塔里木盆地順北地區(qū)柯坪塔格組沉積演化及沉積分異模式

王素英，張 翔，2，田景春，2，彭明鴻，鄭瀟宇，夏永濤

（1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院，成都 610059；2.成都理工大學(xué)油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點實驗室，成都 610059；3.中國石化西北油田分公司勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011）

0 引言

塔里木盆地志留系以廣泛分布的瀝青砂巖備受關(guān)注，近年來成為油氣勘探的重點層位之一［1-3］。塔里木盆地柯坪塔格組垂向上發(fā)育多套儲蓋組合，油氣成果主要集中在塔北隆起、卡塔克隆起、巴楚隆起和滿加爾東部等區(qū)域，已發(fā)現(xiàn)順9、英買34、S117 和塔中47 等多個油氣田（藏），展示了柯坪塔格組具備大規(guī)模油氣聚集的潛力［4-6］。目前，志留系研究過程中仍然存有制約勘探的一些難題，其中比較關(guān)鍵的是沉積體系確定及有利砂體展布特征與評價預(yù)測。多年來，前人從古地貌、古構(gòu)造背景條件、物源供給與水動力強弱條件等方面，對志留系沉積相、儲層特征及油氣成藏條件等開展研究工作［7-20］。孫乃泉等［5］運用巖心、三維地震等，對順9井柯坪塔格組下段沉積相進行了分析，認為發(fā)育半深?！獪\?！侵蕹练e；曾慶魯?shù)龋?］利用測井、地震等資料，研究了塔中地區(qū)柯坪塔格組上3 亞段的沉積體系類型與展布特征，認為研究區(qū)為海侵背景下受古地貌影響的潮坪、河口灣與潮汐改造三角洲沉積；張少華等［13］利用鉆井剖面、掃描電鏡、巖心等資料，分析了塔北地區(qū)志留系柯坪塔格組下段儲層特征，識別出潮坪—潮控三角洲砂巖儲層，整體上為低孔、特低滲儲層；馬曉娟等［17］系統(tǒng)闡述了塔河南部柯坪塔格組沉積相分布規(guī)律，識別出障壁濱?！獪\海沉積體系。眾多學(xué)者針對不同區(qū)域柯坪塔格組沉積相提出了不同的觀點，主要包括潮坪（有障壁海岸）沉積［7-9］、濱岸沉積［10-12］、三角洲沉積［13-15］、陸棚沉積［16-18］等較為主流的幾種沉積相劃分方案。同時，以往的沉積相研究多以柯坪塔格組單一段或亞段為研究對象［5，8］，沉積相帶展布多呈現(xiàn)為東西向展布和南北向分帶的特征［14，19-20］，而對柯坪塔格組各段、亞段的精細沉積相平面分布格局及柯坪塔格組不同階段沉積格局存在的差異研究相對較少。

塔里木盆地柯坪塔格組油氣藏多為巖性—地層圈閉油氣藏，準確的沉積相帶刻畫，將提高柯坪塔格組砂體分布規(guī)律預(yù)測精度，為海相碎屑巖巖性圈閉油氣勘探提供重要的勘探依據(jù)。針對上述關(guān)鍵問題，本文以塔里木盆地順北地區(qū)柯坪塔格組各段、亞段為研究對象，在前人研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景，開展柯坪塔格組不同沉積時期地層分異及沉積分異研究，并系統(tǒng)編制不同段和亞段沉積相平面分布圖，建立柯坪塔格組由早到晚的沉積分異模式，展示不同時期砂體分布。

1 研究區(qū)概況

順北地區(qū)位于順托果勒低隆起北緩坡，東南部延伸到古城墟隆起的順南斜坡，面積約2.80 萬km2，南連卡塔克隆起，北接沙雅隆起，西鄰阿瓦提坳陷，東接滿加爾坳陷［圖1（a）］。在構(gòu)造特征上，整體呈現(xiàn)出北高南低、東高西低的特征［21-23］。隨著順北油田的發(fā)現(xiàn)，沿斷裂帶順北11、順北56X、順北4 等新井資料的鉆揭與新三維資料部署，對于重新認識及精細刻畫柯坪塔格組不同時期沉積格局提供數(shù)據(jù)資料。本文以沉積地質(zhì)學(xué)等理論為指導(dǎo)，結(jié)合順北地區(qū)順9 等12 口取心井巖心觀察、50 余件顯微薄片觀察、順北11 井等70 余口新老鉆井資料、120 余條二維地震測線和三維資料解釋，為順北地區(qū)海相碎屑巖領(lǐng)域油氣勘探與巖性圈閉刻畫等提供基礎(chǔ)資料。

圖1 順北地區(qū)位置、資料點（a）及地層格架（b）［21，23］Fig.1 Location，data point（a）and stratigraphic column（b）of Shunbei area

2 柯坪塔格組地層發(fā)育特征

2.1 地層劃分及地層發(fā)育特征

根據(jù)順北地區(qū)70 余口單井地層劃分與對比分析，結(jié)合地層旋回及巖性特征研究，柯坪塔格組自下而上劃分為底砂巖段（K1）、泥巖段（K2）和砂巖段（K3）3 個巖性段，砂巖段由下至上可進一步劃分成下砂巖亞段（K31）、中泥巖亞段（K32）和上砂巖亞段（K33）3 個亞段。柯坪塔格組與上覆塔塔埃爾塔格組呈整合接觸，與下伏上奧陶統(tǒng)桑塔木組呈角度不整合接觸。根據(jù)井震標定，地層界面與地震界面有較好的對應(yīng)關(guān)系，具體表現(xiàn)為：T63對應(yīng)于砂巖段頂界，T64對應(yīng)于泥巖段頂界，T65對應(yīng)于底砂巖段頂界，T70對應(yīng)于柯坪塔格組底界［圖1（b）］。

柯坪塔格組底砂巖段以灰色厚層細砂巖、粉砂巖為主，夾灰色、灰綠色薄層泥質(zhì)粉砂巖、泥巖，厚度為0～103 m。泥巖段主要為灰色、褐色厚層泥巖夾灰色粉砂質(zhì)泥巖，厚度為0～75 m。砂巖段巖性為灰色、深灰色、褐灰色厚層細砂巖及灰色薄層泥巖，或灰色細砂巖與灰色粉砂質(zhì)泥巖、棕紅色、灰色、灰白色薄層泥巖不等厚互層，厚度為29.9～403 m。垂向上，柯坪塔格組由底砂巖段、泥巖段、砂巖段構(gòu)成，具有“粗—細—粗”的三段式剖面結(jié)構(gòu)特征。

2.2 地層對比及地層結(jié)構(gòu)

對順北地區(qū)柯坪塔格組東西向、南北向兩橫兩縱連井地層［圖1（a）］及地震測線追蹤對比研究，揭示了柯坪塔格組受沉積前順北鷹1 井—順北53X井—順西3 井一線古隆起控制，區(qū)域上發(fā)育“三段式”和“一段式”2 類地層結(jié)構(gòu)。

通過對順北地區(qū)東西向、南北向地層格架［圖1（b）、圖2］及地震測線（圖3）綜合解釋，以勝利1 井—順北11 井—順北7 井—順北鷹1 井—順北51X 井—順北2 井—TP2 井地層對比格架圖為例（圖2），根據(jù)鉆遇井的資料分析，柯坪塔格組地層厚度差異較大，地層厚度為290～400 m。其中，西部順北11 井和東部TP2 井鉆穿柯坪塔格組，順北7 井、順北鷹1井、順北51X 井、順北2 井鉆至泥巖段上部，缺失底砂巖段和泥巖段下部地層。地震測線上亦表現(xiàn)出地層于古隆起區(qū)尖滅（圖3）。

圖2 順北地區(qū)勝利1 井—TP2 井柯坪塔格組東西向地層對比Fig.2 East-west stratigraphic correlation of Kepingtage Formation of well Shengli 1 to well TP2 in Shunbei area

圖3 順北地區(qū)柯坪塔格組（T70—T63）地震剖面［位置參見圖1（a）］Fig.3 Seismic section of Kepingtage Formation（T70-T63）in Shunbei area

基于上述研究，建立了順北地區(qū)柯坪塔格組“三段式”和“一段式”2類地層結(jié)構(gòu)（圖4）。在古隆起東西兩側(cè)發(fā)育“三段式”的地層結(jié)構(gòu)，古隆起西部以阿東1 井和中探1 井為代表，古隆起東部以順9井、順北4 井、順北8X 井為代表。古隆起發(fā)育區(qū)，缺失底砂巖段、泥巖段（或泥巖段中下部），主體為砂巖段“一段式”地層結(jié)構(gòu)，以順北7、順北鷹1 等鉆井為代表。

圖4 順北地區(qū)柯坪塔格組地層格架模式Fig.4 Formation framework pattern of Kepingtage Formation in Shunbei area

2.3 地層平面分布特征

在單井地層劃分、骨干鉆井地層對比及地震測線綜合解釋基礎(chǔ)上，以柯坪塔格組“三段式”和“一段式”地層結(jié)構(gòu)為指導(dǎo)，系統(tǒng)編制了柯坪塔格組段（底砂巖段、泥巖段）與亞段（下砂巖亞段、中泥巖亞段和上砂巖亞段）5 幅地層厚度平面圖，展示了柯坪塔格組各時期地層平面分布［圖5（a）—（e）］。順北地區(qū)柯坪塔格組地層展布及演化受控于古隆起（分布于順北鷹1 井—順北53X 井—順西3 井一線）。

圖5 順北地區(qū)柯坪塔格組各段、亞段地層厚度Fig.5 Stratigraphic thickness of each member and sub-member of Kepingtage Formation in Shunbei area

底砂巖段地層分布于順北鷹1 井—順北53X井—順西3 井一線古隆起東西兩側(cè)，呈現(xiàn)出東部和西部地層厚，中部古隆起地層薄的特征，具有隆起區(qū)缺失，東西向展布格局。隨著海侵，泥巖段受古隆起控制逐漸減弱，但地層分布仍具有東西向格局，地層厚度大的地區(qū)仍位于東西兩側(cè)，隆起區(qū)發(fā)育薄層的泥巖。泥巖段沉積之后，全區(qū)幾乎填平補齊，地層分布不受古隆起控制，砂巖段地層展布過渡為南北向，整體上呈現(xiàn)出南北向地層薄、中部地層厚度大的特征。

3 沉積相劃分及特征

3.1 沉積相劃分

在順北地區(qū)鉆井巖心觀察描述基礎(chǔ)上，以沉積地質(zhì)學(xué)理論為指導(dǎo)，通過對巖性、沉積構(gòu)造、地震相、測井相等沉積相識別標志研究，建立了柯坪塔格組沉積微相識別圖版（圖6），進而將順北地區(qū)柯坪塔格組劃分為潮坪和陸棚2 類沉積相。其中，潮坪可劃分為潮上、潮間、潮下3 個亞相，進一步識別出蒸發(fā)泥坪、泥坪（高潮坪）、砂坪（低潮坪）、潮汐水道、砂壩等多種微相類型；陸棚沉積相識別出內(nèi)陸棚亞相，進一步劃分出內(nèi)陸棚泥和陸棚砂壩等微相。

圖6 順北地區(qū)柯坪塔格組沉積微相識別圖版Fig.6 Microfacies identification of Kepingtage Formation in Shunbei area

3.2 各類沉積微相特征

3.2.1 潮坪相

潮坪（潮灘）無強烈的風(fēng)浪作用且潮汐周期性顯著，呈寬廣緩斜或者近水平的海岸坪地［8，24］。順北地區(qū)柯坪塔格組潮坪沉積主要發(fā)育在砂巖段和底砂巖段中，按照平均低潮線、平均高潮線的位置和沉積物特征，將潮坪劃分成潮上帶、潮間帶與潮下帶，潮間帶進一步細分為高潮坪（泥坪）、中潮坪（砂泥混合坪）、低潮坪（砂坪）。柯坪塔格組潮坪沉積典型的沉積構(gòu)造主要有：①潮道沖刷面構(gòu)造和正粒序特征發(fā)育［圖7（a）］，如順9 井柯上段底部具疊瓦狀特征的泥礫向上發(fā)育中砂巖，具有粒度向上變細的特征。②潮道中撕裂狀泥礫發(fā)育［圖7（b）］，先期潮間沉積的弱固結(jié)泥巖被潮汐流打碎后，就近在潮道內(nèi)快速沉積，泥礫呈無規(guī)則撕裂狀，分選差、無磨圓。③疊瓦狀泥礫具雙向水流特征［圖7（c）—（d）］，均呈現(xiàn)出順層分布泥礫，泥礫呈扁平狀，具定向性。如順902H 井底砂巖段，礫石具雙向水流特征。④潮汐沉積構(gòu)造，發(fā)育脈狀層理［圖7（e）］、透鏡狀層理［圖7（f）］等。⑤具雙向水流特征的雙向交錯層理發(fā)育［圖7（g）—（h）］。順北地區(qū)柯坪塔格組不同段、亞段中潮坪相的地震相發(fā)育特征主要為：亞平行—雜亂、中—弱振幅、中—低連續(xù)反射結(jié)構(gòu)（圖6）。

圖7 順北地區(qū)柯坪塔格組潮坪沉積巖性特征及典型的沉積構(gòu)造識別標志（a）潮道沖刷面，順9 井，5 400.62 m，砂巖段；（b）灰色中砂巖中灰黑色撕裂狀泥礫，順901 井，5 509.29 m，底砂巖段；（c）順層分布泥礫，礫石呈扁平狀，順902H 井，5 534.10 m，底砂巖段；（d）順層分布泥礫，泥礫呈扁平狀，礫石具雙向水流特征，順9 井，5 590.15 m，底砂巖段；（e）脈狀層理，順10 井，5 689.85 m，底砂巖段；（f）透鏡狀層理，透鏡體（箭頭所示），順9 井，5 592.86 m，底砂巖段；（g）雙向交錯層理，順902H 井，5 532.30 m，底砂巖段；（h）雙向交錯層理，順西1 井，5 747.38 m，底砂巖段；（i）正粒序及平行層理，順902H 井，5 514.57 m，底砂巖段；（j）順層構(gòu)造縫，順902H 井，5 541.87 m；（k）灰色中砂巖，順9 井，5 437.34 m，砂巖段；（l）灰色細砂巖，順1 井，5 338.05 mFig.7 Lithological characteristics and typical identification marks of sedimentary structures of tidal flat of Kepingtage Formation in Shunbei area

潮上帶處于平均高潮線以上，巖性以粉砂質(zhì)泥巖及紅褐色泥巖為主，間夾灰色、淺灰色薄層粉砂巖，發(fā)育泥裂與水平層理等沉積構(gòu)造。自然伽馬（GR）曲線呈直線形或齒形，顯示為較高值，平均達68 API，如順2 井泥巖段潮上砂泥坪、泥坪沉積［圖8（a）］及順9 井底砂巖段潮上泥坪沉積。

圖8 順北地區(qū)柯坪塔格組潮坪—陸棚沉積特征Fig.8 Characteristics of tidal flat shelf sedimentary of Kepingtage Formation in Shunbei area

潮間帶是指地處平均低潮面與平均高潮面之間的海岸地區(qū)，主要受潮汐作用影響，其范圍與海岸坡度呈負相關(guān)。按照水動力條件的強弱以及沉積物類型，可將柯坪塔格組潮間帶劃分成低潮坪砂坪、潮汐水道、中潮坪砂泥混合坪和高潮坪泥坪［圖6，8（b）］。潮汐水道巖性主要以淺灰色含礫中砂巖，淺灰色、灰色細砂巖為主，且上部多缺失灰綠色薄層泥巖，發(fā)育低角度沖刷層理，底部多看到含泥礫的水道滯流沉積和不規(guī)則水道沖刷面，發(fā)育灰綠色、灰色、褐色泥礫。粒度概率累積曲線以兩段式為主，即懸浮組分與跳躍組分，其中又以跳躍組分為主，斜率大（圖6）。自然伽馬（GR）曲線呈齒化鐘形，自然電位（SP）曲線變化較小［圖6，8（b）］。砂泥混合坪水體能量中等—強，巖性主要以灰色、淺灰色細砂巖與褐色、灰色、灰綠色薄層泥巖不等厚互層為主，發(fā)育波狀水平紋理、水平紋理、構(gòu)造縫［圖7（j）］等。自然伽馬（GR）曲線呈齒形、微齒鐘形+漏斗形組合，自然電位（SP）曲線也變化較小（圖6）。砂坪巖性主要以灰色粉砂巖、細砂巖為主，間夾少量薄層泥巖，發(fā)育脈狀、透鏡狀及波狀層理［圖6，7（e）—（f）］。泥坪巖性主要為灰色、棕褐色泥巖夾褐灰色薄層泥質(zhì)粉砂巖、棕褐色粉砂質(zhì)泥巖等，自然伽馬（GR）曲線呈齒形，自然電位（SP）曲線呈齒形（圖6）。

潮下帶是指處在平均低潮面及波浪作用面之間的海岸地帶，主要受潮汐作用與波浪作用等影響，潮汐水動力條件較強，沉積環(huán)境主要為砂壩及潮道沉積。砂壩巖性主要為灰色中砂巖［圖7（k）］、細砂巖［圖7（l）］、灰色—褐色泥巖，間夾淺灰色粉砂巖、灰色薄層泥質(zhì)粉砂巖，剖面上具逆粒序特征，自然伽馬（GR）曲線呈鐘形+箱形+漏斗形，自然電位（SP）曲線變化較?。▓D6）。潮道沉積以灰色細砂巖、泥巖、中砂巖不等厚互層、灰色中砂巖與灰色薄層泥巖不等厚互層為主，間夾灰色薄層泥質(zhì)粉砂巖，主要為砂質(zhì)，局部可見泥礫，且含泥礫滯留沉積。在剖面和巖心上見砂體呈透鏡體狀，潮道沖刷面［圖7（a）］、撕裂狀泥礫發(fā)育，?？吹搅６认蛏献兗毺卣鞯恼Ｐ虺练e旋回疊置［圖7（a），（i）］，羽狀交錯層理、雙向水流交錯層理、再作用面等發(fā)育，自然伽馬（GR）曲線呈鐘形或齒形，自然電位（SP）曲線也變化較?。▓D6）。

3.2.2 陸棚相

陸棚（大陸架）是指處于平均低潮面（20 m）以下至水深約200 m 的廣大淺海水域，受波浪影響小，水動力條件較低，處在還原環(huán)境。順北地區(qū)柯坪塔格組不同段、亞段中陸棚相的地震相發(fā)育特征主要為：亞平行—雜亂、中振幅、中—低連續(xù)反射結(jié)構(gòu)（圖6）?？缕核窠M陸棚沉積主要在泥巖段、中泥巖亞段中發(fā)育，依據(jù)水深及巖性組合，將陸棚相劃分成內(nèi)陸棚（淺水陸棚）及外陸棚（深水陸棚）2 個亞相，沉積微相主要為陸棚泥和陸棚砂壩沉積，巖性為灰色—灰綠色泥巖、灰色粉砂質(zhì)泥巖、細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖［圖8（c）］。自然伽馬（GR）曲線呈微齒形或漏斗形，顯示為較高值，通常為70～140 API，自然電位（SP）曲線呈齒形，有的井段形態(tài)變化不大，較為穩(wěn)定［圖6，8（c）］。

4 沉積相垂向演化研究

在對順北地區(qū)柯坪塔格組沉積相類型、特征以及單井沉積相劃分研究的基礎(chǔ)上，選取南北向和東西向各2 條連井剖面開展井間沉積相對比研究，并結(jié)合地震剖面地震相對比分析，系統(tǒng)總結(jié)了柯坪塔格組沉積相垂向演化規(guī)律。

以東西向阿東1 井—滿西2 井—順西1 井—順7 井—順北4 井—順西2 井—順9 井—順902H井沉積相對比分析為例（圖9），底砂巖段沉積期受沉積前古隆起控制，沉積前洼地區(qū)柯坪塔格組地層發(fā)育完整，隆起區(qū)缺失底砂巖段和泥巖段早期沉積。隆起區(qū)兩側(cè)以順北4 井、順西2 井、順9 井、順902H井為例，三段式發(fā)育完整，主要以潮上—潮間—潮下—陸棚沉積為主。古隆起之上以順西1、順7 等井為例，主體上發(fā)育一段式，主要以潮下—陸棚—潮間沉積為主。

圖9 順北地區(qū)阿東1 井—順902H 井柯坪塔格組東西向沉積相連井對比剖面Fig.9 Well-tie contrast section of sedimentary facies of Kepingtage Formation in the east-west direction across well Adong 1 to well Shun 902H in Shunbei area

總體上，順北地區(qū)柯坪塔格組沉積前具有兩坳一隆的沉積格局，主要以發(fā)育潮坪沉積與陸棚沉積為特征。底砂巖段主要發(fā)育潮上—潮間—潮下沉積，泥巖段為潮坪—陸棚沉積，砂巖段為潮下—陸棚，局部井段發(fā)育潮間沉積。泥巖段至砂巖段隨著海平面上升，潮坪沉積向隆起區(qū)海侵上超，潮坪相帶向陸遷移，底砂巖段沉積局限于坳陷區(qū)，具填平補齊特征。

5 不同時期沉積相平面分布規(guī)律

5.1 志留紀構(gòu)造演化

柯坪塔格組為加里東中期運動第Ⅱ幕之后的沉積，該次構(gòu)造運動導(dǎo)致盆地沉積格局發(fā)生了變化（由前期的碳酸鹽巖沉積轉(zhuǎn)化為陸源碎屑巖沉積）［25］。志留紀沉積期，在南壓北張的構(gòu)造背景下［26］，塔里木盆地為克拉通內(nèi)坳陷盆地，志留系沉積主體分布于中央坳陷區(qū)，并向北、向南隆起區(qū)超覆減?。?7］。早期沉積區(qū)東西兩側(cè)都和南天山洋相連通，海水主要從東北與西北方向侵入；在晚期受盆地東部地區(qū)隆升的影響，東北方向海水通道被截斷，南天山洋也有閉合的趨勢［26，28］。

5.2 沉積相平面分布特征

在對順北地區(qū)沉積背景認識與前人研究基礎(chǔ)上，依據(jù)70 余口鉆井的測井及錄井?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，系統(tǒng)編制了柯坪塔格組段（底砂巖段、泥巖段）與亞段（下砂巖亞段、中泥巖亞段和上砂巖亞段）砂體厚度圖及砂地比平面圖［29-30］。利用單井優(yōu)勢相與地震相發(fā)育特征等，系統(tǒng)探討了柯坪塔格組各時期沉積相平面展布規(guī)律。

5.2.1 底砂巖段（K1）沉積相

由于受古隆起的控制，發(fā)育兩個沉積區(qū)，具有東西分異的特征，東西沉積區(qū)沉積相帶均具備南北延伸、東西分帶的環(huán)帶狀展布格局，并沿順北51X井—順西1 井—中1 井一線大致呈東西對稱［圖10（a）］。古隆起分布于順北鷹1 井—順北9 井—中15 井一線。西部沉積區(qū)主要分布于沙參1 井—順北71X 井—滿西2 井—順5 井一線以西地區(qū)，自東向西具有潮上—潮間—潮下（砂壩）—內(nèi)陸棚的沉積相帶展布規(guī)律；東部沉積區(qū)主要分布于躍滿3 井—順北21 井—順南3 井一線以東地區(qū)，自西向東也具有潮上—潮間—潮下（砂壩）—內(nèi)陸棚的沉積相帶展布規(guī)律。潮下砂壩砂體較發(fā)育，厚度為100～140 m，主要分布在阿東1 井與順10 井—順北8X井區(qū)。尖滅線依據(jù)地震測線解釋與單井地層劃分標定，大致分布在東西沉積區(qū)與古隆起的分界處，形成局部地區(qū)不整合。潮上主要分布在沙參1 井—阿滿1 井—中探1 井與TP2 井—順北21 井—順南3 井一帶；潮間主要分布在依合2 井—順北41 井—順西2 井與順北11 井一帶；潮下主要分布在順10井—順北8X 井—順902H 井與阿參1 井—阿東1井一帶，在阿東1 井、順9 井等井區(qū)發(fā)育潮汐砂壩。陸棚沉積區(qū)分布在潮下帶以東及以西區(qū)域，主要位于阿瓦提坳陷及滿加爾坳陷。

5.2.2 泥巖段（K2）沉積相

由于盆地內(nèi)受到來自南天山洋大規(guī)模海侵，相對海平面較前期快速上升，沉積水體加深，古隆起部分被淹沒，主要發(fā)育潮坪—內(nèi)陸棚沉積體系［圖10（b）］。前期的古隆起區(qū)域，地貌高、水體淺，潮坪沉積局限分布于順北71X 井—順西1 井—順5 井與躍進2X 井—順北5-6 井—順北4 井一線，巖性以粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主。潮坪沉積的東西兩側(cè)均為內(nèi)陸棚沉積區(qū)，西部內(nèi)陸棚沉積區(qū)分布于勝利1 井—順北56X 井—中探1 井一線以西地區(qū)；東部內(nèi)陸棚沉積區(qū)分布于TP2 井—順北1 井—順托1 井一線以東地區(qū)。在中21 井—塔中49 井—塔中85 井一線以南地區(qū)為剝蝕區(qū)。

5.2.3 下砂巖亞段（K31）沉積相

該時期伴隨著進一步的海侵與盆地構(gòu)造沉降，沉積范圍較前期擴大，同時古隆起被完全淹沒，不再影響沉積相帶的展布。沉積格局由前期的東西分異演化為南北分異，整體具有南北分帶、東西延伸，并沿研究區(qū)中部大致呈南北對稱的展布格局［圖10（c）］。內(nèi)陸棚沉積范圍位于研究區(qū)中部，沿滿西2 井—阿滿1 井—依合2 井一線呈東西向展布。沿內(nèi)陸棚沉積區(qū)向南、向北對稱發(fā)育潮下、潮間、潮上沉積相帶，巖性以細砂巖、粉砂巖、含礫砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、粗砂巖等為主，發(fā)育水平層理、交錯層理、泥裂等沉積構(gòu)造。潮下相帶分別發(fā)育于南部的阿東1 井—順西1 井—順9 井一線和北部的阿參1 井—順北7 井—TP2 井一線，潮下相帶內(nèi)砂壩砂體發(fā)育，厚度為60～140 m。潮間相帶分布于北部勝利1 井—躍進1X 井—躍進2X 井一線和南部的中16 井—中11 井—順南3 井一線。潮上帶分布于南、北部的邊緣區(qū)，分別位于北部的馬納1 井附近和南部的中13 井—中15 井—塔中82 井一線。

圖10 順北地區(qū)柯坪塔格組沉積相平面圖Fig.10 Sedimentary facies maps of Kepingtage Formation in Shunbei area

5.2.4 中泥巖亞段（K32）沉積相

該時期繼承了前期東西延伸、南北分帶的沉積格局，仍以潮坪和陸棚沉積為特征。伴隨著進一步海侵，陸棚沉積范圍擴大，潮坪沉積范圍分別向南和向北收縮［圖10（d）］。其中，阿滿1 井—順北1井—TP2 井一線為外陸棚沉積區(qū)。沿外陸棚沉積區(qū)向北、向南分別依次發(fā)育近東西向展布的內(nèi)陸棚、潮下、潮間和潮上沉積。內(nèi)陸棚沉積分布于阿參1井—順北11 井一線和順北9 井—順西2 井—依合1 井一線。潮下沉積區(qū)分布于阿東1 井—順5井—順北4 井一線和過沙參1 井呈東西向展布。潮間帶分布于北部的勝利1 井—馬納1 井一線及南部的中探1 井—中21 井—順9 井一線。潮上帶位于研究區(qū)的南、北邊緣。

5.2.5 上砂巖亞段（K33）沉積相

該時期受海平面下降影響，潮坪沉積的范圍增加，陸棚沉積的范圍減小，沉積相帶仍保持前期的南北分帶、東西延伸的沉積格局［圖10（e）］。內(nèi)陸棚在阿滿1 井—順北56X 井—依合1 井一線呈東西向展布。潮下分布于北部的勝利1 井—順北11井—TP2 井一線和南部的滿西2 井—順北57X 井—順9 井一線，在順北51X、順902H、順901等井區(qū)發(fā)育潮汐砂壩。潮間帶分布于馬納1 井—順北評2H井—躍進3 井一線和阿東1 井—順5 井—塔中85井一線。潮上帶分布于研究區(qū)南部沿中13 井—塔中11 井—塔中82 井一線。

6 沉積分異模式

通過對沉積相縱向演化、橫向?qū)Ρ燃安煌瑫r期沉積相平面展布特征研究，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景，分析認為，順北地區(qū)柯坪塔格組潮坪—陸棚沉積在早、晚沉積階段沉積格局存在顯著差異，沉積相帶早期具有東西向沉積分異特征，晚期具備南北向沉積分異規(guī)律（圖11）。具體表現(xiàn)為柯坪塔格組底砂巖段（K1）沉積期受古隆起控制，發(fā)育東西2 個沉積區(qū)，底砂巖段向古隆起超覆沉積，呈現(xiàn)出東西向展布特征，沉積相帶具東西分異，沿隆起區(qū)呈環(huán)帶狀展布的沉積格局，且從中部的古隆起向東西兩側(cè)均具有潮上—潮間—潮下—陸棚的沉積相帶分布特征；泥巖段（K2）沉積期受到來自南天山洋大規(guī)模海侵，相對海平面較柯坪塔格組前期快速上升，沉積水體加深，古隆起部分被淹沒，但仍具有沿古隆起呈環(huán)帶狀展布特征，主要發(fā)育潮坪—陸棚沉積；砂巖段（K3）沉積期進一步的海侵與盆地發(fā)生構(gòu)造沉降等，沉積范圍較前期擴大，沉積格局也較前期發(fā)生了顯著變化，古隆起被埋藏，不再控制沉積相帶的展布。受盆地邊界影響，底砂巖段—泥巖段—砂巖段向盆地邊界逐層上超，砂巖段由東西向演化為南北向分布，沉積相帶具南北分異，整體上呈現(xiàn)出東西延伸、南北分帶，并沿陸棚沉積區(qū)向南北兩側(cè)呈對稱的分布特征，沉積格局由前期的東西分異演化為南北分異。

圖11 順北地區(qū)柯坪塔格組沉積分異模式Fig.11 Sedimentary differentiation pattern of Kepingtage Formation in Shunbei area

垂向上水體總體經(jīng)歷了“淺—深—淺—深—淺”的沉積演化過程。淺水階段對應(yīng)于柯坪塔格組底砂巖段、下砂巖亞段和上砂巖亞段，該時期物源供給豐富、潮坪分布范圍大、潮下砂壩砂體發(fā)育，為有利的儲層發(fā)育層段。深水階段對應(yīng)于柯坪塔格組泥巖段和中泥巖亞段，該時期陸棚沉積范圍更廣，以泥巖沉積為主，為有利的區(qū)域蓋層發(fā)育層段。

7 結(jié)論

（1）順北地區(qū)柯坪塔格組受古隆起控制，發(fā)育“三段式”和“一段式”2 類地層結(jié)構(gòu)?！叭问健睘榈咨皫r段、泥巖段和砂巖段地層發(fā)育完整，分布于隆起區(qū)東西兩側(cè)。“一段式”地層缺失底砂巖段和泥巖段或泥巖段中下部，位于隆起發(fā)育區(qū)。

（2）順北地區(qū)柯坪塔格組潮坪—陸棚海相碎屑巖沉積體系在柯坪塔格組早、晚時期存在顯著的差異。底砂巖段—泥巖段沉積期受控于古隆起，分隔為東西2 個沉積區(qū)，底砂巖段向古隆起超覆沉積，具東西向展布特征，沉積相帶具東西分異，沿隆起區(qū)呈環(huán)帶狀展布特征；砂巖段沉積期受進一步海侵，古隆起被埋藏，受盆地邊界影響，底砂巖段—泥巖段—砂巖段向盆地邊界逐層上超，砂巖段由東西向演化為南北向展布，沉積相帶具有南北分異特征，整體上呈現(xiàn)出東西延伸、南北分帶的沉積格局。

（3）在柯坪塔格組“淺—深—淺—深—淺”的沉積演化過程中，垂向上發(fā)育多套儲蓋組合。儲集砂體主要發(fā)育于底砂巖段、下砂巖亞段和上砂巖亞段，有利儲集砂體成因類型為潮下砂壩砂體、潮道砂體。垂向上由潮下砂坪（砂壩）與陸棚相泥巖構(gòu)成良好的儲蓋組合關(guān)系；平面上，潮下砂壩砂體與陸棚相泥巖和潮間砂泥坪沉積相變，形成側(cè)向遮擋，具備巖性圈閉發(fā)育條件。底砂巖段沉積期向古隆起超覆沉積，古隆起為上傾尖滅巖性圈閉有利發(fā)育區(qū)。