阿爾金斜坡東段古近紀(jì)路樂(lè)河組物源體系分析

易定紅， 楊 露，2， 馬 峰， 馬新民， 倪祥龍

(1.中國(guó)石油石油勘探開(kāi)發(fā)研究院西北分院，甘肅 蘭州 730020;2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)地球科學(xué)學(xué)院，北京 102249)

柴達(dá)木盆地古近紀(jì)和新近紀(jì)發(fā)育多種類型的沉積體系，擁有十分豐富的石油、天然氣、煤等礦產(chǎn)資源(徐旺等，1990;易定紅等，2008)。2011年5月，位于阿爾金斜坡東段東坪地面構(gòu)造北翼的東坪1井在古近紀(jì)路樂(lè)河組底部獲得高產(chǎn)天然氣流(井深3 159.0～3 182.0 m 壓裂試氣，6 mm 油嘴日產(chǎn)天然氣11.26 ×104m3，無(wú)阻流量 68 ×104m3)，此后，路樂(lè)河組成為近2年青海油田公司天然氣勘探的重點(diǎn)層系。以侏羅系煤系地層為烴源巖、以路樂(lè)河組砂巖、砂礫巖、礫巖為儲(chǔ)層的下生上儲(chǔ)式儲(chǔ)蓋組合再次成為柴達(dá)木盆地的研究熱點(diǎn)。

阿爾金斜坡東段是指西起柴西北的月牙山地區(qū)，東至柴北緣西段的昆特依地區(qū)，北靠阿爾金山脈，南臨柴達(dá)木盆地，處于阿爾金山與柴達(dá)木盆地的結(jié)合部位，直線距離約165 km，主要包括月牙山、尖頂山、紅三旱一號(hào)、堿山、東坪、牛鼻子梁、鄂博梁一號(hào)、昆特依等地面構(gòu)造。路樂(lè)河組沉積時(shí)，研究區(qū)處于柴達(dá)木盆地邊緣，接納了來(lái)自北部阿爾金山的物源，所以研究該區(qū)的物源體系對(duì)含油氣相帶的發(fā)育特征以及有利儲(chǔ)層空間展布規(guī)律有著重要的勘探實(shí)踐意義(易定紅等，2009，2010a，2010b，2011，2012)，由于路樂(lè)河組是一個(gè)新勘探目的層，前人并沒(méi)有針對(duì)阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組物源體系做過(guò)研究，本文應(yīng)用巖芯觀察、砂巖骨架組分、重礦物類型及其組合等方法，對(duì)阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組物源區(qū)母巖性質(zhì)、物源個(gè)數(shù)做了全面系統(tǒng)研究，并對(duì)研究區(qū)的物源體系進(jìn)行了劃分。

1 砂巖類型及特征

通過(guò)巖心觀察和鏡下薄片鑒定，阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組砂巖類型較多，巖性較雜。

總體上砂巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都較低，在山前的每一個(gè)地面構(gòu)造，砂巖的成分差異較大，巖石類型不同。自西向東，大致可以分為三個(gè)區(qū):①月牙山地區(qū);②尖頂山－紅三旱一號(hào)－東坪－牛鼻子梁地區(qū);和③鄂博梁－昆特依地區(qū)。

月牙山地區(qū)砂巖巖性較雜，主要有長(zhǎng)石砂巖、長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑砂巖三類(圖1)。砂巖中骨架礦物的組分特征為:石英體積百分含量占碎屑組分的16.0% ～29.3%，平均為 24.3%;長(zhǎng)石體積百分含量占碎屑組分的 13.3% ～55.3%，平均為33.0%，以鉀長(zhǎng)石為主，其次為斜長(zhǎng)石;巖屑體積百分含量占碎屑組分的17.0% ～70.7%，平均為42.7%，其中變質(zhì)巖巖屑含量最大，體積百分含量占總巖屑的51.4%，沉積巖巖屑含量其次，體積百分含量為28.6%，火山巖巖屑含量最低，體積百分含量為20.0%(圖2)。

圖1 阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組砂巖巖石組分圖Fig.1 The sandstone component of the eastern Altun slope

尖頂山－紅三旱一號(hào)－東坪－牛鼻子梁地區(qū)砂巖巖性為長(zhǎng)石砂巖和長(zhǎng)石巖屑砂巖兩類(圖1)。砂巖中骨架礦物的組分特征為:石英體積百分含量占碎屑組分的 51.7% ～56.7%，平均為 53.0%;長(zhǎng)石體積百分含量占碎屑組分的18.7% ～41.5%，平均為32.3%;巖屑體積百分含量占碎屑組分的6.4% ～26.4%，平均為14.7%;巖屑類型為變質(zhì)巖巖屑(圖2)。

鄂博梁－昆特依地區(qū)砂巖巖性較雜，主要有長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，其次為巖屑砂巖和長(zhǎng)石砂巖(圖1)。砂巖中骨架礦物的組分特征為:石英體積百分含量占碎屑組分的10.7% ～60.1%，平均為44.4%;長(zhǎng)石體積百分含量占碎屑組分的8.6% ～42.6%，平均為28.1%;巖屑體積百分含量占碎屑組分的 8.5% ～80.6%，平均為 27.5%;其中變質(zhì)巖巖屑含量最大，體積百分含量占總巖屑的91.1%;火山巖巖屑含量其次，體積百分含量為8.9%;未見(jiàn)沉積巖巖屑(圖2)。

阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組砂巖骨架組分和巖屑組分平面分布呈現(xiàn)三個(gè)區(qū):①月牙山地區(qū)砂巖骨架組分特征為高巖屑中長(zhǎng)石、低石英，為火成巖+變質(zhì)巖+沉積巖巖屑發(fā)育區(qū);②尖頂山－紅三旱一號(hào)－東坪－牛鼻子梁地區(qū)砂巖骨架組分特征為高石英、中巖屑(長(zhǎng)石)、低長(zhǎng)石(巖屑)，為變質(zhì)巖巖屑發(fā)育區(qū);③鄂博梁－昆特依地區(qū)砂巖骨架組分特征為高巖屑中石英、低長(zhǎng)石，為火成巖+變質(zhì)巖巖屑發(fā)育區(qū)(圖2)。

2 重礦物分析

碎屑巖中密度大于2.86的礦物稱為重礦物，重礦物在巖石中含量很少，一般不超過(guò)1%(劉寶珺，1981;馮增昭，1992)，重礦物因其耐磨蝕、穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠較多地保留其母巖的特征，所以在物源分析中占有重要地位，主要包括單礦物分析法和重礦物組合分析法(趙紅格等，2003)。根據(jù)重礦物的相對(duì)含量通常把含量大于10%的重礦物稱為主要重礦物，含量在1% ～10%之間的重礦物稱為次要重礦物，含量小于1%的重礦物稱為微量重礦物。利用單井重礦物資料，分地區(qū)研究每一口井重礦物的組成、類型及其主要重礦物、次要重礦物和微量重礦物的組合情況及其變化趨勢(shì)就能很好地反映各個(gè)地區(qū)的物源區(qū)特征。

2.1 重礦物類型及組合

阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組重礦物主要有:磁鐵礦、石榴石、白鈦礦、硅灰石、赤鐵礦、鋯石、角閃石、電氣石、榍石、綠簾石、透閃石、金紅石、十字石、輝石、黝簾石等。

月牙山地區(qū)主要重礦物組合為磁鐵礦+石榴石+白鈦礦，磁鐵礦的質(zhì)量百分比值最高，一般為16.1% ～67.7%，平均為 36.4%;石榴石的質(zhì)量百分比值其次，一般為 21.1% ～46.8%，平均為33.4%;白鈦礦的質(zhì)量百分比值一般為2.3% ～33.3%，平均為19.5%。次要重礦物組合為赤鐵礦+鋯石+角閃石+電氣石，赤鐵礦的質(zhì)量百分比值一般為1.4% ～12.0%，平均為 6.4%;鋯石的質(zhì)量百分比值一般為0.7% ～5.4%，平均為1.7%;角閃石的質(zhì)量百分比值一般為0.1% ～5.6%，平均為1.4%;電氣石的質(zhì)量百分比值一般為 0.1% ～2.5%，平均為1.1%。微量重礦物組合為綠簾石+十字石+黝簾石(圖3)。

圖2 阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組砂巖骨架組分餅圖與巖屑組分分布疊合圖Fig.2 The congruent map of the sandstone framework component and the cutting distribution in Lulehe formation of the eastern Altun slope

圖3 阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組重礦物組合餅圖與ZTR等值線疊合圖Fig.3 the congruent map of the heavy mineral assemblage and ZTR contourin lulehe formation of the eastern Altun slope

尖頂山－紅三旱一號(hào)－東坪－牛鼻子梁地區(qū)主要重礦物組合為磁鐵礦+赤鐵礦+鋯石+石榴石，磁鐵礦的質(zhì)量百分比值最高，一般為31.0% ～47.8%，平均為39.1%;赤鐵礦的質(zhì)量百分比值一般為12.4% ～27.2%，平均為 20.0%;鋯石的質(zhì)量百分比值一般為3.9% ～22.0%，平均為10.7%;石榴石的質(zhì)量百分比值一般為4.6% ～20.5%，平均為10.6%。次要重礦物組合為白鈦礦+硅灰石+榍石+綠簾石，白鈦礦的質(zhì)量百分比值一般為5.4% ～9.9%，平均為7.5%;硅灰石的質(zhì)量百分比值一般為0.1% ～14.2%，平均為 6.6%;榍石的質(zhì)量百分比值一般為0.9% ～4.3%，平均為2.6%;綠簾石的質(zhì)量百分比值一般為0.4% ～8.6%，平均為1.6%。微量重礦物組合為角閃石+金紅石+十字石+輝石+電氣石+黝簾石(圖3)。

鄂博梁－昆特依地區(qū)主要重礦物組合為磁鐵礦+鋯石+石榴石+白鈦礦，磁鐵礦的質(zhì)量百分比值一般為12.5% ～53.5%，平均為 35.2%;鋯石的質(zhì)量百分比值一般為 18.8% ～62.5%，平均為32.0%;石榴石的質(zhì)量百分比值一般為10.0% ～24.6%，平均為16.8%;白鈦礦的質(zhì)量百分比值一般為4.7% ～13.6%，平均為10.4%。次要重礦物組合為綠簾石，其質(zhì)量百分比值一般為0.1% ～12.5%，平均為4.7%。微量重礦物組合為榍石+赤鐵礦(圖3)。

2.2 ZTR指數(shù)等值線特征

碎屑巖中重礦物ZTR指數(shù)是指鋯石(Z)、電氣石(T)和金紅石(R)三種重礦物在透明重礦物中的比例，ZTR指數(shù)是碎屑巖成分成熟度的常用參數(shù)，其值越大，則表明其成分成熟度越高。

阿爾金斜坡東段月牙山－昆特依地區(qū)路樂(lè)河組重礦物ZTR指數(shù)在平面上大致具有以下兩個(gè)特點(diǎn):第一，自西向東，ZTR數(shù)值逐漸增大。月牙山地區(qū)的ZTR數(shù)值是2.74，向東至尖頂山和東坪地區(qū)，ZTR數(shù)值升至10.1和16.0，至鄂博梁－昆特依地區(qū)，ZTR數(shù)值達(dá)到32.0;第二，自北向南，ZTR數(shù)值同樣具有增大的特點(diǎn)。東坪地區(qū)的ZTR數(shù)值為16.0，向南至堿山地區(qū)ZTR數(shù)值達(dá)到24.8(圖3)。

總之，阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組重礦物ZTR指數(shù)平面分布呈現(xiàn)三個(gè)區(qū):月牙山地區(qū)為低成分成熟度區(qū)，主要重礦物組合為:磁鐵礦+石榴石+白鈦礦;尖頂山－東坪－牛鼻子梁地區(qū)為過(guò)渡區(qū)，主要重礦物組合為:磁鐵礦+赤鐵礦+鋯石+石榴石;鄂博梁－昆特依地區(qū)為高成分成熟度區(qū)，主要重礦物組合為:磁鐵礦+鋯石+石榴石+白鈦礦(圖3)。

2.3 母巖區(qū)特征

通過(guò)對(duì)重礦物類型及其組合的綜合分析，結(jié)合現(xiàn)今阿爾金東段(阿爾金斷裂以南區(qū)域)出露巖體的規(guī)模、巖性、分布特點(diǎn)和殘留的元古代變質(zhì)巖地層的分布特點(diǎn)，認(rèn)為阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組的母巖區(qū)性質(zhì)均為混合母巖區(qū)，自西向東分為三個(gè)區(qū):①月牙山地區(qū)主要為中性巖漿巖和變質(zhì)巖，少量酸性巖漿巖;②尖頂山－東坪－牛鼻子梁地區(qū)主要為中性巖漿巖，其次酸性巖漿巖和變質(zhì)巖;③鄂博梁－昆特依地區(qū)主要為中性巖漿巖和酸性巖漿巖，其次為變質(zhì)巖(圖4)。

圖4 阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組重礦物組合餅圖與母巖性質(zhì)分區(qū)疊合圖Fig.4 The congruent map of the heavy mineral assemblage and the partition of the parent rocks properties in Lulehe formation of the eastern Altun slope

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)阿爾金斜坡東段路樂(lè)河組的砂巖骨架組分、百分含量特征的變化和重礦物類型、主要重礦物組合、次要重礦物組合特征以及ZTR指數(shù)平面變化規(guī)律的綜合分析，認(rèn)為路樂(lè)河組沉積時(shí)，阿爾金斜坡東段發(fā)育三大物源，自西向東依次為:①月牙山物源，母巖區(qū)主要為中性巖漿巖和變質(zhì)巖，少量酸性巖漿巖，影響范圍向南到達(dá)小梁山地區(qū)以北。②紅三旱一號(hào)物源，母巖區(qū)主要為中性巖漿巖，其次為酸性巖漿巖和變質(zhì)巖，影響范圍包括紅三旱一號(hào)地區(qū)、尖頂山地區(qū)、東坪地區(qū)和牛鼻子梁以西地區(qū)，向南到達(dá)堿山地區(qū)。紅三旱一號(hào)物源分為兩支，一支經(jīng)紅三旱一號(hào)Ⅰ高點(diǎn)主體向西南方向流入尖頂山地區(qū);另一支經(jīng)牛鼻子梁西口主體向東南方向流入堿山以北地區(qū);③鄂博梁物源，母巖區(qū)主要為中性巖漿巖和酸性巖漿巖，其次為變質(zhì)巖，影響范圍包括鄂博梁一號(hào)地區(qū)和昆特依地區(qū)，向南到達(dá)葫蘆山地區(qū)以北。

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