塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期源匯系統(tǒng)分析

蘇 娟，康仁東，邢鳳存，劉曉峰

(1.中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011； 2.成都理工大學(xué) 沉積地質(zhì)研究院，成都 6100593； 3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室，武漢 430074)

塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期源匯系統(tǒng)分析

蘇 娟1，康仁東1，邢鳳存2，劉曉峰3

(1.中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011； 2.成都理工大學(xué) 沉積地質(zhì)研究院，成都 6100593； 3.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 構(gòu)造與油氣資源教育部重點實驗室，武漢 430074)

在鉆井、地震及露頭資料綜合研究基礎(chǔ)上，研究塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期源匯系統(tǒng)及沉積體系配置關(guān)系，揭示出以雅克拉斷凸為界，地層整體具有頂薄翼厚、南北分帶的特點，從南、北兩側(cè)向隆起超覆，隆起頂部部分地層缺失。該區(qū)源匯體系明顯受地貌控制，主要發(fā)育北部、南部和東部三大物源區(qū)，塔河和庫車兩大物源匯聚中心，圍繞塔河匯聚中心形成了雅克拉斷凸帶短物源形成的扇三角洲群，亞肯、于奇、吉拉克、阿克亞蘇及托普臺物源形成的辮狀河三角洲群。雅克拉斷凸對沉積體系的分布具有重要的控制作用。

沉積體系；源匯系統(tǒng)；亞格列木組；上白堊統(tǒng)；塔河—天山南地區(qū)；塔里木盆地

塔里木盆地北部油氣資源豐富，前期勘探主要以下部前中生界碳酸鹽巖層系為主要勘探層系，目前逐漸關(guān)注到上覆中新生界碎屑巖沉積巖系。現(xiàn)在庫車坳陷已發(fā)現(xiàn)了大宛齊、克拉2、克拉3、依南2、吐孜洛、大北1、迪那2和迪那1等一系列的大型油氣田(藏)，在塔北隆起西段也相繼發(fā)現(xiàn)了塔克、玉東、卻勒、牙哈等一系列白堊系—古近系油氣田(藏)，顯示出該區(qū)白堊系—古近系良好的油氣勘探前景。前人對庫車坳陷白堊系—古近系的碎屑巖沉積體系展布研究較多[1-7]，但對塔北隆起區(qū)的雅克拉斷凸以南地區(qū)的研究還不夠，尤其是物源區(qū)及沉積體系的空間展布及配置關(guān)系的精細(xì)研究有待進一步開展。本文針對塔北隆起區(qū)的塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期物源區(qū)、砂體及沉積體系展布及相應(yīng)特征開展了綜合研究。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

塔里木盆地北部地區(qū)包括庫車坳陷及塔北隆起。其中庫車坳陷北鄰南天山造山帶，南鄰阿滿坳陷區(qū)，西接柯坪斷隆，東鄰庫魯克塔格斷隆，整體呈北東東向展布；其經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動，其中燕山期和喜馬拉雅期的構(gòu)造運動控制作用顯著，尤其是在喜馬拉雅末期構(gòu)造運動的作用下，形成了天山山前庫車坳陷前陸盆地內(nèi)的大型逆沖褶皺系及一系列逆沖斷層，而塔北隆起區(qū)作為前陸盆地的前緣，形成較為突出的雅克拉斷凸和輪臺斷隆。

受天山山前前陸盆地沉積的控制，塔里木盆地北部地區(qū)白堊系—古近系沉積充填具有一定的差異性。庫車坳陷內(nèi)地層厚達(dá)1 200 m，具有北厚南薄的不對稱特征。塔北隆起的雅克拉斷凸—輪臺斷隆白堊系厚度較小，且主要發(fā)育下白堊統(tǒng)，總體上呈平行不整合、局部角度不整合于侏羅系之上，自下而上可分為亞格列木組、舒善河組、巴西蓋組、巴什基奇克組，前三者統(tǒng)稱為卡普沙良群。下白堊統(tǒng)亞格列木組巖性組合為灰、灰白色砂巖、礫質(zhì)砂巖夾灰綠色、棕褐色泥巖(或砂泥互層)，在塔河—天山南地區(qū)視厚為23～70 m，與下伏侏羅系呈平行不整合接觸，與上覆舒善河組整合接觸。

2 物源總體特征

2.1 古地貌格局特征

區(qū)域上下白堊統(tǒng)亞格列木組未見明顯的地層削截特征，且?guī)r心觀察未見深水沉積，不存在饑餓沉積，為此，可以用地層厚度展布特征反映亞格列木組沉積期的總體地貌格局。通過地層厚度恢復(fù)顯示，總體古地貌格局具有北東—南西向展布的特點，表現(xiàn)為“一隆、兩凹”的格局特征，即以雅克拉斷凸為隆起區(qū)，向北發(fā)育庫車凹陷和向南發(fā)育南部凹陷區(qū)(對應(yīng)以塔河為主的雅克拉南部地區(qū))。同時，在雅克拉斷凸的南緣發(fā)育一個隆起邊緣斜坡帶，具有由北東向南西方向逐漸降低的地貌特征。井震結(jié)合的地層對比和解釋也揭示，亞格列木組在雅克拉斷凸上具有北東向帶狀缺失區(qū)，反映了該沉積期具有明顯的水上古隆，可為南北兩側(cè)凹陷區(qū)提供物源。

2.2 重礦物特征

塔河—天山南地區(qū)砂巖中重礦物分析顯示，北部富鐵礦、貧石榴子石，東部富石榴子石、貧電氣石，南部富鐵、富石榴子石、貧電氣石(圖1)，總體上反映了該區(qū)在亞格列木組沉積期發(fā)育北部、南部和東部三大物源區(qū)。

2.3 地震屬性特征

通過對全區(qū)的三維地震工區(qū)均方根振幅屬性提取，可以看出，南部砂體展布范圍較廣，北部雅克拉斷凸兩側(cè)有小片發(fā)育的砂體異常區(qū)，同時，砂體異常區(qū)與泥質(zhì)巖分布區(qū)差異明顯。屬性反映了雅克拉古隆起向南北兩凹陷區(qū)提供物源，以及研究區(qū)東北和南部及東南部的多物源向南部匯聚中心匯聚的特征(圖2)。

2.4 物源區(qū)總體劃分

綜合以上分析，研究區(qū)物源總體具有短物源與長物源共存的特點，亦即雅克拉斷凸中部向兩側(cè)凹陷區(qū)提供短物源，南部和東北部提供長物源，形成三源多點匯聚。

3 源匯匹配特征及受控因素分析

3.1 沉積體系類型

前人對沉積體系類型開展過研究，總體上認(rèn)為塔北地區(qū)早白堊世亞格列木期發(fā)育沖積扇[5]、扇三角洲[4-5]辮狀河三角洲[4-5]，和曲流河三角洲[2]等沉積環(huán)境。

圖1 塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)亞格列木組重礦物分區(qū)

圖2 塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)亞格列木組RMS屬性

圖3 塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)下白堊統(tǒng)亞格列木組巖心和測井特征

巖心和測井資料等綜合分析揭示，塔河—雅克拉斷凸下白堊統(tǒng)亞格列木組主要由礫巖及中粗砂巖等粗粒巖性構(gòu)成，且成分成熟度較差，為扇三角洲、辮狀河三角洲及濱淺湖相沉積。

扇三角洲相沉積主要分布于天山南地區(qū)。以S54井為例，該井距離雅克拉斷凸較近并以其為物源，第六回次取心亞格列木組沉積底部以灰綠色砂質(zhì)角礫巖—含角礫細(xì)砂巖為主(圖3a)，角礫巖成分為深綠灰色粉砂質(zhì)泥巖、灰綠色變質(zhì)巖和淺灰色粉砂巖；棱角狀，分選差，礫徑5～15 mm，致密，表現(xiàn)為扇三角洲平原分流河道沉積。該組頂部為灰綠色泥巖與棕紅色泥巖交替沉積，為濱湖泥的典型特征。

辮狀河三角洲相沉積主要分布于塔河地區(qū)。以YQ14井為例，巖性上表現(xiàn)為大套厚層灰白色砂巖(圖3b)；以AT7井為例,測井上GR和SP曲線表現(xiàn)為齒化箱型(圖3c)，曲線上下幅度穩(wěn)定，變化不大，證明物源充足，水動力較穩(wěn)定，與上下沉積的泥巖層呈突變接觸，表現(xiàn)為典型的辮狀河三角洲前緣水下分流河道相沉積。

3.2 砂巖厚度及沉積體系展布

綜合屬性分析及鉆井資料研究揭示，亞格列木組砂體主要分布在雅克拉斷凸南北兩側(cè)、研究區(qū)的南部和東南部(圖4)。

在雅克拉斷凸北側(cè)，僅在斷凸中部發(fā)育2個小型朵體。砂體厚度與斷凸南側(cè)的朵體相比則比較小，最厚的部分如Yang1井也僅28.4 m。兩朵體的展布分別為西南—東北向及東南—西北向，主要位于庫東三維工區(qū)及亞肯北三維工區(qū)。

在雅克拉斷凸南側(cè)，均勻分布著6個小型朵體，具有近源、砂體厚度大、含砂率高、延伸較短的特點。斷凸南側(cè)西部朵體的軸向為西北—東南向，中部朵體的軸向近南北向，東部朵體的軸向為東北—西南向。在砂體厚度上，由斷凸邊緣順軸向減小，變化范圍從50 m以上的厚砂到小于10 m的薄砂體。根據(jù)砂體展布特征來看，斷凸兩側(cè)的砂體可能主要來自于雅克拉斷凸本身，主要發(fā)育扇三角洲相沉積。

研究區(qū)塔河的南部托甫臺砂體，具有分布范圍廣泛、砂體厚度大、含砂率高、延伸遠(yuǎn)的特點。砂體主干為南北走向的、蜿蜒伸展的細(xì)長兩支，向北至塔河的艾丁地區(qū)又延伸出諸多分支。在砂體厚度的分布上，南部托甫臺地區(qū)的厚度較大，含砂率高，最大厚度近60 m，如TP38井厚達(dá)63 m，TP41井厚達(dá)61.3 m。北部艾丁地區(qū)，砂體主干的厚度相較于托甫臺地區(qū)較小，如AD7井厚度為42.4 m，T738井厚度為52.4 m?？傮w上，托甫臺砂體主要為辮狀河三角洲展布區(qū)，砂體物源主要來自于托甫臺以南地區(qū)。

研究區(qū)塔河的東南部阿克亞蘇砂體，具有分布范圍廣泛、砂體厚度較大、延伸遠(yuǎn)的特點。砂體的軸向為東南—西北向，西側(cè)與托甫臺砂體的東側(cè)相接，北側(cè)與雅克拉斷凸南側(cè)的朵體相接。砂體的展布上同托甫臺砂體相似，可分為3個主干分支，所不同的是主干分支分布范圍較大，這使得砂體展布的范圍加大，順軸向并無太多細(xì)小分支。在主干分支上，即砂體最厚的部分，厚約50～60 m。在主干分支的外側(cè)，砂體厚度相應(yīng)減小，如YQ15井厚度為45.9 m，S40井厚度為38.2 m。砂體外圍的AT1井厚度為20.8 m。根據(jù)砂體如上的展布可推測，東南部的阿克亞蘇砂體物源可能來自阿克亞蘇—吉拉克以南地區(qū)，主要發(fā)育辮狀河三角洲相沉積。

總之，亞格列木組沉積期，天山南地區(qū)的雅克拉斷凸南北兩側(cè)存在一系列物源,以北東、西南向物源最為顯著；短距離輸送，砂體朵葉狀分布，發(fā)育近岸的扇三角洲相沉積體系。塔河地區(qū)存在南向和東南向物源；遠(yuǎn)距離輸送，砂體主體為蜿蜒的線狀分布，發(fā)育遠(yuǎn)源的辮狀河三角洲相沉積體系(圖4)。

圖4 塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期砂巖厚度及源匯體系匹配

3.3 源匯特征及受控因素分析

3.3.1 三大源區(qū)多點源輸入

由沉積體系展布分析可知(圖4)，塔河—天山南地區(qū)在亞格列木組沉積期主要發(fā)育北部、南部和東部三大物源區(qū)[8-9]，其中北部源區(qū)點主要是雅克拉斷凸一系列物源，東部源區(qū)點物源入口主要有吉拉克(南、北)物源，南部點物源入口主要有托甫臺和阿克亞蘇物源，東北部點物源入口主要有亞肯物源和于奇物源。

3.3.2 兩大物源匯聚中心

物源、砂體展布和沉積體系展布綜合分析揭示，以雅克拉斷凸為界，南北向分割出塔河和庫車兩大物源匯聚中心，并控制了該兩大匯聚中心區(qū)沉積充填的厚度、分布范圍，而且還控制了砂分散體系的展布。其中，塔河匯聚中心可劃分出四大沉積分帶：①雅克拉斷凸東北軸端高隆帶，為大型扇三角洲和辮狀河三角洲輸入及發(fā)育帶；②雅克拉斷凸隆起及南部邊緣帶，為灘壩砂和濱湖發(fā)育區(qū)；③塔河腹部濱湖—淺湖—砂壩發(fā)育帶；④東緣和南緣緩坡帶，為大型辮狀河三角洲發(fā)育帶。庫車匯聚中心既有來自雅克拉斷凸的短物源，同時從野外剖面也揭示有：①天山南緣沖斷陡坡帶，發(fā)育扇三角洲體系；②庫車前淵濱淺湖帶；③雅克拉斷凸北部邊緣帶，為灘壩砂和濱湖發(fā)育區(qū)。

3.3.3 六大砂分散體系對塔河腹部探區(qū)的影響

影響塔河腹部主要有六大砂分散體系(圖4,5)，其中最為主要的是雅克拉斷凸帶短物源區(qū)，形成了多個點狀小的扇三角洲沉積群；其他5個砂分散體系分別對應(yīng)亞肯物源、于奇物源、吉拉克物源、阿克亞蘇物源及托普臺物源供源，形成了圍繞塔河匯聚中心的辮狀河三角洲群，其中，由東—東南—南部三角洲向湖盆延伸范圍逐漸增大，且南部表現(xiàn)為遠(yuǎn)源的高建設(shè)性(或進積型) 辮狀河三角洲體系。

3.3.4 雅克拉斷凸對亞格列木期源匯體系的控制作用

古地貌與沉積物輸送系統(tǒng)具有很好的匹配關(guān)系[10]。對依據(jù)地層厚度編制的古地貌圖的分析表明(圖5)，雅克拉斷凸呈北東東向展布的條帶狀隆起，具有明顯的分段性，呈現(xiàn)出東、西2個次高凸，東邊明顯高于西邊，中間地勢較低，其中西邊又包括2個次級凸起[11-12]。這種古地貌格局很好地印證了物源輸送路徑，西邊2個次凸起向南、南東提供物源，在新和三維區(qū)發(fā)現(xiàn)了一條南北向的古河道也印證了這一時期的物源供應(yīng)體系；東部凸起向南、北兩側(cè)提供物源。

亞格列木組在北部圍繞雅克拉斷凸為濱淺湖背景下廣泛發(fā)育的近源扇三角沉積(圖4,5)，該時期的物源供給體系明顯受古地貌的控制。首先從區(qū)域上來看，研究區(qū)北部圍繞雅克拉斷凸主要是一些近源沉積，而南部則主要是緩斜坡背景下水體較淺的長物源辮狀三角洲沉積，辮狀河道長距離由南向北進入研究區(qū)腹部；另一方面，針對雅克拉斷凸而言，其物源供給體系在南北和東西方向上均存在著差異。就其南北方向而言，斷凸北側(cè)水體較深，抑制了物源的供給，發(fā)育的扇三角洲相對于南側(cè)而言規(guī)模較小。在斷凸東西方向上，東側(cè)斷凸表現(xiàn)窄而陡的地貌特征，因此沉積的主要是近源的、成熟度較低的快速扇三角洲沉積；而西側(cè)斷凸則比較寬緩，雖同樣是近源沉積，但其沉積巖性較細(xì)，成熟度相對較高。

圖5 塔里木盆地塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期古地貌與沉積體系展布

4 結(jié)論

(1)塔河—天山南地區(qū)早白堊世亞格列木期，以雅克拉斷凸為界，形成了南北2個凹陷區(qū)；地貌格局形成了北部、南部和東部三大物源區(qū)，庫車和塔河兩大物源匯聚區(qū)，源匯體系形成了多點匯聚的特點。

(2)源匯特征控制了砂體及沉積體系的空間展布，形成了塔河腹部六大砂分散體系，并形成了對應(yīng)的沉積體系分布區(qū)，其明顯受控于雅克拉斷凸。

(3)綜合源匯分析，進一步明確了早白堊世亞格列木期，塔河—天山南地區(qū)沉積古地理格局的特征，并為砂巖儲層的預(yù)測提供了重要的依據(jù)。

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(編輯 徐文明)

Source-to-sink system during Yageliemu period of Early Cretaceous in Tahe and southern Tianshan areas

Su Juan1, Kang Rendong1, Xing Fengcun2, Liu Xiaofeng3

(1.ResearchInstituteofSINOPECNorthwestCompany,Urumqi,Xinjiang830011,China;2.InstituteofSedimentaryGeology,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China; 3.KeyLaboratoryofTectonicsandPetroleumResourcesofMinistryofEducation，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074，China)

Based on drilling, seismic and outcrop data, the source-to-sink system and the configuration of sedimentary systems in the Tahe and southern Tianshan areas during the Yageliemu period of the Early Cretaceous were studied. Bounded with the Yakela fault arch and characterized by significant north and south zonality in landform structure, the Cretaceous was thin on the top and thick on the flanks, and was partially missing on the top of the uplift. The source-to-sink system was obviously controlled by landform, developing 3 source areas (northern, southern and eastern) and 2 sink centers (Tahe and Kuqa). Surrounding the Tahe sink center, the fan delta group with the Yakela fault arch short source developed, and the braided delta group with the Yaken, Yuqi, Jilake, Akeyasu and Tuoputai sources developed. The Yakela fault arch played a significant role in sedimentary system distribution.

sedimentary system; source-to-sink system; Yageliemu Formation; Upper Cretaceous; Tahe and southern Tianshan areas; Tarim Basin

1001-6112(2014)02-0182-06

10.11781/sysydz201402182

2013-03-08；

2014-01-08。

蘇娟(1981—)，女，工程師，從事石油地質(zhì)勘探研究。E-mail: suj.xbsj@sinopec.com。

國家科技重大專項(2011ZX05002-003)資助。

TE121.3

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