柴达木盆地构造单元划分研究现状

2016-06-15韩天恒

地下水 2016年1期

关键词：柴达木盆地

韩天恒，苏　秦

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069)

柴达木盆地构造单元划分研究现状

韩天恒，苏秦

(西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室，陕西西安 710069)

[摘要]通过划分盆地构造单元可以明确现今构造的隆坳格局及盆地各构造单元分布特征，对油气勘探具有重要的指导意义。在研究柴达木盆地油气田分布特征的基础上，总结前人对柴达木盆地构造单元划分的依据及方案，发现将生油岩与油气圈闭相联系，将构造低点与高点相结合来划分柴达木盆地的构造单元，可以加强二级构造单元与油气田分布特征的联系，更能明确烃源岩、油气圈闭及其运移聚集模式，从而更有利于指导油气勘探。

[关键词]构造单元划分；油气分布特征；柴达木盆地

构造单元的划分是盆地沉积特征及构造演化分析、油气成藏模式研究、富集区带预测等油气勘探部署工作的基础和前提。该项研究工作综合性强，涉及到构造地质学、沉积学、石油地质学等学科。由于盆地构造格局是控制油气运聚成藏的关键因素，因此其在含油气盆地分析中具有重要的地质理论意义及勘探指导意义，简单、合理的划分方案有利于正确认识油气的形成和分布规律，明确油气勘探目标从而更好开展勘探部署。

1柴达木盆地构造单元划分主要依据

前人对柴达木盆地构造分区依据虽各有侧重，略有分歧，但是主要依据有以下几点。

1.1基岩岩性、分布范围及基底起伏

1.1.1基岩岩性及分布范围

由于基岩是形成不同构造区块的物质基础，当盆地处于挤压应力状态时，不同区块将会发生形变，其基底的岩性组合和展布特征会影响盆地内构造区块的形变和沉降速率。目前对于柴达木盆地基岩岩性和基底结构的认识仍众说纷纭，但可以确定的是基底纵、横向分布不均一，不同地区基岩岩性分布特征差异较大，具有明显的分区性，并且其分界线清晰明朗[1]。

1.1.2基底起伏特征

由于基底的起伏形态将直接影响其上覆岩层沉积建造的发育及厚度的变化，因此其可作为一级构造单元划分的重要依据。在一级构造单元内，根据基底起伏特征的差异性，一级构造单元内的高低起伏状态又可将其分为多个二级构造单元。柴达木盆地基底隆坳形态及分布规律基本上可以概括为：西部、中央基底埋深深，坳陷范围广；东部、四周基底埋深浅，坳陷范围小。

1.2断裂特征及构造样式

1.2.1断裂分布及发育程度

控制盆地内部隆-坳相间构造格局的重要因素就是断裂性质和级别大小。由于断裂的发育往往影响着断层两盘地层沉积模式和构造变形及演化，因而区域性深大断裂往往可以作为划分一级构造单元的依据。在此基础上，次一级的断裂可以作为划分二级构造单元的依据。

柴达木盆地断裂分布特征具有明显的分区分带性，界限较为清晰，在平面上表现为南北分带、东西分区的构造格局。柴达木盆地的断裂构造主要发育在盆地的边缘和内部，由北向南成排成带排列，断裂发育特征为南北两侧较中间强烈复杂，西部较东部强烈复杂，表现出明显的分带性，断裂发育的区域一般靠近造山带。基底断裂按照走向可以分为两种，分别是北西向和北东东向断裂，其中北西向断裂被北东东向断裂分割成三块，依据此可将柴达木盆地分为西部、中部和东部三块。

由于西区受到强烈的南北向挤压，断裂极其发育，构造变形强烈，西区南北两侧较中间坳陷断裂密集复杂。东区具有明显的三分性特点，东区的中间区域构造变形强烈，断裂发育密集，南北边缘则变形较弱，断裂不发育。而在柴北缘地区，盆地中的横向和斜向大断裂可以作为东西分区的重要分界线。

1.2.2构造样式

在挤压应力的作用下，基底岩性和形态相似的区块发育的构造样式成因基本一致，因此构造样式在平面上的分布特征也就具有一定的规律性[2]。与断裂分布特征相似，柴达木盆地构造样式及分布特征也具有明显的分区性。基于以上两点，构造样式可以作为构造单元划分的有力依据。

柴达木盆地内部构造样式类型多，主要包括挤压、走滑、伸展三种类型，在剖面上组合成各种构造样式。根据构造样式的分布规律，柴达木盆地构造样式西多东少，以甘森-小柴旦一线为界，划分为东西两区。西区构造样式由北向南主要有：逆冲叠瓦构造、基底卷入-盖层滑脱褶皱、背冲构造(走滑构造、纵弯褶皱)、盖层滑脱褶皱、山前冲断构造。东区构造样式类型较少，由北向南主要有：山前冲断构造(伸展构造)、纵弯褶皱、山前冲断构造。

1.3盆地演化特征

柴达木盆地早-中侏罗世为断陷盆地，沉积中心主要位于盆地东部及北部祁连山前，东部和北部沉积厚度大，西部沉积厚度较小，并有层位缺失；第三纪演变为挤压盆地，虽然岩层在整个盆地内广泛沉积，但西部厚度巨大，北部和东部沉积厚度较小，沉积中心和沉降中心迁移到西部；到了第四系盆地的沉积中心及沉降中心又迁移至盆地东部。总的来说，从早古生代到第四纪，盆地的沉积沉降中心迁移方向主要是由东向西再向东。这些特征是一级单元划分的依据。在此基础上，同样的，第三系、第四系的地层厚度和沉积中心的差异可以作为西部茫崖坳陷、东部三湖坳陷内部二级构造单元划分的依据。盆地演化过程中沉降幅度的差异，为二级单元的划分提供了依据。

在盆地演化的过程中，由于所处沉积环境差异较大，其上覆地层的厚度大小、沉积物粒度大小、沉降幅度强弱也有着较明显的反映。一般来讲，正向构造单元较负向构造单元位于水体较浅处，沉积厚度小、沉积物颗粒粗。因此，沉积地层厚度与粒度大小也可作为构造单元划分的一个依据[3]。

1.4重磁特征

1.4.1重力特征

柴达木盆地的布格重力场强度变化平缓，大体呈西高东低缓慢变化的斜坡带，在盆地内清晰横贯两条重力异常梯度带，走向大致为北西-北西西向。一条位于鱼卡-小柴旦东-爱利克斯伦村西连线及附近范围内；另一条位于甘森-乌图美仁-格尔木-诺木洪连线及附近范围内。在两条重力异常梯度带沿线分布高、低重力异常区域，均为北西-北西西向，且成团块状或长条状分布。沿阿拉尔-一里沟-一里坪-小柴旦-爱利克斯伦村-怀头他拉一线，重力异常值西北高，东南低，可根据重力异常将其划分为西北区块和东南区块。

1.4.2磁场特征

由于磁异常主要反映盆地磁性基底的分布及埋深情况，因此磁异常的分布常和基底的分布特征相似。由于宏观的磁异常是盆地磁性基底起伏的总体反映，因此不同时期基底变质岩的展布方向常可用磁异常条带的展布方向代替[4]。

柴达木盆地内部为低值磁异常，变化较为平缓；边缘及山区为较强-强磁异常和线性异常。反映了零星的磁性物体引起的磁场微弱，深部及基底轮廓清晰，磁场特征稳定明显，盆地内部与周边山体磁异常为一个整体。与基岩分布特征相似，柴达木盆地的磁异常特征也具有明显的分区分带性。以乌图美仁-大柴旦一线为界，可将盆地分为东、西两个磁异常区。东部地区由南向北磁异常特征为高、低、高，因此分为南部、中部及北部。以牛鼻子梁-一里坪为界，西部地区可分为低磁异常的柴西南地区和高磁异常的柴西北地区。盆地南、北两带主要以牛鼻子梁-一里坪-察尔-巴隆一线为分界线。南北两带，磁异常条带走向不同；而西部磁场形态为平缓降低的弧型；东部则呈团块状。

重磁异常均说明盆地的东西部具有不同的基底。重磁场显示盆地内部及边缘都被深断裂切割和封闭，沿断裂分布有大量岩浆岩及火山岩。因此，布格重力异常和磁异常均可作为构造单元划分的依据，两者相互补充，互为佐证。

2柴达木盆地构造单元划分方案

前人对这方面的研究，由于其侧重点不尽相同，划分依据略有差别。因此，在柴达木盆地的研究中，出现了多种构造单元的划分方案。在这些划分方案中，对于一级构造单元的划分基本一致，对二级及以下的构造单元划分就千差万别，各有千秋。

和钟铧等(2002)根据基底性质、基底起伏、断裂活动、构造特征及构造发展史将柴达木盆地划分为昆北断阶地、中央坳陷、北部块断带三个一级构造单元。其中北部块断带包括赛昆断陷、马海-大红沟凸起、鱼卡断陷和德令哈凹陷四个二级构造单元。中央坳陷分为牛鼻子梁斜坡带、大风山凸起、茫崖凹陷带、阿尔金斜坡带和三湖-达布逊凹陷带五个二级构造单元。昆北断阶地包括尕斯断陷带、东柴山斜坡、塔尔丁断阶带、格尔木斜坡带、诺木洪凸起带五个二级构造单元[5]。

金和海(2002)根据重磁特征、断裂带分布、沉积盖层、断裂与坳陷分布格局对柴达木盆地东部进行了构造分区。主要分为东昆仑山岩浆隆起区、柴东坳陷区、宗务隆山隆起区三个一级构造单元。其中柴东坳陷区又可分为霍布逊坳陷带、锡铁山-牦牛山隆起带、德令哈坳陷带三个二级构造单元[6]。

戴俊生等(2003)依据基底性质和起伏、地层展布、构造变形强度、盆地演化特征、断裂和山脉的分割性及含油气系统的分布对柴达木盆地进行了划分。将其分为四个一级构造单元，21个二级单元。其中，一级构造单元分别是：北部块断带、茫崖坳陷、德令哈坳陷、三湖坳陷[7]。茫崖坳陷包括一里坪凹陷、大风山构造带、油北凹陷、油泉子构造带、英雄岭凹陷、尕斯凹陷、祁北构造带。

曹代勇等(2007)在煤田构造特点分析的基础上，结合柴北缘基底特征、侏罗系沉积特征、柴北缘主干断裂系统、及含煤岩系展布特征分析，建立柴北缘煤田构造单元划分方案。柴达木盆地构造带和祁连山构造带为一级构造单元，其中柴达木盆地构造带可分为南祁连断褶带、北部块断带和中央坳陷区三个二级构造单元，又将柴北缘分为三个三级构造单元，分别是：西部、中部和东部构造分区[8]，具体的划分方案见表1。

张吉光等(2010)根据重磁力场特点、断裂规模和展布、基岩出露与基底起伏、沉积岩厚度变化(主要勘探目的层的分布)可以对大多数的沉积盆地进行构造单元的划分[9]。

杨超等(2012)依据油气分布特点和沉积中心的迁移规律、基岩特征、重磁特征和构造特征，提出了一种新的划分方法。主要分为：祁南逆冲带、一里坪拗陷、昆北逆冲带、德令哈拗陷、欧龙布鲁克隆起、三湖拗陷。综合上述划分依据，以甘森-小柴旦一线为界，又将柴达木盆地进行东西分区，再依据区内特征，分别对西区和东区进行三分[10]。

表1　柴北缘及其邻区构造单元划分表

3柴达木盆地构造分区与油气分布关系

目前盆地内已发现的主要油气田和含油气构造均分布在三个生烃凹陷及其周围[11]。柴西地区和柴北缘是柴达木盆地的主力产油气区，东部三湖地区是盆地主力生气区。

第三系生油中心分布在英雄岭一带，在柴西地区古近系、新近系发现尕斯库勒、狮子沟、花土沟、游园沟、跃进二号、跃东、砂西、油砂山、乌南、七个泉、红柳泉、咸水泉、尖顶山、南翼山、油泉子、开特米里克等一系列油气田。侏罗系生油凹陷中心位于冷湖-南八仙一带，在柴北缘的侏罗系、古近系、新近系发现了冷湖三、四、五号、鱼卡油田及南八仙、马海气田。这些油气田成排成带沿构造带展布，分布不均，都分布于该区西部。第四系生气凹陷分布在三湖一带，油气聚集有利区主要位于鸭湖-台吉乃尔-伊克雅乌汝和台南-涩北1号-涩北2号-驼峰山-盐湖这两个含油气构造带[12]。

现今比较流行的柴达木盆地构造单元划分方案中，基本上是将盆地划分成三块，分别是西部坳陷区，北部块断带和东部坳陷区。这三个区带正好与柴达木盆地三大主力产油气区及三套主力烃源岩范围相对应。但是盆地中已发现的主要含油气区分布极为不均衡，这些含油气构造带主要分布在冷湖构造带、茫崖凹陷带和三湖-达布逊凹陷带这三个二级构造单元中，其他二级构造单元中没有或者很少有油气显示，与前人划分的二级构造单元对应关系不明显。

4结语

前人一般都是依据基岩岩性及分布特征，基底起伏，断裂特征及构造样式，盆地演化特征，重磁特征这几个方面对柴达木盆地进行构造单元的划分。在这些划分方案中二级构造单元与含油气构造带没有很明显的对应关系，而且之前的划分方案只是平面上的划分，没有考虑纵向上各层系的划分。基于这一点，可以考虑将盆地构造低点和高点相结合来划分构造单元，在构造等深图的基础上对各层系进行划分，系统的认识生储盖岩系低-高构造格局与油气藏的关系。在前人一级构造单元划分的基础上，先确定盆地目的层系构造最深处，以构造最深区域为基础点向周缘找到构造的相对低点，这些相对低点的连线就是两个带的分界线。这样低处的烃源岩与高处的构造圈闭相联系，就组成了一个二级构造单元。这种划分方法更能清晰的分析生油岩与油气藏的关系，明确其运移聚集模式，从而更有利于制定清晰的勘探目标，提高油气产能。

参考文献

[1]马庆佑，吕海涛，蒋华山，等.塔里木盆地台盆区构造单元划分方案[J].海相油气地质.2015，20(1)：1-9.

[2]刘凡瑀，陈红汉，唐大卿，等.塔里木盆地中-新生界构造单元划分[J].地质科技情报.2012，31(3)：24-30.

[3]杨海波，陈磊，孔玉华，等.准噶尔盆地构造单元划分新方案[J].新疆石油地质.2004，25(6)：686-688.

[4]任新成.准噶尔盆地乌伦古坳陷中生代构造单元划分[J].油气地球物理.2008，6(4)：38-41.

[5]和钟铧，刘招君，郭巍，等.柴达木北缘中生代盆地的成因类型及构造沉积演化[J].吉林大学学报(地球科学版).2002，32(4)：333-339.

[6]金和海.柴东盆地重磁场特征及构造单元划分[J].铀矿地质.2002，18(6)：371-378.

[7]戴俊生，叶兴树，汤良杰，等.柴达木盆地构造分区及其油气远景[J].地质科学.2003，38(3)：413-424.

[8]曹代勇，占文锋，刘天绩，等.柴达木盆地北缘构造分区与煤系赋存特征[J].大地构造与成矿学.2007，31(3)：322-327.

[9]张吉光，王英武.沉积盆地构造单元划分与命名规范化讨论[J].石油实验地质.2010,32(4)：309-318.

[10]杨超，陈清华，任来义，等.柴达木盆地构造单元划分[J].西南石油大学学报(自然科学版).2012，34(1)：25-32.

[11]党玉琪,熊继辉,刘震,等.柴达木盆地油气成藏的主控因素[J].石油与天然气地质.2004，25(6)：614-619.