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酒泉盆地是中国最早发现油田的含油气盆地，位于祁连褶皱带、华北板块、塔里木板块结合部位，西部与阿尔金走滑断裂带为邻。中新生代为断坳叠合盆地，中生代为拉张断陷盆地，新生代为陆内挤压坳陷和前陆盆地，中新生代盆地叠合演化控制了油气分布。由于其独特的区域构造位置和丰富的油气资源，一直是地质和石油界研究的热点。论文综合大量地震、非地震和钻测井及地面地质资料，开展了中新生代盆地类型、构造特征、盆地叠合演化及其控油作用研究。
依据前人研究成果及最新物探资料，认为酒泉中新生代盆地基底结构南、北存在差异，大致以宽台山-合黎山北缘断层为界，酒泉盆地南部属走廊过渡带，发育震旦系-下古生界浅变质基底和上古生界-三叠系沉积盖层，而盆地北部分属华北地台阿拉善地块、塔里木板块敦煌地块，主要发育前震旦系结晶基底，震旦系-下古生界、上古生界-三叠系不发育。酒泉盆地南、北基底结构的差异影响了中新生代盆地叠合演化。
酒泉盆地早白垩世处于区域伸展拉张构造环境，盆地结构、沉积层序、沉积相展布、构造沉降速率、古地温均表现为断陷盆地的特征。早白垩世酒泉盆地属于蒙甘拉张断陷体系西部一个断陷盆地，蒙甘拉张断陷体系呈北东向延伸，横跨华北板块、兴蒙褶皱带、祁连褶皱带等多个构造单元，该断陷体系在酒泉盆地、额济纳旗盆地以西不发育；在北西-南东向区域拉张伸展背景下，酒泉盆地早白垩世具有断陷盆地结构特征，发育一系列北北东、北东方向的张性正断层和与之伴生的北西西向张性正断层，这些张性正断层控制了早白垩世断陷盆地的发育及展布，形成了一系列北东向东断西超的箕状次级凹陷和断垒；酒泉盆地早白垩世具有较典型的陆相断陷盆地沉积层序和沉积相，发育酒西、酒东两大断陷区，之间被嘉峪关隆起分隔，早白垩世赤金堡期和下沟期控凹边界断层对沉积控制作用强，在两大断陷区均形成隆坳相间的构造格局，次级凹陷彼此分割，中沟期，原始沉积范围扩大，酒西和酒东断陷区基本表现为两个统一的坳陷，沉积受北东东向正断层控制作用较弱，分割性不明显。盆地沉积体系明显受北东向或北北东向同生正断层控制，在控凹边界断层一侧，发育一系列裙带状展布的扇三角洲沉积，而在缓岸地带，则发育三角洲沉积体系，深洼区主要发育浅湖一半深湖沉积，由于次级凹陷规模小，沉积具有深洼区湖相沉积范围小，规模大的三角洲、扇三角洲相沉积环凹分布、相变快的特征；酒泉盆地早白垩世构造沉降曲线总体表现为伸展断陷盆地具有的两段式特征，赤金堡-下沟期(140-119Ma)构造沉降曲线陡，反映盆地强烈沉降，中沟期(119-97.5Ma)构造沉降曲线平缓，反映缓慢沉降。主要次级凹陷最大沉积速率估算结果表明酒泉早白垩世断陷盆地不同阶段沉降幅度不同，下沟期是盆地强烈断陷阶段，沉降速率最大，赤金堡期为盆地初始断陷期，沉降速率次之，中沟期为断坳过渡期，沉降速率最小，青南次凹沉降速率最大，花海、营尔凹陷次之，石大凹陷最小，反映不同次级凹陷构造沉降幅度存在差异；酒泉盆地周缘早白垩世火山岩特征和下白垩统内发育的“白烟型”喷流岩也表明酒泉盆地及邻区早白垩世处于区域伸展环境，其深部热流活动强烈，盆地古地温梯度远远高于现今地温梯度，平均在3.5～4.5℃/100m之间。
早白垩世末酒泉盆地动力学机制和构造体制发生变革，由拉张构造体制转变为收缩构造体制，盆地经历晚白垩世-古新世早期整体隆升、剥蚀后，古近纪中晚期，酒泉盆地为陆内坳陷盆地。晚白垩世-古近纪古新世的挤压隆升剥蚀在酒泉盆地表现为下白垩统遭受强烈剥蚀，石大凹陷大红圈次凹和南部凸起及酒东营尔凹陷西南部中沟组剥蚀殆尽，古近系古新统与下白垩统呈角度不整合，在盆地北部花海凹陷剥蚀量达1000-1700m。受这期挤压抬升影响，青西凹陷内发育北东向的逆冲断层；古近纪酒泉陆内坳陷盆地沉积主要沿祁连山呈北西西向或沿阿尔金山前呈近东西向展布，总体为一套干旱环境的河湖相沉积，沉积中心分别位于酒西坳陷的西部和酒东坳陷营尔地区，由于阿尔金断裂强烈左行走滑扭动，在阿尔金断裂带与祁连褶皱带交汇部位，即酒西坳陷西部形成明显的拉分角，沉积厚度较大，可达近千米。剖面上，地层由沉积中心向南部祁连山和西部的阿尔金山系或北部的斜坡区逐渐超覆减薄、尖灭，略呈不对称的楔形坳陷，沉积不受断层控制；酒泉陆内坳陷盆地沉降速率较早白垩世断陷盆地小得多，沉降速率最大的地区位于阿尔金山前，约80m/Ma，青西地区最大沉降速率56m/Ma，而酒东坳陷营尔地区沉降速率仅24m/Ma，沉降速率反映酒泉盆地古近纪中晚期处于缓慢沉降阶段。
上新世以来，印度板块与欧亚板块的碰撞加剧，青藏高原剧烈隆升，古祁连造山带重新活动，发生强烈隆升，并向盆地逆冲，祁连造山带北缘的酒泉盆地演化为陆内前陆盆地。酒泉盆地具有典型的中国西部新生代前陆盆地结构特征，由祁连造山带往北依次发育前陆冲断带、前陆坳陷、前陆斜坡、前缘隆起及隆后坳陷。前陆冲断带挤压逆冲构造变形强烈，下古生界浅变质岩或加里东期花岗岩长距离逆掩在新生界之上，在巨大构造负荷作用下，前陆坳陷区沉降幅度大，最大沉降速率达268.9m/Ma，新近系-第四系最大沉积厚度达4000m以上。地层由前陆坳陷向前陆斜坡超覆减薄，在前缘隆起上超覆或剥蚀殆尽，隆后坳陷新近系-第四系较前陆坳陷薄，剖面上表现为南厚北薄的不对称楔形；依据垂直冲断带的地震剖面解释，认为酒泉盆地新生界发育两套与逆冲作用有关的生长地层，一套是古近系白杨河组(E3b)，另一套新近系上新统牛胳套组(N2n)，据此确定祁连山褶皱带存在两期逆冲变形，发生于上新世以来的隆升逆冲作用是青藏高原抬升、祁连褶皱带往北逆冲推覆的结果，一直持续到现在。
基于地震资料，结合非地震和地面地质资料对酒泉盆地中新生代构造特征进行了系统分析。将中新生代盆地构造样式分为伸展构造、收缩构造、走滑扭动构造和反转构造四大类十四种类型；引入构造传递带概念，认为酒泉盆地发育挤压和拉张两类构造传递带。酒东营尔凹陷长沙岭构造带、青西断陷区的鸭北低凸起、石北低凸起和花海南部低凸起为拉张传递带，将酒泉盆地特有的与北北东向主控凹边界断层垂直的北西西向边界断层划归为“横向断层传递带”。挤压传递带构造主要发育于山前冲断带，分为横向走滑调节断层和撕裂断层；重点解剖了新生代前陆冲断带构造变形特征，酒泉盆地南缘山前冲断带由多个逆冲推覆带组成，逆冲推覆带内受调节断层分隔，构造变形及结构存在差异。山前冲断带构造变形具有南北分带、东西分段、垂向分层特征，变形强度总体表现为西强东弱；将酒泉盆地早白垩世原型盆地划分为酒西断陷区、酒东断陷区和嘉峪关隆起三个一级构造单元，在两个断陷区进一步划分15个二级构造单元(凹陷、凸起)，凹陷内依据断陷期地层发育及厚度又划分出9个三级构造单元(凹陷内的次凹和低凸起)；依据新的物探、钻井等资料，对早白垩世红南次凹和赤金凹陷是否存在、大红圈次凹沉积范围及金塔凹陷结构提出了新认识。认为前人依据重、磁资料确定的红南次凹和赤金凹陷缺失赤金堡和下沟组，凹陷不存在，中沟期是统一的酒西断陷区的一部分，现今表现的凹陷应为阿尔金构造带南缘的新生代坳陷。依据青山1井钻探结果和地震资料，认为大红圈次凹下白垩统分布范围较原来小很多。利用新的CEMP电法资料，将原来的金塔凹陷解体为双古城凹陷、生地湾凹陷、盐池凹陷北延部分三个凹陷；按陆内前陆盆地结构、沉积及构造变形特征将酒泉新生代前陆盆地划分为六个一级构造单元，依据局部构造展布进一步划分为12个二级构造带。
在盆地地质特征、盆地类型及沉积、构造研究基础上，分析了中新生代盆地叠合演化特征。酒泉盆地中新生代经历了三种类型的盆地演化阶段，侏罗纪-早白垩世拉张断陷盆地阶段、晚白垩世-古近纪挤压隆升与陆内坳陷阶段、新近纪以来的强烈挤压变形与陆内前陆阶段，将断陷阶段进一步划分为初始断陷期(赤金堡期)、强烈断陷期(下沟期)和裂谷消亡期(中沟期)三个演化期；酒泉中新生代叠合盆地为北北东向早白垩世断陷与新生代北西西向陆内坳陷盆地和陆内前陆盆正交式叠合，陆内坳陷盆地与断陷盆地次级凹陷叠合方式可以划分为披盖叠合型、局部叠合型、未叠合型三类，按照断陷盆地与陆内前陆盆地构造单元叠合位置，将断陷盆地与陆内前陆盆地叠合方式划分为次级凹陷与前陆冲断带的叠合、次级凹陷与前陆坳陷的叠合、次级凹陷与前陆斜坡的叠合、次级凹陷与隆后坳陷的叠合4个亚类；新生代前陆盆地与早白垩世断陷盆地的披盖式叠合，在现今的祁连北缘冲断带下掩伏了较大面积早白垩世地层，通过平衡地质剖面计算的推覆体下盘缩短量和现今被祁连褶皱带逆掩的距离，认为早白垩世凹陷原型往南延伸距离在12-21km，掩伏的原型凹陷总面积达1320km2，这大大拓展了酒泉盆地南缘山前冲断带油气勘探范围。
酒泉中新生代断坳叠合盆地控制了油气的生成、运移和聚集成藏。早白垩世断陷盆地控制了下白垩统烃源岩、储层分布，决定了不同次级凹陷含油气系统的范围和优劣，传递带控制沉积体系和有利储层发育，控制构造及岩性圈闭的发育，从而控制油气的聚集成藏；晚白垩世-古近纪抬升剥蚀与挤压坳陷盆地对区内油气成藏也有一定的控制作用，盆地南部的青西凹陷抬升剥蚀量少，且沉积了较厚的古近系，烃源岩持续演化，且发育古近系储层，油气富集程度高，而北部的花海凹陷由于抬升剥蚀程度强，降低了烃源岩的成熟度，不利于油气二次成藏；新近纪以来的前陆盆地是酒泉盆地油气成藏的关键阶段，前陆盆地与断陷盆地的叠合使前陆坳陷迅速沉降，加速了烃源岩成熟演化，为油气生成、运移提供了动力，形成的逆冲断层、调节断层为油气的运移提供了良好的通道，裂缝的发育改善了储层品质，逆冲推覆构造变形形成了大量的构造圈闭，为油气聚集提供了空间；酒泉盆地不同含油气统(次级凹陷)规模、中新生代叠合类型、方式的差异，导致了油气成藏的差异，评价认为规模大、沉积厚、晚白垩世-古近世抬升剥蚀程度低、且与陆内坳陷盆地披盖叠合型的早白垩世次级凹陷，在与陆内前陆盆地前陆冲断带和前陆凹陷的叠合部位是油气成藏有利区，如酒西凹陷青南次凹及其周缘、营尔凹陷中部油气富集程度高。