準噶爾盆地西北緣車排子地區(qū)侏羅系八道灣組物源分析

譚　劍

（新疆準東采油廠井下技術作業(yè)公司生產(chǎn)運行辦，新疆準東831511）

準噶爾盆地西北緣車排子地區(qū)侏羅系八道灣組物源分析

譚劍*

（新疆準東采油廠井下技術作業(yè)公司生產(chǎn)運行辦，新疆準東831511）

在前人研究基礎之上，利用重礦物含量、砂巖厚度、砂巖碎屑成分、沉積期古地貌等方面的特征對研究區(qū)侏羅系八道灣組物源進行了分析，判斷出主要發(fā)育西北方向扎伊爾山和西南方向伊林黑比爾根山2個物源體系。結(jié)合巖石學特征、粒度分析、測井相等資料分析出準噶爾盆地西北緣車排子地區(qū)發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲、沼澤湖泊，3種沉積相類型及其展布規(guī)律，為后續(xù)的滾動勘探開發(fā)提供了地質(zhì)依據(jù)。

侏羅系；八道灣組；物源；沉積相展布

1　區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于準噶爾盆地西北緣南段，包括車排子凸起、紅車斷裂帶、中拐凸起一部分及沙灣凹陷西斜坡等構(gòu)造單元（圖1）。

圖1　區(qū)域地質(zhì)概況

侏羅系是準噶爾盆地5套主力生烴層系之一，在車排子地區(qū)，構(gòu)造復雜，基本為東南傾單斜，靠近紅車斷裂帶，經(jīng)過多年勘探研究證實，該斷裂帶是盆地西部緣最重要的油氣富集帶之一。研究沉積相與沉積環(huán)境，從而分析沉積相類型，物源方向，恢復古地貌對于油氣藏的形成與分布有重要戰(zhàn)略意義。

2　物源分析

物源分析主要任務是確定物源類型和特征，包括源區(qū)母巖組合和物源方向兩大內(nèi)容。本文對重礦物組合、砂體厚度和砂體的巖石學特征進行了研究，同時結(jié)合地層厚度、砂地比等圖件來分析主物源方向，編制了砂層厚度直方圖、物源山脈，指出了各期的主要物源體系。同時根據(jù)砂地比進一步推測古地貌。

2.1重礦物分析法確定物源方向

隨著沉積物搬運距離加大，不穩(wěn)定重礦物的含量會越來越低，而穩(wěn)定重礦物的含量則會越來越高，據(jù)此可以推測沉積物的搬運距離和搬運方向從而推斷出物源方向本工區(qū)主要采用ZTR指數(shù)判斷物源方向（圖2）。

物源分析主要任務是確定物源類型和特征，包括源區(qū)母巖組合和物源方向2大內(nèi)容，本次工作對重礦物組合、穩(wěn)定系數(shù)和砂體的巖石學特征進行了研究，同時結(jié)合地層厚度、砂巖厚度等圖件來分析主物源方向，編制了各組重礦物穩(wěn)定系數(shù)等值線圖及重礦物組合直方圖。碎屑巖中的重礦物種屬很多，大多由母巖風化遺留的繼承礦物，少部分還是特定地質(zhì)條件（沉積、成巖）下形成的自生礦物。在部分自身礦物中，其含量比例非常高。因此，研究碎屑巖中重礦物對于分析物源方向、物源母巖性質(zhì)以及判斷沉積成巖環(huán)境有重要意義。

車排子地區(qū)侏羅系碎屑巖中出現(xiàn)的重礦物按成因重礦物可分為陸源重礦物和自生重礦物2大類。陸源重礦物按其在風化、搬運過程中的穩(wěn)定程度分為穩(wěn)定重礦物和不穩(wěn)定重礦物。其中穩(wěn)定重礦物有：鋯石、電氣石、金紅石、白鈦礦、石榴石、褐鐵礦，其次為榍石、尖晶石、十字石、板鈦礦、銳鈦礦等；不穩(wěn)定重礦物主要有鈦鐵礦、黃鐵礦其次為黑云母、普通角閃石、普通輝石等。根據(jù)穩(wěn)定系數(shù)（穩(wěn)定重礦物與不穩(wěn)定重礦物比值，在本工區(qū)內(nèi)采用重礦物在組分中的百分含量）、重礦物組合可較好地分析判斷物源方向以及物源母巖性。

超穩(wěn)定重礦物ZTR組合是指鋯石、電氣石、金紅石重礦物組合來反映物源方向，本工區(qū)范圍內(nèi)3種穩(wěn)定重礦物含量較為豐富。穩(wěn)定重礦物鋯石和電氣石的含量較高，所以在本工區(qū)范圍內(nèi)根據(jù)具體情況采用鋯石、電氣石、金紅石的重礦物組合來判定物源方向。不穩(wěn)定重礦物的主要成分是鈦鐵礦、黃鐵礦、普通角閃石、普通輝石等。

圖2　ZTR指數(shù)變化方向

圖3　車排子地區(qū)侏羅系八道灣組地層等厚圖

2.2地層厚度分析物源方向

該地層等厚圖（圖3）以看出整個工區(qū)范圍內(nèi)cf9井地層厚度最大。c27井地層厚度次之，當?shù)貙釉诔练e之后沒有再受到強烈侵蝕的前提下，地層厚度在橫向上的變化能客觀地反映沉積時的古地形高低，沿地層厚度增厚的最大速率變化方向，與沉積物的前進方向大致一致。從圖3中可以大致的看出物源是從西北的扎伊爾山和西南的依林黑比爾根山推進。

在侏羅系沉積時期，紅車斷裂帶的逆斷裂相對平靜，在紅車斷裂下盤斜坡區(qū)，除侏羅系頂部被強烈剝蝕外，侏羅系內(nèi)部的各層序頂部被剝蝕程度較弱，地層厚度變化主要由沉積引起。為了更客觀地反映當時的古地形面貌，用侏羅系最下部八道灣組的地層等厚度圖來進行分析（圖3），從圖3中可以看出以下幾點特征：在紅車斷裂下盤，地層厚度急劇增大，這說明在八一段沉積時，盡管紅車斷裂的活動漸趨減弱，但由于繼承性的差異隆升作用，沉積在西高東低的地形上進行。推測在紅車斷裂下盤附近（距紅車斷裂10km以內(nèi)）。

2.3根據(jù)砂地比判斷古地貌

車排子地區(qū)井下八道灣組砂巖巖性與厚度變化大（表1），古地貌對其沉積體巖性的分布具有重要控制作用?？v向上，八道灣組沉積初期（J1b1）湖平面處于較低位置，湖水面積小，沉積了一套低位域的扇三角洲砂礫巖，至八二段沉積時期湖侵開始，湖面快速擴張，大套泥巖沉積增多。橫向上，該地區(qū)八道灣組古地貌及古水系分析得出物源來自西部扎伊爾山，主要通過溝谷輸送，緩坡和臺地作為堆積場所，凹陷是主要堆積場所，沉積物一般大片堆積；梁和低隆對沉積物搬運進行大方向的調(diào)控，一般在低隆側(cè)翼進行堆積，其沉積巖性較粗，主要為砂礫巖和砂巖，分布范圍較大，水下低隆起高部位沉積厚度相對較薄。鉆井資料的八一段砂礫巖厚度統(tǒng)計表明：在鼻狀凸起區(qū)及其西側(cè)，八道灣組砂礫巖厚度較其他地區(qū)明顯增厚，砂地比也明顯增高（如車93、車79、車77、車76、車90、車55、車27、車18、車39）（表1），其中車27井位置較車39、紅光3井位于八一段沉積古凸起地貌相對高部位，車27井八一段礫巖厚度明顯小于其他幾口井，這也間接地說明八一段沉積時期該古凸起的存在。因此，低凸起區(qū)古地貌具有分水嶺作用的同時也具有控制砂體分布的特點。

根據(jù)八道灣組一段厚度變化、古地貌的特點對其進行沉積相恢復，據(jù)前人對車排子地區(qū)沉積相研究認為該地區(qū)沉積體系主要為扇三角洲體系，其沉積類型主要包括扇三角洲和濱淺湖亞相沉積，受陡坡影響，研究區(qū)西北部主要發(fā)育扇三角洲，南部受緩坡影響，發(fā)育小型扇三角洲，可分為3個朵狀分支扇三角洲，受到古水流的影響，砂體總體呈北西—南東展布，每個分支包括扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相，分支扇體之間為河道間、分流河道間灣等低能沉積區(qū)，車排子地區(qū)東部在部分地區(qū)為濱淺湖較小的緩坡，離物源較遠，受古鼻凸影響較大，沉積搬運距離較遠，速度較慢，砂巖巖性較細，分選較好，砂層厚度相對較?。ㄈ缟抽T1、車77井），砂地比值較低（表1）。八三段隨著填平補齊沉積作用的加強，古鼻凸特征趨于消失，鉆井資料的八三段砂礫巖厚度特征也沒有低凸起區(qū)控制砂體分布的特點。

表1　侏羅系八道灣組重點井位砂地比

3　沉積相展布特征

3.1沉積相類型及展布

主要包括扇三角洲、辮狀河、河流相、辮狀河三角洲、湖泊沼澤，近岸水下扇和淺湖—半深湖亞相沉積。西北緣山前、發(fā)育有辮狀河，曲流河僅發(fā)育于東部，三角洲沉積非常發(fā)育，影響十分廣泛，湖泊相分布較少，主要分布在八二段沉積。距準噶爾盆地西北緣扎伊爾山物源區(qū)更近的地區(qū)主要是以沖積扇沉積為主，八一段以扇三角洲、山三角洲前緣亞相為主，八二段已逐漸過渡為近扇的辮狀河沉積，向下游演化為辮狀河三角洲沉積。八三段為湖泊沼澤轉(zhuǎn)向扇三角洲。整個西北緣侏羅系的沉積模式應為沖積扇—辮狀河—辮狀河三角洲—湖泊沉積。相同沉積背景和相似成巖環(huán)境（堿性或酸性）下，粒級粗的砂礫質(zhì)的辮狀河三角洲砂體物性優(yōu)于砂質(zhì)三角洲砂體，水退和低位體系域的三角洲砂體優(yōu)于水進或高位體系域的三角洲砂體。根據(jù)對沉積體系構(gòu)成的研究，本區(qū)主要有以下類成因砂體，其中扇三角洲前緣亞相是主要的儲集體。車排子地區(qū)根據(jù)沉積相劃分其砂體成因主要有分流河道砂體、水下分流河道砂體、河口壩、席狀沙、灘壩、扇上辮狀水道、河灘砂體。砂體成因的主體是分流河道砂體、砂壩、河口壩砂體。

3.2八道灣組分J1b1、J1b2、J1b3三個砂層組

自下而上總體為退積—進積的沉積旋回，八道灣組三段（J1b3）沉積相類型較多，沉積物較粗，包括沖積扇、辮狀河、曲流河、三角洲和濱淺湖亞相沉積，局部地區(qū)發(fā)育煤層；八道灣組二段（J1b2）盆地主體為濱淺湖—半深湖亞相沉積，水體明顯加深，為一次大的湖浸期；八道灣組一段（J1b1）發(fā)生湖退，濱淺湖亞相沉積面積變小，廣泛發(fā)育扇三角洲沉積，邊緣區(qū)為辮狀河沉積。

3.2.1八道灣組一段（J1b1）

供給體系與八道灣二段相同，但沉積物的供應速度增加，特別是哈拉阿拉特山西北物源和扎伊爾山西部物源體系沉積物供應十分充分。沉積相主體扇三角洲為主，亞相是以扇三角洲前緣為主（圖4）。在近物源供給區(qū)發(fā)育扇三角洲相，亞相主要是扇三角洲前緣，在沙灣凹陷內(nèi)發(fā)育部分湖泊沼澤相。

3.2.2八道灣組二段（J1b2）

主要物源：物源供應體系與八道灣三段相同，但沉積物的供應速度減小。八二段沉積相主要是發(fā)育大面積的湖泊沼澤為主，辮狀河三角洲次之。辮狀河三角洲前緣是辮狀河三角洲亞相。湖泊沼澤面積較大。

3.2.3八道灣組三段（J1b3）

物源供給主要是扎伊爾山前沉積體系，主要發(fā)育沖積扇，物源供給充分沉積速度較快，磨圓、分選較差，沉積相類型較多，沉積物較粗，其他沉積相也有發(fā)育，辮狀河、曲流河、三角洲和濱淺湖亞相沉積等都有發(fā)育，局部地區(qū)發(fā)育煤層。

4　研究區(qū)的勘探潛力

據(jù)準噶爾盆地第三次油氣資源評價，紅車拐地區(qū)油氣系統(tǒng)油資源量10.375×108t，氣資源量3982×108m3（表2）。截止2006年底，該區(qū)累計探明石油地質(zhì)儲量1.9035×108t，天然氣地質(zhì)儲量232.41×108m3，分別占資源量的18.31%、5.84%，待轉(zhuǎn)化資源油為4.2×108t，天然氣2156×108m3，上述第三次油氣資源評價還未包括該區(qū)淺層新近系資源量，因此，該區(qū)具有很大的油氣勘探潛力。

圖4　八道灣組一段J1b1沉積相平面圖

表2　車排子地區(qū)出油氣情況

5　結(jié)論

（1）車排子地區(qū)主要發(fā)育扇三角洲和辮狀河三角洲，劃分的亞相為扇三角洲前緣和辮狀河三角洲前緣

（2）該研究區(qū)主要沉積相展布，八道灣組分J1b1、J1b2、J1b3三個砂層組。自下而上總體為退積—進積的沉積旋回，八道灣組三段（J1b3）主體是八道灣二段的湖泊沼澤相到三角洲相的沉積過程，辮狀河、曲流河相也有發(fā)育；八道灣組二段（J1b2）盆地主體為濱淺湖—半深湖亞相沉積，水體明顯加深，為一次大的湖浸期；八道灣組一段（J1b1）發(fā)生湖退，濱淺湖亞相沉積面積變小，廣泛發(fā)育扇三角洲沉積。

（3）重礦物的主要成分是鋯石、白鈦石、電氣石，本文采用這3種重礦物的組合，根據(jù)砂地比表格判斷出古地貌，從而得到物源供給區(qū)是車排子西北部的扎伊爾山和依林黑比爾根山南部物源體系

（4）通過地層等厚圖、重礦物分布圖，推測工區(qū)物源方向，與物源方向接近是西北向東南方向。根據(jù)八道灣地區(qū)的地層等厚圖也進一步驗證了該結(jié)論。

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TE122

A

1004-5716（2016）01-0053-05

2015-01-30

2015-02-03

譚劍（1964-），男（漢族），湖南湘鄉(xiāng)人，助理工程師，現(xiàn)從事井下作業(yè)技術工作。