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博乐盆地及周缘石炭纪以来构造应力场解析

张美;穆玉庆;韩立国;缪灏

【摘要】博乐盆地具有较好的含油气远景,但地质研究程度较低,需要对其形成的构

造应力场进行分析.选取构造条件复杂的博乐隆起为主要研究区,采用古构造分析方

法进行构造应力场解析.通过统计分析节理、断层发育特征,确定了博乐隆起主要发

育三组断裂、四期节理.利用共轭X剪节理求取最大主应力方位,结合区域构造演化

认识,确定博乐盆地石炭纪以来主要经历了早二叠世NNW-SSE向挤压构造应力场、

早二叠世末-中二叠世NWW-SEE向挤压构造应力场、晚二叠世末-三叠世NEE-

SWW向挤压构造应力场和晚侏罗世至白垩世NNE-SSW向挤压构造应力场.

【期刊名称】《石油地质与工程》

【年(卷),期】2017(031)005

【总页数】4页(P5-8)

【关键词】博乐盆地;石炭纪;构造应力场

【作者】张美;穆玉庆;韩立国;缪灏

【作者单位】中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营

257000;中国石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中

国石化胜利油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000;中国石化胜利

油田分公司勘探开发研究院西部分院,山东东营257000

【正文语种】中文

【中图分类】TE111

博乐盆地位于新疆准噶尔盆地以西，面积约为7500km2，自西向东可划分为三

个次级构造单元：温泉坳陷、博乐隆起、精河坳陷（图1）。该盆地为上古生界、

新生界的叠合盆地，泥盆系直接覆盖在中元古界变质岩之上，根据野外露头、地震

和钻井资料分析，盆地主要发育泥盆系、石炭系、二叠系、侏罗系、新第三系和第

四系地层。其中古生界地层发育厚度较大，中–新生界地层相对较薄[1]。本文主要

通过对博乐隆起的构造形变进行分析，研究盆地的构造演化过程，有助于研究地层

沉积及烃源岩展布。

博乐盆地是海西构造运动时期由于天山地槽的回返、山体隆升，在天山山系西段寒

武系基底上形成的山间盆地[2-3]。海西初期，天山地槽开始回返，海退发生，阿

拉套山、别珍套山和科吉尔琴山雏形形成，直到海西中期该区一直处于抬升阶段。

伴随山体隆升作用的影响，两坳夹一隆的构造格局基本形成。海西晚期湖盆下降，

普遍接受沉积，除博乐隆起外，形成二叠系上统深湖相和火山喷发相沉积构造。海

西末期至印支期湖盆抬升，遭受风化剥蚀，使盆地普遍缺失该时期的三叠系和下侏

罗统的部分沉积，同时由于该时期的山体隆升挤压作用，压扭性逆断裂发育，两坳

夹一隆的构造格局更加明显。燕山中期盆地下降，局部接受沉积，形成了中、下侏

罗统河流相和湖沼相交替沉积建造；燕山晚期盆地一直处于抬升阶段，原沉降中心

抬起褶皱，形成侏罗系岩层山前褶皱，而普遍缺失上侏罗统和白垩系沉积。喜山期，

造山运动强烈，盆地下降，沉积中心东移，温泉坳陷普遍接收大面积厚层滨浅湖和

河流相泛滥平原相沉积，由于三面环山隆升的作用，褶皱构造及同生和伴生断裂十

分发育，形成现今的构造格局[4–6]。

本次研究主要采用古构造分析方法，以构造环境较为复杂的博乐隆起为重点研究区

域，选取大型断裂发育区为踏勘实测点，对石炭系地层发育的节理、断层进行观察

测量。在分析节理性质、产状、期次的基础之上，确定构造应力方向，再结合区域

构造背景，确定博乐盆地构造应力场的变化过程。

野外工作线路主要有6条：科克赛、乌兰达坂、南山煤矿、喀拉布拉、大河沿子

河、阿沙勒阿乌河，全长约105km，观测点60个，地层产状描述点12个，断

层产状描述点6个，剪节理描述点66个，取样50块。

数据处理过程。首先，在野外通过节理、断层之间相互切割关系对剪节理进行初步

的分期与配套[7]；其次，利用吴氏网对早期区域节理产状进行复平[4]（图2）；

再利用赤平投影软件StereoNett对每期节理、断层进行产状统计；最后，利用吴

氏网绘制各期节理的主应力图解，求取最大主应力方位[8]。

构造应力场解析主要是探索构造形变与应力状态之间的动力学关系，进而研究区域

构造演化过程。目前构造应力场研究的方法主要有古构造分析法（节理、褶皱、断

层、擦痕、岩墙等）、显微与超显微组构分析法（如石英、方解石等矿物的光轴方

位等）、实验方法、数值分析法以及物理模拟法等[9–11]。

通过野外踏勘及前期地质图分析，博乐地区共发育三组断层，节理描述点具