同時(shí)，斷裂活動(dòng)也比較活躍，特別是作為該時(shí)期庫(kù)車前陸盆地的前隆部位，在塔北隆起北部雅克拉斷凸，早期的斷裂帶再次發(fā)生復(fù)活。在塔河油田及其鄰區(qū)，三疊-侏羅系也形成大量規(guī)模較小、斷距較小但密集發(fā)育的斷裂構(gòu)造(圖2b)。與塔北隆起不同的是，該時(shí)期塔中地區(qū)構(gòu)造改造作用相對(duì)較弱，主要表現(xiàn)為構(gòu)造隆升和剝蝕作用(圖2a)。印支-燕山期庫(kù)車坳陷表現(xiàn)出多期撓曲沉降和前陸沖斷過(guò)程，形成早期的前陸褶皺-沖斷帶。

2.5 喜馬拉雅期構(gòu)造改造作用

喜馬拉雅期塔中隆起隆升作用明顯，新生代地層厚度較小，平緩分布，斷裂極少發(fā)育，構(gòu)造改造作用微弱(圖2a)。塔北隆起主要表現(xiàn)為往庫(kù)車前陸方向下傾的掀斜作用，在塔北隆起北翼構(gòu)造改造作用強(qiáng)烈，在雅克拉斷凸及其西延部分，沿早期形成的斷裂構(gòu)造帶發(fā)生強(qiáng)烈構(gòu)造反轉(zhuǎn)，形成負(fù)反轉(zhuǎn)斷裂(圖2b)。庫(kù)車坳陷喜馬拉雅期發(fā)生強(qiáng)烈的沖斷作用和撓曲沉降，形成前陸褶皺-沖斷帶和大量油氣圈閉構(gòu)造(圖2c)。

2.6 多期改造-晚期定型構(gòu)造復(fù)合油氣聚集區(qū)

塔北隆起主要表現(xiàn)為加里東中期-海西早期多期不整合巖溶油氣聚集區(qū)(圖3)，如塔河-輪南油田，海西晚期、印支-燕山期和喜馬拉雅期多期改造形成次生油氣聚集區(qū)。塔中隆起主要表現(xiàn)為加里東中期-海西早期形成的油氣聚集帶(圖3)，如塔中I號(hào)構(gòu)造帶。庫(kù)車坳陷主要表現(xiàn)為印支-燕山期以來(lái)的前陸褶皺-沖斷帶油氣聚集區(qū)(圖3)。從構(gòu)造變形和構(gòu)造演化上看，這些油氣聚集區(qū)和油氣聚集帶都是在喜馬拉雅晚期最終定型的。這種多期改造-晚期定型構(gòu)造復(fù)合控油作用，也控制著不同區(qū)帶主要生儲(chǔ)蓋組合的發(fā)育和分布(圖4)。

3 塔里木新區(qū)多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造與油氣戰(zhàn)略選區(qū)

3.1 巴楚隆起-麥蓋提斜坡-塔西南坳陷

3.1.1 主要構(gòu)造改造特征

巴楚隆起-麥蓋提斜坡-塔西南坳陷位于塔里木盆地西部(圖1)，是塔里木新區(qū)多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造形成和演化的典型地區(qū)。前喜馬拉雅期處于類似的構(gòu)造環(huán)境，經(jīng)歷了類似的構(gòu)造演化過(guò)程，喜馬拉雅期以來(lái)發(fā)生構(gòu)造分異，形成現(xiàn)今的隆起-斜坡-坳陷格局。

加里東中期構(gòu)造改造：中奧陶世末，受庫(kù)地洋向中昆侖島弧俯沖消減的影響，塔里木西南部發(fā)生大范圍隆升，早期的碳酸鹽巖臺(tái)地開(kāi)始暴露，經(jīng)受風(fēng)化淋濾，形成古風(fēng)化殼巖溶帶。奧陶紀(jì)末，在現(xiàn)今麥蓋提斜坡及其鄰區(qū)，進(jìn)一步隆升形成大型北西向古隆起，地層遭受剝蝕，形成大型區(qū)域性不整合(圖5a、b)。可見(jiàn)該時(shí)期巴楚-麥蓋提-塔西南地區(qū)總體以隆升剝蝕為主，形成規(guī)模巨大的塔西南古隆起。

圖3 塔里木盆地多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造控制油氣聚集區(qū)模式圖Fig.3 The model of the poly-phase reform-late-stage finalization composite tectonics controlling oil-gas accumulation regions in the Tarim basin

圖4 塔里木盆地多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造控制生儲(chǔ)蓋組合分布Fig.4 The poly-phase reform-late-stage finalization composite tectonics controlling source-reservoir-cap rock assemblage in the Tarim basin

a.過(guò)巴楚隆起地質(zhì)構(gòu)造剖面; b.麥蓋提斜坡地質(zhì)構(gòu)造剖面; c.過(guò)塔西南坳陷地質(zhì)構(gòu)造剖面 (剖面位置分別見(jiàn)圖1④、⑧、⑨))。Pt.元古宇; AnZ.前震旦系; Z.震旦系; An∈.前寒武系; ∈1-2.中、下寒武統(tǒng); ∈1y-∈2s.下寒武統(tǒng)玉爾吐斯組-中寒武統(tǒng)沙依里克組; ∈2a.中寒武統(tǒng)阿瓦塔格組; ∈3ql.上寒武統(tǒng)丘里塔格組; ∈3-O1-2.上寒武系-中、下奧陶統(tǒng); O1p.下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組; O1-2y.中、下奧陶統(tǒng)鷹山組; O3.上奧陶統(tǒng); O3l.上奧陶統(tǒng)良里塔格組; O3s.上奧陶統(tǒng)桑塔木組; S-D1-2.志留系-中、下泥盆統(tǒng); D3-C.上泥盆統(tǒng)-石炭系; C.石炭系; P.二疊系; T.三疊系; J.侏羅系; K.白堊系; E.古近系; N.新近系; N1k.中新統(tǒng)克孜洛依組; N1a.中新統(tǒng)安居安組; N1p.中新統(tǒng)帕卡布拉克組; N2a.上新統(tǒng)阿圖什組; Q.第四系。圖5 巴楚隆起、麥蓋提斜坡和塔西南坳陷構(gòu)造剖面圖Fig.5 Cross-sections across the Bachu uplift, Maigaiti slope and southwest Tarim depression

加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造：志留紀(jì)末-早泥盆世，巴楚-麥蓋提-塔西南地區(qū)作為一個(gè)整體仍然處于擠壓環(huán)境下，塔西南古隆起繼承性發(fā)育，隆升剝蝕作用強(qiáng)烈，碳酸鹽巖風(fēng)化殼主要出露在瑪南-和田一帶，其上被石炭系巴楚組泥巖覆蓋(圖5a、b)，具有良好的儲(chǔ)蓋組合條件，是油氣勘探的有利領(lǐng)域。

海西晚期構(gòu)造改造：石炭-二疊紀(jì)，塔西南古隆起逐漸下沉，巴楚-麥蓋提-塔西南地區(qū)廣泛沉積石炭-二疊系。海西晚期運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為區(qū)域擠壓作用，該區(qū)斷裂和褶皺活動(dòng)較強(qiáng)，出現(xiàn)大范圍隆升和剝蝕(圖5a、b)，同時(shí)伴有強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)。

印支-燕山期構(gòu)造改造：中生代巴楚和麥蓋提地區(qū)經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)期隆升剝蝕，大范圍缺失三疊系、侏羅系和白堊系，古近系和新近系角度不整合在古生界之上(圖5)。塔西南坳陷山前構(gòu)造帶發(fā)育走滑拉分盆地或斷陷盆地，充填侏羅系和白堊系，受后期走滑作用和逆沖推覆的改造，分布相對(duì)局限，連續(xù)性差。

喜馬拉雅期構(gòu)造定型：該時(shí)期構(gòu)造改造作用強(qiáng)烈，是巴楚隆起、麥蓋得斜坡、塔西南坳陷分異并定型的時(shí)期。巴楚地區(qū)斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，快速隆升，兩側(cè)邊界斷裂帶強(qiáng)烈走滑-逆沖，形成新生代斷塊隆起(圖5a)。該時(shí)期西昆侖山前強(qiáng)烈沉陷，在前陸盆地充填巨厚的新生界，同時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的逆沖推覆作用，形成褶皺-沖斷帶，具成排成帶分布的特征，構(gòu)造變形復(fù)雜(圖5c)。受巴楚強(qiáng)烈隆升和前陸盆地急劇沉降的影響，喜馬拉雅期塔西南古隆起轉(zhuǎn)化為西傾斜坡，成為麥蓋提斜坡的組成部分。

3.1.2 I類油氣戰(zhàn)略選區(qū)

包括巴楚隆起、麥蓋提斜坡(塔西南古隆起)和塔西南坳陷，是早期塔西南古隆起和晚期塔西南前陸褶皺-沖斷帶、前陸斜坡和前陸隆起相疊合的地區(qū)，發(fā)育古巖溶、斷塊、潛山、披覆背斜、不整合、鹽相關(guān)構(gòu)造、斷層相關(guān)構(gòu)造等圈閉類型，經(jīng)歷了加里東、海西、印支、燕山和喜馬拉雅期多期構(gòu)造改造，于喜馬拉雅晚期定型。主要勘探目的層包括鹽下震旦系-寒武系、奧陶系、志留系、石炭-二疊系、侏羅系、古近系和新近系，發(fā)育中-下寒武統(tǒng)、石炭系和古近系3套鹽巖層系，保存條件良好。已經(jīng)找到柯克亞、和田河、鳥(niǎo)山、巴什托、亞松迪等油氣田，近年來(lái)柯東1、玉北1又相繼獲得重大突破，揭示塔里木西南部具有廣闊的油氣前景，是塔里木新區(qū)油氣戰(zhàn)略突破的首選地區(qū)(表1，圖3、4)。

3.2 塔東地區(qū)-塘古巴斯坳陷-阿瓦提斷陷

塔東地區(qū)包括滿加爾坳陷-塔東隆起東部地區(qū)。塘古巴斯坳陷和阿瓦提斷陷是2個(gè)獨(dú)立的深坳陷區(qū)。這3個(gè)地區(qū)沉降強(qiáng)烈、沉陷深度大，是盆地大型負(fù)向構(gòu)造單元(圖1)。

3.2.1 主要構(gòu)造改造特征

加里東中期構(gòu)造改造：塔東地區(qū)加里東中期以沉積充填作用為主，構(gòu)造改造作用較弱，形成大型寬緩的深坳陷和古隆起(圖6a)。塘古巴斯坳陷主體形成于中、晚奧陶世，加里東中期運(yùn)動(dòng)使坳陷反轉(zhuǎn)隆升，奧陶系普遍遭受剝蝕改造(圖6b)。該時(shí)期阿瓦提斷陷構(gòu)造改造作用非常微弱，寒武-奧陶系和志留-泥盆系總體呈近水平展布(圖6c)。

a.塔東地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造剖面; b.塘古巴斯坳陷地質(zhì)構(gòu)造剖面; c.過(guò)塔阿瓦提斷陷地質(zhì)構(gòu)造剖面 (剖面位置分別見(jiàn)圖1③、⑦、⑤)。AnZ.前震旦系; Z.震旦系; ∈.寒武系; ∈1-2.中、下寒武統(tǒng); ∈3-O1-2.上寒武統(tǒng)-中、下奧陶統(tǒng); O.奧陶系; O3.上奧陶統(tǒng); S.志留系; S-D1-2.志留系-中、下泥盆統(tǒng); D1-2.中、下泥盆統(tǒng); D3-C.上泥盆統(tǒng)-石炭系; P.二疊系; P1.下二疊統(tǒng); P2.上二疊統(tǒng); T.三疊系; J.侏羅系; K.白堊系; E.古近系; E-N.古近系-新近系; N.新近系; N-Q.新近系-第四系; Q.第四系。圖6 塔東地區(qū)、塘古巴斯坳陷和阿瓦提斷陷構(gòu)造剖面圖Fig.6 Cross-sections across the east Tarim region, Tangubasi depression and Awati fault-depression

加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造：該時(shí)期塔東地區(qū)構(gòu)造改造作用比較強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為滿加爾坳陷快速沉積充填，坳陷周緣斷裂活動(dòng)較強(qiáng)烈(圖6a)。塘古巴斯坳陷經(jīng)受強(qiáng)烈改造，形成大型沖斷構(gòu)造帶，區(qū)域隆升使奧陶系碳酸鹽巖遭受剝蝕和風(fēng)化淋濾，形成巖溶古地貌(圖6b)。該時(shí)期阿瓦提斷陷構(gòu)造改造作用微弱，斷裂和褶皺不發(fā)育(圖6c)。

海西晚期構(gòu)造改造：塔東地區(qū)海西晚期構(gòu)造改造作用強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)、褶皺作用、構(gòu)造隆升和強(qiáng)烈的剝蝕作用(圖6a)。該時(shí)期塘古巴斯坳陷構(gòu)造改造作用主要表現(xiàn)為多期次隆升和剝蝕作用，斷裂和褶皺活動(dòng)微弱(圖6b)。海西晚期阿瓦提斷陷周緣斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，形成周緣沖斷構(gòu)造帶，伴隨廣泛的火山噴發(fā)和巖漿侵入。但在斷陷內(nèi)部，構(gòu)造改造程度較弱，地層平緩展布，斷裂和褶皺構(gòu)造都不發(fā)育(圖6c)。

印支-燕山期構(gòu)造改造：塔東地區(qū)印支期構(gòu)造改造作用強(qiáng)烈，表現(xiàn)為強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)、褶皺作用、構(gòu)造隆升和剝蝕，是塔里木盆地印支期構(gòu)造改造較典型的地區(qū)之一，但燕山期改造作用較弱(圖6a)。該時(shí)期阿瓦提斷陷構(gòu)造改造作用較強(qiáng)，在斷陷周緣形成一系列斷塊、斷層相關(guān)背斜構(gòu)造帶，斷陷內(nèi)部變形微弱(圖6c)。該時(shí)期塘古巴斯坳陷斷裂不發(fā)育，以隆升剝蝕為主(圖6b)。

喜馬拉雅期構(gòu)造改造和定型：該時(shí)期塔東地區(qū)主要表現(xiàn)為隆升剝蝕和斷裂活動(dòng)；塘古巴斯坳陷斷裂和褶皺活動(dòng)不發(fā)育；阿瓦提斷陷周緣斷裂帶強(qiáng)烈活動(dòng)，向斷陷內(nèi)部逆沖推覆導(dǎo)致強(qiáng)烈沉陷。這些地區(qū)全部于喜馬拉雅晚期構(gòu)造定型(圖6)。

3.2.2 II類油氣戰(zhàn)略選區(qū)

剖面位置見(jiàn)圖1⑩。Pt.元古宇; Pz.古生界; J1s.下侏羅統(tǒng)莎里塔什組; J1k.下侏羅統(tǒng)康蘇組; J2y.中侏羅統(tǒng)楊葉組; J2.中侏羅統(tǒng); E.古近系; N1.中新統(tǒng); N2-Q.上新統(tǒng)-第四系。圖7 塔東南地區(qū)構(gòu)造剖面圖Fig.7 Cross-sections across the southeast Tarim region

塔東地區(qū)-塘古巴斯坳陷-阿瓦提斷陷為II類油氣戰(zhàn)略選區(qū)。塘古巴斯坳陷主要經(jīng)歷加里東中期、加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造，后期改造微弱。塔東地區(qū)和阿瓦提斷陷主要經(jīng)歷海西晚期、印支-燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造改造，發(fā)育斷層、斷塊、斷褶、潛山、不整合、披覆背斜、沖斷層或推覆構(gòu)造等圈閉類型，主要勘探目的層系包括奧陶系、石炭系、三疊系和侏羅系。這些區(qū)塊鹽巖層系不發(fā)育，封蓋條件相對(duì)較差，油氣成藏條件較I類區(qū)遜色。但一些重要的構(gòu)造帶仍然具有良好的油氣勘探前景，如塘古巴斯坳陷瑪東2號(hào)構(gòu)造帶和塘南1號(hào)構(gòu)造帶，塔東地區(qū)古城北部臺(tái)緣帶、英東構(gòu)造帶和塔東1-2號(hào)背斜帶，阿瓦提斷陷周緣大型沖斷掩覆帶等(表1，圖3、4)。

3.3 塔東南地區(qū)

3.3.1 主要構(gòu)造改造特征

古生代構(gòu)造改造：塔東南地區(qū)包括塔南隆起和東南坳陷(圖1)，是塔里木盆地研究程度最低的區(qū)塊。該區(qū)古生代也經(jīng)歷了加里東中期、加里東晚期-海西早期和海西晚期構(gòu)造改造，但受資料限制，古生代地層分布情況不清，深層構(gòu)造改造特征目前難以刻畫(huà)。

印支-燕山期構(gòu)造改造：塔東南地區(qū)印支-燕山期在區(qū)域走滑-擠壓應(yīng)力作用下，形成一系列壓扭性斷裂構(gòu)造帶，如民豐斷裂構(gòu)造帶等。這些斷裂構(gòu)造帶上盤往往發(fā)育斷層相關(guān)褶皺，可以構(gòu)成良好的油氣聚集場(chǎng)所。

喜馬拉雅期構(gòu)造定型：古近紀(jì)以來(lái)，阿爾金山和東昆侖山快速隆升，阿爾金走滑斷裂帶在塔里木東南地區(qū)的分支斷裂，表現(xiàn)出由阿爾金山向塔里木盆地強(qiáng)烈逆沖特征，具有典型的走滑-沖斷構(gòu)造性質(zhì)，發(fā)育多個(gè)構(gòu)造帶，如民豐南構(gòu)造帶、若羌斷裂構(gòu)造帶和羅布莊構(gòu)造帶等，最終于喜馬拉雅晚期構(gòu)造定型(圖7)。

3.3.2 III類油氣戰(zhàn)略選區(qū)

塔東南地區(qū)古生界分布狀況不清，缺失三疊系，加里東、海西和印支期構(gòu)造改造過(guò)程難以恢復(fù)。另受阿爾金斷裂帶活動(dòng)影響，燕山期和喜馬拉雅期構(gòu)造改造強(qiáng)烈，以斷層相關(guān)構(gòu)造圈閉為主，勘探目的層為侏羅系和古近系，鹽巖層系不發(fā)育，油氣封蓋條件相對(duì)較差，暫時(shí)將其劃歸III類遠(yuǎn)景區(qū)。對(duì)塔東南地區(qū)烴源條件和油氣成藏條件的評(píng)價(jià)，仍然需要開(kāi)展大量基礎(chǔ)性研究工作加以揭示(表1，圖3、4)。

4 結(jié)論和討論

1)塔里木盆地經(jīng)歷了多期改造過(guò)程，最后于喜馬拉雅期定型，形成典型的多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造區(qū)，有5期主要構(gòu)造改造作用影響塔里木盆地發(fā)展演化歷史：加里東中期構(gòu)造改造作用，加里東晚期-海西早期構(gòu)造改造作用，海西晚期構(gòu)造改造作用，印支-燕山期構(gòu)造改造作用，喜馬拉雅期構(gòu)造改造作用。

2)通過(guò)對(duì)塔北、塔中和庫(kù)車已知油氣聚集區(qū)解剖表明：古生代多期改造形成的斷裂、褶皺、隆升、剝蝕和巖溶作用，對(duì)形成臺(tái)盆區(qū)巨型海相碳酸鹽巖古巖溶油氣藏具有重要的控制作用。中、新生代多期改造過(guò)程，對(duì)前陸褶皺-沖斷帶形成大規(guī)模油氣聚集具有重要的控制作用。這些已知油氣聚集區(qū)帶都是在喜馬拉雅晚期最終定型的，總體構(gòu)成多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造油氣聚集模式。

3)在對(duì)塔里木新區(qū)構(gòu)造特征進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上，依據(jù)疊合盆地多期改造-晚期定型構(gòu)造模式，對(duì)塔里木新區(qū)油氣戰(zhàn)略選區(qū)進(jìn)行區(qū)塊評(píng)價(jià)，認(rèn)為塔西南古隆起(麥蓋提地區(qū))、巴楚隆起和西昆侖山前褶皺-沖斷帶是近期油氣勘探突破的首選地區(qū)，塘古巴斯坳陷、塔東地區(qū)、阿瓦提斷陷和塔東南地區(qū)具有良好的油氣勘探前景。

4)塔里木盆地已經(jīng)找到的油氣聚集區(qū)帶，大多位于強(qiáng)烈的構(gòu)造改造區(qū)，主要表現(xiàn)為以下幾種改造方式：強(qiáng)烈隆升剝蝕型構(gòu)造改造(塔河油田)；強(qiáng)烈褶皺-沖斷帶型構(gòu)造改造(克拉2氣田)；大型斷裂帶型構(gòu)造改造(塔中1號(hào)斷裂帶油氣藏群)。這表明構(gòu)造改造與油氣聚集成藏之間有著內(nèi)在的必然聯(lián)系和規(guī)律性，深入探討多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造特征，將有助于深化塔里木盆地油氣聚集成藏過(guò)程的認(rèn)識(shí)。

論文撰寫(xiě)過(guò)程中，得到了李廷棟院士、康玉柱院士、張大偉研究員、喬德武研究員、翟曉先教授、漆立新教授、李思田教授、高瑞琪教授、龔再升教授、王庭斌教授、張抗教授等的熱情指導(dǎo)和幫助，一并致以深切謝意。

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Poly-Phase Reform-Late-Stage Finalization Composite Tectonics and Strategic Area Selection of Oil and Gas Resources in Tarim Basin,NW China

Tang Liangjie1,2,Qiu Haijun3,Yun Lu4,Yang Yong1,2,Xie Daqing4,Li Meng1,2, Jiang Huashan4

1.StateKeyLaboratoryofPetroleumResourceandProspecting,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China2.Basin&ReservoirResearchCenter,ChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249,China3.OilandGasResourcesStrategicResearchCenter,MinistryofLandandResources,Beijing100034,China4.NorthwestOilfieldCompany,SINOPEC,Urumqi830011,China

The superimposed basin is of poly-phase differential structural deformation controlled by key tectonic stages. Five tectonic reform stages, that is mid-Caledonian, Late-Caledonian-Early Hercynian, Late-Hercynian, Indosinian-Yanshanian, and Himalayan, maybe recognized from deformation analysis in the Tarim basin. The development and evolution of the Tarim basin are affected by the main tectonic reform stages. According to the analysis of known oil-gas belts of northern Tarim uplift, mid-Tarim uplift and Kuqa depression, it is indicated that the huge marine carbonate paleo-karst oil-gas pools are controlled by the faulting and folding, uplifting and erosion, and karsting during the period of the Paleozoic tectonic reforms. A large number of hydrocarbon accumulation in the foreland fold-thrust belt are controlled by the Meso-Cenozoic tectonic reforming. All these known hydrocarbon accumulation zones are finalized at the Late-Himalayan movement, forming hydrocarbon accumulation model of the poly-phase reform-late-stage finalization composite tectonics. Analyzing the poly-phase differential structural deformation, an evaluation and strategic selection of oil-gas resources in the new exploration areas of the Tarim basin have been made based on the above-mentioned model. It is proposed that the best new exploration regions are Bachu uplift, Maigaiti slope and foreland fold-thrust belt on the west Kunlun Mountain footwall. And the eastern Tarim, Tangubasi depression and Awati fault-depression are of favorable oil-gas exploration prospects.

poly-phase reform-late-stage finalization; composite tectonics; differential structural deformation; strategic area selection of oil and gas resources; Tarim basin

10.13278/j.cnki.jjuese.201401101.

2013-06-21

全國(guó)油氣資源戰(zhàn)略選區(qū)調(diào)查與評(píng)價(jià)國(guó)家專項(xiàng)(第二批)(2009GYXQ02-05)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41172125, 40972090)；國(guó)家“973”計(jì)劃項(xiàng)目(2012CB214804, 2005CB422107)；中國(guó)石油化工股份有限公司項(xiàng)目(P11086)；國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05002-003-001)；中石化西北油田分公司項(xiàng)目(KY2010-S-053)

湯良杰(1957-)，男，教授，博士，主要從事含油氣盆地構(gòu)造分析方面研究，Tel: 010-89733844,E-mail: tanglj@cup.edu.cn。

10.13278/j.cnki.jjuese.201401101

P618.13

A

湯良杰，邱海峻，云露,等.塔里木盆地多期改造-晚期定型復(fù)合構(gòu)造與油氣戰(zhàn)略選區(qū).吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版,2014,44(1):1-14.

Tang Liangjie,Qiu Haijun,Yun Lu,et al.Poly-Phase Reform-Late-Stage Finalization Composite Tectonics and Strategic Area Selection of Oil and Gas Resources in Tarim Basin,NW China.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2014,44(1):1-14.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201401101.