準(zhǔn)噶爾盆地阜康凹陷侏羅系石樹(shù)溝群古氣候分析

劉德志

摘? 要：通過(guò)野外地質(zhì)露頭及盆地內(nèi)鉆井巖心的微量元素和重礦物等分析，明確了準(zhǔn)噶爾盆地侏羅系石樹(shù)溝群古氣候條件。頭屯河組氣候相對(duì)西山窯組沉積期已經(jīng)開(kāi)始向干旱氣候演化，主要為半干旱氣候，到齊古組沉積期氣候出現(xiàn)明顯變化，主要為干旱氣候，湖平面明顯萎縮。其中微量元素比值Rb/Sr（0.44～1.14）和Sr/Cu（1.38～16.9）指示半干旱-干旱氣候，而且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì);重礦物頭一段以黃鐵礦為主，反映水體發(fā)育的還原環(huán)境，頭二和頭三段砂巖重礦物則以褐鐵礦和綠簾石為主，以淺水-暴露氧化環(huán)境為主。古氣候分析結(jié)果表明，準(zhǔn)噶爾盆地頭屯河組一段以湖泊三角洲沉積體系為主，三角洲砂體是主要儲(chǔ)集體，頭屯河組二段至齊古組以干旱環(huán)境下季節(jié)性河流沉積為主，河道砂巖是主要儲(chǔ)集體。

關(guān)鍵詞：古氣候? 石樹(shù)溝群? 侏羅系? 準(zhǔn)噶爾盆地

中圖分類號(hào)：P618.13? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（c）-0075-03

阜康凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷帶[1]，南鄰博格達(dá)山，北接白家海凸起，東鄰北三臺(tái)凸起，是一個(gè)自古生代至今的持續(xù)凹陷區(qū)，區(qū)內(nèi)在石炭系基底之上發(fā)育了近萬(wàn)米巨厚沉積蓋層，是準(zhǔn)噶爾盆地重要的生烴凹陷，目前已在侏羅系、白堊系發(fā)現(xiàn)了油氣藏（見(jiàn)圖1）。特別是近幾年侏羅系石樹(shù)溝群油氣勘探取得一系列重大發(fā)現(xiàn)[2-3]，在阜康凹陷及其東斜坡帶多口井獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流，中石油及中石化累計(jì)發(fā)現(xiàn)近億噸優(yōu)質(zhì)稀油儲(chǔ)量，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。目前對(duì)于石樹(shù)溝群在阜康凹陷的沉積環(huán)境及演化過(guò)程研究還存在一定爭(zhēng)議，特別是在中晚侏羅世地層微體古生物化石稀少的情況下，筆者從古氣候條件分析入手，綜合利用野外地質(zhì)露頭、盆內(nèi)鉆井資料，在微量元素及重礦物分析的基礎(chǔ)上，對(duì)中晚侏羅世頭屯河期至齊古期的古氣候條件進(jìn)行了分析，為該地區(qū)古沉積環(huán)境及有利儲(chǔ)油砂體的預(yù)測(cè)提供重要借鑒[4-8]。

1? 野外地質(zhì)露頭分析

準(zhǔn)噶爾盆地南緣硫磺溝頭屯河組建組剖面觀察研究顯示，頭屯底部主要為辮狀河沉積，砂地比較高，表現(xiàn)為砂包泥，發(fā)育大學(xué)板狀和槽狀交錯(cuò)層理，沖刷面明顯;頭屯河組中部相對(duì)于底部砂地比減小，表現(xiàn)為砂泥互層，仍發(fā)育有大-中型板狀交錯(cuò)層序，可見(jiàn)砂巖透鏡體;頭屯河組上部砂地比進(jìn)一步減小，表現(xiàn)為泥包砂，砂巖透鏡體較發(fā)育，可見(jiàn)板狀和槽狀交錯(cuò)層理，泥巖顏色多為淺灰色或棕褐色。上覆的齊古組為一套明顯的紅層，主要為紫紅色泥巖和棕褐色砂巖，表現(xiàn)為泥包砂。因此，該剖面表明頭屯河組到齊古組沉積期古氣候逐漸由潮濕變得干旱，物源供給減弱。

博格達(dá)山前（天池）三工河剖面觀察研究表明，頭屯河組為主要為一套約200m雜色礫巖，總體顏色主要為棕褐色和淺灰色。頭屯河組頂部的齊古組則為一套紅層，主要為紫紅色泥巖和灰褐色砂巖，氣候明顯變干旱，物源供給減弱。野外剖面和巖心特征顯示地層顏色從還原色向氧化色變化，并整體偏氧化色。

2? 微量元素分析

通古生物（孢粉）、微量元素和重礦物等分析表明，頭屯河組氣候相對(duì)西山窯組沉積期已經(jīng)開(kāi)始向干旱氣候演化，主要為半干旱氣候，到齊古組沉積期氣候出現(xiàn)明顯變化，主要為干旱氣候，湖平面明顯萎縮（見(jiàn)圖1）。微量元素比值Rb/Sr （0.44～1.14）和 Sr/Cu （1.38～16.9）指示半干旱-干旱氣候，而且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)顯示從半干旱到干旱的氣候變化（見(jiàn)表1）。另外，Sr/Ba（0.34～0.62）指示湖泊水為半咸水，符合干旱氣候條件（見(jiàn)表1）。U/Th（0.1～0.48）和V/C（0.43～2.59）顯示偏氧化的沉積環(huán)境也顯示湖水相對(duì)較淺且湖平面范圍逐漸減?。ㄒ?jiàn)表1）。

3? 重礦物分析

董1井頭一段砂巖重礦物以黃鐵礦為主，說(shuō)明頭一段時(shí)董1井區(qū)水體相對(duì)較深，以還原環(huán)境為主，沉積物源以火山巖為主。董1井頭二和頭三段砂巖重礦物則以褐鐵礦和綠簾石為主，重礦物特征表明頭二和頭三段沉積期水體以氧化環(huán)境為主，符合湖水變淺和氣候變干旱的特征。另外董101井重礦物中褐鐵礦相對(duì)含量逐漸增大，表明氧化環(huán)境的增強(qiáng)，進(jìn)一步證明半干旱-干旱的古氣候變化（見(jiàn)圖2、圖3）。

4? 結(jié)論

通過(guò)對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地阜康凹陷鉆井巖心及其周緣野外地質(zhì)露頭的微量元素及重礦物分析表明，頭屯河組到齊古組沉積期古氣候逐漸由半干旱向干旱轉(zhuǎn)變，其中齊古組氣候明顯變得干旱;頭屯河組一段以湖泊三角洲沉積體系為主，三角洲砂體是油氣主要儲(chǔ)集體，頭屯河組二段至齊古組以干旱環(huán)境下季節(jié)性河流沉積為主，河道砂體是油氣主要儲(chǔ)集體。

參考文獻(xiàn)

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