塔里木盆地白堊系巖石學(xué)及沉積相特征

劉 念，劉晨生

塔里木盆地白堊系巖石學(xué)及沉積相特征

劉 念1，劉晨生2

（1.河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊(duì)；2.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院）

通過野外實(shí)測(cè)、鉆、測(cè)井資料、及巖心等資料的綜合研究。亞格列木組巖性主要為紫紅色礫巖夾砂巖和砂礫巖。舒善河組巖性主要為厚層狀泥巖夾薄層的細(xì)砂巖、粉砂巖。巴西蓋組下部為中砂巖、細(xì)砂巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，上部為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。巴什基奇克組巖性以厚層-巨厚層狀細(xì)砂巖-中砂巖為主，夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖。白堊系沉積相類型包括：沖積扇相、扇三角洲相、河流相、三角洲相等。經(jīng)過資料的綜合研究后，推測(cè)輪臺(tái)斷裂帶同為亞格列木組和巴什基奇克組的物源，舒善河組和巴西蓋組沉積期為輪臺(tái)斷裂帶兩側(cè)盆地填平補(bǔ)齊沉積期。

塔里木盆地；白堊系；巖石學(xué)；沉積相

塔里木盆地是我國內(nèi)陸最大的含油氣盆地，其總體呈菱形，東西向展布，盆地北部為天山褶皺系，南部為昆侖褶皺系（劉晨生，2006）。塔里木盆地白堊系地層主要出露于盆地北緣的庫車盆地。為一套干旱紅層地層，該套地層中，包括干鹽湖及內(nèi)陸薩布哈相泥巖、風(fēng)成砂巖、間歇性河流砂礫巖和洪積扇礫巖等類型的地層，組成了一個(gè)較為典型的沙漠沉積體系（梅冥相等，2003）。盆地中白堊系巖性主要為褐色粗、中、細(xì)巖屑砂巖為主（楊帆等）。盆地的白堊系大多只發(fā)育下白堊統(tǒng)，上白堊統(tǒng)缺失。從區(qū)域上講，在晚侏羅世以后，燕山早期運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了塔里木盆地沉積格局的重大轉(zhuǎn)變，白堊系超覆不整合于不同時(shí)代老地層之上，形成區(qū)域性不整合面（朱如凱，張麗娟等）。

塔里木盆地出露的白堊系東西向帶狀展布，為一套陸相紅色碎屑巖，巖性沿走向變化不大。自下而上分為：亞格列木組、舒善河組、巴西蓋組、巴什基奇克組。前人對(duì)白堊系的研究主要集中塔北和庫車坳陷等地區(qū) （肖建新等，2002；王智等1999；朱如凱等，2007）。隨著測(cè)井資料的不斷的豐富，對(duì)塔里木盆地白堊系沉積體系方面的研究也更加深入和全面。如沈揚(yáng)經(jīng)過研究認(rèn)為塔里木盆地北部庫車坳陷地區(qū)白堊系以三角洲和濱淺湖相沉積為主，朱如凱（2007）對(duì)塔里木盆地北部地區(qū)白堊系沉積相及儲(chǔ)層進(jìn)行的研究等。本文作者在前人工作的的基礎(chǔ)上，通過野外露頭、巖芯、測(cè)井及巖礦鑒定等資料，對(duì)塔里木盆地白堊紀(jì)各個(gè)地層的巖石學(xué)及沉積相特征進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以期對(duì)他人繼續(xù)研究提供更詳實(shí)的巖石學(xué)資料。

1 巖石學(xué)特征

塔里木盆地巖性主要以砂巖、礫巖為主，現(xiàn)對(duì)各組巖性進(jìn)行分析：

亞格列木組巖性主要為礫巖夾砂巖和砂礫巖。由于礫巖耐風(fēng)化，地表常見凸起的正地形，形似城墻，故稱城墻礫巖。天山南地區(qū)，該組下部以礫巖和含礫砂巖為主。礫石的成分以白云質(zhì)礫石為主，另外還含有千枚巖和石英巖等變質(zhì)巖礫石，礫石的含量可以達(dá)到80%以上。基質(zhì)含量在20%以下，以粗砂巖、泥巖和灰質(zhì)為主。該組上部為粗砂巖、含礫粗砂巖和中砂巖沉積為主。礫石的含量在30%以下，成分為酸性噴出巖和千枚巖等。在天山南地區(qū)巖石類型為巖屑長石砂巖、長石石英砂巖和長石石英砂巖為主，還有少量的巖屑砂巖、長石砂巖和巖屑石英砂巖（圖1）。圖中部分樣品點(diǎn)落在巖屑砂巖和長石巖屑砂巖區(qū)域內(nèi)，巖屑的含量非常高，平均含量大于50%。這部分樣品點(diǎn)所在井位于天山南的南部，由于緊鄰庫車凹陷的南部物源，沒有進(jìn)行長距離的搬運(yùn)，所以造成這些井的巖屑含量高。

圖1 塔里木盆地天山南地區(qū)白堊系亞格列木組巖礦三端元圖

舒善河組巖性主要為紫紅色厚層狀泥巖夾薄層的細(xì)砂巖、粉砂巖，與下覆的亞格列木組整合接觸。砂巖中以細(xì)砂巖為主，其次為粗砂巖、中砂巖和粉砂巖。巖石成分以石英為主，其次為長石。砂巖雜基以泥質(zhì)為主，膠結(jié)物為灰質(zhì)膠結(jié)，其次為方沸石。巖石類型以長石石英砂巖、巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖為主，其次為巖屑石英砂巖和長石砂巖。砂巖的分選性以好為主，其次為中等，磨圓度以次棱角狀為主，其次為次圓狀。砂巖為顆粒支撐，孔隙式膠結(jié)。

巴西蓋組下部為棕紅色中砂巖、細(xì)砂巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，上部為棕紅色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。砂巖中雜基以泥質(zhì)為主，膠結(jié)物以灰質(zhì)為主，其次為方沸石膠結(jié)。砂巖的類型主要是巖屑長石砂巖和長石石英砂巖，其次為長石巖屑砂巖和長石砂巖。砂巖的分選性中等-好，磨圓度次棱角狀-次圓狀，砂巖為顆粒支撐，孔隙式膠結(jié)。

巴什基奇克組巖性以棕紅色厚層-巨厚層狀細(xì)砂巖-中砂巖為主，夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖泥質(zhì)粉砂巖和細(xì)砂巖。砂巖中雜基以泥質(zhì)為主，膠結(jié)物以灰質(zhì)為主。巖石類型主要以巖屑長石砂巖、長石石英砂巖和長石砂巖為主，次之為長石巖屑砂巖和巖屑砂巖（圖2）。巖石礦物顆粒的分選性以中等為主，占總巖樣的50.6%，分選性好的巖樣占34.5%，分選性差的占14.9%，砂巖磨圓度以次圓狀-次棱角狀為主。砂巖以孔隙式膠結(jié)為主，顆粒支撐。

該組的巖石類型與亞格列木組極為相似，表明其沉積環(huán)境也有類似之處，亞格列木組為沖積扇沉積，那么巴什基奇克組也應(yīng)該為距物源較近的扇體沉積，加之巖石粒度相對(duì)較細(xì)，所以推測(cè)其為扇三角洲沉積，因?yàn)橹挥芯嚯x物源較近才能形成巖屑砂巖和長石巖屑砂巖等這樣的易風(fēng)化巖石類型。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，巖屑砂巖以及長石巖屑砂巖這些樣品點(diǎn)全部來自輪臺(tái)斷裂帶兩側(cè)的取心井中。這與亞格列木組也極為相似，所以輪臺(tái)斷裂帶同為亞格列木組和巴什基奇克組的物源。

圖2 塔里木盆地白堊系巴什基奇克組砂巖礦物三端元圖

2 沉積相特征

根據(jù)現(xiàn)有資料顯示，在塔里木盆地白堊系地層出現(xiàn)的沉積相類型主要有：河流相、三角洲相、沖積扇相、扇三角洲相。下面對(duì)各沉積相進(jìn)行簡(jiǎn)要分析：

亞格列木組主要沉積相為沖積扇相。巖石類型主要為礫巖、含礫砂巖為主。在塔里木盆地東部和中部地區(qū)的亞格列木組出現(xiàn)有扇三角洲相，巖石類型主要以細(xì)砂巖，含砂礫巖為主。

舒善河組主要為三角洲相、河流相。其中，三角洲相巖性主要以粉砂巖、細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，巖性剖面自上而下呈現(xiàn)為上粗下細(xì)的反回旋。在塔里木盆地于奇4井測(cè)井曲線上，我們也可以看到舒善河組的三角洲呈漏斗狀，對(duì)應(yīng)的粒度也是上粗下細(xì)的反回旋（圖3）。舒善河組的河流相主要以含礫砂巖、細(xì)砂巖為主，但厚度相對(duì)于其他沉積相來說較小，平均厚度僅為15m，為所有沉積相中最薄。

圖3 塔里木盆地于奇4井白堊系舒善河組三角洲前緣特征

巴西蓋組主要為河流相，其巖性主要以中砂巖、細(xì)砂巖為主，巖石具有平行層理。巴西蓋組的河流相砂巖厚度也相對(duì)較小，但是比舒善河組的河流相砂巖厚度大。根據(jù)測(cè)井曲線可以看出河流相呈鐘形或箱型，呈上細(xì)下粗的正韻律。

巴什基奇克組主要為扇三角洲相，其巖性主要為細(xì)砂巖、中砂巖，砂巖中可見有大量的平行層理。根據(jù)塔里木盆地AD18井測(cè)井曲線可以看出巴什基奇克組中的三角洲相主要為齒化箱狀（圖4）。通過這些可以證明巴什基奇克組以加積為主，在沉積期距離沉積的物源較近，沉積物供應(yīng)非常充分。

3 結(jié)論

（1）塔里木盆地白堊系巖性以巖屑長石砂巖，長石石英砂巖和長石砂巖為主。砂巖的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度都為中等。

（2）塔里木盆地白堊系沉積相可分為沖積扇相，扇三角洲相，河流相，三角洲相、湖泊相等。其中亞格列木組有沖積扇相和扇三角洲相。巴什基奇克組有扇三角洲相和湖泊相。舒善河組有河流相、三角洲相和湖泊相。巴西蓋組有河流相。

圖4 塔里木盆地AD18井白堊系巴什基奇克組測(cè)井曲線特征

（3）根據(jù)巖性對(duì)比，亞格列木組與巴什基奇克組的巖石類型極為相似。都為距離物源較近才能形成巖屑砂巖和長石巖屑砂巖等易風(fēng)化巖石類型。而這一地區(qū)該類型的巖石樣品全部來自輪臺(tái)斷裂帶兩側(cè)的取芯井中。故輪臺(tái)斷裂帶同為亞格列木組和巴什基奇克組的物源而舒善河組和巴西蓋組沉積期為輪臺(tái)斷裂帶兩側(cè)盆地填平補(bǔ)齊沉積期。

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2095-2066（2016）05-0116-02

2015-12-16