塔里木盆地北部地区奥陶系层序地层格架与沉积演化*

应用层序地层学和沉积岩石学的原理与方法,深入分析塔里木盆地北部地区(塔北地区)轮南、哈拉哈塘和英买力3个构造单元逾百口钻井的岩心、薄片、测井等资料,结合主要构造运动及海平面变化的研究,建立塔北地区奥陶系层序地层格架,阐述格架内沉积特征及演化。根据区域性不整合界面划分2个二级层序(SSQ1,SSQ2),SSQ1包括下奥陶统—中奥陶统,SSQ2包括中奥陶统—上奥陶统;再根据岩性岩相转换面划分11个三级层序(OSQ1—OSQ11);进一步根据主要海泛面,划分海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)。塔北地区奥陶纪沉积环境主要为浅海台地,经历了局限台地—开阔台地—淹没台地—台地边缘的演化过程,最终因陆源碎屑的注入破坏了台地的沉积环境,晚奥陶世塔北地区转为混积台地环境。     

塔里木盆地奥陶系牙形石带及沉积层序

通过对塔里木盆地西部柯坪、巴楚及东部却尔却克奥陶系露头剖面及盆地覆盖区钻井岩心的大量牙形石样品分析,分别建立了塔里木盆地中西部及东部地区奥陶系牙形石带序列。盆地中西部地区牙形石带共计22个,由老到新分别为Variabiloconusaff.bassleri带、Rossodusmanitouensis-Cordylodusrotundatus-Chosonodinaherfurthi组合带、Scolopodusquadraplicatus带、Glyptoconusfloweri带、Tripodusproteus/Paltodusdeltifer带、Glyptoconusunicostatus带、Serratognathusdiversus/Paroistodusproteus带、Serratognathoideschuxianensis-Scolopoduseuspinus-Erraticodontarimensis组合带、Aurilobodusleptosomatus-Loxodusdissectus组合带、Amorphognathusvariabilis带、Eoplacognathussuecicus带、Pygodusserrus带、Pygodusanserinus带、Eoplacognathusjianyeensis/Baltoniodusva-riabilis带、Eoplacognathuselongatus带、Baltoniodusalobatus带、Belodinacompressa/Periodongrandis带、Phrag-modusundatus带、Belodinaconfluens带、Yaoxianognathusneimengguensis带、Yaoxianognathusyaoxianensis带和Aphelognathuspyramidalis带;盆地东部地区下奥陶统属于深水盆地相,其特有的牙形石带主要有5个,由老到新分别为Cordyloduslindstromi带、Cordylodusangulatus带、Prioniodusgilberti带、Paroistodusproteus带和Prionio-duselegans带。同时初步建立了塔里木盆地奥陶系三级层序地层格架,并探讨了上述牙形石带与盆地奥陶系主要构造单元岩石地层单位以及全盆地可对比的6个三级层序之间的关系。     

塔里木盆地塔中地区奥陶系地层沉积特征

新疆塔里木盆地塔中地区是重要石油天然气产区。奥陶系是烃源岩，也是主要勘探层系之一，具有分布广，纵、横向变化大的特点。下奥陶统与寒武系相似，碳酸盐台地发育，以灰岩、白云岩为主。中上奥陶统岩性分区以塔中Ⅰ号断裂为界，分为两大地层、岩性区。为碳酸盐台地与外源碎屑岩同时发育时期。寒武－下奥陶统是该区分布最广的烃源岩，中上奥陶统烃源岩只分布在浅海台地区。     

塔里木盆地柯坪地区奥陶系层序地层研究

以露头层序地层学和沉积学为指导,对塔里木盆地西北缘柯坪地区奥陶系3个剖面进行了深入研究,建立了柯坪地区奥陶系层序地层格架。柯坪地区奥陶系由6个三级层序组成,横向对比表明四石厂剖面发育最完整,同古四布隆和苏巴什剖面有地层缺失,只能识别出下部3个三级层序。碳酸盐岩磁化率测量结果表明,磁化率的变化趋势与相对海平面升降曲线之间呈负相关,并且与层序界面、层序内部各体系域之间有着较好的对应关系,可以作为划分层序的一个辅助性的定量化指标。     

塔里木盆地北部奥陶系层序地层研究

以层序地层学为指导，通过对塔里木盆地北部奥陶系的深入研究，确定奥陶系由２个超层序组成；超层序ＳＳｑ１相当于下奥陶统地层，由４个层序组成。层序的发育以高水位体系域为主，水进体系域相对不太发育；低水位体系域分布较局限。各层序中发育的密集段向盆地方向逐渐合并成复合密集段，表现为“梳状结构”。超层序ＳＳｑ２相当于中、上奥陶统，也由４个层序组成，下部２个层序以低水位浊积扇沉积为主，上部２个层序中体系域发育齐全。最后讨论了碳酸盐岩隆与层序发育的关系     

塔里木盆地奥陶系层序地层格架

在不同沉积相区典型露头、钻井及地震层序综合分析基础上,将塔里木盆地奥陶系海相地层划分出8个可全盆地对比的三级层序(OSQ1～OSQ8),首次建立了综合露头层序、钻井层序及地震层序划分的层序地层格架,建立了年代地层、牙形石生物地层、岩石地层与层序地层之间的相互关系(表1)。首次提出海相碳酸盐岩全岩或生物化石壳的碳同位素值可作为全球海平面变化的良好指标。在相似气候带及沉积环境具备相近的碳酸盐沉积速率的假设条件下,当沉积相分析所得到的相对海平面变化趋势与全岩碳同位素分析反映的全球海平面变化趋势总体一致时,说明碳酸盐层序的发育主要受控于全球海平面变化,反之则主要受控于区域构造沉降运动。鉴于这样的分析原理,我们认为塔里木盆地下奥陶统层序OSQ1及层序OSQ2属于主要受控于全球海平面变化的稳定加积型层序,而中、上奥陶统层序OSQ3～层序OSQ8则属于全球海平面总体上升背景下主要受区域构造运动控制形成的构造淹没型层序。     

塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段海相砂岩准层序成因与意义

通过精细岩芯描述、单井沉积微相分析与地震相、测井相综合研究,认为在塔里木盆地满加尔凹陷西缘奥陶系柯坪塔格组下段顶部含油气砂体中,发育3种类型的准层序：①粒级由底部粗—中下部细—上部粗的、反映整体向上变浅的海侵滞留沉积—海泛泥岩—滨岸沉积准层序,羊屋2井5460~5468 m含油气段位于该准层序内;②粒级向上变粗的滨外泥岩—临滨－前滨沉积,顶部受风暴影响的准层序,跃南2井6503~6512 m含油气段位于该准层序内;③粒级向上变细的潮下带—潮间带沉积的准层序,吉南1井5465~5486 m含油气段属于此准层序。发育于羊屋2井中的第一种准层序内含油气砂体在时间上属于较早的准层序3,发育于跃南2井、哈得13井中的第二种准层序与吉南1井中的第三种准层序内的含油气砂体属于稍晚的准层序4。早期沉积的、发育于羊屋2井顶部的第一种准层序是有利储层发育段,该井区以北靠近柯坪塔格组下段顶面尖灭线附近的准层序3时期沉积的临滨相储层是油气聚集成藏的有利部位。     

塔里木盆地下志留统柯坪塔格组沉积和层序地层特征——以柯坪县阿恰剖面为例

基于不同的研究位置或区域,目前,塔里木盆地志留系柯坪塔格组三级层序划分方案不一,这制约了对该段地层区域构造—沉积演化及油气勘探方向的认识。笔者等结合露头、公开的钻井、地震及已有的研究成果,对柯坪阿恰地区的柯坪塔格组露头剖面沉积与层序特征进行了系统分析,认为：①阿瓦提凹陷西缘阿恰地区柯坪塔格组以混合水动力控制下的三角洲沉积体系为主,自下而上,下段为由粗至细再到粗的沉积旋回,中段与上段整体构成向上变粗的沉积旋回;②柯坪塔格组顶、底及内部的不整合面可将其分为2个三级层序,其下段构成第一个三级层序（SQ1）,中段和上段构成第二个三级层序（SQ2）;SQ1中低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）及高位体系域（HST）均发育,SQ2中只发育TST和HST;③柯坪塔格组中段与下段的界线对应于晚奥陶世赫南特期全球冰期海平面下降所形成的不整合;④水动力条件不同,导致LST中以河流作用为主,HST中波浪与潮汐作用大于河流作用;⑤SQ2中的TST为区域性的优质盖层,与SQ1中的HST可构成良好的盖、储组合,故SQ1中的HST可作为该套地层中的首要勘探目标。     

塔里木盆地下志留统柯坪塔格组沉积和层序地层特征——以柯坪县阿恰剖面为例

基于不同的研究位置或区域,目前,塔里木盆地志留系柯坪塔格组三级层序划分方案不一,这制约了对该段地层区域构造－沉积演化及油气勘探方向的认识。本文结合露头、公开的钻井、地震及已有的研究成果,对柯坪阿恰地区的柯坪塔格组露头剖面沉积与层序特征进行了系统分析,认为：① 阿瓦提凹陷西缘阿恰地区柯坪塔格组以混合水动力控制下的三角洲沉积体系为主,自下而上,下段为由粗至细再到粗的沉积旋回,中段与上段整体构成向上变粗的沉积旋回;② 柯坪塔格组顶、底及内部的不整合面可将其分为2个三级层序,其下段构成第一个三级层序（SQ1）,中段和上段构成第二个三级层序（SQ2）;SQ1中低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）及高位体系域（HST）均发育,SQ2中只发育TST和HST;③ 柯坪塔格组中段与下段的界线对应于晚奥陶世赫南特期全球冰期海平面下降所形成的不整合;④ 水动力条件不同,导致LST中以河流作用为主,HST中波浪与潮汐作用大于河流作用;⑤ SQ2中的TST为区域性的优质盖层,与SQ1中的HST可构成良好的盖、储组合,故SQ1中的HST可作为该套地层中的首要勘探目标。     

塔里木盆地奥陶系层序地球化学研究

对塔里木盆地奥陶系锶同位素分析表明,在早奥陶世海平面呈下降２,在中晚奥陶世海平面则持续上升并保持在高于奥陶纪平均海平面之上。氧,碳同位素及微量元素的分析结果均支持锶同位素的研究结论。研究表明,沉积层序中发育相应的沉积地球化学样式。     

塔里木盆地东南部石炭系,二叠系沉积与层序特征

塔里木盆地东南部中古炭统一下二叠统是一个顶底为Ⅰ类不整合所限定的二级沉积层序。该层序沉积期，塔里木盆地东南部存在三个古陆，两个浅海海峡，一个半深海斜坡。随着海面上升－静止－下降于不同部位形成了不同沉积体系及组合。海进体系域由中上石炭统的滨岸破坏性三     

塔里木盆地塔东地区中—上奥陶统海底扇浊积岩层序地层格架及沉积特征

塔东地区是塔里木盆地重要的油气资源战略接替区域之一。在剖面、测井和岩心资料的基础上,以Cross的高分辨率层序地层学理论为指导,对区内中—上奥陶统海底扇相浊积岩进行了初步的层序地层分析,识别出了6个三级层序,并建立了横向连井层序地层对比格架,揭示了地层的时空展布规律。在对海底扇相沉积特征研究的基础上,首次以三级层序为单位勾绘了6期海底扇扇体形态的平面展布图,分析了各期扇体的平面展布特征;最后,依据扇体形态,结合其岩性特征和重矿物分析,对海底扇的物源方向进行了初步的探讨,得出该区海底扇物源应来自北部的库鲁克塔格地区,研究成果为本区今后的油气勘探工作提供了依据。     

柯坪地区肖尔布拉克寒武系层序及沉积演化

实测肖尔布拉克寒武系剖面,其厚度达870.9m.在对剖面寒武系沉积相、露头层序地层学等方面分析的基础上认为,该剖面由下至上可以识别出9个三级层序,每个层序均由海侵体系域和高水位体系域构成,由于寒武系时期研究区处于碳酸盐台地环境,缺少低水位体系域.该剖面主要发育碳酸盐台地沉积体系.海平面的升降变化是控制该区沉积相发育和分...     

塔里木盆地志留系层序地层特征

通过对塔里木盆地西缘露头、盆内钻井、测井和地震资料以及大量室内分析化验资料的层序地层综合分析，可将志留系划分成五个三级层序，志留系沉积层序厚度40--155m。层序界面多为分布范围较广的区域性或局部不整合。层序叠置样式可用具陆棚坡折的I型层序地层样式来描述。每个沉积层序可由完整的低位、海侵和高位体系域组成或由其中的一个、两个体系域组成。体系域边界主要依据滨岸上超点位置、岩性组合及准层序叠置样式变化来确定。低位体系域由向上粒度变细、砂岩厚度向上减薄的准层序组成；海侵体系域表现为向上泥岩厚度加大、砂岩厚度减薄的叠置特点；高位体系域表现为加积--进积沉积特征。志留纪，研究区接受了滨外陆棚及滨岸、海湾潮坪沉积，发育典型的海相沉积构造，表现出明显的旋回特征。     

塔中地区中上奥陶统台地镶边体系分析

塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩台地边缘以发育良好的多种粒屑滩和生物礁组成的镶边沉积体系为特征。通过精细的单井相分析,识别出砂屑滩、砾屑滩、生屑滩以及鲕粒滩等,并且区分出3种不同类型的生物礁：①隐藻灰泥丘;②主要由枝状苔藓虫、海绵或（和）珊瑚建造的障积礁;③由石质海绵、托盘类、层孔虫、珊瑚、管孔藻等建造的骨架礁。在面向深水盆地的台缘外带,以发育中～高能粒屑滩和骨架礁组合为特征。在背靠开阔海台地的台缘内带,主要表现为中低能粒屑滩、隐藻灰泥丘以及障积礁的组合。这个台缘镶边沉积体系总体上沿塔中1号断层西侧呈北西-南东向长带状展布,长度100多公里,是本区重要的油气聚集带之一。储层质量台缘外带总体上优于台缘内带,其中骨架礁礁核和粒屑滩灰岩最好,礁间海和滩间海沉积物较差。     

塔里木盆地第四纪磁性地层学研究

依据塔里木盆地中部 KT2号钻孔的岩石地层、磁性地层和测年数据等资料 ,探讨了区域地层沉积旋回特征、盆地沉降的阶段性 ,判别出了松山和高斯极性带内分别存在 4个和 2个极性亚带 ,据此建立了塔里木盆地上新世 3.4 Ma以来的地层格架。     

塔里木盆地北部三叠纪孢粉植物群及层序地层的划分

依据对塔里木盆地北部库车河剖面及沙１１井和沙３２井三叠纪地层和孢粉学的研究，将本区三叠纪孢粉划分为８个孢粉组合。其中，早三叠世２个组合，中三叠世３个组合，晚三叠世３个组合。三叠纪地层除产有丰富的孢子花粉外，在不同层位还有不同丰度和分异度的疑源类、轮藻、介形虫及植物化石等。依据不同层位中各类生物的不同丰度，建立了１１个生物埋藏群落，它们反映了不同的生态和埋藏环境。按照这些生物埋藏群落在剖面纵向上的演变，将塔里木盆地北部三叠纪地层划分为９个三级地层层序，恢复了三叠纪塔里木盆地北部古湖盆湖平面的升降历史