准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义.pdf

第 35 卷 第 5 期2023 年 9 月岩性油气藏LITHOLOGIC RESERVOIRSVol.35 No.5Sept.2023聂礼尚等：准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义收稿日期：2022-08-25；修回日期：2022-09-19；网络发表日期：2023-02-01基金项目：新疆维吾尔自治区自然科学基金“西准噶尔推覆带构造演化、成因机制及其对油气的控制作用”（编号：2021D01C041）和新疆大学博士科研启动基金项目“西准噶尔造山带燕山期构造事件研究：来自裂变径迹年代学的证据”（编号：2020740013）联合资助。第一作者：聂礼尚（1997），男，新疆大学在读硕士研究生，研究方向为含油气盆地分析。地址：（830047）新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市水磨沟区华瑞街 777 号。Email：。通信作者：马静辉（1983），女，博士，讲师，主要从事石油地质方面的教学与科研工作。Email：。文章编号：1673-8926（2023）05-0081-11DOI：10.12108/yxyqc.20230508引用：聂礼尚，马静辉，唐小飞，等.准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义 J.岩性油气藏，2023，35（5）：81-91.Cite：NIE Lishang，MA Jinghui，TANG Xiaofei，et al.Meso-Cenozoic tectonic events and their petroleum geological significance inZhangpenggou area，eastern Junggar Basin J.Lithologic Reservoirs，2023，35（5）：81-91.准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义聂礼尚，马静辉，唐小飞，杨智，张婉金，李鸿蕊（新疆大学 地质与矿业工程学院，乌鲁木齐 830047）摘要：以野外露头、钻井、地震资料等为基础，通过区域性不整合面识别、磷灰石裂变径迹年龄分析及埋藏生烃史恢复等方法，对准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代主要构造事件及其对油气成藏的影响进行了研究。研究结果表明：帐篷沟地区中新生界存在4期区域性不整合，分别为侏罗系八道湾组与三叠系小泉沟群不整合（J1b/T2-3xq）、白垩系吐谷鲁群与侏罗系石树沟群不整合（K1tg/J2-3sh）、新近系沙湾组与白垩系吐谷鲁群不整合（N1s/K1tg）、第四系与新近系沙湾组不整合（Q/N1s），分别对应晚三叠世早侏罗世挤压隆升、晚侏罗世早白垩世挤压隆升、晚白垩世古新世隆升掀斜和中新世至现今持续隆升剥蚀4期构造抬升事件；各期构造事件都具有明显的区域构造背景和褶皱、断裂等地质响应。研究区晚三叠世早侏罗世的隆升使得烃源岩生烃速率下降，油气热演化程度降低；晚侏罗世早白垩世挤压隆升事件产生的断裂成为油气输导的有效通道，与油气充注期匹配良好，是油气成藏的关键性构造事件；晚白垩世古新世隆升、中新世至现今持续隆升对后期油藏多具有改造和破坏作用；克拉美丽断裂的形成对研究区的油气成藏具有控制作用。研究区油源主要来自于中二叠统平地泉组，成藏模式为近源侧向运移自生自储型，油气在背斜翼部岩性遮挡区和构造高部位成藏，构造运动产生的断裂和不整合面控制油气的平面分布；断裂、不整合面附近的二叠系平地泉组是油气勘探的有利区。关键词：克拉美丽断裂；不整合面；磷灰石裂变径迹；埋藏生烃史；构造油气藏；岩性油气藏；中新生代；帐篷沟地区；准噶尔盆地东部中图分类号：TE122；P618.13文献标志码：AMeso-Cenozoic tectonic events and their petroleum geological significancein Zhangpenggou area，eastern Junggar BasinNIE Lishang，MAJinghui，TANG Xiaofei，YANG Zhi，ZHANG Wanjin，LI Hongrui（College of Geology and Mining Engineering，Xinjiang University，Urumqi 830047，Xinjiang，China）Abstract：On the basis of field outcrops，drilling and seismic data，through the methods of regional unconformityidentification，apatite fission track age analysis and buried hydrocarbon generation history recovery，the main tec-82岩性油气藏第 35 卷第 5 期tonic events of Meso-Cenozoic in Zhangpenggou area in the eastern Junggar Basin and their effects on hydrocarbon accumulation were studied.The results show that：（1）There are four stages of regional unconformity in theMeso-Cenozoic era in Zhangpenggou area，namely，the unconformity between Jurassic Badaowan Formationand Triassic Xiaoquangou Formation（J1b/T2-3xq），the unconformity between Cretaceous Tugulu Group and Jura-ssic Shishugou Group（K1tg/J2-3sh），the unconformity between Neogene Shawan Formation and Cretaceous TuguluGroup（N1s/K1tg）and the unconformity between Quaternary and Neogene Shawan Formation（Q/N1s），whichrespectively correspond to four tectonic uplift events，namely，the Late Triassic to Early Jurassic compressionaluplift，Late Jurassic to Early Cretaceous compressional uplift，Late Cretaceous to Paleocene uplift and tilting，and Miocene to present continuous uplift and denudation.Each tectonic event has obvious regional tectonic background and geological response such as folds and faults.（2）The uplift of the Late Triassic to Early Jurassic inthe study area resulted in a decrease in the rate of hydrocarbon generation of the source rocks and the thermal evolu-tion of hydrocarbon.The fault generated by the Late Jurassic-Early Cretaceous compressional uplift event became aneffective channel for hydrocarbon transmission，which matched well with the hydrocarbon filling period，andwas a key structural event for hydrocarbon accumulation.Late Cretaceous to Paleocene uplift and tilting，andMiocene to present continuous uplift play a role in the reconstruction and destruction of later oil reservoirs.Theformation of Kelameili fault has a controlling effect on hydrocarbon accumulation in the study area.（3）The oilsource in the study area mainly comes from Middle Permian Pingdiquan Formation，and the reservoir accumulation model is near-source lateral migration self-generation and self-storage type.Hydrocarbon accmulated in lithologic shielding area and high structural parts of the anticline wing.The faults and unconformities generated bytectonic movement control the plane hydrocarbon distribution.The Permian Pingdiquan Formation near faultsand unconformities is a favorable area for hydrocarbon exploration.Key words：Kelameili fault；unconformity；apatite fission track；buried hydrocarbon generation history；structural reservoir；lithologic reservoir；Meso-Cenozoic；Zhangpenggou area；eastern Junggar Basin0引言帐篷沟地区位于准噶尔盆地东北部沙帐断褶带与石树沟凹陷相接处，北部与克拉美丽断裂带毗邻1-3，油气资源丰富，多口探井具有油气显示，勘探潜力较大4。诸多学者对该区石油地质条件和构造事件做了研究，石油地质条件方面，张志杰等5通过详细的岩石学、沉积相以及烃源岩参数分析，指出平地泉组为区域内最重要的烃源岩，并探讨了平地泉组烃源岩沉积环境演化及分布；黄林军等6指出帐篷沟地区油气成藏模式为自生自储，构造事件对油气保存至关重要；刘俊榜等7认为该地区油气藏的平面分布与中新生代构造事件产生的断裂相伴而生、关系密切。构造事件方面，李振华8通过锆石和磷灰石裂变径迹数据，识别出晚侏罗世早白垩世（16090 Ma）存在构造抬升事件；宋继叶等9通过实测磷灰石裂变径迹方法识别出晚三叠世早侏罗世（210180 Ma）、晚侏罗世早白垩世（16080 Ma）2 期构造抬升事件；Wu 等10通过分析地震剖面并结合磷灰石裂变径迹数据识别出 4 期构造抬升事件，分别发生在中三叠世早侏罗世（240180 Ma）、晚侏罗世或早白垩世（140 Ma）、晚白垩世古新世（10060 Ma）、始新世至今（380 Ma）。由于中新生代复杂的构造背景，加之使用资料和方法的不同，目前学术界对构造事件的划分还未达成统一认识。此外，学者们在准噶尔盆地东部地区的勘探研究工作主要集中在区域南部和中部，特别是南部博格达山前地带，对北部帐篷沟地区的研究相对薄弱，对该地区中新生代构造事件发生期次、年代仍存争论，决定油气成藏的关键性构造事件仍不清晰，中新生代多期构造事件在油气成藏、成藏后改造或破坏过程中的影响也尚未厘清。以地质、钻井和地震资料为基础，厘定准噶尔盆地东部帐篷沟地区区域性不整合面，并结合磷灰石裂变径迹数据，识别出关键构造抬升事件时期，弄清研究区在不同时期的构造变形特征与叠合演化过程，以期明确中新生代多期构造事件与油气成藏要素、成藏过程、早期油藏改造之间的关系，为该区下一步油气勘探提供科学依据。1地质概况准噶尔盆地位于中亚造山带南部，北邻西伯利亚板块，西邻哈萨克斯坦板块，南接塔里木板块，为典型大型叠合盆地，油气资源丰富11-12（图 1a）。研究区帐篷沟地区位于准噶尔盆地东北部，北接克拉美丽山，南邻沙奇凸起，整体呈北东向展布（图 1b）。聂礼尚等：准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义2023 年83自中生代以来，该区受多期构造运动影响，经历了复杂的演化过程11，13-14，古生界和中新生界从帐篷沟背斜核部至东西两翼地层逐渐年轻，呈近对称式分布，地层倾角中等平缓（图 1c）。图 1准噶尔盆地构造位置（a）、盆地东北部构造单元划分（b）（据文献 12 修改）及帐篷沟地区地质构造图（c）Fig.1Tectonic setting of Junggar Basin（a），structural units division in northeastern Junggar Basin（b）andgeological structure outline of Zhangpenggou area（c）帐篷沟地区古生代出露石炭系巴塔玛伊内山组（C2b），二叠系赤底组（P1c）和平地泉组（P2p），从实际勘探来看，平地泉组烃源岩厚度大、分布广，是区域内最重要的现实性烃源岩。中新生界自下而上为三叠系上仓房沟群（T1ch）、小泉沟群（T2-3xq），侏罗系八道湾组（J1b）、三工河组（J2s）、西山窑组（J2x）、石树沟群（J2-3sh），白垩系吐谷鲁群（K1tg），新近系沙湾组（N1s）以及第四系（Q）（图 2）。由于多期构造运动的影响，中新生代地层遭受了不同程度地强烈改造和剥蚀，白垩系以下地层发生强烈褶皱变形，以上地层构造变形强度相对减弱，但剥蚀程度很大15。研究区主要构造为近南北走向的断背斜构造，在中新生代挤压背景下形成，可分为早期东西向挤压和晚期南北向挤压2个阶段16-17。晩侏罗世，在克拉美丽断裂带脆性左行平移活动产生的东西向挤压应力下，早期近南北向褶皱形成；古近纪初，在克拉美丽断裂带脆性逆冲活动产生的南北向挤压应力的叠加下，现今的断背斜形成18。研究区最大规模的断裂为高角度的帐东断裂，断裂性质为逆冲断裂，是准噶尔盆地东北部重要的控凸构造。2构造事件2.1不整合面自中新生代以来，准噶尔盆地东部地区经历了复杂的构造变形，形成了多期不整合。根据帐篷沟地区的野外露头、地震和钻井资料识别出中新生代存在 4 期区域性不整合，分别为侏罗系八道湾组与三叠系小泉沟群不整合（J1b/T2-3xq）、白垩系吐谷鲁群与侏罗系石树沟群不整合（K1tg/J2-3sh）、新近系沙湾组与白垩系吐谷鲁群不整合（N1s/K1tg）、第四系与新近系沙湾组不整合（Q/N1s）。2.1.1野外露头研究区野外露头展示了第四系（Q）和新近系沙湾组（N1s）、白垩系吐谷鲁群（K1tg）和新近系沙湾组（N1s）、侏罗系八道湾组（J1b）和三叠系小泉沟群（T2-3xq）地层之间的野外不整合接触界面（图 3）。新近系沙湾组岩性主要为浅褐色、灰色砂岩、砾岩，与上覆第四系和下伏白垩系吐谷鲁群均呈角度不整合接触。侏罗系八道湾组主要岩性为黄色、灰色、代晚元 古BBACCA（a）（b）（c）（c）AA84岩性油气藏第 35 卷第 5 期图 2准噶尔盆地东部帐篷沟地区岩性地层综合柱状图（修改自卡拉麦里山幅，1965）Fig.2Stratigraphic column of Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin白色石英玛瑙砾岩、砂质泥岩夹砾岩及含铁砂岩，与下伏三叠系小泉沟群呈角度不整合接触。2.1.2测井剖面根据帐篷沟地区重点探井资料，分别建立南北向、东西向 2 条连井剖面，以反映不同年代地层的展布特征及不整合接触关系。南北向剖面（大 8 井石树 1 井大 2 井大 4井大 3 井）（图 4a）显示，帐篷沟地层整体具有北高南低的特征，发育 4 期不整合：二叠系、三叠系沉积厚度大，且由北向南地层厚度呈减小趋势，此时的沉积中心在北侧，下三叠统上仓房沟群与下伏图 3 准噶尔盆地东部帐篷沟地区野外露头不整合接触界面Fig.3Field unconformity contact interface in Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin二叠系呈角度不整合接触；侏罗系整体向北抬升，底界不整合在剖面上非常明显；南部大 2 井和大4 井钻遇中上侏罗统石树沟群，而北部石树 1井和大 6 井未钻遇该地层，石树沟群由于后期构造运动导致部分地区被部分剥蚀，与上覆白垩系地层呈角度不整合接触；南部大 8 井、石树 1 井钻遇下白垩统吐谷鲁群，北部大 2 井、大 4 井、大 3 井钻井结果均显示该地层缺失，地层尖灭点位于石树 1井与大 2 井之间，吐谷鲁群向北超覆尖灭，与上覆古近系呈角度不整合接触，古近系地层只在大 8 井有钻井显示，大 2 井、大 4 井、大 3 井新生代地层几乎全部缺失。东西向连井剖面（火南 5 井帐 6 井帐 5 井大 2 井大 7 井）（图 4b）显示，研究区内主要构造帐篷沟背斜对地层东西向分布具有控制作用，背斜核部构造高部位帐 5 井新生代遭遇强烈剥蚀，仅残留三叠系上仓房沟群，上覆地层均遭剥蚀；两翼地层向背斜核部方向被削蚀，远离背斜核部的火南 5井、大 7 井钻遇地层较全，沉积厚度大。帐东逆断裂是控制帐篷沟背斜的关键构造，使得帐篷沟断背斜构造具有前翼短、后翼长，前翼陡、后翼缓的特点。该剖面新生代的剥蚀情况与南北向连井剖面显示一致，地层不整合接触关系也具有一致性。2.1.3地震剖面从研究区北西南东向地震测线追踪中新生代地震地质层位，识别出 3 期区域不整合（图 5）。（1）TJ 不整合。三叠纪末侏罗纪初是准噶尔盆地东部地区一次重要构造运动时期，侏罗系底界八道湾组（J1b）超覆在中上三叠统小泉沟群（T2-3xq）之上，该不整合为发育在整个准噶尔盆地东部地区的区域性不整合（图 5b）。三叠纪末产生的南北向挤压应力导致接触面为高角度不整合接触。（2）JK 不整合。JK 不整合为整个准噶尔盆地发育的区域性不整合。侏罗纪末期，克拉美丽（a）第四系 Q/新近系沙湾组 N1s、新近系沙湾组 N1s/白垩系吐谷鲁群 K1tg；（b）侏罗系八道湾组 J1b/三叠系小泉沟群 T2-3xq。地层界新生界中生界古生界系侏罗系三叠系二叠系石炭系泥盆系统下统中上统中统下统中上统下统上统下统中统中统组沙湾组吐谷鲁群石树沟群西山窑组三工河组八道湾组小泉沟群上仓房沟群平地泉组赤底组巴塔玛依内山组卡拉麦里组厚度/m844076302112534954054351 1582 5352 000846岩性剖面分层岩性描述黄褐色底砾岩、黄色砂岩、泥质砂岩夹砾岩及砂质泥岩紫红色、褐黄色底砾岩、杂色泥岩、砂岩、泥质砂岩不均匀互层灰色、灰黑色泥岩、炭质页岩夹黄色砾岩、煤线及赤褐铁矿黄色、灰黄色砾岩、砂岩、泥质砂岩、泥岩、夹泥灰岩及赤铁矿黄色、灰色、白色石英玛瑙砾岩、砂质泥岩夹砾岩及含铁砂岩黄色砾岩、泥质粉砂岩、泥岩夹叠锥灰岩及薄层状褐铁矿紫红色砾岩、砂岩、泥质砂岩、泥岩不均匀互层、沿走向互相递变黃色砾岩、砂岩、泥岩、炭质泥岩夹生物碎屑泥灰岩、钙质砂岩紫红色、黄色砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩不均匀互层夹微粒状灰岩安山玢岩、流纹岩、凝灰角砾岩夹碳质页岩、煤线及粉砂岩、霏细岩、流纹斑岩灰色、灰白色、黄色砂岩、粉砂岩、长石质硬砂岩夹泥质粉砂岩及钙质砂岩、白色砾岩苍棕色砾岩、砂岩、泥岩第四系松散堆积：砂、砾石、碎石、亚砂土、盐渍化土白垩系第四系新近系上新统不整合构造旋回第四系松散堆积物泥岩泥质砂岩砂岩砂质泥岩炭质页岩砾岩煤层安山玢岩粉砂岩流纹岩 流纹斑岩凝灰角砾岩霏细岩 泥质粉砂岩C石英玛瑙岩（a）（b）聂礼尚等：准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义2023 年85图 4准噶尔盆地东部帐篷沟南北向（a）及东西向（b）连井剖面（剖面位置见图 1b）Fig.4NS well-tie profile（a）and WE well-tie profile（b）of Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin山再次抬升并在盆地内形成帐北断褶带，盆地东北部凹凸相间的“棋盘式”格局得到强化改造19-20。研究区进一步隆起使侏罗系遭受强烈剥蚀，白垩系吐谷鲁群（K1tg）不整合覆盖在侏罗系之上，低角度削截下伏侏罗系（图 5c）。白垩系在背斜核部缺失，底界不整合面后期发生了褶皱变形，指示更晚期的构石树 1大 2大 4大 3大 8GR/API50300200 m4 kmNK1tgJ2-3shJ2xJ1sJ1bT2-3xqT1chPPT1chT2-3xqJ1bJ1sJ2xJ2-3shGR/API50300GR/API50300Q帐 6大 2大 7火南 5GR/API50300200 m4 kmJ2xJ1sJ1bT2-3xqT1chPPT1chT2-3xqJ1bJ1sJ2xGR/API50300GR/API50300Q帐 5GR/API50300J2-3sh地层分界线断裂不整合砂质泥岩泥质粉砂岩泥岩粉砂质泥岩细砂岩中砂岩粉砂岩泥质砂岩凝灰质砂岩砾岩注：C.石炭系；P.二叠系；T1ch.三叠系上仓房沟群；T2-3xq.三叠系小泉沟组；J1b.侏罗系八道湾组；J1s.侏罗系三工河组；J2x.侏罗系西山窑组；J2-3sh.侏罗系石树沟群；K1tg.白垩系吐谷鲁群；N1s.新近系沙湾组。火山角砾岩砂砾岩白云质泥岩凝灰质泥岩安山岩玄武岩炭质页岩煤层GR/API50300（a）（b）86岩性油气藏第 35 卷第 5 期注：图（b），（c），（d）分别为图（a）中的 b，c，d 点的放大图。图 5准噶尔盆地东部帐篷沟地区地震解释剖面（剖面位置见图 1b）Fig.5Seismic interpretation sections of Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin造运动。（3）KN 不整合。白垩纪以来，克拉美丽山的活动强度大大减弱，对研究区的影响减弱。来自博格达的隆升和来自南部的挤压渐强，逐渐超过来自北部的挤压应力影响。白垩纪末期，在喜山运动的影响下，准噶尔盆地东部开始整体隆升并整体向西南方向掀斜，帐篷沟地区构造抬升作用有所加强，不整合构造行迹主要表现为新近系沙湾组地层对白垩统地层的削截（图 5d）。2.2磷灰石裂变径迹年龄调研准噶尔盆地东部帐篷沟周缘地区的磷灰石裂变径迹数据（表 1），发现样品岩性以砂岩为主，部分为花岗岩，另有少量的闪长岩、凝灰岩，测试矿物均为磷灰石；样品中值年龄为 197.041.6 Ma，所有样品的表观年龄都远小于其真实地质体的年龄，说明均经历了不同程度的退火作用，磷灰石径迹长度为 11.1014.60 m，标准差为 0.222.70 m，小于原始径迹长度 16.30 m，属于较短径迹，反映经历的退火作用较强。磷灰石裂变径迹年龄分布直方图显示年龄组具多峰分布特点，表明岩体经历了复杂的冷却隆升历史（图6）。2.3不整合面和构造事件匹配关系通过对区域不整合面的识别以及调研得到的磷灰石裂变径迹测年数据分析，识别出准噶尔盆地东北部自中生代以来存在 4 次构造隆升：晚三叠世早侏罗世、晚侏罗世早白垩世、晚白垩世古新世，中新世至现今。其中侏罗纪末期的隆升最为明显，构造隆升时期与测井、地震资料分析的区域不整合面匹配关系较好。（1）晚三叠世早侏罗世挤压隆升。三叠纪，准噶尔地块已经演化成刚性地块，并进入陆内盆地的统一沉积阶段。三叠纪末期，区域构造活动出现了一个高峰，在北北东南南西向的挤压应力背景之下，克拉美丽断裂带上盘向南产生脆性逆冲活动；北北东近南北向构造叠加改造早期的近北西北西西向构造，棋盘格状构造格局在准噶尔盆地东部地区基本形成，研究区地层整体抬升，隆升高处受到剥蚀，与侏罗系地层形成区域性不整合接触 24-25。大 4K1JTP2+3P2jC2vC1sC1vK1JTP2+3P2jC2vC1sC1vN1（a）01 0002 0003 000双程旅行时/ms帐东断裂dbc双程旅行时/ms600700800350400450500550（b）（c）（d）J1bK1J2xK1N1T2425道号2450247525003050道号30753100312531502500道号257526002625080160240320聂礼尚等：准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义2023 年87表 1准噶尔盆地东部帐篷沟周缘地区磷灰石裂变数据统计表（数据来源自文献 9-10，21-23）Table 1Apatite fission data of the surrounding areas of Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin（2）晚侏罗世早白垩世挤压隆升。早侏罗世中侏罗世，准噶尔盆地东部地区整体处于相对松弛伸展的区域构造背景之下，帐篷沟地区再次进入稳定沉降期，开始填平补齐式沉积，有机质在此时开始大量生烃。晚侏罗世，在东西向强烈挤压应力影响下，克拉美丽断裂带产生脆性左行平移活动，在盆地内形成帐北断褶带、北三台凸起和三台凸起。自此，山前西端统一凹陷的构造格局被改变1，14，26。研究区地层开始大范围隆升并长时期遭受剥蚀，晚侏罗世地层被剥蚀殆尽，使白垩系吐谷鲁群不整合覆盖在中侏罗统西山窑组之上。同时，样号JE14-35JE14-59JE14-60JE14-6203-4503-4603-47-2ZKU01aZKU02aZKU03aZKU05aZKU11aZKU12aS14S6S5S8S10S4S3S7S1S2D407-1D407-2D407-3D407-4D407-5来源文献 9文献 21文献 10文献 22文献 23海拔/m1 2058748749751 2241 1891 4756955564694194214451 5801 5381 4701 4081 328岩性花岗闪长岩凝灰质细砂岩闪长岩闪长玢岩花岗岩花岗岩花岗岩砂砾岩砂岩砂岩砂岩砂岩粉砂岩砾岩砂岩砾岩粉砂岩砂岩砂岩砂岩砂岩砂岩砂岩花岗岩花岗岩花岗岩花岗岩花岗岩n/个323520352424241528788699774110518583519227418172522242521自发径迹s/（105cm-1）19.0493.1843.6661.6201.9871.48316.01010.0316.89810.4254.3456.6553.8898.45612.8628.5359.5279.73214.3568.42012.74621.12712.4491.7312.4574.5841.4191.998NS4 7157762844913162011 4973318253 4561 6092 4097948614 1905721 9388647307382 873649577297293506288321诱发径迹i/（105cm-1）26.2163.7845.7452.3169.9807.71022.01016.7289.97513.4756.7998.4146.98012.41420.17412.71314.00514.23821.23911.54619.96039.38917.8224.7208.5869.7004.2576.025Ni6 4899224457021 5861 0452 0585521 1934 4672 5183 0461 4251 2646 5728522 8491 2641 0801 0124 4991 2108268101 0241 071864973标准玻璃的诱发径迹d/（105cm-1）10.76611.6159.48711.46313.54013.53013.52016.30017.00016.70016.50017.10016.9008.76011.27011.58010.5309.87011.79011.99010.9608.83012.2009.3409.4429.6939.5459.751Nd5 8645 8645 8645 8643 3723 3693 36614 47514 47514 47514 47514 4751 7522 2542 3162 1071 9742 3582 3982 1921 7662 44010 43810 43810 32210 43810 438P（2）099.7035.7085.0000.908.500.3400000.03000.060.0100.010.0300.66099.814.146.899.172.1中值年龄（1）/Ma158.010.0197.013.0123.012.0162.012.043.24.741.64.7150.619.8149.314.5191.014.1141.57.8186.811.2131.38.7102.86.7123.53.4135.010.0121.54.5112.96.8139.39.9148.49.3117.33.779.66.7158.016.066.05.052.04.061.05.060.04.062.04.0组合年龄（1）/Ma158.08.0197.013.0123.011.0162.012.0171.015.5128.69.8154.38.5169.46.5138.66.2177.27.3123.96.766.05.052.04.061.05.060.04.062.04.0L/m13.502.4013.902.1014.601.8013.402.1012.300.2212.800.2613.000.2311.2112.9411.5911.5311.8511.9111.1011.6011.2012.1012.6012.5011.3012.602.2012.802.7011.702.4011.902.6011.202.60N/条135100566961606210212311777104注：n 为样品颗粒数；N 为测量径迹条数；s，i，d分别为自发径迹、诱发径迹和标准玻璃的诱发径迹密度；Ns，Ni，Nd分别为自发径迹数、诱发径迹数和标准玻璃的诱发径迹数；P（2）为 N=1时2的概率；L 为裂变径迹长度。图 6准噶尔盆地东部帐篷沟地区磷灰石裂变径迹年龄直方图Fig.6Apatite fission track age histogram of Zhangpenggou area，eastern Junggar Basin年龄/Ma中新世现今持续隆升（Q/N1s 不整合）晚白垩世古新世隆升掀斜（N1s/K1tg 不整合）晚侏罗世早白垩世挤压隆升（K1tg/J2-3sh 不整合）晚三叠世早侏罗世挤压隆升（J1b/T2-3xq 不整合）88岩性油气藏第 35 卷第 5 期中二叠世晚三叠世帐北断裂带形成的褶皱和断裂幅度进一步变大，准噶尔盆地东部地区棋盘格状构造格局进一步强化并最终定型。此后，先期形成的断裂、褶皱构造经此次运动后基本停止活动。（3）晚白垩世古新世隆升掀斜。白垩纪，研究区的构造运动相比侏罗纪已经大幅减弱，沉降中心向西迁移，准噶尔盆地东部整体处于抬升剥蚀阶段。一方面，克拉美丽山和博格达山的活动仍然持续，但强度已明显变弱；另一方面博格达的隆升和来自南部的挤压逐渐增强，来自南部的挤压应力影响逐渐超过来自北部挤压应力的影响。早白垩世，准噶尔盆地东部地形呈东南高、西北低，吐谷鲁群沉积局限于区域西北部，为席状展布的一套河流及洪积平原沉积，湖盆水体总体处于快速萎缩状态。晚白垩纪，由于板块的碰撞，准噶尔盆地东部地区开始整体隆升并向西南方向掀斜，帐篷沟地层整体抬升剥蚀，上白垩统被剥蚀殆尽。（4）中新世至现今持续隆升剥蚀。中新世以来，区域构造应力较白垩世发生了明显的变化，东北与西北方向的作用力减弱，源自南部新特提斯构造域的挤压应力在准噶尔盆地东部地区的构造演化影响中明显占优势，此时构造活动集中于南侧。南缘表现为强烈的逆冲断裂作用，该地区也进一步向南西南方向掀斜。北部克拉美丽山一带成为前缘隆起，使得北区的一部分地区构造运动以差异升降为主26。帐篷沟表现为地层持续地整体抬升，新生代大部分地层被剥蚀。3构造事件与油气成藏3.1埋藏生烃史准噶尔盆地东部帐篷沟地区埋藏史恢复所需基础地质数据来源于新疆油田，包括分层数据、地层厚度及岩性数据；中新生代埋藏史剥蚀量计算采用声波时差法，通过趋势法确定二叠系、三叠系、侏罗系的剥蚀厚度；古地温梯度参考帐篷沟邻区五彩湾地区，并结合已有的对准噶尔盆地东部地区古地温场的研究成果27-29，得到二叠系至今的地温梯度。基于上述数据及基础地质资料，运用BasinMod盆地模拟软件对研究区典型井进行盆地埋藏史、成熟史一维模拟分析，得到典型井的埋藏生烃史曲线图。二叠纪以来，帐篷沟地区处于稳定的大型陆内坳陷演化阶段，构造活动弱，在辫状河三角洲-湖泊沉积环境下，区域地层整体沉降，持续接受碎屑沉积，中二叠统平地泉组发育的油页岩、泥岩，成为研究区最重要的烃源岩。单井热演化史（图 7）显示：三叠纪中期帐篷沟地区油气进入生烃门限，此时烃源岩成熟度较低，油气尚未大量生成；三叠纪末克拉美丽造山带向盆地逆冲，帐篷沟地区隆升剥蚀，生烃过程发生停滞4；早中侏罗世，研究区在伸展构造背景之下再次进入稳定沉降期，此时地层达到最大埋深，二叠系烃源岩开始大量生烃，进入主力生烃期；晚侏罗世，帐篷沟地区受到稳定的近东西向挤压应力，南北向断背斜构造初步形成，研究区遭到不同程度的抬升，之上被白垩系地层不整合覆盖，此阶段抬升剥蚀使二叠系烃源岩埋藏变浅，地层冷却，温度降低，生烃速率逐渐下降为零。整体而言，帐篷沟地区烃源岩的生烃过程受构造作用的控制，早期演化程度达到生烃门限，后期随构造事件的发生，地层抬升，生烃速率减缓或停滞，属于早生晚滞型成烃演化模式。图 7准噶尔盆地东部帐篷沟地区石树 1 井中新生代埋藏生烃史Fig.7Meso-Cenozoic buried hydrocarbon generationhistory of well Shishu-1 in Zhangpenggou area，easternJunggar Basin3.2构造事件对油气成藏的影响钻井揭露的研究区烃源岩为上石炭统巴塔玛依内山组和中二叠统平地泉组，其中，赋存于中二叠统平地泉组的油页岩、云质灰岩、泥岩及灰质泥岩是该区最重要的烃源岩。已有多口探井在平地泉组有油气显示，且该套烃源岩有机质类型好、丰度高，也是区内最重要的现实性烃源岩，为研究区提供了充足的油气来源。油气在三叠世中期开始生烃，并在侏罗纪中期达到生烃高峰，晚侏罗世在东西向挤压应力之下圈闭形成，断层活动强烈，油气沿复杂的断裂-不整合输导体系在构造高部位成藏，原油的形成呈近源成藏的特点，成藏模式为近源侧向运移自生自储型5-8（图 8）。残余海盆二叠纪挤压凹陷三叠纪挤压调整侏罗纪隆升掀斜白垩纪隆升剥蚀古近纪新近纪地球动力学作用年龄/Ma地层白垩系侏罗系中上三叠统下三叠统二叠系Ro=0.5%Ro=0.7%2502001501005001234埋深/km低成熟度 Ro为 0.5%0.7%中成熟度 Ro为 0.7%1.0%聂礼尚等：准噶尔盆地东部帐篷沟地区中新生代构造事件及其油气地质意义2023 年89图 8准噶尔盆地东部帐篷沟地区二叠系平地泉组