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摘 要：在前人研究基础上，据新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面等资料，对南缘主要复式背斜开展构造解释。将南缘复式背斜类型进行划分，对复式背斜下部成藏组合成藏特点进行分析与探讨，认识如下：①准噶尔盆地南缘复式背斜可划分为继承型、走滑型、反转型、三重叠置型和隐伏型;②继承型复式圈闭发育于构造位移较小的第二排（高泉背斜）及第三排背斜带（呼图壁背斜）中;走滑型发育于天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，包括安集海背斜、独山子背斜及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等;反转型（东湾背斜）位于山前近EW向展布的第一排背斜带和第二排背斜带之间;三重叠置型复式背斜位于第二排背斜带（霍-玛-吐）;隐伏型复式背斜位于山前第一排背斜带冲断带的下盘;③下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）在不同类型复式背斜中具不同成藏特点，位于四棵树凹陷的继承型复式背斜（高泉背斜）以燕山期圈闭的后期强化为主，主要聚集了早期生成的液态烃。四棵树凹陷走滑型复式圈闭及独山子、独南等走滑型复式圈闭以液态烃为主;位于第三排背斜带的呼图壁继承型复式背斜以晚期捕获周缘高成熟烃源岩排出的气态烃为主，位于第一排背斜带及第二排背斜带之间的东湾反转型复式背斜和位于第二排背斜带的霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁三重叠置型复式背斜以气态烃为主;位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜于燕山期形成，预测以液态烃为主;④ 液态烃分布受到复式背斜捕获油气时周缘烃源岩的演化程度控制。其中，燕山期背斜区域更有利于早期烃类的捕获，可能为含油构造，隐伏型复式背斜很可能为最有潜力的含油构造。建议以寻找大-中型油田为主要目标，加快四棵树凹陷继承型及走滑型复式背斜的解析和钻探工作;以寻找大型天然气田为目标，加快安集海走滑型复式背斜、霍玛吐三重叠置型复式背斜的钻探工作;以寻找大型油田为目标，尽快组织第一排背斜带逆冲带下盘隐伏型复式背斜识别和解析的地震攻关，为未来上钻做好准备。
关键词：断层相关褶皱;背斜带;复式背斜;挤压和冲断;滑脱;走滑;成藏特征
2018年，在高泉构造带富油区部署高探1井，高探1井产量大、压力高、试产稳。2019年1月6日，对高探1井清水河组5 768～5 775 m井段采用13 mm 油嘴试油，日产油1 213 m3，日产气32.17×104 m3，采产量高、能量充足。截至 2019 年 2 月 19 日，高探1井4 mm 油嘴日产油194 m3，日产气7×104 m3，油压为 88.25 MPa，累计产油超过 1×104 m3 [1-2]。高探1井的重大突破，揭开了南缘下部成藏组合油气勘探的序幕。准噶尔南缘自南向北发育3个构造带[3-6]，背斜圈闭为南缘油气勘探主要目标。前人对南缘整体构造特征及单个背斜构造或构造带进行大量构造解析研究[3，5-16]，对深化南缘背斜特征认识和油气勘探发挥了积极作用。由于南缘存在冲断、推覆、滑脱和反冲多种力学机制，导致不同层系背斜在高点和形态等方面出现差异，形成不同类型复式背斜。本文从下部组合油气勘探角度，在重新处理二维和三维及新采集的二維和三维地震剖面解释的基础上，按不同层系构造高点关系及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜类型进行了划分，初步探讨了各类复式背斜圈闭下部组合成藏特点，为高效开展下部组合油气勘探提供指导和参考。
1 油气地质概况
准噶尔盆地南缘前陆盆地为再生前陆盆地，准南构造的形成与北天山造山带演化紧密相联，准南前陆冲断带经历了二叠纪前陆盆地、三叠—古近纪陆内拗陷及新近—第四纪再生前陆盆地3期构造演化阶段[1]。受天山挤压作用，地表发育6排近EW向延伸的构造带（图1）[3] 。
准噶尔盆地南缘油气资源潜力巨大，主要发育 5套烃源岩： 二叠系芦草沟组、红雁池组为低成熟-成熟的腐泥型-混合型的最好-较好烃源岩;上三叠统为成熟的腐植型较差烃源岩（目前尚未发现源于此层的油气）;下侏罗统八道湾组、三工河组及中侏罗统西山窑组灰、灰黑色泥岩、碳质泥岩及煤岩为南缘最主要的腐植型烃源岩;下白垩统吐谷鲁群烃源岩有机质丰度低，类型较好， 多属腐泥型-混合型。因成熟烃源岩限于凹陷中心，潜力不大。渐新统安集海河组烃源岩处于未熟-低成熟阶段[17]。纵向上发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系安集海河组5套烃源岩。其中，侏罗系、白垩系和古近系安集海河组3套烃源岩已得到证实[18-27]，尤其是侏罗系烃源岩厚度大、分布广（图2），为南缘主要生烃层系[2]。准噶尔盆地南缘在垂向上存在3个成藏组合[17]，上部成藏组合指中新统沙湾组和塔西河组构成的储盖组合;中部成藏组合指由上白垩统和古近系构成的储盖组合;下部成藏组合指由侏罗系和下白垩统构成的储盖组合（图3）。
2008年之前，为中、上部成藏组合勘探阶段，准噶尔盆地南缘共钻258口井（含1960年代前的210口地面浅井），中、上部组合共钻48井， 发现独山子和玛河等一批“小而肥”的高效油气田，总计探明石油储量2 719.5×104 t和天然气储量329.6×104 m3。 2008年后，为下部组合探索阶段，钻探4口井未获突破，包括高泉1（2003年，工程技术制约，未钻揭下组合规模砂体）、西湖1（2010年，目标不落实，钻遇规模储层，见良好油气显示，圈闭低部位）、独山1（2011年，二维资料部署，目标不落实，头屯河组见良好显示，工程原因无法试油）和大丰1（2012年，钻遇规模储层，见大段连续油气显示，工程报废）。钻探证实南缘发育规模有效储层，在有效圈闭范围内油气充满度高，油气源充足。
准噶尔盆地南缘发育多个大型复式背斜，下部成藏组合发育规模性侏罗系和下白垩统储层[28]，是大型油气田赋存的有利场所。2019年1月6日高探1井在白垩系清水河组试油获得重大突破，标志着南缘下部成藏组合具巨大勘探潜力。 2 南缘复式背斜圈闭类型研究方法和 资料基础
2.1 理论基础
断裂作用与褶皱作用间存在密切关系，褶皱多起源于下伏断层倾角变化，如断层转折褶皱或断层滑动量向褶皱位移的逐渐传替（如断层传播褶皱和断层滑脱褶皱），为此断层转折褶皱、断层传播褶皱和断层滑脱褶皱等成因类型的几何学和运动学模型得到长足发展[29]。断层形态与褶皱形态之间的几何学关系及断层滑动与褶皱发育的运动学模型逐渐被建立起来[30-35]，这种定量关系为前陆褶皱-冲断带构造解释和正演与反演模拟技术中平衡剖面方法的重要基础。
2.2 复式背斜圈闭解释方法
准噶尔盆地南缘存在冲断、推覆、滑脱和反冲多种力学机制，且存在多期活动。主要构造变形特征为层间滑脱与楔形构造，浅层断层传播褶皱，中深层断层转折褶皱和楔形反冲构造垂向叠置，这些相互叠置的圈闭均受各自独立的断层作用控制。由于冲断构造受正冲和反冲位移量的相互转换控制，垂向上相互叠置的构造圈闭高点上下发生偏移，走向上各楔形体内部构造高点相互分异[5]。背斜相关褶皱理论在南缘背斜圈闭解释过程中具基础理论指导作用，具体解释方法包括构造几何分析、构造数值模拟、正演平衡剖面技术和反演平衡剖面技术、三维构造建模等[3，29]。
本文在前人构造解析研究成果基础上，据新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面等资料，以构造几何解析方法和平衡剖面恢复技术为主，考虑运动学特征，对南缘主要复式背斜开展构造解释。在此基础上，据复式背斜不同层系构造高点间关系，及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜类型进行划分。几何解析方法是对构造变形进行几何解析，定量或半定量地确定断层与地层变形的形态，确定构造几何变形样式。按断层相关褶皱几何模型，地层与断层几何形态间存在的对应关系，据地震剖面中获取的几何参数合理推测未知的几何参数。利用地震反射剖面特征选取合适的几何模型，帮助限定地震影像品质较差区域的构造几何形态[3]。在构造几何学解析基础上，利用平衡剖面恢复技术，制作构造地质演化剖面，对构造解释结果进行检验和校正[29]，提高构造解释结果的可靠性。
2.3 資料基础
本文采用自2010年以来新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面。新采集的地震剖面包括二维3 840 km和三维1 020 km2;重新处理的地震剖面包括二维2 640 km，三维658 km2。准噶尔盆地南缘构造复杂，变速成图技术和提高地震资料处理解释的可靠性是一个重要的攻关方向[36-37]。经长期探索，地震资料处理的精度不断提高，图4展示了NY201101K地震剖面重新处理前后效果对比，重新处理后的剖面与老资料相比（图4上、下），地层结构更清楚。新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面为构造几何解析和背斜圈闭地震地质解释奠定了坚实的资料基础。
3 准噶尔盆地南缘复式背斜类型划分
准噶尔盆地南缘复式背斜主要分布于前渊褶皱带第二排和第三排背斜带上。据不同层系背斜形态组合关系可分为继承型、走滑型、反转型和三重叠置型。南缘冲断带还存在一类深部背斜，隐伏于第一排背斜带之下，本文统称为隐伏型背斜。前渊斜坡带还发育地层-岩性非构造圈闭，也是准噶尔南缘前陆凹陷的一个重要圈闭类型（图5）。本文聚焦于背斜圈闭，对前渊斜坡带地层-岩性圈闭不做讨论。需说明的是，对复式背斜类型进行讨论时，限于篇幅，本文仅展示了高泉继承型复式圈闭的构造解释图和构造演化剖面图，其它类型复式圈闭仅展示构造解释图，但均有构造演化剖面作为支撑。
3.1 继承型复式背斜
该类背斜包括高泉背斜、呼图壁背斜和呼西背斜等，典型特点为深浅层构造高点一致，落实最容易。图6和图7分别为高泉背斜和呼图壁背斜的地震地质解释剖面图，由图可见，高泉背斜和呼图壁背斜深、浅层的圈闭构造高点一致。图8为高泉背斜形成演化示意图，高泉构造带具“两期叠加、双层构造”特征。深层为中生代压扭走滑构造，浅层为新生代滑脱冲断构造。在早白垩世吐谷鲁群沉积前，发育燕山期压扭走滑背斜雏形（图8下）;古近纪紫泥泉子组沉积前，构造形态未发生明显变化（图8中）;新近纪以来，喜马拉雅运动进入主要活动期[7]，在燕山期古构造背景下，形成新生代滑脱冲断构造（图8上），喜马拉雅运动约在晚更新世末进入平静期[38]，形成高泉背斜现今构造形态（图6）。
呼图壁背斜位于第三排背斜带上，高泉背斜位于四棵树凹陷南缘，前人对其所处背斜带未进行过划分。从构造位置看，其靠近凹陷南缘冲断带，若将托斯台背斜归为第一排背斜带，则高泉背斜可归为第二排背斜带。呼图壁背斜和高泉背斜位于不同背斜带上，二者属继承型复式圈闭。从构造缩短量和位移量平衡角度进行成因解释：①发育于天山内部的台阶状逆断层在向盆地扩展过程中形成多个滑脱面和断坡，断层位移在断坡位置引发褶皱变形，从而形成NS向背斜带成排分布的构造格局[7]。位于第三排背斜带上的背斜，处于位移和变形前端，喜山期3个期次构造运动至位移和变形前端，位移和变形量大大减弱。如金钩河-安集海河剖面中，山前深部楔形体内断层位移量为16.9 km，仅6 km位移量沿中—上侏罗统西山窑组煤层内的滑脱面向北传递至第二排背斜带，至第三排背斜带时， 位移量已递减为0.22～0.29 km[7]。位于第三排背斜带上的呼图壁背斜，在喜山期3个期次构造运动中，吸收和消减（通过反冲和褶皱变形）了较小的位移量，使得深浅不同层系的构造高点基本保持不变，形成稳定型复式圈闭;②高泉背斜靠近山前冲断带，位于西部四棵树凹陷内。从目前资料看，南缘三屯河剖面、金钩河-安集海河剖面和四棵树凹陷剖面平衡恢复计算出的构造缩短量为37 km→19.5 km→7.2 km[7]，即四棵树凹陷经历了较小的构造缩短量，来自山前的挤压应力更大程度上被第一排背斜带（若托斯台背斜）吸收消减，第二排背斜带的高泉背斜吸收和消减了较小的位移量，使深浅不同层系的构造高点基本保持不变，形成继承型复式圈闭。 3.2 走滑型复式背斜
该类复式背斜包括安集海背斜、独山子背斜及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等。以安集海背斜为代表（图9），深部压扭性背斜落实相对容易。与天山南缘库车凹陷相比，准噶尔盆地南缘整体上构造变形具以挤压为主的压扭性质[7]，该压扭性质明显地出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，在此构造变形边界条件下，形成走滑型复式背斜。燕山期以走滑压扭为主，形成雁列式背斜。喜山期以挤压为主，具走滑性质，在强化了深部背斜的同时，产生了中浅层背斜。近NS向的车排子凸起和红车断裂带对该区复式背斜的形成演化具重要影响。其中，独南背斜相当于车排子凸起的一部分，安集海背斜位于东侧。从燕山期到喜山期，发生了明显的区域构造应力性质转换，导致浅部背斜与深部背斜高点之间存在“飘移”现象。
3.3 反转型复式背斜
反转型背斜以东湾背斜为代表（图10中），在燕山期形成低幅度褶皱，深层为背斜;喜山期发生3期滑脱叠置，滑脱层发育于上三叠统、下白垩统和安集海河组3套厚层泥岩中，下滑脱层强化了燕山期的低幅度背斜。从构造位置看，其位于山前第一排背斜带和第二排背斜带之间，中、上滑脱层未在此遇到遮挡，位移向北传递，在该背斜北部形成第二排背斜带上的吐谷鲁背斜。因此，浅部地层中未引起褶皱，两排背斜带之间整体呈向斜。由于复式背斜主要发育于深部层系中，深部复式背斜是在燕山期背斜基础上经喜山期的微弱改造后定型的，构造高点差异不大，构造圈闭落实相对容易。
3.4 三重叠置型复式背斜
三重叠置型复式背斜包括霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁背斜等位于第二排背斜带上的背斜，此类复式背斜浅中深层构造高点不一致，落实相对较难（图10右）。燕山期形成背斜，喜山期三期滑脱冲断在强化深层背斜的同时，产生了中浅层背斜。与第三排背斜带相比，在构造位移传递到第二排背斜带时尚有较大规模，并通过反冲和褶皱变形由第二排背斜带消减了其中大部分的位移。第二排背斜带呈深部构造楔发育的鲜明特点[5]，第二排背斜带圈闭与第三排背斜带圈闭相比，总体为不同层系的高點发生“飘移”且构造幅度大。
3.5 隐伏型复式背斜
隐伏型复式圈闭主要指前缘冲断带下盘的复式背斜（图10左），燕山期具有古构造背景，喜山期多期冲断叠置。在南缘中-西段前缘冲断带上盘自东向西已识别出喀拉扎、昌吉、齐古、南玛纳斯、南安集海和托斯台等多个背斜圈闭（图1、图5）。目前对冲断带下盘圈闭的研究和认识程度还较低，圈闭落实最困难。主要原因有两个方面：一是深部（冲断带下盘）地震反射品质差;二是山前第一排背斜变形复杂，吸收了大量位移，深部（冲断带下盘）和浅部（冲断带上盘）背斜高点在平面上可能存在较大“飘移”。
综上，准噶尔盆地南缘复式背斜可划分为继承型、走滑型、反转型、三重叠置型和隐伏型，每种类型均有相应成因机制。继承型复式圈闭出现在构造位移较小的第二排（高泉背斜）和第三排背斜带（呼图壁背斜）中;走滑型出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，包括安集海背斜、独山子背斜以及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等;反转型（东湾背斜）位于山前第一排背斜带和第二排背斜带之间;三重叠置型复式背斜位于第二排背斜带（霍-玛-吐）;隐伏型复式背斜位于山前第一排背斜带冲断带的下盘。
4 不同类型复式背斜成藏特征
如上所述，不同类型复式背斜具相应的成因机制，与形成的构造应力背景及转化、相关断裂性质（逆冲、滑脱、走滑）、活动时期和活动强度等存在密切关系，这些因素影响和控制着油气运聚和成藏[39-41]。活动逆冲断层可作为初次运移的有效通道和二次运移的垂向通道，在静止状态下逆冲断层构造岩渗透率较低， 主要起封闭作用，走滑型断裂具垂向上疏导和侧向上分隔阻挡双重性[42]，因此，不同类型复式背斜存在自身的成藏特征。由于南缘成藏的复杂性，本文据中上组合前期勘探成果和前人研究认识[43-47]，对不同类型复式背斜下组合的成藏特点进行讨论和分析。
下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）以下白垩统厚层泥岩为区域性盖层，且该套厚层泥岩存在超压[48]，表明其具有良好的封盖能力。侏罗系烃源岩是已被证实的供烃层系（图2），上三叠统和中二叠统是潜在供烃层系。据区域构造演化分析和浅部构造研究，准噶尔盆地南缘各排背斜可能于上新世早期（4.2～5 Ma）开始形成[7]，至晚更新世末0.08～0.12 Ma完全定型[38]。5～0.08 Ma大致对应喜马拉雅期，构造活动为油气运聚提供了通道和动力[39]。下组合圈闭是在燕山期走滑背斜背景下经喜山期强化最终定型的，燕山期开始捕获油气并在喜山期继续捕获油气，因此，成藏条件十分有利。但对不同复式背斜类型，由于其所处位置（烃源条件）和垂向上断裂的叠加性不同，具不同成藏特点。
4.1 继承型和走滑型复式背斜成藏特征
继承型复式背斜以高泉背斜为代表，燕山期具古构造背景，喜山期进一步强化，浅中深部构造高点一致，是油气持续运聚的主要方向（图11-a右）。下部组合成藏条件最有利，具形成多目标层系叠合的复式油气藏。
走滑型复式背斜型以安集海背斜为代表，由于所处构造位置的特殊性（天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡区），燕山期存在不同强度的走滑压扭，形成雁列式背斜背景，喜山期挤压导致背斜强化，现今构造部分位于车排子侧翼单斜区，紧邻南缘侏罗系、沙湾凹陷二叠系烃源岩，双源供烃，成藏具一定复杂性。在燕山期较强的走滑压扭区，燕山期背斜背景明显，主要接收了早期供烃，以形成油藏为主，如独南背斜。在燕山期较弱的走滑压扭区，燕山期背斜背景不明显，主要接收了晚期供烃，以形成气藏为主（图11-b）。
4.2 反转型和三重叠置型复式背斜成藏特征 反转型背斜以东湾背斜为代表，下组合构造定型早，位于高熟烃源岩中心，是油气运聚的主要方向。以天然气成藏为主，晚期断裂以滑脱断裂为主，未起到疏导作用，早起形成的天然气藏得以较好保存（图11-c）。三重叠置型背斜以霍玛吐构造为代表，燕山期为背斜，喜山期三期滑脱冲断，对下组合油气运聚具促进作用。同时，未破坏下组合的区域盖层，下组合构造天然气充满度高（图11-d）。
4.3 隐伏型复式背斜成藏特征
隐伏型复式背斜位于第一排背斜带冲断带下盘，前人对准噶尔盆地南缘此类构造研究较少。下盘隐伏构造被遮盖在浅层逆冲断层之下，保存完整，接近早期沉积的烃源层，油气充注条件优越，往往形成理想的聚油构造[48]，如库车凹陷克拉苏大气田发现的井克拉2井即位于冲断带下盘[50]。
准噶尔盆地南缘隐伏型复式背斜在燕山期具古构造背景，喜山期经多期冲断叠置，是油气持续运聚的主要方向。烃源岩、储层多重叠置，尤其是燕山期背斜有利于捕获二叠系和三叠系乃至侏罗系早期生成的原油，更有利于轻质原油的形成（图11-a左），是南缘未来液态烃勘探的潜力区。浅部齐古油田和托斯台地表油苗对逆冲带下盘隐伏型复式背斜的烃类型具重要指示意义。前陆盆地隐伏型复式背斜目标落实难度大[51]，南缘位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜是未来攻关的重要方向之一。
综上所述，下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）在不同类型复式背斜中具不同成藏特点。位于四棵树凹陷的继承型高泉背斜以燕山期圈闭的后期强化为主，主要聚集了早期生成的液态烃，四棵树凹陷走滑型复式圈闭及独山子、独南等走滑型复式圈闭也以液态烃为主。位于第三排背斜带的呼图壁继承型复式背斜，以晚期捕获周缘高成熟源岩排出的气态烃为主。位于第一排背斜带和第二排背斜带之间的东湾反转型复式背斜和位于第二排背斜带的霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁三重叠置型复式背斜以气态烃为主。位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜预测以液态烃为主。液态烃分布受复式背斜捕获油气时周缘烃源岩的演化程度控制，其中，燕山期背斜背景突出的区域更有利于早期烃类的捕获，倾向于成为含油构造，隐伏型复式背斜是最具潜力的含油构造。
5 认识和建议
本文在前人构造解析研究成果基础上，据新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面等资料，以构造几何解析方法和平衡剖面恢复技术为主，并考虑运动学特征，对南缘主要的复式背斜开展构造解释。在此基础上，据复式背斜不同层系构造高点之间的配置关系，及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜的类型进行划分，并对每类复式背斜下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）成藏特点进行分析和探讨，认识如下：
（1） 准噶尔盆地南缘复式背斜可划分为继承型、走滑型、反转型、三重叠置型和隐伏型。
（2） 每种复式背斜类型具相应的成因机制：继承型复式圈闭出现在构造位移较小的第二排（高泉背斜）和第三排背斜带（如呼图壁背斜）中;走滑型出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，包括安集海背斜、独山子背斜及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等;反转型（东湾背斜）位于山前近EW向展布的第一排背斜带和第二排背斜带之间;三重叠置型复式背斜位于第二排背斜带（霍-玛-吐）;隐伏型复式背斜位于山前第一排背斜带冲断带的下盘。
（3） 下部成藏组合在不同类型复式背斜中具不同成藏特点：位于四棵树凹陷的继承型高泉背斜以燕山期圈闭的后期强化为主，主要聚集了早期生成的液态烃;四棵树凹陷走滑型复式圈闭及独山子、独南等走滑型复式圈闭以液态烃为主;位于第三排背斜带的呼图壁继承型复式背斜以晚期捕获周缘高成熟烃源岩排出的气态烃为主，位于第一排背斜带和第二排背斜带之间的东湾反转型复式背斜和位于第二排背斜带的霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁三重叠置型复式背斜以气态烃为主;位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜，早在形燕山期形成，预测以液态烃为主。
（4） 液态烃分布受到复式背斜捕获油气时周缘烃源岩的演化程度控制。其中，燕山期背斜背景突出的区域更有利于早期烃类的捕获，倾向于成为含油构造，隐伏型复式背斜很可能是最有潜力的含油构造。
建议：①以寻找大型-中型油田为主要目标，加快四棵树凹陷继承型和走滑型复式背斜的解剖和鉆探工作;②以寻找大型天然气田为目标，加快安集海走滑型复式背斜、霍玛吐三重叠置型复式背斜的钻探工作;③以寻找大型油田为目标，尽快组织第一排背斜带逆冲带下盘隐伏型复式背斜识别和解析的地震攻关，为未来上钻做好准备。
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关键词：断层相关褶皱;背斜带;复式背斜;挤压和冲断;滑脱;走滑;成藏特征
2018年，在高泉构造带富油区部署高探1井，高探1井产量大、压力高、试产稳。2019年1月6日，对高探1井清水河组5 768～5 775 m井段采用13 mm 油嘴试油，日产油1 213 m3，日产气32.17×104 m3，采产量高、能量充足。截至 2019 年 2 月 19 日，高探1井4 mm 油嘴日产油194 m3，日产气7×104 m3，油压为 88.25 MPa，累计产油超过 1×104 m3 [1-2]。高探1井的重大突破，揭开了南缘下部成藏组合油气勘探的序幕。准噶尔南缘自南向北发育3个构造带[3-6]，背斜圈闭为南缘油气勘探主要目标。前人对南缘整体构造特征及单个背斜构造或构造带进行大量构造解析研究[3，5-16]，对深化南缘背斜特征认识和油气勘探发挥了积极作用。由于南缘存在冲断、推覆、滑脱和反冲多种力学机制，导致不同层系背斜在高点和形态等方面出现差异，形成不同类型复式背斜。本文从下部组合油气勘探角度，在重新处理二维和三维及新采集的二維和三维地震剖面解释的基础上，按不同层系构造高点关系及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜类型进行了划分，初步探讨了各类复式背斜圈闭下部组合成藏特点，为高效开展下部组合油气勘探提供指导和参考。
1 油气地质概况
准噶尔盆地南缘前陆盆地为再生前陆盆地，准南构造的形成与北天山造山带演化紧密相联，准南前陆冲断带经历了二叠纪前陆盆地、三叠—古近纪陆内拗陷及新近—第四纪再生前陆盆地3期构造演化阶段[1]。受天山挤压作用，地表发育6排近EW向延伸的构造带（图1）[3] 。
准噶尔盆地南缘油气资源潜力巨大，主要发育 5套烃源岩： 二叠系芦草沟组、红雁池组为低成熟-成熟的腐泥型-混合型的最好-较好烃源岩;上三叠统为成熟的腐植型较差烃源岩（目前尚未发现源于此层的油气）;下侏罗统八道湾组、三工河组及中侏罗统西山窑组灰、灰黑色泥岩、碳质泥岩及煤岩为南缘最主要的腐植型烃源岩;下白垩统吐谷鲁群烃源岩有机质丰度低，类型较好， 多属腐泥型-混合型。因成熟烃源岩限于凹陷中心，潜力不大。渐新统安集海河组烃源岩处于未熟-低成熟阶段[17]。纵向上发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系安集海河组5套烃源岩。其中，侏罗系、白垩系和古近系安集海河组3套烃源岩已得到证实[18-27]，尤其是侏罗系烃源岩厚度大、分布广（图2），为南缘主要生烃层系[2]。准噶尔盆地南缘在垂向上存在3个成藏组合[17]，上部成藏组合指中新统沙湾组和塔西河组构成的储盖组合;中部成藏组合指由上白垩统和古近系构成的储盖组合;下部成藏组合指由侏罗系和下白垩统构成的储盖组合（图3）。
2008年之前，为中、上部成藏组合勘探阶段，准噶尔盆地南缘共钻258口井（含1960年代前的210口地面浅井），中、上部组合共钻48井， 发现独山子和玛河等一批“小而肥”的高效油气田，总计探明石油储量2 719.5×104 t和天然气储量329.6×104 m3。 2008年后，为下部组合探索阶段，钻探4口井未获突破，包括高泉1（2003年，工程技术制约，未钻揭下组合规模砂体）、西湖1（2010年，目标不落实，钻遇规模储层，见良好油气显示，圈闭低部位）、独山1（2011年，二维资料部署，目标不落实，头屯河组见良好显示，工程原因无法试油）和大丰1（2012年，钻遇规模储层，见大段连续油气显示，工程报废）。钻探证实南缘发育规模有效储层，在有效圈闭范围内油气充满度高，油气源充足。
准噶尔盆地南缘发育多个大型复式背斜，下部成藏组合发育规模性侏罗系和下白垩统储层[28]，是大型油气田赋存的有利场所。2019年1月6日高探1井在白垩系清水河组试油获得重大突破，标志着南缘下部成藏组合具巨大勘探潜力。 2 南缘复式背斜圈闭类型研究方法和 资料基础
2.1 理论基础
断裂作用与褶皱作用间存在密切关系，褶皱多起源于下伏断层倾角变化，如断层转折褶皱或断层滑动量向褶皱位移的逐渐传替（如断层传播褶皱和断层滑脱褶皱），为此断层转折褶皱、断层传播褶皱和断层滑脱褶皱等成因类型的几何学和运动学模型得到长足发展[29]。断层形态与褶皱形态之间的几何学关系及断层滑动与褶皱发育的运动学模型逐渐被建立起来[30-35]，这种定量关系为前陆褶皱-冲断带构造解释和正演与反演模拟技术中平衡剖面方法的重要基础。
2.2 复式背斜圈闭解释方法
准噶尔盆地南缘存在冲断、推覆、滑脱和反冲多种力学机制，且存在多期活动。主要构造变形特征为层间滑脱与楔形构造，浅层断层传播褶皱，中深层断层转折褶皱和楔形反冲构造垂向叠置，这些相互叠置的圈闭均受各自独立的断层作用控制。由于冲断构造受正冲和反冲位移量的相互转换控制，垂向上相互叠置的构造圈闭高点上下发生偏移，走向上各楔形体内部构造高点相互分异[5]。背斜相关褶皱理论在南缘背斜圈闭解释过程中具基础理论指导作用，具体解释方法包括构造几何分析、构造数值模拟、正演平衡剖面技术和反演平衡剖面技术、三维构造建模等[3，29]。
本文在前人构造解析研究成果基础上，据新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面等资料，以构造几何解析方法和平衡剖面恢复技术为主，考虑运动学特征，对南缘主要复式背斜开展构造解释。在此基础上，据复式背斜不同层系构造高点间关系，及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜类型进行划分。几何解析方法是对构造变形进行几何解析，定量或半定量地确定断层与地层变形的形态，确定构造几何变形样式。按断层相关褶皱几何模型，地层与断层几何形态间存在的对应关系，据地震剖面中获取的几何参数合理推测未知的几何参数。利用地震反射剖面特征选取合适的几何模型，帮助限定地震影像品质较差区域的构造几何形态[3]。在构造几何学解析基础上，利用平衡剖面恢复技术，制作构造地质演化剖面，对构造解释结果进行检验和校正[29]，提高构造解释结果的可靠性。
2.3 資料基础
本文采用自2010年以来新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面。新采集的地震剖面包括二维3 840 km和三维1 020 km2;重新处理的地震剖面包括二维2 640 km，三维658 km2。准噶尔盆地南缘构造复杂，变速成图技术和提高地震资料处理解释的可靠性是一个重要的攻关方向[36-37]。经长期探索，地震资料处理的精度不断提高，图4展示了NY201101K地震剖面重新处理前后效果对比，重新处理后的剖面与老资料相比（图4上、下），地层结构更清楚。新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面为构造几何解析和背斜圈闭地震地质解释奠定了坚实的资料基础。
3 准噶尔盆地南缘复式背斜类型划分
准噶尔盆地南缘复式背斜主要分布于前渊褶皱带第二排和第三排背斜带上。据不同层系背斜形态组合关系可分为继承型、走滑型、反转型和三重叠置型。南缘冲断带还存在一类深部背斜，隐伏于第一排背斜带之下，本文统称为隐伏型背斜。前渊斜坡带还发育地层-岩性非构造圈闭，也是准噶尔南缘前陆凹陷的一个重要圈闭类型（图5）。本文聚焦于背斜圈闭，对前渊斜坡带地层-岩性圈闭不做讨论。需说明的是，对复式背斜类型进行讨论时，限于篇幅，本文仅展示了高泉继承型复式圈闭的构造解释图和构造演化剖面图，其它类型复式圈闭仅展示构造解释图，但均有构造演化剖面作为支撑。
3.1 继承型复式背斜
该类背斜包括高泉背斜、呼图壁背斜和呼西背斜等，典型特点为深浅层构造高点一致，落实最容易。图6和图7分别为高泉背斜和呼图壁背斜的地震地质解释剖面图，由图可见，高泉背斜和呼图壁背斜深、浅层的圈闭构造高点一致。图8为高泉背斜形成演化示意图，高泉构造带具“两期叠加、双层构造”特征。深层为中生代压扭走滑构造，浅层为新生代滑脱冲断构造。在早白垩世吐谷鲁群沉积前，发育燕山期压扭走滑背斜雏形（图8下）;古近纪紫泥泉子组沉积前，构造形态未发生明显变化（图8中）;新近纪以来，喜马拉雅运动进入主要活动期[7]，在燕山期古构造背景下，形成新生代滑脱冲断构造（图8上），喜马拉雅运动约在晚更新世末进入平静期[38]，形成高泉背斜现今构造形态（图6）。
呼图壁背斜位于第三排背斜带上，高泉背斜位于四棵树凹陷南缘，前人对其所处背斜带未进行过划分。从构造位置看，其靠近凹陷南缘冲断带，若将托斯台背斜归为第一排背斜带，则高泉背斜可归为第二排背斜带。呼图壁背斜和高泉背斜位于不同背斜带上，二者属继承型复式圈闭。从构造缩短量和位移量平衡角度进行成因解释：①发育于天山内部的台阶状逆断层在向盆地扩展过程中形成多个滑脱面和断坡，断层位移在断坡位置引发褶皱变形，从而形成NS向背斜带成排分布的构造格局[7]。位于第三排背斜带上的背斜，处于位移和变形前端，喜山期3个期次构造运动至位移和变形前端，位移和变形量大大减弱。如金钩河-安集海河剖面中，山前深部楔形体内断层位移量为16.9 km，仅6 km位移量沿中—上侏罗统西山窑组煤层内的滑脱面向北传递至第二排背斜带，至第三排背斜带时， 位移量已递减为0.22～0.29 km[7]。位于第三排背斜带上的呼图壁背斜，在喜山期3个期次构造运动中，吸收和消减（通过反冲和褶皱变形）了较小的位移量，使得深浅不同层系的构造高点基本保持不变，形成稳定型复式圈闭;②高泉背斜靠近山前冲断带，位于西部四棵树凹陷内。从目前资料看，南缘三屯河剖面、金钩河-安集海河剖面和四棵树凹陷剖面平衡恢复计算出的构造缩短量为37 km→19.5 km→7.2 km[7]，即四棵树凹陷经历了较小的构造缩短量，来自山前的挤压应力更大程度上被第一排背斜带（若托斯台背斜）吸收消减，第二排背斜带的高泉背斜吸收和消减了较小的位移量，使深浅不同层系的构造高点基本保持不变，形成继承型复式圈闭。 3.2 走滑型复式背斜
该类复式背斜包括安集海背斜、独山子背斜及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等。以安集海背斜为代表（图9），深部压扭性背斜落实相对容易。与天山南缘库车凹陷相比，准噶尔盆地南缘整体上构造变形具以挤压为主的压扭性质[7]，该压扭性质明显地出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，在此构造变形边界条件下，形成走滑型复式背斜。燕山期以走滑压扭为主，形成雁列式背斜。喜山期以挤压为主，具走滑性质，在强化了深部背斜的同时，产生了中浅层背斜。近NS向的车排子凸起和红车断裂带对该区复式背斜的形成演化具重要影响。其中，独南背斜相当于车排子凸起的一部分，安集海背斜位于东侧。从燕山期到喜山期，发生了明显的区域构造应力性质转换，导致浅部背斜与深部背斜高点之间存在“飘移”现象。
3.3 反转型复式背斜
反转型背斜以东湾背斜为代表（图10中），在燕山期形成低幅度褶皱，深层为背斜;喜山期发生3期滑脱叠置，滑脱层发育于上三叠统、下白垩统和安集海河组3套厚层泥岩中，下滑脱层强化了燕山期的低幅度背斜。从构造位置看，其位于山前第一排背斜带和第二排背斜带之间，中、上滑脱层未在此遇到遮挡，位移向北传递，在该背斜北部形成第二排背斜带上的吐谷鲁背斜。因此，浅部地层中未引起褶皱，两排背斜带之间整体呈向斜。由于复式背斜主要发育于深部层系中，深部复式背斜是在燕山期背斜基础上经喜山期的微弱改造后定型的，构造高点差异不大，构造圈闭落实相对容易。
3.4 三重叠置型复式背斜
三重叠置型复式背斜包括霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁背斜等位于第二排背斜带上的背斜，此类复式背斜浅中深层构造高点不一致，落实相对较难（图10右）。燕山期形成背斜，喜山期三期滑脱冲断在强化深层背斜的同时，产生了中浅层背斜。与第三排背斜带相比，在构造位移传递到第二排背斜带时尚有较大规模，并通过反冲和褶皱变形由第二排背斜带消减了其中大部分的位移。第二排背斜带呈深部构造楔发育的鲜明特点[5]，第二排背斜带圈闭与第三排背斜带圈闭相比，总体为不同层系的高點发生“飘移”且构造幅度大。
3.5 隐伏型复式背斜
隐伏型复式圈闭主要指前缘冲断带下盘的复式背斜（图10左），燕山期具有古构造背景，喜山期多期冲断叠置。在南缘中-西段前缘冲断带上盘自东向西已识别出喀拉扎、昌吉、齐古、南玛纳斯、南安集海和托斯台等多个背斜圈闭（图1、图5）。目前对冲断带下盘圈闭的研究和认识程度还较低，圈闭落实最困难。主要原因有两个方面：一是深部（冲断带下盘）地震反射品质差;二是山前第一排背斜变形复杂，吸收了大量位移，深部（冲断带下盘）和浅部（冲断带上盘）背斜高点在平面上可能存在较大“飘移”。
综上，准噶尔盆地南缘复式背斜可划分为继承型、走滑型、反转型、三重叠置型和隐伏型，每种类型均有相应成因机制。继承型复式圈闭出现在构造位移较小的第二排（高泉背斜）和第三排背斜带（呼图壁背斜）中;走滑型出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，包括安集海背斜、独山子背斜以及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等;反转型（东湾背斜）位于山前第一排背斜带和第二排背斜带之间;三重叠置型复式背斜位于第二排背斜带（霍-玛-吐）;隐伏型复式背斜位于山前第一排背斜带冲断带的下盘。
4 不同类型复式背斜成藏特征
如上所述，不同类型复式背斜具相应的成因机制，与形成的构造应力背景及转化、相关断裂性质（逆冲、滑脱、走滑）、活动时期和活动强度等存在密切关系，这些因素影响和控制着油气运聚和成藏[39-41]。活动逆冲断层可作为初次运移的有效通道和二次运移的垂向通道，在静止状态下逆冲断层构造岩渗透率较低， 主要起封闭作用，走滑型断裂具垂向上疏导和侧向上分隔阻挡双重性[42]，因此，不同类型复式背斜存在自身的成藏特征。由于南缘成藏的复杂性，本文据中上组合前期勘探成果和前人研究认识[43-47]，对不同类型复式背斜下组合的成藏特点进行讨论和分析。
下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）以下白垩统厚层泥岩为区域性盖层，且该套厚层泥岩存在超压[48]，表明其具有良好的封盖能力。侏罗系烃源岩是已被证实的供烃层系（图2），上三叠统和中二叠统是潜在供烃层系。据区域构造演化分析和浅部构造研究，准噶尔盆地南缘各排背斜可能于上新世早期（4.2～5 Ma）开始形成[7]，至晚更新世末0.08～0.12 Ma完全定型[38]。5～0.08 Ma大致对应喜马拉雅期，构造活动为油气运聚提供了通道和动力[39]。下组合圈闭是在燕山期走滑背斜背景下经喜山期强化最终定型的，燕山期开始捕获油气并在喜山期继续捕获油气，因此，成藏条件十分有利。但对不同复式背斜类型，由于其所处位置（烃源条件）和垂向上断裂的叠加性不同，具不同成藏特点。
4.1 继承型和走滑型复式背斜成藏特征
继承型复式背斜以高泉背斜为代表，燕山期具古构造背景，喜山期进一步强化，浅中深部构造高点一致，是油气持续运聚的主要方向（图11-a右）。下部组合成藏条件最有利，具形成多目标层系叠合的复式油气藏。
走滑型复式背斜型以安集海背斜为代表，由于所处构造位置的特殊性（天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡区），燕山期存在不同强度的走滑压扭，形成雁列式背斜背景，喜山期挤压导致背斜强化，现今构造部分位于车排子侧翼单斜区，紧邻南缘侏罗系、沙湾凹陷二叠系烃源岩，双源供烃，成藏具一定复杂性。在燕山期较强的走滑压扭区，燕山期背斜背景明显，主要接收了早期供烃，以形成油藏为主，如独南背斜。在燕山期较弱的走滑压扭区，燕山期背斜背景不明显，主要接收了晚期供烃，以形成气藏为主（图11-b）。
4.2 反转型和三重叠置型复式背斜成藏特征 反转型背斜以东湾背斜为代表，下组合构造定型早，位于高熟烃源岩中心，是油气运聚的主要方向。以天然气成藏为主，晚期断裂以滑脱断裂为主，未起到疏导作用，早起形成的天然气藏得以较好保存（图11-c）。三重叠置型背斜以霍玛吐构造为代表，燕山期为背斜，喜山期三期滑脱冲断，对下组合油气运聚具促进作用。同时，未破坏下组合的区域盖层，下组合构造天然气充满度高（图11-d）。
4.3 隐伏型复式背斜成藏特征
隐伏型复式背斜位于第一排背斜带冲断带下盘，前人对准噶尔盆地南缘此类构造研究较少。下盘隐伏构造被遮盖在浅层逆冲断层之下，保存完整，接近早期沉积的烃源层，油气充注条件优越，往往形成理想的聚油构造[48]，如库车凹陷克拉苏大气田发现的井克拉2井即位于冲断带下盘[50]。
准噶尔盆地南缘隐伏型复式背斜在燕山期具古构造背景，喜山期经多期冲断叠置，是油气持续运聚的主要方向。烃源岩、储层多重叠置，尤其是燕山期背斜有利于捕获二叠系和三叠系乃至侏罗系早期生成的原油，更有利于轻质原油的形成（图11-a左），是南缘未来液态烃勘探的潜力区。浅部齐古油田和托斯台地表油苗对逆冲带下盘隐伏型复式背斜的烃类型具重要指示意义。前陆盆地隐伏型复式背斜目标落实难度大[51]，南缘位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜是未来攻关的重要方向之一。
综上所述，下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）在不同类型复式背斜中具不同成藏特点。位于四棵树凹陷的继承型高泉背斜以燕山期圈闭的后期强化为主，主要聚集了早期生成的液态烃，四棵树凹陷走滑型复式圈闭及独山子、独南等走滑型复式圈闭也以液态烃为主。位于第三排背斜带的呼图壁继承型复式背斜，以晚期捕获周缘高成熟源岩排出的气态烃为主。位于第一排背斜带和第二排背斜带之间的东湾反转型复式背斜和位于第二排背斜带的霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁三重叠置型复式背斜以气态烃为主。位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜预测以液态烃为主。液态烃分布受复式背斜捕获油气时周缘烃源岩的演化程度控制，其中，燕山期背斜背景突出的区域更有利于早期烃类的捕获，倾向于成为含油构造，隐伏型复式背斜是最具潜力的含油构造。
5 认识和建议
本文在前人构造解析研究成果基础上，据新采集的二维和三维地震剖面及重新处理的二维和三维剖面等资料，以构造几何解析方法和平衡剖面恢复技术为主，并考虑运动学特征，对南缘主要的复式背斜开展构造解释。在此基础上，据复式背斜不同层系构造高点之间的配置关系，及不同层系构造圈闭形成的应力背景，对南缘复式背斜的类型进行划分，并对每类复式背斜下部成藏组合（侏罗系—下白垩统）成藏特点进行分析和探讨，认识如下：
（1） 准噶尔盆地南缘复式背斜可划分为继承型、走滑型、反转型、三重叠置型和隐伏型。
（2） 每种复式背斜类型具相应的成因机制：继承型复式圈闭出现在构造位移较小的第二排（高泉背斜）和第三排背斜带（如呼图壁背斜）中;走滑型出现在天山挤压冲断和准噶尔盆地西缘褶皱山系阻挡的共同作用区，包括安集海背斜、独山子背斜及四棵树凹陷艾卡构造带上的西湖背斜和卡因迪克背斜等;反转型（东湾背斜）位于山前近EW向展布的第一排背斜带和第二排背斜带之间;三重叠置型复式背斜位于第二排背斜带（霍-玛-吐）;隐伏型复式背斜位于山前第一排背斜带冲断带的下盘。
（3） 下部成藏组合在不同类型复式背斜中具不同成藏特点：位于四棵树凹陷的继承型高泉背斜以燕山期圈闭的后期强化为主，主要聚集了早期生成的液态烃;四棵树凹陷走滑型复式圈闭及独山子、独南等走滑型复式圈闭以液态烃为主;位于第三排背斜带的呼图壁继承型复式背斜以晚期捕获周缘高成熟烃源岩排出的气态烃为主，位于第一排背斜带和第二排背斜带之间的东湾反转型复式背斜和位于第二排背斜带的霍尔果斯、玛纳斯和吐谷鲁三重叠置型复式背斜以气态烃为主;位于第一排背斜带逆冲带下盘的隐伏型复式背斜，早在形燕山期形成，预测以液态烃为主。
（4） 液态烃分布受到复式背斜捕获油气时周缘烃源岩的演化程度控制。其中，燕山期背斜背景突出的区域更有利于早期烃类的捕获，倾向于成为含油构造，隐伏型复式背斜很可能是最有潜力的含油构造。
建议：①以寻找大型-中型油田为主要目标，加快四棵树凹陷继承型和走滑型复式背斜的解剖和鉆探工作;②以寻找大型天然气田为目标，加快安集海走滑型复式背斜、霍玛吐三重叠置型复式背斜的钻探工作;③以寻找大型油田为目标，尽快组织第一排背斜带逆冲带下盘隐伏型复式背斜识别和解析的地震攻关，为未来上钻做好准备。
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