准噶尔盆地永进地区晚中生代断裂系统特征研究及其油气地质意义.pdf

第 69 卷增刊 1Vol.69Supp.12023 年6 月Jun.,2023地质论评GEOLOGICALREVIEW289准噶尔盆地永进地区晚中生代断裂系统特征研究及其油气地质意义一宋健1,2)，王金铎1)，王千军1)，任新成1)，郑胜1)，谭星宇1)，范婕1)1)中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东东营，257015；2)中国石化胜利石油管理局博士后科研工作站，山东东营，257000注：本文为胜利石油管理局博士后科研课题“莫西庄-永进地区断裂形成演化及成因机制研究”及中国石化科技攻关项目“准噶尔盆地走滑断裂带成因及控藏机制研究”（编号：P20062-5）的成果。收稿日期：2023-04-10；改回日期：2023-04-30；责任编辑：刘志强。DOI：10.16509/j.georeview.2023.s1.123作者简介：宋健，男，1991 年生，博士，助理研究员，主要从事盆地构造与造山带演化研究；Email：。关键词：关键词：永进地区；断裂系统；形成演化准中地区构造上归属于准噶尔盆地腹部的中央坳陷带，整体位于深洼带，隶属于深层超深层勘探领域，也是十四五期间规划的重要增产阵地。近年来的勘探研究表明，准中地区具有圈源分离的特点，在源、储分离的空间格架下，断裂体系即是沟通“源藏”桥梁，又对油气富集起到圈闭遮挡作用。但多期应力背景下准中断裂系统整体分布规律及形成机制认识对现有探区并不完全适用，制约了勘探目标的进一步选择。本文以准噶尔盆地中部永进地区为例，通过几何学和运动学研究明确断裂系统特征的形成机制的同时查明其空间输导样式，以期为研究区的下一步勘探部署提供参考。1区域地质概况永进地区构造上位于准噶尔盆地中央坳陷昌吉凹陷西段，车莫古隆起南翼。研究区地层齐全，石炭系到中新生代地层均有发育，这些与变形作用相伴生的连续的沉积作用也为构造演化全过程的刻画提供了良好的基础。现阶段油气勘探工作表明，永进地区的油气主要来源于中上二叠统乌尔禾组烃源岩，少量来自下侏罗统八道湾组烃源岩，主力储层为中侏罗统西山窑组和上侏罗统的齐古组。烃源岩生烃演化史和流体包裹体综合研究则表明，研究区主要经历了晚侏罗末（J3），晚白垩世（K2d）和新近纪第四纪（N-Q）以来三期成藏作用。其中最早一期遭受破坏以沥青为主，后两期充注成藏。2断裂体系特征及形成演化机制2.1断裂体系特征基于最新的地震资料分析，永进地区主要发育近EW、近SN两个走向3种类型的断裂体系（图1）。近 SN 向断裂体系主要为走滑断层，断层陡直（7080），断距较大（7020 m），为基底卷入断裂，与海西期红车断裂同期形成，主要断开二叠系侏罗系地层，部分持续活动至早白垩世。近EW向断裂体系包括上部发育的低角度层间逆冲断层和下部发育的高角度走滑断层。近 EW 高角度走滑断层断距较小（1030 m），断层陡直（7080），向下插入基底，向上多数可延伸至八道湾组，少量可断至目的层齐古组，其平面上沿深部的莫索湾永进低凸起规律性展布，表明其形成受到先存构造的影响；近 EW 向低角度逆冲断层平面展布不受先存构造影响，多数终止于八道湾组煤层，为侏罗系层间断层，断距为 1020 m，倾角缓（2040），断层延伸距离远，为多条小断层侧接形成。2.2形成机制先存构造对盆地断层控制作用的强度取决于其活动性，它由先存构造的产状、力学性质、以及应力状态决定，而相同条件下，先存构造的优先活动性也使其在盆地系统的形成与演化中起到了重要作用(童亨茂等，2009)。三叠世末，羌塘碰撞的远距离效应造成了天山地区和盆地内部的构造隆升，而早侏罗世中侏罗世早期主要处于挤压后松弛伸展环境，永进地区先存的近 SN 向和近 EW 向地质论评 2023 年 69 卷 增刊 1290高角度走滑断裂体系受此影响发生活化，向上破裂至侏罗系。中晚侏罗世，拉萨地块与亚洲南部边缘的剪刀式碰撞的远距离效应造成了天山及邻区发生强烈的地壳缩短和构造变形作用（朱文斌等，2020），研究区应力场发生明显改变，在近南北向挤压作用下沿 J 煤层滑脱形成一系列近 EW 向的新生层间断层，同时先存的近 SN 向走滑断裂持续撕裂活化，而近 EW 高角度断裂除少数发生微弱的继承性活动外，大部分未达到临界活动条件而停止活动，因此多数终止于下侏罗统八道湾组地层中。3油气地质意义早期研究认为，近 EW 向高角度断层为研究区主要垂向输导通道，但依据新资料，首次识别刻画了近 SN 向多期走滑撕裂断层和近 EW 走向的侏罗系低角度逆冲断裂。永进地区的油气空间输导样式组合也发生了重大转变，3 种类型断裂在空间组合形成 SN 向断层直通式，近 EW 向直通式、近 EW向接力式 3 种不同的空间输导样式（图 2）。在晚期多期成藏背景下，不同成藏期区域应力场的时空变化造成了不同类型断裂的差异活动性及不同空间组合样式的差异控藏作用。断裂活动性综合分析结果表明，在 J3末第一期油气充注过程中，EW 向和SN 向断裂均具有很强的活动性，这时期三种空间输导样式都起到输导作用，油气优先充注于早期的局部构造高点，但 J3末期受车莫古隆起的发育影响导致研究区古油藏隆升破坏形成沥青发育区，影响了后期的充注；在第二期充注中，近 EW 向断裂活动性明显降低，主要以 SN 向直通式输导为主，这一时期也是主充注期，油气在各圈闭高部位和期未完全沥青化有利储层中富集，大面积含油；而在第三期充注中，表现为 SN 向断裂持续活动控输，而EW 向断裂停止活动控圈，这一时期主要充注凝析油气，SN 向断裂的差异充注和近 EW 断裂的封堵也造成了地层现今压力系统的南北分异。4结论先存构造及区域应力变化控制了永进地区两个走向、三种类型断裂体系的形成，包括近 EW 向高角度走滑断裂体系、近 EW 向低角度逆冲断裂体系和近 SN 向走滑断裂体系。3 种类型断裂的空间组合构成了二叠系深层油气向侏罗系目的层聚集的垂向输导通道。不同成藏期不同断裂体系的差异活动性进一步决定了不同时期断裂在油气运聚成藏过程中的角色变化。参考文献/References童亨茂,孟令箭,蔡东升,吴永平,李绪深,刘明全.2009.裂陷盆地断层的形成和演化目标砂箱模拟实验与认识.地质学报,(6):759774.朱文斌,王富军,曹远远,王胜利.2020.天山及邻区燕山期构造岩浆事件.地质学报,(5):13311346.SONG Jian，WANG Jinduo，WANG Qianjun，RENXincheng，ZHENG Sheng，TAN Xingyu，FAN Jie：Characteristics of Late Mesozoic fault system in YongjinArea ofJunggar Basin andits petroleum geologicalsignificanceKeywords：Yongjin area；fault system；formation andevolution图 1 永进地区侏罗系断裂体系图图 2 永进地区油气成藏模式