準噶爾盆地南緣四棵樹凹陷構(gòu)造變形特征分析

準噶爾盆地南緣四棵樹凹陷構(gòu)造變形特征分析孟元庫;施發(fā)劍;汪新文【摘要】ThesouthernJunggarbasinhasbecometheimportantoilexplorationarea.Duetotheunder-prospecting,thestructureofSikeshusaghasnotbeenfullystudied,whichobviouslyinspiresthefurtherprobeintoitsoilreserveinthisvirginland.ThispaperillustratesgeologicalstructurecharacteristicsoftheSikeshusagindetail,whichdividesthestructureintofivecategories：（1）thefracturedstructuresystemofsouthSigu;（2）anticlinefromSikeshutowestlakeandsouthKuitun;（3）fracturedstructureofGuertu;（4）fracturedstructureofAikaxi;（5）fracturedstructuralofKayindike.Inthispaper,eachstructuralsystemisexplainedsequentiallyintheorderofthesectionofseismicgeologytomanifestthedetailedgeo-structure,theageofformedstructureaswellasthedynamiccharacteristics.%鑒于準噶爾盆地南緣地區(qū)已經(jīng)成為新疆石油勘探的重要靶區(qū)，但由于其勘探程度低，四棵樹凹陷的構(gòu)造研究不夠深入，無法進行徹底的油區(qū)構(gòu)造分析,對進一步尋找油氣圈閉造成了困難.文中對四棵樹凹陷地質(zhì)構(gòu)造特征進行了詳細的分析，將其分為五大構(gòu)造體系：（1）四固南斷裂構(gòu)造體系;（2）四棵樹一西湖一奎屯南背斜;（3）固爾圖斷裂構(gòu)造體系;（4）艾卡西斷裂構(gòu)造體系;（5）卡因迪克斷裂構(gòu)造體系;然后分別對每個構(gòu)造體系進行逐一解剖，即主要從地震剖面入手,一一進行地震地質(zhì)剖面解釋，將其劃分為每個具體構(gòu)造，討論其形成的時期以及動力學(xué)特點重點是建立四棵樹凹陷的構(gòu)造格架，為進一步四棵樹凹陷的油氣勘探提供了有力的證據(jù).【期刊名稱】《寧波大學(xué)學(xué)報（理工版）》【年（卷），期】2012（025）002【總頁數(shù)】5頁（P116-120）【關(guān)鍵詞】四棵樹凹陷;構(gòu)造體系;地震剖面;構(gòu)造格架【作者】孟元庫;施發(fā)劍;汪新文【作者單位】北京中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083;北京中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083;北京中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083【正文語種】中文【中圖分類】P552四棵樹凹陷位于準噶爾盆地南緣西段,隸屬于北天山山前沖斷帶[1],北部是車排子凸起，西南邊界是伊林黑比爾根山,東鄰昌吉凹陷，即凹陷處于北天山構(gòu)造帶和西準噶爾構(gòu)造帶交匯處（圖1）;主體既歸屬西部隆起區(qū)一級構(gòu)造單元,又屬于北天山山前坳陷帶,主體走向為北西西-南東東.它主要形成于印支-燕山中期，沉積了較厚的三疊紀和侏羅紀地層[2],燕山期-喜山早期該區(qū)沉降變緩,造成白堊紀和（古近紀）地層在凹陷西部的缺失、尖滅，喜山中期以后該區(qū)和準噶爾盆地一起劇烈沉降，接受了巨厚的（古近紀-新近紀）沉積.受印支-燕山期以及喜山期擠壓或擠壓兼走滑作用的改造，形成了凹陷最終的構(gòu)造格架（圖2）.其中，中-北部地區(qū)以印支-燕山形成的隱伏構(gòu)造體系為主;南部山前一帶以喜山期形成的構(gòu)造體系為主，該區(qū)的斷裂以簡單的基地卷入為主,蓋層滑脫變形相對次要一些,以東部地區(qū)相對發(fā)育一些，且常與新生界的泥巖或者泥膏巖的發(fā)育及其塑性變形有關(guān).主體構(gòu)造可能分為5個受主干斷裂控制的構(gòu)造帶或構(gòu)造體系.該斷裂構(gòu)造體系位于凹陷南緣山前,主體受四固南大斷裂帶控制,主要包括四固南斷裂帶、固爾圖南1號、2號斷裂等.它們在剖面可能組成疊瓦狀或疊瓦扇狀逆沖結(jié)構(gòu),在平面上組成西部逐漸歸并、東部略微散開的“入”字形構(gòu)造，因此,我們可以稱之為四固南“入”字形構(gòu)造體系.從剖面上看，該構(gòu)造組合可能具有后展發(fā)育特征,越靠近山前帶,斷裂活動規(guī)模越大、越新（圖3）.四固南斷裂:靠近山前斷褶帶，逆斷距很大，斷層上盤可見石炭紀地層直接出露地表,下盤為第三紀-第四紀地層;斷面南傾,傾角為60°,垂直短距超過7km,為簡單的斷塊型構(gòu)造.該斷裂自喜山期以來持續(xù)活動，現(xiàn)今形成巨大的地貌差.固爾圖南斷裂:位于四古南斷裂北側(cè)的下盤，該斷裂在喜山中期（中新世晚期-上新世初期）活動劇烈，在晚期逐漸減弱.固爾圖南背余一高泉背斜帶:受該斷裂體系的控制而形成.沿該構(gòu)造體系西段由于主要表現(xiàn)為斷塊作用,大型的擠壓褶皺作用不明顯主要形成了一些斷裂分布的牽弓I褶皺及斷鼻構(gòu)造（固爾圖南斷鼻等）.在東段，褶皺作用逐漸明顯.除斷裂帶邊緣褶皺明顯外，還由于層內(nèi)的滑脫斷層或鹽構(gòu)造發(fā)育,使褶皺作用進一步增強,形成固爾圖南滑脫褶皺、高泉東背斜帶等.西部的固爾圖南背斜、固爾圖3號、4號背斜等發(fā)育于山前的四古南大斷裂以北地區(qū)（圖4）;其深層主要發(fā)育傾向北、向南逆沖的斷裂,并與傾向南而向北逆沖的斷裂組成“Y”字型沖起構(gòu)造，同時形成深層的背斜構(gòu)造;這些斷層主要發(fā)育于中生界，向上延伸至中新統(tǒng)地層中,向下延伸可進入基底巖系.在該構(gòu)造的上部，則發(fā)育產(chǎn)狀南傾、向北逆沖的固爾圖斷層,具有臺階狀滑脫斷層性質(zhì)，主要在中新統(tǒng)上部（塔河西組）或上新統(tǒng)底部滑脫;向南側(cè)深部延伸可能也進入基底.東部高泉及高泉東背斜淺層為滑脫背斜（圖5及圖6）,滑脫層為古近系安集海河組泥巖層底,受擠壓時滑脫面形成疊瓦狀逆沖斷層和背斜.深層可能為基底卷入型單沖背斜和“Y字”形背沖沖起背斜以及與高泉背斜南邊的對向沖凹構(gòu)造.該構(gòu)造展布于四棵樹凹陷東部的近中央地帶，呈近東西向延伸,主要由四棵樹（或稱高泉北）背斜、西湖背斜和奎屯南背斜組成.西湖背斜位于烏蘇縣城南側(cè),近東西-北西西向延伸,在地表上表現(xiàn)為一低隆起.由于該構(gòu)造發(fā)育于車排子隆起西南斜坡，其侏羅系地層殘留厚度小,下伏基底巖系相對較淺;在下部的侏羅-白堊系中,沿基底隆起的斜坡發(fā)育傾向北側(cè)前陸的西湖斷裂,并相應(yīng)產(chǎn)生逆沖斷層上盤背斜;西湖斷裂可能斷穿侏羅紀地層，向下延伸至基底.在西湖背斜的較淺部，則發(fā)育滑脫斷層,斷層由下部的下白堊統(tǒng)滑脫層向北、向上擴展至中新統(tǒng)滑脫層系，并由此進一步加強了淺部地層的變形幅度（圖4）.四棵樹（或高泉北）背斜展布于四棵樹附近,近東西向延伸;主要由新生界組成;背斜構(gòu)造寬緩，其形成主要與新生界底部的滑脫作用和中新統(tǒng)地層的塑性變形有關(guān)，由于層內(nèi)的疊瓦扇構(gòu)造使下部地層加厚,具有一定的雙重構(gòu)造特點,主要受喜山期由南向北的推擠作用形成（圖7）.其深層的基底略有隆起變形和一定程度的卷入.奎屯南背斜構(gòu)造位于中部III區(qū)塊西南部，獨山子背斜北側(cè)獨山子隱伏斷裂下盤;背斜軸向與獨山子背斜平行,呈近東西-北西西向展布;背斜南翼寬緩,北翼較陡;圈閉面積與幅度上大下小，在白堊系、古近系底等T0均有顯示.新近系底高點埋深4460m,圈閉幅度40m;古近系底高點埋深5780m,圈閉幅度220m.奎屯南背斜構(gòu)造主要形成于喜山晚期;但在古近紀之前，該構(gòu)造所處構(gòu)造背景為南傾的斜坡，即車排子隆起的南延部分,可見古近系下部紫泥泉子組厚度向構(gòu)造高部位減薄,反映該構(gòu)造伴隨車排子隆起具有繼承性發(fā)育特征.奎屯南背斜構(gòu)造向南與變形較強的獨山子背斜呈過渡,屬于準噶爾南緣山前褶皺沖斷帶前鋒擠壓背斜構(gòu)造,其形成與山前褶皺沖斷帶密切相關(guān);形成機制上主要與其深部的侏羅-白堊系及基底巖系中發(fā)育的隱伏逆沖巖席的向北擴展有關(guān)（圖8）.位于四棵樹凹陷中南部,主體受固爾圖斷裂帶控制,主要包括固爾圖斷裂、固爾圖1號、2號斷裂、固爾圖東斷裂等.它們在剖面組成疊瓦狀或“Y”結(jié)構(gòu);在平面上組成西部逐漸歸并、東部散開的“入”字形構(gòu)造;因此,也可稱之為固爾圖“入”字形構(gòu)造體系.這些構(gòu)造形成于燕山期,主要為侏羅紀晚期一侏羅紀末的構(gòu)造運動形成.固爾圖背余一固爾圖東背斜帶：由固爾圖斷裂帶控制形成.其深層主要發(fā)育傾向北、向南逆沖的斷裂,并與傾向南而向北逆沖的斷裂組成“Y”字型沖起構(gòu)造，同時形成深層的背斜構(gòu)造;這些斷層主要在中生界中發(fā)育，向上延伸至中新世地層中，向下延伸可進入基底巖系.西部的固爾圖背斜（固1井鉆探）、固爾圖東背斜（固2井鉆探）等的發(fā)育;主要與深層侏羅系中發(fā)育的北傾南沖斷層有關(guān)，有時為單一的逆沖斷層,有時則由多條組成隱伏的疊瓦狀構(gòu)造，或與南傾北沖的次級斷層組成“Y”字型結(jié)構(gòu)，這些斷層一般可向下延伸進入基底巖系中;背斜構(gòu)造發(fā)育于逆沖斷層上盤（圖9）.該帶西部主要由艾卡西構(gòu)造帶組成，亦呈NWW向展布,包括下部中生代地層中的多個逆沖斷塊、斷鼻構(gòu)造和背斜構(gòu)造;總體上位于四棵樹凹陷的北側(cè)一車排子隆起的西南側(cè)，與卡因迪克背斜帶呈側(cè)列式相接（圖9）.該構(gòu)造帶主要受艾卡西斷裂控制，主要發(fā)育于下部的侏羅紀一三疊紀地層中，向下延伸進入基底巖系，向上一般未切穿白堊系;包括多條斷裂，主要斷裂為向北傾、向南逆沖，與向南傾、向北逆沖的斷裂組成背沖和對沖結(jié)構(gòu),形成沖隆、沖陷構(gòu)造;背斜構(gòu)造發(fā)育于沖隆上或逆沖斷層的上盤.在平面上組成西部逐漸歸并、東部散開的“入”字形構(gòu)造;因此,也可稱之為艾卡西〃入”字形構(gòu)造體系.這些構(gòu)造發(fā)育于印支期,定型于燕山期.白堊紀以后基本停止活動.艾卡西牽弓構(gòu)造及斷鼻構(gòu)造群主要由艾卡斷裂帶的逆沖牽弓I和斷塊作用控制形成,沿主干和分支斷裂帶邊緣分布.該構(gòu)造帶展布于四棵樹凹陷的東北緣，由卡因迪克斷裂帶和卡因迪克背斜帶組成；呈NWW向展布,包括多個次級背斜或斷鼻構(gòu)造，其發(fā)育主要受卡因迪克斷裂帶的控制.總的來看，卡因迪克背斜帶分布于車排子古隆起的西界,斷裂和背斜分布受斷階控制往隆起方向,侏羅紀地層缺失.卡因迪克背斜帶發(fā)育于傾向北的卡因迪克斷層上盤,剖面上常分布有“Y”字型逆沖斷裂結(jié)構(gòu),逆沖斷層上盤或沖起構(gòu)造上方發(fā)育背斜構(gòu)造;卡因迪克斷裂斷穿侏羅紀地層,向下可能延伸至基底，因而具有基底卷入的特征(圖6);平面上看,次級的斷裂及褶皺具有雁列式特征，反映其形成過程中受到了右行剪切作用或受其疊加、改造.四固南斷裂構(gòu)造體系為散開的〃入”字形構(gòu)造,在剖面上組成疊瓦扇或者疊瓦逆沖結(jié)構(gòu),具有典型的后展發(fā)育特征.四棵樹一西湖一奎屯南背斜帶靠近凹陷中央帶,呈近東西向分布.西湖背斜為—低凸起，在其背斜的較淺部，發(fā)育滑脫斷層,使得淺部地層變形幅度加強;四棵樹背斜具有雙重構(gòu)造特點,基底具有輕微的變形和卷入.奎屯南背斜為山前褶皺沖斷帶前鋒擠壓型背斜構(gòu)造.⑶固爾圖斷裂構(gòu)造體系為一“Y”字型沖起構(gòu)造,在剖面上呈現(xiàn)為疊瓦狀.⑷艾卡西斷裂構(gòu)造體系:呈現(xiàn)為NWW向展布,主要由逆沖斷塊、斷鼻和背斜構(gòu)造組成.在平面上組成西部逐漸歸