塔里木盆地肖爾布拉克寒武系剖面露頭層序劃分及特征

本文按1：500的精度實測了肖爾布拉克寒武系剖面，厚度達870.94m。該剖面自下而上可劃分玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組，沙依里克組、阿瓦塔格組，下丘里塔格組。其底與下伏震旦系奇格布拉克組為平行不整合接觸，頂與奧陶系為整合接觸。通過仔細觀測露頭和系統(tǒng)采樣，研究了剖面的巖性組合和古生物特征，層序界面特征、準層疊置結(jié)構(gòu)和三級層序劃分。該剖面以I型層序不整合界面為主，次為II型層序不整合界面。六級韻律層在肖爾布拉克寒武系剖面主要為潮下型，形成7種巖性組合樣式。五級準層序主要由大約4-7個六級韻律層垂向疊加組成。四級準層序組由3-5個五級準層序垂向疊加組合形成，構(gòu)成進積、退積準層序組。該剖面可以識別出9個三級層序，由TST和HST構(gòu)成。海侵體系域巖石類型以暗色泥-粉晶白云巖為主，發(fā)育水平層理及微波狀層理，巖層厚度從中厚層狀逐漸減薄至中層狀。高水位體系域由一系列進積型的準層序組所組成。每一準層序的下部為顏色較深的薄層的泥-粉晶白云巖、泥質(zhì)白云巖；上部顏色逐漸變淺，為薄-中層狀或厚層狀粉-細晶白云巖、亮晶砂屑白云巖、藻云巖。

1層序界面類型及特征

塔里木盆地肖爾布拉克寒武系剖面位于阿克蘇市西南約45km的阿克蘇市肖爾布拉克磷礦至采石廠蓬萊壩的北側(cè)（圖1），地層發(fā)育良好，出露完整，是柯坪地層分區(qū)寒武系的典型剖面之一。本剖面可分上、中、下三統(tǒng)和六個巖組，巖性組合以白云巖為主，主要為一套臺緣-局限臺地-潮緣相帶，底部普遍具含磷層，巖相較為穩(wěn)定。其底與下伏震旦系奇格布拉克組為平行不整合接觸，頂與奧陶系為整合接觸，厚度為870.94m。其代表性，廣泛對比性等均達上佳。本次研究按1：500的精度實測了該剖面，通過對露頭仔細觀測和系統(tǒng)采樣，研究了剖面的巖性組合和古生物特征，層序界面特征、準層疊置結(jié)構(gòu)和三級層序劃分。

層序地層學是在一個等時地質(zhì)年代格架內(nèi)從三維空間上認識一個有成因聯(lián)系的沉積組合體，上下被不整合面或與之相當?shù)恼厦嫠厍?。層序的劃分是通過層序界面的標定、體系域構(gòu)成以及準層序、準層序組的疊置序列和空間產(chǎn)出狀態(tài)等來實現(xiàn)的。

按照P.R.Vail的定義，層序不整合界面是由于相對海平面快速下降形成，以高位體系域與低位體系域或陸棚邊緣體系域之間的不整合面或與之相當?shù)恼厦孀鳛閷有蚪缑鎇11]。

通過對剖面詳細研究，發(fā)現(xiàn)寒武系碳酸鹽巖以I型層序不整合界面為主，次為II型層序不整合界面。

I型層序邊界是海平面快速下降過程形成的，常見地層缺失、削截標及暴露標志。如玉爾吐斯組與下伏震旦系奇格布拉克組為平行不整合接觸，界面凹凸不平，具溶蝕特征，為I型層序邊界。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http：//www.ems86.com總第526期2013年第43期-----轉(zhuǎn)載須注名來源中寒武統(tǒng)沙依里克組頂部發(fā)育深灰色塊狀溶塌角礫巖，顯然是暴露于地表后喀斯特化的產(chǎn)物，同樣反映了海平面快速下降形成的I型層序邊界特征。

II型層序邊界形成時，海平面發(fā)生過短暫的下降，隨之上升，因而識別特征沒有I型層序邊界顯著，僅在近岸部位有微小的侵蝕。如下寒武統(tǒng)肖爾布拉克組上部層序III底界面。

2準層序類型、疊置關(guān)系及三級層序劃分

肖爾布拉克寒武系剖面主要為碳酸鹽巖臺地沉積環(huán)境，高頻層序類型多樣且特征明顯，主要包括六級米級旋回韻律層、五級準層序（準層序）及四級準層序組（準層序組）。

六級韻律層在肖爾布拉克寒武系剖面主要為潮下型，主要表現(xiàn)為以下幾種組合形式：①每個旋回下部巖石單元為淺灰色中層狀粉晶云巖，上部巖石單元為灰-淺灰色厚至中層狀粉細晶云巖；②每個旋回下部巖石單元為灰色-淺灰色中層狀殘余顆粒粉細晶云巖，上部巖石單元為淺灰色中層狀亮晶殘余砂屑白云巖③每個旋回下部巖石單元為灰色-淺灰色中層狀泥粉晶云巖，上部巖石單元為淺灰色-深灰色中層狀殘余砂屑白云巖、含陸屑泥晶鮞粒云巖；④每個旋回下部巖石單元為紫色-紫灰色中層狀泥粉晶云巖，上部巖石單元為紅褐色、紫灰色殘余顆粒陸屑云巖；⑤每個旋回下部巖石單元為灰色-黃灰色中薄層狀粉晶云巖，上部巖石單元為淺灰色-黃灰色中層狀亮晶砂礫屑云巖、泥晶內(nèi)碎屑云巖；⑥每個旋回下部巖石單元為灰色粉晶白云巖，上部巖石單元為淺灰色中薄層狀硅化白云巖；⑦每個旋回下部巖石單元為灰色、深灰色頁巖，上部巖石單元為灰色中層狀磷塊巖（圖2）。

圖2肖爾布拉克寒武系剖面米級旋回特征（①～⑦與文中對應(yīng)）

五級準層序主要由大約4-7個六級韻律層垂向疊加組成。當其處于三級層序的海侵體系域中時，通常表現(xiàn)為向上變深的退積式沉積；當五級準層序處于三級層序的高位體系域中時，通常表現(xiàn)為向上變淺的加積-進積式沉積。

四級準層序組由3-5個五級準層序垂向疊加組合形成，其具體表現(xiàn)形式隨其在三級層序中所處的不同體系域而不同。當其處于三級層序的海侵體系域中時，通常表現(xiàn)為向上變深的退積式沉積，構(gòu)成準層序組的上部準層序沉積水深要比該準層序組的下部準層序沉積水體深。當其處于三級層序的高位體系域中時，四級準層序組總體表現(xiàn)為向上變淺的加積-進積式沉積，構(gòu)成準層序組的上層序沉積水深要比該準層序組的下部準層序沉積水體淺。

根據(jù)露頭中巖性、沉積相轉(zhuǎn)換面、暴露特征及水體深度突然變化等界面特征，準層序類型及疊置關(guān)系，將肖爾布拉克地區(qū)寒武系進一步劃分為9個三級層序，其中，I型層序6個，II型層序3個。碳酸鹽巖臺地背景下，層序中體系域發(fā)育不全，以TST-HST組合為特征，無低水位體系域。體系域特征如下：

海侵體系域（TST） 是在海水逐漸加深的背景下形成的。巖石類型以暗色泥-粉晶白云巖為主，發(fā)育水平層理及微波狀層理，巖層厚度從中厚層狀逐漸減薄至中層狀。它是在海平面相對快速上升期間形成的，由于此期沉積速度低，海侵體系域相對較薄。

當海侵達到高潮時，在 TST 頂部可形成密集段（CS），這些密集段一般是深色泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖組成，是海侵體系域與高水位體系域的分界。

高水位期體系域是在全球海平面上升的晚期到靜止期和海平面下降的早期期間形成的，一般特征是相對較厚的加積-進積結(jié)構(gòu)，高水位體系域（HST）以沉積物向盆地方向進積而使得海岸線逐步后退為特征。這一時期，海水退卻，水體變淺。

HST由一系列進積型的準層序組所組成。每一準層序的下部為顏色較深的薄層的泥-粉晶白云巖、泥質(zhì)白云巖；上部顏色逐漸變淺，為薄-中層狀或厚層狀粉-細晶白云巖、亮晶砂屑白云巖、藻云巖。整個高水位體系域從下往上。巖層單層厚度逐漸增加，總體呈現(xiàn)相對水深逐漸變淺的進積特征。

3結(jié)論

（1）肖爾布拉克寒武系剖面厚度為870.94m。該剖面自下而上可劃分玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組，沙依里克組、阿瓦塔格組，下丘里塔格組。其底與下伏震旦系奇格布拉克組為平行不整合接觸，頂與奧陶系為整合接觸

（2）該剖面以I型層序不整合界面為主，次為II型層序不整合界面。

（3）肖爾布拉克寒武系剖面中，高頻層序類型多樣且特征明顯，主要包括六級米級旋回韻律層、五級準層序（準層序）及四級準層序組（準層序組）。六級韻律層在肖爾布拉克寒武系剖面主要為潮下型，形成7種巖性組合樣式。五級準層序主要由大約4-7個六級韻律層垂向疊加組成。四級準層序組由3-5個五級準層序垂向疊加組合形成，構(gòu)成進積、退積準層序組。

（4）該剖面可以識別出9個三級層序，層序中體系域發(fā)育不全，由TST和HST構(gòu)成。海侵體系域巖石類型以暗色泥-粉晶白云巖為主，發(fā)育水平層理及微波狀層理，巖層厚度從中厚層狀逐漸減薄至中層狀。海侵體系域頂部的密集段一般為深色泥晶灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖。高水位體系域由一系列進積型的準層序組所組成。每一準層序的下部為顏色較深的薄層的泥-粉晶白云巖、泥質(zhì)白云巖；上部顏色逐漸變淺，為薄-中層狀或厚層狀粉-細晶白云巖、亮晶砂屑白云巖、藻云巖。整個高水位體系域從下往上，巖層單層厚度逐漸增加，總體呈現(xiàn)相對水深逐漸變淺的進積特征。

（作者單位：1、西安石油大學；2、延長油田吳起采油廠）