准噶尔盆地结构及其圈闭类型

  8黄河源, 朱庆亮. 新疆结构运动与特征, 新疆地质. 1993, 11( 4) : 275～284 9李锦轶. 新疆准噶尔卡拉美里区域南部晚古生代板块结构的根本特征, 地质论评, 1990, 36( 4)

  中晚石炭世, 北天山洋盆闭合, 准噶尔地块向南爬升; 二叠纪产生磕碰造山, 中重生代受天 山以南特提斯结构域其它地块向北的磕碰效果影响, 产生多旋回隆升[ 8] , 南缘北天山山前从二 叠纪到第四纪构成了一系列叠加的前陆坳陷, 各坳陷在准噶尔地块上的展布规划不同。

  博格达拗拉槽泥盆纪从巴里坤开端发育, 并向准噶尔地块内部扩展, 直到石炭纪在拗拉槽 的两边构成类似于被迫大陆边际层序的安稳堆积, 散布于拗拉槽的南、北两边边际 。在裂开的 及扩展的边际上构成安稳型堆积。二叠纪拗拉槽随天山的磕碰拱起而回返, 前期的增生楔因挤 压产生褶皱和冲断, 大陆边际内侧因侧向负荷而均衡沉降, 构成前陆坳陷。

  准噶尔盆地内部可分为 9 个一级结构单元, 30 个二级结构单元, 区分成果见表 2。 由造山带到安稳的克拉通内部, 各坳陷由冲断—褶皱带、陡坡带、前陆洼陷、缓坡带、前隆、 皱陷等次级单元构成( 图 2) 。 褶皱—冲断结构是准噶尔盆地各原型坳陷的首要结构单元, 首要有: 车排子—红旗坝褶皱 —冲断带; 红岩褶皱—冲断带; 滴水泉褶皱—冲断带; 北天山山前褶皱—冲断带; 博格达山前褶 皱—冲断带。 陡坡带坐落冲断带前缘, 倾向克拉通内部, 缓坡带倾向造山带, 其间为前陆坳陷。如克拉玛 依坳陷中的玛湖洼陷, 首要构成于二叠纪, 地层厚度达 6 000～7 000 m , 烃源岩发育, 且已成

  多期叠加 石炭纪—二叠 纪爬升碰 撞山前 前陆坳 陷, 中重生代北天山古造山带复生山前坳陷

  二叠纪西准噶尔造山带向东南推覆构成 三叠—中侏 罗世冲断带活动较弱, 晚侏罗世今后 冲断带不再活动 首要是二叠 纪克拉玛依, 坳陷与北天山山前坳陷 复合, 中重生代承继开展

  二叠纪博格 达裂陷槽回返山前坳陷, 中重生代复 活山前前陆坳陷被燕山运动改造

  剧上升呈巨大的造山带, 在重力效果下使山前构成四排中重生界组成的背斜带。在盆地北部边 缘地带, 因为结构运动影响相对较弱, 仅有部分开裂复生, 成果构成了一些受开裂和基岩操控 的陡峭的第三系结构, 如小型长垣、背斜与挠曲等。

  从准噶尔盆地的开展与演化特征来看, 可称为复合叠加前陆盆地, 叠加是指上述四期盆地 在纵向上的叠加; 复合是指前两期盆地在横向上是北天山、博格达、西准噶尔、克拉麦里、阿尔 泰诸造山带各自构成的前陆坳陷之间的组合联系, 造山带前陆坳陷根本与造山带平行, 在准噶 尔地块中部则是各种效果叠加构成的盆地。白垩纪今后的盆地原型为仅受北天山操控的前陆 坳陷。

  ( 图 1-Ⅱ) , 其走向与造山带平行, 造山带的 拱起与盆地的下拗同步, 前期的大陆边际

  1. 3古造山带复生构成的山前前陆盆地 造山带后期的拱起效果在山前与克拉

  Ⅰ —— 弧后前陆盆地; Ⅱ—— 边际前陆盆地; Ⅲ ——多旋回造山 层) 一侧常构成的挠曲类前陆盆地, 与前陆

  带山前前陆盆地; Ⅳ—— 与拗拉槽回返效果有关的前陆盆地; 盆地成对散布, 但起伏与规 模均比山前坳

  首要特色是两翼地层倾角陡峭, 相对于揉捏背斜闭合高度一般较小, 闭合面积较大, 如陆梁 1 井东背斜、石南 9 号背斜等。 5. 1. 1. 3翻滚背斜圈闭

  摘要 准噶尔盆地是复合 叠加前陆盆地, 其原型别离形 成于板块爬升、磕碰、造 山带后期复 活、拗 拉槽回返和板内皱陷效果有关的大 地结构环境。其古生代盆地的构成与相邻的阿尔泰山和东、西 准 噶尔山、天山及博格达山的造山效果相关。中重生代盆地的构成和改造与其南部特提斯域板块俯 冲 磕碰造 山引起的盆地相邻 造山带的复生有关。相 邻造山带时空上不均 一的造山效果对盆 地的影响 不同, 构成了盆地 共同的结构。各坳陷均由 与其构成有关的造 山带前缘冲断带、陡坡带、山前 洼陷、 缓坡带 和前隆及前缘皱陷等 构成, 前隆 之间的叠加构成了 盆地的大型拱起, 皱陷叠加构成 了盆地的 中心坳陷。不同类型的圈闭在坳陷中有规则 地散布着。

  本阶段指晚第三纪至今。因为来自印度次大陆与欧亚大陆磕碰效果的影响, 从中新世开 始, 天山再次隆升, 使北天山山前坳陷急剧下沉并承受很多堆积, 坳陷内上第三系和第四系急

  山带 复生造 山作 用有 关的 前陆 盆地, 其间以北天山 的造山效果 所构成者为主

  羌 塘地块与北部大陆磕碰造山, 揉捏 作 用涉及 北天 山、东西 准噶尔、阿尔 泰 山、博格 达山, 其 中北 天山活 动最

  东北部阿尔泰山定型于海西期, 三叠—侏罗纪复生隆升, 随同的侧向揉捏效果构成山前前 陆乌伦古坳陷ª 。与其他前陆坳陷比较, 该坳陷沉降起伏较小, 首要原因在于该盆地构成时岩 石圈厚度和强度较大不易下弯; 而西北缘、南缘、博格达山前前陆坳陷构成前, 均为裂陷的大陆 边际, 地壳厚度、岩石圈阅历过减薄效果强度低, 易于下弯构成深盆。此外与特提斯南部传递来 的揉捏应力较小也有联系。克拉麦里造山带演化也阅历了晚古生代的爬升与磕碰[ 9] , 在山前形 成了石炭纪—二叠纪的前陆坳陷, 但该造山带中重生代活动较弱。

  剧加厚, 最大达 5 000 m , 其间上新统上部有厚 2 000 m 的砾石层, 但在盆地北部该套堆积厚 500 m, 这一显着差异说明晰北天山山前坳陷下降速度很快。从上新世末到更新世初北天山急

  5. 1. 2断层圈闭 断层圈闭的沿储集层上倾方向及侧向受断层遮挡构成的圈闭。

  5. 1. 2. 1断鼻圈闭 鼻状结构上的上倾方向被断层切开并关闭, 构成断鼻圈闭; 有时鼻状结构的高点为一小型

  背斜。该类圈闭在准噶尔盆地广泛发育, 如风南断鼻等。 5. 1. 2. 2断块圈闭

  断层在平面上断层的组合有多重型式, 如墙角状、牛角式、多边形等。从剖面上依据断面倾 向, 断块圈闭可分为同向断块, 反向断块和混合断块。反向断块分为对冲式和背冲式, 如车 14

  本阶段指白垩纪到早第三纪, 盆地进一步扩展, 进入一致的坳陷盆地发育阶段, 此阶段已 具有一致的沉降中心。白垩纪沉降中心在盆地腹部, 全盆地均下沉, 故白垩系厚度与岩性安稳, 最大厚度在盆地中心, 仅 2 000 m , 但却掩盖了全盆地下伏一切各层系。直到早第三纪渐新世, 盆地根本坚持了缓慢全体下沉, 渐新统虽然在盆地南北缘的岩性与厚度上略有差异, 但根本保 持了一致性。白垩纪—渐新世盆地空前扩展, 这一时期的堆积根本上呈水平状超覆鄙人伏地层 上。 2. 4北天山山前一致前陆盆地激烈沉降阶段

  揉捏背斜圈闭是指由侧向应力揉捏为主的褶皱效果而构成的背斜圈闭。该类背斜在北天 山冲断褶皱带广泛发育, 其首要特色是两翼地层倾角陡, 常呈不对称状; 闭合高度较大, 而面积 较小, 常常伴生有开裂。如吐谷鲁背斜, 呼西背斜等。 5. 1. 1. 2低起伏背斜圈闭

  在盆地内地台区, 基底活动的影响使堆积盖层产生变形, 能够构成背斜圈闭。这种背斜的

  本阶段首要为三叠纪和侏罗纪时期。在这一时期准噶尔地块边际的造山带活动较弱, 但对 堆积仍有显着的操控效果, 一起堆积进一步扩展。盆地边际的一些开裂在印支期和燕山期活动 较显着, 地层厚度相对内部较大。如克乌开裂带对三叠系的散布及厚度改变有必定的影响, 中 下侏罗统也有较显着的加厚; 盆地北部及东北部的首要开裂也操控着三叠系、侏罗系堆积; 三 个泉( 陆梁) 南翼上的一些开裂则操控了中下三叠统, 滴水泉断隆仍未被三叠系彻底超覆; 乌伦 古断陷为重生断陷受阿尔泰造山带操控, 三叠—侏罗系有显着加厚。因为盆地基底下沉及三叠 系堆积超覆, 特别是上三叠统堆积, 逐渐超覆了盆地内部及边际的断隆, 使若干断陷和断隆开 始呈一致的盆地, 如中心断陷、安集海—昌吉断陷等成为一致的坳陷。因为早中燕山期北天山 的冲断隆升, 使北天山山前坳陷进一步扩展并开展成深坳陷, 这一深坳陷是该时期盆地的最大 的沉降中心, 坐落玛纳斯—昌吉一线 m, 而盆地中部广阔区域最厚约 1 500 m 。在整合侏罗系堆积时, 盆地下降呈脉冲式改变, 构成了边际地带各层组之间频频而短 暂的堆积连续, 然后构成了许多部分不整合或假整合。早中侏罗世末结构活动相对比较激烈, 首要表现为盆地周边堆积岩的褶皱拱起, 构成很多的部分结构, 如克拉玛依和克拉麦里一带, 有一系列的三叠系—中下侏罗统组成的各种类型面状结构。 2. 3北天山山前一致前陆坳陷均衡沉降阶段

  与西准噶尔、东准噶 尔、北天山、 —吐鲁 番地块磕碰造山, 构成一致大 克拉 麦里山 磕碰 造山 有关 的前 陆

  2. 1磕碰前陆坳陷发育阶段 本阶段首要指中上石炭统—二叠系堆积时期( 表 1) 。其特色是堆积首要散布在造山带前

  缘, 并与相关的造山带平行, 堆积体在横剖面上呈楔形, 走向呈棱柱体。压性断陷都受鸿沟主断 裂操控, 受区域揉捏应力的影响, 准噶尔地块上发育沉降起伏较小的压陷盆地呈不对称的楔 形。该期盆地首要散布在西北缘的西准噶尔山前、北天山山前、博格达造山带山前及克拉麦里 山前。

  二叠纪博 格达前陆 坳陷前隆 与克拉麦 里石炭纪 —二叠纪山 前陆坳陷 前隆叠加 构成的正 向结构 单元

  多期叠加石 炭纪为磕碰型克拉麦里山山前坳陷, 中重生代承继活动被改构成结构盆地

  2 000～3 000 m, 沉降起伏小, 属弱生烃洼陷。中心坳陷中的盆 1 井洼陷为二叠纪时相邻造山

  石炭纪前陆坳陷首要散布在西准噶尔山前前陆和克拉麦里山前前陆, 前者称克拉玛依坳 陷, 后者为克拉麦里山前坳陷, 前者在后期演化中被上覆地层深埋得以较好的保存, 后者因燕 山运动的改造被分解成走向北东的凸起和结构盆地, 其间残存规划较大的是彩色湾洼陷。

  二叠纪时期发育的最大堆积断陷有玛湖断陷、中心断陷、安集海—昌吉断陷、博格达山前 开裂以北的阜康—三台断陷、克拉麦里山前开裂以南的沙帐—大井断陷、吉木萨尔断陷等。 2. 2古造山带复生期前陆坳陷承继开展阶段

  在大陆板块磕碰期 间, 除了构成 新的 弧后前陆盆地之外, 在爬升 的板块与造山

  盆地中的复合叠加前隆是油气勘探的又一重要范畴, 近年来发现的石西油田、彩南油田就 坐落三个泉拱起上。盆地的油气勘探首要限于山前和埋藏较浅的区域, 跟着对盆地勘探程度的 进步和认识上的深化, 准噶尔盆地的油气勘探必将有更大的发现。

  准噶尔盆地是一个大型复合叠加前陆盆地, 其原型盆地简直包含了前陆盆地的一切类型。 依据集聚大陆边际板块间相互效果的阶段及造山带的类型划出如下几类( 图 1) : 1. 1与板块爬升效果有关的前陆盆地

  该类盆地构成于大洋板块爬升于大陆板块之下的过程中, 坐落仰冲板块岩浆弧造山带和 大陆之间的过渡部位, 称为弧后前陆盆地[ 2] 。其沉降的驱动力首要来自拱起的造山带产生的侧 向揉捏。该类盆地常常叠加在前期构成的被迫大陆边盆地之上( 图 1-Ⅰ) 。这类盆地散布于准

  准噶尔盆地是我国西北区域最早发现大油气田的盆地, 面积 130 000 km 2, 堆积盖层最厚 达 15 km。该盆地南为西天山和博格达山, 东北为克拉麦里山和阿尔泰山、西为西准噶尔山, 是 研讨造山带与盆地联系的抱负场所。新疆石油管理局已将盆地结构结构研讨列为“九五”规划 十大课题中的第一个课题[ 1] . 可见对盆地结构和结构进行研讨在理论上和油气勘探实践上都 十分必要。

  ª 张功成. 准噶尔盆地结构结构堆积演化及含油气体系. 北京科技大学勘探矿业石油博士后流动站出站陈述. 1996

  熟, 是准噶尔盆地的富生烃洼陷。乌伦古坳陷的索索泉洼陷构成于三叠纪—侏罗纪, 地层厚仅

  准噶尔盆地南缘独山子油田存在泥火山, 泥火山剌穿体与周围上倾储集层触摸, 构成剌穿 触摸圈闭, 有或许构成多层的剌穿触摸油气藏; 南缘托斯台发现有泥火山油苗, 地下很或许存 在刺穿油气藏。 5. 2非结构圈闭

  准噶尔盆地现在已找到一些非结构油气藏。所谓非结构圈闭一般指非背斜或断层单一构 造要素遮挡构成的圈闭。依据遮挡要素不同, 一般将非结构油气藏分为岩性尖灭油气藏, 地层 ( 剥蚀、超覆) 尖灭油气藏、混合型遮挡油气藏、水动力油气藏四类。前三类一般较常见。非结构 油气藏的研讨与勘探的首要问题会集在三个方面: 一是储层及尖灭状况, 二是不整合及其遮挡 才能, 三是油源供给。

  准噶尔盆地有三种状况可构成大中型非结构圈闭。第一是厚度大、散布广、内部连通的辫 状河砂体上倾剥蚀、超覆尖灭或断层遮挡而构成的圈闭。二叠系—侏罗系中某些湿润气候下形 成的某些组的下部在盆地边际或古拱起边际广泛发育着此类大型辫状河储团体。这是湿润气 候条件下前陆盆地缓坡带堆积的一个重要特色。这种储团体厚 30～50 m, 面积可达数千平方 千米。如陆梁凸起周围, 尤其是该凸起西南缘和西北缘距生油洼陷近, 是发育该类非结构圈闭 的重要地带。第二是乌尔禾组、夏子街组、八道湾组等底部发育的大型殷切谷砂体圈闭。这些 殷切谷直接切入到了下部地层的生油岩中, 顶部被泥质掩盖。储团体可厚达 20～30 m , 宽超越 1 km , 长 10 km 以上, 因此可构成必定的规划。第三是扇三角洲、三角洲上倾尖灭砂体, 在玛湖 —盆腹洼陷深湖靠造山带一侧的二叠—三叠系中, 发育一些大型的该类向洼陷内下倾砂体。后 经印支揉捏运动, 坳陷内部抬升构成鼻凸使砂体下倾变成向鼻凸结构上的上倾尖灭。如玛 40 井—陆 1 井一带的夏子街—乌尔禾组既有这类来自北侧的大型的三角洲上倾尖灭扇三角洲砂 体。

  二叠纪—重生 代北天山 山前坳陷 前隆与 三叠纪 —侏罗纪乌伦古坳陷前隆叠加构成的正向结构

  1997, ( 1) 3成守德, 王广瑞, 杨树德等. 新疆古板块结构. 新疆地质, 1986, 4( 3) 4兰廷计. 西准噶尔推覆体及其演化. 新疆地质, 1986, 4( 3) 5冯益民, 朱宝清, 肖序 常等. 我国新疆西准噶尔山系结构演化. 见: 肖序常, 汤耀庆主编. 古中亚复合巨型缝合 带南缘结构

  旋回山前前陆盆地( 图 1-Ⅲ) 。造山效果均 衡活动期, 前陆盆地的堆积 向造山带上超

  纪—早第三纪的准噶尔前陆坳陷) ; 造山作 用激烈时, 沉降中心坐落山前( 如晚第三纪

  1. 4拗拉谷回返造山带构成的前陆盆地 该类盆地演化前期是板内—大陆边际

  两边构成推覆结构带, 前期的拗拉谷边际 地 壳 和 岩 石 圈 下 弯, 形 成 前 陆 盆 地

  印 度次大 陆与 欧亚大 陆激烈 磕碰产 生 的揉捏应力长途传递到天山, 使其 复生激烈拱起造山

  与结构对应, 每个前陆坳陷有如下圈闭类型: 1) 冲断—褶皱型; 2) 背斜型; 3) 枢枢纽岩性 型; 4) 地层不整合型; 5) 底辟型。总的能够分为结构圈闭类型和非结构圈闭类型( 表 3) 。 5. 1结构圈闭 5. 1. 1背斜圈闭

  背斜圈闭是指在结构运动的效果下, 地层产生曲折变形, 构成向周围倾伏的背斜, 并构成 圈闭条件, 集合油气后构成背斜油气藏。 5. 1. 1. 1揉捏背斜圈闭

  翻滚背斜是指由堆积过程中同生正断层效果构成的背斜, 坐落同生断层的下降盘, 多为小 型宽缓不对称的短轴背斜, 近断层一翼陡, 远断层一翼缓, 轴角与断层线近于平行。该类背斜在 陆梁凸起侏罗系广泛发育, 如陆 1 井南 1 号背斜、石南 18 号背斜。 5. 1. 1. 4披覆背斜圈闭

  披覆背斜是由潜山结构之上的堆积物产生差异压实效果而构成的, 具有顶薄翼厚的特色。 披覆背斜常反映下伏潜山的形状。如夏南背斜。

  带效果下构成的叠加洼陷, 代表别的一种类型。北天山山前坳陷的洼陷受北天山多旋回运动控 制, 别离构成于中晚石炭世—二叠纪、中生代、重生代, 不一起期的洼陷不彻底重合, 昌吉洼陷 代表晚第三纪—第四纪的洼陷的方位。博格达山前坳陷和克拉麦里山前坳陷因后期结构运动 被改造, 肢解成走向 NE 的凸起和结构“洼陷”。 地壳揉捏挠曲在盆地的远端也产生拱起, 称为前隆。该拱起的方位和高程与地壳表层的负 载有关。每个拗陷期都构成了相应的前隆。不同期但走向相同的前隆间的叠加, 成为盆地中的 大型拱起, 如三个泉拱起由乌伦古坳陷及北天山前坳陷的前隆叠加而成, 奇台拱起由克拉麦里 山前坳陷的前隆和博格达山前坳陷的前隆叠加而成。前隆与洼陷的叠加在盆地内部构成了多 凹多凸的结构格式, 如中心坳陷。此外中心拱起为二叠纪时北天山山前坳陷的前隆; 达巴松凸 起为克拉玛依坳陷的前隆。

  井南断块、小拐断块等。断块圈闭在盆地内尤其在西北缘广泛发育。 总而言之, 不管那一种断层圈闭, 在断层自身是关闭性的前提下, 断层线和结构等高线( 或

  准噶尔盆地的各个前陆坳陷构成的大地结构环境不同。盆地西北缘的前陆坳陷与西准噶 尔造山带的演化有关。该区晚寒武世—早石炭世是古亚洲中轴大陆的裂解带, 中晚石炭世随欧 亚大陆的磕碰而闭合, 二叠纪产生磕碰造山[ , 3～7] 西北缘石炭纪前陆坳陷的构成和西准噶尔陆 间洋盆的消减效果有关; 二叠纪克拉玛依坳陷的构成与西准噶尔的磕碰造山效果有关。