塔木察格盆地位于蒙古国东部, 在平面上可以划分为6个次级构造单元.文中研究工区为塔木察格盆地南部地区, 包括南贝尔凹陷和塔南凹陷(图 1).

根据盆地的构造演化特点, 可将南贝尔凹陷和塔南凹陷的演化划分为断陷期和拗陷期.断陷期发育了白垩系铜钵庙组和南屯组, 铜钵庙组沉积期为凹陷的初始断陷期, 南屯组沉积早, 中期为凹陷强烈断陷期, 晚期基底略有抬升, 形成南屯组沉积末期的局部不整合.随后, 边界断裂活动减弱, 进入拗陷期(图 2).

图1

Fig.1

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图1 蒙古国东部塔木察格盆地区域位置(A)及盆地结构(B)Fig.1 Regional position(A) and basin tectonic texture(B) of Tamuchage Basin, East Mongolia

关于古地形和古地貌对沉积相发育的控制, 前人也做过不同程度的研究(林畅松等, 2000; 任建业等, 2004; 林畅松, 2006), 多划分为2种类型的坡折带, 即陡坡带和缓坡带.实际上断陷盆地的古地貌非常复杂, 盆地发育的不同时期及不同部位, 边界断裂的活动强度不同, 形成的古地形, 古地貌和坡折带类型有很大的差异, 其所控制的相应的沉积类型和沉积相分布也有很大差异.

图2

Fig.2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 塔木察格盆地南部白垩系地层综合柱状图Fig.2 Stratigraphic comprehensive column of the Cretaceous of southern Tamuchage Basin

根据塔木察格盆地南部地区南贝尔凹陷和塔南凹陷的地震资料, 测井资料和地质资料, 对南贝尔凹陷和塔南凹陷的古地形, 古地貌及其与沉积相的关系进行了研究后发现, 南贝尔凹陷和塔南凹陷在断陷强烈活动期的古地貌特征很复杂, 其形态受边界断层的活动强度, 陡缓程度和断层数量的控制.受凹陷边界断层与盆内断层所控制的古地形构成4种古坡折带类型, 即断崖型坡折带, 断阶型坡折带, 缓坡型坡折带和盆内坡折带.这些古坡折带发育特征和湖平面的变化显著地制约着盆地沉积相的类型与分布(图 3, 图4, 图5, 图6, 图7).一般来说, 断崖型坡折带地形很陡, 该处物源体系发育, 以扇三角洲和近岸水下扇沉积为主, 但水系多且小, 因此沉积体规模小, 沉积相带窄(图 4, 图5, 图6, 图7); 断阶型坡折带地形从盆地边缘向盆地内部成台阶状依次沉降, 主要分布在东部次凹的东坡, 物源体系较单一, 但沉积规模较大, 可形成扇三角洲沉积(图 6, 图7); 缓坡型坡折带是在边界断层活动强度较小或断层不发育的背景下形成的, 坡度很缓, 主要分布在西部次凹的西坡, 物源体系虽较单一, 但沉积规模较大, 可形成扇三角洲沉积(图 6, 图7); 盆内坡折是在盆地内部活动断层形成的古地貌背景下, 由于不同时期沉积速率差异从而造成地形坡度突变而形成的断坡, 在断坡的下部发育远岸湖底扇沉积(图 4, 图5).

图3

Fig.3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 南贝尔凹陷和塔南凹陷南屯组沉积期(强烈断陷期)沉积相分布模式Fig.3 Sedimentary facies distribution model during the deposition of Nantun Formation(intense rifting stage) of South Beir and Tanan Sags

2.1 断崖型坡折带与近岸水下扇

断陷盆地的控陷断层常常是由一系列断层组成的断裂带, 当控陷断层为一条规模较大, 倾角较陡的基底断层时, 由于断面较陡, 隆起区通过断层与湖区直接相接, 此时构成的陡岸地形为断崖型坡折带.在这种情况下, 凹陷沉降中心与沉积中心靠近凸起一侧, 凸起前缘直接为深水湖区, 为湖盆可容纳空间最大发育区.南贝尔凹陷东部次凹西控边界断层长期活动, 从图8可看出, 强烈裂陷期, 北部断距大, 易形成断崖型陡坡坡折带.从图3可以看出, 中央凸起上缺失铜钵庙组及南屯组沉积, 为凹陷物源补给区.来自中央凸起的水系所携带的沉积物入湖后直接在凹陷内堆积形成近岸水下扇沉积(图 3, 图4, 图5).

图4

Fig.4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 南贝尔凹陷和塔南凹陷层序结构及沉积相剖面(图 1-B 中a--a’方向测线)(T2--依敏组底部地震反射界面; T22--SQ4(大磨拐河组)底部层序界面; T23--SQ3(南屯组)内部高位域底部界面; T3--SQ2(铜钵庙组中上部)底部层序界面; T5--SQ1(铜钵庙组下部)底部层序界面)Fig.4 Cross section of sequence texture and sedimentary facies of South Beir and Tanan Sags(a--a' direction line in fig.1-B)

图5

Fig.5

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图5 南贝尔凹陷和塔南凹陷强烈断陷期坡折带类型与沉积相模式(图 1-B中a--a’方向测线)Fig.5 Types of slope break belt and sedimentary facies model during intense rifting stage of South Beir and Tanan Sags(a--a' direction line in fig.1-B)

这类沉积相主要沿断层走向分布于中央凸起北部的东侧(图 4, 图5)和北部的西侧(图 6, 图7), 其规模大小不等, 在湖进背景下, 沉积物多呈退积叠加样式.

当近岸水下扇快速堆积, 达到一定的坡度时, 沉积物又发生滑塌作用, 在前方地形低洼处堆积形成滑塌浊积扇体.从图9可以看出, 地震反射特征显示近岸水下扇呈楔形, 断层根部厚, 前端薄, 岩石类型为粗角砾岩, 发育递变层理.

2.2 断阶型坡折带与扇三角洲和近岸水下扇

断阶型坡折带常出现在南贝尔凹陷和塔南凹陷东部次凹东部较缓坡的一侧, 21-17井以东地区(图 6, 图7), 斜坡背景上多发育垂直于斜坡倾向, 呈阶梯状分布的次级断层.断阶的存在使凸起与凹陷之间呈缓坡相接, 沉积可容纳空间相对较小, 易形成扇三角洲和近岸水下扇沉积(图 6, 图9).当水体较浅时形成扇三角洲, 水体较深时则发育近岸水下扇沉积.

这类沉积主要发育在南贝尔凹陷和塔南凹陷东部次凹南部的东侧, 由冲积扇沿断阶型坡折向下延伸进入湖区形成扇三角洲.阶梯状分布的断层为斜坡扇浊流体系的推进增加了动力, 使沉积物沿斜坡向下搬运的距离较远, 在次级断层的下降盘还可形成滑塌浊积扇体.浊积扇的规模, 沉积物粒度, 延伸距离与物源补给强度和斜坡梯度有关.当水体比较深时, 冲积扇直接进入深湖区形成近岸水下扇.

图6

Fig.6

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图6 南贝尔凹陷和塔南凹陷沉积相剖面(图 1-B中b--b’方向测线)Fig.6 Cross section of sedimentary facies of South Beir and Tanan Sags(b--b' direction line in fig.1-B)

图7

Fig.7

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图7 南贝尔凹陷和塔南凹陷强烈断陷期坡折带类型与沉积相模式(图 1-B 中b--b’方向测线)Fig.7 Slope break belt types and sedimentary facies model during intense rifting stage of South Beir and Tanan Sags(b--b' direction line in fig.1-B)

图8

Fig.8

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图8 南贝尔凹陷东部次凹西控断层强烈断陷期构造沉降量分布(A--强裂陷早期(南一段沉积期)构造沉降量分布; B--强裂陷晚期(南二段沉积期)构造沉降量分布)Fig.8 Distribution of tectonic subsidence quantity of west boundary fault of east sub-sag during intense rifting stage of South Beir Sag

图9

Fig.9

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图9 南贝尔凹陷东部次凹西控断层形成的断崖型陡坡坡折带及近岸水下扇的地震反射特征和岩性特征Fig.9 Seismic reflection character and lithologic character of neritic subaqueous fan and faulted scarp slope break belt controlled by west boundary fault of east sub-sag of South Beir Sag

在南贝尔凹陷和塔南凹陷断崖坡折带和陡坡坡折带常常发生构造反转, 在此背景下发育的扇三角洲或近岸水下扇的前缘成为上倾尖灭方向, 发育上倾尖灭圈闭.断阶坡折带背景下发育的扇三角洲易形成断层遮挡圈闭.缓坡坡折带背景下发育的扇三角洲和三角洲则是形成地层超覆圈闭的有利位置.盆内坡折带背景下发育的远岸湖底扇是形成透镜状圈闭的有利位置(杨会东等, 2005; 冯有良, 2005).

1)南贝尔凹陷和塔南凹陷在白垩系铜钵庙组和南屯组沉积时期为断陷发育期.断陷发育的不同阶段, 凹陷的古地形和古地貌有较大的差异, 不同的古地貌背景控制着不同类型沉积相的发育.

2)南贝尔凹陷和塔南凹陷发育早期为断陷的初始发育期, 此时主要发育了分散的小断洼, 主要为侵蚀河谷, 冲积扇和扇三角洲沉积.

3)南贝尔凹陷和塔南凹陷发育中期, 为断陷的强烈活动期, 地形高差大, 凹陷内发育了4种类型的构造坡折带及其对应的沉积类型, 即:断崖型坡折带与近岸水下扇, 断阶型坡折带与斜坡扇, 陡坡型坡折带与扇三角洲或近岸水下扇, 盆内坡折带与远岸湖底扇.通过盆地古地貌分析, 能为储集层空间展布模式研究提供重要依据.