柴窝堡凹陷达坂城次凹走滑断层及油气地质意义

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  [摘 要]通过对三维精细构造解释和二维宏观分析,认为达坂城次凹发育走滑断层,剖面上呈花状,断裂面始于基底,向上切割了中生代地层,平面上近南北向展布,具雁状、帚状特征,在晚二叠世为第一期主要活动时间,侏罗纪末再次活动;该类走滑断层沟通了二叠系芦草沟组优质烃源岩,与玛湖凹陷的圈源匹配关系类似,油源应可以沿断层向上运移,在优质储层和有利圈闭中聚集,对下步成藏研究及勘探具有重要意义。
  [关键词]达坂城次凹走滑断层发育特征油气成藏
  中图分类号:TE122 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)29-0022-01
  引言
  达坂城次凹属于柴窝堡凹陷内的一个三级构造单元,位于准噶尔盆地南缘,夹持于博格达山与伊林黑比尔根山,地理位置处在乌鲁木齐县柴窝堡乡,西邻柴窝堡湖。截止2017年底,已有钻井8口,均钻遇良好油气显示,其中达1井和柴参1(地)井获得油气流,油源对比表明油气来自于二叠系芦草沟组烃源岩,具有下生上储的特点[1]。
  研究区受北侧博格达山和南侧伊林哈比耳根山的的影响,发育多期构造活动,地层、断裂相互切割关系复杂,构造解析难度大,前人也在该区从事了大量工作,明确了该区构造上具有南北分带,横向分段的特征,发育印支末、燕山两期及喜山期的构造运动[2-3]。本次研究,在二维-三维联合解析的基础上,明确了主要断层发育特征,并在三维区精细识别了走滑断层,明确了其发育特征,探讨了形成机制,分析了这类走滑断层的成藏意义,以期对下步构造精细研究及油气勘探提供指导和借鉴。
  1 地质背景
  地震及钻探资料研究表明,柴窝堡地层-构造圈闭基底由早石炭世及其以前地层经海西期褶皱而成;沉积盖层由上古生界、中生界和新生界碎屑岩地层组成,自上而下地层层序为:第四系、侏罗系、三叠系上统郝家沟组、黄山街组、中统克拉玛依组、下统上仓房沟群、二叠系上统下仓房沟群、红雁池组、芦草沟组、井井子沟组、乌拉泊组、二叠系下统下芨芨槽子群。前期主要勘探目的层为上二叠统红雁池组及芦草沟组[4]。
  柴参1井(地)、柴参1侧1井仅钻遇上二叠统芦草沟组(未穿)以上地层,其中上第三系—上三叠统郝家沟组在柴参1侧1井区缺失。
  2 走滑断层的识别
  根据地震地质精细构造解释,认为达坂城次凹构造受两侧山系影响(图1),南北向地震剖面上可以看出,近山前位置,受博格达山隆升的影响,对凹陷起到逆冲推覆,形成了系列的逆冲推覆构造,表现为主要逆冲断层和反向调节断层联合控制构造块体,前翼为断层及其控制的相关褶皱,两侧断层具有对冲特征。
  通过研究区三维地震精细解释(图2),发现了一系列具有花状构造的走滑断层,从剖面上可以看出,断层两侧同向轴断开、或者波阻特征出现突变,且断距相对较小,自下而上均具有类似特征,其主断裂面近直立,进入晚二叠地层后,开始开花,其分支断层倾角差异性较大,平面上该类断层近南北向展布、北西-南东向展布,具有帚状、雁列特征。
  3 走滑断层形成分析
  准噶尔盆地南缘印支、燕山、喜山均发育大型构造运动,其中喜山末期的构造改造作用最为强烈,通过二维地震资料进行构造解释,建立的构造解释模式也是以逆冲类型为主。对于断层活动时期的厘定主要包括两方面,即在有效构造活动范围内,断层活动时期应不早于其切割对应地层的事情,在钻井标定及三维精细解释的基础上,分析了走滑断层与地层的切割关系,该花状构造具有基底类型特征,向切割地层,在两个层系开花,即晚二叠世和侏罗系中,表明该区走滑构造至少经历两期主要活动。
  准噶尔盆地南缘整体具有纵向分带、横向分段的特征,横向调节段表现为走滑断层[6],乌鲁木齐-米泉断裂和达坂城-老奇台断裂[5]是调节该区的两条宏观断层,达坂城次凹内部的断层应为其派生性质的断层,因此,在区域断层控制下,达坂城次凹就具备发育走滑断层的背景。从断裂平面展布图上也可以看出,在柴参1(石)附近为一东西向的调节带,东侧断层以逆冲,东北和东南断层走向不同,而以西,断层整体表现为逆冲和走滑为主,三维区内识别的断层應为应力释放调节所形成的。
  4 走滑断层的意义
  受传统油气勘探思维认为主力源岩层之上的地层为最有利的勘探方向,因此前期勘探主要针对芦草沟组之上的红雁池组进行勘探,在该层系中的砂岩中也钻遇良好油气显示,但由于储层相对致密,如达1井孔隙度2.9、渗透率0.01。仅为,因此持续生烃能力不足,但是梧桐沟组之上储层相对较好,但成藏研究认为其不是油气的有利聚集方向,因此一直未进行有效探索。
  新发现的走滑断层不仅可以与地层形成断层遮挡圈闭,而且可以有效沟通油源,并且在油气输导过程中,由于走滑过程中的扭动力,生油层中分散的油气被强拧驱赶运移至储层当中[5]。该种走滑断层可以起到良好的输导作用,在二叠系梧桐沟组、三叠系等地层中可以形成大型油气田。
  5 结论
  (1)三维精细解释表明研究区发育走滑断层,剖面上花状特征明显,平面上具帚状、雁列状特征。
  (2)该区走滑直接沟通了二叠系芦草沟组烃源岩,促进油气沿断裂面向上运移,凹陷内的烃源岩与走滑断层的匹配与玛湖凹陷具有极大的相似性,勘探经验值得借鉴,另外,部分早期活动后期终止的断层也可以与地层联合形成断层类相关圈闭。
  参考文献
  [1] 郭建军,陈践发,朱忠云等.柴窝堡凹陷达坂城次凹上二叠统烃源岩的地球化学特征及勘探方向[J].沉积学报,2006(6):446-454.
  [2] 曹守连,何登发.柴窝堡盆地的构造演化[J].大地构造与成矿学,1997(9):262-269.
  [3] 蔡燕.准噶尔盆地柴窝堡构造三维地震资料解释研究[J].石油天然气学报,2005(8):597-599.
  [4] 牛晓燕,张奎华.准噶尔盆地南缘柴窝堡地区地层综合划分与对比[J].石油天然气学报,2014(5):48-54.
  [5] 范秋海,吕修祥,李伯华.走滑构造与油气成藏[J].西南石油大学学报(自然科学版),2008(12):76-80.
  作者简介
  程世伟(1985—),男,硕士研究生,副研究员,研究方向:石油天然气地质与勘探。E-mail:chengshiwei.slyt@sinopec.cn。
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