摘要：前人对塔里木盆地雅克拉断凸成藏过程进行了大量研究并提出了多种成藏模式，但是成藏期次和时间的厘定多建立在对成藏条件定性分析的基础上，缺乏直接手段，同时，未根据该区不同来源油气运移的差异，建立不同的输导模式。为此，运用流体包裹体系统分析方法，对26口井177块流体包裹体样品进行了分析，结合该区烃源岩生排烃史、热演化史和输导体系研究成果，探讨其油气成藏过程。结果表明：①在多期构造运动叠加的特殊背景下，该区普遍发育“断接式”输导体系，这种输导类型不仅解决了该区油气的垂向输导，同时对于次生油气藏的形成也具有积极的意义；②该区存在3期油气充注，分别为距今14～5Ma、5～2Ma和2～0Ma，且以第2期为主；③主要成藏期为喜马拉雅中-晚期，成藏时期相对较晚，且表现出连续、快速充注成藏特点。成藏史综合研究结果表明，该区油气的充注成藏与烃源岩生排烃史、圈闭及其封盖条件和“断接式”输导性能等成藏控制要素在时间和空间上均具有较好的匹配关系。
关键词：塔里木盆地；雅克拉断凸；“断接式”输导体系；油气藏形成；输导体系；成藏模式；包裹体；断裂
雅克拉断凸是塔里木盆地东北坳陷区所属的沙雅隆起二级构造单元中的一个三级构造单元(图1)，由西向东分布有雅克拉构造、二八台鼻状构造和轮台构造3个含油气构造。该断凸是在前中生代长期隆起遭受剥蚀形成的侵蚀断块残丘基础上，接受中新生代沉积，进一步发展所形成的复合型构造单元[1]，其南北分别为亚南断裂和轮台断裂所挟持。
断凸变质基底上覆盖有震旦系-第四系不同时代的地层。侏罗系-震旦系地层由南北两侧向断凸轴部剥蚀尖灭，白垩系及其以上地层全区分布。其中震旦系-奥陶系为碳酸盐岩，其他为碎屑岩沉积。该区资源构成以气为主，原油主要为轻质油，密度介于0.7929～0.8142g/cm3，油气藏类型以次生凝析气藏为主。已发现的油气藏垂向上出现的最高层位一般为区内断层断开的最高层位，平面上几乎全部出现在大断裂附近(图1)，表现出明显的“断裂控藏”特征。
塔里木盆地在地质历史中经历了多期构造运动交替，表现出典型叠合盆地多旋回构造运动复杂控油过程。在这一背景下，前人对雅克拉断凸成藏过程进行了大量研究并提出了多种成藏模式[1～2]，但是成藏期次和时间的厘定多建立在对成藏条件定性分析的基础上，缺乏直接手段；同时，未根据该区不同来源油气运移的差异，建立不同的输导模式。为此，笔者运用流体包裹体系统分析方法，通过对雅克拉断凸白垩-古近系系统采样样品的测试所获取的油气充注期次信息，同时结合工区烃源岩生排烃史、油气显示和输导体系研究成果，来探讨雅克拉断凸油气成藏过程。
1 烃源岩生排烃史及输导体系
1.1 烃源岩生排烃史
该区及邻区古生代新生代沉积巨厚，分布广泛，主要发育了海相寒武系-奥陶系、海陆过渡相石炭系及陆相三叠系-侏罗系3套烃源岩。石炭系烃源岩总体生油能力较差[3]，故着重对海相寒武奥陶系和陆相三叠系-侏罗系2套烃源岩生排烃史讨论。
1.1.1寒武系-奥陶系海相烃源岩
该套烃源岩包括2个主要的层系：寒武系下奥陶统和中-上奥陶统。前者为腐泥型-混合型海相碳酸盐岩和泥岩，有机碳丰度为低-高，成熟度为高-过成熟，大部分仍处于生气窗内，是主要气源岩。中-上奥陶统为腐泥型混合型海相泥岩，主要分布在满加尔凹陷中部和西部，其中满加尔凹陷西部烃源岩有机碳丰度低-中等，部分成熟度适中，处于生油窗，是主要油源岩。
寒武系-奥陶系海相烃源岩主要排烃期为奥陶纪志留纪(加里东晚期)和石炭纪-三叠纪(晚海西期-印支期)2个阶段，排烃量分别占烃源岩排烃总量的49.6%与31.7%[4]。该阶段的海相油气在经过此后的多期构造调整成为该区最主要的次生油气源，并在中新生界各层位形成次生为主的油气藏。
另外，白垩纪以来，受盆地两侧2个前陆坳陷(库车坳陷和西南坳陷)的形成和演化控制，特别是新近纪以来巨厚的沉积，烃源岩有机成熟度快速增高，排烃量较侏罗纪有明显增加，因此该时期也是海相烃源岩重要的排烃期，对该区的晚期成藏具有重要意义。
1.1.2三叠系-侏罗系陆相烃源岩
三叠系-侏罗系陆相烃源岩可以分为湖相泥岩和煤系地层2套烃源岩，有机碳含量中-高，但成熟度变化大，库车坳陷为中-高成熟，英吉苏凹陷为未成熟-低成熟[5]。该套烃源岩分布广，厚度大(超过500m)，且煤层的厚度也较大(大于25m)，是该区陆相油气主要的烃源岩。由于这部分油气所经历的调整较少，在该区形成主要以原生油气藏为主。
该套烃源岩生烃时间较晚，生油高峰主要出现在距今10～5Ma，生气高峰则集中在距今5Ma之后。这种晚期生气特征与喜山晚期的断裂、不整合面等运移通道相匹配，为该区陆相原生凝析气藏的晚期成藏提供了非常有利的烃源条件。
1.2 输导格架构成
1.2.1断裂型
该输导体系是指断裂处于活动期时，由断裂开启形成的油气垂向运移通道。断裂开启程度越高，渗流空间越大，越有利于油气运移[6]。天山褶皱带的扩张沉陷与挤压造山的多幕交替直接造就了该区断裂多阶段演化、继承和叠加的特性。在纵向上，该区断裂分为2个主体期：第一期断裂于早奥陶世末期发育，海西末期定型，并多沿雅克拉凸起边缘分布，为控制边界的大断裂，多呈背型断垒组合，向下深切至寒武系或更老地层，向上断至潜山顶面，平面上北东-北东东走向。轮台断裂和亚南断裂都属于这一类。第二期断裂主要发育在中生代吉迪克期，以喜山期为主体时期。该期断裂为断凸内部的次级断裂，具正断裂特性，呈铲状或地堑式组合，平面呈断续、斜列带状、北东北东东向展布，自西向东汇聚合并。
1.2.2不整合面型
根据露头、钻井及地震资料认为该区发育4期主要不整合：第一期，三叠系与下伏地层之间的不整合面。形成于海西晚期，在该区该面的埋深为东北浅，西南深，形成了一向西南倾的单斜面。第二期，侏罗系与下伏地层之间的不整合面。在该区西部侏罗系与三叠系为角度不整合，在牙哈7井-轮两1井一线以南的主体区域缺失三叠系，侏罗系直接超覆于古生界不同层序之上，构成与下古生界的角度不整合。第三期，白垩系与下伏地层之间的不整合面。形成于燕山早期。在该区白垩系与下伏地层主要表现为低角度-平行不整合接触，局部削蚀明显。第四期，古近系与下伏地层之间的不整合面。燕山晚期，塔里木盆地及周缘发生剧烈的构造运动，使古近系与下白垩统之间缺失上白垩统，广泛发育古近系与下伏地层间的低角度-平行不整合接触。
1.2.3断接型
塔里木盆地台盆区构造单元边界断裂系统主要为基底卷入式和滑脱式断裂体系。这些断裂体系在挤压应力作用下表现为走滑、张扭或压扭性质的逆断层，在拉张应力作用下，表现为张扭性质的正断层。盆地从震旦纪至今经历了多期次的构造运动[7]，在构造运动交替变化的背景下断裂系统发生正、负反转，从而发育大量不同期次的次级断裂，它们在空间上相互邻近但并不直接接触，而邻近的断裂之间可以通过输导砂体或不整合面间接连通，从而可以构成一种有效的“垂向+短侧向”油气输导体系。这就是所谓的“断接型”输导体系。其典型表现形式可以表示为：沟源断裂(未断穿上部地层)+输导砂体/不整合面+次级断裂。
“断接式”输导体系按照沟源断裂的发育规模可以分为2类：第一类，底部“沟源断裂”直接断至烃源灶，成熟油气在喜山期断裂活动期由沟源断裂进入这种“断阶式”输导体系，并向上部层位运移，聚集在中新生界地层成藏，所形成的油气藏以原生为主，如Xh1井区(图2)；第二类，“断接式”断裂未断至烃源灶，而是直接沟通深部油气藏，对原生油气藏造成破坏并使油气发生二次运移，在上部地层遇到圈闭形成以次生为主的油气藏，如$54井区(图2)。
“断接式”输导样式在该区大量发育(图2)，对于“多期、多源”油气运聚具有积极意义。首先，解决了油气的垂向输导，尤其是对于存在膏岩层且盐下缺乏有利圈闭的区域，“断接式”输导可以允许油气穿透膏岩层在上部层位聚集成藏；其次，促进了油气的次生调整，使次生油气源沿“断接式”输导向上部汇聚，有利于次生油气藏的形成。
结合该区大量钻井资料和流体包裹体系统检测发现，存在“断接式”输导体系的井区宏观油气显示和微观有机包裹体丰度(GOI，即赋存于有机包裹体的石英颗粒在所有石英颗粒中所占的比值)，相比于其他井普遍较好，如：S45井在N1s宏观上为含油层系，微观上检测到发黄色荧光的油包裹体和大量发弱白色荧光的气包裹体，GOJ值范围为0.23%～0.38%；Xh1井K1s为差油气层，微观上在K1b检测到大量发亮黄色、橙黄色和蓝白色荧光的油包裹体，GOI值为0.51%；DuH1井K1b为较好的含油气层，微观上在K1s、K1b则同时检测到大量发黄色荧光的油包裹体和发弱白色荧光的气包裹体，GOI值为1.08%(图3)。
2 油气充注期次及充注时间
在塔里木盆地雅克拉断凸26口井中共采集了白垩系和古近系共177块流体包裹体样品，考虑到样品在平面和垂向上分布，对所有样品进行了成岩流体包裹体系统分析，以划分雅克拉断凸的油气充注期次，再结合埋藏史热演化史确定其油气成藏时期。
2.1 有机包裹体特征
对流体包裹体薄片进行显微观察，有机包裹体在该区白垩系和古近系中均有发育，但发育程度普遍较低，检测到有机包裹体的样品仅占样品总数的23.2%。有机包裹体的形状多为球状、椭球状、长条状或者不规则形状，大小介于3～15μm。产状上主要赋存于石英愈合裂纹、穿石英颗粒裂纹，少量赋存于石英次生加大边中。在单偏光显微镜下，纯气包裹体主要为半透明状黑色，油包裹体多为无色到浅黄色，显示该区所捕获的油质较轻，这与现今产油层位所产出油的性质一致。
大量实验观察结果认为，有机质的荧光颜色可反映有机质演化程度[8～12]，即随着有机质从低成熟向高成熟演化，其荧光颜色由火红色-黄色-橙色-蓝色-蓝白色(蓝移)。该区流体包裹体薄片荧光观察显示，油包裹体的荧光颜色变化范围较大，从红色到黄色再到蓝白色均有分布。其中以发橙色、黄色和蓝白色荧光的成熟-高熟油包裹体为主，仅在个别样品中见到发红色荧光低熟油包裹体。
2.2 油气充注期次和时期
根据有机包裹体的荧光颜色、光谱特征可以对油气充注期次进行定性划分，但不够准确，必须结合其他手段，才能比较客观地划分油气充注的期次。与有机包裹体同期的盐水包裹体均一温度不仅可以作为捕获时古温度的近似值和热事件的标志，而且还是划分油气成藏幕次的有效依据[13]。在该区古近系和白垩系中总体检测到了3幕油包裹体和5幕盐水包裹体。其中，第一、二、三幕盐水包裹体分别与第一、二、三幕油包裹体共生对应；第四、五幕盐水包裹体反映的盆地深埋阶段晚期的热卤水活动，与油气成藏没有直接关系，故仅讨论前三幕与油包裹体共生的盐水包裹体。
在恢复单井埋藏史和热演化史基础上，将给定埋深样品的各期次同期盐水包裹体平均均一温度“投影”到标有等温线的埋藏史图上，对应于时间轴上的年龄即代表油气充注储层的年龄[14～17]。将该区各期与有机包裹体共生的同期盐水包裹体的均一温度范围投影到单井的埋藏史图上来确定单井的油气充注期次和时期，再综合各单井充注期次和时期分析该区油气充注期次和时期(图4)。
结果显示雅克拉断凸主要成藏期为喜马拉雅中-晚期(0～14Ma)，成藏时期相对较晚，且表现出连续、快速充注成藏特点，但依据充注油气的成熟度还是可以划分出3期充注：第1期距今14～5Ma、第2期距今5～2Ma、第3期距今2～0Ma。其中白垩系经历过3期油气充注：第1期距今14～5Ma、第2期距今4.7～2.0Ma、第3期距今1.8～0Ma；古近系经历过3期油气充注：第1期距今9.2～6.3Ma、第2期距今2.8～2.4Ma、第3期距今1.1～0.7Ma。这3期油气充注分别对应康村期、库车期-西域晚期和西域中-早期，以康村晚期和库车期为主。
3 油气成藏历史
下白垩统沉积后，在下伏古生界侵蚀断块残丘控制下，经燕山晚期-喜山早期运动改造形成背斜圈闭，该区及临区古生界烃源岩在海西晚期-燕山晚期成熟的油气沿不整合面侧向运移，聚集于当时区域构造高部位——雅克拉断凸带；而燕山晚期轮台断裂的逆冲活动使油气能够继续向上运移至白垩系圈闭，但由于当时缺乏封盖条件，油气全部逸散，仅残存少量沥青。
喜山期，由于天山褶皱带对整个塔北地区造成强烈挤压环境，库车凹陷大幅度沉降，逐渐发展为前陆盆地，而位于库车凹陷南部边缘的该区也逐渐发展为库车前陆盆地的南部斜坡。伴随着该过程，该区新生界发育了多套膏岩和泥岩，使得封盖条件趋于完善；中、新生界的地层和不整合面也整体由南倾变为北倾，油气运移的宏观格局随即发生改变，促进了该区油气发生次生改造和调整。
该期在隆起内部发育了大量次级断裂，并与前中生界的沟源断裂在空间上对应良好，呈现明显的继承性。而该区沟源断裂很少断至中新生界地层，缺乏能够将油气运移至中新生界的垂向输导通道，因此，这些次级断裂可以通过与沟源断裂在剖面上的多种组合弥补沟源断裂垂向断距不足的不利因素，同时配合广泛发育的不整合面和输导砂体构成“断接式”输导体系，为该区的油气运移提供了有利的运移条件(图5)。
油源方面，除了该区地层中遭受后期调整(地层产状的改变和断裂的后期破坏)而发生重新运移的次生油气源之外，受中、新生界地层迅速沉降并接受巨厚沉积，加之新近纪晚期天山褶皱带造山作用，寒武系-奥陶系的海相烃源岩进入距今最近一次高熟油气的排烃高峰；与此同时，库车凹陷三叠系-侏罗系陆相烃源岩也进入成熟期，并于距今10～5Ma时进入排烃高峰。
喜山晚期，在挤压应力所产生的强大的动力场作用下，古生界的海相油气以沟源断裂为切入点，进入“断接式”输导网络，并通过中生界和前中生界之间的区域不整合面自南往北向该区运移，该不整合面同样也接受了原生油藏受破坏后重新运移的次生油气。这些混合油气或者聚集在风化淋滤形成的古生界碳酸盐岩储集体中，形成断块和潜山油藏，或者沿中、新生界的次级断裂继续向上运移并聚集在白垩系底部砂岩和上白垩统-古近系砂体等有利储层中形成岩性和背斜油气藏。该期油气在不同层位所形成的油气藏类型虽然多样，但是由于基本上或多或少均混有次生油气，因此可以归为广义上的次生油气藏范畴。
另外，值得指出的是，虽然喜山期地层产状由南倾变为北倾，不利于南部海相油气的输入，但是对于北部库车凹陷陆相油气向南运移却有着积极的意义。这部分成熟油气主要以产状北倾的T50、T40等中生界的区域不整合面为切入点自北向南进入该区，并通过次级断裂向上运移，主要在白垩统-古近系形成原生油气藏。但是受海、陆相烃源岩供烃范围的影响，形成东、西部以陆相油气为主，西南部以海相油气为主，中部为混源油气的平面分带现象。
4 结论
1) 成藏过程综合分析认为，在多期构造运动叠加的特殊背景下，该区普遍发育“断接式”输导体系，这种输导类型不仅解决了该区油气的垂向输导，同时对于次生油气藏的形成具有积极的意义。在此基础上，运用流体包裹体系统分析方法结合埋藏史、热演化史，确定雅克拉断凸主要成藏期为喜马拉雅中-晚期(距今14～0Ma)，成藏时期相对较晚，且表现出连续、快速充注成藏特点，但依据充注油气的成熟度还是可以划分出3期充注：第1期距今14～5Ma、第2期距今5～2Ma、第3期距今2～0Ma。
2) 对该区成藏史的研究表明，油气的充注成藏与烃源岩生排烃史、圈闭及其封盖条件和“断接式”输导性能等成藏控制要素在时间和空间上均具有较好的匹配关系。
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(本文作者：王月蕾1 陈红汉1，2 张希明3 刘建章1 唐大卿1 陈龙1 1.中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室；2.中国科学院地质与地球物理研究所；3.中国石化西北油田分公司)
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