塔里木盆地塔中地區(qū)良里塔格組沉積相研究

劉 顏，謝銳杰

(長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100)

?

塔里木盆地塔中地區(qū)良里塔格組沉積相研究

劉 顏，謝銳杰

(長江大學(xué) 地球物理與石油資源學(xué)院，湖北 武漢 430100)

奧陶系良里塔格組位于塔里木盆地塔中地區(qū)中央隆起帶，上奧陶統(tǒng)良里塔格組主要以碳酸鹽巖臺(tái)地沉積為主，其臺(tái)地的邊緣受塔中Ⅰ號(hào)斷裂帶所控制，發(fā)育的礁、灘相是塔中地區(qū)碳酸鹽巖油氣藏的主力儲(chǔ)層，而碳酸鹽巖沉積微相分析是碳酸鹽巖沉積研究的基礎(chǔ)。通過分析灘相、障積礁、灰泥丘、藻席以及潮下低能帶這5種沉積微相，識(shí)別出沉積旋回，解釋了沉積環(huán)境，并建立了研究區(qū)的精細(xì)相模式，進(jìn)而探討了當(dāng)前碳酸鹽巖沉積儲(chǔ)層研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)——儲(chǔ)層發(fā)育的控制因素。因此，對奧陶系良里塔格組進(jìn)行沉積相分析非常重要。

良里塔格組；沉積亞相；灰?guī)r；塔中地區(qū)

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔中地區(qū)主要發(fā)育多個(gè)次級(jí)構(gòu)造帶所組成的大型背斜構(gòu)造，隸屬于中央隆起帶中段的塔中低隆起，平面上呈東高西低之勢，其東部的塔東低凸起、西部的巴楚斷隆、南部的塘古孜巴斯坳陷以及北部的滿加爾坳陷主要呈北西向展布，其構(gòu)造面積約2.64×104 km2(見圖1)。

圖1 塔中地區(qū)構(gòu)造

塔中地區(qū)在早奧陶世末期在層序地層學(xué)的概念中發(fā)生了大范圍的海退，以碳酸鹽巖沉積為主，發(fā)育開闊臺(tái)地沉積相。在塔中地區(qū)的應(yīng)力場是由拉伸轉(zhuǎn)變?yōu)閿D壓，其地區(qū)整體抬升，遭受剝蝕，形成塔中低隆起初始形態(tài)；在應(yīng)力的過程中，形成塔中一號(hào)斷層，全長大于260 km，其屬于塔中地區(qū)低凸起構(gòu)造帶，呈北西—西走向。中晚奧陶世發(fā)育了陸棚沉積相，兩種沉積體系類型，一個(gè)是鑲邊陸棚，另外一個(gè)是混積陸棚；晚奧陶世，該地區(qū)擠壓變形在加里東運(yùn)動(dòng)環(huán)境中，地區(qū)整體抬升受到風(fēng)化剝蝕，塔中地區(qū)發(fā)育一套陸相到盆地的沉積體系[1]。

塔中I號(hào)斷裂帶奧陶系地層從上至下可分為上奧陶統(tǒng)桑塔木組、良里塔格組，中奧陶統(tǒng)一間房組，中下奧陶統(tǒng)鷹山組以及下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組。良里塔格組分為5個(gè)巖性段：良1段～良5段[2]。

2 良里塔格組沉積相分析

2.1 沉積相類型及特征

鉆井巖芯及薄片觀察顯示，塔中地區(qū)良里塔格組碳酸鹽巖發(fā)育的沉積亞相有臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)地前緣斜坡，及沉積微相主要有灘相、障積礁、灰泥丘、藻席及潮下低能帶5種。

2.1.1 灘相

灘相是由砂屑灰?guī)r、礫屑灰?guī)r、粉屑灰?guī)r及生屑石灰?guī)r等組成。根據(jù)沉積能量的強(qiáng)弱，可以分別是高、中高、中、中低和低這5種不同級(jí)別灘，在識(shí)別不同沉積能量的環(huán)境可以根據(jù)膠結(jié)物的類型，膠結(jié)方式、分選性、磨圓程度等特征。高能灘的沉積環(huán)境中，灰?guī)r的分選比較好，磨圓程度高，顆粒間為亮晶膠結(jié)；而在低能灘的沉積環(huán)境中，顆粒間的是以泥晶質(zhì)膠結(jié)為主，分選性和磨圓度比較差，其他3種類型位于這兩種之間。良里塔格組灘相沉積特征見圖2。

a 淺灰色泥亮晶砂屑生屑灰?guī)r，粒間溶孔比較發(fā)育；b 淺灰色泥亮晶砂屑生屑灰?guī)r

2.1.2 障積礁

障積礁是生物礁的一種，主要是碳酸鹽類礦物質(zhì)被生長在海底的動(dòng)植物如海綿、珊瑚和藻類攔截下來，進(jìn)行堆積積累逐漸形成巖石。在研究區(qū)通過觀察野外露頭和鉆井資料所得出的結(jié)論是該區(qū)只有點(diǎn)礁，沒有大規(guī)模的礁出現(xiàn)，點(diǎn)礁的規(guī)模集中在13 cm～18 m之間，最大的不超過50 m。

2.1.3 灰泥丘

灰泥丘是由藻類將碳酸鹽灰泥、碎屑、生屑等進(jìn)行粘結(jié)而成的?；夷嗲鹨话闶堑湍艿街械湍芙?，其原因是粘結(jié)的藻類是低級(jí)的如鈣藻、綠藻等，這些藻類生長的環(huán)境，類型來判斷沉積的環(huán)境。其巖性主要有藻粘結(jié)灰?guī)r、藻粘結(jié)泥晶灰?guī)r、藻粘結(jié)生屑灰?guī)r等，這種巖石顆粒比重高，在沉積的底部可見丘狀凸起，其規(guī)模在3～16 m 之間。良里塔格組灰泥丘沉積特征見圖3。

a 灰色—淺灰色藻粘結(jié)砂屑灰?guī)r ，見生物擾動(dòng)構(gòu)造及不規(guī)則溶縫充填灰綠色巖溶滲流泥；b 暗紫紅色藻粘結(jié)泥晶灰?guī)r，見不規(guī)則溶縫被綠灰色巖溶滲流泥充填

2.1.4 藻席

根據(jù)古地理位置，藻席可以分潮下藻席、潮間藻席和潮上藻席這3種類型。潮下藻席的巖性是藻粘巖和泥晶灰?guī)r，它們是共生的，泥晶灰?guī)r石形成于低能風(fēng)暴環(huán)境下，也是判斷潮下藻席的標(biāo)志；潮間藻席的巖性是藻粘結(jié)巖和砂屑灰?guī)r，砂屑灰?guī)r主要是灘相中形成的，潮間藻席與灘相存在共生關(guān)系；潮上藻席的藻粘結(jié)巖的顏色主要呈暗紅色，巖性與空氣充分接觸，其中的鐵離子被氧化，巖石出現(xiàn)泥裂的沉積構(gòu)造，其中存在大量陸上物源顆粒。

2.1.5 潮下低能帶

潮下低能帶的沉積物以灰?guī)r，包括灰—深灰—灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、含泥質(zhì)條帶泥晶灰?guī)r、含生屑泥晶灰?guī)r等間夾風(fēng)暴沉積的泥晶砂屑灰?guī)r、含核形石生屑泥晶灰?guī)r及泥晶藻砂屑灰?guī)r薄層為主，由于受到強(qiáng)烈的風(fēng)暴浪改造作用，主要發(fā)育水平層理、變形層理、微波狀層理以及粒序?qū)永淼瘸练e構(gòu)造(見圖4)。

a 灰—深灰色含生屑泥晶灰?guī)r，局部見蟲孔，第2-28/38塊；b 灰—深灰色含生屑泥晶灰?guī)r，見串管海綿層孔蟲，局部見蟲孔第 2-37/38塊

按照沉積能量由高到低的順序，塔中地區(qū)良里塔格組層序OSQ6碳酸鹽巖主要出現(xiàn)了以下8種高頻旋回縱向疊置和沉積亞相組合類型[4-5]，如表1。

2.2 剖面對比相分析

在垂直斷裂走向的方向上，在TZ52-TZ101-TZ261剖面中，塔中261井主要發(fā)育灘相—灘丘的組合，此時(shí)構(gòu)造抬升活動(dòng)強(qiáng)烈，水體深度由深變淺，這種情況不利于礁相發(fā)育，此時(shí)礁容易生長出水面而“干死”，因此僅發(fā)育高能灘相，顆?；?guī)r主要發(fā)育在臺(tái)緣的高能相帶中，連續(xù)性比較好，呈窄條帶狀沿?cái)嗔炎呦蚍植?。塔?01～塔中52井區(qū)位于臺(tái)地內(nèi)部，主要發(fā)育藻席—丘席—低能帶的組合，丘席相帶主要發(fā)育在上部兩個(gè)準(zhǔn)層序中(見圖5)。

圖5 良里塔格組沉積相對比

2.3 良里塔格組沉積模式

塔中24～塔中261井位于Ⅰ號(hào)斷裂帶的最東南端，該斷裂活動(dòng)在良里塔格時(shí)期活動(dòng)較強(qiáng)烈，此時(shí)斷距大，容易在斷裂兩側(cè)產(chǎn)生具有明顯的高差地形，從而形成窄陡型臺(tái)地邊緣，而且來自廣海的波浪能直接作用于臺(tái)地邊緣，非常容易形成高能灘相。當(dāng)臺(tái)地邊緣處于海平面之上時(shí)，不利于礁相的發(fā)育，綜合該區(qū)鉆井、地震、古構(gòu)造特征等資料，分析表明仍然可以建立加積型鑲邊臺(tái)緣沉積模式(見圖6)，中—高能灘丘相呈中等寬度的條帶狀往西北方向延伸，相對海平面上升的速率與碳酸鹽巖產(chǎn)率成正比關(guān)系，灘丘組合在東西方向上呈現(xiàn)較寬范圍展布規(guī)律，灰泥丘、礁、灘組合向上加積生長。

3 結(jié) 論

在對奧陶系良里塔格組進(jìn)行沉積相分析表明：奧陶系良里塔格組巖層是一套海相碳酸鹽沉積巖層，發(fā)育了開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、臺(tái)地前緣斜坡3類沉積相以及灘相、障積礁、灰泥丘和藻席及潮下低能帶的沉積微相。

圖6 良里塔格組沉積模式

研究奧陶系良里塔格組巖心薄片，發(fā)現(xiàn)良里塔格組巖性為一套主要為灰色、深灰色中層—薄層狀泥晶灰?guī)r、粉屑泥晶灰?guī)r、生屑泥晶灰?guī)r、泥晶生屑灰?guī)r以及泥晶砂屑灰?guī)r，局部發(fā)育生物障積巖。從上到下可以分為泥質(zhì)條帶灰?guī)r段、顆?；?guī)r段與含泥灰?guī)r段藻(屑)灰?guī)r段和泥晶灰?guī)r段。

在對奧陶系良里塔格組沉積組合和連進(jìn)組合?？梢钥闯隽祭锼窠M臺(tái)地內(nèi)部大部分時(shí)間都呈現(xiàn)出一個(gè)僅有波浪和風(fēng)暴浪作用的相對安靜的環(huán)境。在海平面穩(wěn)定以及臺(tái)地沒有發(fā)生沉降或抬升的時(shí)候，由于碳酸鹽沉積物的垂向加積作用，臺(tái)內(nèi)礁(丘)灘可高至海平面或海平面之上，而使礁(丘)灘體消亡，進(jìn)而形成典型的自下而上由深變淺的沉積序列。

[1] 劉勝, 楊海軍, 李新生, 等. 塔中地區(qū)早奧陶世沉積特征沉積演化分析[J]. 新疆石油地質(zhì), 2000, 21(1): 54-57.

[2] 張振生, 李明杰, 劉杜平. 塔中低凸起的形成和演化[J]. 石油勘探與開發(fā), 2002, 29(1): 28-31.

[3] 顧家欲, 張興陽, 羅平, 等. 塔里木盆地奧陶系臺(tái)地邊緣生物礁、灘發(fā)育特征[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 2005, 26(3): 277-283.

[4] 李越, 王建坡, 沈安江, 等. 新疆巴楚中奧陶統(tǒng)上部一間房組瓶筐石礁丘的演化意義[J]. 古生物學(xué)報(bào), 2007, 46(3): 347-354.

[5] 劉嘉慶, 李忠, 黃君湊, 等. 塔里木盆地良里塔格組沉積環(huán)境差異及其對碳酸鹽巖儲(chǔ)層發(fā)育的制約[J]. 中國科學(xué), 2012, 42(12): 14-18.

Sedimentary Facies of Lianglitag Formation in Tazhong Area, Tarim Basin

LIU Yan, XIE Ruijie

(GeophysicsandPetroleumResources,YangtzeUniversity,Wuhan,Hubei430100,China)

The Ordovician Lianglitag Formation is located in the central uplift of the Tarim Basin, and the Upper Ordovician Lianglitag Formation is a stable carbonate platform. The margin of the platform is controlled by Tazhong No.1 fault zone. The reef and beach facies are the main reservoirs of carbonate reservoirs in the Tazhong area. Carbonatite sedimentary microfacies is the basis of the carbonate sedimentary study. Through the beach facies, sedimentary microfacies and sedimentary microfacies, the sedimentary environment is explained and the fine facies model of the study area is also established. The controlling factors of reservoir development are the carbonate sedimentary reservoir areas of the hot spots. Therefore, it is very important to analyze sedimentary facies of Ordovician Lianglitage Formation.

Lianglitage Formation; Sedimentary subfacies; Limestone; Tazhong area

2016-10-22

劉顏(1988-)，女，河南新鄉(xiāng)人，在讀碩士研究生，研究方向：油藏描述，手機(jī)：18538047721，E-mail：644236208@qq.com；通訊作者：謝銳杰(1965-)，男，湖北荊州人，博士，教授，研究方向：層序地層學(xué)與沉積相研究，手機(jī)：13797469365，E-mail：xieruijie@yangtzeu.edu.cn.

P618

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.05.014