塔西南地區(qū)白堊系層序格架及沉積演化研究

關(guān)月珊，傅恒，紀(jì)佳，任泓宇，朱達(dá)

塔西南地區(qū)白堊系層序格架及沉積演化研究

關(guān)月珊，傅恒，紀(jì)佳，任泓宇，朱達(dá)

（成都理工大學(xué)，四川 成都 610066）

應(yīng)用層序地層學(xué)和沉積學(xué)的原理與方法，綜合巖心、鉆井以及測井和地震資料，對塔西南地區(qū)白堊系進(jìn)行了深入的研究，劃分出2個二級層序和3個三級層序，建立了塔西南地區(qū)白堊系層序地層格架。在研究區(qū)識別出沖積扇、扇三角洲、有障壁濱岸和開闊臺地4種沉積相。以層序格架內(nèi)沉積相的展布特征，揭示了層序格架內(nèi)沉積相的演化規(guī)律。

塔西南； 白堊系； 層序地層； 沉積相

塔里木盆地西南地區(qū)（以下簡稱塔西南）白堊系沉積厚度大，巖石類型豐富，既有碎屑巖，又有碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖，是我國極少數(shù)海相碳酸鹽巖發(fā)育地區(qū)之一，也是塔里木盆地重要的油氣資源遠(yuǎn)景區(qū)之一。2010年，柯東1井白堊系上統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)高產(chǎn)工業(yè)油氣流；2013年初，西北分公司首次在皮山北新1井白堊系上統(tǒng)依格孜牙組碳酸鹽巖角礫巖獲得重要油氣發(fā)現(xiàn)。預(yù)示著白堊系已成為塔西南油氣勘探最重要的目的層。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔西南地理位置位于新疆喀什地區(qū)—和田地區(qū)，構(gòu)造單元包括塔里木盆地喀什坳陷、莎車隆起、葉城坳陷及麥蓋提斜坡（圖1）。

圖1 塔西南白堊紀(jì)—古近紀(jì)研究實際材料圖

塔西南中—新生代屬南天山山前及西昆侖山山前前陸盆地，現(xiàn)今位于帕米爾突刺東側(cè)。帕米爾高原向北突刺狀擠入形成，是塔西南構(gòu)造格局的顯著特征。古新世，印度板塊與歐亞板塊碰撞初始，帕米爾突刺形成雛形；漸新世—中新世，突刺向北碰撞擠壓作用變強(qiáng)，昆侖山、天山陸內(nèi)造山變強(qiáng)，中新世末塔西南莎車隆起雛形形成；上新世后，受印度板塊與歐亞大陸強(qiáng)烈（硬）碰撞影響，昆侖山、天山強(qiáng)烈陸內(nèi)造山，帕米爾突刺向北強(qiáng)烈位移-隆升-推覆。帕米爾突刺形成之前的白堊紀(jì)，塔西南與阿萊盆地、費爾干納盆地和塔吉克盆地相連，塔西南呈向西開口的喇叭口狀，構(gòu)成了白堊紀(jì)晚世全球海平面整體上升時期新特提斯洋北緣海水淹沒歐亞大陸南部的陸表海（塔吉克海）的東部海灣[1]。

2 層序地層及其特征

各級別層序界面的識別、追蹤和對比是層序地層研究的關(guān)鍵。本次層序研究選擇Vail層序為理論依據(jù)，根據(jù)年代地層、巖石地層、生物地層、地震地層綜合研究，結(jié)合沉積體系及構(gòu)造地質(zhì)背景分析，在詳細(xì)劃分二級、三級層序界面的基礎(chǔ)上，將塔西南白堊系劃分為2個二級層序，即SSQ1（白堊系下統(tǒng)）和SSQ2（白堊系上統(tǒng)）。SSQ2劃分了3個三級層序，即KSQ1、KSQ2和KSQ3（圖2）[2，3]。

圖2 塔西南白堊系年代地層、巖石地層、地震地層及層序地層劃分

2.1 SSQ1（克孜勒蘇群）二級層序特征

SSQ1相當(dāng)于克孜勒蘇群（K1），大致位于貝里阿斯階—阿布爾階，年齡145~100.5 Ma，時限44.5 Ma。SSQ1底界（SSB1，地震T40）隆升不整合最終由燕山中期運動形成，不同地點存在不同時限的沉積間斷。在地震剖面是一個明顯的削蝕面（圖3）。SSQ1在喀什坳陷（南天山山前和昆侖山山前）均為沖積扇扇中沉積，厚458~1 665 m。下部為粗—細(xì)砂巖為主，夾少量泥巖和粉砂巖；上部以細(xì)砂巖為主，夾少量泥巖和砂質(zhì)泥巖。SSQ1在莎車隆起和葉城坳陷也為沖積扇扇中沉積，厚458~1 665 m，但沒有鉆井鉆穿，以粗—細(xì)砂巖為主，夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖。

圖3 塔西南白堊系—古近系層序界面地震特征

2.2 KSQ1（庫克拜組）三級層序特征

KSQ1相當(dāng)于庫克拜組（K2），位于賽諾曼階—土侖階下部，年齡100.5~92 Ma，時限7.5 Ma。KSQ1底界（SSB2，地震T31）隆升不整合形成于燕山晚期運動，沒有明顯的沉積間斷，但白堊紀(jì)晚世開始的大規(guī)模海侵淹沒了白堊系下統(tǒng)陸相沉積，形成白堊系上統(tǒng)海相沉積，SSB2為明顯的巖性巖相轉(zhuǎn)換面。白堊紀(jì)晚世賽諾曼期—土侖期開始的全球海平面上升，使特提斯海侵淹沒了歐亞大陸南緣最東部的塔西南。KSQ1在喀什坳陷（南天山山前）為潟湖泥巖，厚47~132 m。在喀什坳陷（昆侖山山前）瑪爾坎蘇剖面以潮間泥質(zhì)粉砂巖為主，在烏拉根剖面缺失庫克拜組，在且木干剖面為開闊臺地相亮晶顆粒灰?guī)r、泥晶砂屑灰?guī)r和含膏泥巖，在庫山河剖面以沖積扇扇中中砂巖為主。在莎車隆起為潮上—潮間膏質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，厚90~370 m。在葉城坳陷以沖積扇扇中粉砂巖為主，厚21~116 m。

2.3 KSQ2（烏依塔克組）三級層序特征

KSQ2相當(dāng)于烏依塔克組（K2），位于土侖階上部，年齡92~89.8 Ma，時限2.2 Ma。KSQ2底界（KSB2）侵蝕不整合。KSQ2在喀什坳陷（南天山山前、昆侖山山前）、莎車隆起和葉城坳陷為潮上—潮間帶膏質(zhì)泥巖和泥巖，厚7~121 m。烏拉根剖面缺失KSQ2。

2.4 KSQ3（依格孜牙組）三級層序特征

KSQ3相當(dāng)于依格孜牙組（K2），位于康尼亞克階—馬斯特里赫特階，年齡89.8~66.0 Ma，時限23.8 Ma。KSQ3底界（KSB3）侵蝕不整合。KSQ3在喀什坳陷（南天山山前）阿克1井為潮上帶膏質(zhì)泥巖，厚27.7 m；在庫孜貢蘇剖面以潟湖泥巖為主，厚137.1 m；在庫克拜組剖面缺失KSQ3。KSQ3在喀什坳陷（昆侖山山前）、莎車隆起和葉城坳陷以開闊臺地為主，厚4.1~138.45 m，總體往東變薄，至克里陽與普司格之間尖滅，含生物碎屑灰?guī)r、生物灰?guī)r、亮晶砂屑灰?guī)r。烏拉根剖面和拓1井缺失KSQ3[4]。

3 沉積相演化

SSQ1（白堊系下統(tǒng)克孜勒蘇群）殘留分布在喀什以西的喀什坳陷西部，呈狹長條形殘留分布在昆侖山山前的莎車隆起—葉城坳陷。喀什坳陷東部、莎車隆—葉城坳陷北部及麥蓋提斜坡，由于后期構(gòu)造隆升剝蝕，缺失SSQ1（白堊系下統(tǒng)克孜勒蘇群）。SSQ1（克孜勒蘇群）延續(xù)了侏羅系干旱的氣候，在塔西南地區(qū)整體發(fā)育一套沖積扇—扇三角洲—湖泊的陸相沉積體系，南天山和昆侖山為沖擊扇的發(fā)育提供了充足的物源，在山前帶處發(fā)育600~1 600 m厚的沖積扇，在烏魯克恰提—庫克拜和庫孜貢蘇見扇中，沖積扇向盆內(nèi)延伸發(fā)育形成扇三角洲沉積，扇三角洲進(jìn)入湖泊逐漸消亡。由于后期構(gòu)造隆升剝蝕，塔西南大部分地區(qū)缺失SSQ1（克孜勒蘇群），現(xiàn)今殘留分布在喀什以西的喀什坳陷西部，呈狹長條形殘留分布在昆侖山山前的莎車隆起—葉城坳陷（圖4）。

圖4 塔西南白堊系下統(tǒng)克孜勒蘇群陸相沉積模式

SSQ2（白堊系上統(tǒng)英吉沙群）殘留分布面積與SSQ1類似。喀什坳陷東部、莎車隆起—葉城坳陷北部及麥蓋提斜坡，由于后期構(gòu)造隆升剝蝕，缺失SSQ2。SSQ2（英吉沙群）時期，海水從西部費爾干納海灣及塔吉克海侵入，沿昆侖山北麓山前入侵到塔里木西南緣，直抵和田以東，形成一個袋狀的海域[5, 6]。塔西南地區(qū)均發(fā)育海相地層，由于后期的構(gòu)造隆升剝蝕，白堊系庫克拜組—依格孜牙組大部分地區(qū)缺失，僅殘留分布在喀什以西的喀什坳陷西部，呈狹長條形殘留分布在昆侖山山前的莎車隆起—葉城坳陷（圖5）。

南天山、昆侖山和塔里木盆地內(nèi)部為塔西南的海相沉積提供了豐富的物源，在局部地區(qū)形成小規(guī)模的沖擊扇，在山前帶處發(fā)育潮坪沉積、潮上薩布哈沉積及小面積的臺內(nèi)灘沉積，盆內(nèi)主要為發(fā)育潟湖沉積，水體較淺的地區(qū)發(fā)育膏質(zhì)潟湖。

圖5 塔西南白堊系上統(tǒng)庫克拜組—依格孜牙組海相沉積模式

4 結(jié) 論

（1）據(jù)年代地層、巖石地層、生物地層、地震地層綜合研究，結(jié)合沉積體系及構(gòu)造地質(zhì)背景分析，在詳細(xì)劃分二級、三級層序界面的基礎(chǔ)上，將塔西南白堊系劃分為2個二級層序（SSQ1~SSQ2），即SSQ1（白堊系下統(tǒng)）和SSQ2（白堊系上統(tǒng)）。SSQ2劃分了3個三級層序，即KSQ1、KSQ2和KSQ3。

（2）塔西南白堊系下統(tǒng)繼承性發(fā)育與侏羅系類似的陸相沉積。受同期全球海平面整體上升時期大規(guī)模海侵影響，塔西南白堊系上統(tǒng)主要發(fā)育海相沉積。塔西南白堊陸相沉積發(fā)育沖積扇—扇三角洲—湖泊沉積體系，海相沉積發(fā)育有障壁濱岸以及受海水鹽度控制的開闊臺地、局限臺地和蒸發(fā)臺地沉積體系。

［1］莊錫進(jìn)，肖立新，楊軍．塔里木盆地西南沉積相展布特征及演化[J].新疆地質(zhì)，2002，(S1)：78-82．

［2］丁孝忠，郭憲璞，彭陽，等．新疆塔里木盆地白堊紀(jì)-第三紀(jì)層序地層學(xué)研究[J].地球?qū)W報，2002，23(3)：243-248．

［3］劉辰生，張琳婷，郭建華．塔里木盆地白堊系層序地層學(xué)[J].中南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012，43：2683-2690．

［4］王永，傅德榮.塔里木盆地西南部白堊紀(jì)─早第三紀(jì)沉積構(gòu)造演化[J].地球?qū)W報，1996， (01)：32-40.

［5］王琪，陳國俊，薛蓮花，等．塔里木西部白堊系—古近系沉積成巖演化特征[J].新疆地質(zhì)，2002，20(zl)：26-30．

［6］莊紅紅，郭峰，周雪．塔西南昆侖山前地區(qū)晚白堊世沉積演化[J].西安科技大學(xué)學(xué)報，2013， 33(1)：39-45．

Study on Cretaceous Sequence Stratigraphic Framework and Sedimentary Facies in Southwestern Tarim Basin

（Chengdu University of Technology, Sichuan Chengdu 610066, China）

Based on the principle and method of sequence stratigraphy and sedimentology, combined with core, drilling, logging and seismic data, the Cretaceous in southwestern Tarim area were studied and divided into 2 second order sequences and 3 second order sequences. The Cretaceous sequence stratigraphic framework in the southwest Tarim basin was established. In the study area, 4 sedimentary facies were identified: alluvial fan, fan delta, barrier coast and open platform. Based on the distribution characteristics of sedimentary facies in sequence framework, the evolution law of sedimentary facies in sequence framework was revealed.

southwestern Tarim basin; Cretaceous; sequence stratigraphy; sedimentary facies

TE 122

A

1004-0935（2017）10-0967-03

2017-07-26

關(guān)月珊（1993-），女，滿族，碩士研究生，遼寧省盤錦市人，研究方向：含油氣盆地分析。