天山南北前陆冲断带构造滑脱层分布差异及对圈闭样式的控制作用

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.191

现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (06): 1818-1829.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.191

天山南北前陆冲断带构造滑脱层分布差异及对圈闭样式的控制作用

侯筱晓¹^,²(), 能源³(), 漆家福¹, 李跨越², 胡建宁², 付永红², 李媛³, 郭曼³

1.中国石油大学(北京) 油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249
2.中国石油大学(北京) 地球科学学院,北京 102249
3.中国石油大学(北京) 克拉玛依校区,新疆克拉玛依 834000

收稿日期:2021-05-10 修回日期:2021-06-20 出版日期:2021-12-10 发布日期:2022-02-14
通讯作者: 能源
作者简介:能源,男,教授,1982年出生,构造地质学专业,从事含油气盆地分析、油区构造解析方面的教学和研究工作。Email: nengyuan@foxmail.com。
侯筱晓,女,硕士研究生,1998年出生,地质资源与地质工程专业,主要从事含油气盆地资源与评价的研究工作。Email: 17809902095@163.com。
基金资助:
新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(2021D01A199);新疆维吾尔自治区高校科研计划项目(XJEDU2019Y072);新疆维吾尔自治区天山英才计划资助项目

Structural Detachment Layer Distribution Variation and Trap Controls Along Foreland Thrust Belts in Northern and Southern Tianshan

HOU Xiaoxiao¹^,²(), NENG Yuan³(), QI Jiafu¹, LI Kuayue², HU Jianning², FU Yonghong², LI Yuan³, GUO Man³

1. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
2. College of Geosciences, China University of Petroleum, Beijing 102249, China
3. China University of Petroleum (Beijing) at Karamay, Karamay,Xinjiang 834000, China

Received:2021-05-10 Revised:2021-06-20 Online:2021-12-10 Published:2022-02-14
Contact: NENG Yuan

摘要/Abstract

摘要：

天山南北前陆冲断带具有较强的差异变形特征,滑脱层的差异对前陆冲断带变形特征及圈闭样式的影响较大,对于天山南北油气勘探具有重要意义。以地震资料解释为基础,通过断距测量、缩短量统计及平衡剖面复原等手段,对天山南北前陆冲断带构造变形差异进行研究,取得如下认识:(1)天山南北前陆冲断带滑脱层性质不同,库车前陆冲断带以古近系膏盐岩为滑脱层,分层变形特征显著;准噶尔盆地南缘前陆冲断带深层断层多穿过滑脱层,分层性差;(2)天山南北前陆冲断带新生代构造变形差异明显,库车前陆冲断带在该时期的平均缩短率为12.1%,准噶尔盆地南缘前陆冲断带的平均缩短率为9.93%,库车前陆冲断带的新生代变形强度比准噶尔盆地南缘前陆冲断带更强;(3)受滑脱层差异的影响,库车前陆冲断带滑脱层上下平均断距总体大于准噶尔盆地南缘前陆冲断带,且库车前陆冲断带的缩短量呈现“单段多峰”复杂的变化趋势,这是准噶尔盆地南缘前陆冲断带没有的特点,表明库车前陆冲断带滑脱层塑性和分层能力比准噶尔盆地南缘前陆冲断带强;(4)基于天山南北前陆冲断带断层活动和滑脱层差异的影响,准噶尔盆地南缘前陆冲断带以岩性—构造的复合圈闭为主,而库车前陆冲断带以盐下大型构造圈闭为主,岩性—构造圈闭为辅。准噶尔盆地南缘前陆冲断带深层和库车前陆冲断带的侏罗系—三叠系煤层、泥岩层等滑脱层控制的岩性—构造圈闭是未来油气勘探的有利目标。

关键词: 天山南北, 构造差异, 滑脱层, 圈闭类型

Abstract:

The foreland thrust belts in northern and southern Tianshan have strong differential deformation characteristics. The detachment layer variations have great influence on the oil-gas trapping patterns in these belts, and are thus important for oil and gas exploration in both northern and southern Tianshan. Based on seismic data interpretation, fault distance measurement, shortening statistics, and balanced section restoration, we conclude that: (1) properties of the detachment layer in the foreland thrust belts in northern and southern Tianshan are different. The Paleogene gypsum-halite constitutes the detachment layer in the Kuqa foreland thrust belt, and the layered deformation characteristics are significant. Deep faults in the foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin mostly crosscut the detachment layers with poor stratification; (2) Difference of Cenozoic deformation in the foreland thrust belts in northern and southern Tianshan, with the average shortening rate of 12.1% and 9.93% in the foreland thrust belts at Kuqa and on the southern margin of Junggar Basin, respectively, showing that the deformation intensity of the former was higher; (3) Affected by the detachment layer variations, the average distance between the upper and lower detachment layers of the foreland thrust belts at Kuqa is larger than that of on the southern margin of Junggar Basin. Shortening of the Kuqa foreland thrust belt shows a complex multiple-peak pattern, which is absent for the foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin. This indicates that the plasticity and delamination ability of foreland thrust belt detachment layers at Kuqa are stronger than that on the southern margin of Junggar Basin; (4) Based on the different fault activity and detachment layers in the northern and southern Tianshan foreland thrust belts, the latter is mainly composed of lithologic and structural composite traps, whereas the former is dominated by large structural traps beneath the halite sequence and supplemented by lithologic-structural traps. Lithologic-structural traps controlled by detachment layers such as the Jurassic-Triassic coal seams and mudstone in the deep foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin and Kuqa foreland thrust belts are favorable targets for future oil and gas exploration.

Key words: southern and northern Tianshan, structural difference, detachment layer, trap type

中图分类号:

TE121.2

侯筱晓, 能源, 漆家福, 李跨越, 胡建宁, 付永红, 李媛, 郭曼. 天山南北前陆冲断带构造滑脱层分布差异及对圈闭样式的控制作用[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1818-1829.

HOU Xiaoxiao, NENG Yuan, QI Jiafu, LI Kuayue, HU Jianning, FU Yonghong, LI Yuan, GUO Man. Structural Detachment Layer Distribution Variation and Trap Controls Along Foreland Thrust Belts in Northern and Southern Tianshan[J]. Geoscience, 2021, 35(06): 1818-1829.

图/表 11

图1 库车前陆冲断带和准噶尔盆地南缘前陆冲断带构造单元划分图 (1)四棵树凹陷;(2)齐古断褶带;(3)霍玛吐背斜带;(4)呼独安背斜带;(5)阜康凹陷断裂带;(6)乌什凹陷;(7)温宿凸起;(8)南部斜坡带;(9)秋里塔格构造带;(10)拜城凹陷;(11)克拉苏构造带;(12)北部单斜构造带;(13)阳霞凹陷;(14)依奇克里克构造带

Fig.1 Division of tectonic units in the foreland thrust belts at Kuqa and on the southern margin of Junggar Basin

图2 天山南北地层综合图

Fig.2 Integrated stratigraphic map of the northern and southern Tianshan orogens

图3 库车前陆冲断带构造变形样式

Fig.3 Tectonic deformation patterns of the Kuqa foreland thrust belt

图4 准南前陆冲断带构造变形样式

Fig.4 Tectonic deformation patterns of the foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin

表1 库车前陆冲断带和准南前陆冲断带中段平衡剖面的缩短量和缩短率一览表

Table 1 Shortening distance and rate of balance profiles in the foreland thrust belts (middle section) at Kuqa and on the southern margin of JunggarBasin

位置	测线	现今长度/km	总缩短量/km	总缩短率/%	新生代以来变形强度
位置	测线	现今长度/km	总缩短量/km	总缩短率/%	平均缩短量/km	平均缩短率/%
库车	2-7	92.48	11.22	10.8	12.28	12.1
准南	1-2	47.19	7.85	14.2	7.53	9.93

图5 库车前陆冲断带构造演化图

Fig.5 Tectonic evolution diagram of the Kuqa foreland thrust belt

图6 准南前陆冲断带构造演化图

Fig.6 Tectonic evolution diagram of the foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin

图7 库车前陆冲断带和准南前陆冲断带内滑脱层上下平均断距直方图

Fig.7 Histogram of average fault distance above and below the detachment layer for the foreland thrust belts at Kuqa and on the southern margin of Junggar Basin

图8 准南前陆冲断带和库车前陆冲断带滑脱层上下缩短量直方图

Fig.8 Histogram of shortening distance above and below the detachment layer for the foreland thrust belts on the southern margin of Junggar Basin and Kuqa

图9 库车前陆冲断带成藏模式(据文献[21]修改)

Fig.9 Accumulation model for the Kuqa foreland thrust belt

图10 准南前陆冲断带成藏模式(据文献[22]修改)

Fig.10 Accumulation model for the foreland thrust belt on the southern margin of Junggar Basin

参考文献 37

[1]	李本亮, 陈竹新, 雷永良, 等. 天山南缘与北缘前陆冲断带构造地质特征对比及油气勘探建议[J]. 石油学报, 2011, 32(3):395-403.
[2]	陈涛, 魏东涛, 杨海波, 等. 准南前陆冲断带构造特征及其对油气成藏的影响[J]. 天然气地球科学, 2006, 17(5):711-718.
[3]	何登发, 尹成, 杜社宽, 等. 前陆冲断带构造分段特征——以准噶尔盆地西北缘断裂构造带为例[J]. 地学前缘, 2004, 11(3):91-101.
[4]	龙华山, 王绪龙, 向才富, 等. 准噶尔盆地南缘侏罗系烃源岩评价[J]. 现代地质, 2013, 27(5):1070-1080.
[5]	魏峰, 陈孔全, 庹秀松. 川东齐岳山断层北部差异构造变形特征[J]. 石油实验地质, 2019, 41(3):348-354.
[6]	胡晨晨, 蒋有录, 刘景东, 等. 渤中凹陷典型富油气区油源断层差异活动与油气富集关系[J]. 世界地质, 2018, 37(4):1197-1205.
[7]	郭召杰, 邓松涛, 魏国齐, 等. 天山南北缘前陆冲断构造对比研究及其油气藏形成的构造控制因素分析[J]. 地学前缘, 2007, 14(4):123-131.
[8]	李斌, 宋岩, 孟自芳, 等. 准南前陆盆地油藏类型和成藏模式[J]. 石油实验地质, 2007, 29(5):452-456.
[9]	周新桂, 孙宝珊, 李跃辉, 等. 库车坳陷滑脱推覆构造成因及油气评价[J]. 地质力学学报, 1999, 5(2):3-5.
[10]	汤良杰, 余一欣, 杨文静, 等. 库车前陆褶皱冲断带前缘滑脱层内部变形特征[J]. 中国地质, 2006, 33(5):944-951.
[11]	唐鹏程, 饶刚, 李世琴, 等. 库车褶皱-冲断带前缘盐层厚度对滑脱褶皱构造特征及演化的影响[J]. 地学前缘, 2015, 22(1):312-327.
[12]	杨玉龙. 博格达山前带米泉地区滑脱逆冲构造样式及其演化特征[J]. 新疆石油地质, 2020, 41(1):1-8.
[13]	董臣强, 孙自明, 洪太元. 准噶尔盆地南缘前陆褶皱冲断带构造滑脱层厘定[J]. 石油实验地质, 2007, 29(2):138-142.
[14]	白斌. 准噶尔南缘构造沉积演化及其控制下的基本油气地质条件[D]. 西安: 西北大学, 2008.
[15]	杨庚, 何登发, 李伟, 等. 北天山北缘构造剖面测量及多期构造变形[J]. 地学前缘, 2012, 19(5):41-52.
[16]	卓勤功, 雷永良, 边永国, 等. 准南前陆冲断带下组合泥岩盖层封盖能力[J]. 新疆石油地质, 2020, 41(1):100-107.
[17]	陈书平, 汤良杰, 余一欣. 天山南北前陆盆地新生代变形与天山造山带的波动耦合[J]. 中国科学, 2008, 38(增刊):55-62.
[18]	况军, 刘得光. 准噶尔盆地南缘与塔里木盆地库车坳陷天然气成藏条件对比[J]. 新疆石油地质, 2001, 22(4):287-290.
[19]	李宏义, 姜振学, 林世国, 等. 中国中西部前陆盆地油气分布规律[J]. 中国西部油气地质, 2006, 2(4):368-373.
[20]	能源, 漆家福, 谢会文, 等. 塔里木盆地库车坳陷北部边缘构造特征[J]. 地质通报, 2012, 31(9):1510-1519.
[21]	能源, 谢会文, 孙太荣, 等. 克拉苏构造带克深段构造特征及其石油地质意义[J]. 中国石油勘探, 2013, 18(2):1-6.
[22]	何海清, 支东明, 雷德文, 等. 准噶尔盆地南缘高泉背斜战略突破与下组合勘探领域评价[J]. 中国石油勘探, 2019, 24(2):137-146.
[23]	仵宗涛, 王亚东, 刘兴旺, 等. 呼图壁凝析气田构造控藏过程讨论[J]. 地质找矿论丛, 2017, 32(3):403-408.
[24]	田作基, 张光亚, 邹华耀, 等. 塔里木库车含油气系统油气成藏的主控因素及成藏模式[J]. 石油勘探与开发, 2001, 28(5):12-16.
[25]	李学义, 邵雨, 李天明. 准噶尔盆地南缘三个油气成藏组合研究[J]. 石油勘探与开发, 2003, 30(6):32-34.
[26]	彭俊文. 塔里木盆地库车坳陷深部和浅部油气成藏特征与分布规律[D]. 北京: 中国石油大学(北京), 2016.
[27]	肖立新, 雷德文, 魏凌云, 等. 准南西段构造样式及逆冲推覆构造特征[J]. 天然气工业, 2012, 32(11):36-39.
[28]	吴俊军, 游利萍, 杨和山. 准噶尔盆地阜康断裂带构造演化与油气成藏[J]. 新疆石油地质, 2013, 34(1):36-40.
[29]	QIU J, RAO G, WANG X, et al. Effects of fault slip distribution on the geometry and kinematics of the southern Junggar fold-and-thrust belt, northern Tian Shan[J]. Tectonophysics, 2019, 772(5):209-228.
[30]	能源, 李勇, 谢会文, 等. 库车前陆盆地盐下冲断带构造变换特征[J]. 新疆石油地质, 2019, 40(1):54-60.
[31]	黄光明, 李忠海, 李庶波, 等. 底部滑脱层流变性和厚度变化对褶皱冲断带影响的数值模拟[J]. 大地构造与成矿学, 2017, 41(3):466-480.
[32]	龙毅, 陈汉林, 程晓敢, 等. 浅部滑脱层沿走向的厚度与性质差异对变形影响的物理模拟研究:对乌什和库车褶皱冲断带的启示[J]. 地质学报, 2020, 94(6):1763-1779.
[33]	杨克基, 漆家福, 马宝军, 等. 库车坳陷克拉苏构造带盐上和盐下构造变形差异及其控制因素分析[J]. 大地构造与成矿学, 2018, 42(2):211-224.
[34]	文磊, 杨海军, 李曰俊, 等. 天山南麓库车晚新生代褶皱-冲断带[J]. 岩石学报, 2016, 32(3):847-855.
[35]	YU Y, TANG L, YANG W, et al. Salt structures and hydrocarbon accumulations in the Tarim Basin, northwest China[J]. AAPG Bulletin, 2014, 98(1):135-159. DOI URL
[36]	张多多. 新疆博格达山北缘大龙口逆冲带构造恢复研究[D]. 西安: 西北大学, 2016: 24-36.
[37]	王志勇, 康南昌, 李明杰, 等. 四川盆地川东地区滑脱构造特征[J]. 石油地球物理勘探, 2018, 53(增刊):276-286.

天山南北前陆冲断带构造滑脱层分布差异及对圈闭样式的控制作用

Structural Detachment Layer Distribution Variation and Trap Controls Along Foreland Thrust Belts in Northern and Southern Tianshan

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 11

参考文献 37

相关文章 9

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	祁鹏, 郭刚, 崔敏, 王欣, 李峰, 李林致. 西湖凹陷天台斜坡新生代构造差异特征及其形成机制[J]. 现代地质, 2023, 37(02): 307-315.
[2]	王紫剑, 唐玄, 荆铁亚, 游铭心, 张金川, 李振, 周娟. 中国年封存量百万吨级CO₂地质封存选址策略[J]. 现代地质, 2022, 36(05): 1414-1431.
[3]	崔敏, 徐建永, 郭刚, 谢晓军, 祁鹏, 肖曦, 王欣. 西湖凹陷杭州斜坡构造差异及其对成藏的影响[J]. 现代地质, 2021, 35(04): 1106-1113.
[4]	庞崇友，张亚东，王静，武铁岭. 鄂尔多斯盆地西缘中段构造特征与油气勘探前景[J]. 现代地质, 2016, 30(2): 274-285.
[5]	周游，李勇，李敬波，邵崇建，颜照坤，闫亮，李辉，王腾文，刘颖倩，陈玮涵. 基于粒子成像测速(PIV)技术的褶皱冲断带砂箱构造物理模拟研究[J]. 现代地质, 2015, 29(4): 755-764.
[6]	张锐锋, 李先平, 于兴河, 田建章, 孙相灿, 李伟茹, 郭文峰. 冀中坳陷深县凹陷构造沉积格局与圈闭类型响应关系[J]. 现代地质, 2011, 25(1): 62-69.
[7]	李涛, 周世卿. 华北中地壳滑脱面及其活动分区的天然地震研究[J]. 现代地质, 2009, 23(6): 1003-1011.
[8]	郑天发，梅廉夫，高林. 鄂西渝东地区油气藏的圈闭类型及空间展布特征[J]. 现代地质, 2005, 19(Suppl): 235-239.
[9]	陈发景. 张光亚. 陈昭年.. 不整合分析及其在陆相盆地构造研究中的意义[J]. 现代地质, 2004, 18(3): 269-275.