塔北南坡志留系柯坪塔格組沉積體系分析

劉朋遠(yuǎn)，孫佳珺

（中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （北京）海洋學(xué)院，北京100083）

志留系海相碎屑巖是塔里木盆地的重點(diǎn)勘探層系，從20世紀(jì)90年代起，受到的重視程度越來(lái)越高［1－3］。柯坪塔格組是志留系的重點(diǎn)勘探層位之一，在塔北、塔中地區(qū)均見(jiàn)良好的油氣顯示，并在塔北南坡南端順9井獲低產(chǎn)油流［4－5］，可見(jiàn)，塔北南坡志留系柯坪塔格組具有形成油氣藏的巨大潛力。塔北南坡位于塔里木盆地塔北隆起及北部拗陷區(qū)，橫跨哈拉哈塘凹陷、輪南低凸起、草湖凹陷、滿加爾凹陷4個(gè)二級(jí)單元，面積約2．2×104km2（圖1）?？缕核窠M沉積時(shí)期塔北南坡遭受大規(guī)模海侵，形成了物性較好的優(yōu)質(zhì)砂巖儲(chǔ)集體［6－10］。一些學(xué)者針對(duì)塔里木盆地柯坪塔格組進(jìn)行了研究，但對(duì)塔北南坡柯坪塔格組沉積體系的研究比較薄弱，研究成果鮮見(jiàn)報(bào)道。而通過(guò)對(duì)柯坪塔格組沉積體系的研究可以深化對(duì)塔北南坡志留系生儲(chǔ)蓋組合的認(rèn)識(shí)，為油氣藏的預(yù)測(cè)提供基礎(chǔ)支撐，對(duì)進(jìn)一步的油氣勘探具有重要意義。

1 沉積體系類型及特征

柯坪塔格組自下而上可分為柯下段和柯上段，柯下段為一套海侵過(guò)程中形成的碎屑濱岸－淺海沉積，發(fā)育后濱、前濱、臨濱和淺海沉積，柯下段底部地層前濱相帶砂巖儲(chǔ)層占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，底部砂巖之上覆蓋了廣泛分布的厚層淺海相泥巖；柯上段主要發(fā)育碎屑濱岸沉積，粗碎屑物質(zhì)居多，以前濱及臨濱相帶為主（圖2）。

圖1 研究區(qū)位置圖

圖2 柯坪塔格組垂向地層及沉積序列圖（躍南2井）

1．1 淺海

淺海位于平均浪基面之下，為相對(duì)低能的沉積環(huán)境，巖石類型主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等細(xì)粒沉積，偶見(jiàn)細(xì)砂巖，只有當(dāng)受到風(fēng)暴浪和潮流影響時(shí)會(huì)沉積粗粒物質(zhì)。塔北南坡柯坪塔格組發(fā)育的淺海主要為泥質(zhì)淺海，沉積物粒度細(xì)，以深灰色、灰黑色泥巖為主，夾薄層粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，主要為水平層理，偶見(jiàn)生物擾動(dòng)（圖3（a））。

1．2 臨濱

臨濱位于平均低潮線與平均浪基面之間，是波浪作用由強(qiáng)變?nèi)醯牡貛А？拷嘶娴南屡R濱受波浪影響較弱，以砂泥巖互層為特征。而靠近平均低潮線的上臨濱受波浪影響較強(qiáng)，沉積物粒度較粗，以中、細(xì)砂巖為主，砂巖內(nèi)常含泥質(zhì)，交錯(cuò)層理發(fā)育，以波紋交錯(cuò)層理最為常見(jiàn)（圖3（b））。

1．3 前濱

前濱位于平均高潮線與平均低潮線之間，是濱岸環(huán)境波浪作用最強(qiáng)烈的地帶。前濱以砂巖極其發(fā)育為特征，粒度可從細(xì)砂巖至礫巖不等，可夾薄層泥質(zhì)巖。塔北南坡柯坪塔格組前濱砂巖主要為細(xì)砂巖、中砂巖及粗砂巖，砂巖中以發(fā)育低角度交錯(cuò)層理為典型特征（圖3（c））。前濱砂巖通常是碎屑濱岸沉積中最優(yōu)質(zhì)的儲(chǔ)層。

1．4 后濱

后濱位于特大高潮線與平均高潮線之間，一般只有在特大高潮時(shí)受到風(fēng)暴擾動(dòng)時(shí)才可沉積粗粒物質(zhì)。一般情況下，后濱沉積物以粉砂巖與泥巖等細(xì)粒沉積互層為主，多發(fā)育緩波紋層理（圖3（d）），與臨濱沉積不同之處在于，后濱處于間歇性暴露環(huán)境，可見(jiàn)氧化色調(diào)的泥巖。

圖3 塔北南坡柯坪塔格組沉積相類型及巖芯特征

2 沉積體系平面展布規(guī)律

塔北南坡柯坪塔格組下段沉積范圍向北覆蓋了熱普1至哈6一帶；向西覆蓋了英買31至英買1一帶；向西南覆蓋了阿滿1至滿西2一帶?？傮w上由東向西依次發(fā)育淺海、臨濱、前濱和后濱沉積。覺(jué)馬3－塞克2－草1一線以東發(fā)育泥質(zhì)淺海沉積，沉積物主要為泥質(zhì)巖，反應(yīng)了能量較低的沉積環(huán)境。覺(jué)馬3－塞克2－草1一線以西發(fā)育臨濱相，臨濱相呈不規(guī)則條帶狀分布，中部沉積范圍較大，向北東和南西方向沉積范圍逐漸減小。臨濱相向西演變?yōu)榍盀I相，前濱相沉積范圍遠(yuǎn)大于臨濱相，在北東及東南方向呈細(xì)長(zhǎng)彎曲條帶狀延伸，延伸距離較遠(yuǎn)，在中部呈不規(guī)則狀。后濱相沉積展布明顯受地層尖滅線控制，后濱相在西部沉積范圍最大，在北部呈不規(guī)則條帶狀延伸，與前濱相之間以滿西1至伊敏4一線；熱普6至熱普2一線；哈得20至羊屋4一線及吉南3至肖塘1一線為界。此外，塔北南坡東南角也發(fā)育后濱相（圖4）。前濱是最有利儲(chǔ)層相帶，砂巖呈中間厚，向四周逐漸減薄的分布特征，在依合2附近砂巖厚度最大，超過(guò)80m，其次為哈得8、哈得7一帶，砂巖厚度在50m以上，再次為熱普8至躍南1一帶，砂巖厚度在40m以上，砂巖向西北逐漸尖滅于熱普6一帶，向北逐漸尖滅于羊屋1附近，向東北逐漸尖滅于波斯1至草湖6一帶，向西南逐漸尖滅于滿西1一帶，向南逐漸尖滅于滿參1附近。

柯上段時(shí)期，全區(qū)主要發(fā)育碎屑濱岸沉積體系，滿加爾凹陷附近臨濱相向東擴(kuò)張，向南沉積范圍略有減?。磺盀I沉積范圍明顯擴(kuò)大，向東南和西北延伸，延伸距離較長(zhǎng)。阿瓦提凹陷水體深度明顯加深，由后濱相演變?yōu)榕R濱沉積環(huán)境，向南逐漸演化為前濱相，前濱沉積在西側(cè)表現(xiàn)為長(zhǎng)條狀，向東沉積范圍逐漸擴(kuò)大，由長(zhǎng)條狀演變?yōu)椴灰?guī)則扇狀，以滿西1－伊敏4－躍南1一線為界。后濱沉積分布十分局限，在阿瓦提凹陷南緣呈不規(guī)則條狀向東延伸，以滿西1－順1一線為界；在研究區(qū)北側(cè)小范圍發(fā)育，以哈5－哈13－哈6一線為界；此外，在研究區(qū)東北角也有小范圍后濱相發(fā)育（圖5）。相比于柯下段，柯坪塔格組上段大部分地區(qū)砂體厚度約在200～300m之間，在英買3至英買31一帶及熱普5至熱普1一帶，砂體厚度最大，超過(guò)300m，向北尖滅于鄉(xiāng)3附近，向西北尖滅于英買1附近，向東北尖滅于輪南60至吉拉104一帶，砂巖向這幾個(gè)方向尖滅速度均很快。

圖4 柯坪塔格組柯下段沉積體系平面展布規(guī)律圖

圖5 柯坪塔格組柯上段沉積體系平面展布規(guī)律圖

3 結(jié) 論

塔北南坡志留系柯坪塔格組沉積時(shí)期，沉積了一套海侵背景下發(fā)育的碎屑濱岸－淺海沉積體系。碎屑濱岸體系發(fā)育后濱、前濱、臨濱三個(gè)亞相。臨濱亞相以砂泥巖不等厚互層為主，上臨濱砂巖所占比例較高，下臨濱泥巖含量增多。前濱亞相以中、粗砂巖為主，泥巖發(fā)育較少，能量最強(qiáng)。后濱亞相沉積特征為粉砂巖與泥巖互層，可見(jiàn)紫紅色泥巖，反映當(dāng)時(shí)處于間歇性暴露的沉積環(huán)境。淺海以泥巖為主，多見(jiàn)水平層理，反映了低能的沉積環(huán)境。

柯坪塔格組下段自西向東依次發(fā)育后濱、前濱、臨濱和淺海沉積，柯下段底部地層前濱相帶砂巖儲(chǔ)層占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，底部砂巖之上覆蓋了廣泛分布的厚層淺海相泥巖；柯上段主要發(fā)育碎屑濱岸沉積，以前濱和臨濱沉積為主，后濱沉積發(fā)育較為局限，前濱相帶砂巖儲(chǔ)層主要分布于北側(cè)－中部－東南部。

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