準噶爾盆地阜康凹陷侏羅系石樹溝群古氣候分析

劉德志

摘? 要：通過野外地質露頭及盆地內鉆井巖心的微量元素和重礦物等分析，明確了準噶爾盆地侏羅系石樹溝群古氣候條件。頭屯河組氣候相對西山窯組沉積期已經開始向干旱氣候演化，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，而且呈現逐漸增加的趨勢;重礦物頭一段以黃鐵礦為主，反映水體發育的還原環境，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-暴露氧化環境為主。古氣候分析結果表明，準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集體，頭屯河組二段至齊古組以干旱環境下季節性河流沉積為主，河道砂巖是主要儲集體。

關鍵詞：古氣候? 石樹溝群? 侏羅系? 準噶爾盆地

中圖分類號：P618.13? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）03（c）-0075-03

阜康凹陷位于準噶爾盆地中央坳陷帶[1]，南鄰博格達山，北接白家海凸起，東鄰北三臺凸起，是一個自古生代至今的持續凹陷區，區內在石炭系基底之上發育了近萬米巨厚沉積蓋層，是準噶爾盆地重要的生烴凹陷，目前已在侏羅系、白堊系發現了油氣藏（見圖1）。特別是近幾年侏羅系石樹溝群油氣勘探取得一系列重大發現[2-3]，在阜康凹陷及其東斜坡帶多口井獲得高產工業油氣流，中石油及中石化累計發現近億噸優質稀油儲量，取得了巨大的經濟效益。目前對于石樹溝群在阜康凹陷的沉積環境及演化過程研究還存在一定爭議，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，綜合利用野外地質露頭、盆內鉆井資料，在微量元素及重礦物分析的基礎上，對中晚侏羅世頭屯河期至齊古期的古氣候條件進行了分析，為該地區古沉積環境及有利儲油砂體的預測提供重要借鑒[4-8]。

1? 野外地質露頭分析

準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，表現為砂包泥，發育大學板狀和槽狀交錯層理，沖刷面明顯;頭屯河組中部相對于底部砂地比減小，表現為砂泥互層，仍發育有大-中型板狀交錯層序，可見砂巖透鏡體;頭屯河組上部砂地比進一步減小，表現為泥包砂，砂巖透鏡體較發育，可見板狀和槽狀交錯層理，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，頭屯河組氣候相對西山窯組沉積期已經開始向干旱氣候演化，主要為半干旱氣候，到齊古組沉積期氣候出現明顯變化，主要為干旱氣候，湖平面明顯萎縮（見圖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，而且呈現逐漸增加的趨勢顯示從半干旱到干旱的氣候變化（見表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（見表1）。U/Th（0.1～0.48）和V/C（0.43～2.59）顯示偏氧化的沉積環境也顯示湖水相對較淺且湖平面范圍逐漸減小（見表1）。

3? 重礦物分析

董1井頭一段砂巖重礦物以黃鐵礦為主，說明頭一段時董1井區水體相對較深，以還原環境為主，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含量逐漸增大，表明氧化環境的增強，進一步證明半干旱-干旱的古氣候變化（見圖2、圖3）。

4? 結論

通過對準噶爾盆地阜康凹陷鉆井巖心及其周緣野外地質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集體，頭屯河組二段至齊古組以干旱環境下季節性河流沉積為主，河道砂體是油氣主要儲集體。

參考文獻

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