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1、库车前陆盆地克拉苏构造带的构造特征与油气摘要克拉苏构造带位于库车前陆盆地的北侧，由浅部和深部两个层次的构造组成，上、下不同层次的构造具有不一致性。浅部层次的构造主要为断层传播褶皱、断层传播-滑脱褶皱，这些构造的突破断层发育，不利于油气的保存;深部层次的构造主要为被动顶板双重构造、突发构造和断层转折褶皱，这些构造在走向上相互转变，构成了本区最有利的构造圈闭。断裂是本区最重要的构造，它不仅是烃源岩排烃的有效机制，而且是油气运移的通道。关键词库车前陆盆地克拉苏构造带断层相关褶皱被动顶板双重构造构造与油气关系1区域地质概况库车前陆盆地是塔里木盆地北缘的一个重要构造单元，位于塔里木盆地与天山造山带交接部
2、位，是一个叠置在二叠纪至三叠纪前陆盆地之上的新生代再生前陆盆地1 ，其中主要沉积了一套巨厚的陆相沉积。三叠系为湖泊相沉积，边缘为三角洲相，中部为深湖相,包括砂岩、暗色泥岩和煤层，厚 4602 300m。侏罗系为湖泊沼泽相沉积，底部为厚层砂岩，中部为煤系，顶部为褐色砂岩、砾岩，厚 3302200m。白垩系和第三系主要为巨厚的河流相沉积，包括棕色、褐色砂岩、泥岩。其中早第三纪库车前陆盆地的西部有短时海侵，下第三系在盆地西部为一套膏泥岩沉积。白垩系和第三系总厚 20006000m。库车前陆盆地三叠系、侏罗系有成熟度适中、厚度大的腐植型生油岩，侏罗系煤系与下第三系膏泥岩是良好的区域性盖层，各岩系发育多
3、套砂岩储层，多以原生孔隙为主，具有优良的储集条件。总之，库车前陆盆地是一个中生代的生油坳陷，具有多套生储盖组合，主要勘探目的层为白垩系、侏罗系和三叠系，其次为第三系。1952 年开始勘探工作。1987 年该油田因枯竭而废弃。1995 年在大宛齐构造上见工业油气流。1997 年底以来，先后在克拉 2 井、克拉 3 井、依南 2 井获高产工业油气流，使库车前陆盆地的勘探工作进入了一个新的阶段。库车前陆盆地的地表构造由北向南可以划分为 7 个构造带:.北部边缘冲断带；.东风背斜带；.北部背斜带；.拜城-阳霞向斜带；.南部背斜带；.西南雁列背斜带；.南缘剪切伸展构造带。这些构造带是新第三纪-第四纪统一
4、的南北向水平挤压作用的产物，是库车再生前陆逆冲带由北向南渐次扩展的结果。克拉苏构造带位于库车前陆盆地中部北侧，主要是根据地震剖面确定的地下构造，它对应着地表构造的东风背斜带、北部背斜带和拜城-阳霞向斜带。克拉苏构造带西起卡普沙良河西约 15km，东至克孜勒努尔沟东侧 15km，北起东风背斜带南侧向斜，南抵拜城-阳霞向斜带北部，即东经 81308329和北纬 41504208所圈定的范围。2克拉苏构造带的构造特征克拉苏构造带的地面构造克拉苏构造带的地面构造由南、北两个背斜带组成，北背斜带自西而东由库姆格列木背斜、巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜构成。南背斜带自西而东由吐孜玛扎背斜、喀桑托开背斜、吉迪克
5、背斜构成。上述各背斜均以 N80E 左右的走向呈直线状延伸，其首尾相连或稍有错开，只有喀桑托开背斜的中段呈向南凸出的弧形。地表所见的这些背斜以断层传播褶皱2为主，其次为断层传播滑脱混生褶皱3 、滑脱褶皱4 。上述不同类型的褶皱在空间上相互转化。库姆格列木背斜为一断层传播褶皱，中段和东段属于典型的断层传播滑脱混生褶皱。背斜核部断层构造发育，但背斜的东、西两个倾状端保存完整。背斜西段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播背斜的缓倾逆断层,从断层端线向背斜的前翼打开形成的正向突破断层。中段、东段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播滑脱混生背斜的缓倾逆断层，从断层端线或断坡上的某一点向背斜的后翼打开形成
6、的反向突破断层。表 1克拉苏构造带的构造特征Table 1The structural characteristics of Kelasu tectonic zone图 1克拉苏构造带构造略图Simplified structure map of Kelasu tectonic zone1.逆断层；2.深部背斜；3.地表背斜；4.浅部正向、反向断层传播褶皱；5.浅部断层转折褶皱；6.浅部滑脱褶皱；7.深部被动顶板双重构造；8.深部断层转折褶皱；9.深部断层传播褶皱；10.浅部断层传播滑脱混生褶皱；11.深部被动顶板双重构造和突发构造巴什基奇克背斜是一典型的断层传播褶皱，南翼地层直立或高角度南倾
7、，北翼地层向北缓倾。背斜轴部发育的北倾逆断层，是形成该断层传播褶皱的逆断层从断层端线向背斜前翼打开形成的突破断层。图 2克拉苏构造带构造剖面图Structure section of Kelasu tectonic zonea. 库姆格列木背斜东段剖图；b.坎亚肯背斜中段剖面图；c. 喀桑托开背斜中段剖面图；d.巴什基奇克背斜中段剖面图；e.吐孜玛扎背斜中段剖面图坎亚肯背斜是巴什基奇克背斜的东延部分，总体上为一滑脱褶皱，但其西段为断层传播滑脱混生褶皱，反映了褶皱类型在空间上沿走向的转化。坎亚肯背斜核部发育的倾向南、倾角陡的逆断层是反冲断层，与巴什基奇克背斜核部发育的正向突破断层具有不同特征。尽
8、管它们在走向上相连，但并非是一条断层。通过剖面研究推测坎亚肯背斜的滑脱层为侏罗系上部的泥岩或中部煤层，但西部较浅，东部较深。吐孜玛扎背斜是一个南翼陡倾、北翼缓倾的断层传播褶皱，背斜核部、向北陡倾的逆断层是由隐伏于地下的缓倾逆断层从断层端线向背斜核部打开的正向突破断层。由于强烈的挤压作用，使沿断层分布的下第三系膏泥岩组合发生底辟作用，形成盐穿刺构造，在背斜的东端甚至引起上盘第四系西域组地层的直立或倒转。喀桑托开背斜西段是典型的断层传播滑脱混生褶皱，西端和中段皆为断层传播褶皱，东段为断层转折褶皱。背斜的中段发育规模较大的正向突破断层和和规模较小的反向突破断层，使背斜的中段有较大的位移量而呈向南凸出
9、的弧形，形成断层传播褶皱，而背斜的西段由于运动受阻形成了典型的断层传播滑脱混生褶皱。东段因位移向南传递而形成断层转折褶皱。吉迪克背斜表现为向南逆冲的缓倾盲断层控制的断层转折褶皱。由地面出露的背斜平顶宽度以及两翼地层产状，结合地震剖面中所表现出的下盘断坡、上盘断坡反射特征，确定吉迪克背斜的地面构造是由发育于康村组底部或吉迪克组顶部的逆断层所形成的断层转折褶皱。克拉苏构造带的地下构造克拉苏构造带的地下构造是由被动顶板双重构造(passive-roof duplex)和相互叠置的断层转折褶皱构成的复杂构造带，从未出露地表。克拉苏构造带的地下构造为两个大型构造，即克拉苏背斜和巴深背斜。克拉苏背斜克拉苏
10、背斜的中、西段位于地面的北背斜带和南背斜带之间的向斜带之下，主要为被动顶板反向逆断层和一系列较大规模的台阶状逆断层构成的被动顶板双重构造5，6，7 ，在克拉 2 井附近还发育突发构造8 。东段位于喀桑托开背斜、吉迪克背斜之下，主要为简单的断层转折褶皱或相互叠置的断层转折褶皱构成。克拉苏背斜西段的台阶状逆断层 F4F7 的断距为，背斜高度为50067148m，背斜顶部下第三系底的埋深为23624089m，其中有两个高点，一个高点在线上，埋深2362m，即克拉 1 井的构造高点，另一个高点在 BC95179线上，埋深 2562m，即克拉 4 构造高点。在 BC95179 线上，克拉苏背斜主要受断层
11、 F4、F5 、F7 控制，断层倾角28 30。 F4 下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系的上部，后断坪在侏罗系中部，中断坪在下第三系中，因受 F5 侵位变形而呈背形。F5 和 F7 下盘断坡也切过下第三系下部、白垩系和侏罗系，F5 的后断坪可能位于侏罗系的底部，F5 受 F7 侵位而变形。在线上，克拉苏背斜受断层F4、 F5、 F6、F7 控制，断层 F4、F5 倾角 22左右，下盘断坡切过下第三系的下部、白垩系和侏罗系。断层 F6、F7 倾角 25左右，下盘断坡切过的地层也为下第三系下部、白垩系和侏罗系。图 3BC95179 线地震剖面解释图Geological interpreta
12、tion of sEismic profile of BC95179(For location see Seismic profile from Tarim Petroleum and Development Bureau)Q.第四系；N1k.上第三系康村组；N1j.上第三系吉迪克组；E.下第三系；K.白垩系；PreK.前白垩系；T5.上第三系康村组底界；T6.上第三系吉迪克组底界；T7. 下第三系膏盐顶界；T8.下第三系膏盐底界；T8-2.白垩系底界；F0、 F2、 F12、F3、 F4、F5、F7、F8 为断层编号 克拉苏背斜中段的台阶状逆断层 F4F7 的断距为，背斜高度为 418555
13、10m，背斜顶部下第三系底的埋深为 35524198m，背斜高点在 BC95226 线和 BC95230线上，埋深分别为 3552m 和 3573m。在 BC95230 线，克拉苏背斜主要由逆断层 F4、F5 、F7 与反向逆断层 F0 所构成的被动顶板双重构造和断层 F4 与反向逆断层 F24 所构成的突发构造共同控制。图 4BC95226 地震剖面解释图Geological interpretation of seismic profile of BC95226 (For location see )Q.第四系；N2k.上第三系库车组；J.侏罗系；F42、 F24、F34 为断层编号，其它
14、代号与图 2 相同克拉苏背斜东段是由 F4 和 F7 所构成的断层转折褶皱，断层下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系地层，倾角 28左右，断距较小，背斜隆升的高度也较小。研究表明，断层断距、背斜高度及下第三系底界 T8的埋深在走向上的差异较大，反映了其变形在走向上的不均匀性，背斜隆升的高度受断层的数量，断层倾角和断距的大小等因素共同控制。巴深背斜构造巴深背斜构造是位于巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜之下的深层构造，从未出露地表。背斜西段是由向南逆冲的台阶状逆断层 F2、F13 和被动反向逆断层共同控制的断层传播褶皱和断层转折褶皱所组成。在测线 BC95230 线上，巴深背斜是由断层 F2 和被动
15、反向逆断层所控制的断层传播褶皱。断层 F2 岩切了下第三系的下部、白垩系和侏罗系的顶部，断距近 7km。背斜东段是向南逆冲的一系列台阶状逆断层 F4、F5 、F6、F7、F8 和被动反向逆断层 F0 所组成的双重逆冲构造。这里背斜隆升很高，白垩系和部分侏罗系出露地表，阳霞组上部煤层反射面可形成圈闭。图 5DQ95226 地震剖面解释图Geological interpretation of seismic profile of DQ95226 (For location see )J2-3.中、上侏罗统；J1.下侏罗统； PreJ.前侏罗系；T8-2.下侏罗统阳霞组煤层的顶界；T.三叠系；Pr
16、eT.前三叠系 ;其它代号与图 3、图 4 相同克拉苏构造带是由浅部和深部两个层次的构造组成的，二者的构造特征不同，上、下不同层次的构造具有不一致性。浅部层次的构造主要表现为断层传播褶皱、断层传播滑脱混生褶皱。在变形较强的地段的断层传播褶皱前翼或后翼发育突破断层，出露于地表的断层都属于这类断层，它们的位移规模较小，走向上有时具有不连续性，即使在走向上相连的断层，也并非同一条断层，有的地段属于正向突破断层，有的地段则属于反向突破断层。深部层次的构造主要表现为发育有被动顶板反向逆断层的双重逆冲构造、突发构造和断层转折褶皱，这些构造在走向上是相互转变的，不同地段的构造特征各不相同。形成深部克拉苏背斜的台阶状逆断层规模较大，但从未出露地表。背斜隆升的高度在走向上的不同地段差异较大，主要受断层的数量、断层的倾角、断距的大小及断层发育的层位等因素的共
