塔里木盆地志留系柯坪塔格組沉積相特征

郝雷，傅恒，錢程，姜歡，高雁飛，譚荃

（成都理工大學油氣地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點實驗室，四川成都610059）

塔里木盆地志留系柯坪塔格組沉積相特征

郝雷，傅恒，錢程，姜歡，高雁飛，譚荃

（成都理工大學油氣地質(zhì)與開發(fā)工程國家重點實驗室，四川成都610059）

為了明確塔里木盆地志留系柯坪塔格組的沉積特征，通過對巖芯、鉆井、測井和地震資料的分析，結(jié)合粒度分析手段，對柯坪塔格組上、中、下三段進行了沉積相識別與劃分，在該層段識別出扇三角洲、有障壁濱海以及淺海3種沉積相，劃分出三角洲平原、三角洲前緣、潮坪、陸棚4種沉積亞相及9種沉積微相。利用地震屬性信息并結(jié)合砂地比，分析了柯坪塔格組各段沉積相平面展布特征，對今后的勘探開發(fā)提供一定的參考依據(jù)。

志留系；柯坪塔格組；地震相；沉積相；平面展布

在震旦至三疊紀所發(fā)育的穩(wěn)定克拉通基礎(chǔ)之上，塔里木盆地經(jīng)過了多期的構(gòu)造運動，最終形成現(xiàn)今的含油氣盆地［1］，震旦紀以來，直到第四紀，塔里木盆地發(fā)育了厚度巨大的從海相、海陸過渡相到陸相的沉積體系，形成了一個完整的海侵-海退的沉積旋回［2］。多年來，眾多研究人員對塔里木志留系沉積相提出了多種不同的劃分方案，其中濱岸、潮坪沉積體系、潮坪沉積體系和障壁濱海-淺海沉積體系［3-5］等為幾種較為主流的觀點。本文在充分吸收現(xiàn)有資料的基礎(chǔ)上，通過巖芯、測井、鉆井、地震資料，結(jié)合單井砂地比，在柯坪塔格組識別出扇三角洲、有障壁濱海、淺海3種沉積相，編制了各段平面展布，以期為塔里木盆地柯坪塔格組今后的油氣勘探提供一定的地質(zhì)依據(jù)。

1　柯坪塔格組巖性特征

塔里木盆地柯坪塔格組分粗-細-粗三段，與上覆的塔埃爾塔格組整合接觸，為灰綠色巖層與紫紅色碎屑巖的分界，與下伏奧陶系上統(tǒng)桑塔木組濁積碎屑-碳酸鹽巖呈平行不整合接觸，沉積間斷約5 Ma。

柯坪塔格組下段主要為深灰、灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，見薄層粉砂質(zhì)泥巖，含有少量腕足、腹足及雙殼類化石，脈狀及透鏡狀潮汐層理發(fā)育?？缕核窠M中段為灰泥巖段，為灰綠、深灰色厚層至塊狀泥巖夾薄層粉砂巖，含筆石、腕足、角石、雙殼及介形類等化石。柯坪塔格組上段廣泛分布為灰綠、暗紫色中至細粒砂巖夾薄層灰綠、深灰色泥巖、砂巖、粉砂巖與泥巖互層，砂巖多為瀝青侵染，為瀝青砂巖。

2　沉積相類型及其特征

在23口鉆井巖芯觀察、薄片鑒定及粒度分析等資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合鉆井沉積相、測井相及地震相分析，筆者在柯坪塔格組識別出扇三角洲、有障壁濱海及淺海陸棚3個沉積體系。

2.1扇三角洲

扇三角洲通常大部分位于水下，形成于靜水體與活動扇分界面附近，并由沖積扇為其提供物源［6］。柯坪塔格組扇三角洲主要發(fā)育在塔中東南部和孔雀河斜坡等地，巖性主要為礫巖、含礫砂巖、細砂巖和粉砂巖，剖面上見明顯較高角度前積?？杉毞殖錾热侵奁皆蜕热侵耷熬墐蓚€亞相（見圖1）。

圖1　塔里木盆地志留系柯坪塔格組扇三角洲特征Fig.1 The delta characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

2.1.1扇三角洲平原扇三角洲的未入湖之前為扇三角洲平原，發(fā)育在塔中東南部柯坪塔格組上段，其主體為分流河道，由礫巖、含礫砂巖及砂巖組成，縱向上多層礫巖、砂巖互相疊置形成巨厚的砂體，砂體單層厚度也較大，在塔中34井單層一般厚11.5 m～15.5 m，反映了近物源高能的沉積特征，GR曲線變化幅度較大，為齒化箱形或漏斗狀。

2.1.2三角洲前緣扇三角洲的水下部分為扇三角洲前緣，塔中東南部柯坪塔格組上段可見其發(fā)育，可識別出水下分流河道、水下分流河道間及席狀砂3個微相：（1）扇三角洲平原分流河道在水下的延伸部分為水下分流河道，主要巖性有灰色細-粉砂巖，具有多個正旋回序列疊置的垂向特征，這往往是由多期河道充填物疊加而成。GR曲線為中值鋸齒狀；（2）水下分流河道之間的泥質(zhì)沉積稱之為水下分流河道間，主要發(fā)育灰色泥巖，垂向上與水下分流河道砂形成泥少砂多的不等厚互層，GR曲線為中一高值；（3）席狀砂為扇三角洲前緣向海一端的席狀砂體，砂體粒度小，厚度不超過5 m，GR曲線為中一低值。

2.2有障壁濱海

志留紀塔里木盆地的構(gòu)造高部位為沙雅隆起，它提供了良好的障壁條件，使得有障壁濱海發(fā)育于沙雅隆起南斜坡及塔中隆起北斜坡，柯坪塔格組下段、上段均可見其發(fā)育，可細分出中潮坪（混合坪）、低潮坪（砂坪）及潮道等微相。

圖2　塔里木盆地志留系柯坪塔格組中潮坪（混合坪）特征Fig.2 The middle tide flat characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

2.2.1中潮坪（混合坪）平均低潮面至平均高潮面之間的部分稱為中潮坪，它是潮坪的重要組成部分，其沉積能量中等，砂質(zhì)和泥質(zhì)互層發(fā)育，故又稱混合坪，柯坪塔格組下段為其主要發(fā)育層段之一。主要發(fā)育深灰-灰綠色中-厚層狀粉砂巖、細砂巖及泥頁巖沉積，厚度不等互層發(fā)育。常見潮汐層理，包括透鏡狀層理和脈狀層理，可見平行層理、交錯層理、沙紋層理、底沖刷、平行層理、同生變形構(gòu)造和波痕等沉積構(gòu)造。常見的海相底棲生物有腕足、瓣鰓和角石等，生物活動遺跡可見生物擾動和蟲跡等?？缕核窠M中潮坪的粒度概率曲線總結(jié)為兩段式，包括跳躍總體和懸浮總體，以跳躍總體為主，斜率較低，反映出分選較差的特征；懸浮總體也占有一定比例，兩者的結(jié)合點具突變特征。GR曲線呈鋸齒狀，中-高值，波動大，SP曲線表現(xiàn)出中-高值得齒狀特征（見圖2），與上覆陸棚泥沉積直線型的自然電位具明顯的差異，在電阻率曲線上，中潮坪具有鋸齒狀的特征。

2.2.2低潮坪（砂坪）浪基面至平均低潮面之間的部分稱為低潮坪，水動力以潮汐作用為主，能量較高，以發(fā)育砂質(zhì)沉積為主，又稱砂坪，在柯坪塔格組上段可見發(fā)育。主要巖性為細-中粒巖屑砂巖，可見斜層理、平行層理、蟲孔和波痕等沉積構(gòu)造發(fā)育。其粒度概率曲線分為兩段，以跳躍總體為主，懸浮總體不多，說明柯坪塔格組在沉積時位于平均高潮線之下水動力較強的環(huán)境，其沉積物在被搬運的時候處于半懸浮的狀態(tài)。GR曲線表現(xiàn)出中-低值得齒化箱形的特征與上覆的中潮坪和下伏的陸棚泥沉積在曲線上具有一個突變的結(jié)合點，電阻率曲線呈鋸齒狀，波動較大（見圖3）。

2.2.3潮道發(fā)育于潮坪內(nèi)部的潮汐通道通常被稱為潮道，低潮坪至中潮坪之間的區(qū)帶是其主要發(fā)育藏所，水動力能量很強，發(fā)育在柯坪塔格組上、下段。主要巖性為細-中粒砂巖、中-粗粒巖屑砂巖和礫巖。單層砂巖的厚度不大，礫石主要由泥礫或砂巖礫組成，偶見灰?guī)r礫。具有底沖刷面構(gòu)造，且可見滯留泥礫。粒度概率曲線具有三段式的特征，以斜率中等的跳躍總體，斜率較低的牽引總體所占比例較大，斜率高的懸浮總體所占比例較低，三者的結(jié)合點具有突變的特征。

2.3淺海

淺海指正常浪基面之下到水深200 m左右的地勢較平的淺水海域。主要分布在大陸架區(qū)域，也稱陸架沉積，發(fā)育陸棚泥質(zhì)沉積。淺海陸棚可分為內(nèi)陸棚和外陸棚，內(nèi)陸棚又稱陸表海，它是延伸到大陸內(nèi)的寬淺海，面積可達上千平方千米，周圍被陸地環(huán)繞。外陸棚又稱陸緣海，分布與大陸邊緣，向海延伸到大陸坡折處。塔里木盆地內(nèi)部志留系的淺海陸棚相主要為內(nèi)陸棚，塔北沙雅隆起北緣（南天山洋南緣）可見外陸棚發(fā)育。

柯坪塔格組中段具有內(nèi)陸棚沉積，其沉積相主要為陸棚泥微相。巖性以灰到深灰色厚層到塊狀的泥巖為主，夾有薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖，生物化石以代表較深水環(huán)境的碳屑、小型腕足、小型角石及筆石為主。其GR曲線呈齒化箱形，中-高值，SP曲線以正異常的箱形為特征，井徑曲線具齒化箱形，上下分界面曲線特征明顯。

圖3　塔里木盆地志留系柯坪塔格組低潮坪（砂坪）沉積相特征Fig.3 The low tide flat characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

3　坪塔格組地震相及沉積相平面展布特征

塔里木盆地志留紀各階段多期構(gòu)造運動及相對海平面的變化控制著志留系的沉積演化。在加里東中期運動的作用下，塔里木陸塊的北部和中部先后形成了兩個隆起，其間為滿加爾凹陷和阿瓦提凹陷，該隆坳相間的沉積格局主導了塔里木盆地志留紀沉積相的展布。

圖4　塔里木盆地志留系柯坪塔格組典型地震相特征Fig.4 The seismic facies characters Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

3.1柯坪塔格組地震相識別

在塔中隆起北部斜坡和塔北隆起南部斜坡，柯坪塔格組的地震相為雜亂反射構(gòu)型，沿斜坡呈現(xiàn)出帶狀分布的特征，為低潮坪（砂坪）-中潮坪（混合坪）沉積的響應(yīng)特征。其間沉積水深相對較大，發(fā)育代表低能環(huán)境的內(nèi)陸棚泥質(zhì)沉積，其地震相特征主要表現(xiàn)為平行-亞平行、中-強振幅、中-低連續(xù)、低頻。在塔北-順托果勒-塔中地區(qū)柯坪塔格組發(fā)育一套內(nèi)陸棚沉積，其地震相特征表現(xiàn)為亞平行、中-弱振幅、高-中連續(xù)、低頻的特征（見圖4A、B）。另外，阿瓦提斷陷和滿加爾坳陷在柯坪塔格組沉積時期也發(fā)育內(nèi)陸棚沉積泥質(zhì)沉積，但其地震相特征有所不同，為面狀分布的雜亂反射構(gòu)型（見圖4C、D）。

3.2柯坪塔格組沉積相平面展布

柯坪塔格組沉積期，塔里木盆地及其周緣所受構(gòu)造運動的影響減?。?］，基底的沉降幅度降低，相對海平面變化小，古水深相對較淺，盆內(nèi)廣泛接受沉積。以塔北古隆起為障壁，由塔西南-塔中和塔北提供物源，在盆地內(nèi)形成一套有障壁濱海-淺海（內(nèi)）陸棚沉積。

柯坪塔格組下段，沉積水體較淺，以發(fā)育潮坪為特征，在塔中隆起北部斜坡和塔北隆起南部斜坡地帶發(fā)育潮間混合坪和潮下砂坪沉積，呈帶狀展布，其間為砂地比很低的內(nèi)陸棚泥質(zhì)沉積，在孔雀河斜坡地區(qū)發(fā)育扇三角洲砂礫沉積（見圖5A）。

圖5　塔里木盆地志留系柯坪塔格組平面相展布特征Fig.5 The sedimentary facies plane distribution of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

柯坪塔格組中段沉積時期，盆地受到來自南天山洋的大規(guī)模海侵，沉積水深加大，整個盆地內(nèi)發(fā)育內(nèi)陸棚。

柯坪塔格組上段沉積期，相對海平面再次下降，出現(xiàn)以潮坪為主的特征，砂坪沉積較廣泛地分布于塔北隆起南部斜坡和塔中隆起北部斜坡，砂地比較高，并于沙雅北部和麥蓋提發(fā)育混合坪-泥坪沉積，孔雀河斜坡和塔中34井附近發(fā)現(xiàn)了扇三角洲相的砂礫質(zhì)沉積，泥質(zhì)沉積范圍縮小，分布于阿瓦提-順托果勒-滿加爾一帶（見圖5B）。

4　結(jié)論

（1）柯坪塔格組可識別出三種沉積相類型，即扇三角洲、有障壁濱海和淺海，其中以潮坪和淺海陸棚為主，進一步可識別出中潮坪（混合坪）、低潮坪（砂坪）、潮道和淺海陸棚泥等沉積微相。

（2）柯坪塔格組下段沉積期，水體較淺，塔里木盆地以混合坪沉積為特征；柯坪塔格組中段沉積為最大海泛期的產(chǎn)物，為一套淺海陸棚的泥質(zhì)沉積；柯坪塔格組上段，海平面下降，泥質(zhì)沉積范圍縮小，砂坪沉積廣泛發(fā)育。

（3）在柯坪塔格組上段及下段發(fā)育的扇三角洲砂礫巖及潮坪砂坪沉積為良好的儲集體，與其上的柯坪塔格組中段及塔埃爾塔格組泥巖構(gòu)成了良好的儲蓋組合，巴麥、塔中北坡及沙雅隆起南坡志留系柯坪塔格組具有較好的勘探前景。

［1］楊克繩.塔里木盆地的構(gòu)造演化［J］.海洋地質(zhì)動態(tài)，2005，21（2）:25-29.

［2］顧家裕.塔里木盆地沉積層序特征及其演化［M］.北京:石油工業(yè)出版社，1996.

［3］朱筱敏，王貴文，謝慶賓.塔里木盆地志留系沉積體系及分布特征［J］.石油大學學報（自然科學版），2002，26（3）:5-12.

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Depositional features of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

HAO Lei，F(xiàn)U Heng，QIAN Cheng，JIANG Huan，GAO Yanfei，TAN Quan
（State Key Lab of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

In order to clarify the depositional characteristics of Kepingtage formation of Silurian in Tarim Basin，by analyzing the core，drilling，logging and seismic data，combined with the method of grain size analysis，Kepingtage formation is divided into 3 sedimentary facies，which are the delta plain，delta front，tidal flat and continental shelf，and 9 sedimentary microfacies are identified.Based on the seismic information and the thickness ratio of sandstone to formation，the plane distribution of the sedimentary facies of Kepingtage formation is drawn，providing a basis for further exploration.

Silurian；Kepingtage formation；seismic facies；sedimentary facies；plane distribution

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.021

TE121.3

A

1673-5285（2015）04-0074-05

2015－02-02

中國石化西北分公司勘探開發(fā)研究院協(xié)助項目，項目編號：KY2001-S-022；“塔里木盆地志留系地層對比與沉積特征”部分成果聯(lián)合資助。

郝雷，男（1989-），四川達州人，2013級成都理工大學在讀碩士研究生，研究方向為含油氣盆地地震地層學與層序地層學，郵箱：359829637@qq.com。