塔中帚状构造控油作用

塔中帚状构造位于塔里木盆地东西隆起带中部卡塔克隆起上，为一向北西撒开向东南收敛的帚状构造型式（图5-7）。

塔中地区发育诸多断裂构造带，因受多种因素控制，不同断裂带之间或同一断裂带不同地段，断裂活动表现出明显的差异性。通过地震构造解析，首先对断裂构造带的形式及分段性进行研究，在此基础上结合区域构造演化分析断裂的成因。研究主要构造带的油气成藏条件，剖析断裂在油气聚集过程中的作用，从而探讨帚状构造体系与油气聚集的关系。

531 塔中帚状构造的形成

对区域剖面研究结果认为，晚奥陶世由于区域性挤压应力作用，导致塔中地区由拉张环境转化为挤压环境，造成构造属性反转。此间塔中Ⅰ号、塔中Ⅲ号断裂以及塘北断裂系、吐木休克断裂都已产生。其中Ⅱ号断裂带为大规模挤压派生断裂，并具有转换带的性质。至此，塔中隆起东西向、北西向两组古断裂已显雏形。

经加里东早期大规模的拉张运动之后，至中奥陶世末，该区地壳由拉张转为收缩。此间，塔里木地台的构造格局显示东西走向。其中塔中东西隆起带对台区构造格局起框架作用。由于南北向挤压应力的不均匀性，使塔中隆起西部变得宽阔，低隆起轴部向西呈指状撒开的雏形。北部与塔中Ⅰ号断裂相伴生的早期扭动构造，以及南部塔中Ⅲ号断裂向西撒开的逆冲叠瓦断裂带及其伴生的逆冲背斜等大体同期形成。志留、泥盆系基本是在一种古侵蚀背景上的超覆式沉积，以塔中低隆起的南、北凹陷区沉积最厚。至泥盆纪末期，由于塔东地区的整体抬升，使得早期形成的构造格局进一步强化，古隆起幅度进一步加大，志留系、泥盆系、上奥陶统再次遭受剥蚀。构造形变及改造作用以塔中低隆起中东部地区最强，早期形成的各构造带因断裂加强进一步复杂化，逆冲、隆升、剥蚀而最终定型。塔中低隆起南、北翼以及古城墟鼻隆起受影响相对较小。由于塔中Ⅱ号断裂再度活动，泥盆纪末期的抬升剥蚀，使塔中地区的古地形基本夷平，石炭纪早期沉积时，而塔中潜山带则以“岛链”的形式构成南部屏障，至此，塔中地区帚状构造格局基本成型。石炭纪以后，塔中地区基本上处于稳定状态，保持整体的升降，只在隆起中西部的部分断裂有活动。由于晚期海西运动的影响，沿帚状构造的主干断裂产生基性岩浆侵位。至喜马拉雅期，由于阿尔金左旋扭动应力场的影响塔中帚状构造最终定型。

532 构造特征

5321 构造型式

区域构造控制了塔中地区断裂构造的形成和演化。塔中地区的断裂构造在平面上总体呈“帚”状分布；剖面上呈一大型复式背斜，两翼形成背冲断裂系，总体为一巨型“花”状断裂构造样式。各断裂构造带组合类型包括正“花”状、“Y”字形背冲、叠瓦状逆冲、对冲等。骨干断裂基本上都是基底卷入型，断裂的性质多为压扭性。断裂多形成于加里东期，定型于前石炭纪；晚海西期活动的断裂主要集中在隆起的西部；二叠纪以后基本稳定。塔中帚状构造的这些特征，是在区域地质构造演化过程中形成的（图5-6）。

图5-6 塔中地区石炭系内幕主要构造圈闭初次形成期平面分布

5322 构造活动的差异性

根据上述断裂的特点，从北西向断裂的展布、断层倾向、延展长度等结合隆起构造两翼零星分布的北东向断裂联系，可以把走向北西的隆起划分为东西4段（图5-7）。

第一段（西段）：为塔中10—塔中46井—塔中66井一线以西，该段是卡塔克隆起向西部弧形撒开的构造倾没部位，隆起幅度低、宽度大，断裂少，主要由南倾的塔中Ⅰ号断裂、北倾的塔中Ⅱ号断裂和塔中45井以南的小断层带组成。从该段的构造转折带看，内部还可以塔中45—中13井一线为界，分为东西两块。

第二段（中西段）：为塔中10—塔中46连线—塔中66井至塔中44—塔中15井—塔中4井西连线之间的部分，该段块位于塔中隆起西部，隆起幅度增高，断裂逐渐增多。从TLM-Z-50区域地震大剖面上可以看出，南倾的塔中Ⅰ号断裂不发育，北倾的塔中Ⅱ号断裂和塔中10井断裂较发育。该段南、北边缘地质结构具有相似的特征，都显示奥陶系沿T74界面具有因坡折带控制的边缘沉积。

图5-7 塔中隆起分段纲要图

第三段（中东段）：为塔中44—塔中15井—塔中4井西至塔中26井东—塔中52井—塔中3井之间的块段，该段位于塔中隆起的东部，为隆起的最高部位，宽度开始变窄，断裂由隆起的翼部向顶部迁移。从TLM-Z-60区域地震大剖面上可看出，南倾的塔中Ⅰ号断裂和北倾的塔中Ⅱ号断裂在该块段中垂向断距最大，两者的背冲结构构成了塔中隆起复式背斜构造形态。此外，隆起的南、北缘在此段同样具有较陡的台地边缘地质结构特征，不同之处在于南缘被一组NE向断裂进一步复杂化。

第四段（东段）：为塔中26井东—塔中52井—塔中3井以东部分，该段位于塔中隆起东部，控制隆起顶部构造带的塔中Ⅱ号断裂消失，塔中8井断裂和塔中5井断裂向Ⅰ号断裂并拢，使隆起变到最窄。从TD98-627地震剖面上看出，北倾断裂不发育，而南倾的塔中一号断裂由原来的一条变成几条，形成一组逆冲断裂带。

总之，由于构造活动造成差异性升降，使该帚状构造活动性东强西弱，西低东高，整体形成向西北倾没的大帚状。

5323 构造活动的多期性

Ⅰ号断裂带从中奥陶世末开始出现；志留—泥盆纪进一步抬升，并发生旋转；泥盆纪末该帚状构造基本定型，Ⅱ号断裂带，南部Ⅲ号断裂带（塔中5-48井区）还继续活动。至中新生代才进入稳定时期，仅在塔中北坡的断裂有微弱活动，表现为整体升降，对石炭系隆起形态影响不大。

533 帚状构造控油作用

帚状构造控油作用，主要表现在帚状构造的断裂带对油气藏的制约作用。帚状构造中的三组断裂带，对古地貌、地层、沉积相、古岩溶、生储盖组合、油气运移和聚集成藏都明显的控制作用。经过对油气成藏过程分析，显示不同断裂构造带，对成藏的控制作用表现不同。

5331 塔中Ⅰ号断裂构造带

第一，中晚奥陶世塔中Ⅰ号断裂控制的坡折地貌—台地边缘，奠定了中上奥陶统优质的生、储基础，决定了该带的近距离运移方式，进而控制了该带的油气富集层位。同时，台缘的岩溶作用和沿断裂的热液溶蚀有助于孔、洞型储集空间的形成。

如塔中44、塔中82井，奥陶系碳酸盐岩凝析气藏主要受礁、滩储集体控制，位于塔中1号断裂派生断层上的塔中45井、30井，受多期大气淡水淋滤形成的古岩溶所控制。

第二，塔中Ⅰ号断裂后期活动较弱，是油气富集的保证。该断裂在泥盆系沉积后基本上没有很强的活动，其上的多套优质区域盖层发育较好，对油气保存具有重要作用。

5332 塔中Ⅱ号断裂构造带

第一，断裂多次差异升降控制的断褶和不整合（进而控制的岩溶高地）以及高密度的裂缝系统对储层的改造，决定了该带中下奥陶统优质的孔洞—裂缝型储集空间的发育，是中下奥陶统高产油气的条件之一。

第二，断裂的多期活动造成了油气藏的调整与改造，是早期聚集的油气再分配的重要原因（表5-5）。

表5-5 塔中Ⅱ号构造带油气藏成藏期次与充注方式

如塔中4油气藏（图5-8）是喜马拉雅期再充注而成。一方面，有源自中下寒武统烃源岩的天然气和中上奥陶统烃源岩油气的注入；另一方面，由于断裂活动，使油藏发生调整，CⅢ油藏沿断层再运移，在上方形成C1和CⅡ油藏和气顶。对于寒武系烃源岩来说，早期聚油、晚期聚油、聚气、调整改造，是本油区的重要特征。

晚期断裂活动为油气垂向运移打开通道，是潜山披覆层系富集油气的关键，是该带形成复式油气聚集的重要条件。

图5-8 塔中4号圈闭油气成藏剖面图

5333 塔中10井断裂构造带

在塔中10构造带上，断裂作为垂向运移通道和油气的多源多次充注富集的重要因素。

塔中地区断裂演化分析表明，断裂活动期与烃源岩生排烃期具有很好的匹配关系。总体看，加里东晚期和海西晚期是断裂活动的高峰期，喜马拉雅期断裂有微弱活动。结合烃源岩生排烃史可以看出，构造活动期断裂的形成对于下部的寒武系—奥陶系烃源岩生成的油气向上面的多个储集层系的运移起到重要的垂向疏导作用。

另外，塔中47油藏的成藏分析也表明，石炭系原油与志留系原油同源、同成因、同类型，说明断裂对油气垂向运移起疏导作用。

断裂对油气富集的控制可以通过直接作用于油气本身来完成，也可以通过作用于油气富集的物质基础来完成。因此，根据断裂控制油气富集的层次和时间不同，可以把塔中地区断裂控油气作用归纳为以下4种类型：

①同沉积期断裂控油气：断裂控制油气富集的源、储物质基础。以塔中Ⅰ号断裂带油气富集为典型代表。

②沉积期后断裂控油气：断裂多期差异升降活动与不整合面控制着油气富集的储集空间。以塔中主垒带东段油气富集为典型代表。

③主生烃期断裂控油气：断裂活动并开启沟通油源和圈闭，控制着油气的运移方式。这种方式比较普遍，以塔中10号构造带和塔中主垒带为代表。

④成藏期后断裂控油气：断裂复活控制着油气藏的调整与油气的再次分配。

534 帚状构造带油气分布特征

5341 塔中地区油气富集特征

塔中地区油气纵向分布呈现从寒武—二叠系多层油气显示，主要包括有寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二叠系6个层系。目前已发现的油气主力产层主要包括石炭系卡拉沙依砂岩段、巴楚组生屑灰岩、泥盆系东河塘组、志留系下砂岩段，上奥陶统良里塔格灰岩及中下奥陶统，油气赋存于碳酸盐岩、碎屑岩中。

上泥盆统东河砂岩—石炭系（CⅡ、CⅢ油组）：在本区油气显示主要集中于塔中10号构造带（塔中16、塔中40—塔中41、塔中10油田、中1井油藏）及中央断垒带的东部地区（塔中4油田、塔中6凝析气田），沿Ⅰ号断裂构造带地区油气显示较差。

志留系：塔中地区以10号构造带油气显示最为丰富（塔中11、塔中47），塔中Ⅰ号断裂带下盘的北部围斜区次之，其他地区总体较弱。

上奥陶统良里塔格组：塔中地区Ⅰ号断裂带上盘从西端的TZ45井至东部的TZ26井160km内发现了8个油藏，如TZ82等井是油气显示最为活跃的地区，次为T210号构造带。其他地区显示较弱。

中下奥陶统：塔中地区以塔中Ⅱ号背冲构造带东部最好（塔中1、塔中4-1-38油气藏），塔中10号构造带次之（中1井、塔中16井气藏）。

5342 油气藏分布特征

塔中油气区目前的工业油气发现主要集中于塔中Ⅰ号构造带、塔中Ⅱ号断裂构造带东部及塔中北斜坡（塔中10井构造带）。油气主要赋存于奥陶系碳酸盐岩及志留系—泥盆系碎屑岩两大领域。自1989年10月塔中1井在奥陶系顶部风化壳3566～3650m井段测试获日产油356m3、气557×104m3的高产工业油气流，截至2006年底，卡塔克隆起带（塔中）探明8个油气田，发现16个含油气构造。已探明油13×108t、气460×108m3，三级储量30×108t。

塔中Ⅰ号构造带以中上奥陶统油气藏为主，圈闭主要为背斜、岩性礁滩复合型圈闭；塔中10号构造带油气藏多层系特点，奥陶系、志留系、泥盆系东河砂岩及石炭系，圈闭以背斜为主（图5-9）；塔中Ⅱ号构造带东部主要为下奥陶统潜山及上覆东河砂岩背斜圈闭。

535 油气分布预测

通过已发现的油气及帚状构造体系控油特征，预计今后油气勘探目标为：①Ⅰ号断裂带、Ⅱ、Ⅲ号及10号断裂构造带附近；②北西向和北东向断裂交汇部位；③Ⅰ号断裂带东南部；④优选奥陶系碳酸盐岩生物礁滩发育带和古岩溶发育层段和地区，其缝洞尚未充填或半充填的层段和地区。