張津?qū)帲瑥埥鸸?,吳春燕,?強(qiáng)
(西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/地質(zhì)學(xué)系,陜西 西安710069)
阿拉爾斷裂位于柴達(dá)木盆地西部南區(qū)(簡(jiǎn)稱柴西南),據(jù)柴西南所發(fā)現(xiàn)的油氣田分布特征來(lái)看,尕斯庫(kù)勒、躍進(jìn)二號(hào)、躍西、躍東及扎哈泉等油田均分布于阿拉爾斷裂上、下盤地層。但是前人針對(duì)阿拉爾斷裂研究較少,由于阿拉爾斷裂對(duì)油氣勘探開發(fā)的重要性,本文對(duì)阿拉爾斷裂的構(gòu)造及其演化進(jìn)行分析探討。
阿拉爾斷裂,西起茫崖鎮(zhèn),東至躍東構(gòu)造以東,其南為昆北斷陷,是一條北西西-近南北向的二級(jí)斷裂,斷裂的延伸長(zhǎng)度可達(dá)76 km。阿拉爾斷裂上下盤地層的基底為古生代褶皺基底和元古代結(jié)晶基底組成的雙重基底結(jié)構(gòu)[5-8]。沉積地層主要發(fā)育中新生代地層,其中中生界較薄,主要為侏羅系上統(tǒng)(J3)和白堊系(K);新生界經(jīng)劃分、對(duì)比后自下而上為路樂河組(E1+2)、下干柴溝組下段(E31)和上段(E32)、上干柴溝組(N1)、下油砂山組(N21)、上油砂山組(N22)、獅子溝組(N23)和七個(gè)泉組(Q1+2)。
根據(jù)斷裂的幾何學(xué)特征、斷開的層位及兩盤地層配置關(guān)系,筆者將阿拉爾斷裂分為三段:
阿拉爾斷裂西段起于茫崖鎮(zhèn)東南部至切西地震工區(qū)L900處,走向?yàn)楸蔽魑?,傾向南西,傾角61.6°~76°,垂向斷距自西向東變大,從296 m增加到4 575 m。阿拉爾斷裂西段斷面兩側(cè)地層具有差異性,其上盤為侏羅系上段、白堊系、新近系及第四系地層,古近系地層整體缺失;其下盤侏羅系上段、白堊系、古近系、新近系及第四系地層齊全(見圖1)。上盤地層抬升向東逐漸強(qiáng)烈,其西端下盤地層自下油砂山組(N21)的下部地層橫向上與上盤基巖地層接觸,到了西段的東端,上盤基巖地層抬升至下盤獅子溝組(N23)地層。
阿拉爾斷裂中段起于躍進(jìn)地震工區(qū)L545至L1100處,為北西走向,南西傾向,傾角有上大下小的特點(diǎn),上部地層傾角為 45°~53.4°,下部地層 29.1°~33.2°,斷裂傾角變化的分界線為下盤地層與上盤基巖地層的界線。
圖1 阿拉爾斷裂分段平面圖
阿拉爾斷裂中段斷面兩側(cè)地層上下盤地層基本齊全,上盤地層的抬升強(qiáng)度有向東逐漸減小的趨勢(shì),斷裂中段西端上盤基巖地層抬升至下盤獅子溝組(N23)地層,斷裂中段東端上盤基巖地層抬升至下盤下油砂山組(N21)地層下盤地層。
阿拉爾斷裂自西向東延伸至躍進(jìn)地震工區(qū)L1100處走向上發(fā)生扭轉(zhuǎn)為近南北向,直至斷裂南端連接XIII號(hào)斷裂。阿拉爾斷裂的近南北走向段為斷裂的東段。傾角上大下小,上部地層傾角約為53.1°,下部地層28.9°左右,斷裂傾角變化的分界線為下盤地層與上盤基巖地層的界線。垂向斷距250 m左右。斷面頂端埋深由北向南減小,從745 m下降至2 995 m。
阿拉爾斷裂東段斷開地層為中生界及新生界古近系,新近系未見斷開。東段斷面兩側(cè)地層齊全。值得注意的是,阿拉爾斷裂東段斷面的形態(tài)與斷開層位與西面緊鄰的躍東斷裂相似。躍東斷裂的走向、傾向、傾角及斷距與阿拉爾斷裂東段相同基本一致。
根據(jù)地震剖面顯示,阿拉爾斷裂上盤有較大幅度的基底卷入特征,上下盤基底垂向距離達(dá)到了4575m,說(shuō)明其基底存在一條深大斷裂,而阿拉爾斷裂為這條深大斷裂在沉積巖地層中的延續(xù)。
阿拉爾斷裂西段的上盤古近系缺失,說(shuō)明截至古近紀(jì)為止斷裂東段發(fā)生過(guò)強(qiáng)烈的抬升,與斷裂的東段對(duì)比,可以證明其應(yīng)力方向?yàn)槲飨?,而與斷裂中段連接并位于其下盤的III號(hào)斷裂,應(yīng)力方向?yàn)闁|向;斷裂中段古近系地層齊全并且上盤地層厚度小于下盤地層厚度,說(shuō)明斷裂在各時(shí)期均發(fā)生擠壓運(yùn)動(dòng)。這便有力的證實(shí)了,阿拉爾斷裂在古近紀(jì)為一條走滑-擠壓性質(zhì)的斷裂。
阿拉爾斷裂西段新近系上盤地層存在且小于下盤地層,斷裂東段在這個(gè)時(shí)期消失,與之對(duì)應(yīng),斷裂中段下盤的III號(hào)斷裂也在這個(gè)時(shí)期不存在,而斷裂中段新近系地層齊全并且上盤地層小于下盤地層,因此可以證實(shí)在新近紀(jì)阿拉爾斷裂停止走滑運(yùn)動(dòng),為一條主應(yīng)力向北的擠壓斷裂。另外斷裂西段的傾角較大,斷面近垂直,說(shuō)明斷裂末端擠壓應(yīng)力較小,主要以近垂直抬升為主。
阿拉爾斷裂根據(jù)其幾何學(xué)特征、斷開的層位及兩盤地層配置關(guān)系的不同,可以分為西段、中段和東段三段。斷裂三段的走向、傾向、傾角、斷距及斷開的層位各不相同。在擠壓盆地中斷裂的分段式構(gòu)造特征普遍存在。
阿拉爾斷裂為基底深大斷裂的延續(xù),在中新生代的演化可以分為兩個(gè)階段:第一個(gè)階段為中生代末期至新生代古近紀(jì)末,這個(gè)階段為走滑-擠壓階段;第二個(gè)階段為新生代新近紀(jì)初至第四紀(jì),這個(gè)階段為擠壓抬升階段。也正是由于兩個(gè)演化階段致使斷裂具有分段性。
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