邱華標(biāo)，印 婷，曹自成，韓 俊，黃 誠(chéng)，魏華動(dòng)，劉子豪

塔里木盆地塔中北坡走滑斷裂特征與奧陶系油氣勘探

邱華標(biāo)1，印 婷1，曹自成1，韓 俊1，黃 誠(chéng)1，魏華動(dòng)1，劉子豪2

（1中國(guó)石化西北油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院；2中國(guó)石油東方地球物理勘探有限責(zé)任公司）

通過(guò)二維、三維地震資料解釋與構(gòu)造解析，明確了塔里木盆地塔中北坡發(fā)育多條北東向、北東東向走滑斷裂帶，在平面和剖面上識(shí)別出了6種走滑斷裂活動(dòng)的標(biāo)志。研究表明，塔中北坡走滑斷裂在剖面上呈直立斷層、花狀構(gòu)造，北東向走滑斷裂下部表現(xiàn)為明顯擠壓隆升，而上部則表現(xiàn)為繼承性張扭負(fù)花狀構(gòu)造，具有“下拱上掉”的特征，表明了斷裂的多期走滑活動(dòng)?？傮w上可劃分為中奧陶世末—志留紀(jì)壓扭走滑斷層、晚泥盆世—早石炭世張扭走滑斷層和晚二疊世末逆沖斷層三期，它們?cè)诳臻g上相互疊置。研究認(rèn)為走滑斷裂的變形強(qiáng)度控制了奧陶系裂縫及縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育范圍，走滑斷裂的分段性對(duì)優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育具有較強(qiáng)的控制作用。提出了在變形強(qiáng)度大的裂縫發(fā)育區(qū)、走滑斷裂拉張部位的斷洼區(qū)，以及受后期張扭走滑斷裂疊加改造的斷槽部位的串珠狀地震反射異常體發(fā)育區(qū)，是下步尋找天然氣規(guī)模儲(chǔ)量的有利勘探方向。

走滑斷裂；斷裂特征；變形強(qiáng)度；縫洞型儲(chǔ)層；奧陶系；塔中北坡；塔里木盆地

1 引 言

塔中北坡地處塔克拉瑪干沙漠腹地、巴音郭楞蒙古自治州境內(nèi)卡塔克隆起北部，呈狹長(zhǎng)狀沿北西—南東向延伸，長(zhǎng)度約300km，寬度約60～90km，勘探面積約20 000 km2，隨著SN4井、SN5井等多口井獲得油氣突破，展示了良好的油氣勘探前景，成為塔里木盆地油氣勘探的重要領(lǐng)域。研究區(qū)構(gòu)造位置位于塔里木盆地塔中Ⅰ號(hào)斷裂下盤(pán)（圖1），緊鄰滿(mǎn)加爾坳陷優(yōu)質(zhì)烴源發(fā)育區(qū)，長(zhǎng)期處于滿(mǎn)加爾生烴坳陷的油源向卡塔克隆起運(yùn)移的斜坡區(qū)，構(gòu)造位置十分有利，上覆上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組泥巖（俗稱(chēng)“黑被子”）厚度達(dá)2 000多米，區(qū)域蓋層厚度大，分布穩(wěn)定，保存條件好；塔中北坡發(fā)育多條北東向、北東東向小規(guī)模走滑斷裂，這些斷裂延伸長(zhǎng)約60～150km、斷裂帶寬3～5 km，向下斷穿基底，直接連接烴源灶和與斷裂相關(guān)的巖溶縫洞型儲(chǔ)層，同時(shí)，伴生斷層對(duì)油氣具有側(cè)向再分配的作用，為油氣提供了良好的運(yùn)移通道，成藏條件十分優(yōu)越［1-7］。因此，走滑斷裂及與其相關(guān)的奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層的發(fā)育成為了油氣富集的關(guān)鍵。

針對(duì)塔中北坡優(yōu)越的成藏條件，目前已經(jīng)對(duì)該區(qū)不同領(lǐng)域、不同類(lèi)型的油氣藏進(jìn)行了勘探，前人對(duì)其進(jìn)行了不同程度的研究［8-9］，認(rèn)為斷裂活動(dòng)使附近碳酸鹽巖地層易于破裂，從而形成裂縫型儲(chǔ)層；另一方面，走滑斷裂為可溶性流體提供了通道，有利于大氣淡水巖溶與深部流體溶蝕改造，從而形成縫洞型儲(chǔ)層。但隨著勘探的深入和實(shí)物資料的不斷豐富，發(fā)現(xiàn)沿走滑斷裂走向，儲(chǔ)層發(fā)育程度的差異性明顯，這種差異性與走滑斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度和它的分段性密切相關(guān)，尤其是對(duì)這種小尺度走滑斷裂的分段性，以及這種分段性對(duì)奧陶系巖溶縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育的影響尚未被重視。本文旨在應(yīng)用塔中北坡高精度三維地震資料，研究小規(guī)模走滑斷裂的活動(dòng)強(qiáng)度與分段性對(duì)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的影響，以明確下一步油氣勘探方向，為提高油氣勘探成功率提供地質(zhì)依據(jù)。

圖1 塔里木盆地塔中北坡構(gòu)造綱要圖

2 走滑斷裂識(shí)別標(biāo)志和斷裂分布

塔里木盆地作為西部大型疊合型盆地，受南北多期造山運(yùn)動(dòng)的影響，經(jīng)歷多期斜向構(gòu)造擠壓或者拉張，塔中地區(qū)具備形成走滑斷裂的構(gòu)造環(huán)境［10-12］。塔中北坡發(fā)育多條北東向、北東東向走滑斷裂帶，它們近于平行排列，線(xiàn)狀延伸約60～150km，將塔中北坡切割成多個(gè)塊體，兩組方向的斷裂在塔中北坡中部交匯過(guò)渡（圖1）。通過(guò)對(duì)三維地震資料解釋分析，結(jié)合前人總結(jié)的判別走滑斷裂的標(biāo)志［13-14］，塔中北坡小規(guī)模走滑斷裂具有多種與剖面和平面走滑運(yùn)動(dòng)相關(guān)的典型標(biāo)志：（1）在剖面上，斷面陡直、直插基底的特征極為普遍，幾乎所有斷裂帶均具有這種特征（如圖2a的①處）；（2）斷裂多與其側(cè)部伴生的次級(jí)斷裂構(gòu)成花狀構(gòu)造，在剖面上主要表現(xiàn)為負(fù)花狀構(gòu)造（如圖2a的②和2b的②處），而且在塔中北坡的發(fā)育程度較高；（3）從地震剖面上可以看出斷裂兩側(cè)的波組特征明顯不協(xié)調(diào)，地層厚度相差極大，具有明顯的平移錯(cuò)斷（如圖2b的③處）；（4）在局部地區(qū)，如過(guò)SN2井的F13斷裂帶，還發(fā)育呈典型菱形的拉分地塹，為側(cè)列左旋左階斷裂拉分形成（如圖3a的①處）；（5）在平面上，斷裂普遍表現(xiàn)為線(xiàn)性延伸或帶狀展布的窄變形帶，這種特征與逆沖斷裂帶寬廣變形具有明顯差別（如圖3a的②處）；（6）多數(shù)伴生斷裂構(gòu)成了雁列狀構(gòu)造 （如圖3b的③和圖3c的③處）和帚狀構(gòu)造（如圖3b的④處）。

圖2 塔里木盆地塔中北坡三維地震時(shí)間偏移剖面（剖面位置見(jiàn)圖1）①斷面陡直，直插基底特征；②花狀構(gòu)造；③斷層兩側(cè)地層不協(xié)調(diào)特征（斷層兩側(cè)同一波組厚度不一致，藍(lán)色與黃色柱所示）O1p蓬萊壩組；O1-2 y鷹山組；O2yj一間房組；D1-2k克孜爾塔格組；D3d東河塘組；C1 b巴楚組；C1 kl卡拉沙依組

塔中北坡走滑斷裂在剖面上表現(xiàn)為斷面高陡直立斷層、花狀構(gòu)造，但其下部表現(xiàn)為明顯的擠壓隆升，而頂部斷裂則表現(xiàn)為繼承性張扭負(fù)花狀構(gòu)造，地層具有“下拱上掉”的特征，表明了斷裂多期走滑；在平面上，走滑斷裂與伴生斷裂的共軛關(guān)系表明其具有左行走滑特征。

3 斷裂系統(tǒng)

根據(jù)斷裂斷穿層位、上下構(gòu)造樣式與構(gòu)造變形的差異，縱向上可劃分出三大斷裂系統(tǒng)，即中奧陶世末—志留紀(jì)壓扭走滑斷裂系統(tǒng)、晚泥盆世—早石炭世張扭走滑斷裂系統(tǒng)和晚二疊世末局部逆沖斷裂系統(tǒng)（圖1，圖4）。

圖3 塔里木盆地塔中北坡三維地震工區(qū)奧陶系—志留系主要界面曲率屬性圖（工區(qū)位置見(jiàn)圖1）

圖4 塔里木盆地塔中北坡斷裂期次與斷裂系統(tǒng)（剖面位置見(jiàn)圖1）D1-2 k克孜爾塔格組；D3d東河塘組

3.1 中奧陶世末—志留紀(jì)壓扭走滑斷裂系統(tǒng)

中奧陶世末—志留紀(jì)，由于塔里木盆地西南緣古昆侖洋向西昆侖地塊消減、碰撞，東南側(cè)阿爾金洋盆向北俯沖［15-17］，兩者共同作用，使得塔中地區(qū)具有左行壓扭性質(zhì)，斷裂走向主要為北東向、北東東向。塔中北坡主要發(fā)育北東向壓扭性走滑斷裂；而塔中北坡東南部受車(chē)爾臣主斷裂帶強(qiáng)烈走滑活動(dòng)的影響［18］，主要發(fā)育北東東向走滑斷裂，北東向、北東東向兩組走滑斷裂在塔中北坡中部交匯過(guò)渡(圖1)；斷裂主要在寒武系至中—下奧陶統(tǒng)發(fā)育，呈直立狀，向下斷穿寒武系或至寒武系內(nèi)部，多數(shù)向上斷至中奧陶統(tǒng)一間房組頂面附近，或消失在上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組塑性泥巖中，部分主位移帶斷裂向上斷至志留系，對(duì)下部地層造成了明顯擠壓變形（圖1，圖4）。這種上、下構(gòu)造樣式以及構(gòu)造變形不一致的特點(diǎn)，說(shuō)明斷裂在加里東中—晚期存在一期主要活動(dòng)。

3.2 晚泥盆世—早石炭世張扭走滑斷裂系統(tǒng)

晚泥盆世末，由于受到盆地南緣持續(xù)擠壓的影響［15-17］，隆起內(nèi)部塊體再次活動(dòng)并發(fā)生旋轉(zhuǎn)，由此造成了塔中北坡斷裂帶內(nèi)局部應(yīng)力場(chǎng)由壓扭向弱張扭轉(zhuǎn)變，早期形成的北東向走滑斷裂復(fù)活，開(kāi)始繼承性活動(dòng)，形成了張扭性走滑斷裂，并伴生了一系列北北西向雁列式排列的正斷層，與北東向斷裂呈共軛關(guān)系（圖2，圖4）。剖面上為明顯的負(fù)花狀構(gòu)造特征，在中—下泥盆統(tǒng)克孜爾塔格組—志留系上部形成分支斷裂向上撒開(kāi)，分支斷裂形成下掉的小型地塹，局部向上繼承性活動(dòng)斷至早石炭世地層（圖2中的F11、F5上部）。

3.3 晚二疊世末局部逆沖斷裂系統(tǒng)

晚二疊世末，受南北緣古特提斯洋、南天山洋關(guān)閉影響，塔中地區(qū)受到較強(qiáng)的擠壓作用，使得局部地區(qū)發(fā)育逆沖斷裂，它們主要發(fā)育在塔中北坡西北部地區(qū)，但斷裂規(guī)模小，延伸短，部分?jǐn)嗔咽窃谠缙跀嗔鸦A(chǔ)上繼承性發(fā)育，并對(duì)早期斷裂進(jìn)行改造（圖1，圖4）。

4 走滑斷裂變形強(qiáng)度特征

通過(guò)計(jì)算斷層的上、下兩盤(pán)的垂直斷距是目前研究斷裂活動(dòng)強(qiáng)度的一種常用方法，但走滑斷裂活動(dòng)強(qiáng)度不同于伸展斷裂與擠壓斷裂，垂直斷距雖不能直接反映走滑斷裂活動(dòng)強(qiáng)度，卻也能反映走滑斷裂局部變形強(qiáng)度。鑒于塔中北坡走滑斷裂的走滑規(guī)模較小，無(wú)法完全用垂直斷距來(lái)表征，故本次研究通過(guò)反映斷裂變形強(qiáng)度的中—下奧陶統(tǒng)頂面隆升幅度（用h1表示）、中泥盆統(tǒng)頂面垂直斷距(用h2表示)來(lái)分析走滑斷裂沿走向的變形強(qiáng)度差異（圖5）。

圖5 塔里木盆地塔中北坡走滑斷裂變形強(qiáng)度表征模式圖

圖6 塔里木盆地塔中北坡三維B工區(qū)主要斷裂帶沿?cái)嗔裇W—NE走向不同界面斷裂變形強(qiáng)度分布圖數(shù)據(jù)點(diǎn)位置見(jiàn)圖9

以三維B工區(qū)過(guò)SN1井的F10和過(guò)SN4井的F11斷裂帶為例，通過(guò)對(duì)斷裂帶沿走向不同部位中—下奧陶統(tǒng)頂面隆升幅度、中泥盆統(tǒng)頂面垂直斷距進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，來(lái)反映兩期主要走滑斷裂活動(dòng)造成的構(gòu)造變形強(qiáng)度（圖6）。統(tǒng)計(jì)表明，走滑斷裂帶沿走向的構(gòu)造變形強(qiáng)度具有明顯差異，過(guò)SN1井的F10斷裂帶的中—下奧陶統(tǒng)頂面最小隆升幅度為63m，而最大隆升幅度達(dá)到了189 m，中泥盆統(tǒng)頂面最小垂直斷距為36 m，最大垂直斷距為147m，整體來(lái)說(shuō)，斷裂變形強(qiáng)度具有北段和南段強(qiáng)、中段弱的特征（圖6a）。而過(guò)SN4井的F11斷裂帶中—下奧陶統(tǒng)頂面最小隆升幅度為48m，而最大隆升幅度達(dá)到了168m，中泥盆統(tǒng)頂面最小垂直斷距為36 m，最大垂直斷距為204 m，整體而言，斷裂變形強(qiáng)度具有中段和北段強(qiáng)、南段弱的特征（圖6b）。通過(guò)以上分析表明，沿走滑斷裂走向，塔中北坡走滑斷裂的變形強(qiáng)度具有明顯差異，不同部位斷裂變形強(qiáng)度也會(huì)對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育程度產(chǎn)生較大的影響。

5 走滑斷裂分段性特征

走滑斷裂分段性在自然界十分普遍，研究手段和資料來(lái)源十分豐富，包括野外、衛(wèi)星圖片、重力、磁力以及地震資料等。鑒于塔中北坡走滑斷裂規(guī)模小，本文主要利用三維地震資料數(shù)據(jù)體對(duì)其分段性進(jìn)行研究，結(jié)合地震屬性分析，發(fā)現(xiàn)塔中北坡走滑斷裂沿走向分段性較強(qiáng)的原因，主要是由于沿?cái)嗔炎呦蚓植繎?yīng)力的差異與多期斷裂的疊加所造成的，而且這種分段性與本地區(qū)優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層的發(fā)育關(guān)系密切。

5.1 走滑斷裂彎曲部位與斷裂分段性

由于斷裂沿走向上的變化導(dǎo)致走滑斷裂兩側(cè)的斷塊不能始終都與走滑方向保持一致，走滑斷裂沿走向上常呈“S”型或反“S”型曲線(xiàn)展布，由此造成了沿走滑斷裂帶走向上不同部位的局部應(yīng)力場(chǎng)與應(yīng)變的不同［19］。塔中北坡較小規(guī)模的北東東向走滑斷裂，在增壓彎曲部位造成擠壓應(yīng)力，走滑斷塊發(fā)生匯聚，造成兩側(cè)地層擠壓而隆升形成斷鼻；而在釋壓拉張部位發(fā)生離散，地層因拉張而下掉形成小的斷洼，斷裂表現(xiàn)為正斷層特征；但由于北東東向斷裂走滑尺度較小，這種現(xiàn)象在地震剖面上表現(xiàn)不太明顯，可在三維B工區(qū)中奧陶統(tǒng)一間房組頂面傾角曲率屬性圖（圖7）上，還是能夠清晰識(shí)別出北東東向走滑斷裂帶的分段性，如過(guò)SN5井的F12斷裂帶、在SN1井以西的F9斷裂，沿走向均表現(xiàn)為明顯 “斷鼻”（圖7中紅色虛線(xiàn)所示）、“斷洼”（圖7中黑色虛線(xiàn)所示）交替變化的特征。

圖7 塔里木盆地塔中北坡三維B工區(qū)中奧陶統(tǒng)一間房組頂面曲率屬性圖

5.2 不同期次斷裂疊加與斷裂分段性

中奧陶世末—志留紀(jì)，塔中北坡以壓扭應(yīng)力為主，多數(shù)斷層向上斷至中奧陶統(tǒng)一間房組頂面附近，或消失在上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組塑性泥巖中，局部主干斷裂可能斷至志留系，表現(xiàn)為明顯壓扭走滑斷裂特征；規(guī)模較大的北東向斷裂下部均明顯表現(xiàn)為擠壓向上隆升形成凸起的特征；而晚泥盆世末，受到塔里木盆地南緣持續(xù)擠壓的影響，隆起內(nèi)部塊體再次活動(dòng)并發(fā)生旋轉(zhuǎn)，塊體的旋轉(zhuǎn)造成了塔中北坡斷裂帶內(nèi)局部應(yīng)力場(chǎng)由壓扭向弱張扭轉(zhuǎn)變，早期形成的北東向走滑斷裂復(fù)活，形成了被動(dòng)撕裂型張扭性走滑斷層；局部伴生的雁列式斷層活動(dòng)強(qiáng)度較大，向下斷穿中奧陶統(tǒng)一間房組（O2yj）頂面(圖8)，出現(xiàn)斷層在碳酸鹽巖地層中的分段性，如過(guò)SN4井F11斷裂帶表現(xiàn)為五段式（圖7中藍(lán)色與紅色虛線(xiàn)框所示），碳酸鹽巖地層向上隆升形成斷鼻，如過(guò)SN4-1井剖面（圖8a），而過(guò)SN4井、SN401井兩段剖面，疊加了晚期正斷下掉，形成斷槽（圖7，圖8b，8c）；另外F7、F10等斷裂帶局部也表現(xiàn)為不同期次斷裂疊加，出現(xiàn)分段性（圖7），使得斷裂整體沿走向向上擠壓隆升形成斷鼻，局部向下拉張正斷形成斷槽。

圖8 塔里木盆地塔中北坡三維B工區(qū)斷裂帶過(guò)主要鉆井地震剖面圖

6 走滑斷裂對(duì)儲(chǔ)層的控制作用及奧陶系油氣勘探方向

6.1 走滑斷裂變形強(qiáng)度控制了縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育范圍

前述通過(guò)圖6的統(tǒng)計(jì)分析：過(guò)SN1井F10斷裂帶的變形強(qiáng)度，北段和南段強(qiáng)，但中段較弱（圖6a）；過(guò)SN4井F11斷裂帶，南段變形強(qiáng)度較弱，但中段和北段較強(qiáng)（圖6b）。而相干屬性是通過(guò)計(jì)算各地震道之間的相干性來(lái)突顯數(shù)據(jù)的不相干，以此可反映裂縫的發(fā)育程度。如在圖9a相干屬性圖上，過(guò)SN1井F10斷裂帶的裂縫發(fā)育程度與變形強(qiáng)度也具有明顯正相關(guān)性（圖6a，圖9a），南、北段為地震數(shù)據(jù)強(qiáng)不相干（黑色），裂縫很發(fā)育，而中段地震數(shù)據(jù)相干性好，則說(shuō)明裂縫不發(fā)育，在交匯部位裂縫也很發(fā)育（圖9a）。過(guò)SN4井的F11斷裂帶中段和北段呈現(xiàn)為地震數(shù)據(jù)強(qiáng)不相干的黑色，代表裂縫發(fā)育，尤其在交匯部位更發(fā)育；南段則呈現(xiàn)為地震數(shù)據(jù)相干性好的淺色，代表裂縫不發(fā)育的特征（圖9b），可以看出，裂縫發(fā)育程度與斷裂變形強(qiáng)度具有明顯正相關(guān)性（圖6b，圖9b）。因此，塔中北坡走滑斷裂的變形強(qiáng)度一定程度上控制了裂縫的發(fā)育程度，斷裂變形強(qiáng)度越大，則裂縫越發(fā)育，反之，則越不發(fā)育。

圖9 塔里木盆地塔中北坡三維B工區(qū)主要斷裂帶鷹山組頂面相干屬性綠色三角為圖6數(shù)據(jù)點(diǎn)位置

碳酸鹽巖地層破裂本身可形成裂縫型儲(chǔ)層，SN1井、SN5井成像測(cè)井表明，一間房組—鷹山組上段裂縫走向一般平均為56°、85°，與北東向斷裂關(guān)系密切，其間成平行或近似平行關(guān)系，可見(jiàn)構(gòu)造破裂作用對(duì)縫洞型儲(chǔ)層的形成具有積極作用；同時(shí)，斷裂及裂縫系統(tǒng)成為有效通道，這有利于流體對(duì)儲(chǔ)層溶蝕改造［20-22］，塔中北坡SN1井中—下奧陶統(tǒng)頂部，裂縫充填方解石晶體的δ13C、δ18O同位素值較圍巖背景值明顯偏負(fù)［23］，表明塔中北坡中—下奧陶統(tǒng)頂部經(jīng)歷了大氣淡水巖溶改造過(guò)程，這個(gè)過(guò)程主要受次級(jí)海平面升降的短暫暴露所控制；SN7井首次在塔中北坡鉆遇裂縫-孔洞型儲(chǔ)層，溶蝕孔洞層厚度約1m（圖10a），孔洞分布不均一，孔洞發(fā)育層為灰白色亮晶藻砂—礫屑灰?guī)r中發(fā)育組構(gòu)選擇性的粒內(nèi)溶孔、鑄?？祝▓D10b）；因此，裂縫對(duì)巖溶儲(chǔ)層發(fā)育具有重要意義，塔中北坡走滑斷裂的變形強(qiáng)度一定程度上控制了縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育的范圍。

圖10 塔里木盆地塔中北坡奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育特征

6.2 走滑斷裂分段性控制了優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育

SN5井位于塔中北坡北東東向F12走滑斷裂帶釋壓拉張部位的斷洼區(qū)附近（圖7），該井在鷹山組鉆遇良好油氣顯示，點(diǎn)火火焰高達(dá)15m，獲得高產(chǎn)天然氣氣流；位于F11斷裂帶的拉張正斷斷槽部位的SN4井、SN401井在鷹山組內(nèi)幕鉆遇灰色或深灰色的硅質(zhì)巖，它是由泥晶砂屑灰?guī)r被深部富硅流體完全交代所形成的顆粒狀或自形柱狀石英硅質(zhì)巖，孔隙發(fā)育（圖10c，10d）；而未被完全交代的，則沿?cái)嗔鸦蛄芽p溶蝕，形成縫洞型儲(chǔ)層，局部發(fā)育石英晶間孔隙（圖10e，10f），其中SN4井沿裂縫壁常見(jiàn)到粗大的自形石英晶體及由石英晶體組成的石英晶簇，石英晶體大小約1～10mm，說(shuō)明位于走滑斷裂向下拉張正斷的斷槽部位，受熱液改造前斷裂開(kāi)啟程度較高，這有利于流體對(duì)儲(chǔ)層溶蝕改造而形成縫洞，在地震剖面上表現(xiàn)為明顯“串珠狀反射”，如圖8中SN4井、SN401井的井底所示。相反，SN4-1井位于斷裂向上擠壓隆升的斷鼻部位，未被后期斷裂疊加改造，因此斷裂封閉，就不利于流體對(duì)儲(chǔ)層的改造。

通過(guò)上述實(shí)鉆表明，走滑斷裂分段性對(duì)塔中北坡優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育具有較強(qiáng)的控制作用，走滑斷裂釋壓拉張部位、被后期張扭走滑斷裂疊加改造的拉張斷槽部位（圖11的a部位），斷裂開(kāi)啟，有利于流體對(duì)儲(chǔ)層的改造。一方面，走滑斷裂釋壓拉張部位的斷洼區(qū)，構(gòu)造部位低，在海平面升降短暫暴露時(shí)期，為主要大氣淡水匯水區(qū)（圖11的a部位），斷裂開(kāi)啟，通道暢通，相比斷裂開(kāi)啟程度低的增壓擠壓部位分流區(qū)（圖11的b部位），更有利于大氣淡水改造，形成縫洞型儲(chǔ)層［24-25］；另一方面，塔中北坡走滑斷裂斷穿基底，走滑斷裂釋壓拉張部位、被后期張扭走滑斷裂疊加改造的拉張正斷斷槽部位（圖11的a部位），斷裂開(kāi)啟程度大，相比增壓擠壓部位（圖11的b部位），更有利于深部熱液沿走滑斷裂上行，進(jìn)而對(duì)碳酸鹽巖進(jìn)行溶蝕改造，形成熱液縫洞型儲(chǔ)層。

圖11 塔里木盆地塔中北坡走滑斷裂分段性控儲(chǔ)模式圖

6.3 奧陶系油氣勘探方向

近年來(lái)，塔中北坡多口新鉆井都不同程度地在奧陶系獲得工業(yè)氣流，尤其是針對(duì)“斷槽”、“斷洼”區(qū)附近根據(jù)地震剖面 “串珠狀反射”特征而部署的SN4、SN401、SN5等多口井，如圖8中SN4井、SN401井井底所示，均獲得高產(chǎn)天然氣，展示了塔中北坡良好的油氣勘探前景。然而，塔中北坡碳酸鹽巖裂縫型、巖溶縫洞型儲(chǔ)層具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性，單個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)天然氣儲(chǔ)量較低，制約了天然氣規(guī)模產(chǎn)能，因此，尋找規(guī)模儲(chǔ)層是下步天然氣勘探的關(guān)鍵。前述已表明走滑斷裂及與其相關(guān)的奧陶系碳酸鹽巖巖溶作用是規(guī)模儲(chǔ)層發(fā)育的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)走滑斷裂及其控儲(chǔ)作用的系統(tǒng)分析，走滑斷裂的變形強(qiáng)度控制了塔中北坡奧陶系縫洞型儲(chǔ)層的發(fā)育范圍，走滑斷裂的分段性對(duì)優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育具有較強(qiáng)的控制作用，因此，走滑斷裂變形強(qiáng)度大的裂縫發(fā)育區(qū)、走滑斷裂拉張部位的斷洼區(qū)，以及受后期張扭走滑斷裂疊加改造的斷槽部位的串珠狀地震反射體發(fā)育區(qū)，是下步天然氣勘探的有利方向，也是尋找天然氣規(guī)模儲(chǔ)量與產(chǎn)量的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。由此，根據(jù)斷裂帶變形強(qiáng)度和分段性對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育控制的影響，對(duì)塔中北坡中石化礦權(quán)區(qū)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，認(rèn)為沿北東向、北東東向走滑斷裂帶分布的區(qū)域（圖12中的粉色區(qū)塊）為有利勘探區(qū)帶，總的面積可達(dá)3600km2，具備較大的勘探潛力。

圖12 塔里木盆地塔中北坡有利區(qū)帶綜合評(píng)價(jià)圖

7 結(jié) 論

（1）塔中北坡發(fā)育多條北東向、北東東向走滑斷裂帶，在剖面和平面上，有6種走滑斷裂活動(dòng)的標(biāo)志；斷裂在剖面上呈直立斷層、花狀構(gòu)造，北東向走滑斷裂下部表現(xiàn)為明顯擠壓隆升，而上部表現(xiàn)為繼承性張扭負(fù)花狀構(gòu)造，具有“下拱上掉”的特征。根據(jù)斷裂構(gòu)造變形差異，可劃分為中奧陶世末—志留紀(jì)壓扭走滑斷層、晚泥盆世—早石炭世張扭走滑斷層和晚二疊世末逆沖斷層等三期斷裂，三期斷裂系統(tǒng)在空間上相互疊置。

（2）通過(guò)中—下奧陶統(tǒng)頂面隆升幅度、中泥盆統(tǒng)頂面垂直斷距沿走滑斷裂走向的變形強(qiáng)度差異分析，認(rèn)為裂縫發(fā)育程度與斷裂變形強(qiáng)度具有明顯正相關(guān)性，一定程度上控制了裂縫及縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育范圍。走滑斷裂帶不同彎曲部位的局部應(yīng)力差異，以及不同期次斷裂疊加造成的走滑斷裂分段性，對(duì)優(yōu)質(zhì)縫洞型儲(chǔ)層發(fā)育具有較強(qiáng)的控制作用。

（3）提出了在走滑斷裂變形強(qiáng)度大的裂縫發(fā)育區(qū)、走滑斷裂拉張部位的斷洼區(qū)，以及受后期張扭走滑斷裂疊加改造的拉張斷槽部位的串珠狀反射體發(fā)育區(qū)，有利于大氣淡水和深部熱液對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行改造而形成優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，是下步天然氣勘探的有利方向，也是尋找天然氣規(guī)模儲(chǔ)量與產(chǎn)量的現(xiàn)實(shí)領(lǐng)域。

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編輯：黃革萍

Qiu Huabiao：MSc，Petroleum Geology Engineer.Add:Research Institute of Exploration and Development，SINOPEC Northwest Company，466 Changchunnan Rd.，Urumqi， Xinjiang， 830011,China

Strike-slip Fault and Ordovician Petroleum Exploration in Northern Slope of Tazhong Uplift,Tarim Basin

Qiu Huabiao，Yin Ting，Cao Zicheng，Han Jun，Huang Cheng，Wei Huadong，Liu Zihao

Based on the structural interpretation and the analysis of 2D/3D seismic data，it is identified that NE-trending/NEE-trending strike-slip fault zones are distributed in northern slope of Tazhong Uplift,and six identification marks of strike-slip fault in seismic slices and sections are summarized.Three types of strike-slip fault system which superimposed in space are developed,including compresso-shear faults(end of Middle Ordovician to Silurian)，tenso-shear faults(Late Devonian to Early Carboniferous)and thrust faults(Late Permian).It is concluded that the development of fractured reservoir and fractured-vuggy reservoir was controled by the intensity of fault deformation,and the development of high-quality fracturedvuggy reservoir was dominated by the segmentation of strike-slip faults.It is suggested that the fracture zones with strong deformation,the pull-apart structure，and the trough fault zone where superimposed reformation by later faults and with beading seismic anomalies are favorable targets for exploring large-scale natural gas reservoir of Ordovician.

Strike-slip fault;Fault characteristics;Deformation intensity;Fractured-vuggy reservoir;Ordovician;Tazhong Uplift;Tarim Basin

TE121.2

A

10.3969/j.issn.1672-9854.2017.04.006

1672-9854(2017)-04-0044-09

2015-10-21；改回日期：2017-03-31

本文受?chē)?guó)家重大科技專(zhuān)項(xiàng) “塔里木盆地中央隆起區(qū)海相碳酸鹽巖層系油氣成藏主控因素與勘探突破目標(biāo)評(píng)價(jià)”（編號(hào)：2011ZX05005-004）資助

邱華標(biāo)：1985年生，工程師。2011年于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）礦產(chǎn)普查與勘探專(zhuān)業(yè)畢業(yè)，獲碩士學(xué)位?，F(xiàn)主要從事構(gòu)造與油氣地質(zhì)研究。通訊地址：830011新疆烏魯木齊市新市區(qū)長(zhǎng)春南路466號(hào)；E-mail：276224768@qq.com