柴北缘冷湖七号—南八仙地区构造特征及油气勘探方向

白亚东，杨 巍，马 峰，石正灏，王兆兵

(1.中国石油勘探开发研究院西北分院，甘肃 兰州 730020；2.中国石油青海油田分公司，甘肃 敦煌 736202)

0 引 言

冷湖七号—南八仙地区位于柴达木盆地北缘(后文简称柴北缘)，是柴北缘主要的含油气区带。近年勘探发现多个侏罗系的原生油气藏以及古近系—新近系次生油气藏，其中，南八仙油气田已进入油气开发阶段，该油气田烃源岩来自伊北凹陷侏罗系[1-2]，以古近系—新近系为主要开发层段。

冷湖七号地区和南八仙地区均位于该构造带上，但南八仙从基岩到新近系均获油气发现，而冷湖七号目前仅在中浅层古近系获得工业气流，可见其成藏差异性明显。前人研究发现[3-6]，柴北缘区域上发育古近系—新近系碎屑岩储集层和基岩储集层，且上覆泥岩盖层大面积均有分布；同时,冷湖七号—南八仙地区紧邻柴北缘侏罗系生烃凹陷，其油气源条件充足，因此，构造特征是该地区油气成藏的主要影响因素。该文以前人研究及油田勘探实践为基础，探究冷湖七号—南八仙地区的构造特征及其对油气成藏的控制作用，意在揭示其构造成藏差异性，为拓宽该区油气勘探领域提供借鉴，对今后的油气勘探具有一定的指导意义。

1 现今构造样式

冷湖七号—南八仙地区位于柴北缘东段(图1)，夹持于祁连山和阿尔金山之间，被伊北凹陷、赛什腾凹陷、昆特依凹陷等紧密环绕，由老至新沉积侏罗系(J),古近系路乐河组(E1+2)、下干柴沟组(E3),新近系上干柴沟组(N1)、下油砂山组(N21)、上油砂山组(N22)、狮子沟组(N23)及第四系(Q)。该构造带在中、新生代受到多期次构造运动影响，其中，燕山运动晚期的差异抬升及区域剥蚀，使其整体呈现向南西倾的斜坡形态；之后受到喜马拉雅运动时期的侧向挤压作用，地层逐渐填平补齐并稳定沉积[3，7-8]。但受控于构造位置及构造应力环境不同，冷湖七号地区和南八仙地区的现今构造样式存在一定差异性。

图1 冷湖—南八仙构造带构造位置

1.1 冷湖七号地区

冷湖七号地区位于冷湖构造带东南端，是该构造带规模最大的背斜构造，南邻伊北凹陷，北靠赛什腾凹陷，形成了以下侏罗统为气源岩，基岩、侏罗系、古近系和新近系为储层的多套含油气系统。喜马拉雅运动晚期受到来自祁连山的北东方向侧向挤压作用，冷湖七号构造形态一次性成型，为一晚期构造；冷湖七号深层受挤压作用形成较完整的背斜构造，同时,在中浅层因背斜核部压力释放形成以正断层为主的断块，故发育深、浅2套构造样式(图2)。

图2 冷湖七号北西—南东向

1.2 南八仙地区

南八仙地区位于冷湖七号地区南东方向，夹持于陵间断裂和马仙断裂之间，其西北部为赛什腾凹陷，西南部为伊北凹陷，整体呈近东西向的背斜构造。受燕山运动末期、喜马拉雅运动早期和晚期的构造挤压作用，南八仙地区形成区域上近东西向延伸展布的仙南和仙北断层，前者为北倾的基底卷入型逆冲断层，后者为南倾的滑脱断层并伴生大量正断层，由此形成差异性较大的深、浅2套构造样式(图3)。

深层构造受控于仙南断层，在燕山运动晚期的挤压应力下，基底隆升后形成了基底卷入型背冲断垒和断展褶皱结合的构造样式，构造相对简单，以背斜和断背斜为主要圈闭形态；浅层构造受控于仙北断层，在喜马拉雅运动中、晚期的挤压作用下，受基底隆升、顶部局部拉张、右旋走滑等复杂的应力形成滑脱型的构造样式，构造相对复杂。

图3 南八仙地区南北向地质及油藏剖面(位置如图1中BB＇)

冷湖七号—南八仙地区主要受燕山运动和喜马拉雅运动控制，均发育深、浅2套差异性构造样式，其中，深层以断层控制的背斜和断背斜构造为主，浅层分别形成正断层控制的断块构造和滑脱断层控制的断鼻构造。但冷湖七号构造是在喜马拉雅运动晚期一次性定型，深、浅层构造的主控断裂倾向相同，而南八仙地区的深部构造形成于燕山运动晚期，具有明显的古构造背景，深层主控断裂持续活动至喜马拉雅运动晚期，诱使浅层发育新构造，且深、浅层主控断裂倾向相反。由此可见，该地区现今构造样式的差别主要受其构造演化差异性控制。

2 冷湖七号—南八仙地区中、新生代的构造演化特征

柴北缘在中、新生代主要经历了印支运动末期、燕山运动和喜马拉雅运动共3次大的构造运动，其中，燕山末期和喜马拉雅晚期的挤压构造作用，对其现今构造格局的形成影响最大，该期也是圈闭形成的主要时期[3，7-8]。

中生代燕山末期(早侏罗世—早白垩世)，受南西—北东向挤压应力作用，柴北缘发生大规模抬升，侏罗世—白垩世时期沉积的地层被严重剥蚀，冷湖构造带仅残留部分早侏罗统，由此形成柴北缘隆凹相间的古构造背景；新生代喜马拉雅早期(古近纪—上新世早期)，区域挤压作用较弱，构造运动微弱，柴北缘长期处于稳定沉积状态；喜马拉雅晚期(上新世中晚期—第四纪)构造运动由弱变强，柴达木盆地周缘山体的隆升及盆内走滑的综合作用下，早期构造不断被加强并接受改造，形成现今的构造格局。

侏罗系是冷湖七号—南八仙地区现今残留的最早的沉积地层，其地层厚度一定程度上反映出该地区的古构造背景。冷湖七号处于斜坡-凹陷区，自古近系开始整体处于稳定沉积状态；至喜马拉雅晚期(N22沉积末期)，在挤压作用下基底开始隆升，至N23沉积末期，在构造挤压作用及基底隆升的双重控制下，深层挤压隆升，形成较完整的背斜或断背斜圈闭，浅层构造应力释放，以拉张环境为主，形成以正断层为主的断块圈闭(图4)。

而南八仙地区在燕山末期位于古隆起区，至古近系路乐河组沉积时期，早期的基底断裂就开始活动，在古近系沉积末期可见其构造雏形，至N23沉积末期，受控于构造挤压作用及基底隆升，深层形成较完整的背斜或断背斜圈闭，浅层构造以走滑拉张为主，形成以滑脱断层为主控因素的断鼻圈闭。故冷湖七号—南八仙地区的构造演化差异性主要表现在其构造背景及构造形成时间，对该地区的油气成藏和保存条件起主要的控制作用。

图4 冷湖七号—南八仙构造演化剖面(位置如图1中CC＇)

3 油气成藏模式

基于上述对现今构造样式和构造演化特征的认识，结合前人对柴北缘烃源岩分布、储盖组合及油气运移通道等方面[9-12]的综合分析，认为冷湖七号—南八仙地区油气成藏模式多样，冷湖七号构造深层全区发育侏罗系烃源岩，断层作为油气纵向运移的主要通道，形成源内及源上油气藏(图2)；南八仙构造主体部位深层不发育侏罗系烃源岩，但侏罗系及古近系之间的区域不整合面为油气提供横向运移通道，形成源外油气藏(图3)。其中，源内油气藏位于冷湖七号构造深层侏罗系，受断层控制，为断背斜气藏；源上油气藏在冷湖七号古近系及新近系中均有发现，油气沿基底断层向上运移至古近系形成近源气藏，浅层正断层沟通古近系气藏及新近系断块圈闭形成远源气藏；源外油气藏主要发现于南八仙基岩、古近系及新近系中，油气沿基底断层及不整合面发生运移，在基岩中形成较完整的背斜气藏，并沿基底断层及浅层滑脱断层向上运移，在古近系形成断背斜气藏，在古近系和新近系中形成滑脱断层下盘的断鼻油气藏。

受控于现今构造形态及构造演化，冷湖七号—南八仙构造油气均呈深、浅层复式成藏特征，油气富集区发育于浅层滑脱断层下盘、正断层夹块及深层晚期挤压隆升圈闭中，形成以断层为主要控制因素的断背斜、断鼻、背斜及断块油气藏。依据该地区已钻井及其试油气结果，南八仙构造在古近系上部—新近系已发现油气田并处于开发阶段，在深层基岩及古近系下部也发现了良好的油气显示，而冷湖七号浅层新近系油气显示较微弱，推测其与断块圈闭规模较小有关，古近系源上气藏获得工业气流，但无钻遇侏罗系的探井验证其深层源内气藏的存在。

4 下一步勘探方向

近年的油气勘探实践证实，南八仙油气田以侏罗系煤系地层为烃源岩，油气沿着深层不整合面由伊北凹陷发生横向运移，此后受构造运动影响，沿着仙南和仙北断裂发生由深层至浅层的纵向运移，目前已发现基岩背斜气藏、古近系断背斜气藏及新近系断鼻油气藏。由此可以看出，南八仙地区油气勘探具有以下特征：紧邻侏罗系生烃凹陷，深层不整合面为主要的油气横向运移通道，深入基岩的早期断裂是油气向上运移至浅层的油源断层；深、浅层存在不同的油气成藏过程，其中，断层的封闭和疏导作用并存，且起着重要的控制作用。

上述构造特征的对比和研究表明，冷湖七号地区和南八仙地区的构造形成过程和构造样式存在一定的差异性，但是两者的区域构造背景具有较大的相似性，故认为其油气成藏也具有相似性。

冷湖七号目前已在中浅层古近系中获得工业气流，证实了其有效气源充足，且其侏罗系地层区域发育，较南八仙具有更好的油气源条件；深层断裂和不整合面均可作为油气运移的主要通道。但冷湖七号的深、浅层构造高点发生偏移(图5)，其中，浅层构造高点位于冷湖七号构造西部，已钻探多口预探井，而深层构造高点向南东方向偏移且偏移距较大。故认为深层基岩更靠近侏罗系凹陷及油源断裂，更利于油气充注和成藏，且其保存条件也较好。综上所述，认为冷湖七号的基岩为该地区下一步油气勘探的重要方向，其预探井可在T6(基岩顶面)构造圈闭部署，以基岩为主要目的层位进行钻探。

图5 冷湖七号T2及T6反射层构造圈闭叠合图

5 结 论

(1) 南八仙构造带为古隆起背景下的早期构造，古近纪—中新世时期早期的控区断裂持续活动，至上新世沉积时期构造定型，为浅层滑脱、深层挤压隆升的复式构造样式，其深层挤压隆升构造和浅层滑脱构造均易于形成油气富集区。

(2) 冷湖七号构造带在E1+2沉积前古构造背景不明显，至中新世早期基底持续隆升，深层构造完整并稳定发育，浅层构造破碎且构造高点发生偏移，故冷湖七号地区深层基岩更有利于油气成藏，是该区下一步主要的勘探方向。