新疆博格達(dá)山周緣中上二疊統(tǒng)與中上三疊統(tǒng)沉積特征及其主控因素

楊有星，張君峰，張金虎，高永進(jìn)，周新桂，孫相燦，文磊，苗苗青

（中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083）

0 引言

準(zhǔn)噶爾盆地二疊系廣泛發(fā)育一套厚度大、分布范圍廣的咸化湖盆暗色泥巖沉積，主要分布在瑪湖、沙灣、阜康、吉木薩爾以及博格達(dá)山周緣等地區(qū)[1-2]，勘探證實(shí)為一套生排烴效率高的優(yōu)質(zhì)烴源巖，生烴量占準(zhǔn)噶爾盆地6套烴源層系生烴總量的60%以上，是盆地中最重要的烴源巖層系之一。近年來(lái)，瑪湖、沙灣、阜康以及吉木薩爾凹陷二疊系石油勘探連續(xù)獲得重大突破，發(fā)現(xiàn)了瑪湖和吉木薩爾兩個(gè)10×108t級(jí)大油田[3-5]，在沙灣、阜康等凹陷也先后獲得油氣突破或規(guī)模油氣地質(zhì)儲(chǔ)量[6]。博格達(dá)山周緣雖然勘探程度低未獲突破，但是二疊系蘆草溝組暗色泥巖沉積厚度大、烴源巖質(zhì)量好，資源潛力大，是準(zhǔn)噶爾盆地尋求二疊系油氣新突破的重要潛力區(qū)帶之一。國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)博格達(dá)構(gòu)造帶的沉積地層、晚古生代的構(gòu)造屬性等方面做了一些研究，取得了一系列關(guān)于博格達(dá)構(gòu)造帶成因機(jī)制的重要認(rèn)識(shí)[7-10]，并逐漸趨同博格達(dá)構(gòu)造帶晚古生代的構(gòu)造屬性為裂谷環(huán)境的觀點(diǎn)[11-13]。但是，博格達(dá)山構(gòu)造帶屬于中亞造山帶中的北天山造山帶，晚古生代后又經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)烈的疊加變形和破壞，構(gòu)造單元?jiǎng)澐趾偷貙映涮钚蛄姓J(rèn)識(shí)尚不清楚，構(gòu)造-沉積演化歷史以及原型盆地性質(zhì)一直以來(lái)備受爭(zhēng)議[14]，尤其對(duì)山前帶晚古生代裂谷和中晚三疊世拉張環(huán)境下湖盆的發(fā)育特點(diǎn)、沉積體系類型、平面展布特征、演化規(guī)律等基礎(chǔ)性地質(zhì)問(wèn)題的研究還比較薄弱，制約了博格達(dá)山前帶油氣資源的評(píng)價(jià)和深入勘探。基于以上原因，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心圍繞該地區(qū)開(kāi)展了持續(xù)性基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查研究工作，完成了博格達(dá)周緣東大龍口、大黃山等 8條野外露頭剖面測(cè)量，采集航空高光譜數(shù)據(jù)2 500 km2，采集二維地震資料161 km/11條，解釋二維地震資料 3 200 km，鉆探地質(zhì)調(diào)查井和參數(shù)井6口。其中，新吉參1井首次在二疊系蘆草溝組壓裂測(cè)試獲日產(chǎn)氣1.8×104m3，在三疊系克拉瑪依組壓裂測(cè)試獲日產(chǎn)氣1.08×104m3，證實(shí)博格達(dá)周緣山前帶二疊系和三疊系具有良好的油氣資源潛力。按照“構(gòu)造控盆，盆地控相，相控組合”的思路，開(kāi)展多學(xué)科綜合分析研究，重新劃分博格達(dá)山周緣構(gòu)造單元，建立完整地層沉積充填序列，重點(diǎn)對(duì)中晚二疊世和中晚三疊世發(fā)育的沉積體系進(jìn)行詳細(xì)研究。研究成果將有助于深化博格達(dá)山周緣地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖性巖相特征及沉積體系演化規(guī)律等基礎(chǔ)地質(zhì)認(rèn)識(shí)，以期為博格達(dá)山前復(fù)雜構(gòu)造帶油氣勘探提供新思路和新方向。

1 地質(zhì)概況

1.1 構(gòu)造單元?jiǎng)澐?/h3>

研究區(qū)包括現(xiàn)今博格達(dá)山脈主體、北部阜康斷裂帶及南部柴窩堡凹陷等與博格達(dá)山構(gòu)造演化有著成因聯(lián)系的地區(qū)，東西長(zhǎng)約400 km，南北寬30～50 km，總面積約15 000 km2[15-17]。依據(jù)基底性質(zhì)及相對(duì)起伏狀態(tài)、地層和沉積建造、構(gòu)造變形特征、成因機(jī)制和形成演化過(guò)程分析，按照含油氣盆地構(gòu)造單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)，將博格達(dá)山周緣地區(qū)劃分為阜康斷裂帶、博南推覆帶和柴窩堡凹陷3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元6個(gè)亞二級(jí)構(gòu)造單元（見(jiàn)圖1）。其中，阜康斷裂帶可劃分為泉子街向斜帶、大黃山逆掩帶和米泉背斜帶3個(gè)亞二級(jí)構(gòu)造單元，柴窩堡凹陷可劃分為達(dá)坂城次凹、永豐次凹和三葛莊次凸 3個(gè)亞二級(jí)構(gòu)造單元。通過(guò)地表地質(zhì)調(diào)查和地震剖面精細(xì)解釋，揭示博格達(dá)山前帶構(gòu)造樣式主要以“弧形逆沖”為主，表現(xiàn)為早期滑脫褶皺，晚期沖斷構(gòu)造和逆斷層發(fā)育，向山前傾斜、向盆內(nèi)推覆（見(jiàn)圖2、表1）。

圖1 新疆博格達(dá)山周緣構(gòu)造單元?jiǎng)澐謭D

圖2 新疆博格達(dá)山周緣新吉參1井—吉木薩爾凹陷二維地震拼接處理解釋剖面（剖面位置見(jiàn)圖1）

表1 新疆博格達(dá)山周緣構(gòu)造單元?jiǎng)澐直?/p>

1.2 沉積充填序列

基于野外地層巖性特征、地層不整合面、鉆井等資料及沉積旋回特征分析，結(jié)合前人關(guān)于巖漿巖地球化學(xué)方面的研究成果[18-20]，建立博格達(dá)山周緣地層沉積充填序列，并對(duì)其構(gòu)造演化階段進(jìn)行詳細(xì)劃分（見(jiàn)圖3）。研究區(qū)地層充填序列在泥盆紀(jì)巖漿巖為主的晚古生代褶皺基底之上，自下而上發(fā)育石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系。受海西期、印支期、燕山期、喜馬拉雅期等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)疊加的影響，研究區(qū)構(gòu)造活動(dòng)較為頻繁，共識(shí)別出 7個(gè)區(qū)域性不整合面，按地層由老到新分為上石炭統(tǒng)/下二疊統(tǒng)、下二疊統(tǒng)/中二疊統(tǒng)、中二疊統(tǒng)/上二疊統(tǒng)、下三疊統(tǒng)/中三疊統(tǒng)、上三疊統(tǒng)/下侏羅統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)/下白堊統(tǒng)、漸新統(tǒng)/中新統(tǒng)之間的不整合面，另外還識(shí)別出 4個(gè)局部不整合面。博格達(dá)山周緣盆地演化階段可劃分為 9個(gè)階段，即晚石炭世殘留洋—陸緣裂谷盆地轉(zhuǎn)換階段、早二疊世陸緣裂谷盆地階段、中二疊世陸內(nèi)裂谷盆地階段、晚二疊世前陸盆地階段、三疊紀(jì)陸內(nèi)拗陷階段、早—中侏羅世伸展斷陷盆地階段、晚侏羅世壓扭盆地階段、白堊紀(jì)陸內(nèi)統(tǒng)一拗陷階段和新生代再生前陸盆地階段[21]。其中，中二疊世陸內(nèi)裂谷盆地階段是二疊系蘆草溝組優(yōu)質(zhì)烴源巖的主要發(fā)育期，三疊紀(jì)陸內(nèi)拗陷階段是中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組儲(chǔ)集層的主要形成期，白堊紀(jì)陸內(nèi)統(tǒng)一拗陷和新生代再生前陸盆地階段是逆沖構(gòu)造與圈閉的主要形成期，對(duì)油氣晚期運(yùn)聚成藏具有重要作用。

圖3 新疆博格達(dá)山周緣沉積充填序列及構(gòu)造演化階段

2 中上二疊統(tǒng)和中上三疊統(tǒng)沉積相類型與特征

通過(guò)野外露頭剖面測(cè)量（見(jiàn)圖4）、鉆井巖心描述和樣品分析測(cè)試，識(shí)別出博格達(dá)山周緣中上二疊統(tǒng)以及中上三疊統(tǒng)發(fā)育湖泊、扇三角洲和辮狀河三角洲等3種主要的沉積相類型，不同類型沉積相的巖性、巖相組合、沉積構(gòu)造、巖電響應(yīng)關(guān)系及沉積旋回特征差異較大。

圖4 新疆博格達(dá)山周緣中上二疊統(tǒng)和中上三疊統(tǒng)野外地質(zhì)剖面特征

2.1 湖泊相

湖泊相包括半深湖—深湖和濱淺湖亞相。半深湖—深湖亞相主要發(fā)育在中二疊統(tǒng)，以深水懸浮物質(zhì)垂向沉積作用為主，局部發(fā)生了重力流快速沉積作用。其巖石類型以泥頁(yè)巖為主（見(jiàn)圖5a），夾有少量粉砂質(zhì)泥巖（見(jiàn)圖5b、圖5c）、泥質(zhì)粉砂巖（見(jiàn)圖5d）、泥晶白云巖（見(jiàn)圖5e）和少量巖屑砂巖（見(jiàn)圖5f）。頁(yè)巖呈紋層結(jié)構(gòu)，沿層面易剝離，受物源輸入和季節(jié)性氣候波動(dòng)影響，藻類及其他有機(jī)物、碳酸鹽巖、黏土、粉砂級(jí)長(zhǎng)石和石英及火山灰等分別形成連續(xù)紋層[20]。

圖5 新疆博格達(dá)山周緣新吉參1井二疊系蘆草溝組主要巖石類型鏡下特征

白云巖夾層主要分布于蘆草溝組上段黑色頁(yè)巖中，厚度一般小于0.5 m。白云巖與黑色頁(yè)巖均發(fā)育水平層理及細(xì)波狀層理，紋層厚0.5～l.0 mm，鏡下為白云石和少量陸源碎屑集合體組成定向結(jié)構(gòu)，說(shuō)明兩者形成于低能環(huán)境。發(fā)育大量黃鐵礦等自生礦物（見(jiàn)圖6a），充填在巖層裂縫中或呈透鏡狀順層產(chǎn)出，代表滯水堿性還原環(huán)境，鏡下可見(jiàn)保存完整的介形蟲(chóng)、雙殼類、魚(yú)類以及植物等化石（見(jiàn)圖6b）。該套巖性序列橫向分布穩(wěn)定，沉積厚度大，說(shuō)明中二疊世博格達(dá)山地區(qū)為一個(gè)沉積中心與沉降中心吻合的深水湖盆，是晚古生代最大一次湖泛事件的產(chǎn)物[22-23]。新吉參 1井蘆草溝組黑色頁(yè)巖中發(fā)育香腸狀液化砂巖脈（見(jiàn)圖6c）和遞變層理（見(jiàn)圖6d），并伴有大量的軟沉積物變形構(gòu)造，包括流化構(gòu)造、混滑層構(gòu)造、小型同沉積斷裂構(gòu)造及包卷層理等（見(jiàn)圖6e），為扇三角洲前緣砂體在自身重力作用下，或者受到地震、斷裂活動(dòng)等多種誘發(fā)因素的影響向前滑塌，經(jīng)液化形成濁流向湖盆深部推進(jìn)，在半深湖—深湖區(qū)沉積形成濁積砂體，表明湖盆局部地區(qū)發(fā)生了重力流快速沉積作用。半深湖—深湖亞相總體以大套灰黑色頁(yè)巖為主，濁積砂體夾在灰黑色頁(yè)巖之中，二者呈突變接觸，濁積砂體中發(fā)育滑塌變形構(gòu)造。濱淺湖亞相主要發(fā)育在博格達(dá)山周緣上二疊統(tǒng)和中上三疊統(tǒng)，巖石類型以淺灰色、灰綠色黏土巖和粉砂巖為主，為弱氧化—弱還原環(huán)境。當(dāng)陸源碎屑供應(yīng)充分時(shí)可出現(xiàn)較多的細(xì)砂巖，砂巖膠結(jié)物以泥質(zhì)、鈣質(zhì)為主，分選性和磨圓度較好。以水平、波狀層理為主，水動(dòng)力強(qiáng)度較大的淺湖區(qū)具小型交錯(cuò)層理，砂泥巖交互沉積時(shí)，可形成透鏡狀層理。

圖6 新疆博格達(dá)山周緣蘆草溝組巖性、化石及沉積構(gòu)造特征

2.2 扇三角洲相

扇三角洲主要發(fā)育在中上二疊統(tǒng)，主要分布在博格達(dá)山南緣柴窩堡凹陷，可劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲亞相。

扇三角洲平原亞相巖性以厚層礫巖、礫狀砂巖為主，成熟度低、分選差—中等。其中，分流河道的沉積物具有下粗上細(xì)的粒度正韻律層理，最粗的礫石常分布在河道中部，分選較差，礫石呈次棱角—次圓狀（見(jiàn)圖6f），垂向沉積序列表現(xiàn)為底部發(fā)育具有沖刷構(gòu)造的底礫巖，向上變?yōu)?～4套具有正粒序的砂礫巖泥石流或片流沉積，普遍發(fā)育大型交錯(cuò)層理和層狀交錯(cuò)層理。

扇三角洲前緣亞相主要沉積含礫砂巖和中粗砂巖，巖性比扇三角洲平原亞相細(xì)，發(fā)育大中型交錯(cuò)層理等牽引流沉積構(gòu)造[24]。扇三角洲前緣亞相可細(xì)分為水下分流河道、水下分流河道間沉積、河口砂壩和前緣席狀砂等沉積微相。在扇三角洲沉積中，水下分流河道由含礫砂巖和砂巖構(gòu)成，分選中等，常與底部的泥巖呈突變接觸。水下分流河道間沉積由互層的淺灰色粉砂巖及灰綠色泥巖組成。博格達(dá)山南緣地區(qū)中晚二疊世地形高差較大、構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈、盆地斜坡較陡、物源供給充足，有利于扇三角洲的發(fā)育。

前扇三角洲亞相處于浪基面以下的較深水地區(qū)，分布較窄，與半深湖—深湖亞相泥巖過(guò)渡，缺少明顯的巖性界限。

2.3 辮狀河三角洲相

辮狀河三角洲沉積相主要發(fā)育在克拉美麗山前帶中上二疊統(tǒng)以及博格達(dá)山周緣中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組，是由山前沖積平原上發(fā)育的辮狀河進(jìn)入濱淺湖地區(qū)形成的粗粒三角洲，其發(fā)育主要受辮狀河影響，可以分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣和前辮狀河三角洲。其中，水下分流河道是辮狀河三角洲前緣沉積的主體，沉積特征與辮狀河道砂體類似，內(nèi)部往往由若干個(gè)下粗上細(xì)的砂巖透鏡體相互疊置而成，單個(gè)透鏡體從下向上常為細(xì)礫巖-含礫中粗粒砂巖-中砂巖，單一透鏡體的厚度為0.6～5.0 m。由于河道的頻繁遷移，砂體中側(cè)積交錯(cuò)層極發(fā)育。

此外，沖刷面構(gòu)造、平行層理及大中型交錯(cuò)層理亦常見(jiàn)。巖性、構(gòu)造、垂向沉積序列變化是識(shí)別辮狀河沉積相的重要依據(jù)[25-26]。研究區(qū)辮狀河砂體垂向沉積序列主要以單河道砂體相互拼合疊置形成板狀復(fù)合河道砂體為主，并且以疊拼式為特征，縱向上為數(shù)個(gè)單河道砂體組合而成，厚度變化較大，砂體連通性較好，是博格達(dá)山周緣三疊系油氣儲(chǔ)集層形成的主要沉積相類型。河口壩位于水下分流河道的末端及側(cè)緣，巖性為中細(xì)粒砂巖，局部為含礫砂巖，從下向上多顯示由細(xì)變粗的反韻律，受較強(qiáng)水動(dòng)力作用，泥質(zhì)含量較少，見(jiàn)平行層理及中型交錯(cuò)層理。

博格達(dá)山周緣由南至北的連井沉積相剖面顯示，位于博格達(dá)山南側(cè)柴窩堡凹陷的達(dá) 1井蘆草溝組為厚層的砂礫巖，屬于扇三角洲平原亞相；柴參 1井蘆草溝組主要為砂礫巖與紫紅色-灰綠色泥巖互層，屬于扇三角洲平原亞相；鍋底坑剖面蘆草溝組三段主要為含礫砂巖、砂巖與泥巖互層，表現(xiàn)出扇三角洲前緣分流河道的特征，二段主要以灰色、灰黑色泥巖夾少量砂巖為主，表現(xiàn)出前扇三角洲與湖泊相泥巖交互沉積的特點(diǎn)，一段則過(guò)渡為深湖亞相的大套暗色泥頁(yè)巖沉積。位于博格達(dá)山北側(cè)的新吉參1井砂礫巖含量較少，總體以深湖相暗色泥巖為主，夾少量濁積砂體，是蘆草溝組厚度最大的地方；北部的吉 174井也是以暗色泥頁(yè)巖為主，但是厚度大幅減薄?？傮w來(lái)看，橫向上博格達(dá)山南部蘆草溝組以扇三角洲沉積為主，向北不斷進(jìn)積，逐漸過(guò)渡為半深湖—深湖亞相沉積；縱向上蘆草溝組扇三角洲表現(xiàn)為退積型沉積序列，湖泛范圍由下至上逐漸增大，至蘆草溝組上段達(dá)到最大湖泛面（見(jiàn)圖7）。

圖7 博格達(dá)山周緣達(dá)1井—柴參1井—鍋底坑剖面—新吉參1井—吉174井蘆草溝組連井沉積相圖

3 沉積相展布特征

基于野外露頭、單井、地震和連井剖面等資料綜合分析，繪制地層厚度、礫巖厚度、砂巖厚度、砂地比、碳酸鹽礦物含量等單因素等值線圖，采用單因素分析、多因素綜合成圖的方法編制重點(diǎn)層段沉積體系平面展布圖，明確中上二疊統(tǒng)及中上三疊統(tǒng)沉積體系展布規(guī)律。其中，中上二疊統(tǒng)蘆草溝組和泉子街組、中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組的沉積相平面展布特征及演化規(guī)律代表性較高，是研究區(qū)重要的烴源巖和儲(chǔ)集層發(fā)育段，油氣地質(zhì)意義較大。

3.1 中二疊統(tǒng)蘆草溝組沉積展布特征

中二疊統(tǒng)蘆草溝組沉積期，博格達(dá)山周緣處于陸內(nèi)裂谷盆地演化階段，整體為拉張伸展的構(gòu)造環(huán)境。據(jù)構(gòu)造演化、地層厚度變化及沉積特征等分析，表明該時(shí)期研究區(qū)為統(tǒng)一湖盆，現(xiàn)今博格達(dá)山及北緣為中二疊統(tǒng)蘆草溝組沉積期沉降中心和沉積中心，裂谷盆地邊界斷裂控制了湖盆延伸方向和構(gòu)造形態(tài)，湖盆軸向呈近東西向延伸，具有南陡北緩的構(gòu)造特征。南部以扇三角洲沉積為主，中部以半深湖—深湖和重力流沉積為主，北部以濱淺湖和辮狀河三角洲沉積為主。

南部地區(qū)，物源區(qū)以北天山及依林黑比爾根山為主，地形坡度大，沖積扇向北快速進(jìn)入湖盆，在湖盆陡坡帶柴窩堡地區(qū)形成扇三角洲沉積。其中，扇三角洲平原主要分布在達(dá)坂城、鍋底坑、柴 3井、柴參 1井和達(dá)1井等地區(qū)，扇三角洲前緣主要分布在坂參 1井地區(qū)，由于水體迅速變深，前扇三角洲和濱淺湖分布面積最小，主要分布在小2井、小3井和新永地1井等地區(qū)。中部地區(qū)為湖盆沉積和沉降中心，分布面積最大，主要發(fā)育半深湖—深湖亞相，主要分布在現(xiàn)今博格達(dá)山及北緣東大龍口、大黃山、阜康、昌吉和董 1井、準(zhǔn)頁(yè)4井和新吉參1井等地區(qū)，野外地質(zhì)調(diào)查和鉆井均沒(méi)有發(fā)現(xiàn)粒度較粗的盆地邊緣相，巖性主要以黑色頁(yè)巖、油頁(yè)巖和白云質(zhì)頁(yè)巖為主的厚層細(xì)粒沉積物為主。在新吉參 1井、大龍口、白楊河及三工河等湖盆深部低洼地區(qū)發(fā)育有少量重力流沉積，主要沿著湖盆軸部近東西向分布。阜5井、吉15井以北地區(qū)沉積相由半深湖—深湖亞相過(guò)渡為濱淺湖亞相。北部克拉美麗山前帶地區(qū)地形坡度較緩，主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積，自北向南進(jìn)積，規(guī)模較大，延伸距離較遠(yuǎn)，其中，辮狀河三角洲平原分布在大3、石樹(shù)2、大8和沙東1等井區(qū)，辮狀河三角洲前緣分布在彩25和彩26等井區(qū)，前辮狀河三角洲分布在沙丘1和北17等井區(qū)（見(jiàn)圖8）。

圖8 新疆博格達(dá)山周緣蘆草溝組沉積相分布圖

中二疊世蘆草溝組沉積期是準(zhǔn)噶爾盆地東南部重要的湖泛期之一[21,27]?，F(xiàn)今博格達(dá)山及北緣新吉參 1井、東大龍口、大黃山、阜康、昌吉和董 1井等半深湖—深湖區(qū)是研究區(qū)中二疊統(tǒng)蘆草溝湖相優(yōu)質(zhì)烴源巖的主要發(fā)育區(qū)，亦是尋找頁(yè)巖油氣的有利目標(biāo)區(qū)。新吉參1井蘆草溝組鉆揭厚度達(dá)1 140 m，優(yōu)質(zhì)烴源巖厚度超400 m，在蘆草溝組4 153.5～4 229.0 m井段，共計(jì)18 m/6段測(cè)試獲日產(chǎn)氣1.8×104m3，日產(chǎn)凝析油0.41 t，證實(shí)該地區(qū)具有良好的頁(yè)巖氣勘探潛力。

3.2 上二疊統(tǒng)泉子街組沉積展布特征

上二疊統(tǒng)泉子街組沉積期，博格達(dá)山地區(qū)由陸內(nèi)裂谷盆地轉(zhuǎn)變?yōu)榍瓣懪璧匮莼A段。博格達(dá)山地區(qū)發(fā)生基底低幅隆升并形成低凸起，將博格達(dá)山周緣分隔為南北兩個(gè)區(qū)域，北部為湖盆主體，南部為半封閉湖灣環(huán)境，在博格達(dá)低凸起西部與湖盆主體連通。該時(shí)期湖盆水體深度整體變淺，沉積類型以濱淺湖亞相為主。在南部北天山及依林黑比爾根山和北部克拉美麗山兩大物源區(qū)之外，博格達(dá)低凸起也成為該區(qū)重要的物源供給區(qū)，野外地質(zhì)調(diào)查在大龍口剖面泉子街組砂泥巖沉積物中發(fā)現(xiàn)油頁(yè)巖礫，說(shuō)明該時(shí)期博格達(dá)低凸起蘆草溝組沉積物開(kāi)始遭受風(fēng)化破碎并形成新物源，并沿博格達(dá)低凸起周邊形成一系列扇三角洲沉積體。

南部柴窩堡地區(qū)為半封閉湖灣環(huán)境，物源區(qū)以北天山、依林黑比爾根山和博格達(dá)低凸起為主，主要發(fā)育扇三角洲相和濱淺湖亞相。扇三角洲規(guī)模較小，主要分布在湖灣北側(cè)博格達(dá)低凸起周圍和南部北天山及依林黑比爾根山前帶。扇三角洲平原亞相主要分布在達(dá)坂城、柴參1井和新永地1井等地區(qū)，柴3井、小2井、小 3井等地區(qū)逐漸過(guò)渡為扇三角洲前緣亞相，前扇三角洲主要分布在坂參1井和達(dá)1井等地區(qū)，湖灣中心鍋底坑地區(qū)為濱淺湖亞相。博格達(dá)低凸起北部湖盆分布范圍廣，扇三角洲分布面積大，向北延伸距離遠(yuǎn)，最遠(yuǎn)延伸至吉木薩爾地區(qū)北17井區(qū)。扇三角洲平原亞相主要分布在大黃山剖面、新吉參 1井、準(zhǔn)頁(yè) 4井、米參1井和新永地1井等地區(qū)，扇三角洲平原主要分布在奇臺(tái)、阜康、米泉、吉南1井、臺(tái)4井和吉32井等地區(qū)。北部克拉美麗山前帶滴南 7井和彩 16井區(qū)發(fā)育小規(guī)模的辮狀河三角洲，自北向南進(jìn)積，分布面積較小，延伸距離較短（見(jiàn)圖9）。

圖9 新疆博格達(dá)山周緣泉子街組沉積相分布圖

博格達(dá)山周緣泉子街組扇三角洲前緣亞相發(fā)育水下分流河道和河口砂壩等儲(chǔ)集砂體，但是距離物源區(qū)較近，泥質(zhì)含量較高，儲(chǔ)集層通常較為致密，易形成致密油氣藏。

3.3 中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組沉積展布特征

三疊紀(jì)開(kāi)始，受準(zhǔn)噶爾盆地整體拉張的構(gòu)造背景控制，博格達(dá)山周緣由相互分隔的前陸盆地進(jìn)入陸內(nèi)拗陷盆地演化階段。中上三疊世克拉瑪依組沉積期周邊地勢(shì)普遍降低，晚二疊世形成的博格達(dá)低凸起沉降至水下，研究區(qū)再次成為統(tǒng)一湖盆，并具有低幅寬緩古地貌特征，沉積相類型以廣覆式分布的辮狀河三角洲相和濱淺湖亞相為主。受物源及古地貌控制，研究區(qū)可以分為南北兩大沉積體系。

南部地區(qū)，物源區(qū)以北天山及依林黑比爾根山為主，供給較為充足，由東至西依次發(fā)育 4個(gè)辮狀河三角洲復(fù)合沉積體。其中，準(zhǔn)頁(yè) 4井、鍋底坑和烏魯木齊地區(qū) 3個(gè)辮狀河三角洲復(fù)合沉積體規(guī)模較大，自南向北逐次進(jìn)積，延伸距離40～100 km。辮狀河三角洲平原呈朵葉狀，主要分布在鍋底坑、達(dá)坂城、柴參 1井、坂參1井和達(dá)1井地區(qū)，前緣主要分布在現(xiàn)今博格達(dá)山及北側(cè)奇1井和新吉參1井、大黃山、白楊河、三工河、米泉和烏魯木齊等地區(qū)，分布面積最大。北部地區(qū)物源區(qū)以克拉美麗山為主，發(fā)育 1個(gè)復(fù)合沉積扇體，分布在大3、石樹(shù)2和大8等井區(qū)，自北向南進(jìn)積。由于該區(qū)物源供給少，辮狀河三角洲規(guī)模較博格達(dá)山地區(qū)小，延伸距離短。中部奇臺(tái)、木壘、吉木薩爾、吉32井、阜10井和董1井等地區(qū)為濱淺湖沉積亞相，分布面積較大（見(jiàn)圖10）。

圖10 新疆博格達(dá)山周緣克拉瑪依組沉積相分布圖

三疊系克拉瑪依組廣泛分布的辮狀河三角洲前緣水下分流河道和河口壩等沉積砂體個(gè)數(shù)多、厚度大，易形成巖性和巖性-構(gòu)造油氣藏，是博格達(dá)山周緣淺層三疊系主要的油氣藏勘探類型。新吉參 1井在克拉瑪依組共鉆遇氣水同層11.6 m/1層，含氣水層6 m/1層，克拉瑪依組 1 385.5～1 392.0 m 井段測(cè)試獲日產(chǎn)氣1.07×104m3，首次在博格達(dá)山前帶發(fā)現(xiàn)三疊系克拉瑪依組淺層天然氣藏，證實(shí)該區(qū)三疊系克拉瑪依組淺層具有良好的天然氣勘探潛力。

4 沉積模式及構(gòu)造控制作用

4.1 中晚二疊世及中晚三疊世沉積模式

以相序遞變規(guī)律為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代沉積相發(fā)育特征，明確博格達(dá)山周緣中上二疊統(tǒng)和中上三疊統(tǒng)沉積相空間組合形式和演化規(guī)律（見(jiàn)圖11）。

圖11 新疆博格達(dá)山周緣中上二疊統(tǒng)—中上三疊統(tǒng)沉積模式示意圖

中二疊統(tǒng)蘆草溝組沉積期博格達(dá)山周緣為陸相陸內(nèi)裂谷環(huán)境，與將軍廟地區(qū)及克拉美麗山前等形成了南斷北超的不對(duì)稱統(tǒng)一湖盆，水體深度差異較大，南部博格達(dá)山地區(qū)水深最大，為深湖沉積環(huán)境，北部將軍廟至克拉美麗山前水體較淺，為濱淺湖沉積環(huán)境。南部發(fā)育扇三角洲-半深湖-深湖沉積體系，北部發(fā)育辮狀河三角洲-濱淺湖沉積體系（見(jiàn)圖11a）。

上二疊統(tǒng)泉子街組和梧桐溝組沉積期，博格達(dá)山地區(qū)整體抬升，由裂谷演變?yōu)榈屯蛊?，整體水深較淺。南部柴窩堡地區(qū)發(fā)育扇三角洲-濱淺湖沉積體系，博格達(dá)低凸起南北兩側(cè)發(fā)育一系列扇三角洲扇體，北部發(fā)育辮狀河三角洲-濱淺湖沉積體系（見(jiàn)圖11b）。

中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組沉積期，博格達(dá)地區(qū)為拉張環(huán)境，博格達(dá)低凸起沉降至水下，不再提供物源，博格達(dá)山地區(qū)與北部將軍廟及克拉美麗山前再次形成統(tǒng)一的淺水湖盆，發(fā)育南北相向進(jìn)積的兩大辮狀河三角洲沉積體系。其中，南部北天山及依林黑比爾根山物源供給較為充足，沉積規(guī)模最大（見(jiàn)圖11c）。

4.2 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)沉積的控制作用

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是控制博格達(dá)山周緣沉積體系演化的決定性因素，控制作用體現(xiàn)在通過(guò)控制盆地的形態(tài)、類型、沉降速率及可容納空間來(lái)影響沉積體系的類型和演化[28-31]。近年來(lái)，學(xué)者們對(duì)博格達(dá)構(gòu)造帶及其晚古生代構(gòu)造屬性做了大量的巖漿巖巖石學(xué)、巖石地球化學(xué)和同位素地球化學(xué)特征分析等研究[32-34]，認(rèn)為博格達(dá)山周緣早二疊世構(gòu)造屬性為裂谷環(huán)境[27]。中二疊世延續(xù)了陸內(nèi)裂谷的構(gòu)造背景，導(dǎo)致博格達(dá)地區(qū)成為該區(qū)的沉降中心，是湖盆水體最深的區(qū)域，為沉積物的堆積提供了巨大的可容納空間。博格達(dá)山地區(qū)與南部北天山之間巨大的高差形成了窄陡的古地貌特征，使南部沖積扇沉積物沒(méi)有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離的搬運(yùn)便快速進(jìn)入湖泊形成扇三角洲-半深湖-深湖沉積體系。晚二疊世，博格達(dá)山地區(qū)開(kāi)始發(fā)生低幅隆升，紅雁池組乃至蘆草溝組局部遭受大面積剝蝕，形成中二疊統(tǒng)和上二疊統(tǒng)泉子街組之間的角度不整合。上二疊統(tǒng)泉子街組沉積中含有大量蘆草溝組形成的油頁(yè)巖礫石，表明博格達(dá)山地區(qū)已經(jīng)隆升，開(kāi)始提供物源。中上三疊統(tǒng)克拉瑪依組角度不整合超覆在下三疊統(tǒng)燒房溝組之上，在烏魯木齊八道灣一帶逐漸過(guò)渡為平行不整合-整合接觸，說(shuō)明印支運(yùn)動(dòng)對(duì)其進(jìn)行了改造。中晚三疊世湖盆發(fā)生弱伸展，博格達(dá)低凸起發(fā)生沉降，在博格達(dá)山周緣至吉木薩爾一帶形成低幅度寬緩的古地貌，有利于該區(qū)廣泛發(fā)育辮狀河三角洲沉積。

5 結(jié)論

博格達(dá)山周緣南北坳陷區(qū)可劃分為 3個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元和 6個(gè)亞二級(jí)構(gòu)造單元，盆地構(gòu)造演化可以劃分為9個(gè)階段。

中晚二疊世—中晚三疊世為陸內(nèi)裂谷、前陸盆地和陸內(nèi)拗陷盆地演化階段，主要發(fā)育湖泊、扇三角洲和辮狀河三角洲 3種沉積相類型。中二疊世，現(xiàn)今博格達(dá)山地區(qū)為深水湖盆的沉降中心和沉積中心；晚二疊世博格達(dá)山地區(qū)隆升形成低凸起并提供物源；中晚三疊世博格達(dá)山低凸起沉降至水下，發(fā)育大面積分布的辮狀河三角洲沉積。

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)是控制博格達(dá)山周緣沉積體系演化的決定性因素。早期陸內(nèi)裂谷、晚二疊世構(gòu)造低幅隆升及中晚三疊世構(gòu)造沉降控制了盆地的形態(tài)、類型、沉降速率及可容納空間，進(jìn)而影響了沉積體系的類型及演化。