库车坳陷西段阿瓦特构造转换带盐构造演化特征及影响因素

吴珍云 ,  杨秀磊 ,  尹宏伟 ,  董少春 ,  李长圣 ,  汪伟 ,  贾东

地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (04) : 1271 -1287.

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地球科学 ›› 2023, Vol. 48 ›› Issue (04) : 1271 -1287. DOI: 10.3799/dqkx.2022.312

库车坳陷西段阿瓦特构造转换带盐构造演化特征及影响因素

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Characteristics and Influencing Factors of Salt Structure Evolution in Awate Transfer Zone, Western Kuqa Depression

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摘要

为厘定库车坳陷西段盐岩沉积边界盐构造演化特征及影响因素,利用野外地质调查、工业地震剖面解析和三维沙箱物理模拟实验对阿瓦特构造带进行了综合分析.结果表明:(1)阿瓦特构造带是库车坳陷西段典型挤压构造转换带,由乌什凹陷至阿瓦特凹陷,形成了由叠瓦逆冲断层向盐相关褶皱过渡的构造转换特征;(2)塔拉克走滑断层发育于乌什凹陷和阿瓦特凹陷交界处,是一条发育于盐上覆层的滑脱形成调节性横断层.受该断层影响,在盐上覆地层中形成塔拉克向斜、塔拉克背斜等拖曳式盐相关构造.越靠近塔拉克走滑断层,褶皱拖曳揉皱作用越强,甚至容易发育褶皱相关断层,促使盐岩出露地表;(3)阿瓦特构造转换带新生代变形主要受区域挤压作用、盐层分布及基底断裂活动共同控制.

关键词

库车坳陷 / 阿瓦特构造转换带 / 盐相关褶皱 / 塔拉克走滑断层 / 沙箱物理模拟 / 构造地质学

Key words

Kuqa depression / Awate structural transfer zone / salt-related fold / Talake strike-slip fault / sand-box analogue modeling / structural geology

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吴珍云,杨秀磊,尹宏伟,董少春,李长圣,汪伟,贾东. 库车坳陷西段阿瓦特构造转换带盐构造演化特征及影响因素[J]. 地球科学, 2023, 48(04): 1271-1287 DOI:10.3799/dqkx.2022.312

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在世界诸多褶皱-冲断带中,如伊朗扎格罗斯褶皱-冲断带(Cotton and Koyi, 2000Bahroudi and Koyi,2003Li and Mitra,2017),巴基斯坦波特瓦尔褶皱-冲断带(Borderie et al., 2018),库车褶皱-冲断带(Li et al., 2012李世琴等,2013Borderie et al., 2018),由于盐岩层的沉积分布而导致沿走向上构造变形发生极大差异变形,引发构造转换带的形成,使区域构造演化复杂化.研究含盐褶皱-冲断带在盐岩沉积边界的变形特征,意在揭示其断裂活动、褶皱变形过程,这对于含盐褶皱-冲断带内的矿产资源和油气勘探具有重要的意义.
南天山阿瓦特构造带位于库车坳陷库木格列木群膏盐岩沉积最西段(图1a),处于不同构造单元交汇处,属于挤压构造转换带(郑民等,2007),具有非常复杂的地形条件,整体勘探程度较低.已有研究表明,阿瓦特构造带有着良好的油气储藏及运移条件(吴海等,2016蔚远江等,2019),其作为克拉苏构造带西延的一部分,无论是地质结构特征,还是油气富集规律都与克拉苏构造带典型的双滑脱模式具有一定的相似性和继承性(林潼等,2015杨海军等,2019).但受构造空间及膏盐岩分布差异性变化的影响,该地区构造变形强烈(克拉苏构造带自东向西克深段、大北段和博孜段挤压缩短率约19%~26%,阿瓦特段则达50%以上),构造形态非常复杂(图1b),逆冲推覆构造和走滑(转换)构造明显发育(Neng et al., 2018; 帕日地古丽·布苏克等,2020).同时,阿瓦特区域钻探结果表明区域内分布1.8~3.0 km厚度的古-始新统库木格列木群(E1-2 km)膏盐岩(Wu et al., 2014韩耀祖等,2016王凡等,2022).受巨厚膏盐岩层遮蔽作用以及盐下地层地震反射成像品质所限,盐下基底构造结构厘定及圈闭落实一直是研究区油气勘探难点所在(田军,2019).
多年来,尽管针对库车坳陷西段新生代盐构造开展了诸多的研究,并取得了重要的进展,诸如分析了盐构造分段、分层差异变形特征(余一欣等,2007李世琴等,2013漆家福等,2013Wang et al., 2020);完善了盐上构造层变形样式的精细研究,建立了比较精细的盐上构造模型(汤良杰等, 2003Chen et al., 2004汪新等, 2010Li et al., 2012Wu et al., 2014Yu et al., 2014唐鹏程等,2015Zhao and Wang., 2016),形成了适合于盐下楔体构造的构造分析技术,并建立了精细化盐下构造模型(林川等,2017 ;Wang et al., 2017, 2018),而对于库车坳陷西段盐岩沉积边界的构造变形演化及影响因素,Wu et al. (2014)曾依据物理模拟实验提出了库车坳陷西段盐岩沉积尖灭地区可能发育走滑构造的认识,但针对阿瓦特构造带作为一个构造转换带,并没有进行系统的研究,如阿瓦特构造带是否发育边界走滑断层?构造带内褶皱构造密集分布,其形成演化是否与边界发育的走滑断层有关?如发育边界走滑断层,该断层究竟是仅切穿于盐上覆地层的薄皮走滑构造还是贯穿基底的厚皮走滑构造?针对上述疑问,值得开展进一步的探讨和研究,为阿瓦特地区油气勘探提供更多的基础参考资料.
本文结合野外地质考察、地震剖面构造解析,对库车坳陷西段阿瓦特构造带盐相关构造进行了重点分析,并结合三维物理模拟实验手段对构造带内的构造转换特征做了探讨,分析了盐盆边界走滑断层形成演化对盐盆内部构造的控制和影响.

1 区域地质背景

阿瓦特构造转换带位于库车坳陷西段,处于乌什凹陷与克拉苏构造带的过渡部位,平面上呈东西走向,是库木格列木群(E1-2 km)膏盐岩沉积的西边界(图1a).该构造带北起北部单斜带,向南推覆至温宿凸起之上,东临沉积了7 km新生界地层的拜城凹陷,西接无库木格列木群膏盐层沉积的乌什凹陷.阿瓦特地区沉积的地层以膏盐岩层为界分为3层(Chen et al., 2004Wu et al., 2014):(1)以中生界和古生界组成的基底,推测为寒武系结晶基底-侏罗系煤系地层;(2)古-渐新统库姆格列木群(E1-2 km)沉积的膏盐岩层,主要岩性为石膏、膏质盐岩、盐岩及盐质泥岩,具有较强可塑性及流变能力;(3)渐新统-第四系组成的盐上覆地层,地层由老到新依次为:苏维依组(E2-3 s),吉迪克组(N1 j),康村组(N1 k),库车组(N2 k)和西域组(Q1 x),主要岩性为砂砾岩、含砾粗砂岩、砂岩及砂泥岩.而乌什凹陷沉积地层可分为两套,分别是中生界及之前地层组成的基底和新生代地层组成的上覆层.其中,新生代地层由老到新为吉迪克组(N1 j),康村组(N1 k),库车组(N2 k),西域组(Q1 x)和中-上更新统沉积(Q2-Q3-4),期间未沉积盐岩层,主要岩性为砂砾岩、含砾粗砂岩、砂岩及砂泥岩.阿瓦特地区的盐上地层厚度与东边的拜城凹陷和西边的乌什凹陷差异很大,根据吉迪克组(N1 j)地层厚度差异推断,阿瓦特地区中新世早期开始抬升,上新世早期抬升速率加快,并沉积薄层库车组(N2 k),与其东部拜城凹陷巨厚库车组(N2 k)沉积层形成鲜明对比.

2 区域构造特征

2.1 阿瓦特段

综合区域地质图(图1b)、野外地质调查(图2图3)及区域地震剖面解析(图4图5),可知阿瓦特构造带北起北部构造带,向南推覆到温宿凸起之上,形成阿瓦特盐岩推覆体,其变形前缘为阿瓦特断层,N1 j地层逆冲在第四系之上,可见盐岩出露地表(图1b图2).沿着阿瓦特构造带,由于盐岩层的沉积分布,构造带变形具有“垂向叠置、分层变形”的构造特征(图4图5),其中盐下地层发育北倾叠瓦逆冲断层,靠近山前中生界地层出露地表,而盐上覆沉积地层则沿着走向在其东侧和西侧呈现明显差异性构造变形特征.

在阿瓦特构造带东侧,发育宽缓的背驮向斜,由E3-Q的地层构成,向斜中心厚度在2.5 km左右,向斜南翼沿阿瓦特断层逆冲到温宿凸起之上,并沿阿瓦特断层发育边缘褶皱(图1b图2b图4).而在阿瓦特构造带西侧(与乌什凹陷交界处的塔拉克地区)则发育有呈雁列式分布特征的塔拉克背斜、塔拉克向斜和南塔拉克背斜.这些褶皱群轴迹线往阿瓦特凹陷内部不断延伸,最后与东侧阿瓦特边缘褶皱带融为一体(图1b).

此外,野外地质调查及地震剖面解析结果表明塔拉克向斜比较宽缓,其向斜核部往北偏移(图3a~3b图5);塔拉克背斜整体则比较紧凑(图3c图5),沿着其轴迹线甚至可以发现其下伏盐岩向南逆冲到塔拉克向斜地表之上(图3d~3e图5).

2.2 乌什段

切过乌什凹陷(无盐区域)的地震剖面(图6)显示,与其东段阿瓦特地区不同,由于没有盐层作为滑脱层,乌什凹陷主要靠褶皱和断层吸收缩短量,自北向南形成典型厚皮褶皱-冲断构造,其中山前断层直接由基底突破到了地表,而吉迪克组(N1 j)地层之上的新生界卷入挤压构造,沿着古木别孜断层向温宿突起逆冲推覆,导致新生界地层直接不整合在中生界之上,形成了巨厚的向斜,中心厚度约6~7 km.

2.3 塔拉克断层

综合上述研究,通过对比分析阿瓦特段和乌什段之间的构造特征,可以发现在南天山前沿主构造走向由西向东的乌什凹陷(无盐沉积区域)至阿瓦特构造带(含盐沉积区域),无论是平面构造特征(图1b)还是剖面构造特征(图4~6)均具有明显差异性特征.结合区域构造特征和地震剖面解析,推断在阿瓦特构造带塔拉克地区(库木格列木群膏盐岩沉积西边界)发育有一条近北西-南东走向的、与区域挤压应力方向斜交的右旋走滑断层,称其为塔拉克断层(图1b图7).受塔拉克右旋走滑断层的影响,阿瓦特构造带东、西侧构造变形样式明显不一致(图1b图4图5).越靠近西边界走滑断层,凹陷内地层褶皱越强烈,甚至在塔拉克背斜核部盐岩被挤压出露地表(图5图7).此外,地震剖面构造解析表明塔拉克走滑断层和南塔拉克背斜、塔拉克向斜、塔拉克背斜均为盐上覆地层发育的盖层盐相关构造,其下伏是巨厚盐岩层(图5图7).

3 实验模型

3.1 模型设计

为了研究库车坳陷西段阿瓦特构造转换带盐构造变形演化特征,本文在已有研究基础上(Wu et al., 2014),设计了1组三维物理模拟实验(图8),具体模型参数及实验材料相似比参数分别见表1表2.模型实验采用干燥石英砂和聚酯硅胶(PDMS,Wu et al., 2014章雨等,2021)来分别模拟上地壳脆性地层和盐岩层,实验均在水平放置的沙箱中完成.整个实验过程中考虑同构造沉积作用,因为已有研究均表明了同构造沉积作用对于库车坳陷构造形成演化具有重要的控制作用(尹宏伟等, 2011Li et al., 2012Wu et al., 2014).

实验挤压过程中模型右端固定挡板不动,左端活动挡板则在步进马达的推动下以恒定的速度向右移动.实验运行过程中共添加两次同构造沉积,且在无硅胶区域和含硅胶区域设置不同的同构造沉积速率(表1),以模拟研究区不同区域差异化沉积特征.整个实验过程中,每隔8 min对模型顶面和侧面拍摄照片,记录实验模型在顶面上和侧面上的构造演化过程.实验结束后先在模型的顶面撒上保护砂层,然后对模型喷水将其浸湿,最后每隔1 cm沿着与实验模型挤压方向平行的一侧进行切割剖面,并采用相机拍照记录,观察其内部构造特征.

3.2 实验分析

为更好地呈现实验平面构造演化和内部剖面构造特征,本文除了应用传统的顶/侧拍照外,还利用三维建模技术对模型进行三维重建及立体分析,完成模拟过程和结果从二维到三维的转变,使地质构造演化过程研究从一个维度的分析向多个维度转变,实现从多维的角度去分析实验的变形过程和动力学特征(谢会文等,2012陈莹莹等,2022).此外,为呈现模型在构造变形过程中的速度场和应变场等特征(Fan et al., 2020),以及观察模型表面断裂、褶皱等构造分布和反映模型地表高程起伏变化(Mao et al.,2021),本文还综合利用粒子成像测速技术(PIV)及模型表面三维扫描技术对构造物理模拟实验进行精细化分析,在一定程度上为明确研究区复杂断裂、褶皱等构造的成因及演化过程提供技术支撑,使分析和解译更加准确.

4 实验结果

4.1 演化过程

伴随给模型施加水平挤压量,通过模型顶面上布设的网格线可以观察到构造变形演化.当模型挤压量达到10 mm时,我们可以观察到在区域Ⅰ(脆性层)沿着挤压方向发育了一条逆冲断层F1(图9a1),但通过平面粒子成像测速(PIV)可以观察到区域Ⅱ(含塑性层)硅胶上覆地层同样向前发生移动,且传播距离(变形前缘与活动挡板距离)大于区域Ⅰ(图10a),但相比较区域Ⅰ内逆冲断层发育明显,区域Ⅱ内硅胶上覆地层还没有明显的断裂发育(图9a1).随后随着挤压量增大,区域Ⅱ内断层F2开始发育,并向区域Ⅰ延伸,与断层F1连接起来(图9b1),但两区域之间挤压传播速率存在明显差异(图9b2,图9b3),导致在F2断层和F1断层之间沿着区域Ⅰ和区域Ⅱ边界发育右旋走滑断层SF,以调节两区域内断层之间的差异传播(图9b1).伴随着边界走滑断层SF持续发育,区域Ⅰ内断层F3和区域Ⅱ内断层F4相继发育.当挤压量达到50 mm时,走滑断层SF滑移量已达到20 mm(图10b).沿着走滑断层SF,在区域Ⅱ内开始发育向斜-背斜相间排列的大致平行的硅胶相关褶皱(C1、A1和A2),而在区域Ⅰ内则发育了前展式叠瓦逆冲断层(F1、F3和F5)(图9c1,图11a).在此阶段,通过PIV平面速度场及云图可知(图9c2,图9c3),模型挤压位移量主要集中在区域Ⅱ逆冲前缘带,促使区域内的硅胶相关褶皱发育.

在模型达到5 cm挤压量后,施加第1次同构造沉积,使得模型表面构造被石英砂覆盖.随后继续增加挤压量,区域Ⅰ和区域Ⅱ延续了之前的构造发育模式,区域Ⅰ内叠瓦逆冲断层继续发育,区域Ⅱ内硅胶相关褶皱及褶皱相关断层持续发育.当挤压量增致7 cm时(图9d),区域Ⅰ和区域Ⅱ挤压应力差异性传播进一步增大,走滑活动持续加强,导致两区域内的变形前缘位置(F6和F5)被进一步拉大(图10a中的D1和D2).当模型达到9 cm挤压量后,伴随着区域Ⅰ内第4条逆冲断层F7的发育,两区域内的变形前缘位置(F6和F7)开始逐步缩小(图9e图10a),但两者之间走滑断层仍然继续活动(图10b),并促使硅胶相关褶皱和褶皱相关断层进一步发育.模型挤压到11 cm时,区域Ⅰ发育了第5条前展式逆冲断层F9,且与区域Ⅱ新发育的逆冲前缘带断层F8基本可以连成一条线,且伴随断层F8产生了新的断层相关褶皱A3(图9f1).此时,在逆冲断层F6和反冲断层TF1之间,发育了背斜A2.A2和A3两个背斜形成了区域Ⅱ内的前缘褶皱带(图11b),并吸收了大量的挤压应力(图9f2,图9f3).在反冲断层TF1和TF2之间则发育C1和C2两个向斜构造(在两者之间,先存背斜A1),总体形成一个大型凹陷形态(图11b).受持续的差异变形影响,沿区域Ⅰ和区域Ⅱ边界拖曳构造发育明显,形成边界拖曳褶皱带(图11b),此时走滑断层总滑移量达63 mm(图10a).区域Ⅱ内的断层、褶皱平面形态总体呈向挤压前进方向凸起的特征.这一构造特征一直持续到模型挤压结束(挤压量125 mm,总体走滑断层滑移量达75 mm,图10b)(图11c).

值得注意的是,在第2次同构造沉积加载后,区域Ⅱ逆冲前缘位置(断层F8及其相关褶皱A3)基本没有发生改变,而区域Ⅰ逆冲前缘位置(断层F9)则继续向前扩展,导致两者之间的位置距离发生进一步减小(图10a).出现这样现象的原因,笔者推测可能是在区域Ⅱ逆冲前缘带内主要发生断层相关褶皱的垂向发育.

4.2 三维重建及目标层分析

实验模型的三维重建既便于观察模型的内部结构变化,又可以通过模型重建后的图像分割实现目标构造层的分析,这对于研究含盐沉积盆地边界构造转换带的内部构造特征可以提供便利.利用已完成的模型二维切片照片(本实验获得的模型切片共30张,切片间距10 mm,部分典型切片见图12),通过计算机三维可视化技术重新采样合成了物理模拟实验三维重建模型(图13a).然后利用计算机切片技术,对重建模型开展垂直挤压方向的横向切片,以便观察模型中脆塑性地层过渡区域构造转换带的构造特征(图13b~13f).

根据模型平面构造演化特征和纵切剖面,可知在挤压应力作用下,在脆性地层(无硅胶区)中主要发育前展式叠瓦逆冲断层,该类断层直接贯穿基底层(前构造沉积层)和同构造沉积层,并出露地表(图12a图12b),而在塑性地层分布区(硅胶沉积区)分层构造变形明显,塑性层下的基底地层中构造变形与脆性地层中基本一致,发育前展式叠瓦逆冲断层,但该类断层逆冲消失在塑性层中,而在塑性层及其上覆地层中则主要发育褶皱构造及褶皱相关断层(图12c~12g).而基于横切剖面可知,在脆塑性地层边界(硅胶沉积边界)发育的走滑断层是浅层走滑构造,向下并没有延伸到塑性层下的基底地层中并导致基底地层产生相应的走滑变形(图13).

5 讨论

5.1 阿瓦特构造转换带平面特征

三维物理模拟实验结果表明,在区域挤压应力作用下,围绕着塑性沉积层范围其上覆地层发生了明显的差异性构造变形(图9),形成构造转化带(图14).在构造转换带内,其塑性地层沉积前缘直接发育前缘逆冲断层(图9图14),并限定了构造转换带沿挤压方向的范围.而在沿模型走向上,受塑性层沉积尖灭的影响,脆塑性地层边界发育走滑断层(走滑断层沿挤压方向延伸至前缘逆冲断层),沿着边界走滑断层,在塑性地层盆地内上覆地层中发育了具有拖曳性质的褶皱及褶皱相关断层构造(图9图14).本文实验结果与前人针对含盐褶皱冲断带的研究(Cotton and Koyi,2000Bahroudi and Koyi,2003Wu et al., 2014Li and Mitra, 2017Borderie et al., 2018Gao et al., 2020)均表明滑脱层流变特性的侧向变化(如盐岩尖灭时导致的低摩擦系数的塑性盐岩地层向高摩擦系数的脆性岩层过渡)会导致两者上覆盖层变形前缘的传播范围存在差异(盐岩作为良好的层间塑性滑动层,相比脆性地层,可以将挤压应力向前传播得更远,如图9中速度场所示),从而在盖层中促发走滑断层的发育以调节两者之间的差异变形,同时在盐盆地内部发育走滑构造相关褶皱.

阿瓦特地区区域地质特征(图1b图4图5图7)与本文实验模拟结果主要构造特征较为相似(图11图12图13),表明阿瓦特构造转换带可能是在这样的地质背景下形成的.在阿瓦特构造转换带,阿瓦特断层是含盐区域前缘逆冲断层,限定了转换带南缘的分布范围(图1b).在阿瓦特西段,伴随盐盆地边界右旋走滑断层(横断层,王伟锋等,2018)的发育,一对轴线与走滑断层斜交的雁列褶皱相应而生,并且伴随着走滑断层滑移距不断增大,雁列褶皱逐渐向盐盆地内部延伸(图9图13).走滑断层不仅促使雁列褶皱的发育,在挤压过程中也控制褶皱内部形态的变化,越靠近边界走滑断层,褶皱拖曳揉皱作用越强,甚至容易发育褶皱相关断层(图12),促使盐岩出露地表(图3图5图7),同时褶皱翼部甚至发生地层倒转(图5图12).在该转换带内的塔拉克向斜、塔拉克背斜和南塔拉克背斜等便是盐边界的走滑断层拖曳作用形成,其轴线方向与挤压方向不垂直,而是有一定的夹角(图1b图14).总体而言,由乌什凹陷脆性层区域至阿瓦特含盐沉积层区域,形成了由叠瓦逆冲断层向盐盆地内的拖曳褶皱过渡的构造转换特征(图1b图14).

5.2 塔拉克走滑断层特征

王伟锋等(2018)分析认为在褶皱-冲断带中容易出现与主构造走向线直交或大角度斜交的伴生横断层,这类断层通常发育于由于基底断裂或者是由于不同强度的岩层配置而引起的构造薄弱区.Wu et al.(2014)和龙毅等(2020)通过物理模拟实验均验证了库车褶皱-冲断带浅部滑脱层(脆、韧\塑性滑脱地层)沿走向的厚度与性质差异对褶皱冲断带的构造变形具有重要的控制作用,是造成构造样式差异的主要控制因素.在南天山库车前陆褶皱-冲断带的北部构造带、克拉苏构造带和秋里塔格构造带便发育着诸多伴生横断层(李世琴等,2013王伟锋等,2018),在形成机制上主要包括后期变化应力场条件下基底卷入断层和滑脱形成断层(王燮培和严俊君,1995吴晓智等,2010).基于区域地质资料、野外地质调查、切过塔拉克走滑断层的地震反射剖面解析以及构造模拟实验结果综合分析(图1图3图7图12图13),笔者推断塔拉克断层是一条发育于含盐沉积盆地边缘的滑脱形成横断层(盖层型撕裂走滑断层).塔拉克断层根部垂向上消失于盐岩层内部,没有向盐下基底地层延伸并造成盐下基底地层参与走滑构造变形(图7).如前所述,该走滑断层属于盐盆边界调节性走滑构造,是由于沿主构造走向线存在不同强度的岩层(脆性地层和盐岩塑性地层)配置而引起的,主要影响盐上覆地层的构造变形,对盐盆地内褶皱的发育及演化具有重要的控制作用,尤其影响阿瓦特西段内褶皱的形成演化及分布特征(图1b图7图9图11).此外,在分析实验模型内部构造形态时,笔者发现在靠近走滑断层含盐区域所发育的拖曳褶皱带内,其盐上褶皱构造变形与盐下基底逆冲推覆(图12c图12d中黄色虚线所示位置)具有很好的垂向空间对应关系,而继续向含盐区内部延伸则发现盐层上下构造变形耦合规律逐渐变得不明显(图12e~12g).这一现象表明在含盐褶皱-冲断带形成演化过程中,盐上覆地层构造形变可能受到了盐下基底地层构造演化的影响,基底断层逆冲推覆控制了盐上覆层褶皱的发育位置,但随着盐层厚度的增加,该影响因盐岩的塑性流变增强而逐渐失去规律.因此,虽然塔拉克走滑断层属于发育于含盐沉积盆地边界的薄皮构造,但其形成动力机制与基底断裂逆冲推覆活动息息相关.

分析和厘定库车坳陷阿瓦特构造带塔拉克走滑断层性质,对于研究区油气勘探具有重要的参考价值和指导意义.在含盐沉积盆地中,盐岩层的分布对沉积盆地内油气的生成、运移和圈闭成藏等具有重要的影响,尤其是针对盐下基底层油气形成和成藏(王莉等,2021).作为挤压型含盐沉积盆地,库车坳陷盐下基底断裂构造发育丰富,是理想的油气成藏区域(Yu et al., 2014).在区域挤压应力作用下,盆地内发育的走滑断裂对其深部已有油气圈闭可能会造成严重的破坏.研究结果表明阿瓦特构造转换带内塔拉克走滑断层是发育于盐上覆层的调节性走滑构造,对阿瓦特构造带盐下基底地层构造变形没有影响,说明其活动演化对盐下油气圈闭没有影响.

6 结论

(1)阿瓦特构造带是库车坳陷西段典型挤压构造转换带,由乌什凹陷向东至阿瓦特凹陷,形成了由叠瓦逆冲断层向含盐盆地内的拖曳盐相关褶皱过渡的构造转换特征.受盐岩尖灭的影响,塔拉克右旋走滑断层发育于乌什凹陷和阿瓦特凹陷交界处.沿着塔拉克走滑断层发育塔拉克向斜、塔拉克背斜和南塔拉克背斜等拖曳构造,它们的轴线与挤压方向斜交,为典型的盐相关雁列褶皱.两褶皱不断向阿瓦特凹陷内部延伸,影响阿瓦特凹陷整体构造形态.地震剖面解译和物理模拟实验均表明越靠近塔拉克走滑断层,褶皱拖曳揉皱作用越强,甚至容易发育褶皱相关断层,促使盐岩出露地表.

(2)塔拉克断层是一条发育于含盐沉积盆地边缘的滑脱形成走滑构造.该走滑断层属于盐盆边界调节性构造,主要影响盐上覆地层的构造变形,其根部垂向上消失于盐岩层内部,没有向盐下基底地层延伸并造成盐下基底地层的走滑构造变形.

(3)阿瓦特构造转换带新生代变形主要受区域挤压作用、盐层分布及基底断裂活动共同控制.

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基金资助

国家自然科学基金(41602208;42072320;41972219;41572187)

东华理工大学博士启动基金(DHBK2019053)

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