中国石油：吴超等-塔里木盆地库车坳陷中生代原型盆地性状及其石油地质意义

塔里木盆地北部边缘的库车坳陷充填了巨厚的中生界碎屑岩沉积地层(最大残留厚度可达6000m以上)，其中三叠系、侏罗系包含的多个泥岩、含煤泥岩层被认为是库车坳陷的主力烃源岩层。受地表条件复杂、地下构造变形复杂等因素影响，基于地震资料解释的中生界分布一直不甚清楚，中生代原型盆地性状的认识也有很大的分歧。

近几年在库车坳陷实施了大连片三维地震资料的统层解释。结果表明中生界下部发育有大量控制三叠系、甚至下侏罗统沉积厚度分布的同生正断层。这些正断层的发现，暗示库车坳陷早中生代原型盆地可能具有伸展或走滑伸展断陷盆地性质。本文基于三维地震资料解释成果分析了库车坳陷中生代盆地结构及后期构造演化过程，认为早中生代同生正断层在晚中生代、新生代区域挤压及新天山构造隆升作用下发生了不同程度的改造(反转)，导致形成复杂的冲断构造变形，一些区段的中生界烃源岩成为后期逆冲褶皱变形的局部滑脱层，而另一些区段则被后期逆冲断层掩覆成为断陷正反转构造的“死带”。这一新的构造解释模型不仅可以合理地解释库车坳陷油气聚集的分区、分段差异性，也进一步明确了深层油气勘探领域及需要研究的地质问题。

库车坳陷那些位于正反转断层(包括拆离断层)下盘“死带”中的三叠系、侏罗系烃源岩的存在为深层油气成藏奠定了物质基础。

结论及展望

综合库车坳陷三维地震资料解释的中生界盆地结构特征,对库车坳陷中生代原型盆地性状及其石油地质意义有以下几点认识:

库车坳陷深层发育有切割中生界且可能控制三叠系、下侏罗统沉积的正断层,这些正断层有些在后期冲断褶皱变形中发生了构造反转,有些则未反转或轻微反转,仍保留有正断层性状特征。总体上看,由北而南中生界正断层的反转强度减弱,倾向造山带的正断层比倾向克拉通的正断层更易于发生构造反转,其先存的正断层部分或整体被喜马拉雅期冲断构造楔中的逆冲断层所利用。

库车坳陷中生代沉积盆地位于塔里木克拉通与南天山海西期造山楔过渡带上,南侧向塔里木克拉通北部边缘隆起超覆,北侧向南天山核部超覆,其盆地原型具有伸展盆地性状。其中,三叠纪、侏罗纪沉积盆地具有受NE向、NEE向正断层控制、总体上表现为“两堑夹一垒”的“断拗盆地”结构特征,盆地由分隔的断陷、断拗向统一的大型拗陷演化,沉降-沉积中心由受正断层控制多个洼陷向统一的宽缓沉降-沉积中心演化和向北(造山带)迁移;早白垩世盆地具有山前大型拗陷湖盆特征,且盆地沉降-沉积中心轴线向南迁移。

库车坳陷中生代盆地的主要物源来自盆地北侧的南天山海西期造山带,南部断拗带更利于发育湖沼相烃源岩,北部断拗带则更有利于发育优质储层,后期挤压导致中生代盆地反转及形成不同的反转构造样式对油气成藏条件有重要影响。总体上看,除现已勘探证实或重视的一些勘探领域外,库车坳陷中区南部断拗带拆离断层之下未反转或轻微反转的三叠系、侏罗系烃源岩持续埋深且被拆离断层之上反转的中生界逆掩覆盖,是深层天然气勘探的重要领域;库车坳陷东区中秋-东秋-迪那构造带以南的阳霞凹陷斜坡残留的中生界也具有重要的勘探价值。

引用本文

吴超,孙晶,章国威,赵天天,程旺明,漆家福.2024.塔里木盆地库车坳陷中生代原型盆地性状及其石油地质意义[J].地质学报,98(12):3715-3734.

Citation

WU Chao, SUN Jing, ZHANG Guowei, ZHAO Tiantian, CHENG Wangming, QI Jiafu.2024. Characteristics of Mesozoic prototype basin in the Kuqa depression of Tarim basin and its petroleum geological significance[J]. Acta Geologica Sinica,98(12):3715-3734.