吴　　滔，陈　　明，马德胜，符宏斌，曾禹人，莫春虎

WUTao1，CHENMing2，MADe-Sheng1，FUHong-Bin1，ZENGYu-Ren1，MOChun-Hu1

（1.贵州省地质调查院，贵阳550005；2.中国地质调查局成都地质调查中心，成都610081）

（1.Geological Survey of Guizhou Province，Guiyang 550005，China；2.Chengdu Center of China Geological Survey，Chengdu 610081，China）

北羌塘沙土湾湖鼻状构造的发现及油气地质意义

吴滔1，陈明2，马德胜1，符宏斌1，曾禹人1，莫春虎1

WUTao1，CHENMing2，MADe-Sheng1，FUHong-Bin1，ZENGYu-Ren1，MOChun-Hu1

（1.贵州省地质调查院，贵阳550005；2.中国地质调查局成都地质调查中心，成都610081）

（1.Geological Survey of Guizhou Province，Guiyang 550005，China；2.Chengdu Center of China Geological Survey，Chengdu 610081，China）

北羌塘光明湖区块是羌塘盆地最有油气资源勘探潜力的地区之一。2012年在该地区进行1∶5万石油地质调查过程中，于沙土湾湖一带发现一大型鼻状构造，控制面积达305 km2。组成沙土湾湖鼻状构造地表出露的地层为白龙冰河组，岩层在边界断层走滑作用力下，发生了扭曲，形成了这个向北北东倾伏、南南西抬起的大型鼻状构造。构造解析认为，该构造形成定型于燕山运动晚期，与盆地布曲组主力烃源岩排烃期同步，十分有利于该地区油气的聚集。综合评价认为，沙土湾湖鼻状构造具有良好的油气地质条件和构造保存条件，该构造的发现，对于确定光明湖地区为有利的油气勘探目标具有重要意义。

鼻状构造；油气；沙土湾湖；光明湖区块；北羌塘地区

鼻状构造又称褶皱鼻、背斜鼻，是在缓倾斜的单斜构造上出现的一端倾伏而另一端不闭合、形似鼻状的短轴状背斜。由于它能指示油气运移和聚集的方向，并能形成岩性圈闭或复合型圈闭，因此在油气构造圈闭中具有重要而特殊的意义，从而在油气调查过程中备受石油地质工作者的关注。2012年，笔者在北羌塘光明湖区块进行1∶5万石油地质测量时，于沙土湾湖一带发现了一大型鼻状构造，该鼻状构造的发现，对于确定该地区油气的有利勘探目标具有重要意义。

1　地质概况

羌塘盆地位于青藏高原中北部，夹于冈底斯-念青唐古拉板块与可可西里-巴颜喀拉板块之间，地处特提斯构造域巨型油气富集带中，面积18.5× 104km2，中生代是一个在前奥陶纪结晶基底和古生代褶皱基底之上发育起来的叠合盆地［1-3］。据重、磁资料，羌塘盆地内可划分出北羌塘坳陷、中部隆起带、南羌塘坳陷三个呈近东西向展布的二级构造单元，各二级构造单元的内部还存在一系列呈多方向展布的次级凸起和凹陷，控制了盆地内沉积物（盖层）的局部区域分布［1］，研究区即位于北羌塘坳陷内吐波错次级凹陷的西南侧与玛尔果茶卡次级凸起过渡的斜坡地带（图1）。

研究区内地表出露的中生代油气地层主要为上侏罗统索瓦组（J3s）及上侏罗-下白垩统白龙冰河组（J3K1b），其中索瓦组为一套碳酸盐岩台地相的灰色中层状泥晶灰岩夹少量泥灰岩和泥晶生物屑灰岩沉积物，地层厚度大于490 m。

图1　羌塘盆地基底构造单元划分［1］Fig.1 Tectonic units subdivision ofbasement in Qiangtangbasin

白龙冰河组整合于索瓦组之上，为一套海湾相的碳酸盐岩夹少量黏土岩沉积，地层厚度大于3720 m。根据其岩石组合特征，可细分为三段：一段（J3K1b1）下部主要为一套灰色薄-中层状泥晶灰岩与泥晶生物屑灰岩→泥灰岩→钙质黏土岩构成的旋回式韵律组合；上部为泥晶生物屑灰岩→泥晶灰岩→泥灰岩的韵律层，厚度大于1085 m。二段（J3K1b2）底部以泥晶藻粘结灰岩为主，夹有亮晶砾砂屑灰岩和泥晶灰岩；中部主要以泥晶含核形石灰岩为主，夹有亮-泥鲕粒灰岩、泥晶藻迹灰岩和泥晶灰岩；顶部以泥-粉晶砂屑灰岩为主，夹有泥晶灰岩和生物屑灰岩，地层厚度大于1419 m。三段（J3K1b3）以大套的泥晶灰岩为主，夹少量泥灰岩、亮-泥晶砂屑灰岩、含生物屑灰岩、核形石灰岩、藻迹灰岩，地层厚度大于1216 m。本次工作，笔者等人在白龙冰河组三段中采集到了大量的双壳、腕足、腹足、菊石及海胆化石，样品送中国科学院南京地质古生物研究所，其中双壳经文世宣先生鉴定，以中晚侏罗世的若兰折转蛤Eligmus rollandi Doucille、条纹弓海螂Ceratomya striata（J.Sowerby）、若兰折转蛤Eligmus rollandiDoucille、青海笋海螂Pholadomya qinghaiensisWen、同心弓海螂Ceratomya cocentrica（J.Sowerby）、拟弓海螂Ceratomyopsis sp.等为主；腕足经许汉奎先生鉴定，绝大多数为中-晚侏罗世中有疹的小嘴贝类、穿孔贝类腕足化石；腹足经潘华璋先生鉴定，为中晚侏罗世的理氏坛螺（比较种）Ampullinacf.rigauxi Cossmann及横肋螺类（未定种）zygypleuridssp.；海胆及菊石经陈挺恩先生鉴定，菊石见有布罗束肋旋菊石（比较种）Virgatosphinctescf.broiliiUhlig、布兰弗菊石（未定种）Blanfordicerassp.、路瑞尔氏拟沟旋菊石（比较种）Aulacosphinctoidescf.lorioli（Zittel）、束肋旋菊石（未定种）Virgatosphinctessp.？沟旋菊石（未定种）Aulacosphinctessp.、库阿尼菊石（未定种）Cuyanicerassp.？美皱菊石（未定种）Calliptychocerassp，时代定为晚侏罗世提通期，同时认为顶部可能跨早白垩世贝利亚斯期至凡兰吟期；海胆为白垩纪早期的巨海胆（未定种）Macraitessp.、多毒海胆（未定种）Pliotoxastessp.？小盾角海胆（未定种）？Goniopygus sp.？臀型海胆（未定种）？Pygaulussp.。上述古生物鉴定结果说明，区内白龙冰河组应为一套跨晚侏罗一早白垩世的海相沉积。

区内中生代海相地层被古近系始新统陆相的康托组（E2k）、唢呐湖组（E2s）及第四系（Q）不整合覆盖。康托组（E2k）为一套河流相的灰褐、褐红色薄-中层状砂砾岩沉积，地层厚度大于124 m。唢呐湖组（E2s）为一套湖泊相的膏灰岩，底部发育一套灰白色含砾钙质黏土岩及亮晶砾砂屑灰岩与下伏地层不整合接触，地层厚度大于161m。第四系（Q）为现代冲洪积、湖积砂砾土松散堆积物，厚度大于10m（图2）。

研究区内构造线总体呈北西西方向展布，地层的分布具有南老北新，变形强度具南强北弱的特点。以南侧F1-F3断层为界，两侧构造形态具有较大的差别。边界F1-F3断层是区内地表识别出规模最大的一组断层，该组断层呈北东东方向展布，发育有宽3～60 m不等的断层破碎带，带内见有大量无定向棱角状的断层角砾岩，指示断层较强的引张特征；这些断层断面均高角度倾向北北西，两侧地层的新老关系也反映该组断层正断层特征；并于剖面及平面上，构成了半地堑式掀斜断块状。从其旁侧地层牵引现象及构造组合形态上分析，该组断层还经历过右行走滑及左行走滑过程，说明该组断层具多期活动现象。通过对研究区详细的构造解剖，其先后经历过右行走滑→张性下滑→左行走滑过程，以右行走滑和张性下滑表现得最为明显。

在F1断层以南地区，地层的构造线总体呈北东方向展布，出露地层相对较老，变形特征以断裂发育，褶皱作用不明显为特征。而于F3断层以北的广大地区，出露地层相对较新，以发育有一个北北东向大型鼻状构造（即沙土湾湖鼻状背斜）为特征，同时还见有北西西向和北东两个方向的褶皱；该地区断裂构造也较发育，分别见有北东、北西和近东西向三组方向断层，并具有较明显的分布规律，具有东西分段、南北分带的特征（图2）。

2　沙土湾湖鼻状背斜

通过本次详细的地表地质填图，发现地表组成沙土湾湖鼻状背斜的地层为白龙冰河组三段。在该段地层中，出露有一套厚约80 m的灰色中薄层状含核形石泥晶灰岩，岩石抗风化较强，地貌呈明显的陡坎状，以含有核形石和上下泥晶灰岩区别，并在全区分布稳定，呈现较好的标志层作用（图2中的粗线），本次工作即以此为标志层填制出沙土湾湖鼻状背斜于地表的平面构造形态。从图2可见，背斜轴迹呈北北东16°方向展布，向北北东方向倾伏，出露面积大于305 km2，背斜西侧地层趋势产状为330°∠15°，东侧地层趋势产状为30°∠10°，赤平投影后见轴面产状109°∠85°，枢纽产状20∠10，翼间角167°，属直立倾伏舒缓褶皱。沙土湾湖鼻状背斜边缘不平整，东翼较为复杂，北北东倾伏方向有向东扭曲之趋势；背斜倾伏方向被古近系始新统康托组（E2k）及唢呐湖组（E2s）不整合覆盖，说明其形成并定型于燕山运动晚期。

沙土湾湖鼻状背斜受F3断层限制明显，分布于F3断层以北地区，说明其形成演化与F1-F3断层的形成及发展息息相关，成因与F3断层右行走滑有关。构造解析认为，该鼻状构造经历了6期构造演化阶段，与研究区所位于的羌塘中生代盆地的裂陷→闭合→后期高原隆升相吻合（图3）：

图2　北羌塘沙土湾地区地质图Fig.2 Geological map ofShatuwan area in Qiangtangbasin

（1）A期：晚三叠世-早白垩，受盆地南侧的班公湖-怒江一带地壳拉张破裂，盆地裂陷，中生代海相沉积物中，包含了多套生、储、盖组合，为研究区成油地质条件打下坚实的物质基础。

（2）B期：早白垩世，随着盆地关闭，在近南北向的挤压应力场下，形成了区内北西西向总体构造线，以及北西西向Z1、Z2直立水平开阔-舒缓褶皱。

（3）C期：在持续的近南北向挤压应力场下，应力发生调整，主应力方向由B期由南向北挤压转变为南西西向北东东的侧向挤压，形成F1-F3右行走滑断层。受其影响，F3断层南北两侧的地层发生扭曲，派生了北北东向沙土湾湖鼻状背斜，以及F3断层南侧的Z3向斜；沙土湾湖鼻状背斜对前期Z1、Z2褶皱产生叠加及改造，使后者轴迹于平面上产生弧形扭曲。在递进变形作用下，于F3断层北侧、沙土湾湖鼻状背斜西翼派生了北东向F4-F8逆冲右行走滑断层，该组断层明显受到F3断层的限制；同时还于沙土湾湖鼻状背斜东翼、F8断层前缘，形成北东向的Z4等水平舒缓褶皱，其改造了沙土湾湖鼻状背斜，造成了其东翼复杂化。

（4）D期：晚白垩世，区内产生了一次应力松弛，形成了近南北向的引张，先期北东东向F1-F3断层引张下滑，于断层破碎带内新生了大量无定向棱角状的断层角砾岩，F1-F3断层在剖面和平面上，形成半地堑式掀斜断块状组合样式。随着D期构造活动的结束，结束了燕山运动期构造旋回。

（5）E期：进入喜马拉雅运动期后，受高原隆升近南北向挤压应力场影响，高原产生一些断陷和压陷盆地，沉积了始新统康托组和唢呐湖组陆相地层，掩盖了沙土湾湖鼻状背斜北北东倾伏端。该期活动，具有明显的多期次幕式活动特征，后期使始新统地层产生褶皱，形成了北西西向的Z5、Z6直立水平舒缓褶皱，其对沙土湾湖鼻状背斜产生了改造，造成了沙土湾湖鼻状背斜北北东倾伏端向东的扭曲。

图3　沙土湾湖鼻状构造形成演化示意图Fig.3 Schematic diagramofformation and evolution ofthe nosingstructure in the Shatuwan Lake area

（6）F期：之后，在强大的近南北向挤压应力场下，盆地发生剪裂，于盆地中形成了一系列北东、北西向“X”形剪裂断层；在研究区东南角就发育有一条北东向区域断层（图1），该断层在区内追踪了北东东向F1-F3断层，造成了F1-F3断层不同程度的左行走滑。受其影响，先后于沙土湾湖鼻状背斜东侧派生了北西向F9-F17逆冲左行走滑断层，平面上，该组断层与F1-3断层构成了完美的“入”字型走滑构造样式，并明显切割了前期北东向F4-F8断层；同时，还于沙土湾湖鼻状背斜的北侧，新生了近东西向F18、F19左行走滑断层，其中F18断层还切割了始新统地层，从而构成了现今的构造面貌。

3　沙土湾湖鼻状背斜油气地质条件

羌塘盆地具有较好的石油地质条件，晚三叠世-早白垩纪海相地层中发育有多套生、储、盖组合，其内烃源岩厚度大、分布广、类型好，生烃量特巨大［1-6］，盆地由下向上可划分出上三叠统肖茶卡组-下侏罗统曲色组、下侏罗统曲色组-中侏罗统雀莫错组、中侏罗统布曲组-中侏罗统夏里组、中侏罗统夏里组-上侏罗统索瓦组、上侏罗统索瓦组-下白垩统雪山组5套生储盖组合，其内中侏罗统布曲组-夏里组组合由于烃源岩厚度大，有机质丰度高，类型好，热演化程度以成熟-高成熟为主，而且生储盖层配置较好，分布稳定，综合评定为盆地最有利的生储盖组合［1］。地表组成沙土湾湖鼻状背斜地层属白龙冰河组三段，沉积时代跨晚侏罗一早白垩世，说明组成沙土湾湖鼻状背斜中生代油气地层地表出露的时代较新，除上侏罗统索瓦组-下白垩统雪山组油气组合有一定剥蚀外，盆地中其它4套生储盖组合均保存完整。

研究区所位于的北羌塘光明湖区块，经成都地矿所2004-2010年完成的《青藏高原油气资源战略选区调查与评价》，评价为盆地最有油气资源勘探潜力的地区之一［1］。为研究该区白龙冰河组的油气地质条件，笔者等人对地表出露的中生代含油气地层进行了部分样品控制（未逐层控制），经中国石油勘探开发研究院地质实验中心分析，采用1995年中石油青藏项目经理部赵政璋等制定的羌塘盆地生油指标及储集层分类评价标准对其进行了综合评价后认为，①白龙冰河组内发育有厚达729.79 m的碳酸岩类烃源岩，机质丰度为0.12%～1.2%，平均0.5%，干酪根类型属以Ⅱ1型为主，部分为Ⅰ型，其中509.1 m的泥晶灰岩、泥灰岩，机质丰度为0.32%～1.21%，平均0.64%，干酪根类型属Ⅰ、Ⅱ1型，达到好烃源岩，其它少数为中等-较差烃源岩；另还有62.85 m黏土岩有机质丰度为0.92%，干酪根类型属Ⅱ1型，达到中等烃源岩。②白龙冰河组发育有642 m泥-亮晶颗粒灰岩储集层，孔隙度为0.7%～7.5%，平均为2.55%，渗透率为0.04～5.4 md，平均1.14 md，孔隙类型总体属微-细孔细喉型，储集岩孔洞类型以粒间溶孔和粒内溶孔为主（图4），少量的铸模孔，偶见晶间溶孔，普遍发育宽10～150μm的线状和枝杈状微裂缝。③白龙冰河组泥灰岩、泥晶灰岩压力封盖层累计厚度达2838 m，同时，还存在有151 m的黏土岩盖层。

本次地表样品分析结果表明，组成沙土湾湖鼻状背斜的白龙冰河组不乏生烃条件，同时，盆地内的肖茶卡组、布曲组、夏里组、索瓦组4套主力烃源层［1，3，7-9］还深埋于地下，生油条件十分优越。组成沙土湾湖鼻状背斜的白龙冰河组碳酸盐岩储集岩，其孔隙度及渗透率相对较小，储集性能总体较差，但局部出露的个别岩性段有一定的储集性能力，如白龙冰河组二段中见有一层厚约0.5 m的亮泥晶含生物屑藻鲕灰岩，孔隙度为6.9%，渗透率为5.4 md，白龙冰河组三段中见有一层厚约2.18 m的亮泥晶含生物屑藻鲕灰岩，孔隙度为7.5%，渗透率为3.91 md，均达到II类储集岩，且储集岩普遍发育微裂缝，十分有利于油气运移和储集；同时，区内深部还存在有侏罗系布曲组及索瓦组碳酸盐岩储集层和上三叠统肖茶卡组的碎屑岩等优质储集层［1，3］。组成沙土湾湖鼻状背斜的白龙冰河组具有较厚的泥灰岩、泥晶灰岩压力封盖层，此外，从研究区周围出露的石膏露头推测，研究区地下可能存在多层优质石膏盖层，深埋于地下的布曲组有厚度为27.9～40m的石膏层，夏里组有30.78 m的石膏层［1］。由此说明，组成沙土湾湖鼻状背斜的中生代油气地层具有较好的生储盖油气地质条件。

4　沙土湾湖鼻状背斜发现的油气地质意义

由上所述，研究区中生代油气系统保存完整，具有较好的生储盖油气地质条件，因此，决定研究区是否具备有利勘探目标区条件的关键所在，是区内是否存在有效的圈闭构造条件。由于鼻状构造中常有可能会形成沉积成因的岩性圈闭或者构造成因的复合型圈闭，常会被视为勘探有利靶区而备受观注。因此，沙土湾湖鼻状背斜的发现，说明研究区有可能是北羌塘盆地又一个有利油气勘探目标区，证据如下：

（1）油气的运移、聚集的方向和范围受沉积盆地构造形态影响很大，烃源岩生成的油气在地层温度、压力和水的驱动作用下，随断层、不整合面和连通的砂体等运移通道，由高势区向低势区运移［10-13］。通常，鼻状构造的脊线是油气运移的主要指向，这已在多个生油盆地得到验证，位于我国东部泌阳的中新生代富含油气小型断陷盆地中，就发育有一系列的鼻状构造，通过勘探证明，这些鼻状构造的脊线附近均具有较好的油气显示，而在鼻状构造的槽线位置，油气贫乏，甚至无油气显示，油气受到盆地内沟梁相间的鼻状构造脊线和断阶带断层控制［14-15］。沙土湾湖鼻状背斜的脊线及两翼流体势低，有利于油气的径向或侧向运移，是有利的油气运移通道。因此，沙土湾湖鼻状背斜的发现，指明了研究区油气运移的方向，大大的缩小了光明湖地区油气勘探范围。

图4　白龙冰河组储集岩扫描电镜照片Fig.4 SEMphotos ofBailongbinghe formation reservoir

（2）研究区位于吐波错次级凹陷中心向玛尔果茶卡次级凸起过渡的斜坡地带，通常认为凹陷中心就是生油中心，沙土湾湖鼻状背斜的鼻梁自玛尔果茶卡次级凸起边坡向北侧吐波错次级凹陷中心延伸，倾伏方向指向凹陷生油中心，这种构造位置十分有利于凹陷中心向凸起边坡油气的聚集，因为沙土湾湖鼻状背斜的脊线可为吐波错次级凹陷中心生成的油气运移奠定良好的基础。

（3）前人研究认为，研究区所位于的北羌塘地区肖茶卡组在早侏罗世末期进入生油门限，中侏罗世早期进入生油高峰阶段，侏罗世末期进入凝析气、湿气阶段，现今处于干气阶段；雀莫错组在晚侏罗世中期进入生油门限，中晚期进入生油高峰，现今处于凝析气、湿气阶段；布曲组和夏里组地层在晚侏罗世中期进入生油门限，晚侏罗世晚期进入生油高峰，现今一直处于该阶段；索瓦组在晚侏罗世末期进入生油门限，于新近系再次埋藏，处于生油高峰，现今一直处于该阶段［1，7-9］。沙土湾湖鼻状背斜形成并定型于燕山晚期，这恰好是盆地内主力烃源层布曲组和夏里组烃源层生油高峰期，生烃期与圈闭形成期正好同步，十分有利于油气的聚集。

（4）研究区沙土湾湖鼻状背斜受断层破坏程度不大，次级断裂规模较小；同时该地区还具有多期褶皱作用，不同方向的褶皱对沙土湾湖鼻状背斜脊线的叠加改造，形成了一系列的构造高地，有利于形成背斜圈闭；同时，鼻状构造上倾方向被F3断层截切，阻止了油气向上倾方向的运移，有利于形成复合型圈闭；多期构造活动，产生的微裂隙，还增强储集层连通性和储集空间。由此综合认为，沙土湾湖鼻状背斜控制范围可形成不同类型的油气藏。

综上所述，研究区位于的光明湖区块具有较好的生储盖油气地质条件，沙土湾湖鼻状背斜的发现，对该地区构造演化分析，以及油气勘探方向均有重要意义，同时该鼻状背斜具有多期叠加褶皱特征，形成有多个构造高地，其内叠加的Z2背斜控制范围，是区内油气聚集的最有利范围，如果配以必要的深部地质工作，有望在该地区出现一个新的局面。

本文是在《羌塘盆地光明湖区块1∶5万石油地质填图》项目成果下编写的，参加工作的还有郭海、攀洪富、龙胜清、白培荣、黄建国、李月森；成文过程中，得到审稿专家悉心指导，谨表谢意。

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Discovery and petroleum geological significance of Shatuwan Lake nosing structure in the Northern Qiangtang Basin.Geology and Mineral Resources of South China，2016，32（3）：265-271.

Wu T，Chen M，Ma D S，Fu H B，Zeng Y R and Mo C H.

Guangming Lake section is one with the most potential for petroleum exploration in northern Qiangtang Basin.In the process of 1:50000 petroleum geology investigation in Guangming Lake section in 2012，we found a large nosingstructure with control area up to305 km2at Shatuwan Lake area.The youngest stratum that composes Shatuwan nosing structure is Bailongbinghe Formation.The Shatuwan Lake nosing structure which is leaning to the NNE direction was formed in distorting effect of boundary fault strike slip force.Structural analysis indicated that this large nosingstructure formed in the Late Yanshan movement，the same time with the hydrocarbon expulsion of Buqu Formation hydrocarbon source rock，is very beneficial to petroleum accumulation in this region. Comprehensive evaluation of the view that the Sand Bay Lake nosing structure has good oil and gas geological conditions and structure preserving condition，the discovery of the structure and to determine the bright lake area for the favorable targets for oil and gas exploration is of great significance.In summary，the Shatuwan nosing structure has great petroleum geological and preservation conditions.The discovery of this structure points out the direction of whether petroleum resources migration and accumulation exist in Guangming Lake section and indicates that it is a favorable petroleumexploration target in QiangtangBasin.

oil and gas；Shatuwan Lake area；nosing structure；the block of Guangming Lake；Northern Qiangtang

中图分类法：TE111A

1007-3701（2016）03-265-07

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.03.009

2016-01-22；

2016-04-25.

中国地质调查局项目“羌塘盆地重点区块地质-地球物理调查与井位论证”（编号：1212011221109，1212011221110）.

吴滔（1972—），男，工程师，石油地质专业，E-mail：765155615@qq.com.