塔里木盆地奧陶系蓬萊壩組—鷹山組沉積特征

趙立欣 傅恒 高雁飛 楊宏飛 王同

（油氣地質(zhì)與開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué)，四川 成都 610059）

塔里木盆地奧陶系蓬萊壩組—鷹山組沉積特征

趙立欣 傅恒 高雁飛 楊宏飛 王同

（油氣地質(zhì)與開(kāi)發(fā)工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室·成都理工大學(xué)，四川 成都 610059）

利用塔里木盆地30余口鉆井錄井、巖心以及薄片資料，結(jié)合地震資料分析，在塔里木盆地奧陶系中下統(tǒng)蓬萊壩組—鷹山組識(shí)別出局限臺(tái)地、開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)緣斜坡、緩坡和盆地6種沉積相，進(jìn)一步識(shí)別出臺(tái)坪、臺(tái)內(nèi)灘、淺水緩坡等沉積亞相類型。在巴麥、塔中、塔北地區(qū)，蓬萊壩組—鷹山組上段云巖含量自下而上逐漸降低，由局限臺(tái)地逐漸過(guò)渡為開(kāi)闊臺(tái)地；在麥蓋提斜坡地區(qū)，受海平面上升的影響，形成泥質(zhì)含量不斷增加的緩坡沉積，在滿加爾坳陷地區(qū)，發(fā)育欠補(bǔ)償盆地。在清楚認(rèn)識(shí)單井相的基礎(chǔ)上結(jié)合地震相特征繪制蓬萊壩組—鷹山組沉積相平面圖，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化背景，建立塔里木盆地蓬萊壩組—鷹山組的沉積模式。

塔里木盆地 蓬萊壩組—鷹山組 地層特征 平面展布 沉積模式

0 引言

塔里木盆地是我國(guó)最大的含油氣盆地，其主要油氣儲(chǔ)量集中于奧陶系碳酸鹽巖，占總儲(chǔ)量的92%［1］。近年來(lái)塔里木盆地奧陶系蓬萊壩組—鷹山組內(nèi)部可能與暴露巖溶及熱液作用相關(guān)的“串珠狀、短板狀”內(nèi)幕式儲(chǔ)層越來(lái)越成為勘探的重點(diǎn)和難點(diǎn)，對(duì)該層段進(jìn)行沉積相及沉積模式研究具有重要意義。前人對(duì)塔里木盆地層序、沉積相做了大量工作［1-7］，但受到鉆井資料及地震資料品質(zhì)的限制，對(duì)中下統(tǒng)蓬萊壩組—鷹山組碳酸鹽沉積相研究不十分深入。筆者通過(guò)30余口鉆井的巖心觀察、巖石薄片鑒定、巖性錄井、電性分析以及高精度地震資料解釋，對(duì)塔里木盆地蓬萊壩組—鷹山組巖石地層特征、沉積相特征以及沉積模式進(jìn)行研究，為進(jìn)一步的油氣勘探提供一定的依據(jù)。

1 巖石地層特征

塔里木奧陶系延續(xù)了寒武系西臺(tái)東盆的沉積格局［6］939，各組段在不同構(gòu)造單元巖性存在較大差異（圖1）。

1.1 蓬萊壩組

1）巴麥—塔中—塔北地區(qū)

在巴麥地區(qū)，玉北5、玉北7、同1、方1等多口井鉆遇蓬萊壩組（211～556m），以灰、淺灰、黃灰色細(xì)—粗晶云巖、結(jié)晶云巖、含灰云巖、云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、白云質(zhì)泥晶灰?guī)r為主，夾灰色硅質(zhì)云巖、砂屑云巖。在塔中地區(qū)，中13井、中4井及古隆1井鉆遇蓬萊壩組（240～574m），以灰白色云巖為主，向上灰質(zhì)含量逐漸升高，漸變?yōu)榛疑屹|(zhì)云巖、云質(zhì)灰?guī)r，反映海平面上升，向開(kāi)闊臺(tái)地過(guò)渡趨勢(shì)。在塔北地區(qū)，塔深1井（313m）、于奇6井（599m）鉆穿蓬萊壩組。下部為褐灰色灰?guī)r夾淺灰色云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)云巖、云巖，中部為灰、褐灰色灰?guī)r局部夾淺灰色云巖，上部為灰、褐灰色云質(zhì)灰?guī)r，為水體不斷加深，局限臺(tái)地逐漸向開(kāi)闊臺(tái)地轉(zhuǎn)換。

2）塔東地區(qū)

圖1 塔里木盆地奧陶系各構(gòu)造單元巖性特征圖

在塔東地區(qū)，與蓬萊壩組等時(shí)發(fā)育突爾沙克塔格組（O1t）上段。該上段在庫(kù)魯克塔格南區(qū)—孔雀河小區(qū)為灰色灰質(zhì)泥巖夾薄層灰色泥質(zhì)粉砂巖、灰色泥灰?guī)r，鉆厚75～80m，在塔東地區(qū)只有塔東1井鉆遇為灰色泥晶—粉晶灰?guī)r、灰、灰黑色瘤狀泥晶—粉晶灰?guī)r夾灰黑色鈣質(zhì)泥巖，受海侵影響，向上泥質(zhì)含量增加。

1.2 鷹山組

1）巴麥—塔中—塔北地區(qū)

巴麥—塔中—塔北地區(qū)鷹山組可分為下段云灰?guī)r段和上段灰?guī)r段（331～809m）。受加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，灰?guī)r段遭受剝蝕，保留不全。

在巴麥地區(qū)，皮山北2井、玉北1井等鉆遇灰?guī)r段（331～809m），受加里東中期Ⅰ幕影響，和4井、勝和2井等井段缺失上部灰?guī)r段，僅保留云灰?guī)r段。云灰?guī)r段中下部為灰色中—粗晶灰質(zhì)云巖、粉—中粗晶云巖為主，上部向薄層白云質(zhì)灰?guī)r轉(zhuǎn)化。灰?guī)r段主要為微晶灰?guī)r、亮晶藻礫砂屑灰?guī)r、云質(zhì)藻砂屑、生屑灰?guī)r。在塔中地區(qū)鷹山組（418～453 m），云灰?guī)r段為灰色結(jié)晶云巖、灰質(zhì)云巖、泥微晶灰?guī)r、顆?；?guī)r不等厚互層，為大規(guī)模海侵背景下，多期次海退的結(jié)果，灰?guī)r段以灰褐色厚層泥—粉晶灰?guī)r、淺—深灰色厚層微晶灰?guī)r為主。在塔北地區(qū)，鷹山組（600～800m），為灰色灰質(zhì)云巖、云質(zhì)灰?guī)r、泥微晶灰?guī)r、含砂屑泥微晶灰?guī)r夾泥微晶砂屑灰?guī)r。

2）塔東地區(qū)

在塔東地區(qū)，對(duì)應(yīng)發(fā)育黑土凹組下段為灰色泥質(zhì)細(xì)砂巖、不等粒粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖、黑色頁(yè)巖和凝灰質(zhì)頁(yè)巖，夾硅質(zhì)條帶及硅質(zhì)團(tuán)塊。

由各構(gòu)造單元巖性特征總結(jié)出，塔里木盆地蓬萊壩組—鷹山組呈現(xiàn)西高東低的地形面貌。受海平面持續(xù)上升的影響，巴麥—塔中—塔北地區(qū)縱向上總體呈現(xiàn)白云巖逐漸減少，灰?guī)r逐漸增多的趨勢(shì)。在巴麥—塔中—塔北碳酸鹽巖厚度相對(duì)較厚而穩(wěn)定，到塔東地區(qū)，為欠補(bǔ)償盆地的低速率沉積，沉積厚度迅速變?。ǘ嘣?00m以下）。

2 沉積相特征

2.1 沉積相劃分

根據(jù)巖性組合（巖心觀察、薄片鑒定），結(jié)合測(cè)井相、地震相分析，可在塔里木盆地奧陶系蓬萊壩—鷹山組識(shí)別出局限臺(tái)地、開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)緣斜坡、緩坡、盆地6種沉積相類型（表1、圖1）。

由于缺乏鉆井資料，臺(tái)地邊緣相主要由地震相識(shí)別，其亞相臺(tái)緣礁、臺(tái)緣灘亞相，受深層地震資料精度及鉆井資料限制，未作進(jìn)一步劃分；臺(tái)內(nèi)灘主要由鉆井識(shí)別，在鷹山組玉北7井、古隆1、2、3井附近較為發(fā)育，主要為砂屑灘沉積。

2.2 沉積相平面展布

在蓬萊壩組—鷹山組沉積期，受巖漿巖侵位影響，在玉北4井下部、塔北草7井東北部、中20井—塔中2井的局部部位層位缺失。

表1 塔里木盆地奧陶系蓬萊壩組—鷹山組沉積相劃分表

1）蓬萊壩組

蓬萊壩組沉積期總體表現(xiàn)為西南緩坡臺(tái)地，東北部局限臺(tái)地的沉積格局（圖2）。鉆遇蓬萊壩組的白云巖含量（白地比）均大于60%，因此在巴楚隆起、卡塔克隆起、順托果勒隆起、沙雅隆起廣大區(qū)域發(fā)育局限臺(tái)地（厚100～1000m）。東北部臺(tái)緣位于沙32井—滿參1井—塔中34井一線，向東發(fā)育臺(tái)地邊緣—斜坡—欠補(bǔ)償盆地，地層厚度由1000m降低到100m以下。西南臺(tái)緣在巴探4井—皮山北2井—玉北4井—玉北7井一線，向西南方向?yàn)槠露刃?、分布范圍廣的緩坡臺(tái)地（厚200～300m）。

圖2 塔里木盆地蓬萊壩組沉積相平面展布圖

2）鷹山組下段

鷹山組下段繼承了蓬萊壩組的沉積格局（圖3）。在巴楚隆起—卡塔克隆起—順托果勒低隆以開(kāi)闊臺(tái)地相為主（厚100～400m），根據(jù)白地比等值線，以白云巖含量40%作為開(kāi)闊臺(tái)地與局限臺(tái)地的分界線，可在和2井—瑪東1井—玉北3井、和4井—中18井—中15井、中3井—中4井—古隆1井識(shí)別出局限臺(tái)地（厚度在100～600m之間），可能為海平面相對(duì)上升和局部隆起共同作用的結(jié)果。東北部臺(tái)緣大致位于沙32井—滿參1井—塔中34井一線東部，向東依次發(fā)育臺(tái)地邊緣—斜坡—盆地，地層厚度由臺(tái)地之上400m迅速降低到盆地50m以下。西南部緩坡臺(tái)緣位于巴探4井—皮山北2井—玉北4井—玉北7井一線，向西南方向逐步過(guò)渡為淺水緩坡，厚度由300m向100m遞減，在玉北7井—?jiǎng)俸?井鉆井上，見(jiàn)生屑灰?guī)r發(fā)育，為臺(tái)內(nèi)灘沉積的產(chǎn)物。

3）鷹山組上段

鷹山組上段沉積期（圖4），由于海平面持續(xù)上升，在巴楚隆起—卡塔克隆起—順托果勒低隆主要為開(kāi)闊臺(tái)地相，古城墟隆起古隆1井—古隆2井發(fā)育臺(tái)內(nèi)灘。東北部臺(tái)緣繼承性發(fā)育，發(fā)育在沙32井—滿參1井—塔中34井一線東部，向東依次發(fā)

育臺(tái)地邊緣—斜坡—陸棚—盆地相，地層厚度變化與鷹山組下段具有一致性。西南部緩坡臺(tái)緣略向西南發(fā)生遷移，發(fā)育在巴開(kāi)2井—皮山北2井—玉北4井一線，其西南方向?yàn)槠露炔淮蟮木徠鲁练e（厚100～200m）。

圖3 塔里木盆地鷹山組下段沉積相平面展布圖

圖4 塔里木盆地鷹山組上段沉積相平面展布圖

3 沉積模式

塔里木盆地奧陶系中下統(tǒng)蓬萊壩組—鷹山組發(fā)育在干旱氣候向潮濕氣候轉(zhuǎn)換的背景下［6］942。陸塊內(nèi)部呈現(xiàn)西臺(tái)東盆的沉積格局，西部為塔中—塔北統(tǒng)一的碳酸鹽臺(tái)地，東部為滿加爾欠補(bǔ)償盆地（圖5）。

圖5 塔里木盆地蓬萊壩組—鷹山組沉積模式圖

碳酸鹽臺(tái)地相區(qū)，由蓬萊壩組局限臺(tái)地逐漸過(guò)渡為鷹山組上段開(kāi)闊臺(tái)地，白云巖含量從下到上逐漸減少，麥蓋提斜坡為碳酸鹽緩坡。往東依次相變?yōu)榕_(tái)地邊緣—斜坡—欠補(bǔ)償盆地。臺(tái)地邊緣—斜坡為過(guò)渡性窄相帶，環(huán)臺(tái)地分布，沉積厚度明顯減小。欠補(bǔ)償盆地以泥質(zhì)、硅泥質(zhì)沉積為主，分布范圍大，沉積厚度遠(yuǎn)小于臺(tái)地。

4 結(jié)論

1）塔里木盆地蓬萊壩組—鷹山組呈現(xiàn)西高東低的地形面貌，各構(gòu)造單元及各層段巖性特征存在較大差異，西部臺(tái)地相區(qū)自下而上巖性總體呈現(xiàn)白云巖逐漸減少，灰?guī)r逐漸增多的趨勢(shì)。

2）根據(jù)巖性組合（巖心觀察、薄片鑒定），厚度變化、結(jié)合測(cè)井相、地震相分析，可在塔里木盆地奧陶系蓬萊壩—鷹山組識(shí)別出局限臺(tái)地、開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)緣斜坡、緩坡、盆地6種沉積相類型。

3）蓬萊壩組—鷹山組在巴楚隆起—卡塔克隆起—順托果勒低隆主要為開(kāi)闊臺(tái)地相，東北部臺(tái)緣發(fā)育在沙32井—滿參1井—塔中34井一線東部，向東依次發(fā)育臺(tái)地邊緣—斜坡—陸棚—盆地相；西南部緩坡臺(tái)緣受海平面持續(xù)上升影響，不斷向西南發(fā)生遷移，發(fā)育在巴開(kāi)2井—皮山北2井—玉北4井一線，向西南方向?yàn)槠露炔淮蟮木徠鲁练e。

［1］賀勇，黃擎宇，謝世文，等.塔里木盆地下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組沉積相特征［J］.新疆地質(zhì)，2011，39（3）：306-310.

［2］張?jiān)浦?塔里木盆地順托果勒—滿加爾地區(qū)寒武系、奧陶系沉積特征［J］.礦物巖石，2000，20（2）：63-68.

［3］樊太亮.塔里木盆地寒武—奧陶系沉積體系及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)研究［R］.北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2003.

［4］于慧玲，傅恒，黃海平，等.塔河油田奧陶系中統(tǒng)一間房組沉積特征及儲(chǔ)集特征［J］.礦物巖石，2008，28（2）：95-101.

［5］徐梅桂，賀勇，范筱聰，等.塔里木盆地中—下奧陶統(tǒng)層序地層研究［J］.新疆地質(zhì)，2012，30（4）：404-410.

［6］趙宗舉，吳興寧，潘文慶，等.塔里木盆地奧陶紀(jì)層序巖相古地理［J］.沉積學(xué)報(bào)，2009，27（5）：939-955.

［7］焦志峰，吳華，李巖，等.塔里木盆地孔雀河地區(qū)寒武—奧陶系沉積相與沉積體系［J］.新疆地質(zhì)，2004，22（2）：151-154.

（編輯：盧櫟羽）

B

2095-1132（2014）04-0013-04

10.3969／j.issn.2095-1132.2014.04.004

修訂回稿日期：2014－07－10

中國(guó)石化西北分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院協(xié)助項(xiàng)目（KY-S-2008-086）“塔里木盆地下古生界多類型儲(chǔ)集體形成與成藏條件研究——塔里木盆地中央隆起帶O-Z儲(chǔ)集體形成機(jī)理、主控因素、有利儲(chǔ)集體展布及成藏條件研究”部分成果聯(lián)合資助。

趙立欣（1990－），女，碩士研究生，研究方向?yàn)楹蜌馀璧氐卣鸬貙訉W(xué)與層序地層學(xué)。E-mail：437751108@qq. com。