關(guān)于塔中地區(qū)志留系沉積相及層序地層研究

鄧浩博

摘要：主要對(duì)塔中地區(qū)的志留系沉積相、層序地層，進(jìn)行相關(guān)分析與研究。其中，以巖心刻度測(cè)井為基礎(chǔ)構(gòu)建分析模型，劃分2個(gè)亞相、6個(gè)微相。同時(shí)，根據(jù)多方面獲取的資料信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)塔中地區(qū)志留系識(shí)別、分析，并以此建立一個(gè)地層格架，為研究工作奠定基礎(chǔ)。此外，指出了油氣與地層的關(guān)系，以期為相關(guān)人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：塔中地區(qū);志留系;沉積相;層序地層

中圖分類(lèi)號(hào)：P618.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019.08.021

塔中地區(qū)即塔里木盆地的中段，主體呈現(xiàn)出凸起的狀態(tài)，總面積為5 000 krn2左右。在志留紀(jì)時(shí)期中，該地區(qū)的地質(zhì)在奧陶紀(jì)末晚加里東運(yùn)動(dòng)的作用下，受到了嚴(yán)重侵蝕，使得地勢(shì)逐漸趨于平緩。眾所周知，塔里木盆地中有著豐富的油氣資源，更是“西氣東輸”工程的起點(diǎn)。但是，在多數(shù)探測(cè)井中也出現(xiàn)了干井或者瀝青井的結(jié)果。對(duì)于這一現(xiàn)象，本文將進(jìn)行以下分析。

1 塔中地區(qū)志留系沉積相分析

1.1 沉積模式與相帶劃分

志留紀(jì)時(shí)期中，塔里木盆地為內(nèi)坳陷盆地。當(dāng)時(shí)的海洋為陸表海，呈現(xiàn)出水體較淺、地勢(shì)平緩的特征。在中晚奧陶世的時(shí)期中，塔中地區(qū)受到了海浸影響，因此，在地下存在大量陸源碎屑潮坪沉積的標(biāo)志信息。目前，在相關(guān)的鉆測(cè)井資料中，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)障壁島沉積的信息。同時(shí)，在地震反射剖面上，也沒(méi)有發(fā)現(xiàn)障壁島存在的標(biāo)志。對(duì)此，筆者采用巖心刻度測(cè)井的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)多口巖心測(cè)井資料的詳細(xì)刻度，最終建立了一個(gè)塔中志留系模型。在該模型中，將塔中地區(qū)的潮坪環(huán)境分為兩個(gè)亞相，即潮下帶、潮間帶。另外，結(jié)合具體巖性特征，對(duì)潮下帶、潮間帶又進(jìn)行了細(xì)化。其中，潮下帶包括潮汐水道、潮汐三角洲;潮間帶包含泥坪、砂泥坪、砂坪三種[1]。

1.2 沉積微相的特征總結(jié)

1.2.1 潮汐水道

潮汐水道中主要包含灰色細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、含礫不等粒砂巖、泥巖等。通常是由數(shù)個(gè)向上變細(xì)的潮道，以沉積回旋的形式疊置。潮汐水道的基本構(gòu)造是將底部沖刷作為開(kāi)始部分，而中間的部分則屬于大型槽狀交錯(cuò)層理，上部主要是灰綠色的泥巖、粉砂巖。在該微相中，含有65% - 85%的石英含量;長(zhǎng)石的含量在lO%以下;巖屑的含量在l0% -30%之間。同時(shí)，粒度概率的曲線主要分為三段，其中主要的是跳躍組份，比例在80%以上;其次是滾動(dòng)組份。潮道中粒度的分選良好，出現(xiàn)的概率曲線為很正偏態(tài)，同時(shí)曲線的峰度較為尖銳。在自然電位、自然伽馬的條件下，潮道序列曲線基本呈現(xiàn)出齒化狀態(tài)，而底部對(duì)應(yīng)的自然伽馬曲線為突變接觸。

1.2.2 潮汐三角洲

潮汐三角洲中的巖性主要包含泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖。同時(shí)，潮汐三角洲中的粒度也有著良好的分選效果。出現(xiàn)的概率曲線為正偏態(tài)，同時(shí)曲線的峰度較為尖銳。自然伽馬曲線主要表現(xiàn)為齒化指型的形態(tài)，電阻率實(shí)際為低幅狀態(tài)下的寬緩箱型。

總體而言，潮汐三角洲的沉積微相特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為槽狀交錯(cuò)層、小型板狀相互交錯(cuò);其中夾有砂層（潮汐作用產(chǎn)生）;發(fā)育特征雙向交錯(cuò);層系向上逐漸變薄。在潮汐三角洲的下巖段中，大多以潮汐水道為疊置發(fā)育的狀態(tài)。

1.2.3 泥坪

泥坪中主要以棕褐色泥巖、棕色泥巖為主，其中夾有一定量的粉砂巖、粉質(zhì)砂巖。在泥巖微相中含有水平層理結(jié)構(gòu)，同時(shí)在粉砂巖層中包含肉眼可見(jiàn)的變形層理、生物潛穴、生動(dòng)擾動(dòng)等構(gòu)造。

不僅如此，泥坪的局部地區(qū)中，還能夠發(fā)現(xiàn)泥裂現(xiàn)象。此微相中，自然伽馬曲線的數(shù)值相對(duì)較高，平均數(shù)值大于90API，曲線的狀態(tài)表現(xiàn)為齒狀箱型或?yàn)楹?jiǎn)單箱型[2]。

1.2.4 砂泥坪

砂泥坪的巖性表現(xiàn)為灰紫色、灰色的細(xì)砂巖，同時(shí)還包含灰紫色的粉砂巖、灰綠色的粉砂巖、棕褐色的泥巖、灰紫色的泥質(zhì)粉砂巖。其中，砂巖部分中主要的成分為石英，而巖屑、長(zhǎng)石細(xì)致。砂泥坪中顆粒的分選效果中等，以“圓一次棱角狀”為主要形態(tài)，并且泥質(zhì)膠結(jié)。在分析中，概率圖分為不同的兩種類(lèi)型：①由懸浮總體、跳躍組份所形成的兩段式概率圖，其中懸浮總體的含量在40%左右，對(duì)于反映波浪回流以后的水動(dòng)力效果相對(duì)較弱。跳躍總體的比例在50% -60%，其斜率在450 - 550。②在懸浮總體、跳躍組份的基礎(chǔ)上，加入過(guò)渡帶而形成的概率圖。其中，跳躍總體的比例在50% - 55%，其斜率在600 - 700，同時(shí)具有較好的分選效果。另外，過(guò)渡帶粒徑的含量在20%左右，粒徑在（φ2.8 - φ5.5.懸浮總體的實(shí)際比例在l0% - 15%，對(duì)波浪上涌的反映程度相對(duì)較差。在泥質(zhì)粉砂巖、泥巖中，可以發(fā)現(xiàn)生物鉆孔、生物擾動(dòng)變形的痕跡。同時(shí)，自然伽馬曲線為鋸齒形狀;自然電位曲線則為地平滑鐘形狀的組合形式。

1.2.5 砂坪

砂坪中巖性主要為灰色細(xì)砂巖、灰色中砂巖，其中夾雜著薄層的粉砂質(zhì)泥巖以及泥巖。同樣，在分析中概率圖分為不同的兩種類(lèi)型：①由懸浮總體、跳躍組份所形成的兩段式概率圖，其中懸浮總體的含量在15% - 20%，對(duì)于反映波浪回流以后的水動(dòng)力效果相對(duì)較差。跳躍總體的比例在65% -70%，其斜率在55° - 70°之間。同時(shí)，曲線中平均分選系數(shù)等于1.546，具有較好的分選結(jié)果。②在懸浮總體、跳躍組份的基礎(chǔ)上，加入過(guò)渡帶而形成的概率圖。其中，跳躍總體的比例在60%左右，其斜率為60°，同時(shí)分選效果為中等偏上。另外，過(guò)渡帶粒徑的含量在20%左右，粒徑在φ2.5 -φ5.8之間。懸浮總體的實(shí)際比例在lO%，可以將較強(qiáng)的潮汐作用、波浪作用顯示出來(lái)。在砂坪包含波紋層理、平行層理、高角度交錯(cuò)層理、低角度沖洗交錯(cuò)層理、斜層理等。同時(shí)，自然伽馬曲線為鋸齒、鐘型的組合形式;自然電位曲線相對(duì)光滑，并隨著粒度的變化形成“漏斗一鐘形”的組合形式。

2 塔中地區(qū)志留系層序地層研究

2.1 體系域內(nèi)準(zhǔn)層序疊加

海浸體系域中，主要包含沉積的砂坪、沉積的砂泥坪。同時(shí)，在層序底中還包含沉積的潮汐三角洲、潮汐水道。在海平面上升的作用下，垂直結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)為準(zhǔn)層序疊置樣式，比如砂泥的比值逐漸增多、下細(xì)上粗、巖層厚度加大等。在此基礎(chǔ)上，形成加積式與退積式為主的層序，同時(shí)向海一側(cè)逐漸遷移。其中，自然伽馬曲線、自然電位曲線均為鐘形;深中感應(yīng)電阻率相對(duì)較高，并以鋸齒狀的形態(tài)存在。高位體系域主要由沉積泥坪、沉積砂泥坪構(gòu)成。其中，砂泥坪在相對(duì)穩(wěn)定海平面的影響下，垂直方向的規(guī)律為上細(xì)下粗、泥巖變厚、泥巖比降低?；诖诵纬蛇M(jìn)積式、加積式為主的層序。該層序中，自然伽馬曲線、自然電位曲線均為箱型或者直線型的狀態(tài)存在;深中感應(yīng)電阻率相對(duì)較低，同時(shí)在進(jìn)積式、加積式層序中以高幅鋸齒狀、低幅鋸齒的形態(tài)存在[3]。

2.2 志留系層序地層對(duì)比

經(jīng)過(guò)對(duì)志留系層序的分析發(fā)現(xiàn)，其主要的特征與表現(xiàn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：①層序I中，超于奧陶系的不整合面以上，同時(shí)自西北向東南逐漸超覆。另外，在塔中地區(qū)的東南向呈現(xiàn)出變薄的趨勢(shì)。海浸體系域在垂直方向上，主要以潮汐三角洲、潮下帶潮汐水道、砂泥坪、潮間帶砂坪疊置形成。高位體系域中，主要以砂泥坪、潮間帶泥坪構(gòu)成。②層序II中，海浸的影響范圍明顯擴(kuò)大，同時(shí)海浸體系域額中主要包含砂泥坪、泥坪兩部分，但是在橫向結(jié)構(gòu)方面有著明顯變化。在塔中地區(qū)的47號(hào)凈、201號(hào)井間，由砂坪、砂泥坪構(gòu)成;201號(hào)井的東南方向砂坪出現(xiàn)相變，即變?yōu)樯澳嗥?。另外?1號(hào)井、161號(hào)井、12號(hào)井的海浸體系域中存在三個(gè)局部厚度段。③層序IⅡ中，因?yàn)轱L(fēng)化侵蝕的影響，部分井中失去了高位體系域的地層。在45號(hào)- 161號(hào)井間，海浸體系域保存相對(duì)完好，由砂坪、砂泥坪構(gòu)成。其他的地區(qū)中，無(wú)論是高位體系域還是海浸體系域都存在缺失現(xiàn)象。

2.3 體系域與油氣的關(guān)系

在塔中地區(qū)中，除了44號(hào)井、30號(hào)井、15號(hào)中存在瀝青巖石之外，其他井中的瀝青均在下砂巖層中賦存。同時(shí)，下砂巖中含有大量的油氣，導(dǎo)致瀝青巖石的厚度更大?；趯?duì)不同區(qū)域中層序的分析，層序海浸體系域以下的巖層中，含有更多的油氣資源。這一觀點(diǎn)通過(guò)塔中地區(qū)162號(hào)井、16號(hào)井、11號(hào)井可以得到驗(yàn)證。另外，169號(hào)井位置的層序Ⅱ中，在海浸體系域的上部含有較多的石油，是油氣勘探的重點(diǎn)區(qū)域。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，塔中地區(qū)中志留系屬于無(wú)障壁的沉積環(huán)境，可以劃分為2個(gè)亞相、5個(gè)微相。同時(shí)，志留系中每個(gè)三級(jí)層序基本上均由高位體系域、海浸體系域構(gòu)成，而其中的低位體系域并沒(méi)有發(fā)育完全。在海浸體系域中的層序I、層序II中，含量相對(duì)較多的油氣資源，可以作為重點(diǎn)勘探對(duì)象。

參考文獻(xiàn)：

[l]孫東，潘建國(guó)，胡再元.塔里木盆地塔中Ⅲ區(qū)奧陶系碳酸鹽巖油氣成藏主控因素及有利區(qū)帶[J/OL].沉積學(xué)報(bào)，2019 （4）： 1-10.

[2]胡華蕊，嚴(yán)張磊，邢鳳存.塔中地區(qū)中2井良里塔格組溶洞方解石膠結(jié)序列及環(huán)境指示[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，45 （6）： 679-690.

[3]賈進(jìn)華.古海岸帶碎屑潮汐環(huán)境沉積微相與砂體分布——以塔中地區(qū)志留系為例[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，48 （1）： 110-123.