齐古断褶带构造演化及有利勘探目标评价
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摘要
准噶尔盆地南缘地区因其地表具有丰富的油气苗显示,故历来为石油地质工作者重视。但南缘地区紧邻北天山,受天山隆升挤压作用的长期影响,该区域内构造形态普遍呈现出复杂性与多样性,其中尤以紧邻山前的齐古断褶带构造形态最为复杂。
针对准噶尔盆地南缘齐古断褶带构造的复杂性和多样性,在广泛调研天山山体演化、区域地层发育、地表水系变更、地震资料解释、石油地质条件评价等资料的基础上,以地球胀缩、理论地质学理论为指导,结合区域内地面地质详查资料、关键地震剖面解释成果、钻井试油资料、研究区头屯河标准地层剖面、齐古构造研究资料首先研究了齐古断褶带的主要构造特征,包括广泛分布的构造挠褶、垂向上明显的构造分层现象、捩断裂的地表特征、构造滑脱面的特征及滑脱机理、不整合、磨拉石建造及其物源特征以及常常被石油地质工作者所忽视的河流阶地。其中捩断裂的研究结果为解释昌吉半背斜的形成提供了理论依据,构造滑脱面滑脱机理的分析为我们厘清齐古断褶带复杂构造成因提供了合理的解释,不整合、河流阶地特征的研究从另一个角度帮助我们进一步认清了天山山体演化对齐古断褶带构造变动的影响。
对齐古断褶带构造特征的研究使我们对区域内典型的构造现象有了较为清晰的认识。为了进一步厘清齐古断褶带的构造演化特征,我们运用地球胀缩理论对喜马拉雅期天山山体的演化进行了阶段划分,结果表明,天山隆升是地球处于收缩状态所导致,根据时间的先后关系可依次划分为四个阶段,分别为：中新世晚期的天山初步隆升阶段；早更新世的侧向挤压褶皱阶段；中更新世的大型断褶滑覆阶段和晚更新世的天山隆升调节阶段。结合天山隆升阶段的划分结果,以研究区关键地震剖面(N8626)所揭示的上新统独山子组角度不整合现象、头屯河—郝家沟标准地层剖面以及两套构造滑脱层为主要依据,我们将齐古断褶带构造演化阶段划分为四个阶段,并根据国际地层委员会所公布的2008版最新国际地层年代表对每个阶段在地史上的时间进行了较为准确的厘定。结果表明齐古断褶带演化分为四期进行,分别为中新世晚期的掀斜阶段(约5.332Ma)、早中新世的断褶阶段(约2.590～0.781)、滑脱阶段(约0.126Ma)和楔入阶段(约0.0117Ma),并且以上四个阶段与晚期天山演化的四个阶段在时间上对应一致。
构造演化研究成果最终将用于指导油气资源勘探,准噶尔盆地南缘齐古断褶带丰富的地表油气苗显示及部分油气田的勘探开发实践已经证明盆地南缘具有整带含油的特点,对油气成藏过程中的各个要素分析结果认为齐古断褶带油气成藏条件较好,具备形成大型油气藏的物质条件,同时南缘地区三排构造带由于其构造演化模式的根本不同其油气成藏模式也存在很大的差异,但都体现出了油气成藏的多源性、多期次性及复杂性。综合评价指出了下步有利勘探目标,为齐古断褶带的油气勘探指明了方向。
There is abundant of oil and gas seedings in the south of Junggar Basin, as a result, the region attracts many of petroleum geologists. But the region is next to the north of Mount Tianshan, influenced by squeezing action because of Mount Tianshan uplift, structural form of this region has diversity and complexity and structural form of Qigu fault-folded belts is the most complicated.
Aimed at diversity and complexity of Qigu fault-folded belts, based on surveying evolution of mountain, formation development of region, water system change, seismic data explanation, petroleum geological conditions assessment, directed by swell and shrink of earth, theoretical geology, combining geology data, key seismic profile explanation fruit, drilling and formation testing data, standard strata profile of Toutunhe Formation, Qigu structure data, the main structural characteristic of Qigu fault-folded belts is studied in this paper, including tectonic flexible plait, sturcture layering in vertical, surface feature of tear fault, tectonic slippage face characteristic, detachment mechanism, unconformity, molasse formation, source characteristic and stream terrace which is ignored by petroleum geologist. The research result of tear fault provides reliable theoretical basis to explain forming of Changji anticline, the analysis of detachment mechanism make us know the cause of Qigu faul-folded belts. Unconformity and stream terrace characteristic study help us recognize that moutain evaluation has some influence to Qigu fault-folded belts.
We have clear recognization about typical structural phenomenon of the region by studying strucrual characteristic of Qigu fault-folded belts, in order to understand structural evolution characteristic we use the theory of swell and shrink of earth to divide Mount Tianshan evolution process into four stages, as follows:uplift stage in later Miocene, lateral extrusion fold stage in early Pleistocene, large fault-folded belts sliding nappe stage in middle Pleistocene, uplift and adjust stage in late Pleistocene. Combining divided result of Mount Tianshan uplift stage in late period, based on angular unconformity of Dushanzi Formation in key seismic profile(N8626) and Toutunhe-Haojiagou standard strata profile, the structural evolution process of Qigu fault-folded belts is divided into four stage:tilt stage in late Miocene(about5.332Ma), fault-folded stage in early Miocene(about2.590～0.781Ma), detachment stage(about0.126Ma), wedge stage(about0.0117Ma). These four stages are corresponding with Mount Tianshan evolution stages.
The research fruit of structural evolution is finally used to guide oil and gas exploration, abundant of oil and gas seedings of Qigu fault-fold belts in the south of Junggar Basin and exploration and development practice have already proved that the south of Junggar Basin has whole oiliness characteristic. Based on the investigation of petroleum geology condition and other data, every factor of hydrocarbon accumulation is analyzed in this paper. Accumulation model of three structural zones in the south of Junggar Basin are analyzed and compared. The analyzed result is that the hydrocarbon accumulation condition of Qigu fault-fold belts is good and it has certain condition to form large scale reservoir. At the same time, because structural evolution patterns of three structural zones are different, hydrocarbon accumulation model is very different, but they have the same characteristic(many resource, many stage, complexity). Aiming at this complexity, we use theory geology age divide hydrocarbon accumulation process, construct the relationship between climate and hydrocarbon accumulation function, obtain the new cogntion.
针对准噶尔盆地南缘齐古断褶带构造的复杂性和多样性,在广泛调研天山山体演化、区域地层发育、地表水系变更、地震资料解释、石油地质条件评价等资料的基础上,以地球胀缩、理论地质学理论为指导,结合区域内地面地质详查资料、关键地震剖面解释成果、钻井试油资料、研究区头屯河标准地层剖面、齐古构造研究资料首先研究了齐古断褶带的主要构造特征,包括广泛分布的构造挠褶、垂向上明显的构造分层现象、捩断裂的地表特征、构造滑脱面的特征及滑脱机理、不整合、磨拉石建造及其物源特征以及常常被石油地质工作者所忽视的河流阶地。其中捩断裂的研究结果为解释昌吉半背斜的形成提供了理论依据,构造滑脱面滑脱机理的分析为我们厘清齐古断褶带复杂构造成因提供了合理的解释,不整合、河流阶地特征的研究从另一个角度帮助我们进一步认清了天山山体演化对齐古断褶带构造变动的影响。
对齐古断褶带构造特征的研究使我们对区域内典型的构造现象有了较为清晰的认识。为了进一步厘清齐古断褶带的构造演化特征,我们运用地球胀缩理论对喜马拉雅期天山山体的演化进行了阶段划分,结果表明,天山隆升是地球处于收缩状态所导致,根据时间的先后关系可依次划分为四个阶段,分别为：中新世晚期的天山初步隆升阶段；早更新世的侧向挤压褶皱阶段；中更新世的大型断褶滑覆阶段和晚更新世的天山隆升调节阶段。结合天山隆升阶段的划分结果,以研究区关键地震剖面(N8626)所揭示的上新统独山子组角度不整合现象、头屯河—郝家沟标准地层剖面以及两套构造滑脱层为主要依据,我们将齐古断褶带构造演化阶段划分为四个阶段,并根据国际地层委员会所公布的2008版最新国际地层年代表对每个阶段在地史上的时间进行了较为准确的厘定。结果表明齐古断褶带演化分为四期进行,分别为中新世晚期的掀斜阶段(约5.332Ma)、早中新世的断褶阶段(约2.590～0.781)、滑脱阶段(约0.126Ma)和楔入阶段(约0.0117Ma),并且以上四个阶段与晚期天山演化的四个阶段在时间上对应一致。
构造演化研究成果最终将用于指导油气资源勘探,准噶尔盆地南缘齐古断褶带丰富的地表油气苗显示及部分油气田的勘探开发实践已经证明盆地南缘具有整带含油的特点,对油气成藏过程中的各个要素分析结果认为齐古断褶带油气成藏条件较好,具备形成大型油气藏的物质条件,同时南缘地区三排构造带由于其构造演化模式的根本不同其油气成藏模式也存在很大的差异,但都体现出了油气成藏的多源性、多期次性及复杂性。综合评价指出了下步有利勘探目标,为齐古断褶带的油气勘探指明了方向。
There is abundant of oil and gas seedings in the south of Junggar Basin, as a result, the region attracts many of petroleum geologists. But the region is next to the north of Mount Tianshan, influenced by squeezing action because of Mount Tianshan uplift, structural form of this region has diversity and complexity and structural form of Qigu fault-folded belts is the most complicated.
Aimed at diversity and complexity of Qigu fault-folded belts, based on surveying evolution of mountain, formation development of region, water system change, seismic data explanation, petroleum geological conditions assessment, directed by swell and shrink of earth, theoretical geology, combining geology data, key seismic profile explanation fruit, drilling and formation testing data, standard strata profile of Toutunhe Formation, Qigu structure data, the main structural characteristic of Qigu fault-folded belts is studied in this paper, including tectonic flexible plait, sturcture layering in vertical, surface feature of tear fault, tectonic slippage face characteristic, detachment mechanism, unconformity, molasse formation, source characteristic and stream terrace which is ignored by petroleum geologist. The research result of tear fault provides reliable theoretical basis to explain forming of Changji anticline, the analysis of detachment mechanism make us know the cause of Qigu faul-folded belts. Unconformity and stream terrace characteristic study help us recognize that moutain evaluation has some influence to Qigu fault-folded belts.
We have clear recognization about typical structural phenomenon of the region by studying strucrual characteristic of Qigu fault-folded belts, in order to understand structural evolution characteristic we use the theory of swell and shrink of earth to divide Mount Tianshan evolution process into four stages, as follows:uplift stage in later Miocene, lateral extrusion fold stage in early Pleistocene, large fault-folded belts sliding nappe stage in middle Pleistocene, uplift and adjust stage in late Pleistocene. Combining divided result of Mount Tianshan uplift stage in late period, based on angular unconformity of Dushanzi Formation in key seismic profile(N8626) and Toutunhe-Haojiagou standard strata profile, the structural evolution process of Qigu fault-folded belts is divided into four stage:tilt stage in late Miocene(about5.332Ma), fault-folded stage in early Miocene(about2.590～0.781Ma), detachment stage(about0.126Ma), wedge stage(about0.0117Ma). These four stages are corresponding with Mount Tianshan evolution stages.
The research fruit of structural evolution is finally used to guide oil and gas exploration, abundant of oil and gas seedings of Qigu fault-fold belts in the south of Junggar Basin and exploration and development practice have already proved that the south of Junggar Basin has whole oiliness characteristic. Based on the investigation of petroleum geology condition and other data, every factor of hydrocarbon accumulation is analyzed in this paper. Accumulation model of three structural zones in the south of Junggar Basin are analyzed and compared. The analyzed result is that the hydrocarbon accumulation condition of Qigu fault-fold belts is good and it has certain condition to form large scale reservoir. At the same time, because structural evolution patterns of three structural zones are different, hydrocarbon accumulation model is very different, but they have the same characteristic(many resource, many stage, complexity). Aiming at this complexity, we use theory geology age divide hydrocarbon accumulation process, construct the relationship between climate and hydrocarbon accumulation function, obtain the new cogntion.
引文
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