塔里木盆地震旦纪地层—构造特征

段云江　黄少英　罗彩明　张慧芳　张　文　王振鸿

娄 洪　石 磊　蒋　俊　张　星　周思宇

（中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院 新疆库尔勒　841000）

摘　要　通过塔里木盆地盆缘露头区震旦系和盆内钻井岩心震旦系的对比，辅以全盆地42条地震大剖面以及多块三维地震资料和盆内各构造区块的二维地震资料解释成果，探讨了盆内震旦系岩性特征、分布范围以及构造样式，同时结合大地构造背景恢复震旦纪早期原型盆地及构造格局。塔里木盆地震旦系主要分布在盆地北部，向中央隆起带尖灭；盆地西南缘构造活动强烈，震旦系可能遭受抬升剥蚀；发育伸展—挤压构造旋回，具有南北分区的构造特征；发育地堑型、伸展断陷型、多米诺型和反转型４种构造样式。盆地北部由大陆裂谷转变为克拉通内坳陷，形成板内坳陷，为震旦系主要的沉积中心。

关键词　塔里木盆地　震旦纪　坳陷盆地　断裂样式

Stratigraphic and structural characteristics of Tarim Basin in the Sinian Period

Duan Yunjiang　Huang Shaoying，Luo Caiming　Zhang Huifang　Zhang Wen

Wang Zhenhong　Lou Hong　Shi Lei　Jiang Jun　Zhang Xing　Zhou Siyu

(Institute of Exploration and Development, Petrochina Tarim Oilfield Compamy, Koral, Xinjiang 841000)

Abstract

By comparing the Sinian system within the Tarim Basin margin of outcrops and drilling core, supplemented by article 42 seismic profile and whole basin of more than 3D seismic data and different tectonic blocks within the basin of the restriction of 2D seismic data interpretation result to explore distribution of Sinian system in the basin and tectonic style, at the same time, based on the Early Sinian Period geotectonic background to restore the prototype basin and tectonic framework the Sinian system is mainly distributed in the north of the Tarim Basin and pinched out towards the central uplift zone. The tectonic activity in the southwest margin of the basin is strong, and the Sinian system may suffer uplift and denudation. The extensional and compressional tectonic cycle is developed, with the structural characteristics of north and south zones. The northern part of the basin changed from continental rift to intra-cratonic depression, forming intra-plate depression, which is the main depositional center of sinian strata.

Keywords　Tarim Basin, The Sinian Period, Depression basin, Fault style

塔里木盆地是中国最大的内陆含油气盆地，油气资源丰富。从南华纪—新近纪，经历了多旋回复杂构造演化（贾承造，1997）。自新元古代晚期以来，塔里木板块及其周缘地区经历了古亚洲洋盆的开启、俯冲和增生，以及周缘板块之间的碰撞，使塔里木板块周缘发生强烈的造山作用，发生多期构造和岩浆事件（许志琴等，2011；周肖贝等，2012）（图1）。

震旦系是塔里木盆地较早的一套沉积盖层，以角度不整合、平行不整合覆盖于变质基底或南华系之上，其构造格局对塔里木盆地古生代以后的构造沉积演化历史具有重要的控制作用（石书缘等，2017）。长期以来，对塔里木盆地震旦纪时期盆地类型以及成盆构造背景的研究一直处于探索求证阶段。前人通过塔里木盆地周缘震旦系露头资料、局部钻井资料以及早期地震资料，开展了层序、构造—沉积演化、石油地质特征等一系列研究（宋立勋等，1990；李怀坤等，1991；汤良杰，1994；Xu et al. 2005；何金有等，2007；张增辉等，2007；王宇等，2010；Torsvik et al. 2012；Zhang et al.，2013；杨云坤等，2014；冯许魁等，2015；周肖贝等，2015；石开波等，2016；石书缘等，2017；杨鑫等，2017；沈安江等，2018；陈永权等，2019）。对于震旦纪盆地构造背景、盆地类型以及沉积体系形成了统一的认识：其整体为拉张背景下，发育东、西两支裂谷，发育滨海、陆棚、半深海相沉积（汤良杰，1994；周肖贝等，2015；石开波等，2016；任荣等，2017；石书缘等，2017；杨鑫等，2017；沈安江等，2018；陈永权等，2019）。但是，对于盆地内部构造和原型盆地的恢复研究相对较薄弱。随着深层油气勘探的不断深入，特别是在中深1井寒武系盐下白云岩储层中发现了原生油气藏之后（王招明等，2014），深刻认识到开展盆地震旦纪构造格局、盆地原型以及古地理特征的研究，来指导寻找寒武系盐下烃源岩、深层油气勘探的重要意义。近几年来，随着深层钻井数量的增多，地震资料品质的不断提高，野外露头研究的精细化，以及测年技术、非地震处理解释技术的应用等，有利于深化盆地震旦纪构造格局以及古地理特征的研究。

本文基于盆地东北缘库鲁克塔格地区、盆地西北缘阿克苏地区、盆地西南缘铁克里克地区的野外露头地质剖面的研究，通过盆内钻遇震旦系的数口探井连井剖面，全盆地42条地震大剖面以及重点区块的二维地震资料和塔北、塔中地区的三维地震资料的解译，同时借助测年资料、非地震资料，对震旦系的分布特征，构造格局，典型构造样式以及古地理特征进行探讨。

图1　塔里木盆地构造划分与震旦系地质点分布图

A-A′，B-B′. 为连井地层对比剖面位置；C-C′. 为盆地南北向地震剖面位置，D-D′. 为盆地东西向地震剖面位置；

a，b，c，d. 为局部地震剖面位置

Fig.1　Map showing the tectonic division of the Tarim Basin and locations of the Sinian outcrops and drill cores

1　震旦纪构造背景

塔里木盆地内部震旦系是继承性的伸展构造背景下的沉积（贾承造，1997；邬光辉等，2012；Xu et al.，2013；严威等，2018）。南华纪塔里木板块受到罗迪尼亚超大陆裂解的影响而发生漂流，向冈瓦纳超大陆靠近（Ma et al.，2013；严威等，2018）。在冈瓦纳超大陆的汇聚过程中，塔里木板块受到挤压遭受抬升剥蚀（邬光辉等，2012），形成大型的区域不整合。

Ge et al.（2012）认为震旦纪塔里木板块已进入与冈瓦纳超大陆聚敛期的汇聚板块边缘，而震旦纪火成岩则是在板块碰撞后的伸展作用下，引发的陆内小型岩浆活动。地震剖面上未见到震旦系发育深大断陷构造，推测在火成岩活动之后，震旦系可能进入稳定的弱伸展环境，在盆地内部形成大型碳酸盐岩台地。

现今盆地内部的地震剖面显示，盆地北部地区震旦系与盆地基底为角度不整合接触，而在塔中—塔西南地区则是寒武系与前寒武系之间的角度不整合，这种差异似乎表明盆地北部和南部构造活动强度和持续时间存在差异。震旦纪之前塔里木板块遭受挤压抬升，南部地区构造活动持续时间和强度要大于北部地区，剥蚀或者缺失地层更多，形成更大型的基底古隆起，最终演化成古陆。

综上所述，塔里木板块前寒武纪经历了多期复杂的构造活动，前南华系沉积前已形成统一的克拉通变质基底。塔里木盆地晚新元古代发育前南华纪、前震旦纪及前寒武纪3期大型的角度不整合。

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