构造活动对冲积扇及其油气成藏的控制作用
——以准噶尔盆地西北缘二叠系—三叠系冲积扇为例

印森林，唐　勇，胡张明，吴　涛，张　磊，张纪易



构造活动对冲积扇及其油气成藏的控制作用
——以准噶尔盆地西北缘二叠系—三叠系冲积扇为例

印森林1，唐勇2，胡张明3，吴涛2，张磊2，张纪易1

（1.长江大学录井技术与工程研究院，湖北荆州434023；2.中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆克拉玛依834000；3.中国石油集团西部钻探工程有限公司克拉玛依录井工程公司，新疆克拉玛依834000）

构造活动与冲积扇砂砾岩体的耦合关系，是构造沉积学研究的热点和难点。在准噶尔盆地西北缘，沿断裂带发育了大面积冲积扇砂砾岩体油气藏，因此，研究断裂带构造活动对冲积扇发育及其油气成藏的控制作用，具有重要的理论和实践意义。利用岩心、测井及地震资料，开展了构造控制下冲积扇砂砾岩体展布特征研究；结合油气成藏资料开展了构造控制下冲积扇砂砾岩体油气成藏模式的研究。冲积扇叠置样式与同生断层的活动关系密切，同生断层控制下扇体具有3种典型的分布样式，即正梳状断层组合控制下形成的溯源退积式冲积扇、反梳状断层与交叉状断层控制下形成的侧向叠覆式冲积扇和垂向叠覆式冲积扇、前展式断层控制下形成的进积式冲积扇。构造活动对冲积扇形成过程中的物源、地形及气候影响明显。这些因素综合控制了不同构造位置冲积扇砂砾岩体的发育情况及其内部的沉积序列差异性。冲积扇砂砾岩油气藏是构造和岩性综合作用形成的，具有一扇一藏、一扇多藏和多扇一藏的成藏特点。

准噶尔盆地；西北缘；构造活动；冲积扇；砂砾岩；同生断层；油气藏

发育于盆山耦合处的冲积扇与构造活动关系密切，盆山耦合处冲积扇砂砾岩体的研究因此而受到了沉积学家、地貌学家及石油地质学家的广泛关注［1-11］。研究发现，冲积扇砂砾岩体具有构造“指相性”［12］，一方面，构造活动的差异会在冲积扇砂砾岩体垂向序列中体现出来［13-16］，反过来，冲积扇砂砾岩体的分布特点及其沉积序列也可以揭示构造活动的细节［17］，构造活动强度是引起冲积扇发育及其建设的关键，与扇体规模具有很好的对应性，活动强度越大，则扇体规模和洪积物厚度越大［18-19］；另一方面，构造活动方式又控制了不同期次冲积扇的叠置样式［20-21］，例如，走滑断层的平移方向决定了冲积扇的加积方向，并最终决定了冲积扇的内部构型特点［22］。已有的研究初步揭示了冲积扇对构造的依赖性［23］，并定性半定量地描述了构造与冲积扇沉积的耦合特点，但对于不同构造组合条件下冲积扇分布样式的差异性，还有待深入研究。

从冲积扇油气储集体来说，冲积扇砂砾岩体不仅对构造响应具有敏感性［17］，同时其成藏过程又与断层息息相关［24］。由于山前冲积扇砂砾岩体发育广泛，使得国内外学者对冲积扇沉积、地貌学研究关注较多，然而，真正与研究区类似的连片发育的大型冲积扇油气储集体，则在世界范围内少见。目前，对冲积扇砂砾岩体油气成藏的认识，依然局限于源控论、梁聚论等基础成藏理论，对于其成藏的特殊性［13-16］，如冲积扇成藏与断层的耦合关系等研究还较少。

自1955年发现克拉玛依油田起，准噶尔盆地西北缘经过六十余年的勘探开发，在克乌大断裂上，陆续发现了克拉玛依、百口泉、乌尔禾、夏子街、红山嘴等5大油田，累计探明石油储量9×108t.油藏基本连片，并投入开发，建成盆地最主要的石油生产基地，累计生产原油达1.3×108t.随着勘探开发的继续，油田亟待找到新的接替资源区，研究由隆起带逐步深入到斜坡带。因此，深入探讨构造活动与冲积扇沉积体及其油气成藏关系，不仅对冲积扇沉积学具有重要的理论意义，同时，对于下步玛湖凹陷斜坡带的勘探开发具有重要的指导意义。

1　研究区概况

1.1构造演化及地层特征

准噶尔盆地是一个受哈萨克斯坦板块、塔里木板块和西伯利亚板块等挤压碰撞形成的大型复合叠加前陆盆地，其陆内造山期经历了二叠纪碰撞造山期、陆内隆升Ⅰ期、陆内隆升Ⅱ期和陆内隆升Ⅲ期等4幕构造运动［25］。陆内造山活动的强化表现在沉积物的记录中，即大规模的粗粒→细粒沉积物的周期交替充填，构成了多个不同的基准面上升半旋回与基准面下降半旋回构成的完整沉积层序序列。

研究区包括红车断裂带、克百断裂带、乌夏断裂带、中拐凸起和玛湖凹陷西斜坡［13］（图1）。目的层包括二叠系佳木河组（P1j）、风城组（P1f）、夏子街组（P2x）、下乌尔禾组（P2w）、上乌尔禾组（P3w）以及三叠系百口泉组（T1b）、克拉玛依组（T2k）、白碱滩组（T3b）。研究区泥岩多以红色、棕红色等氧化色为主，储集层主要为不等粒砾岩、砂砾岩、含砾不等粒砂岩和砂岩，钙质成分较少。砾石成分主要为火山岩岩屑、变质岩岩屑和砂泥团块，碎屑粒度大，自下而上岩性由粗变细，总体上具正旋回特征［26-27］。碎屑分选差至中等，磨圆差，以次棱角状和次圆状为主，胶结疏松，同时存在近直立状砾石和分选较好的小砾岩，呈现近源短距离搬运和快速堆积的沉积特征，反映了典型冲积扇的沉积特征［8-9］。

图1　准噶尔盆地西北缘位置

1.2断裂活动特点

断裂的活动强度和活动方式是构造活动的直接表现。研究区发育了多条不同级别的同生断层，这些断层大多为逆断层（除少量小规模正断层外），具有一定的压扭性质。根据断层规模、断层对沉积的控制作用等，可将研究区断层划分为3个级别。克乌大断裂与3条主要走滑断裂（克拉玛依西断裂、大侏罗沟断裂、黄羊泉断裂），构成了研究区的骨架断层体系［13-16］。根据断层两盘相同层位的厚度，准噶尔盆地西北缘克百地区的同生断层活动可以划分为2类（表1），即与二叠系沉积同时发育的逆冲断层、与三叠系沉积同期发育的同生逆冲断层。其中控制二叠系沉积的同生断层具有长期活动性，同时控制着三叠系和侏罗系的沉积。但总的来看，二叠纪发育的断层有向前陆方向逐渐变新的趋势，具前展式发育特征。根据断层水平和垂向位错量分析发现，自东北向西南，断层活动强度逐渐减弱。三叠纪以来发育的断层有由腹部逐渐后退的趋势，即越晚形成的同生断层越靠近造山带，越早形成的断层越靠近克百断裂带，发育后退式逆冲断层序列。断裂体系的整体活动及局部断层的活动，对研究区目的层冲积扇沉积的发育具有重要的控制作用［28-29］。

表1　准噶尔盆地西北缘典型断裂主要特征

2　冲积扇砂砾岩体及其油气藏分布特点

2.1二叠系冲积扇特征

整体来说，二叠系扇体的发育程度自下而上逐步增强，下乌尔禾组沉积期为扇体发育的高峰期。扇体规模与砂砾岩体厚度的增大，揭示了不同期次的扇体自下而上具有明显的进积特征（图2）。

风城组沉积期为扇体局限发育时期，比较大的扇包括：车拐扇、五八区扇、百口泉扇及夏子街扇，另外发育了规模较小的玛东扇，为一套砾岩、砂砾岩、粉砂岩和含钙质砂岩组合为主的扇体；岩相横向展布较为稳定，不同扇体岩相变化有所差异，纵向上呈粗→细→粗沉积旋回，沉积充填特征呈退积→进积演化的特点。

图2　研究区二叠系风城组、夏子街组及下乌尔禾组沉积期扇体分布（据文献［13］和文献［14］）

夏子街组沉积期，扇体范围明显扩大，主要发育有红车扇、五八区扇、百乌扇、夏子街扇及夏盐扇，为砾岩、砂砾岩、砂岩、泥质砂岩夹泥岩组合，粒度较风城组扇体粗；岩性组合特征为下部厚度大的砂砾岩、小砾岩夹砂岩，上部为较薄的砾质砂岩、含砾泥质砂岩夹薄泥岩，构成总体向上变细的退积型沉积充填。

下乌尔禾组沉积期为扇体发育的高峰期，扇体规模进一步增大，从西部车拐地区至东部夏盐地区均有扇体分布。其中，车拐地区发育冲积扇，为砂砾岩、泥质砂岩夹泥岩多旋回组合。而五八区扇到夏子街扇，中下部为一套棕褐色、灰褐色砂砾岩夹泥岩及砂岩组合，中上部为浅灰—灰色（泥质）砂砾岩及灰绿色、杂色厚层泥岩组合。扇体垂向上明显具有粗→较粗→较细的退积型沉积序列特征。

上乌尔禾组沉积期主要发育3个大型扇体：五八区扇、百口泉扇和夏子街扇。平面上，由研究区西南部的五八区到东北部的夏子街地区，扇体面积、规模渐趋扩大，为砂砾岩、泥质含砾砂岩与砂质泥岩、泥岩的互层韵律组合。

2.2三叠系冲积扇特点

三叠纪，准噶尔盆地进入了克拉通演化阶段，构造活动比二叠纪有所减弱。三叠系百口泉组、克拉玛依组、白碱滩组沉积期断裂活动渐次减弱，扇体的规模范围也逐渐减小（图3）。

图3　研究区三叠系百口泉组和白碱滩组沉积期扇体分布（据文献［13］和文献［14］）

百口泉组沉积期为三叠系扇体发育规模最大的时期，在百口泉东北方向渐渐演化为扇三角洲，比较大的扇体包括：车拐扇、百口泉扇及夏子街扇，另外发育了规模较小的五八区扇。百口泉扇整体为一套砾岩、砂砾岩、砂岩组合；不同扇体岩相有所差异，纵向上为由粗到细的多旋回沉积，具退积型沉积充填特征。

克拉玛依组沉积期比百口泉组沉积期扇体规模小，可以分为克拉玛依下亚组和克拉玛依上亚组2个次级单元，其中克拉玛依下亚组发育典型的冲积扇沉积，整体为一套中砾岩、砂砾岩、细砾岩、砂岩、砂质泥岩组合。不同扇体岩相有所差异，纵向上整体呈粗→细多沉积旋回特征，整体呈退积演化的沉积充填特征。

白碱滩组沉积期与百口泉组和克拉玛依组沉积期存在较大的差异，严格来说发育的是三角洲沉积，已经不再是冲积扇沉积，体现了明显的湖侵特点，为一套分选较好的砂质砾岩、细砾岩和砂岩为主的沉积组合。

2.3冲积扇油气藏分布特点

准噶尔盆地西北缘不同层位发现了多个典型的以冲积扇为主的油气藏，自西南向东北，有红山嘴油田、克拉玛依油田、百口泉油田、乌尔禾油田、夏子街油田等二叠系、三叠系为储集层的大型油气田。在围绕克乌大断裂的上下盘间陆续发现了其他的油气田，平面上形成了西北缘隆起带的百里连片油区（图2）。

（1）油气来源冲积扇沉积体系本身没有生烃条件，油气可能来自邻近地区同时异相的烃源岩，也可能来自上覆或下伏地层。克拉玛依油田的多数冲积扇油气藏，无论是二叠系还是三叠系，都属于“古生新储”的类型，油气来自下二叠统风城组。

（2）储盖特征与其他沉积体系的油气藏相比，储集层的差异是各种差异中最重要的方面。其主要是以粗砂和砾石为主且分选很差的粗碎屑岩；冲积扇内部相带中扇中辫流水道是油气藏的储量富集区，平面上表现为成窝状分布；冲积扇储集层因其紧邻物源、搬运距离短、物源区裸露岩石的风化产物无条件经过充分分选，因此其成分成熟度与结构成熟度均十分低。储集层孔渗关系十分复杂，导致了冲积扇储集层中复杂的非均质性。盖层主要为扇缘的泥质厚层沉积。

3　冲积扇及其油气藏的构造控制因素

3.1构造主导多种异旋回因素综合作用机制分析

冲积扇是在多因素控制下发育于盆地边缘的沉积体，其中，构造因素是主导因素，其不仅为冲积扇的发育提供了初始地形，也间接地影响了冲积扇发育过程中古地形、古气候等异旋回因素的变化。

3.1.1构造活动方式对冲积扇的控制作用

冲积扇发育在构造盆地和褶皱山系两个既相互联系又相对独立的构造单元的结合部位，这些部位构造活动强度和频繁程度比盆内大得多。因此，冲积扇可以说是构造活动的产物，而构造活动的变化也会在冲积扇沉积物中得到反映。构造因素包括冲积扇形成前和冲积扇形成时2类，前者主要通过其他因素间接地对冲积扇施加影响，后者则更多地表现为直接影响。冲积扇形成过程中，物源区和沉积区可能出现4种构造方式（图4）：①物源区上升，沉积区下降，或者两者同时沉降，则形成简单的退积型冲积扇（图4a）；②物源区和沉积区同时抬升，则形成由扇缘亚相过渡到扇根亚相的进积式冲积扇（图4b）；③沉积区沉降和物源区的抬升具有间歇性，复杂的叠覆式冲积扇（图4c）；④物源区和沉积区间歇抬升，形成镶套式冲积扇（图4d）。

图4　物源区和沉积区不同构造样式对冲积扇的控制

3.1.2构造活动对物源区岩性、地形及气候等的影响

从现代沉积来分析构造活动对冲积扇形成前物源区岩性、地形及气候等的影响，构造活动对冲积扇建设发育的控制作用明显，从构造发展史来分析，对于物源区构造活动强烈的白碱滩区，断裂和褶皱使岩石变形破碎易于风化搬运，物源区与沉积区高差大，山区河流坡降大，“V”形谷发育，水系汇流面积扩展快（图5），其山区河流多属于间歇性河流，气温变化引起的水循环活跃，多暴雨洪水。这种情况下形成的冲积扇扇体清晰，沉积物厚度大。砾石成分复杂，磨圆度较好，容易形成单层系大型交错层理。扇缘亚相发育。微相带特征明显，扇根亚相主槽、侧缘槽切割较深，扇中亚相水道规模较大。

相反，在红山嘴地区物源区构造活动不活跃，外动力地质作用使物源区向山丘陵演变，沉积区和物源区高差小，山区河流坡降小，截面宽浅，只有暂时性水流，暴雨的频度和雨量都较小（图5）。因此，低山丘陵区的冲积扇扇体形态不清，呈漫坡状，扇体厚度小，常与山麓面共存。岩性一般较为单纯，粗碎屑均呈角砾状，少见大型交错层理，泥质含量较高。扇缘亚相不发育，微相带不易区分，扇中亚相沟槽浅、规模小。

图5　构造影响下克拉玛依市北山现代冲积扇沉积发育特征

3.2同生断层对冲积扇及其内部构型控制作用

3.2.1同生断层控制下的扇体展布规律

对研究区三叠系克拉玛依组的冲积扇研究发现，受盆地边缘不同位置同生断层组合的控制，不同的冲积扇扇体的展布特征具有明显的差异，按照其形态、面积、砂砾岩体厚度、砾岩含量及泥质含量对比分析（表2）。

表2　三叠系克拉玛依组不同冲积扇沉积特征比较

挤压性盆地边缘发育的扇体受同生逆断层活动强度的控制而存在较大的差异。研究区克拉玛依下亚组3个扇体的分布自东北向西南，即从百口泉冲积扇、六区冲积扇到三一区冲积扇，扇体平面规模、砂砾岩体厚度、砾岩含量逐渐减小，而泥质含量则逐渐增大（表2）；通过对表征同生逆断层活动强度的多个参数进行分析表明，断层的生长指数与断距大小可以判断自东北向西北断层的活动强度整体是降低的，例如克拉玛依断层活动强度在西段（湖湾区）、中段（六九区）及东段（百口泉区），断层的生长指数增加、断距增大，这一特点与相应的扇体构型的分布特征具有较好的对应关系，因此，断层活动强度是决定扇体发育程度的重要控制因素。

如前所述，准噶尔盆地边缘同一时期发育的3个典型冲积扇受同生逆断层的控制，在形态、规模、砾岩含量等具有明显的差异。对前已述及的3个冲积扇的同生逆断层的组合样式进行分析发现，不同的组合样式对扇体的控制作用方式存在差异，影响了扇体内部构型的差异性。在三一区正梳状断层组合样式下，断层的走滑活动导致物源区不断剥蚀后退，扇体呈退积薄层条带状顺源叠置状。多条平行断层幕式活动，为三一区冲积扇的初始形成提供了地形坡度，冲积扇扇体在山前露头区与加依尔山耦合。这些都直接导致了三一区冲积扇的垂向砂砾岩体厚度薄，平面呈快速退积式的特点，形成了退积式冲积扇样式（图6a）。

图6　同生逆断层组合控制下扇体的形成与叠置样式

在六区反梳状断层组合样式下，右旋走滑断裂走滑活动会影响物源出口位置，扇体呈侧向迁移叠置型；多期次不同级次的幕式挤压抬升，造成了砂砾岩体的复杂叠置关系。走滑断裂的活动改变了物源的方向，使得扇体呈侧向迁移叠置型样式（图6b）。

在百口泉区“人”字形断层组合样式下，“人”字形的顶部为供源的主要通道，为加依尔山与哈拉阿拉特山的交接处，在强烈的断层活动下，提供的丰富物源决定了断层控制下的大规模巨厚扇体（图6c），其与六区扇体本质具有一致性，均属于叠置式冲积扇样式。

前述断层组合发育于三叠系克拉玛依组，断裂活动整体以退积式为主，断层自北东向南西活动逐步减弱，扇体分别从垂向叠置式到侧向叠置式，进一步到退积式。与三叠纪断层组合不同，发育于二叠纪的断层组合为前展式［13-16］，前展式断层强烈活动导致断坡、断距极大，多期次断裂强烈活动导致扇体呈前展式叠置（图6d）。

3.2.2同生断层控制下的扇体内部构型的差异

在构造宏观作用和同生断层的具体控制下，红车断裂带、克百断裂带和乌夏断裂带的扇体结构存在较大的差异，其差异性主要在形态、规模、岩相组合及泥质含量等方面。构造差异性导致了其成藏模式存在差异。通过目前已开发油藏来看，扇体孔隙度、渗透率、油层厚度、储量系数与初期产量差异性较为明显。发育于红车断裂带的冲积扇扇形不清晰，呈漫坡状，面积一般小于8 km2，单砂砾岩体厚度3～5 m，岩相组合为砾岩与泥岩多个韵律组合，砂质成分较少，泥质含量较高。发育于克百断裂带的冲积扇数量多，自西向东发育了四区、二区、三一区、六区、百口泉等多个冲积扇。其中，四区、二区冲积扇与红车断裂段发育的冲积扇类似，而三一区、六区、百口泉冲积扇扇形清晰程度增加，规模逐渐增大，单砂砾岩体厚度增大，约3～15 m不等，岩相组合变化明显，由砾岩、泥岩多个韵律逐渐向砾岩、含砾粗砂岩、中细砂岩和泥岩的组合变化，泥质含量逐渐降低。发育于乌夏断裂带的冲积扇扇形清晰，规模大，单砂砾岩体厚度5～20 m不等，岩相组合为砂砾岩、含砾粗砂岩、中细砂岩和泥岩的组合，泥质含量较低。

同生断层不仅从宏观上控制了多期次冲积扇的叠置样式，也控制了不同冲积扇内部构型的差异性。如克拉玛依组三一区冲积扇（图7a）和六区冲积扇（图7b），扇体剖面显示了强烈的差异性。扇根部位，六区片流沉积厚而窄，而三一区片流沉积薄而宽，沉积范围大于六区；扇中水道发育程度和类型差异非常大，六区扇体水道发育程度非常高，三一区扇体水道发育程度低于六区，高能水道发育程度更远低于六区。三一区扇中高能水道约占整个水道的10%，高能水道数量与低能水道数量比约为1∶7；六区高能水道约占整个水道80%以上，高能水道数量与低能水道数量比约为8∶1（图7）。

图7　同生断层控制下冲积扇内部构型的差异性

扇体的差异性关键还是受到同生断层的控制，前已述及，三一区冲积扇受到了同生断层控制呈溯源叠置状，扇体并不能形成稳定的水道体系，主要以片状加积为主，因此，片流沉积范围大而厚度薄，水道发育程度非常低，三一区冲积扇主要发育Ⅱ类较差的储集层（图7c）。与之相反，六区扇体则形成了大范围相对稳定的水道体系（图7d），因此，其片流沉积窄而厚，高能水道体系发育程度非常高，是西北缘的Ⅰ类好储集层。

3.3构造对冲积扇油气藏形成的控制

3.3.1断裂对冲积扇成藏控制作用

从克拉玛依油田的地质背景分析，认为已经形成冲积扇油气藏的地质条件有以下5方面：①在冲积扇发育部位附近有良好的生油条件；②冲积扇沉积物之上有稳定的非渗透盖层；③冲积扇沉积物具有一定的孔渗性；④冲积扇发育部位有垂直断距较大的断裂；⑤有构造圈闭或断裂遮挡阻止油气逸散。

在形成冲积扇的5个条件中，应特别强调断裂的作用，已有发现的冲积扇油气藏均与断裂有关，断裂在冲积扇油气藏形成过程中有2种作用。

（1）断裂是油气向洪积扇粗碎屑岩运移的主要通道冲积扇主要发育在干早、半干旱气候条件下，如无特殊的地质条件，其沉积相带和发育的气候条件决定它难以在垂向上直接过渡为生油环境，冲积扇粗碎屑岩与烃源岩之间无论在平面或垂向上总要被阻挡油气运移的非渗透沉积岩分隔开，因此只有依靠垂直断距相当大的断裂把烃源岩和储集层沟通（图8）。

图8　冲积扇油气成藏剖面（剖面位置见图1）

（2）断裂起着阻止油气逸散的遮挡作用冲积扇粗碎屑沉积虽然顶部有良好盖层，但侧向上缺乏圈闭条件。如古代冲积扇的地层产状改变不大，即扇根沉积物仍处于构造上倾方向，则运移到冲积扇储集层中的油气将继续由基岩风化壳向高部位运移，其结果或者被上覆其他沉积类型储集层捕获，或者完全散失。当洪积物中有封闭性较好的断裂通过时，就可遮挡住已运移到扇体中的油气。前缘断裂沟通玛湖凹陷烃源层，油气跨层运移至断裂上盘，沿不整合面、断裂输导体系向上运移，遇独立扇体逐级成藏。因此，断裂遮挡形成油气藏为研究区最典型的成藏模式，例如克拉玛依湖湾区油气藏，在克拉玛依断裂、北黑油山断裂及花园沟断裂遮挡下形成了断阶式油气藏（图9）。

3.3.2构造与冲积扇成藏耦合模式

在已经形成的油气藏中，冲积扇与油气藏的关系，可以进一步总结为以下3种模式。

（1）一扇一藏模式冲积扇的发育受控于构造活动，油气藏的形成受控于断裂的输导与遮挡，正常情况下，在冲积扇上倾方向的断裂与冲积扇构成良好的圈闭类型，形成典型的冲积扇油气藏，即一扇一藏。研究区多个冲积扇具有一扇一藏模式，如五八区二叠系下乌尔禾组冲积扇油气藏就是上倾方向受克拉玛依断裂遮挡，下部冲积扇形成一扇一藏构造-岩性油气藏（图10a）。

图9　多级断裂遮挡形成断阶式冲积扇油气藏分布模式

（2）一扇多藏模式在烃源岩、储集层和盖层基本一致的情况下，其成藏特点之一在于一扇成藏后期断裂遮挡切割形成冲积扇储集层平面的分块，引起了一扇多藏的情况。另外一种情况，在冲积扇内部受到岩性分布的影响，也可能出现局部孤立的岩性油气藏导致了一扇多藏的情况出现。如湖湾区三叠系克拉玛依组发育的多个扇体（三一区、二区、四区扇体）受到多个断裂的切割而形成了典型的多个断块油气藏（图10b）。

图10　冲积扇油气成藏模式

（3）多扇一藏模式多扇一藏是一种相对少见的成藏模式。存在2种情况：①发育于同一时期的2个或者多个扇体在侧向上交错叠置并且受到一条大断裂的遮挡，后期古生或者新生油气运移成藏（图10c）；②在垂向上叠置的多个不同时期扇体，因为构造活动的间歇性较小，中间没有形成明显的隔层，或隔层不稳定，油气在垂向上运移，形成多扇叠置成藏。

4　结论

（1）冲积扇叠置样式与同生断层的活动关系密切。同生断层控制下扇体具有3种典型的分布样式，即梳状断层组合控制下形成的溯源退积式冲积扇、交叉状断层控制下形成的侧向叠覆式冲积扇、前展式断层活动控制下形成的进积式冲积扇。扇体不同样式的叠置特点，反映了断层活动的不同动力学机制。

（2）构造活动影响了物源区的岩性、地形及气候，进而影响了冲积扇的形成，对扇体的垂向沉积序列具有明显的控制作用。物源区与沉积区构造活动的差异，导致了冲积扇垂向序列的差异性。构造位置影响了研究区冲积扇形成的岩性、古地形及古气候等环境，进而影响了冲积扇的发育程度和模式。

（3）冲积扇油气藏是构造和岩性综合作用形成的。冲积扇油气藏的形成得益于断裂的遮挡和运移双重作用。冲积扇油气藏具有一扇一藏、一扇多藏和多扇一藏的成藏特点。

［1］DREW F.Alluvial and lacustrine deposits and glacial records of the Upper-Indus basin［J］.Quarterly Journal of the Geological Society，1873，29（1-2）：441-471.

［2］HOOKE R L.Alluvial fans［D］.California：California Institute of Technology，1965：1-78.

［3］BLAIR T C.Sedimentology and tectonic unconformities of the sheetflood-dominated Hell's Gate alluvial fan，Death Valley，CA［J］.Sedimentary Geology，2000，132（3）：233-262.

［4］LEEDER M R.Tectonic sedimentology：sediment systems deciphering global to local tectonics［J］.The Journal of the International Association of Sedimentologists，2011，58（1）：2-56.

［5］王勇，钟建华，王志坤，等.柴达木盆地西北缘现代冲积扇沉积特征及石油地质意义［J］.地质论评，2007，53（6）：791-796. WANG Yong，ZHONG Jianhua，WANG Zhikun，et al.Sedimentary characteristics of modern alluvial fans in the northwestern margin of Qaidam basin and their significance in petroleum geology［J］.Geological Review，2007，53（6）：791-796.

［6］李新坡，莫多闻，朱忠礼，等.一个片流过程控制的冲积扇——太原盆地风峪沟冲积扇［J］.北京大学学报（自然科学版），2007，43（4）：560-566. LI Xinpo，MO Duowen，ZHU Zhongli，et al.A sheet flood-dominated alluvial fan—Feng YG alluvial fan，Taiyuan basin［J］.Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，2007，43（4）：560-566.

［7］莫多闻，朱忠礼，万林义.贺兰山东麓冲积扇发育特征［J］.北京大学学报（自然科学版），1999，35（6）：816-823. MO Duowen，ZHU Zhongli，WAN Linyi.The alluvial fans along the eastern foot of Helan mountain［J］.Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis，1999，35（6）：816-823.

［8］张纪易.克拉玛依洪积扇粗碎屑储集体［J］.新疆石油地质，1980，1（1）：33-55. ZHANG Jiyi.Karamay alluvial coarse clastic reservoir［J］.Xinjiang Petroleum Geology，1980，1（1）：33-55.

［9］张纪易.粗碎屑洪积扇的某些沉积特征和微相划分［J］.沉积学报，1985，3（3）：75-85. ZHANG Jiyi.Some sedimentary characteristics and microfaces subdivision of coarse clastic alluvial fans［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1985，3（3）：75-85.

［10］吴胜和，范峥，许长福，等.新疆克拉玛依油田三叠系克下组冲积扇内部构型［J］.古地理学报，2012，14（3）：331-340. WU Shenghe，FAN Zheng，XU Changfu，et al.Internal architectureof alluvial fan in the Triassic Lower Karamay formation in Karamay oilfield，Xinjiang［J］.Journal of Palaeogeography，2012，14（3）：331-340.

［11］印森林，吴胜和，冯文杰，等.冲积扇储集层内部隔夹层样式——以克拉玛依油田一中区克下组为例［J］.石油勘探与开发，2013，40（6）：757-763. YIN Senlin，WU Shenghe，FENG Wenjie，et al.Patterns of interolayers in the alluvial fan reservoirs:a case study on Triassic Lower Karamay formation，Yizhong area，Karamay oilfield，NW China［J］. Petroleum Exploration and Development，2013，40（6）：757-763.

［12］刘华，陈建平.准噶尔盆地乌夏逆冲断裂带三叠纪—侏罗纪构造控扇规律及时空演化［J］.大地构造与成矿学，2010，34（2）：204-215. LIU Hua，CHEN Jianping.Regularities of Triassic-Jurassic structural movements controlling fans development in the Wuxia thrust belt of Junggar basin［J］.Geotectonica et Metallogenia，2010，34（2）：204-215.

［13］蔚远江，李德生，胡素云，等.准噶尔盆地西北缘扇体形成演化与扇体油气藏勘探［J］.地球学报，2007，28（1）：62-71. YU Yuanjiang，LI Desheng，HU Suyun，et al.Fans sedimentation and exploration direction of fan hydrocarbon reservoirs in foreland thrust belt of the northwestern Junggar basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2007，28（1）：62-71.

［14］蔚远江，胡素云，雷振宇，等.准噶尔西北缘前陆冲断带三叠纪—侏罗纪逆冲断裂活动的沉积响应［J］.地学前缘，2005，12（4）：423-437. YU Yuanjiang，HU Suyun，LEI Zhenyu，et al.Sedimentary response to Triassic-Jurassic thrust faulting in the foreland thrust belt of the northwestern Junggar basin［J］.Earth Science Frontiers，2005，12（4）：423-437.

［15］雷振宇，鲁兵，蔚远江，等.准噶尔盆地西北缘构造演化与扇体形成和分布［J］.石油与天然气地质，2005，26（1）：86-91. LEI Zhenyu，LU Bing，YU Yuanjiang，et al.Tectonic evolution and development and distribution of fans on northwestern edge of Junggar basin［J］.Oil&Gas Geology，2005，26（1）：86-91.

［16］雷振宇，卞德智，杜社宽，等.准噶尔盆地西北缘扇体形成特征及油气分布规律［J］.石油学报，2005，26（1）：8-12. LEI Zhenyu，BIAN Dezhi，DU Shekuan，et al.Characteristics of fan forming and oil-gas distribution in west-north margin of Junggar basin［J］.Acta Petrolei Sinica，2005，26（1）：8-12.

［17］印森林，吴胜和，陈恭洋，等.同生逆断层对冲积扇沉积构型的控制作用——以准噶尔盆地西北缘三叠系下克拉玛依组为例［J］.地学前缘，2016，23（1）：218-228. YIN Senlin，WU Shenghe，CHEN Gongyang，et al.The controlling effect of contemporaneous reverse faults on alluvial fan depositional architecture：a case study of Triassic Lower Karamay formation at the northwestern margin of the Junggar basin［J］.Earth Science Frontiers，2016，23（1）：218-228.

［18］SRIVASTAVA P，RAJAK M K，SINGH L.Late Quaternary alluvial fans and paleosols of the Kangra basin，NW Himalaya：tectonic and paleoclimatic implications［J］.Catena，2009，76（2）：135-154.

［19］SURESH N，BAGATI T N，KUMAR R，et al.Evolution of Quaternary alluvial fans and terraces in the intramontane Pinjaur Dun，Sub-Himalaya，NW India：interaction between tectonics and climate change［J］.Sedimentology，2007，54（4）：809-833.

［20］HEWARD A P.Alluvial fan sequence and megasequence models：with examples from Westphlian D-Stephanian B coalfields，Northern Spain［J］.Dallas Geological Society，1978，8（4）：669-702.

［21］DAVIDSON S K，LELEU S，NORTH C P.From river to rock record：the preservation of fluvial sediments and their subsequent interpretation［J］.Society for Sedimentary Geology，2011，97：9-35.

［22］MASTALERZ K，WOJEWODA J.Alluvial-fan sedimentation along an active strike-slip fault：Plio-Pleistocene Pre-Kaczawa fan，SW Poland［M］//MARZO M，PUIGDEFÁBREGAS C.Alluvial sedimentation：Blackwell Publishing Ltd.，2009，39（10）：293-304.

［23］JONES S J，ARZANI N，ALLEN M B.Tectonic and climatic controls on fan systems：The Kohrud mountain belt，Central Iran［J］. Sedimentary Geology，2014，302（4）：29-43.

［24］薛叔浩，刘雯林，薛良清，等.湖盆沉积地质与油气勘探［M］.北京：石油工业出版社，2002：139-161. XUE Shuhao，LIU Wenlin，XUE Liangqing，et al.Sedimentary geology and petroleum exploration of lake basin［J］.Beijing：Petroleum Industry Press，2002：139-161.

［25］JIAO Yangquan，YAN Jiaxin，LI Sitian，et al.Architectural units and heterogeneity of channel reservoirs in the Karamay formation，outcrop area of Karamay oil field，Junggar basin，northwest China［J］.AAPG Bulletin，2005，89（4）：529-545.

［26］于兴河，瞿建华，谭程鹏，等.玛湖凹陷百口泉组扇三角洲砾岩岩相及成因模式［J］.新疆石油地质，2014，35（6）：619-627. YU Xinghe，QU Jianhua，TAN Chengpeng，et al.Conglomerate lithofacies and origin models of fan deltas of Baikouquan formation in Mahu sag，Junggar basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2014，35（6）：619-627.

［27］余宽宏，金振奎，李桂仔，等.准噶尔盆地克拉玛依油田三叠系克下组洪积砾岩特征及洪积扇演化［J］.古地理学报，2015，17（2）：160-171. YU Kuanhong，JIN Zhenkui，LI Guizai，et al.Conglomerate characteristics and alluvial fan evolution of the Triassic Lower Karamay formation in Karamay oilfield，Junggar basin［J］.Journal of Palaeogeography，2015，17（2）：160-171.

［28］印森林，吴胜和，李俊飞，等.同生逆断层正牵引构造对高频层序地层结构及沉积充填的控制作用［J］.地质论评，2014，60（2）：310-321. YIN Senlin，WU Shenghe，LI Junfei，et al.The controlling effect on high frequency sequence stratigraphic architecture and depositional filling by normal drag structure，caused by contemporaneous reverse fault［J］.Geological Review，2014，60（2）：310-321.

［29］吴孔友，查明，王绪龙，等.准噶尔盆地构造演化与动力学背景再认识［J］.地球学报，2005，26（3）：217-222. WU Kongyou，ZHA Ming，WANG Xulong，et al.Further researches on the tectonic evolution and dynamic setting of the Junggar basin［J］.Acta Geosicientia Sinica，2005，26（3）：217-222.

（编辑顾新元）

Controls of Tectonic Activity on Alluvial Fan Deposits and Hydrocarbon Accumulation:A Case Study of Permian and Triassic Alluvial Fans in Northwestern Margin of Junggar Basin

YIN Senlin1，TANG Yong2a，HU Zhangming2b，WU Tao2a，ZHANG Lei2a，ZHANG Jiyi1
（1.School of Mud Logging Technology and Engineering，Yangtze University，Jingzhou，Hubei 434023，China；2.Research Institute of Exploration and Development，Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；3.Karamay Mud Logging Engineering Company，Xibu Drilling Engineering Company Limited，CNPC，Karamay，Xinjiang 834000，China）

The coupling relationship between tectonic activity and alluvial fan deposits is one of the hot spots and difficulties in tectonosedimentology research.Uncommon and widespread sandy conglomerate bodies are developed along the faulted zone in the northwestern margin of Junggar basin.Therefore，studies on the controls of tectonic activity on alluvial fans and hydrocarbon accumulation are of great theoretical and practical significance.Using the data of cores，logging and seismic profiles，this paper studies the distribution of structurecontrolled alluvial-fan sandy conglomerate bodies，and the hydrocarbon accumulation patterns combined with related oil and gas accumulation data.It is shown that the stacking pattern of alluvial fans is closely related to the activity of contemporaneous faults，and there are 3 typical distribution patterns of the fans under the control of contemporaneous faults，which include the retrograded alluvial fans against the source direction and controlled by normal comb-like fault combination，the laterally superimposed alluvial fans and vertically stacking alluvial fans controlled by reverse comb-like faults and crossing faults，and the progradational alluvial fans controlled by preceding faults.Tectonic activity has significant impact on provenance，landform and local climate during the formation of these alluvial fans.These factors jointly control the development and sedimentary sequence differences of alluvial-fan sandy conglomerate bodies at different positions of the structures.It is concluded that alluvial-fan sandy conglomerate reservoir forms under the effects of both structure and lithology，which is characterized by one reservoir in one fan，several reservoirs in one fan，and one reservoir in several fans.

Junggarbasin；northwesternmargin；tectonicactivity；alluvialfan；sandyconglomerate；contemporaneousfault；petroleumreservoir

TE112.2

A

1001-3873（2016）04-0391-10

10.7657/XJPG20160403

2016-05-23

2016-05-30

国家自然科学基金（41502126；41372116）

印森林（1983-），男，湖北仙桃人，副教授，博士，石油地质，（Tel）18696453978（E-mail）senlin66@yangtzeu.edu.cn