阿瓦提凹陷沙井子断裂带特征及控油气作用.pdf

第 3 2卷第 6 期 周冈圃， 等 阿瓦提凹陷沙井子断裂带特征及控油气作用 ． 6 0 7． 其下伏地层显著的角度不整合关系表明海西运动早 期柯 坪断隆已崛起㈣， 古沙井子断裂 深部楔状 冲断 层 形成。 动力来源于昆仑加里东碰撞造山作用 ， 与古 孔雀河断裂、 古车尔臣断裂同期形成。地层对比进一 步表明， 阿瓦提凹陷巴楚组、 卡拉沙依组沉积厚度较 大 ， 而向柯坪断隆方向， 至小海子组沉积时方有巴楚 组、 卡拉沙依组发育。 到海西晚期运动时， 沙井子断裂 活动强烈， 沿断裂带有海西运动晚期岩浆活动引起的 磁异常 ] ， 这期断裂 的成因是塔里木盆地二叠纪的大 陆裂谷作用，属于塔里木盆地石炭纪一 二叠纪伸展旋 回的组成部分。此次构造运动以后 ， 沙井子断裂上盘 基本处在整体抬升状态 ， 无中生代沉积， 下盘中生界 向上盘超覆。 燕山运动晚期和喜马拉雅运动晚期 尤 其是后者 二者升降差异更大【 ， 柯坪断块剧烈抬升， 并在下盘部位形成深凹陷 前渊 。 断裂带下盘总体上 构造不发育。 总的来说，沙井子断裂形成于海西运动早期， 海 西运动晚期至燕山运动期持续活动， 喜马拉雅运动期 直至现今沙井子断裂仍在强烈活动。 沙井子断裂的形 成与演化过程与阿瓦提凹陷及周缘地区的形成与演 化过程相互影 响、 相互控制。沙井子断裂西南段和中 段的发育历史与柯坪冲断带及阿瓦提凹陷的发育演 化过程有着密切联系， 沙井子断裂东北段的发育则更 多的与温宿凸起及 阿瓦提 凹陷的发育演化密切相关 。 沙井子断裂带 自海西运动早期形成以来， 控制了阿瓦 提凹陷北部地区的沉积作用、构造格架和油气运移， 在油气聚集成藏过程中起到重要作用。 3 沙井子断裂带控油气作用 3 ． 1 断裂带相关的圈闭类型 阿瓦提凹陷总体构造特征简单， 凹陷及周缘地区 圈闭的发育及演化与边界断裂带有着密切的关系。 平 面上，构造圈闭有着沿断裂带成排成带分布的特点； 纵 向上 ，断层断切层系与圈闭的发育层系基本一致 ， 断距 的相对大小决定圈闭幅度 的相对大小。 沙井子断 裂带周缘主要发育上盘大型背斜圈闭，下盘断背斜 、 地层圈闭等类型的圈闭。白 海西运动早期柯坪断隆崛 起， 沙井子断裂开始发育以来， 受挤压作用的影响， 沙 井子断裂上盘褶皱弯曲 ， 向上抬升 ， 形成断背斜 、 披覆 背斜 圈闭等 ；沙井子断裂下盘发育沙井子派生断裂 ， 派生断裂与局部构造形成下盘断背斜圈闭， 如沙南 1 号构造、 七郎滩断鼻构造等； 受燕山运动的影响， 下盘 靠近断裂附近 ， 部分地层逐渐减薄尖灭， 形成地层圈 闭 ， 如沙南构造上发育的地层圈闭等 。 3 ．2 断裂带对油气聚集的影响 断层是油气垂向运移的通道，断裂发育程度、 活 动时间、 活动强度的不同对油气藏的影响结果是截然 不同的 51 。 断裂沟通烃源岩和储集层， 成熟的油气通 过断层运移到合适的圈闭中聚集成藏。 当断裂活动强 度很大时， 断裂断穿了圈闭， 聚集的油气通过断层向 外逸散 ， 油气藏遭到破坏。 1 沙井子断裂及上盘伴生断裂对油气成藏起破 坏作 用 目前 ， 阿瓦提凹陷及周缘地区发现较为普遍 的油气藏遭受破坏后留下的产物， 表明曾经发生过大 规模的成藏事件。 胜利 1 井钻揭志留系一石炭系的油 气显示， 是海西运动晚期一印支运动期构造运动破坏 的结果 ， 石炭系为一不完整背斜 ； 乔 1 井 气测异常揭 示圈闭含油气性受到破坏。 沙井子断裂在海西运动早期已经开始发育 ， 受挤 压作用 的影 响， 断裂带上盘发育有典型的断背斜。海 西运动早期阿瓦提凹陷的中下寒武统烃源岩刚好处 在生烃高峰期[2 5 - 26 ] ， 边界断裂作为良好的油气运移通 道 ， 成藏条件达到空前的匹配， 沙井子断裂上盘可能 发育有良好的古油气藏。 但是， 随着时间的推移， 印支 运动一燕山运动期沙井子断裂持续发育， 尤其到了喜 马拉雅运动期 ， 沙井子断裂强烈活动 ， 上盘地层强烈 抬升 ， 遭受剥蚀 ， 圈闭出露地表 ， 油气藏遭到破坏。 2 下盘伴生断裂在油气成藏过程 中对油气起输 导作用 与沙井子主断裂及上盘伴生断裂对油气聚 集成藏起破坏作用相反， 下盘伴生断裂在油气聚集成 藏过程中对油气起输导作用。 下盘伴生断裂活动强度 低， 在地质历史时期， 对圈闭不起破坏作用， 作为油气 的运移通道对油气起到输导作用 ， 油气通过断裂 向上 运移， 在合适的圈闭中聚集成藏。 2 0 0 5 年 ， 阿瓦提凹陷北部边缘沙南 1 井在 6 1 0 0 m 井深 的三叠 系砂砾 岩 中钻 遇 可动轻质 油 ， 6 1 0 0 6 1 0 8 ．2 5 m取心，获 2 ． 1 8 m灰色油浸砾状砂岩， 8 m m 油嘴放喷求产 ， E t 产液 1 2 4 ． 1 6 m 。 ， 使沉寂多年的阿瓦 提凹陷的油气勘探逐渐被人们所关注。尽管产量不 高 ， 但意义重大 ， 证实了阿瓦提凹陷截止 目前还有可 动油。2 0 0 7年 ， 沙南 2井在三叠系 6 1 1 1 6 1 1 6 m、 6 1 7 6 6 1 8 1 m井段发现两层 良好的气测显示 。经过 岩屑、 荧光薄片和油砂色谱分析， 确定 6 1 1 1 _ _ 6 1 1 6 m 井段是含油气层 ， 完井测试累计产油 2 ．8 4 m ． 沙南 l 井位于阿瓦提凹陷沙南构造带沙南 l 号 构造。沙南 1 号断层走向北东东， 延伸长度约4 1 k m， 为一南倾的逆冲断层。断层切穿基底， 从上到下断开 层位为三叠系底一震旦系， 沟通中下寒武统、 中上奥 陶统烃源岩和三叠系储集层。经地球化学研究证实， 沙南1 井三叠系油源来自于中上奥陶统烃源岩， 沙南 1 号断层作为油气运移通道， 在沙南 1 井三叠系油气 成藏过程中起到重要的作用。另外， 沙南 1 井的钻探 6 O 8 新疆石油地质 2 0 I 1 证实， 奥陶系烃源岩生成的油气在喜马拉雅运动期也 能够聚集成藏， 这无疑拓宽了勘探的思路， 说明以中 新生界为主要 目的层 的燕 山运动期 、 喜马拉雅运动期 构造有望成为阿瓦提凹陷石油勘探的新领域。 4 结论 1 沙井子断裂为一基底卷入型逆冲断裂 ， 具走 滑、 扭动性质和明显的分段特征。 平面上 ， 西南段和东 北段羽状伴生断裂发育，中段伴生断裂则相对较少。 剖面上， 西南段沙井子断裂上盘地层保存完整 ， 中段 和东北段断裂上盘抬升遭受剥蚀，缺失大套地层； 断 裂下盘地层相对保存完整。 2 沙井子断裂带形成于海西运动早期， 主断裂 持续活动至今。 主断裂及伴生断裂在油气成藏过程中 起不同的作用。主断裂向下切穿基底， 向上断至新近 系， 对油气的保存相对不利， 在油气聚集成藏过程中 起破坏作用。沙南地区派生断裂断穿基底， 向上断至 三叠系 ， 沟通了寒武 、 奥 陶系油源层和三叠 系优质储 集层， 对油气起运移输导和聚集成藏的作用。 3 沙南 1 井三叠系见到良好的油气显示， 经证 实油源来自于中上奥陶统烃源岩， 说明奥陶系烃源岩 生成的油气在喜马拉雅运动期也能够聚集成藏， 拓宽 了阿瓦提凹陷地区的油气勘探领域。 参考文献 [ 1 ] 贾承造． 中国塔里木盆地构造特征与油气[ M] ． 北京 石油 工业出版社 ， 1 9 9 7 ． [ 2 ] 吕修祥， 赵风云， 李建交， 等． 塔里木盆地西部环阿瓦提凹 陷区油气勘探前景再认识[ J ] _ 海相油气地质， 2 0 0 7 ， 1 2 3 1 0 -1 4． [ 3 ] 张承泽， 于红枫 ， 张海祖， 等． 塔中地区走滑断裂特征 、 成 因及地质意义[ J ] ． 西南石油大学学报自然科学版 ， 2 0 0 8 ， 3 0 5 2 2 2 6 ． [ 4 ] 崔海峰， 郑多明， 董雪华， 等． 塔北隆起牙哈构造带断裂特 征与油气成藏E J 3 ． 新疆石油地质， 2 0 0 9 ， 3 0 1 7 3 7 6 ． [ 5 ] 吕修祥 ， 周新源， 皮学军， 等． 塔里木盆地巴楚凸起油气聚 集及分布规律[ J ] ． 新疆石油地质， 2 0 0 2 ， 2 3 6 4 8 9 4 9 2 ． [ 6 ] 孙永河， 漆家福， 吕延防， 等． 渤中凹陷断裂构造特征及其 对油气的控制作用E J 3 ． 石油学报， 2 0 0 8 ， 2 9 5 6 6 9 6 7 5 ． [ 7 ] 陈少军， 罗群， 王铁成， 等． 柴达木盆地断裂特征及其对 油气分布的控制作用[ J ] ． 新疆石油地质 ， 2 0 0 4， 2 5 1 2 2 - 2 5 ． [ 8 ] 杨庚， 郭华． 塔里木盆地西北缘柯坪逆冲构造带与巴 楚隆起的叠加关系[ J ] ． 铀矿地质， 2 0 0 3 ， 1 9 1 1 7 ． [ 9 ] 吕修祥 ， 金之均 ， 周新源 ， 等． 塔里木盆地乌什凹陷一 温宿 凸起油气勘探前景[ J ] _ 中国石油大学学报 自然科学版 ， 2 0 0 6 ， 3 0 1 1 7 2 1 ． [ 1 0 ] 张臣， 郑多明， 李江海． 柯坪断隆古生代的构造属性及 其演化特征[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 1 ， 2 2 4 3 1 4 3 1 8 ． [ 1 1 ] 康玉柱． 新疆两大盆地石炭一 二叠系火山岩特征与油气 [ J ] ． 石油实验地质 ， 2 0 0 8 ， 3 0 4 3 2 1 3 2 7 ． [ 1 2 ] 何治亮 ， 高山林． 中国西部燕山运动及其对油气成藏的 控制[ J ] ． 石油与天然气地质， 2 0 0 8 ， 2 9 4 4 1 9 4 2 7 ． [ 1 3 ] 贾承造． 塔里木盆地构造与油气聚集规律[ J ] ． 新疆石油 地质， 1 9 9 6 ， 2 0 3 1 7 7 1 8 3 ． [ 1 4 ] 罗群． “ 断裂控烃理论” 概要[ J ] ． 勘探家， 1 9 9 9 ， 4 3 8 1 4 ． [ 1 5 ] 罗群 ， 孙宏智． 断裂活动与油气藏保存关系研究[ J ] ． 石油实验地质， 2 0 0 0 ， 2 2 3 2 2 5 2 3 1 ． S h a j i n g z i F a u l t B e l t a n d I t s Co n t r o l l i n g E ff e c t o n Hy d r o c a r b o n s i n Awa t i S a g i n T a r i m B a s i n Z H O U Y u a n y u a n ， L V X i u x i a n g ， Q I Y i n g m i n ， B A I Z h o n g k a i ， Z H U H a i y a n ， L I Y u f e n g 1 ． C h i n a U n i v e r s i t y o f P e t r o l e u m ， a ． C o l l e g e o f G e o s c i e n c e s ， b ． S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m R e s o u r c e s a n d P r o s p e c t i n g ， B e i j i n g 1 0 2 2 4 9 ， C h i n a ； 2 ． R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E x p l o r a t i o n a n d D e v e l o p m e n t ， T a r i m O i lfi e l d C o m p a n y ， P e t r o C h i n a ， K o d a ， X i n j i a n g 8 4 1 0 0 0 ， C h i n a Ab s t r a c t S h a j i n g z i f a u l t i s b o u n d a ry f a u l t i n n o r t h e r n A w a t i s a g i n T a r i m b a s i n ， w i t h t r e n d o f N E S W a n d l e n g t h o f 1 8 0 k m． T h e s t u d y o f s u c h a l a r g e s i z e d f a u l t b e l t i s n o w r e l a t i v e l y n o t i n d e p t h ．B a s e d o n t h e a n a l y s i s o f t h e f a u l t b e l t i n p l a n e d i s t ri b u t i o n ，p r o f i l e c h a r a c t e ri s t i c ， d e v e l o p m e n t a n d e v o l u t i o n ， a n d i t s c o n t r o l l i n g e ff e c t o n h y d r o c ar b o n a c c u m u l a t i o n ， i t i s s u g g e s t e d t h a t S h a j i n g z i f a u l t b e l t c a n b e d i v i d e d i n t o w e s t e r n p a rt ， m i d d l e p a r t a n d e a s t e rn p a r t ． I t b e g i n s d e v e l o p me n t s i n c e t h e e a r l y p e ri o d o f H e r c y n i a n ， a n d i t s m a j o r f a u l t h a s b e e n a c t i v e u p t o t h e p r e s e n t ，w h i c h c o n t r o l s t h e s t r u c t u r a l f r a me wo r k ，s e d i me n t a t i o n ，t r a p f o r ma t i o n ，o i l g a s mi g r a t i o n a n d a c c u mu l a t i o n o f n o rth e rn A wa t i s a g ． Ke y Wo r d s T a r i m b a s i n ； A w a t i s a g ； S h a j i n g z i f a u l t b e l t ； o i l g a s c o n t r o l l i n g e f f e c t