費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積特征及演化

張麗媛，劉 瑛，高 飛，劉 柯，陳玲玲，卜曉陽，王 鵬.

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

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費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積特征及演化

張麗媛，劉 瑛，高 飛，劉 柯，陳玲玲，卜曉陽，王 鵬.

(陜西延長石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院，陜西西安 710075)

本文綜合應(yīng)用野外露頭、巖心、測錄井、巖石薄片鑒定等資料，根據(jù)野外露頭-巖心沉積相、單井沉積相和連井沉積相分析，對費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積特征進(jìn)行了研究，明確了該區(qū)中新生界沉積相類型并分析了不同時(shí)期的沉積演化特征。研究結(jié)果表明，費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界發(fā)育三角洲、渾水潮坪、混積潮坪、淺海陸棚和沖積扇沉積。受構(gòu)造作用及海平面變化等因素的影響，不同時(shí)期的沉積演化特征均有所不同。侏羅紀(jì)，以沉積三角洲平原含煤碎屑巖為主；早白堊世—晚漸新世，形成了潮坪及淺海環(huán)境下碳酸鹽巖和碎屑巖交替沉積的現(xiàn)象；中新世—上新世，沉積了一套沖積扇砂礫巖體。

沉積相；沉積演化；費(fèi)爾干納盆地；巴特肯地區(qū)；中新生界

費(fèi)爾干納盆地是蘇聯(lián)中亞地區(qū)西部的老油氣區(qū)之一，位于中天山和南天山之間，是天山山系中一個(gè)北東東-南西西向延伸的近三角形山間坳陷盆地。盆地面積為40550 km2，橫跨3個(gè)國家，中心部分位于烏茲別克斯坦的東端，東部和西南部在吉爾吉斯斯坦國境內(nèi)，西北部在塔吉克斯坦境內(nèi)[1]。

盆地的勘探活動始于1880年，最初在盆地南緣西段的紹爾蘇地區(qū)發(fā)現(xiàn)古近系油藏，1904年找到第一個(gè)具有工業(yè)價(jià)值的油田。目前在費(fèi)爾干納盆地內(nèi)共發(fā)現(xiàn)56個(gè)大小不一的油氣田，其中，20%的油氣分布于盆地北部的邊緣構(gòu)造帶，80%分布于南部構(gòu)造帶[2]。巴特肯地區(qū)位于費(fèi)爾干納盆地南部構(gòu)造帶上，蘇聯(lián)曾對該地區(qū)進(jìn)行過幾十年(1934—2000)的衰竭式開采，累計(jì)鉆井170余口。2010年以來，為進(jìn)一步落實(shí)區(qū)域構(gòu)造沉積特征及儲層分布情況，尋找剩余油氣，先后鉆井10余口，主要集中在巴特肯地區(qū)的西部。

費(fèi)爾干納盆地是中國石油海外油氣戰(zhàn)略的目標(biāo)區(qū)之一，同時(shí)它又與我國西部的一些盆地在構(gòu)造沉積演化等方面有許多相似之處[3]，對于西部含油氣盆地的研究具有對比和借鑒意義。目前已有部分學(xué)者對費(fèi)爾干納盆地的構(gòu)造演化、油氣資源潛力、油氣成藏等方面進(jìn)行了較為深入的研究[1-11]，但在沉積特征及沉積演化方面的研究較為薄弱。Hecker和Belskaya對費(fèi)爾干納盆地古近系沉積特征進(jìn)行了總結(jié)[12]，張麗媛等對費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)混合沉積特征及成因進(jìn)行了分析[13]，但尚未見公開發(fā)表的文獻(xiàn)對中新生界盆地沉積主體的沉積演化特征進(jìn)行研究和總結(jié)。本文作者綜合應(yīng)用野外露頭、巖心、測錄井、巖石薄片鑒定等資料，對費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積特征進(jìn)行了研究，并分析了其沉積演化過程，為該區(qū)的油氣勘探開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

費(fèi)爾干納盆地為歐亞板塊南部邊緣天山褶皺帶中的一個(gè)中新生代山間盆地[1]。盆地基本構(gòu)造特征為周邊高山環(huán)繞，盆地中央為受深大斷裂控制的地塹，南北以斷階帶與山地相接[6]。盆地在構(gòu)造上分為北部逆沖斷階帶、北部臺階帶、中央地塹和南部臺階帶4大構(gòu)造單元，其中北部臺階帶和南部臺階帶圈閉發(fā)育，目前發(fā)現(xiàn)的油氣主要集中在這兩個(gè)構(gòu)造單元，研究區(qū)巴特肯地區(qū)位于南部臺階帶中部(圖1)。費(fèi)爾干納盆地基底由古生界灰?guī)r、頁巖、千枚巖、砂巖和火山巖等組成，出露于盆地周邊，在盆地南部基底由變質(zhì)沉積物和志留系-泥盆系火山巖組成。上二疊統(tǒng)-下三疊統(tǒng)超覆在基底之上，在狹窄(寬度約20～30 km)的箕狀半地塹中沉積了一套紅色磨拉石建造和凝灰?guī)r，在洪積相和濱淺湖環(huán)境下有少量的火山碎屑沉積。中晚三疊世盆地處于隆升剝蝕狀態(tài)，出現(xiàn)了沉積間斷，在盆地南部巴特肯地區(qū)缺失三疊系地層。侏羅系為湖泊、沼澤、沖積平原等陸相沉積，主要為泥巖、礫巖、砂巖和煤層，厚度為200～1500 m。白堊系為陸相、潟湖相和濱淺海相沉積，在巴特肯地區(qū)以海陸過渡相為主，形成了碎屑巖、蒸發(fā)巖和碳酸鹽巖等沉積物，厚度為150～1400 m。古近系為濱淺海和潟湖相，形成了碎屑巖、碳酸鹽巖和石膏層交互沉積，厚度為110～950 m。新近系為陸相磨拉石沉積，主要為磚紅色或粉紅色黏土夾砂巖、粉砂巖、礫巖等，厚度為200～6000 m(圖2)。

圖1 費(fèi)爾干納盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨坝蜌馓锓植糉ig.1 Tectonic unit division and distribution of oil-gas field in the Fergana Valley

2 主要沉積相類型及特征

根據(jù)4條野外露頭剖面、10余口井錄井資料、常規(guī)測井曲線及成像測井資料、6口井巖心及相應(yīng)的巖石薄片、鑄體薄片等分析化驗(yàn)資料，從野外露頭沉積特征及巖心相研究入手，建立沉積相與測井-錄井響應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而進(jìn)行單井沉積相及剖面沉積相分析。通過對巴特肯地區(qū)中新生界沉積相類型及特征進(jìn)行研究，結(jié)合盆地沉積背景特征分析[1,6]，認(rèn)為該區(qū)主要發(fā)育5種沉積相類型，分別為三角洲相、渾水潮坪相、混積潮坪相、淺海陸棚相和沖積扇相。

2.1 三角洲相

三角洲相主要發(fā)育在侏羅系煤上巖系、含煤巖系、煤下巖系，平面上在巴特肯地區(qū)全區(qū)發(fā)育。以發(fā)育三角洲平原亞相為主，是三角洲的陸上沉積部分[14]，該區(qū)三角洲平原主要沉積特點(diǎn)為泥厚砂薄、含煤層系較為發(fā)育且煤層連續(xù)性較好、砂礫巖體具明顯正韻律特征。具體可細(xì)分為分流河道、天然堤、沼澤及分流間灣等微相。

圖2 費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)地層綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of the Batken region in the Fergana Valley

2.1.1 分流河道

分流河道又稱分支河道，是三角洲平原中的格架部分，以砂質(zhì)沉積為主，粒度比鄰近的微相稍粗。研究區(qū)分流河道微相發(fā)育相對較差，主要分布在含煤巖系和煤上巖系；巖性由細(xì)砂巖、粗-巨砂巖(圖3a)、含礫砂巖和砂礫巖等組成，厚度多在5～13 m，局部薄砂體較發(fā)育，厚度僅2～3 m，垂向上表現(xiàn)為下粗上細(xì)的間斷性正韻律，發(fā)育沖刷面構(gòu)造(圖4a)；伽馬曲線呈齒化箱形、鐘形(圖5)；成像測井上也可觀察到明顯的沖刷面，沖刷面之上為亮色高阻砂巖，其下為暗色低阻泥巖，此外還可觀察到交錯(cuò)層理(圖5)。

2.1.2 天然堤

天然堤發(fā)育在分支河道兩側(cè)，是由洪水期攜帶泥沙的洪水漫出淤積而成，其粒度比分流河道沉積細(xì)，比沼澤沉積粗，主要發(fā)育在含煤巖系和煤上巖系；以粉砂及泥質(zhì)粉砂沉積為主(圖4b)，厚度在2～14 m不等；伽馬曲線呈齒化箱形、鐘形；成像測井上可觀察到水平波狀紋層層理(圖5)。

圖3 巴特肯地區(qū)中新生界沉積巖鏡下薄片典型照片F(xiàn)ig.3 Typical photos of microscopic chip of the Mesozoic-Cenozoic sedimentary rocks in the Batken regiona.粗-巨粒巖屑砂巖，含煤巖系，S6井，1370.23 m，紅色鑄體薄片(-);b.粉晶白云巖，烏斯特里奇組，S4井，741.87 m，紅色鑄體薄片(-) ;c.腹足類生物，阿萊-蘇扎克組，S6井，129.76 m，紅色鑄體薄片(+);d.介形蟲，烏斯特里奇組，S1井，783.09 m，紅色鑄體薄片(+);e.砂礫屑灰?guī)r，烏斯特里奇組，S1井，781.74 m，紅色鑄體薄片(-);f.細(xì)粒巖屑石英砂巖，里士坦組，S3井，168.45 m，紅色鑄體薄片(-)

圖4 巴特肯地區(qū)中新生界沉積特征典型照片F(xiàn)ig.4 Typical photos of the Mesozoic-Cenozoic Sedimentary characteristics in the Batken regiona.正粒序，沖刷面構(gòu)造，含煤層系，S6井，1370.82 m;b.灰色泥質(zhì)粉砂巖，侏羅系，野外露頭T4點(diǎn);c.灰綠色泥巖，含煤層系，S6井，1371.48 m;d.褐色泥巖夾灰色粉砂巖，雜色巖系，S6井，561.81 m;e.水平紋層，礫屑條帶，卡拉琴組，S4井，743.39 m;f.褐色泥質(zhì)灰?guī)r，溶孔發(fā)育，烏斯特里奇組，S12井，839.92 m;g.陸屑砂礫屑灰?guī)r，烏斯特里奇組，S1井，785.09 m;h.灰綠色泥巖夾粉砂巖，砂紋層理，里士坦組，S3井，157.99 m;i.上部為灰色礫巖，交錯(cuò)層理，新近系，野外露頭T1點(diǎn)

2.1.3 沼澤

沼澤沉積在三角洲平原上分布最廣，約占三角洲平原面積的90%，主要發(fā)育在含煤巖系[15]；其巖性主要為灰色、深灰色、灰綠色泥巖(圖4c)、炭質(zhì)泥巖夾煤層，煤層厚度為1～10 m；以自然伽馬曲線低為特征；成像測井上可觀察到沼澤沉積具明顯的水平層理(圖5)。

2.1.4 分流間灣

分流間灣位于三角洲平原分流河道間的低洼地區(qū)，在研究區(qū)主要發(fā)育在煤上巖系；巖性主要為灰色、綠色、紫色泥巖夾少量粉砂巖、細(xì)砂巖、砂礫巖等，厚度較大；自然伽馬呈齒狀(圖5)。該區(qū)以是否發(fā)育煤層作為分流間灣沉積與沼澤沉積的主要區(qū)別。

圖5 S9井中上侏羅統(tǒng)三角洲平原沉積特征Fig.5 Sedimentary characteristics of delta plain in the Middle-Upper Jurassic of well S9

2.2 渾水潮坪相

潮坪沉積可分為渾水和清水兩種沉積類型，前者以陸源碎屑沉積為主，后者以碳酸鹽沉積為主。研究區(qū)渾水潮坪相主要發(fā)育在上白堊統(tǒng)雜色巖系和羌格爾塔什組，平面上在巴特肯地區(qū)全區(qū)發(fā)育。該區(qū)渾水潮坪相主要特點(diǎn)為砂、粉砂、泥呈薄互層狀沉積，局部發(fā)育石膏巖及白云巖，以發(fā)育潮間坪亞相為主，局部發(fā)育潮上坪亞相。

2.2.1 潮上坪

潮上坪由于長期處于暴露狀態(tài)，水動力條件弱，沉積物細(xì)，多發(fā)育鹽沼或沼澤沉積。研究區(qū)潮上坪主要發(fā)育于上白堊統(tǒng)羌格爾塔什組，其次為雜色巖系，發(fā)育鹽沼沉積，反映氣候干旱；巖性為石膏巖夾薄層泥巖、石膏質(zhì)泥巖，羌格爾塔什組石膏巖厚度較大，為21～52 m不等，雜色巖系石膏巖厚度相對較小，為1～6 m；自然伽馬呈齒狀、低幅值；成像測井上見塊狀層理、水平層理(圖6)。

2.2.2 潮間坪

潮間坪又稱潮間帶，是構(gòu)成潮坪沉積的主要部分。研究區(qū)潮間坪亞相主要包括泥坪、混合坪及砂坪3個(gè)微相。

泥坪又稱高潮坪，發(fā)育在高潮面附近，為低能環(huán)境，以泥質(zhì)沉積為主。研究區(qū)泥坪廣泛發(fā)育在上白堊統(tǒng)雜色巖系中；巖性主要為棕紅色、紅色、灰色、灰綠色泥巖及石膏質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉砂巖、石膏質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖(圖4d)，局部夾有薄層的泥質(zhì)白云巖；自然伽馬曲線為中高值鋸齒形；成像測井上可見水平層理、波狀層理(圖6)。

混合坪又稱中潮坪，為泥坪與砂坪之間的過渡地帶。研究區(qū)混合坪主要發(fā)育在上白堊統(tǒng)雜色巖系；巖性為棕紅色、灰色泥巖與泥質(zhì)粉砂巖、石膏質(zhì)粉砂巖、粉砂巖等互層，局部夾薄層石膏；自然伽馬曲線呈齒形或指形；成像測井上見波狀層理、水平層理(圖6)。

砂坪又稱低潮坪，發(fā)育于低潮線附近，能量高，以砂質(zhì)沉積為主。研究區(qū)砂坪主要發(fā)育于上白堊統(tǒng)雜色巖系；巖性以細(xì)砂巖為主，局部夾薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖；自然伽馬曲線呈箱形或齒化箱形；成像測井上未見明顯層理(圖6)。

圖6 S5井上白堊統(tǒng)渾水潮坪相沉積特征Fig.6 Sedimentary characteristics of muddy water tidal-flat facies in the Upper Cretaceous of well S5

2.3 混積潮坪相

巴特肯地區(qū)發(fā)育碳酸鹽巖的潮坪沉積并不屬于通常意義上的清水潮坪沉積，而是具有明顯的混合沉積特征[12-13]：從層系上看，碳酸鹽沉積與泥質(zhì)沉積交替出現(xiàn)；從巖性上看，碳酸鹽沉積多為含泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r和泥灰?guī)r，僅局部為純的碳酸鹽巖，泥質(zhì)沉積為灰質(zhì)泥巖或泥巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖(圖7)。因此，將具有上述混合沉積特征的潮坪相稱為混積潮坪相。研究區(qū)混積潮坪相主要發(fā)育層系較多，包括下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)下部、古新統(tǒng)以及始新統(tǒng)的土爾克斯坦組，平面上在巴特肯地區(qū)全區(qū)發(fā)育。以發(fā)育潮間坪亞相為主，局部發(fā)育潮上坪及潮下坪亞相。

2.3.1 潮上坪

潮上坪在研究區(qū)白堊系姆揚(yáng)組、利亞坎組、卡拉琴組、烏斯特里奇組以及古近系布哈爾組、阿萊-蘇扎克組多個(gè)層位發(fā)育；沉積物主要由灰泥石灰?guī)r、準(zhǔn)同生的泥粉晶白云巖(圖3b)、石膏巖等構(gòu)成，局部夾薄層泥巖、灰質(zhì)泥巖等，根據(jù)沉積物的巖性特征細(xì)分為灰云坪、云坪、云膏坪等微相；自然伽馬曲線呈齒形或指形(圖7)；巖心上可觀察到水平紋層，局部見礫屑條帶(圖4e)，可能為風(fēng)暴沉積的產(chǎn)物。

圖7 S4井下白堊統(tǒng)混積潮坪相沉積特征Fig.7 Sedimentary characteristics of mixed tidal-flat in the Lower Cretaceous of well S4

2.3.2 潮間坪

混積潮間坪主要包括泥坪、灰坪和潮道3個(gè)微相。

混積潮坪相中的泥坪主要發(fā)育于下白堊系姆揚(yáng)組上部、克濟(jì)爾皮里亞爾組下部、亞羅瓦奇組及古近系阿萊-蘇扎克組上部；其與渾水潮坪相中的泥坪特征相似，都以泥質(zhì)沉積為主，二者的區(qū)別主要在于混積潮坪相中的泥質(zhì)沉積為灰質(zhì)泥巖或泥巖夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖；自然伽馬曲線為中高值鋸齒形(圖7)；成像測井上可見水平層理、波狀層理。

灰坪是混積潮坪相的主要沉積物，在白堊系的利亞坎組、克濟(jì)爾皮里亞爾組、卡拉琴組、烏斯特里奇組及古近系阿萊-蘇扎克組等多個(gè)層位廣泛發(fā)育；巖性主要為泥質(zhì)灰?guī)r、含泥灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r等(圖4f)；自然伽馬曲線呈齒化箱形(圖7)；鏡下可觀察到腹足類等廣鹽性生物發(fā)育(圖3c、圖3d)，生物擾動較強(qiáng)。

潮道是潮間坪中的高能環(huán)境，主要發(fā)育于白堊系利亞坎組和克濟(jì)爾皮里亞爾組；巖性為礫屑石灰?guī)r、砂礫屑石灰?guī)r等(圖3e、圖4g)，局部含有陸源碎屑；自然伽馬曲線呈低幅箱形；成像測井上可觀察到砂礫屑顆粒、沖刷面構(gòu)造及交錯(cuò)層理等(圖7)。

2.3.3 潮下坪

潮下坪位于平均低潮面之下，很少暴露于水上。研究區(qū)潮下坪可細(xì)分為潮道和潮道間兩個(gè)微相。

潮道屬潮間帶發(fā)育的潮道延伸至潮下帶的部分，主要發(fā)育于古近系土爾克斯坦組；巖性主要為白云巖、灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r；自然伽馬呈齒化箱形；成像測井上見交錯(cuò)層理(圖8)。

潮道間主要發(fā)育于古近系土爾克斯坦組；以灰色、灰綠色泥質(zhì)沉積為主；自然伽馬呈中高值鋸齒形(圖8)；成像測井上見水平層理。

圖8 S3井始新統(tǒng)混積潮坪相與淺海陸棚相沉積特征Fig.8 Sedimentary characteristics of mixed tidal-flat and neritic shelf facies in the Eocene of well S3

2.4 沖積扇相

沖積扇是一種自山口順坡呈放射狀的河流形成的巨大的扇形堆積物，它具有山區(qū)河流沖擊成因的特點(diǎn)，故稱為沖積扇。研究區(qū)沖積扇相發(fā)育于上新統(tǒng)巴克特利組，層位相對較淺，無對應(yīng)取芯資料及測井資料等。根據(jù)野外露頭及巖屑錄井資料，沖積扇相沉積物主要為雜色礫巖(圖4i)，礫石成分混雜，以碳酸鹽巖、長石砂巖為主，其次為石英砂巖，見少量泥礫及巖漿巖等；礫石分選較差，呈次棱角狀-棱角狀；推測其主要為扇中河道沉積。

3 沉積演化

前人將費(fèi)爾干納盆地的構(gòu)造演化劃分為以下5個(gè)階段[2-3，10]：①古生代盆地基底形成階段；②晚二疊世—三疊紀(jì)復(fù)合裂谷形成階段；③早侏羅世—晚侏羅世初期裂谷坳陷階段；④早白堊世—晚漸新世裂谷晚期；⑤中新世—第四紀(jì)擠壓作用階段。其中，后3個(gè)構(gòu)造演化階段對應(yīng)于盆地沉積主體中新生界地層的形成時(shí)期，因此，本文在對費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積相類型及特征進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)結(jié)合后3個(gè)演化階段對該區(qū)中新生界沉積演化特征進(jìn)行分析。

3.1 早侏羅世—晚侏羅世初期裂谷坳陷階段

該時(shí)期基底發(fā)生了緩慢沉降，沉積了一套陸相含煤碎屑巖地層。受晚三疊世構(gòu)造抬升與剝蝕作用的影響，該套地層以高角度不整合超覆在下伏地層之上，在巴特肯地區(qū)表現(xiàn)為三疊系地層缺失，沉積物由二疊系深湖-半深湖的凝灰?guī)r突變?yōu)橄沦_統(tǒng)三角洲平原的沼澤沉積。中侏羅世早中期，盆地“雛形”已基本形成，呈現(xiàn)具現(xiàn)今輪廓的單一巨型沉積盆地，發(fā)育中下侏羅統(tǒng)三角洲平原沼澤沉積，富含煤層，局部發(fā)育含礫砂巖、細(xì)砂巖和砂礫巖組成的分流河道沉積。晚侏羅世，由于地體增生導(dǎo)致盆地北部局部出現(xiàn)火山巖與磨拉石的紅色建造相互伴生，在盆地南部巴特肯地區(qū)表現(xiàn)為紅色、棕紅色、棕黃色泥巖組成的分流間灣沉積，局部夾薄層河道砂巖(圖9)。

3.2 早白堊世—晚漸新世裂谷晚期

早白堊世，受海侵作用的影響，沉積環(huán)境由陸相沉積轉(zhuǎn)變?yōu)楣藕车暮ｊ戇^渡相沉積；同時(shí)受走滑斷層作用的影響，盆地由東南向西北發(fā)生不對稱熱沉降，在盆地西南部和東南部形成了海峽，成為海侵進(jìn)入的通道。對應(yīng)巴特肯地區(qū)沉積特征，沉積物由三角洲平原的碎屑巖沉積轉(zhuǎn)變?yōu)槌逼涵h(huán)境下的碳酸鹽巖沉積。值得注意的是，該區(qū)碳酸鹽巖沉積具有混合沉積的特征，這種混積潮坪沉積持續(xù)發(fā)展到晚白堊世中期。晚白堊世中期之后，受構(gòu)造運(yùn)動及水體環(huán)境變化的影響，盆地內(nèi)開始沉積碎屑巖，巴特肯地區(qū)主要為渾水潮坪沉積，形成了棕紅色、褐色、灰綠色泥巖與砂巖、粉砂巖薄互層沉積。直至古近紀(jì)，費(fèi)爾干納海灣沉積中心的沉降速率變緩，甚至局部發(fā)生了抬升，因此出現(xiàn)了島嶼和水下隆起，海峽變窄變淺，海水淡化，且周邊區(qū)域停止抬升，海灣內(nèi)再次發(fā)育以碳酸鹽巖為主的混積潮坪沉積。隨著熱沉降作用的不斷進(jìn)行，基底發(fā)生沉降，水體加深，沉積環(huán)境由海陸過渡相變?yōu)闇\海相，形成了始新統(tǒng)中部的淺海陸棚碎屑巖沉積及始新統(tǒng)上部的渾水潮坪碎屑巖沉積。總體上看，早白堊世—始新世中期，費(fèi)爾干納盆地主要處于潮坪環(huán)境，伴隨著基底沉降、構(gòu)造調(diào)整作用及海平面周期性變化，出現(xiàn)了碳酸鹽巖與碎屑巖交替沉積的現(xiàn)象。始新世中晚期—漸新世，經(jīng)歷了水體加深又變淺的演化過程，沉積物為細(xì)粒的陸源碎屑巖(圖9)；此外，從沉積相連井剖面圖上可以看出，該時(shí)期沉積水體自北向南有加深的趨勢。

3.3 中新世—第四紀(jì)擠壓作用階段

中新世，天山地區(qū)由于印度板塊和歐亞板塊持續(xù)碰撞的影響而以擠壓作用為主。一些平移斷層開始重新活動，例如特拉索-費(fèi)爾干納斷層，導(dǎo)致盆地南部和北部隆起區(qū)形成逆掩斷層。該時(shí)期，費(fèi)爾干納盆地變成山間盆地并充填了厚層的來自于南部和北部隆起區(qū)的磨拉石建造。上新世時(shí)期，隨著褶皺、逆沖的繼續(xù)進(jìn)行，構(gòu)造變形進(jìn)一步發(fā)展，并在第四紀(jì)達(dá)到高峰。且隨著時(shí)間推移，構(gòu)造變形由盆地周邊向盆地中心延伸。在費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)表現(xiàn)為中新統(tǒng)地層缺失，上新統(tǒng)為一套沖積扇礫巖沉積(圖9)，在巴特肯東部地區(qū)礫巖厚度較大。

4 結(jié)論

(1)本文在前人對費(fèi)爾干納盆地沉積背景進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，對該地區(qū)中新生界沉積特征進(jìn)行了詳細(xì)描述，明確了該地區(qū)沉積相類型及不同階段的沉積演化特征。

圖9 費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界沉積相連井剖面圖Fig.9 Profiles of the connected wells of the Mesozoic-Cenozoic sedimentary facies in the Batken region of the Fergana Valley

(2)費(fèi)爾干納盆地巴特肯地區(qū)中新生界發(fā)育三角洲相、渾水潮坪相、混積潮坪相、淺海陸棚相和沖積扇相5種沉積相類型。其中，侏羅系主要發(fā)育三角洲相；白堊系—漸新統(tǒng)主要發(fā)育混積潮坪相、渾水潮坪相，其次為淺海陸棚相；上新統(tǒng)主要發(fā)育沖積扇相。

(3)中新生界沉積演化受構(gòu)造作用、海平面變化等因素的控制，早侏羅世—晚侏羅世初期裂谷坳陷階段，以沉積三角洲平原含煤碎屑巖為主；早白堊世—晚漸新世裂谷晚期，主要處于潮坪及淺海環(huán)境，受構(gòu)造變動及海平面升降的影響，形成了“碳酸鹽巖—碎屑巖—碳酸鹽巖—碎屑巖”交替沉積的現(xiàn)象；中新世—第四紀(jì)擠壓作用階段，在擠壓構(gòu)造作用下形成了盆地邊緣隆起區(qū)，隆起區(qū)遭受剝蝕從而在盆地內(nèi)部充填了磨拉石建造，對應(yīng)于巴特肯地區(qū)為一套沖積扇礫巖沉積。

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Sedimentary Characteristics and Evolution of the Mesozoic-Cenozoic in the Batken Region, Fergana Valley

Zhang Liyuan, Liu Ying, Gao Fei, Liu Ke, Chen Lingling, Bu Xiaoyang, Wang Peng

(Research Institute of Shaanxi Yanchang Petroleum(Group) Co., Ltd., Xi＇an, Shaanxi 710075, China)

Based on the data of field outcrops-core sedimentary facies, single well sedimentary facies and connected wells sedimentary facies, the Mesozoic-Cenozoic sedimentary facies of the Bartken region of the Fergana Valley were analyzed by using field outcrops, cores, logging wells and rock flakes. The characteristics of the sedimentary facies of the Mesozoic-Cenozoic sediments were defined and the sedimentary evolution characteristics of different periods were analyzed. The results showed that there are five sedimentary facies developed in the Mesozoic-Cenozoic of Batken region in Fergana Valley, including delta, muddy water tidal flat, mixed tidal flat, neritic shelf and alluvial fan. Under the influence of tectonism and sea level changes, different sedimentary evolution stages have different characteristics. In the Jurassic, coal-bearing clastic rocks of delta plain are deposited. Between the Early Cretaceous and the Late Oligocene, carbonate rocks and clastic rocks in the environment of tidal flat and neritic sea are alternately deposited. From the Miocene to the Pliocene, the sediments are mainly sandy conglomerate or conglomerate of alluvial fan.

sedimentary facies; sedimentary evolution; Fergana Valley; Batken region; Mesozoic-Cenozoic

陜西省工業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目“吉爾吉斯斯坦低品位油氣藏高效開發(fā)對策研究”(2015GY088)資助。

張麗媛(1985—)，女，工程師，博士，從事沉積學(xué)及儲層地質(zhì)學(xué)方面的研究工作。郵箱：zhangliyuan426@163.com.

TE122.23

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