塔里木盆地柯巴麥地區寒武紀層序模式及意義

熊銳，傅恒，王文博，謝才鑄，張志南，劉鑫北，王榮剛，周楊

（成都理工大學，四川 成都 610059）

塔里木盆地油氣資源豐富，全層系均含油氣，其中石油資源量120.65×108t，天然氣14.7×1012m3[1]。油氣綜合探明率僅為25.3%，勘探潛力巨大[2]。近年來，油氣勘探向深層、超深層方向發展[3]。寒武系有望成為勘探的重要戰略接替領域[4]。在塔里木盆地寒武系碳酸鹽巖層序地層研究中，眾多專家通過鉆井和地震資料在寒武系劃分出不同層序，有的劃分為3個和8個三級層序和1個二級層序[5-7]，在中—下寒武統也有不同看法，有劃分5個和6個三級層序[8-9]。有專家通過識別精細沉積相劃分和地震界面識別層序界面，分別劃分14個和7個三級層序[10-11]。目前在層序格架下沉積相展布研究中，寒武系層序劃分未達成一致認識。

由此，結合海平面變化、野外露頭、測井和地震資料搭建該地區三級層序格架，劃分柯巴麥地區寒武系碳酸鹽巖層序新方案，闡明層序發育模式，討論其沉積主控因素，建立該地區的沉積模式。

1 地質概況

塔里木盆地是具有大陸地殼基底，由不同時代、不同構造環境組成的沉積層序疊合的大型克拉通復合盆地[12]。柯巴麥位于塔里木盆地中西部，主要以柯坪斷隆、巴楚隆起和麥蓋提斜坡二級構造單元為主。周緣相鄰阿瓦提坳陷、葉城坳陷、塘古茲巴斯坳陷和卡塔克隆起（圖1）。據野外露頭、鉆井、地震資料和生物地層資料[13]，將柯巴麥地區寒武系劃分為下統玉爾吐斯組、肖爾布拉克組、吾松格爾組，中統沙依里克組、阿瓦塔格組，上統下丘里塔格組。

圖1 塔里木盆地柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡構造單元劃分圖Fig.1 Structural Unit Division of Keping Uplift-Bachu Uplift and Maigaiti Slope in Tarim Basin（據傅恒，2017修改）1.鉆井；2.構造單元線；3.斷裂；4.地震剖面；5.鹽巖；6.云巖；7.灰巖；8.頁巖、泥巖①——肖爾布拉克露頭剖面

2 層序地層

2.1 層序劃分方案

目前在全球范圍內最具代表性的層序劃分有5種，Vail 及Wagoner 等代表的經典層序、Hunt＆Tuker 層序、Johnson T-R 層序、Galloway 成因層序及Cross高分辨率層序[14]。此次研究的寒武系發育于陸架坡折之上，三級層序的識別建立在相對海平面變化基礎上，以巖石地層間的巖性旋回、接觸關系及反映水體深淺的沉積構造為主要標志，選用Vail 代表的經典層序最合適。據寒武紀全球海平面變化、野外露頭、鉆井、生物地層及地震剖面資料，結合沉積相及區域構造運動，將柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡寒武系劃分為3 個二級層序、24 個三級層序的方案。

2.2 層序界面

柯坪斷隆、巴楚隆起和麥蓋提斜坡寒武系共劃分3 種層序界面：一級層序界面MSB1（，An ??）；二級層序界SSB?（2，?1?2）、SSB?（3，?2?3）和SSBO1-（2，?3O1）。其中二級層序SSQ?1劃分出13 個三級層序，內部包含12 個侵蝕不整合。SSQ?2劃分出6 個三級層序，內部包含5 個侵蝕不整合。SSQ?3劃分出5 個三級層序，內部包含4 個侵蝕不整合（圖2）。

圖2 塔里木盆地柯坪斷隆-巴楚隆起寒武系鉆井層序特征Fig.2 Cambrian drilling sequence characteristics of Keping uplift-Bachu uplift in Tarim basin1.頁巖，泥巖；2.膏質泥巖；3.灰巖；4.砂屑灰巖，微晶灰巖；5.泥質灰巖；6.灰質云巖，云質灰巖；7.云巖；8.微晶白云巖，粉晶白云巖；9.砂屑云巖，鮞粒云巖；10.藻云巖，泥云巖；11.硅質云巖，膏質云巖；12.角礫巖，灰質角礫巖；13.鹽巖；14.石膏巖，含鹽膏巖；15.輝石巖，輝綠巖；16.凝灰巖

2.2.1 一級層序界面

一級層序界面是由區域性構造運動形成的不整合或沉積間斷形成。柯巴麥地區寒武系底界為一級層序界面造山角度不整合[15]，即MSB1（，An??）。該界面在柯坪斷隆肖爾布拉克剖面為下伏奇格布拉克組白云巖（巖溶角礫巖），上覆玉爾土斯組黑色（硅質）泥巖夾（含磷）白云巖，沉積間斷約5 Ma。柯探1井（CNPC）下伏奇格布拉克組雜色砂巖和泥巖，上覆玉爾土斯組雜色砂巖、泥巖和白云巖，間斷約10 Ma。巴楚隆起及周緣為下伏前寒武系結晶巖（變質巖、巖漿巖），如瑪北1 井基底片麻巖（1920±14）Ma、楚探1井基底變質巖1900～1800 Ma，喬探1 井、夏河1 井、方1井（（玄武巖（615±19）Ma，輝綠巖（630±22）Ma和（617±21）Ma及和4井玄武巖[16]。該界面上覆玉爾吐斯組濱海潮坪雜色砂巖、泥巖和白云巖或肖爾布拉克組局限臺地白云巖。

2.2.2 二級層序界面

二級層序界面是由構造隆升和全球海平面下降兩種因素疊加形成，構造作用為主導因素，次為全球海平面下降。該類界面反映構造隆升是局部的，主要為造陸作用[17]。

SSB?2（，?1?2）為吾松格爾組與沙依里克組分界面。界面下伏發育膏巖（巴楚隆起）或云巖（柯坪斷隆），界面上覆發育灰巖，為巖性巖相突變面。地震響應特征上，該界面在研究區反射界面清楚，為密集強連續強反射波組底界，橫向分布穩定，全盆極易追蹤對比（圖3）。

圖3 塔里木盆地柯坪斷隆-巴楚隆起-麥蓋提斜坡寒武系地震層序特征Fig.3 Cambrian seismic sequence characteristics of Keping Uplift-Bachu uplift-Maigaiti slope in Tarim basin

SSB?3（T81，?2?3）為阿瓦塔格組與下丘里塔格組分界面。界面下伏發育褐紅色膏鹽巖，界面上覆白云巖見膏溶角礫等暴露標志。該地震界面與T83反射相同（圖3）。

SSBO1-2（T80，?3O1）為下丘里塔格組與蓬萊壩組分界面，在生物地層[18]，同位素分析能準確識別該界面[19]。界面下伏發育白云巖，上覆發育灰巖或白云巖。該界面地震反射特征多呈空白反射、中-差連續，界面下伏可見削截終止反射，地震剖面上總體不易追蹤（圖3）。

2.2.3 三級層序界面

三級層序界面又稱侵蝕不整合，是海平面下降到坡折帶以下低位期形成的三級層序不整合界面，多為暴露層序不整合與海侵上超層序不整合疊加，主要表現為垂向上巖性巖相突變，大多經歷0.5～1 Ma暴露剝蝕。侵蝕不整合主要在柯巴麥寒武系臺地相區，據同期三級全球海平面變化，寒武系劃分為24個三級層序，共包含22個侵蝕不整合（圖2）。

2.3 層序特征

據寒武系同期三級全球海平面變化，劃分出24 個三級層序，其中玉爾土斯組4 個（SQ?1y1-4）、肖爾布拉克組7 個（SQ?1x1-7）、吾松格爾組2 個（SQ?1w1-2）、沙依里克組2個（SQ?2s1-2）、阿瓦塔克組4個（SQ?2a1-4）、下丘里塔格組5個（SQ?3xq1-5）。

2.3.1 玉爾吐斯組

由于玉爾吐斯組沉積時間跨度大，伴隨上升洋流形成的缺氧還原環境[20]，在盆內低地貌區形成良好生烴環境的黑色炭質頁巖。共識別出SQ?1y1-44個三級層序，可與同期4次全球海平面變化對比[21]。

玉爾吐斯組整體發育濱海-淺海陸棚相沉積。濱海相僅在玉爾吐斯組沉積時期發育，主要分布于具低古地貌的巴楚隆起及周緣麥蓋提斜坡帶。巴楚隆起在前寒武紀地層之上沉積玉爾吐斯組，其沉積與基底古地貌有關[22]，導致沉積厚度薄或缺失。柯坪斷隆肖爾布拉克剖面上SQ?1y1厚約4.2 m，底界為一級層序界面MSB1（T90），界面下伏為震旦系奇格布拉克海平面下降時期暴露溶蝕形成的巖溶角礫巖，可見小型溶洞發育，界面上覆為灰紅色含磷-硅質白云巖（磷礦層）；SQ?1y2 厚約6.1 m，界面下伏中層灰色細晶白云巖，界面上覆薄層褐灰色硅質白云巖；SQ?1y3厚約4.3 m，界面下伏灰色中層細晶白云巖；SQ?1y4 厚約9.5 m，界面下伏黃灰色細晶白云巖，界面上覆紫紅色碳質頁巖夾淺黃色薄層微晶白云巖（圖4）。

圖4 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面玉爾吐斯組層序地層特征Fig.4 Sequence stratigraphic characteristics of Yuertusi Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.泥巖；2.硅質灰巖；3.云巖；4.角礫巖

玉爾吐斯組三級層序格架內濱海潮坪-淺海陸棚相帶伴隨海平面上升逐漸向古隆遷移的層序發育模式。低位體系域，海平面下降至坡折帶之下，上一個三級層序時期沉積地層遭受剝蝕形成層序底界。海侵體系域，伴隨海平面越過坡折快速上升沉積了淺海陸棚薄層泥灰巖或泥巖。高位體系域，伴隨海平面逐步下降，古隆周緣發育潮坪相帶，向西南的麥蓋提斜坡方向過渡為淺海陸棚。下一個三級層序低位體系域，海平面再次下降至坡折帶之下，地表暴露遭受剝蝕形成層序頂界（圖5）。

圖5 柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡玉爾吐斯組濱海潮坪-淺海陸棚層序發育模式Fig.5 Sequence Stratigraphic Models of tidal flat and shallow sea shelf of Yuertusi Formation in Keping Uplift，Bachu Uplift and Magaiti slope1.含云含灰砂泥巖相；2.灰巖-泥巖相；3.泥巖相；4.剝蝕區沉積相；5.潮坪沉積相；6.淺水陸棚沉積相；7.深水陸棚沉積相

2.3.2 肖爾布拉克組

柯坪斷隆肖爾布拉克組為7 次深灰色薄-中層微晶白云巖-（淺）灰色中層-塊狀（細）粉晶白云巖旋回，發育大量順層分布的溶蝕孔洞。識別出SQ? 1x1-77個三級層序（圖2）。

柯坪斷隆肖爾布拉克剖面上SQ?1x1 厚24.1 m，為?1y與?1x巖相轉換面，界面下伏?1y淺黃、淺灰色細晶白云巖，界面上覆?1x深灰色粉晶白云巖；SQ?1x2厚29.8 m，界線下伏淺灰色細晶白云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆深灰色硅化泥晶白云巖；SQ?1x3 厚22.1 m，界線下伏深灰色粉晶白云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆深灰色硅化泥晶白云巖；SQ?1x4 厚24.5 m 和SQ?1x5 厚16.3m 為兩個巖性相同界面，界線下伏淺灰色細晶白云巖，可見順層溶蝕孔洞，界面上覆灰色粉晶白云巖；SQ?1x6厚14.1 m，界線下伏淺灰色亮晶白云巖，溶蝕孔洞順層發育，界面上覆灰色藻紋層疊層石粉-細晶云巖；SQ?1x7 厚5.14 m，界線下伏淺灰色亮晶砂屑白云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆灰色殘余顆粒泥-粉晶云巖（圖6）。

圖6 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面肖爾布拉克組層序地層特征Fig.6 Sequence stratigraphic characteristics of Xiaerbulake Formation in Xiaerbulake section of Keping Uplift1.云巖；2.硅質云巖；3.砂屑云巖；4.藻云巖泥云巖A——16層淺灰色薄層含硅白云巖一中層粉晶白云巖旋回；B——20層深灰-灰色中層粉-細白云巖，溶蝕孔洞順層發育；C——24～25層灰色中-厚層細晶硅化白云巖一塊狀粉晶白云巖，順層溶孔發育；D——26層灰-深灰色厚層、塊狀細-粉晶白云巖，溶蝕孔洞順層發育；E——30層淺灰-灰白色厚-塊狀亮晶白云巖，溶蝕孔洞發育減弱；F——35層灰-淺灰色中層白云巖，溶蝕孔洞順層發育，洞徑最大可見18 cm

肖爾布拉克組三級層序格架內以局限臺地建造為主，格架內碳酸鹽臺地隨著海平面上升逐漸擴大向海遷移。低位體系域海平面下降至坡折帶之下后，上一個三級層序發育的臺地-淺水緩坡帶遭暴露剝蝕形成層序底界面，并在界面之下發育低位期巖溶帶，在柯坪肖爾布拉克地區發育明顯喀斯特順層巖溶孔洞。海侵體系域伴隨海平面越過坡折帶快速上升，陸棚相向陸遷移，臺地以泥灰巖低能沉積為主，后期經白云石化。高位體系域海平面短暫穩定后逐步下降，臺地進入快速建造時期。由于處于溫熱氣候條件，發育一定強度的高位期喀斯特巖溶。下一個三級層序低位體系域海平面再次下降至坡折之下，臺地-淺水緩坡相帶遭受暴露剝蝕形成層序頂界（圖7）。

圖7 柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡肖爾布拉克組局限臺地層序發育模式Fig.7 Sequence Stratigraphic Models of the limited platform of Xiaoerbulake Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.白云巖相；2.顆粒白云巖相；3.泥灰巖-泥巖相；4.泥巖相；5.局限臺地沉積相；6.淺水緩坡沉積相；7.深水緩坡沉積相；8.陸棚沉積相

2.3.3 吾松格爾組

柯坪斷隆肖爾布拉克剖面吾松格爾組為灰、灰黃色中-薄層泥粉晶白云巖-灰、淺灰色中層-厚層顆粒（砂屑、礫屑）粉-細晶白云巖旋回，共識別出SQ?1w1-2兩個三級層序，與同期2 次全球三級海平面變化對應（圖2）。

肖爾布拉克剖面上SQ?1w1 厚56 m，界面下伏?1x（SQ?1x7）淺灰色殘余顆粒粉晶白云巖，界面上覆?1w（SQ?1w1）灰黃色泥晶白云巖；SQ?1w2厚63.8 m，界面下伏灰色細晶砂礫屑白云巖，界面上覆灰色微晶白云巖（圖8）。

圖8 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面吾松格爾組層序地層特征Fig.8 Sequence stratigraphic characteristics of Wusongeer Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.云巖；2.硅質云巖；3.砂屑云巖；4.泥質云巖A——37～40層淺紫紅色薄層泥粉晶白云巖一中層淺灰色粉細晶白云巖旋回；B——55～58層(SQ?,w1內)共見6個次級旋回，旋回下部為紫紅色薄層泥質白云巖與灰-灰黃色薄層微晶云巖互層，上部淺灰-灰白色中-厚層、粉-細晶白云巖；C——59～60層灰黃色薄層泥粉晶云巖—灰色中-厚層礫屑細晶云巖旋回

吾松格爾組沉積期為炎熱干燥氣候條件蒸發巖逐漸增多，三級層序格架內以蒸發臺地建造為主。低位體系域，海平面下降至坡折帶之下，上一個三級層序沉積的蒸發臺地暴露，不發育喀斯特化，形成鈣鹽質結殼層及層序底界面。海侵體系域海平面越過坡折快速上升，陸棚相向陸遷移，臺地以泥灰巖低能沉積為主，后期云化。高位體系域，海平面短暫穩定后逐步下降，強烈的咸水蒸發作用形成厚層膏鹽巖。下一個三級層序低位體系域，海平面再次降至破折帶之下，在干熱氣候條件下形成鈣鹽質結殼層，形成層序頂界（圖9）。

圖9 柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡吾松格爾組蒸發臺地層序發育模式Fig.9 Sequence Stratigraphic Models of evaporative platform of Wusongeer Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.膏鹽巖相、白云巖相；2.顆粒白云巖相；3.泥灰巖-泥巖相；4.泥巖相；5.沉積相蒸發臺地、局限臺地；6.淺水緩坡、深水緩坡；7.陸棚

2.3.4 沙依里克組

柯坪斷隆肖爾布拉克剖面沙依里克組發育開闊臺地，可識別出SQ?2s1-2 兩個三級層序，對應同期全球兩次三級海平面變化（圖2）。

肖爾布拉克剖面上SQ?2s1 厚47.6 m，底界為二級層序界面SSB?2（T83），該界面上下碳同位素δ13C具明顯漂移特征[23]，作為“ROECE”事件在全球范圍內均可對比，Wang et al.將其作為中寒武統底界，陳永權進一步證實這一事件在塔西臺地區普遍存在，肖爾布拉克剖面第73層δ13C明顯負漂，巖性變換指示海平面變化規律可進一步支撐這一觀點。界面下伏灰-黃灰色微晶砂屑白云巖，界面上覆深灰-淺灰色薄-中層粉晶白云巖。SQ?2s2厚26.7 m，界面下伏淺灰色亮晶砂屑灰巖，界面上覆深灰色薄層狀微晶灰巖（圖10）。

圖10 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面沙依里克組層序地層特征Fig.10 Sequence stratigraphic characteristics of Shayilike Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.泥巖；2.云巖；3.藻云巖、泥云巖；4.云質灰巖、灰質云巖；5.亮晶砂屑灰巖；6.角礫巖A——SQ?2s1/SQ?2w2下部為灰-黃灰色微晶砂屑云巖，上部為深灰-淺灰色薄-中層粉晶白云巖；B——SQ?2a1/SQ?2s2 下部為灰色亮晶砂屑灰巖—微晶藻屑云化灰巖，上部為紫紅、灰黃色頁片-紋層狀粉晶云巖；C——74層灰黃色頁狀泥晶白云巖夾淺紫紅色薄層含泥白云巖；D——75層灰色-灰綠色塊狀灰質角礫巖，角礫成分主要為灰巖-白云質灰巖

沙依里克組沉積期經寒武紀第二次大規模海侵，氣候條件由干熱轉為溫暖潮濕，沉積建造也由吾松格爾組蒸發臺地轉為開闊臺地沉積。低位體系域，海平面下降至坡折帶之下，上一個三級層序發育的臺地-淺水緩坡帶遭受暴露剝蝕形成層序底界，界面之下形成比肖爾布拉克組沉積時期喀斯特化強度更高的巖溶帶。海侵體系域，海平面快速上升，發育向陸遷移的陸棚相帶，臺地以泥灰巖低能沉積為主。高位體系域，海平面短暫穩定后逐步下降，臺地進入快速建造時期，由于處于溫熱氣候條件，發育一定強度的高位期喀斯特巖溶。下一個三級層序低位體系域，伴隨海平面再次下降至坡折以下，臺地-淺水緩坡帶暴露剝蝕將形成層序頂界（圖11）。

圖11 柯坪斷隆、巴楚隆起及麥蓋提斜坡沙依里克組開闊臺地層序發育模式Fig.11 Sequence Stratigraphic Models of open platform of Shayilike Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.膏鹽巖相；2.云巖相、灰巖相；3.顆粒云、灰巖相；4.泥灰巖-泥巖相；5.蒸發臺地、局限臺地沉積相；6.開闊臺地、淺水緩坡沉積相；7.深水緩坡、陸繃沉積相

2.3.5 阿瓦塔格組

柯坪斷隆肖爾布拉克剖面阿瓦塔格組發育局限臺地相，共識別出SQ?2a1-44 個三級層序，與同期全球4次三級海平面變化對應（圖2）。

肖爾布拉克剖面上SQ?2a1 厚33.4 m，為?2a與的?2s巖相轉換面，界面下伏灰色亮晶砂屑灰巖-微晶藻屑云化灰巖，界面上覆紫紅-灰黃色頁片-紋層狀粉晶云巖；SQ?2a2厚43.1 m，界面下伏灰色砂屑白云巖，界面上覆褐色泥晶白云巖；SQ?2a3 厚89.2 m，界面下伏紫灰色砂屑白云巖，界面上覆褐灰色泥質白云巖；SQ?2a4厚71.8 m，界面下伏灰色亮晶鮞粒云巖，界面上覆紫灰-黃綠色泥粉晶云巖（圖12）。

圖12 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面阿瓦塔格組層序地層特征Fig.12 Sequence stratigraphic characteristics of Awatage Formation in Xiaoerbulake section，Keping Uplift1.泥巖；2.云質灰巖、灰質云巖；3.云巖；4.硅質云巖；5.砂屑云巖；6.藻云巖、泥云巖；7.鮞粒狀云巖A——SQ?2a1/SQ?2s2下部為灰色亮晶砂屑灰巖-微晶藻屑云化灰巖，上部為紫紅、灰黃色頁片-紋層狀粉晶云巖；B——93～96層灰紅-紫紅色薄層泥晶云巖—淺灰色中層-塊狀粉晶白云巖旋回；C——103～106層紫紅薄層泥晶云巖-褐色厚層亮晶含砂屑云巖、紫褐色薄層泥晶云巖-灰紫色厚層粉晶云巖旋回

阿瓦塔格組沉積期氣候變為炎熱干旱，臺地性質轉為局限臺地-蒸發臺地，三級層序格架內的蒸發臺地發育與吾松格爾組時期類似（圖9）。

2.3.6 下丘里塔格組

柯坪斷隆肖爾布拉克剖面下丘里塔格組5次巖性旋回為深灰（泥晶）藻紋層白云巖-（淺）灰色細晶砂屑白云巖或藻云巖，發育順層溶蝕孔洞。據此可識別出SQ?3xq1-55 個三級層序，與同期全球5 次三級3海平面變化對應（圖2）。

肖爾布拉克剖面上SQ?3xq1 厚40.9 m，底界為二級層序界面SSB?3（T81），為?2a與的?3xq界面，界面下伏黃灰色亮晶砂屑灰巖，界面上覆紫紅-紫灰色中層弱硅化泥粉晶白云巖（圖）；SQ?3xq2厚26.6 m，界線下伏淺灰色亮晶藻云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆深灰色含泥細晶白云巖；SQ?3xq3 厚22.8 m，界線下伏淺灰色亮晶藻云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆黃灰色含泥粉晶白云巖。SQ?3xq4厚96.8 m，界線下伏淺灰色細晶白云巖，溶蝕孔洞發育，界面上覆灰色細晶硅質云巖夾薄層泥晶云巖。SQ?3xq5厚75.5 m，界線下伏淺灰色亮晶砂屑白云巖，界面上覆灰色含硅質細晶白云巖（圖13）。

圖13 柯坪斷隆肖爾布拉克剖面下丘里塔格組層序地層特征Fig.13 Sequence stratigraphic characteristics of the lower Xiaqiulitage Formation in the Xioerbulake section of the Keping Uplift1.云質灰巖、灰質云巖；2.云巖；3.硅質云巖；4.砂屑云巖；5.藻云巖、泥云巖；6.介殼云巖A——167層灰淺灰色中層亮晶藻云巖，溶蝕孔洞順層發育；B——173層淺灰-灰色亮晶砂屑云巖-藻巖，溶蝕孔洞順層發育；C——178層灰色中層-塊狀殘余顆粒粉晶云巖，溶蝕孔洞順層發育；D——179層灰色塊狀細晶砂屑云巖，溶蝕孔洞順層發育；E——183層灰色-淺灰色中厚層粉-細晶云巖，頂部0.7 m厚順層溶孔明顯發育；F——SQ?3xq/SQ?2a下部為黃灰色中層亮晶砂屑灰巖，上部為紫紅紫灰色中層弱硅化泥粉晶白云巖

下丘里塔格組沉積期以局限臺地沉積為主，三級層序格架內的局限臺地發育模式與肖爾布拉克組時期類似（圖7）。

3 沉積相對比

據柯坪斷隆、巴楚-麥蓋提地區及周緣過井地震剖面，總結研究區寒武系沉積相縱-橫向變化特征。北東-南西：阿瓦提斷陷-巴楚隆起-麥蓋提斜坡-葉城坳陷，顯示“臺地-淺水緩坡-深水緩坡-陸棚”相帶變化。北西-南東：柯坪斷隆-巴楚隆起-塘古茲巴斯坳陷，顯示“臺地-臺地邊緣-臺緣斜坡-陸棚”相帶變化。

縱向沉積相整體特征相差不大，玉爾吐斯組的濱海潮坪或淺海陸棚，肖爾布拉克組與下丘里塔格組局限臺地，吾松格爾組與阿瓦塔格組蒸發臺地，開闊臺地主要分布在沙依里克組。橫向濱海沉積相僅分布于巴楚隆起北西與南東兩側，陸棚相往西南方向廣泛發育，吾松格爾組與阿瓦塔格組蒸發臺地整體往四周轉變為局限臺地，肖爾布拉克組與下丘里塔格組局限臺地往NE向過渡為開闊臺地，沙依里克組開闊臺地穩定分布于各構造帶（圖14）。

圖14 塔里木盆地柯坪斷隆-巴楚隆起-麥蓋提斜坡寒武系沉積相縱-橫向變化特征Fig.14 Longitudinal and lateral variation characteristics of Cambrian sedimentary facies in Keping Uplift-Bachu Uplift-Maigaiti slope，Tarim Basin1.斷層；2.沉積相界線；3.膏鹽相；4.灰巖、云巖；5.顆粒云巖、顆粒灰巖；6.灰巖-云巖；7.泥巖相；8.蒸發臺地；9.局限臺地；10.開闊臺地；11.淺水緩坡、深水緩坡；12.陸棚；13.臺緣斜坡；14.欠補償盆地；15.潮坪相、陸棚相

4 層序格架內沉積模式

據柯坪斷隆、巴楚隆起、麥蓋提斜坡及周緣寒武紀沉積相與碳酸鹽臺地性質差異性，將寒武系沉積模式歸納為2種。

4.1 碎屑巖沉積模式

發育于玉爾吐斯組沉積期，圍繞古陸環帶狀發育濱海潮坪相帶，向廣海逐漸過渡為陸棚相沉積。為古陸（剝失區）-濱海潮坪-淺海陸棚（淺水陸棚-深水陸棚）沉積模式（圖15）。

圖15 塔里木盆地柯坪斷隆-巴楚隆起-麥蓋提斜坡寒武系碎屑巖沉積模式Fig.15 Sedimentary model of Cambrian clastic rocks in Keping Uplift-Bachu uplift-Maigaiti slope，Tarim Basin1.殘留邊界；2.構造單元界線；3.積相界線沉；4.剝蝕區；5.重點井；6.資料井；7.巖漿侵入（花崗巖）；8.灰質泥巖相；9.含藻白云巖相；10.含云含砂泥巖相；11.泥巖相；12.剝蝕區沉積相；13.潮坪沉積相；14.淺水陸棚沉積相；15.深水陸棚沉積相

4.2 碳酸鹽臺地—蒸發臺地沉積模式

發育于肖爾布拉克組-下丘里塔格組沉積期，形成3種不同臺地類型旋回，SW向麥蓋提斜坡發育平緩的臺地-淺水緩坡-深水緩坡-陸棚沉積體系；SE向塘古茲巴斯坳陷發育較陡的臺地-臺緣-臺緣斜坡-陸棚沉積體系。為肖爾布拉克組-下丘里塔格組臺地-淺水緩坡或臺緣-深水緩坡或臺緣斜坡-陸棚沉積模式（圖16）。

5 沉積主控因素

沉積體系的發育演化及碳酸鹽臺地內部巖性組合受古地貌、構造背景、物源供給、沉積水體性質、海平面變化等多種因素影響[24]。

5.1 古構造背景

古構造背景影響主要體現在兩個方面：一是古地貌對沉積體系發育的控制。研究區古隆起發育經“前寒武紀平緩”、“震旦紀末隆升加強”和“寒武紀逐步沉降”3個階段[25]。相對穩定的低古隆地貌使早寒武世初期圍繞古隆環帶狀發育不寬的濱海潮坪相帶，古隆在寒武紀逐步沉降為碳酸鹽臺地繼承性發育提供了有利條件；二是構造運動在不同時期表現的差異性造成不同規模沉積間斷。寒武世早期的加里東早期第Ⅰ幕和末期的加里東早期第Ⅱ幕主導形成的隆升不整合面T90（An??）和T80（?O）構成寒武系底部和頂部界面。

5.2 海平面變化

全球海平面在寒武世初期處在上升的海侵階段[26]，整個寒武世表現為整體上升[21]。前人通過碳同位素分析，發現寒武紀二級層序界面附近出現明顯的漂移特征，命名為“BASE”、“ROECE”、“SPICE”及“TOCE”事件[27]，分別對應MSB1（，An??）SSB?2（，?1?2）、SSB?3（，?2?3）、SSBO1-2（，?3O1）4 個界面，代表寒武世主要二級海平面升降。有學者通過柯坪野外露頭分析測試證明塔里木盆地寒武系主要碳同位素事件與全球的可對比性[27-30]。針對寒武世初期“BASE”事件的負漂事實與該時期全球性海侵不符，樊奇等基于蘇蓋特布拉克露頭氧化-還原條件，提出“大規模海侵背景下海水含氧量降低、固碳率顯著下降導致浮漂移事件”觀點解釋這一矛盾，進一步證實塔里木盆地寒武初期的大規模海侵。“ROECE”、“SPICE”及“TOCE”事件表現為界面之下的負漂與界面之上的快速正漂[27]，反映了海平面相對下降后快速上升的海侵過程。

5.3 古氣候

研究區古氣候包括鹽度及氧化還原性等要素，主要影響臺地性質變化。肖爾布拉克剖面碳氧同位素組成反映肖爾布拉克組沉積期整體處于溫熱的氣候背景與淺水環境，向吾松格爾沉積期逐漸過渡為干熱氣候背景，鹽度逐步升高[33]，促使局限臺地向蒸發臺地轉換。剖面樣品微量元素Th/U、Ni/Co、δU 等指示吾松格爾組與阿瓦塔格組沉積期處于（強）氧化環境，柯坪斷隆早—中寒武的紫紅色云泥巖與巴楚隆起早—中寒武的巨厚膏鹽巖均表明，這兩個時期處在干旱、蒸發的沉積環境[23]，為大面積蒸發臺地的形成提供了條件。

6 結論

（1）據野外露頭、鉆井、巖心薄片及地震剖面資料柯巴麥地區寒武系可劃分為3 個二級層序、24 個三級層序，早寒武世發育13 個三級層序，中寒武世發育6個三級層序，晚寒武世發育5個三級層序。

（2）研究區寒武系發育濱海、蒸發臺地、局限臺地、開闊臺地、緩坡、臺地邊緣、臺緣斜坡、陸棚8 種沉積相。濱海-潮坪相僅分布在巴楚隆起和麥蓋提斜坡的玉爾吐斯組，蒸發臺地相分布巴楚隆起吾松格爾組與阿瓦塔格組，局限臺地相分布在巴楚隆起肖爾布拉克與下丘里塔格組，開闊臺地僅分布在柯坪斷隆與巴楚隆起沙依里克組，緩坡發育于麥蓋提斜坡帶，臺地邊緣與臺緣斜坡發育于塘古茲巴斯坳陷，陸棚相主要分布在柯坪斷隆與塘古茲巴斯坳陷玉爾吐斯組。

（3）研究區及周緣寒武系沉積模式歸納為“碎屑巖濱海-淺海沉積模式”與“臺地-臺緣-陸棚沉積模式”兩種。