0 引言

柴达木盆地是青藏高原最大的含油气盆地，中、新生界厚度达万米以上，为油气的生成、运移和聚集提供了良好的物质基础。近年来，勘探实践表明，在柴达木盆地新生界路乐河组、下干柴沟组、上油砂山组共发育三套塑性层，油气聚集与塑性层及其相关构造密切关联。与塑性层相关的构造主要发育于盆地西部(从英雄岭到阿尔金山前部分区域)和柴北缘(冷湖—鄂博梁构造带)等主要油气区，具双层构造变形样式。

目前，已有部分学者对柴达木西侧英雄岭构造带的塑性层岩性、双层结构进行了描述，认为在统一的挤压背景下塑性层会导致深、浅层构造脱耦。但这些认识大多局限于区块，对柴达木盆地几套塑性层尚缺乏系统研究^[1-5]。为此，本文利用近年来新的高品质地震资料，结合钻井、录井成果，系统地对柴达木盆地新生界的三套塑性层的地震反射特征、岩性及分布范围进行了分析，并探讨了塑性层对构造及油气成藏的影响，以期为柴达木盆地塑性层相关油气藏的勘探提供借鉴。

1 区域地质概况

柴达木盆地新生界以陆相沉积为主，自下而上可划分为7个地层单元^[6-7](表 1)。塑性层主要发育于始新统路乐河组(E₁₊₂)、下干柴沟组(E₃)及中新统上油砂山组(N₂²)。

柴达木盆地中、新生代共经历了3个成盆、改造旋回，即早燕山期断陷盆地发育阶段、晚燕山期的挤压改造阶段、古近纪—新近纪中期的挤压走滑抬升阶段和新近纪末—第四纪的强烈挤压萎缩改造阶段。在多次构造形成期中，上新统狮子沟组(N₂³)沉积末期为主要构造定型期，对油气藏的形成具有决定性作用。有一定古构造背景、储集体相对发育、盖层封盖能力强、与近油源的断层相伴生的构造是目前盆地油气勘探、开发的主要目标^[8-10]。

2 塑性层地震、地质特征及分布

近年来，随着采集技术及处理技术的发展，地震资料品质得到了很大的提高。利用新采集的高品质地震资料及新钻井资料，可以分析三套塑性层的地震、地质特征及分布规律。

2.1 路乐河组塑性层地震、地质特征

目前已有多口井钻遇E₁₊₂塑性层，其岩性以含膏泥岩为主。在干旱蒸发强氧化环境与季节性气候的作用下，E₁₊₂含膏泥岩与砂泥岩薄互层沉积具有分布广、叠合连片的特征。从阿尔金山前向南含膏泥岩单层厚度逐渐增大，占地层比例也逐渐增大。

如图 1所示，在靠近阿尔金山前的风西—尖顶山三维地震剖面上，含膏泥岩段主要表现为弱振幅、较连续的地震反射特征。W1井揭示含膏泥岩段主要发育在E₁₊₂上部，岩性组合为棕褐色石膏质泥岩与棕褐色泥岩互层，膏盐岩单层厚度为1~7m，含膏泥岩厚度占地层总厚度的比例约为33.5%。含膏泥岩滑动或流动导致E₁₊₂厚度在横向上差异很大，在背斜核部普遍较厚，形成盐枕构造，部分地区发生盐流失形成盐焊接构造，深部基底断裂的位置与背斜构造位置明显不匹配；盐流动性较弱地区以滑脱变形为主。这些含膏泥岩层的活动使该地区的变形以E₁₊₂为界，深层与浅层呈现不同的构造样式。

2.2 下干柴沟组塑性层地震、地质特征

下干柴沟组分上(E₃²)、下(E₃¹)两段。其中E₃²的塑性层是柴达木盆地最早被识别的^[11-13]，共有两种类型。

第一种塑性层岩性以膏盐层(主要为石盐、石膏等)为主，分布在英雄岭西部—中部。在狮子沟背斜可以观察到膏盐层的变形结构。这一套膏盐岩岩层厚度较大，可达数百米，岩性以灰色石膏泥岩及白色盐岩为主，含灰色泥岩夹层。膏盐层内部发生强烈褶皱、断裂和塑性流动变形。在地震剖面上，膏盐层表现为弱振幅、连续性差的近杂乱反射特征(图 2)。

第二种塑性层岩性以泥岩为主，主要分布在英雄岭东部及柴北缘冷湖构造带。从干柴沟地区向东至油砂山背斜(英雄岭中部—东部)，E₃²含膏泥岩层逐渐过渡为一套泥岩层，是该区一套主要的滑脱层。英雄岭背斜带南侧的油砂山断裂向下滑脱至E₃²泥岩内，在浅层形成一个非常紧闭的油砂山背斜，并与深部的XI号断裂一起构成一个典型的构造楔(图 3)，地震反射特征与狮子沟含膏泥岩(图 2)差别较大，主要为高频、连续性好的反射特征。

在盆地的北部冷湖构造带，E₃²的塑性层同样以泥岩层为主，是该区一套主要的滑脱层，通常呈现中强振幅、高频、连续性差的地震反射特征(图 4)。构造样式与英雄岭东部类似，浅层滑脱断层向下滑脱，在浅层形成一个紧闭背斜，并与深部北1号断裂一起构成一个典型的构造楔。

2.3 上油砂山组塑性层地震、地质特征

英雄岭以东的茫崖、盐山和大、小沙坪一带的N₂²可见明显的薄皮滑脱构造。

录井(如W3井等)揭示N₂²岩性以灰色、深灰色泥岩与灰色灰质泥岩为主，内夹灰色砂质泥岩、少量含石膏泥岩。由图 5可见，N₂²及以上地层的变形与下部地层明显不同：上部发育众多的滑脱褶皱，而下部则发育宽缓的大型褶皱；浅层滑脱褶皱明显受滑脱断层控制。

在平面上，这些地区发育大量串珠状的、规模较小的紧闭背斜(如茫崖背斜、土林沟背斜、黄瓜峁背斜、小沙坪背斜、盐山背斜、凤凰台背斜等)，与西侧英雄岭地区广泛发育的大型背斜(如油砂山、油泉子背斜等)有明显不同(图 6)。

2.4 塑性层展布范围

根据塑性层地震反射特征进行对比追踪，结合钻、测井资料，可以确定三套塑性层展布范围。

不同地区的塑性层的岩性、分布面积、最大厚度均不同。如图 7所示，E₁₊₂塑性层以含膏泥岩为主，主要分布在盆地西部英雄岭以北、阿尔金断裂以南，包括南翼山、小梁山、尖顶山、黑梁子、长尾梁、大风山等地区，分布面积约为4700km²，最大厚度可达1050m。E₃²塑性层岩性主要为膏盐岩和泥岩，其中盆地西侧英雄岭西部地区以膏盐岩为主，英雄岭中部及东部地区以泥岩为主，分布面积可达1800km²，最大厚度为1800m；盆地北部以泥岩为主，分布在冷湖、葫芦山等地区，面积约为1100km²。N₂²塑性层以含膏泥岩为主，主要分布区域为英雄岭东部及大、小沙坪等地区，分布面积约为2100km²，最大厚度可达1500m。

3 塑性层的地质意义 3.1 塑性层控制下的深、浅层脱耦双层变形结构

因塑性层的发育，该区背斜构造存在明显的双层特征：浅层为紧闭背斜，受薄皮滑脱断层控制；深层为宽缓背斜，受相对较陡的基底卷入断裂控制。塑性层的厚度、岩性以及叠置关系导致了构造变形的差异性。

当塑性层极薄时(如靠近阿尔金山前的尖顶山地区，图 1右侧断裂处)，塑性层单层厚度和总厚度均较小，塑性层与砂泥岩脆性地层交互叠置，横向厚度变化不大，则表现为受逆冲断层控制的基底卷入式构造，塑性层上、下构造变形基本一致，主控断层贯穿深、浅层地层，含膏泥岩地层横向流动特征不明显。

当塑性层厚度增加时，以泥岩为主的塑性层和以膏盐岩为主的塑性层构造特征开始出现差异。当膏盐岩含量低时(图 8a)，由于泥岩横向流动能力较弱，地层整体表现为脆性特征，构造样式依然表现为基底卷入式构造(如英雄岭东部深层E₃²泥岩地层，图 5)。当膏盐岩含量升高(图 8b)，由于盐岩地层的塑性流动和蠕变，深、浅层构造开始具有“脱耦”特征(如盆地腹部的尖顶山、风西地区以及英雄岭腹部油墩子地区，图 1)。构造顶部和断层下盘厚度增加，形成厚度较大的含膏泥岩地层，具有“盐焊接”的特征。由于膏盐岩塑性层的滑脱作用及其对构造应力的吸收、衰减，使构造表现出明显的分层变形特征，基底断层只断至含膏泥岩层，对膏泥岩上覆地层的构造变形几乎没有影响。含膏泥岩下地层构造变形较弱，断层不发育，地层产状平缓，与基底保持一致。含膏泥岩上层构造变形剧烈，发育一系列次级断裂，向上断至浅层地层，向下滑脱收敛于塑性层内。塑性层整体表现为透镜状异常体，为滑脱式构造特征。膏盐岩不仅填充背斜核部，还可作为两者之间的润滑剂，使基底断裂与浅层断裂构造解耦。

当塑性层厚度较大时，以泥岩为主的塑性层和膏盐岩为主的塑性层仍然存在差异。以泥岩为主的塑性层发育区(图 8c)，主要发育由薄皮的反冲断层和下部主控断层构成的典型构造楔(如英雄岭东侧、冷湖等地区，图 3、图 4)。它向上切穿由泥岩为主的塑性层并使上盘基底抬升，同时造成浅层背斜的强烈褶皱。而盐岩含量更高时(图 8d)，塑性层流动和蠕变特征明显，发育典型的盐下构造，深、浅层脱耦，浅层受滑脱断层影响而发育紧闭褶皱，深层盐下发育大型平缓背斜，塑性层上、下构造被膏盐岩隔断，并不连续(如英雄岭西段狮子沟地区及英雄岭东部，(图 2)。

综上所述，受不同厚度、岩性塑性层的控制，柴达木盆地西部构造具有平面分区、纵向分层的特点。在平面上，在塑性层发育区主要以深、浅层脱耦的双层构造为主，在塑性层不发育区以厚皮构造基底卷入式以及纵弯褶皱为主；在纵向上，在塑性层上、下分别具有不同的构造样式，浅层多以紧闭褶皱为主，而深层往往发育较为完整的宽缓背斜构造。

3.2 对局部油气富集的控制作用

柴达木盆地西部源岩条件优越，广泛分布的膏盐岩、泥岩塑性层是晚喜山期(强改造期)圈闭的稳定盖层，与下伏基岩、灰岩、碎屑岩等有利储层相匹配，可形成良好的储盖组合，油气勘探潜力大。塑性层控制着不同构造样式与构造圈闭的形成和发展。柴达木盆地构造圈闭形成较晚，主要形成于喜山运动中晚期，受塑性层深、浅层脱耦作用的影响，在浅层形成多个背斜目标的同时，在深层还会形成较为完整的大型背斜或断背斜圈闭。

以阿尔金山前基岩气藏为例，基岩遭受长期的风化淋滤作用形成裂缝和溶蚀孔优质储层^[14]；E₁₊₂含膏泥岩盖层与之组成良好的储盖组合(图 9)。同时紧邻侏罗系生烃凹陷的坪东凹陷，具有晚期深埋、热演化程度高、持续生烃、多期充注的特点，具备形成大型气田的资源基础。含膏泥岩下发育宽缓的断背斜圈闭，深部断层形成了多阶断裂纵向输导，不整合面、优质砂体组成横向输导油气运移体系，在背斜构造背景下，形成了上生下储、侧向供烃模式的岩性油气藏。

在英雄岭塑性层发育地区，深、浅层构造脱耦导致塑性层上、下形成了两套相对独立的构造—岩性油气成藏系统(图 10)。英雄岭地区紧邻古近系、新近系主力生烃中心(茫崖坳陷)，油源条件优越，浅层发育众多小规模构造圈闭，形成多个断块油气藏；深层背斜形态完整宽缓，圈闭形态完整，大部分深部断裂未断穿塑性地层，因此易形成自生自储型构造油气藏，但圈闭埋深相对较大，勘探难度较大。

4 结论

(1) 柴达木盆地发育三套塑性层，地震、地质特征均不同。E₁₊₂塑性层以含膏泥岩为主，E₃²具有膏盐岩、泥岩两类塑性层，N₂²塑性层以厚层泥岩为主；E₁₊₂、E₃²膏盐岩、含膏泥岩主要表现为弱振幅、连续性差的杂乱反射特征，E₃²、N₂²泥岩主要表现为高频、连续性好的反射特征。

(2) 三套塑性层对柴达木盆地的新生代变形有重要影响，是深、浅层构造脱耦、形成双层构造的必要条件：若无塑性层，则基本发育基底卷入式样式；若存在局部塑性层，则会发育双层构造样式。塑性层发育区构造样式受塑性层厚度、岩性的影响复杂多变，导致柴达木盆地构造具有平面分区、纵向分层的特点。

(3) 膏盐岩、泥岩塑性盖层是晚喜山期(强改造期)圈闭的稳定盖层，与下伏基岩、灰岩、碎屑岩等有利储层相匹配，可形成良好的储盖组合，油气勘探潜力大。