車排子地區(qū)車47井石炭系劃分及對比

陳江新，徐倩，李永軍，朱明，徐淼，鄭孟林

（1.中國石油 新疆油田分公司a.勘探事業(yè)部；b.勘探開發(fā)研究院；c.博士后工作站，新疆 克拉瑪依 834000；2.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，西安 710054；3.河北省煤田地質(zhì)局第二地質(zhì)隊，河北 邢臺 054000）

準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油氣勘探始于20 世紀(jì)50 年代，至今已在克拉美麗、車排子、紅山嘴等地區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了數(shù)量不等、規(guī)模不同的火山巖油氣藏。近年來，車排子凸起—紅車斷裂帶周緣石炭系展現(xiàn)出良好的油氣勘探前景[1-7]，但火山巖巖性種類繁多，地震資料品質(zhì)有限，地層時代依據(jù)不足，南部石炭系油氣勘探程度相對較低。地層劃分和區(qū)域?qū)Ρ认鄬螅萍s了石炭系油氣資源評價與勘探的進一步開展。

車47 井是該井區(qū)第一口預(yù)探井，在石炭系火山巖之下的薄層含礫巖屑砂巖和中層砂巖互層中發(fā)現(xiàn)含植物碎片的含碳黑色粉砂巖夾層，在其中3 塊樣品中獲得了孢粉化石，結(jié)合盆緣露頭區(qū)野外地質(zhì)認(rèn)識與鉆井巖心巖性薄片鑒定，開展了石炭系劃分對比研究，以確定該井地層時代及劃分方案。

1 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地位于中亞造山帶中部，是中國重要的含油氣盆地，其南和東北分別為天山和阿爾泰山，西北則為加依爾山和哈拉阿拉特山。研究區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地西部隆起紅車斷裂帶中段，屬于西準(zhǔn)噶爾地層分區(qū)包古圖地層小區(qū)[8]，石炭系分布范圍廣且厚度大。研究區(qū)所在的紅車斷裂帶位于準(zhǔn)噶爾盆地西北緣的南端，近南北走向，北起克拉瑪依，南至奎屯附近，是盆地西部隆起的次級構(gòu)造單元。其北部與克百斷裂帶相連，西與車排子凸起相鄰，南接四棵樹凹陷，東與沙灣凹陷和中拐凸起相接（圖1）。

研究區(qū)地層發(fā)育較全，自下而上依次為石炭系，二疊系佳木河組、烏爾禾組，三疊系克拉瑪依組，侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、齊古組，白堊系吐谷魯群，古近系，新近系及第四系。

2 巖石地層特征

車47 井完鉆井深3 500.0 m，未鉆穿石炭系。依據(jù)巖石組合、測井曲線等，該井地層自上而下劃分為第四系（0—321.5 m）、新近系（321.5—1 457.5 m）、下白堊統(tǒng)吐谷魯群（1 457.5—1 996.0 m）、上侏羅統(tǒng)齊古組（1 996.0—2 068.0 m）、中侏羅統(tǒng)西山窯組（2 068.0—2 157.0 m）、下侏羅統(tǒng)八道灣組（2 157.0—2 333.0 m）、上二疊統(tǒng)烏爾禾組（2 333.0—2 551.2 m）和石炭系（2 551.2—3 500.0 m）。石炭系與上覆二疊系互層狀灰色砂巖—細(xì)礫巖為斷層接觸，石炭系頂部巖層破碎。2 551.2—3 456.5 m井段共取心12筒，取心總長23.5 m。結(jié)合最新的巖石薄片鑒定結(jié)果，車47 井的巖心層序及巖性描述見表1，巖性如圖2示。

表1 車47井地層層序及巖性編錄描述Table 1.Stratigraphic sequence and lithology catalog for Well Che 47

3 孢粉化石特征

于車47井3 456.0—3 456.5 m 井段黑色含碳粉砂巖中采集的3 個樣品中獲得孢粉化石，經(jīng)南京伊洛崗地質(zhì)科技有限公司鑒定，3塊樣品中共有20個孢粉屬種（表2、圖3）。

車47 井孢粉化石樣品以裸子植物花粉含量占絕對優(yōu)勢（98.8%～100.0%），蕨類植物孢子不發(fā)育（0～1.2%）。其中具肋雙氣囊類的Protohaploxypinus分布最為普遍（27.6%～44.4%），種類有P.clarus，P.verru-cosus，P.junggarensis，P.irregularis，P.perfectus，P.jimsarensis，P.dvinensis，P.definitus等，單囊類的Noeggerathiopsidozonotriletes multirugulatus（0～2.4%）和N.marginellus（0～3.5%）也有出現(xiàn)。其余種類數(shù)量較少，如Vesicaspora，Potonieisporites，Striatomonosaccites，Striatolebachiites，Striatoabieites，Striatopodocarpites等。

4 孢粉化石地質(zhì)時代

在車47 井發(fā)現(xiàn)的化石中（表2），普遍缺少新疆北部地區(qū)二疊紀(jì)廣泛發(fā)育的一些單氣囊科達類和無肋雙氣囊類花粉，數(shù)量最多的具肋雙氣囊類花粉在新疆北部地區(qū)自晚石炭世早期（Bashkirian 早—中期）（巴塔瑪依內(nèi)山組）開始出現(xiàn)，且有一定數(shù)量，至晚石炭世中期（Bashkirian 中期—Moscovian 期）已占據(jù)優(yōu)勢地位。Noeggerathiopsidozonotriletes為單氣囊花粉，其親緣關(guān)系不明，可能是種子蕨植物的花粉[9]，主要分布于安加拉區(qū)和亞安加拉區(qū)的下石炭統(tǒng)上部—三疊系，尤以上石炭統(tǒng)下部最為繁盛。在新疆北部地區(qū)自早石炭世中—晚期（Visean 晚期—Serpukhovian 期）（南明水組）開始出現(xiàn)，含量為5.5%，分異度低，僅見1種；至晚石炭世早期（Bashkirian 早—中期）（巴塔瑪依內(nèi)山組）則大量分布，一般占孢粉總量的40.0%～92.5%，平均可達62.0%，且分異度頗高，為該時期孢粉化石組合的主要特征之一；而到了晚石炭世中期（Bashkirian中期—Moscovian 期）（車排子組）數(shù)量銳減，僅個別出現(xiàn)，含量不超過0.5%。

表2 車47井孢粉化石組分及數(shù)量統(tǒng)計Table 2.Statistics of composition and quantity of sporopollen fossils in Well Che 47

前人在新疆準(zhǔn)噶爾盆地及塔里木盆地建立了石炭紀(jì)的孢粉組合，并對其地質(zhì)時代開展相關(guān)研究[10-13]。車47 井孢粉化石特征與阿合奇縣色帕巴依地區(qū)石炭系別根他烏組Protohaploxypinus—Potonieisporites—Hamiapollenites組合（晚石炭世Bashkirian—Moscovian早期）[14]、研究區(qū)排6 井區(qū)排66 井2 126.0—2 480.0 m井段石炭系泥巖中Protohaploxypinus—Triatoabieites—Hamiapollenites組合（Bashkirian 中期—Moscovian）[15]及 車25 井2 566.3—2 568.0 m 的Protohaploxypinus verrucosus-Hamiapollenites chepaiziensis組合（Bashkirian中期—Moscovian早期）[11]可以大致對比。

結(jié)合車排子地區(qū)車40 井化石資料（表3），該區(qū)石炭系孢粉化石的共同特點是：化石組合以裸子植物花粉占優(yōu)勢，蕨類植物孢子居從屬地位。除車40井Flo-rinitesspp.和Enaosporitesspp.含量較高外，其余裸子植物花粉均以具肋雙氣囊花粉為主，且Protohaploxypinus占比最高，常見Striatopodocarpites、Striatolebachiites等，單囊類占比低，常見Noeggerathiopsidozonotriletes（僅車25 井未見）、Potonieisporites和Cordaitina。Potonieisporites是石炭紀(jì)孢粉組合區(qū)別于二疊紀(jì)的重要種類。最大的區(qū)別在于，車47 井中未見Hamiapollenites和Cordaitina。前人曾根據(jù)車25 井豐富的腕足類、介形類、雙殼類和腹足類化石及共生孢粉化石組合特征，推斷其地層相當(dāng)于上石炭統(tǒng)Bashkirian 階—Moscovian階。

表3 車排子地區(qū)車47井與鄰區(qū)孢粉化石組成對比Table 3.Comparison of composition of the sporopollen fossils from Well Che 47 and adjacent areas

綜上所述，車47井3個樣品中所含孢粉化石的地質(zhì)時代確定為晚石炭世無疑，傾向于晚石炭世早—中期（Bashkirian期—Moscovian期）。

5 石炭系劃分對比

與哈拉阿拉特山一帶建組剖面對比，車47 井石炭系總體屬于哈拉阿拉特組上部，1—2 層相當(dāng)于建組剖面的第六巖性段，而其上的大套火山碎屑巖與建組剖面的第七巖性段可對比。

（1）依據(jù)孢粉化石所示時代為晚石炭世，總體位于晚石炭世中—晚期，因此，本文優(yōu)先與哈拉阿拉特山上石炭統(tǒng)進行對比。

（2）哈拉阿拉特山上石炭統(tǒng)自下而上依次以成吉思汗山組紅色基調(diào)的碎屑巖、火山熔巖為主，鋯石UPb 年齡313.0 Ma[16]，偶夾生物灰?guī)r（含晚石炭世化石[17]）和凝灰?guī)r；哈拉阿拉特組下部（1—4 段）以火山熔巖為主（鋯石U-Pb 年齡309.0 Ma）；哈拉阿拉特組上部（5—7 段）以火山碎屑巖為主，尤以火山角礫巖、集塊巖為主（鋯石U-Pb 年齡306.9 Ma、304.5 Ma[18]）；阿臘德依克賽組下段以火山熔巖為主（鋯石U-Pb 年齡303.8 Ma、299.0 Ma[19]），間有少量火山碎屑巖夾層，上段以陸源碎屑巖為主（化石為晚石炭世晚期[20]）。車47 井中含孢粉碎屑巖之上的火山巖總體為深灰色，局部為灰綠色，巖心總體不顯紅色基調(diào)，據(jù)此可排除成吉思汗山組。

（3）車47 井的火山巖以角礫巖和集塊巖為主，火山熔巖類比例極小，巖石組合既不同于哈拉阿拉特組1—4 段（火山熔巖為主），又與阿臘德依克賽組下段顯著有別（火山熔巖為主間有少量火山碎屑巖夾層），而與哈拉阿拉特組上部5—7 段（以火山碎屑巖為主，尤以火山角礫巖和集塊巖為主）極為相似。

（4）含碳粉砂巖、泥質(zhì)巖在哈拉阿拉特組僅見于第六巖性段頂部，如見于白板地剖面灰?guī)r之北，地層向北傾，整合于灰?guī)r之上，出露寬度為2～6 m，局地呈豆莢狀，出露寬度大于10 m。在217 省道的新測剖面上，含碳粉砂巖、泥質(zhì)巖見于剖面35 層頂部；在原建組剖面可克額默林烏蘭剖面上，第19 層為長石巖屑砂巖，走向上該層相變?yōu)樯罨摇液谏?xì)砂巖—泥質(zhì)粉砂巖。由此看來，哈拉阿拉特組第六巖性段頂部的灰黑色細(xì)碎屑巖沉積在哈拉阿拉特山產(chǎn)出較為穩(wěn)定，可作為區(qū)域?qū)Ρ鹊臉?biāo)志層，也是哈拉阿拉特組第六巖性段與第七巖性段的分界巖性，即車47井底部的1—2 層含碳粉砂巖和灰黑色含礫中—粗粒巖屑砂巖劃歸哈拉阿拉特組第六巖性段，其上的火山角礫巖、集塊巖等劃歸哈拉阿拉特組第七巖性段。

6 結(jié)論

車排子地區(qū)車47 井底部（3 370.0—3 456.5 m）陸源碎屑巖沉積地層，巖石組合與建組剖面及白板地等哈拉阿拉特組第六巖性段頂部層位較好對比。含碳粉砂巖、泥巖中因含晚石炭世孢粉化石，結(jié)合上覆火山巖的接觸關(guān)系及同位素年齡等資料，其時代傾向于晚石炭世Moscovian期。

車排子地區(qū)車47 井上部（2 551.2—3 370.0 m）為玄武質(zhì)—安山質(zhì)火山角礫巖、火山集塊巖等，可與哈拉阿拉特山一帶哈拉阿拉特組第七巖性段對比，其時代為晚石炭世Kasimovian期。