準(zhǔn)格爾盆地四棵樹凹陷地層分布及沉積充填特征研究

張海艦

摘 要：本文通過在野外露頭觀察與實(shí)測的基礎(chǔ)上，運(yùn)用沉積學(xué)與層序地層的相關(guān)理論，對準(zhǔn)噶爾盆地南緣四棵樹凹陷沉積特征進(jìn)行了詳細(xì)研究，進(jìn)一步明晰石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系等地質(zhì)儲層，為下步該區(qū)塊石油地質(zhì)勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：四棵樹；凹陷；沉積；充填；特征

準(zhǔn)格爾盆地四棵樹凹陷位于新疆精河縣和烏蘇縣境。區(qū)域構(gòu)造位于準(zhǔn)噶爾盆地西南緣，天山造山帶北緣斷褶帶西段。在前人研究基礎(chǔ)上，本文通過對四棵樹凹陷鉆井資料、測井資料、地震資料及地質(zhì)露頭等相關(guān)圖表資料進(jìn)行詳細(xì)分析，歸納總結(jié)四棵樹凹陷地層分布及沉積充填特征，為下步該地區(qū)油氣勘探開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 露頭區(qū)地層分布特征

通過對四棵樹凹陷南緣托托河、古爾圖河、四棵樹河、奎屯河、獨(dú)山子、瑪納斯河、巴音溝等地區(qū)野外露頭路線剖面考察，結(jié)合1：5萬《阿拉爾幅》、《烏蘇幅》地質(zhì)圖綜合分析，認(rèn)為四棵樹凹陷南緣分布的地層主要為石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系，缺失二疊系。主要地層分布特征如下：

1.1 石炭系

主要分布在四棵樹凹陷南緣，根據(jù)巖性組合特征劃分為石炭系中統(tǒng)巴音溝組，可進(jìn)一步劃分出三個亞組中統(tǒng)巴音溝組第一亞組、中統(tǒng)巴音溝組第二亞組、中統(tǒng)巴音溝組第三亞組。

1.2 三疊系

根據(jù)巖性組合特征，可劃分為三個統(tǒng)，在露頭區(qū)僅見到上統(tǒng)，分布在四棵樹河谷與奎屯河谷之間。上部巖性為紅褐、紫褐、灰黃色塊狀泥巖、砂巖互層夾礫巖。下部巖性為灰綠、褐、灰黃色厚層—透鏡狀粗礫巖及泥巖互層。該統(tǒng)與石炭系為斷層接觸，露頭下部為褐色泥巖，向上逐漸變?yōu)榈[巖夾泥巖。

1.3 侏羅系

主要分布在四棵樹河與奎屯河之間的四棵樹凹陷南緣，根據(jù)巖性組合和沉積環(huán)境可劃分出八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組。

1.4 白堊系

白堊系下統(tǒng)吐谷魯群微角度不整合在侏羅系之上，巖性整體為雜、灰、棕、紫紅、灰綠色頁巖、礫巖、泥巖、粉砂巖互層。

1.5 古近系

古近系古新統(tǒng)—漸新統(tǒng)為紅、鮮紅色砂質(zhì)頁巖、棕紅色粗砂巖夾細(xì)礫巖、玫瑰色石灰?guī)r及纖維石膏透鏡體，下部為紫紅色礫巖。微角度不整合在侏羅系或白堊系之上。

2 凹陷區(qū)地層分布特征

以Yew-8new測線解釋方案為依據(jù)，對四棵樹凹陷內(nèi)部主干測線進(jìn)行追蹤閉合，解釋結(jié)果顯示四棵樹凹陷內(nèi)部分布的地層與周緣露頭區(qū)分布的地層基本相同，主要為中生界和新生界。

以紅車斷裂為界，斷裂以東的昌吉凹陷發(fā)育二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系，但斷裂以西的四棵樹凹陷只分布三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系，根據(jù)所提供的地震測線解釋結(jié)果，具有以下特征：

一是四棵樹凹陷中生界呈北西走向分布，在凹陷內(nèi)部發(fā)育次級洼陷和次凸起，洼陷表現(xiàn)為半地塹式結(jié)構(gòu)，規(guī)模較大的洼陷表現(xiàn)為雙向超覆的碟狀結(jié)構(gòu)。

二是四棵樹凹陷內(nèi)發(fā)育的中生界有三疊系、侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、白堊系。三疊系不整合或超覆在石炭系之上。白堊系削截下伏地層。新生界發(fā)育古近系和新近系沙灣組、塔西河組，其上部存在上新統(tǒng)，但地震反射界面不清晰，難以區(qū)分。在缺失白堊系的剖面上古近系底界面為最大的超覆不整合界面。

三是現(xiàn)今的中生代凹陷表現(xiàn)為殘存的凹陷，三疊系與侏羅系厚度自凹陷中心向兩側(cè)減薄，古近系、新近系厚度自北向南增厚，凹陷厚度明顯受斷層控制。

3 沉積充填特征

根據(jù)四棵樹凹陷南緣露頭區(qū)地層組合特征和凹陷區(qū)的固1井、固2井、艾2井、艾3井、西4井等典型鉆井資料進(jìn)行地層對比分析，將中、新生界各地層沉積充填特征總結(jié)如下。

3.1 三疊系

在四棵樹凹陷南緣僅出露三疊系中-上統(tǒng)小泉溝群，在凹陷內(nèi)部有人劃分為郝家溝組，角度不整合在石炭系之上。下部為三角洲前緣河口壩微相砂巖、粉砂巖和支流間灣微相泥巖，中部為濱淺湖相泥巖，是較好的烴源巖；上部為辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相砂巖。

3.2 下侏羅統(tǒng)三工河組

通過對四棵樹剖面、安集海剖面和固1井鉆井資料分析認(rèn)為下侏羅統(tǒng)三工河組發(fā)育河流影響型浪控辮狀河三角洲前緣沉積，由水下分流河道與河口壩微相組成三角洲前緣亞相，其上部為濱淺湖相泥巖。

3.3 中侏羅統(tǒng)西山窯組

通過對四棵樹剖面、安集海剖面和固1井鉆井資料分析認(rèn)為中侏羅統(tǒng)西山窯組下部發(fā)育波浪影響型河控辮狀河三角洲前緣沉積，由水下分流河道、河口壩、沼澤微相組成三角洲前緣亞相，中部發(fā)育曲流河河道微相砂巖與沼澤相泥巖；上部發(fā)育濱淺湖相泥巖，基本都是較差級別的烴源巖。

3.4 中侏羅統(tǒng)頭屯河組

四棵樹凹陷露頭區(qū)缺失頭屯河沉積，但地震剖面上顯示，凹陷內(nèi)部可能發(fā)育頭屯河組，為便于分析，對準(zhǔn)噶爾盆地南緣硫磺溝剖面頭屯河組沉積充填特征進(jìn)行了研究。通過野外露頭沉積構(gòu)造和巖相組合特征研究，認(rèn)為頭屯河組下部為辮狀河，上部為曲流河沉積環(huán)境。

3.5 白堊系

白堊系在四棵樹凹陷南緣分布零星，在安集海河剖面上見到下部巖相組合為塊狀層理砂巖-粉砂巖-塊狀層理泥巖夾細(xì)砂巖組成的旋回。