柴達木盆地西部地區構造分區及構造演化研究進展

吳萌萌 ，岳禎奇 ，孟子圓 ，王婉君 ，張津寧

（1.西北大學地質學系大陸動力學國家重點實驗室，陜西西安 710069；2.中國石油長慶油田分公司第十一采油廠，陜西西安 710000；3.中國石油大港油田，天津 300280）

柴達木盆地位于青藏高原東北部，周邊被阿爾金斷裂帶、祁連山構造帶和東昆侖構造帶三大主要構造帶所圍限，為我國中新生代大型疊合盆地。自新生代以來，在昆侖山逆沖推覆和阿爾金斷裂左旋走滑的共同作用下，柴達木盆地西部地區（以下簡稱柴西地區）形成了多期、多旋回的復雜構造格局。合理劃分柴西地區的構造單元，并在此基礎上研究該地區的沉積構造演化，對于揭示柴西地區油氣藏聚集及分布規律，進而指導油氣勘探具有重要意義。

1 構造單元的劃分原則

構造單元的命名包括名稱的地理屬性和構造屬性，地理屬性即表示該構造單元大致的地理位置，構造屬性則表示該構造單元具備的構造特征[1]。其中構造單元在縱向上按照規模大小可劃分為三個等級，即一級構造、二級構造和三級構造，前人（張國良等，2001）對此也進行了一些研究，并對相應的等級明確提出了定義（見表1）。其中一級構造是盆地最高一級的構造，都是由于盆地基底起伏而形成；二級構造則是從一級構造中分化出來的次級單元；三級構造是盆地發育的小型構造包括背斜、向斜、斷層按一定規律成群或成帶展布，這些群和帶通稱為三級構造，油氣的區域性運聚受控于三級構造。依據各級構造單元的定義，可將構造單元橫向上整體劃分為正向構造和負向構造，其中正向構造包括一級隆起、二級凸起和三級構造帶，負向構造包括一級坳陷、二級凹陷和三級洼陷。

2 構造單元的劃分依據及劃分方案

2.1 劃分依據

合理劃分盆地構造單元能夠清楚認識該區內部基本構造特征，明確基礎地質認識，對建立該區合理的油氣成藏格架，預測有利區帶有著重要意義。前人提出了多種構造單元劃分依據，主要有以下幾點。

2.1.1 基底特征與巖性分布 盆地基底巖性及形態上的差異直接控制著后期沉積物的分布方式，并且與盆內的構造形變有直接關系。由于基底結構的不同以及構造活動的差異性造成盆地沉積沉降時的速率不同，成為劃分一級構造單元的重要因素[2]。

柴西地區沉積面積大，基底整體埋深較深，表現為中間低、周緣高的特點。依據柴西地區巖性的分布范圍，可將西區基巖自北向南劃分為柴西北、中部以及柴西南三個區域。其中，柴西北區基底以古生代淺-未變質巖和元古界變質巖為主，中部地區以古生代末淺變質巖為主，西南地區以海西期花崗巖、古生代變質巖和元古界變質巖為主（見圖1）。

2.1.2 斷裂特征 盆內和盆緣的基底深大斷裂控制形成盆地坳-隆相間格局及區域構造格架，除深大斷裂外的次級斷裂也可作為劃分次級構造單元的重要依據。不同規模的斷裂成為劃分不同級別構造單元的依據。

柴西地區基底主要存在兩組大斷裂，分別為西南部的昆侖山北緣斷裂和西北部的阿爾金南緣斷裂。這些邊界斷裂深切基底，規模大，切穿地層多，成為分割盆地一級構造單元的重要依據。在這些控制性斷裂的作用下，盆內主要發育昆北斷裂、阿拉爾斷裂、XI號斷裂、英北斷裂、坪東斷裂、紅柳泉斷裂、鄂東斷裂等一系列二級主干斷裂。江波[3]（2005）認為昆北斷裂為喜山運動作用下形成的山前壓扭性逆沖斷裂，阿爾金斷裂為上新世末以來強烈活動的左行走滑斷裂；而XI號斷裂、英北斷裂為早第三紀以來控制盆地構造沉降的控盆斷裂。這些二級斷裂成為柴西地區二級構造單元劃分的重要因素。柴達木盆地斷裂在平面表現出南北分帶、東西分區的特征，而柴西地區受多期構造活動影響，斷裂特征較為復雜，在平面上也表現出明顯的分帶性，呈現出一定的規律，為二級構造單元的劃分提供依據。

2.1.3 構造樣式 盆地內在同一時期或同一應力背景下產生具有類似成因的構造組合、構造樣式的平面展布也為構造分區的劃分提供了依據。自喜山運動以來，柴西地區經歷多期構造變形，形成多種類型的構造樣式。毛治國等[4]（2005）依據基底卷入程度將柴西地區的構造樣式劃分為基地卷入型和蓋層滑脫型。根據其變形特征將基底卷入型構造樣式進一步劃分為沖斷構造、扭動構造、沖起構造、生長背斜和伸展構造；將蓋層滑脫型構造樣式劃分為滑脫背斜和生長背斜。柴西地區構造特征以斷裂構造和褶皺構造為主，構造樣式復雜，由于相似基底受到區域應力作用時，發育成因性質相似的構造類型，在平面展布上具有一定的規律性，成為劃分構造分區的重要因素[5，6]。

表1 含油氣盆地構造單元分級綜合表（據張國良等，2001修改）

圖1 柴西地區基巖巖性分布圖

2.1.4 沉積中心遷移規律 早侏羅世至中侏羅世期間，柴達木盆地為處于拉伸環境下的伸展斷陷-坳陷盆地，沉積、沉降中心整體由西往東遷移，從晚侏羅世至白堊紀，盆地從擠壓坳陷階段發展至擠壓隆升階段，此時盆地的沉積、沉降中心位于柴北緣及阿爾金山前，沉積厚度大；自第三紀以來，盆地進入整體擠壓坳陷階段；在第四紀期間發生擠壓反轉，古近紀時期盆地沉積主體位于柴西地區，新近系至第四系的沉積主體則遷移至柴東。第三系、第四系的沉積厚度、沉積中心和沉降中心的遷移變化及沉降幅度差異為柴西地區及柴東地區二級構造單元劃分提供了重要依據[7，8]。

2.2 劃分方案

江波[3]（2005）依據柴西地區的基底性質及第三系構造特征，結合隆坳分布特點，將柴西地區劃分出三個一級構造單元，分別為昆北斷階、茫崖坳陷和大風山低隆起。其中，昆北斷階可進一步劃分為鐵木里克凸起、切克里克凹陷、阿拉爾背斜帶、烏南綠草灘背斜帶、東柴山段背斜以及紅柳泉、躍進一號背斜帶六個二級構造單元；茫崖坳陷劃分為七個泉斷鼻帶、紅獅凹陷、獅子溝油砂山背斜帶、干柴溝紅溝子斷鼻帶、英雄嶺凹陷、茫崖背斜帶、黃石凸起、油泉子背斜帶、油墩子背斜帶、南翼山背斜帶共十個二級構造單元；大風山低隆起劃分為小梁山凹陷、堿山背斜帶、尖頂山背斜帶、大風山背斜帶四個二級構造單元。

李文龍[9]（2012）依據柴西地區基地起伏與巖性特征、基底斷裂特征、蓋層沉積物特征、構造樣式的分布將柴西地區構造單元劃分為昆北斷隆、柴西坳陷兩個一級構造單元及十三個二級構造單元。其中，昆北斷隆可進一步劃分為鐵木里克斷階帶、七個泉-油砂山斷展背斜帶、東柴山構造帶、黃石-紅盤鼻狀構造帶；柴西坳陷可劃分出三個亞一級構造單元，分別為：茫崖凹陷、大風山鼻凸和一里坪凹陷，其中將茫崖凹陷劃分為獅子溝-小沙坪構造帶、干柴溝-落燕山雁列背斜帶、咸水泉-油墩子雁列構造帶、斧頭山-彎梁背沖背斜帶、南翼山-堿石山雁列背斜帶五個二級構造單元；將大風山鼻凸劃分出月牙山-大風山背斜帶和東坪-堿山背斜帶兩個二級構造單元；將一里坪凹陷劃分為紅三旱三號-四號斷展背斜帶和鄂博梁I號-II號逆沖疊瓦構造帶兩個二級構造單元。

3 構造演化研究現狀

徐鳳銀等[8]（2006）研究認為柴達木盆地中、新生代構造演化分為四個階段，分別為早侏羅世至中侏羅世的伸展斷陷-坳陷階段，盆地整體上以伸展構造背景下的坳陷為主要特征；晚侏羅世至早白堊世，盆地以擠壓坳陷為主，到晚白堊世進入擠壓隆升階段；自古新世至中新世早期，盆地整體表現為擠壓坳陷，受局部斷裂影響，柴西地區局部處于走滑拉分的弱斷陷階段；中新世晚期至第四紀，盆地以擠壓反轉為主要特征。

吳光大等[10]（2006）綜合分析盆地各時期沉積及構造特征，結合區域構造演化史，利用現代大地構造理論將盆地中、新生代沉積構造演化分為五個階段，即早侏羅世至中侏羅世盆地處于伸展斷陷階段；晚侏羅世至白堊紀盆地受到擠壓發生反轉；古近紀時期發展為弱斷陷；新近紀時期，自中新世至上新世早期盆地處于坳陷階段，上新世晚期至全新世盆地再次受到擠壓產生反轉。

王桂宏等[11]（2006）研究認為受早期喜馬拉雅運動的影響，在阿爾金斷裂、北昆侖斷裂和柴北緣斷裂的共同作用下，盆地形成三個沉積、沉降中心，中喜馬拉雅運動開始后，盆地整體轉變為坳陷，此時沉積中心與沉降中心趨于一致，第四紀的盆地受控于晚喜馬拉雅運動的走滑斷裂，盆地屬于單型盆地。

4 存在問題

經過大量文獻調研，發現眾多學者對盆地進行構造單元劃分時多依據盆地基底性質、斷裂特征及盆地沉積演化特征。項目組實際工作中發現，在盆地構造演化的背景及控制下，將主力烴源巖層的構造低部位與構造高部位相結合進行構造單元的劃分，更能加強源巖與已發現油藏分布的相關性，明確油氣運聚模式，從而更清晰預測有利區帶。