柴达木走滑叠合盆地及其控油气作用.pdf

7 1 2 2 0 1 5 年 1 2月P E T R OL E UM E XP L OR A T I O N AND DE VE L OP ME NT V b 1 ．4 2 No ． 6 文章编号1 0 0 0 ． 0 7 4 7 2 0 1 5 0 6 ． 0 7 1 2 1 1 DO I 1 0 ． 1 1 6 9 8 ／ P E D． 2 0 1 5 ． 0 6 ． 0 3 柴达木走滑叠合盆地及其控油气作用 付锁堂 ，马达德 ，郭召杰 2 ，程丰 2 1 ．中国石油青海油田公司；2 ．造山带与地壳演化教育部重点实验室，北京大学地球与空间科学学院 基金项 目国家重 大科技专项 2 0 1 1 Z X0 5 0 0 3 摘要在对柴达木盆地西部周缘地 区野外地质调查的基础上，结合盆地 内近年来的油气勘探实践，提出了新生代柴 达木盆地是 由东昆仑左行走滑断裂和阿尔金左行走滑断裂联合控制的走滑叠合盆地 的新认识，认为阿尔金左行走滑 断裂带为主要控盆边界，东 昆仑走滑断裂为主要调节边界，柴北缘一祁连 山逆冲褶皱带为挤压转换被动适应边界。 在印度与欧亚板块碰撞的动力学背景下，阿尔金断裂 自始新世发生左行走滑，使得柴达木盆地 向北东方向逐渐迁移， 造成柴北缘一祁连 山地 区北西一南东走向断层的逆冲推覆与走滑变形 ，使得柴达木盆地 自古近系路乐河组沉积期开 始 了新生代沉积。柴北缘地 区古近系表现为类似前陆盆地 区的粗碎屑沉积组合，烃源岩品质较差，而在柴西南地 区 表现为伸展构造背景下的凹陷沉积区，发育 品质优 良的古近系烃源岩。自中新世，东昆仑左行走滑断裂开始活动， 走滑断裂逐渐向北迁移，形成了一系列雁行排列的分支断裂 如昆北断裂、阿拉尔断裂 以及红柳泉断裂等 ，柴西南 地区古近纪的伸展背景逐渐反转为新近纪的走滑挤压背景。 形成于新近纪的走滑挤压相关构造 如英雄岭构造等 是柴 西南地区以古近系烃源岩为主的油气聚集和成藏的重要场所。因此，东 昆仑走滑断裂和阿尔金走滑断裂这两条世界 级大型左行走滑断裂带在时间与空间上的叠合，控制 了柴达木盆地 的形成与新生代盆地的沉积和变形 ，也是控制柴 达木盆地特别是柴西地区油气成藏的关键。图 1 0表 1 参 6 5 关键词柴达木盆地；东昆仑断裂；阿尔金 断裂；走滑叠合盆地；控油气作用 中图分类号T E l 2 2 ． 1 文献标识码A S t r i k e - s l i p s u p e r i mp o s e d Qa i d a m B a s i n a n d i t s c o n t r o l o n o i l a n d g a s a c c u m ul a t i o n ， NW C h i n a F u S u o t a n g ， Ma Da d e ， G u o Z h a o j i e ， C h e n g F e n g f 1 ． P e t r o C h i n a Q i n g h a i O i lfie l d C o m p a n y ， Du n h u a n g 7 3 6 2 0 2 ， C h i n a ； 2 ． Mi n i s t r y o f E d u c a t i o n Ke y L a b o r a t o r y o fO r o g e n i c B e l t s a n d C r u s t a l E v o l u t i o n ， S c h o o l o fE a r t h a n d S p a c e S c i e n c e s ， P e k i n g U n i v e r s i t y ， B e ij i n g 1 0 0 8 7 1 ， C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n d e t a i l e d fi e l d s u e y i n t h e we s t e r n Qa i d a m B a s i n ， c o mb i n e d wi t h p e t r o l e u m e x p l o r a t i o n p r a c t i c e s i n r e c e n t y e a r s ， t h i s s t u d y s u g g e s t s t h a t t h e Q a i d a m B a s i n i s a s t ri k e s l i p s u p e r i mp o s e d b a s i n j o i n t l y c o n t r o l l e d b y t h e l e f t l a t e r a l s t ri k e s l i p A l t y n T a g h a n d E a s t K u n l u n f a u l t s ． T h e A l t y n T a g h f a u l t a c t s a s t h e ma j o r c o n t r o l l i n g b o u n d a r y , w h i l e t h e E a s t K u n l u n f a u l t o n l y c o n tr o l s t h e l o c a l e v o l u t i o n o f t h e s o u the m e d g e o f t h e b a s i n ． T o t h e e a s t ， t h e n o r t h e r n Q a i d a m Q i l i a n S h a n t h r u s t - f o l d b e l t p a s s i v e l y a c c o m mo d a t e s t h e no r t h e a s t wa r d d i s p l a c e me n t a l o ng t h e Al t y n Ta g h f a u l t t h r o ug h NE S W d i r e c t e d s h o rte ni n g． I n t he I nd i a - As i a c o l l i s i o n b a c k g r o u nd ，t h e l e ft l a t e r a l s t ri k e s l i p f a u l t i n g a l o n g t h e Al t y n T a g h f a u l t i n i t i a t e d f r o m the e a r l y E o c e n e ，f o r c i n g the Qa i d a m Ba s i n t o mo v e n o r t h e a s twar d ， c a u s i n g t h e t h r u s t a n d s l ip d e f o r m a t i o n o f t h e NW- S E f a u l t s i n n o rt h e rn Q a i d a m ma r g i n Q i l i a n Mo u n t a i n a r e a ， a n d t h e d e p o s i t i o n o f t h e Ce n o z o i c s i n c e t h e P a l e o g e n e L u l e h e F o r ma t i o n ．Du r i n g t h e P a l e o g e n e ，t h e n o r t h e m Qa i d a m Ba s i n d e v e l o p e d c o a r s e g r a i n e d s e d i me n t s l i k e t h a t i n a f o r e l a n d b a s i n ， f o r mi n g p o o r q u a l i t y s o urc e r o c k s ； wh i l e t h e s o u t h we s t e rn Qa i d a m Ba s i n wa s a n e x t e n s i o n a l s a g b a s i n wh e r e g o o d q u a l i ty s o urc e r o c k s d e p o s i t e d ． By t h e e a r l y Mi o c e n e ，l e ft l a t e r a l f a u l t in g a l o n g t h e Kun l un f a u l t b e c a me a c t i v e ， l e a d i n g t o t h e f o rma t i o n o f a s e ri e s o f e n e c h e l o n f a u l t s e ．g ． t h e K u n b e i f a u l t ， t h e A r l a r f a u l t and t h e Ho n g l i u q u a n f a u l t ． Th e s e f a u l t s g r a d u a l l y mi g r a t e d n or t h ward ，t he i r k i n e ma t i c s c h a n gi n g f r o m l e f t l a t e r a l s tri k e s l i p mo t i o n t o NE SW t r a ns p r e s s i o n． S t r i k e s l i p r e l a t e d s t r u c t u r e s c o n t r o l l e d b y t h o s e f a u l t s r e ． g ． t h e Yi n g x i o n g l i n g s t r u c t u r e a r e i d e a l p l a c e s f o r o i l a n d g a s a c c u mu l a t i o n fr o m P a l e o g e n e s o urc e r o c k s ． To S H I n u p ， t h e Q a i d a m B a s i n i s a s tr i k e s l i p s u p e ri m p o s e d b a s i n j o i n t l y c o n t r o l l e d b y t h e l e ft l a t e r a l s t rik e - s l i p Al t y n Ta g h a nd Ea s t Kun l un f a ul t s ．The t e mpo r a l a nd s p a t i a l s u pe r i mp os i t i o n o f t he s e tw o s tri k e s l i p f a ul t s d urin g t h e Ce n o z o i c c o n tro l l e d t h e e v ol u t i o n of th e b a s i n a s we l l a s t he o i 1 a nd g a s a c c u mul a t i o n ． Ke y wo r d s Qa i d a m B a s i n ； Ea s t Kun l un f a u l t ； Al tyn T a g h f a u l t ； s t ri k e s l i p s u p e ri mp o s e d b a s i n ； c o n t r o l o n o i l a n d g a s a c c u mu l a t i o n 0引言 柴达木盆地位于青藏高原北缘 ， 地貌上呈三角形 ， 夹持于阿尔金山 、 东昆仑 山以及祁连山三大山系之间。 柴达木盆地是青藏高原 内部最大 的含油气盆地 ， 自 2 0 0 7年柴达木盆地西南部切 6井获得高产工业油流开 7 2 0 石油勘探与开发 油气勘探 V O 1 ． 4 2 No ． 6 心发育和迁移规律；柴北缘一祁连山逆冲褶皱断裂带 为柴达木盆地被动调节边界 ，自始新世 以来持续北东 一 南西 向挤压变形 ；东昆仑左行走滑断裂则为柴达木 盆地主动叠合调节边界 ，自中新世 以来 的左行走滑及 迁移活动 ，奠定 了柴西地 区的构造样式 ，成为重要的 油气聚集控制要素。上述阿尔金断裂和东昆仑断裂两 条大型左行走滑断裂及柴北缘一祁连山逆冲褶皱带在 时间与空间上的叠合 ，演绎了柴达木盆地新生代 以来 独特的走滑叠合盆地构造特征 ，并控制了柴达木盆地 新生代以来的油气聚集与成藏规律。 4 结论 确定 柴达 木盆 地 与周缘 造 山带 的盆 山构造 关 系是 揭示柴达木盆地新生代演化史以及探究柴达木油气成 藏理论的基础与关键 。 柴达木盆地是一个具有高原特色的叠合盆地 ，其 “ 叠合性”具体表现在时间与空间两方面 古近纪 ， 柴达木盆地主要受控于阿尔金左行走滑断裂 ，可将柴 达木盆地视为受阿尔金左行走滑断裂带控制的柴北缘 扭压 、柴西南扭张的简单走滑相关盆地 ；而 自新近纪 以来 ，阿尔金断裂持续左行走滑活动 ，与此 同时，东 昆仑 断裂开 始发 生左 行走 滑及 南北 迁移 活 动 ，柴 达 木 盆地同时受到阿尔金与东昆仑两大左行走滑断裂联合 控制 ，故可将柴达木盆地视为受阿尔金与东昆仑左行 走滑断裂联合控制的走滑叠合盆地。这两条大型左行 走滑断裂及柴北缘一祁连山逆 冲褶皱带在时间与空间 上 的叠合 ，演绎了柴达木盆地新生代以来独特走滑叠 合盆地构造特征 ，控制 了柴达木盆地新生代以来的油 气聚集与成藏。 近年来 ，随着思维创新及技术进步 ，陆续在切克 里克 、英东 、东坪 、牛东 、英西等地区取得了油气勘 探 的重大 突破 ，展 现 了柴达 木盆 地是 一个 具有 巨大勘 探前景的高原盆地 。柴达木 “ 走滑叠合盆地”新概念 的逐步成熟和具有走滑叠合盆地特色的油气成藏理论 的不断完善 ， 将为开创柴达木盆地油气勘探 的新局面 、 加快建成千万吨级高原油气田提供扎实的理论支撑。 参考文献 [ 1 ] 青藏油气区石油地质志编写组．中国石油地质 志卷十四[ M] ．北 京石油工业出版社， 1 9 9 0 3 3 1 ． 4 8 2 ． Co mp i l i n g Gr o u p o f Pe t r o l e u m Ge o l o g y i n Ti b e t Oi l a n d Ga s Ar e a ． P e t r o l e u m g e o l o g y o f C h i n a Vo l 1 4 [ M] ．B e O i n g P e t r o l e u m I n d u s t r y P r e s s ， 1 9 9 0 3 3 1 - 4 8 2 ． [ 2 ]Xi a We n c h e n ， Z h a n g Ni n g ， Yu a n Xi a o p i n g ， e t a 1 ． C e n o z o i c Qa i d a m Ba s i n， Ch i n a A s t r o n g e r t e c t o n i c i n v e r s e d ， e x t e n s i o n a l r i f t e d b a s i n [ J ] ． A AP G B u l l e t i n ， 2 0 0 1 ， 8 5 4 7 1 5 - 7 3 6 ． [ 3 ] 赵文智，张光亚，王 红军，等 ．中 国叠合含 油气 盆地石油地质基 本特征与研究方法 [ J ] ．石油勘探与开发， 2 0 0 3 ， 3 0 2 1 - 8 ． Z h a o We n z h i ， Z h a n g G u a n g y a ， Wa n g Ho n g j u n ， e t a 1 ． B a s i c f e a t u r e s o f p e t r ol e u m g e o l og y i n t h e s u p e r i mp o s e d p e t r o l i f e r o us b a s i n s o f C h i n a a n d t h e i r r e s e a r c h me t h 0 d o l o g i e s [ J ] ．P e t r o l e u m E x p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 20 0 3 ， 3 O 2 1 8 ． [ 4 ] 何登发，贾承造，童晓光，等．叠合盆地概念辨析[ J ] l 石油勘探与 开发， 2 0 0 4 ， 3 1 1 1 ． 7 ． He De n g f a ，J i a Ch e n g z a o ，T o n g Xi a o g u a n g ，e t a 1 ．Di s c us s i o n a n d a n a l y s i s o f s u p e r i mp o s e d s e d i me n t a r y b a s i n s [ J ] ． P e t r o l e u m Ex p l o r a t i o n a n d De v e l o p me n t ， 2 0 0 4 ， 31 1 1 - 7 ． [ 5 ] 金之钧 ，张 明利 ，汤 良杰 ，等．柴 达木中新生代盆地演 化及其控 油气作用[ 石油与天然气地质， 2 0 0 4 ， 2 5 6 6 0 3 6 0 8 ． J i n Z h ij u n ，Z h a n g Mi n g l i ，T a n g L i a n g j i e ，e t a 1 ．E v o l u t i o n o f Me s o - Ce n o z o i c Q a i d a m B a s i n a n d i t s c o n t r o l o n o i l a n d g a s [ J ] ． Oi l Ga s Ge o l o g y ， 2 0 0 4， 2 5 6 6 0 3 - 6 08 ． [ 6 ] B u r c h fi e l B C， D e n g Q D， Mo l n a r P ， e t a l I n t r a c r u s t a l d e t a c h me n t wi t h i n z o n e s o f c o n t i n e n t a l d e f o r ma t i o n [ J ] G e o l o g y ，1 9 8 9 ，I 7 8 7 48 ． 7 5 2 ． [ 7 ] Me y e r B，T a p p o n n i e r P ，B o u r j o t L ，e t a 1 ．C r u s t a l t h i c k e n i n g i n G a n s u Qi n g h a i ， l i t h o s p h e r i c ma n t l e s u b d u c t i o n ， a n d o b l i q u e ， s t r i k e s l ip c o n t r o l l e d g r o wt h o f t h e T i b e t P l a t e a u [ J ] ．Ge o p h y s i c a l J o u r n a l I n t e rna t i o n a l ， 1 9 9 8 ， 1 3 5 1 1 4 7 [ 8 ]T a p p o n n i e r P ， Xu Z Q， Ro g e r F ， e t a 1 ．O b l i q u e s t e p wi s e r i s e a n d g r o wt h o f t h e T i b e t P l a t e a u [ J ] ． S c i e n c e ， 2 0 0 1 ， 2 9 4 1 6 7 1 1 6 7 7 ． [ 9 ] C h e n W P ， C h e n C Y， N ．b e l e k J L ． P r e s e n t - d a y d e f o r ma t i o n o f t h e Q a i d a m B a s i n w i t h i mp l i c a t i o n s f o r i n t r a c o n t i n e n t a l t e c t o n i c s [ J ] ． T e c t o n o p h y s i c s ， 1 9 9 9 ， 3 0 5 1 ／ 2 ／ 3 1 6 5 - 1 8 1 ． [ 1 0 ] Mo c k C ，A r n a u d N O，C a n t a g r e l J M．An e a r l y u n r o o f i n g i n n O r t h e a s t e r n Ti b e t c O n s t r a in t s f r O m 4 O Ar ／ 3 9 Ar t he r mO c h r O n O 1 O 2 v O n g r a n i t o i d s f r o m t h e e a s t e rn Ku n l u n r a n g e Q i a n g h a i ， NW C h i n a [ J ] ． E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s ， 1 9 9 9 ， 1 7 1 1 1 0 7 - 1 2 2 ． [ 1 1 ] J o l i v e t M，B r u n e l M，S e wa r d D，e t a 1 ．Me s o z o i c a n d C e n o z o i c t e c t o ni c s o f t h e n o r t h e rn e d g e o f t h e Tibe t a n P l a t e a u Fi s s i o n - t r a c k c o n s t r a i n t s [ J ] ． T e c t o n o p h y s i c s ， 2 0 0 1 ， 3 4 3 1 ／ 2 1 1 1 - 1 3 4 ． [ 1 2 ] Yi n A， Da n g Y Q ， Z h a n g M ， e t a l C e n o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n o f Qa i d a m B a s i n a n d i t s s u r r o u n d i n g r e g i o n s p a r t 2 W e d g e t e c t o n i c s i n s o u t h e rn Q a i d a m B a s i n a n d t h e E a s t e r n K u n l u n r a n g e [ J ] ． Ge o l o g i c a l S o c i e t y o f Ame r i c a ，S pe c i a l P a p e r s ， 2 0 0 7 ， 43 3 3 6 9 3 9 0 ． [ 1 3 】 Yi n A， Da n g Y Q， Z h a n g M， e t a 1 ． Ce n o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n o f t h e Q a i d a m Ba s i n a n d i t s s u r r o u n d i n g r e g i o n s P a r t 3 1 S t r u c t u r a l g e o l o g y ，s e d i me n t a t i o n ，a n d r e g i o n a l t e c t o n i c r e c o n s t ruc t i o n [ J ] ． G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A me r i c a B u l l e t i n ， 2 0 0 8 ， 1 2 0 7 ／ 8 8 4 7 - 8 7 6 ． [ 1 4 ] Y i n A， D a n g Y Q， Wa n g L C ， e t a 1 ． C e n o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n o f Q a i d a m B a s i n a n d i t s s u r r o u n d i n g r e g i o n s P a r t 1 T h e s o u t h e r n Q i l i a n S h a n - Na n S h a n t h r u s t b e l t a n d n o r t h e rn Qa i d a m B a s i n [ J ] ． G e o l o g i c a l S o c i e t y o f A me r i c a B u l l e t i n ， 2 0 0 8 ， 1 2 0 7 ／ 8 8 1 3 - 8 4 6 ． 【 1 5 ] Me n g Q R，Hu J M，Ya n g F Z ．T i mi n g a n d ma g n i t u d e o f d i s p l a c e me n t o n t he Al t y n Ta g h f a u l t Co n s t r a i n t s f r o m s t r a t i g r a p h i e c o r r e l a t i o n o f a d j o i n i n g T a r i m a n d Q a i d a m B a s i n s ． Nw C h i n a [ J ] ． Te rra No v a ， 2 0 0 1 ，1 3 2 8 6 91 ． [ 1 6 ] Me n g Q R ， F a n g X． C e n o z o i c t e c t o n i c d e v e l o p me n t o f t h e Qa i d a m B a s i n i n t h e n o r t h e a s t e r n T i b e t a n P l a t e a u [ J ] ． G e o l o g i c a l S o c i e t y o f Ame r i c a ， S p e c i a l Pa p e r s ， 2 0 0 8 ， 4 4 4 1 2 4 ． 2 0 1 5年 1 2月 付锁堂 等 柴达木走滑叠合盆地及其控油气作用 7 2 l [ 1 7 ] CG I A R．S R T M 9 0 m d i g i t a l e l e v a t i o n d a t a [ E B ／ O L ] ． 2 0 0 8 - 0 8 - 1 9 [ 2 0 1 5 - 0 5 - 2 0 ] ． h t t p ／ ／ s r t m． c s i , c g i a r ． o r g ． [ 1 8 ] F a n g X i a o mi n g ， Z h a n g We i l i n ， Me n g Qi n g q u a n ， e t a 1 ． Hi g h - r e s o l u t i o n ma g n e t os t r a t i g r a ph y o f t h e Ne o g e n e Hua i t o ut a l a s e c t i o n i n t h e e a s t e r n Qa i d a m B a s i n o n t h e NE T i b e t a n P l a t e a u ， Qi n g h a i P r o v i n c e ， C h i n a a n d i t s i mp l i c a t i o n o n t e c t o n i c u p l i f t o f t h e NE T i b e t a n P l a t e a u [ J ] ． E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s ， 2 0 0 7 ， 2 5 8 1 ／ 2 2 9 3 - 3 0 6 ． [ 1 9 ] L u H a ij i a n ， Xi o n g S h a n g f a ． Ma g n e t o s t r a t i g r a p h y o f t h e D a h o n g g o u S e c t i o n ， n o r t h e r n Qa i d a m Ba s i n a n d i t s b e a r i n g o n C e n o z o i c t e c t o n i c e v o l u t i o n o f t h e Q i l i a n S h a n a n d Al t y n T a g h f a u l t [ J ] ．E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s ， 2 0 0 9 ， 2 8 8 3 5 3 9 5 5 0 ． [ 2 O 】 黄汉纯，黄清华，马永生．柴达木盆地地质与油气预测[ M] ．北京 地质出版社， 1 9 9 6 ． Hu a n g Ha n c h u n ，Hu a n g Q i n g h u a ，Ma Y o n g s h e n g ．Ge o l o g y o f Qa i d a m B a s i n a n d i t s p e t r o l e u m p r e d i c t i o n [ M] ． B e ij i n g Ge o l o g i c a l P u b l i s h i n g Ho u s e ，1 9 9 6 ． [ 2 1 ] 杨藩，马志强，许同春，等．柴达木盆地第 三纪磁性地层柱[ J ] ． 石 油学报， 1 9 9 2 ， 1 3 2 9 7 ． 1 0 1 ． Ya n g Fa n ， M a Zh i q i a n g ， Xu T o n g c h u n ， e t a 1 ． A T e r t i a r y p a l e o ma g n e t i c s t r a t i g r a p h i c p r o fi l e i n Qa i d a m B a s i n [ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i c a ， 1 9 9 2 ， 1 3 2 9 7 1 0 1 ． [ 2 2 ] S u n J i mi n ， Z h u R i x i a n g ， An Z h i s h e n ． T e c t o n i c u p l i ft i n t h e n o r t h e rn Ti b e t a n Pl a t e a u s i n c e 1 3 ． 7 M a a g o i n f e r r e d f r o m mo l a s s e d e p o s i t s a l o n g t h e Al t y n T a g h f a u l t [ J ] ． E a r t h a n d P l a n e t a r y S c i e n c e L e t t e r s ， 2 0 0 5 ， 2 3 5 3 6 4 1 - 6 5 3 ． [ 2 3 ] Ke Xu e ， J i J u n l i a n g ， Z h a n g Ke x i n ， e t a 1 ． Ma g n e t o s t r a t i g r a p h y a n d a ni s o t r o p y o f ma g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y o f t h e Lu l e he Fo r m a t i o n i n t h e No r t h e a s t e r n Q a i d a m B a s i n [ J ] ．A c t a Ge o l o g i c a S i n i c a E n g l i s h E d i t i o n ， 2 0 1 3 ， 8 7 2 5 7 6 - 5 8 7 ． [ 2 4 ] R i e s e r A B， L i u Yo n g j i a n g ， Ge n s e r J ， e t a 1 ． 。 A r ／ Ar a g e s o f d e t r i t a l wh i t e mi c a c o n s t r a i n t h e Ce n o z o i c d e v e l o p me n t o f t h e i n t r a c o n t i n e n t a l Qa i d a m B a s i n ，C h i n a [ J ] ．GS A B u l l e t i n ，2 0 0 6 ， 1 1 8 1 1 ／ 1 2 1 5 2