柯坪隆起阿克苏油苗的地球化学特征及其成因研究

第33卷第2期OL&第33卷第2期OL&ASOY2012年4月文章编号:0253-9985(2012)02-0217-08柯坪头柯坪格河流用主的角洲积特及油气探义白振瑞1,2,邢凤存3,李会宪4(11中国地质大学能源学院北京100083; 21中国石化石油勘探开发研究院北京100083;31成都理工大学沉积地质研究院四川成都61005; 41中国石化河南油田分公司物探研究院河南南阳473132)摘要:塔里木盆地志留系海相碎屑岩储层是一套重要的勘探目的层系,在塔中和塔北地区勘探已有突破但有关这套储层的沉积环境和沉积特征还没有形成统一的认识,不利于下一步的勘探通过野外露头精细沉积学观察及室内镜下分析揭示柯坪露头区柯坪塔格组由3个三级层序构成,其内发育以大型河流作用为主的三角洲沉积,主要为三角洲前缘和前三角洲沉积并进一步识别出水下分流河道支流间湾河口坝远砂坝及前三角洲泥等沉积同时,层序底界大型下切水下分流河道的发现,预示着深水区可能存在大型深水浊积砂体柯坪塔格组该类三角洲沉积组合对塔里木盆地志留系碎屑岩油气勘探具有重要的指示意义,较好的油源条件面状分布的砂体及多套储盖组合构成了较好的油气成藏条件,而其深水区可能存在的浊积砂体也是潜在的油气勘探区。关键词:三角洲;沉积特征;柯坪塔格组;柯坪地区;塔里木盆地中图分类号:121文献标识码:ASedmnaryfauresoffuvadmnaeddelanheKepngagemnKepngoucroparaandhersnfanceforperoemexpoatnBaiheRu1,2,XngFencu3andLiHuxa4(1SholfEnegyRu,ChnaUnesiyfGcn,Being100083,Chn;2SNOPCExpoatn&PductnRahnstiu,Being10008,Chn;31nstiuefSdmnayGog,ChngduUnesiyfThnog,Chngd,Shuan610059,Chn;4GhysalExpoatnRahnstiu,SNOPCHnanOifedCman,Nanyan,Hnan47313,Chna)Absac:heSiuranmarnecatceeoirnarmBasnisanmporantepoatonpa,nwhchmeepoatonbeakhouhhasbeenmadenCentalarmandNorhar.Hwee,oonenushasbeeneachedaoutitsedmenayenviomentandchaaceristc,nfuencnguueepoato.Baedonheou2cpeeachandmcopcanaysisofhnecton,hisppereealshathepngaeomaton(m)nhepngoucpaeacanbedvdednoheehidoderequence.Laecaefuvamnaeddelade2posits(manydelafontandpodeladpoit)aeeonednhepngae.Furhermoe,eealm2coacesuchasundewaerdistrbuaychanne,nebanchchannelba,mouhba,disalbarandpodelamudoneaedentfe.heexisenceofaenciedchannelonheweroundayofequencendcaeshataecaedepwaerubdieandodymaydeepndepwae.hisdeladpositsmbnatonnhesudyaeaisofgeatsnfcanceorpetoemepoatonnheSiuranmarnecatceeoirsnarmBa2s.Faoabeouceockonditon,aeandodyandmultpeeeoiouceockmbnatonsaeaoa2beorhdocaonaccmuato.heubdieandodespossbydeepednhedepwaeraeaaealohepoentalepoatonaet.Keyword:dela,edmenayeaue,pngaeomaton,pngaea,armBan收日期:2011-12-05;修日期:2012-01-1。第作简介:白瑞(1967—),男,博研生级程师,石地质。留系海相屑岩是塔里木盆地重要的油气勘探留系海相屑岩是塔里木盆地重要的油气勘探域之一,目前在塔中和塔北地区均有油气突破[1-5]。同时,该层位存在大量的沥青砂岩[6-8],明志留曾经历过规模的油充注成藏[9-12]寻找存较好的有利油气圈闭或油气调整区勘探的重点,而其砂体的空间展布规律及形态构直接关到油气储层的寻找及其空间展布的测但目储层形成的沉积环境类型及其分布律还有待揭示很多学者对研究区储层的成因出了不同观点[13-19]。前人研究认为柯坪露头区下志留统柯坪塔格组主要为滨岸前滨和临滨)和陆棚沉积[20],其沉积环境尚存争议本次研究中,在志留系出露完整的柯坪露头区开展了系统的沉积学研究工作,识别出了志留系柯坪塔格组大型河流作用为主的三角洲沉积,该类三角洲的识别具有重要的油气勘探意义为此,本文针对柯坪塔格组河流作用为主的三角洲识别标志和沉积特征开展了研究工作,并在此基础上论述了其重要的油气勘探意义。部,下古生界出露完整,区内下志留统自下而上依次发育柯坪塔格组塔塔埃尔塔格组和依木干他乌组柯坪塔格组岩性主要为灰色-灰绿色,与下伏上奥陶统印干组呈角度不整合接触,可进一步划分为下砂岩段中泥岩段和上砂岩段;塔塔埃尔塔格组与柯坪塔格组具有明显的岩性颜色突变,由柯坪塔格组的灰色沉积向上突变为塔塔埃尔塔格组和依木干他乌组紫红色的潮坪背景的碎屑岩沉积,其中塔塔埃尔塔格组可进一步细分为下泥岩段和上砂岩段,其中上砂岩段又可细分为下砂中泥和上砂三个岩性段依木干他乌组主要为泥质类的细粒沉积由此可看出,下志留统反映了由下向上水体逐渐变浅的特点。2 层地层结特点柯坪格组沉积旋回结构清晰,可划分为3个三级层序图1),分别命名为Q1,Q2和3,各自对应下砂岩段中泥岩段和上砂岩段其中Q1由L,T和HT三个体系域构成,上部的Q2和Q3则主要由T和HT两个体系域构成,缺少L不同体系域砂体分布差异明显,H和L主要以砂岩沉积为主,T则主要以泥岩沉积主。1 域地质景奥陶世志留世柯坪塔格组是塔里木盆地重的构造沉积转换阶段,受晚加里东运动影响,沉积环境发生了明显变化,在其沉积之前,塔里木地主要为海相碳酸盐岩沉积环境,而该时期则变为海相碎屑岩沉积关于塔北地区是否存在加里东运动具有争议,目前逐渐认识到该期运在塔里木北部具有响应作用,邢凤存通过沉积研究指出柯坪地区晚加里东运动再旋回造山活动特征[20]。坪露头区于塔里木盆地西部阿克苏市西3 沉环境及型沉积志31沉积环境柯坪格组主要为陆棚沉积,岩性为深灰色泥岩,泥岩具页理化,水平层理发育,可见笔石类化石砂岩中可见浪成交错层理,指示了波浪改造的背景,但未明显的潮沉积标志。图1柯坪露头区大湾沟剖面柯坪塔格组层序地层划分F1equencestatgphydvisonofhepngaemonDwanouectonnpngoucpaea1柯塔组下岩垂结构;1柯塔格中-部结构第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河流作用为主第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河流作用为主的三角洲沉积特征及其油气勘探意义219了低-中等成分熟度的特点长石含量较低,般为1%3%,长石含量于钾长石含量;石英含量为55%～83%,岩屑总量一般为11%39%,主要由燧石岩屑变质岩屑和火山岩屑等构成。砂岩分选中等到好,受埋藏期成岩作用影响,露头区柯塔格组砂岩普遍具有石英次生加大特点,微镜下可别出原始积状态下的次棱角-次圆状特点图3)。综上岩石学特征,该层位砂岩具有成分成熟度低结构成熟度中等的特征,不具备典型的浪成滨岸高能带的高成分成熟度和较好磨圆度特点。32典型积标志321岩石特征坪地区柯塔格组物源主要来自再旋回造山带源区,岩性主要为灰色浅灰色或灰绿色粉砂岩细砂岩和中砂岩,主要以岩屑砂岩为主图2,图3),其为含岩屑砂岩图2),总体上反322典型沉构造及含物柯坪湾沟剖面沉积构造现象丰富可识别出多种类型的层理构造层面构造及同沉积变形构造,同时也具较多的含物图4)。1)层理构造柯坪格组砂岩沉积构造现象丰富,主要可图2F2柯坪露头区柯坪塔格组砂岩类型pesofandsonesnhepngaemnpngoucpaea图3柯坪露头区柯坪塔格组砂岩显微照片F3pcalmcopcpoosofandsoneofhepngaemnpngoucpaea图4柯坪露头区柯坪塔图4柯坪露头区柯坪塔格组沉积构造典型照片F4pcaledmenaystucuesofhepngaemnpngoucpaea2)层面构造该层层面构造主要可见及重荷膜沟膜及波痕等,其中,波痕可进一步区分出流水波痕和浪成波痕图4)。3)生物化石特征矿物柯坪格组内可见笔石化石和黄铁矿结核等图4),指示了水较深的环特点。识别平行层理板状交错层理槽状交错层理、浪成错层理及楔状交错层理等图4),同时还可识出介于槽交错层理向平行层理过渡的纹层平的宽缓槽状交错层理层理主要反映了单向水结构特征,可见双向波浪改造特点同时可见道底冲刷面和下切特点,上砂岩段底部可见大河道下切棚泥岩特征图5)。图5柯坪塔格组Q3底部大型水下分流河道和下切陆棚泥岩F5Lae-caeundewaerdistrbuaychannelandhenciedhefmudsonesatheweroundayofQ3npngaem第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河流作用为主的三角洲沉积特征及其油气勘探意义221323沉积合特征4 三洲沉积境构成演化积组合特征主要表现为向上泥岩变薄砂岩增的多个进旋回结构图1)。通过上分析,揭示河流作用为主的三角洲主要由三角洲前缘和前三角洲两个亚相构成,进步可识出水下分流河道河口坝远砂坝和支流间湾及前三角洲泥等微相类型,前缘席状砂不发育图6)。324沉积境综合以上各种沉积标志,较低的成分成熟度、中等构成熟度单向为主的水流明显的河道下切结及进积的回结构均反映了三角洲沉积特点究认为,研究区内主要以单向河流作用为主,且具有一定的波浪改造影响,因此,确定为河流作为主的三洲沉积。41沉积环境成411水下分河道岩性要为灰色浅灰色或灰白色细砂岩和图6柯坪露头区柯坪塔格组三角洲前缘及前三角洲组合露头照片及解释F6Pooofhedelafontandpodelambnatonanditsnepeatonofhepngaemnpngoucpaea中砂岩可识别出两种类型水下分流河道,一种是在中砂岩可识别出两种类型水下分流河道,一种是在角洲前缘部与河口坝和支流间湾组合的水下流河道,该类河道位于层序的内部,垂向上沉积续,个河道厚一般为13m,度一般为5m以上,底部一般可见下切河口坝河道内见型槽状交层理板状交错层理楔状层理和平层理,局部见浪成交错层理,并且普遍发育大型生液化变形结构,总体反映了沉积期具有一定貌坡度及沉积物快速堆积的特点河道砂岩内育现已风的黄铁矿核。另一种河道表现为具有明显下切且沉积环境突变的大型下切河道,主要下切深灰色陆棚泥岩,分布在上砂岩段的底部,作为层序界面出现,河道延伸长度大于200m,组合厚度可达50m。该类河道沉积构造与前者类似这种大型下切特点预示着三角洲远端有可能存在大型浊积砂体。42层序格架的沉积相向演化柯坪格组沉积旋回结构清晰,且明显受层序地层结构控制总体上,低位体系域以三角洲前缘沉积为主;海侵体系域主要以陆棚深灰色泥岩沉积为主;而高位体系域则主要由三角洲前缘和前三角洲沉积构成,柯坪塔格组总体具有向上水体变浅特点。5 油勘探意义柯坪头区地层沉积结构和沉积序列在塔北地区具有较好的对应性,该地区的沉积结构及储盖组合对北地区乃至整个塔里木盆地均具有较好的指示义不同的储集砂体类型勘探开发的方法有所不同,而大型河流作用为主的三角洲沉积的识别不但预示了良好连片性储层的分布,同也揭示较好的储盖组合特征,因此,对油气勘探具有重的指示意义。坪塔格发育沥青砂岩,说明该集。412河口坝性主要为灰色细砂岩-中砂岩表现为向上变粗砂层变厚的旋回结构,顶部与泥岩呈突变接触,底无冲刷下切结构,可见大型交错层理及平层理,也可见同生液化变形构造一般河口坝横向延伸较远,可超过100m,单期河口坝厚度一为154m,多厚度可超过10。51储层511三角洲缘储集体柯坪露头区柯坪塔格组三角洲前缘砂体发育,其是三角洲前缘水下分流河道和河口坝砂体沉积组合,是有利的储层部位,砂体连片性好,垂向厚度大这种沉积环境下很容易形成较有利的储层分布区同时,这种环境也预示着砂体的展布具有垂直岸线延伸的特点,而非单一的平行岸线带状布的滨岸体展布特征。413远砂坝性主要为灰绿色或灰色细砂岩,内部见小型交层理,单个远砂坝厚度一般小于1m,横向延伸河口坝短,一般于3。414支流湾和前三洲泥512深水浊砂体流间湾和前三角洲泥主要为灰绿色灰色及深色泥岩或粉砂质泥岩可见水平层理或块状层理泥岩内可见笔石和腹足类化石。在柯坪塔格组上砂岩段底部(Q3底界)发现了大型下水下分流道,棚触,这层序底界的大型下切水下道棚突变)及层序内部连续沉积的水发育同生形构造,这反映了同定的坡度,预示着陆棚边缘可能带种地结构很容易在盆地深水部大型浊积砂体,因此,为在原始沉积的深水义。415垂向合样式向上三角洲前缘和前三角洲交替出现,可进一识别出远坝-前三角洲泥-河口坝河口坝-支流间湾-水下分河道和水分流河道-陆棚等向组合序列总体上表现为向上水体变浅的进旋回结构图6)。第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河流作用为主的三角洲沉积特征及其油气勘探意义223条件第2期白振瑞等.柯坪露头区柯坪塔格组河流作用为主的三角洲沉积特征及其油气勘探意义223条件[J.石与天气质,2008,29(5):632-63.WangY,Chenuanhuan.onditonsofhdocaonpolngnheSiuanpngaeomatonnheouhenahee2gonofheamBan[J.Oil&asoo,2008,29(5):632-63.立新,云露.塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶发育特征与控素[J.油与然地质,2010,31(1):1-1.QiLxn,unL.Deementchaaceritcsandmanon2tollngacosofheOovcancaonaekatnaheoifed[J.Oil&asoo,2010,31(1):1-1.萍,刘洛夫,李燕,等.塔中地区志留系柯坪塔格组上3段层征及与油气分布的关系[J.石油与天然气地质,2008,29(2):174-18.WangPn,LuLou,Lian,eta.Reeoirchaaceritcsofhe3dpperubmmberofheSiuranpngaeomatonnaongaeaandheireatonsooilandasditbuton[J]Oil&asoo,2008,29(2):174-18.清波,樊太亮,刘聪,等.塔里木盆地志留系下砂岩段成组分及有利勘探区带评价[J.现代地质,2008,22(2):247-25.engQno,anailan,Luon,eta.PayanayisandpofiabeepoatonaeaeauatonofLwerandsoneec2tonofSiurannamBan[J.ocence,2008,22(2):247-25.军,芳芳,袁芬.河地区寒武系储层深埋藏白云石特征[J.石与天气质,2010,31(1):13-21,2.LnJun,ouFanan,uanoe.FeauesofdepbualomitatonofheCmbaneeoisnaheegon[J.Oil&asoo,2010,31(1):13-21,2.显东,姜振学,庞雄奇,等.塔里木盆地志留系古油藏规探讨[J.西石油学报,2008,30(3):13-1.WangXanon,Janghenue,PangXonq,eta.Sedi2cuonofheSiuranpaoeeoirnarmBan[J.Jou2nalofouwetetoemntiue,2008,30(3):13-1.坤,敬奎,张水昌,等.塔里木盆地志留系沥青砂的二生及质意义[J.石油与天然气地质,2011,32(5):682-69.Heun,MiJnku,hanghuchan,eta.eondayhdo2caoneneatonofheSiuanaphaltandonenamBananditsoogcalmplcaton[J.Oil&asoo,2011,32(5):682-69.立群,焦泉,辉.里木盆地西部四十厂剖面志留系坪塔格组沥青砂岩沉积特征[J.现代地质,2011,25(1):48-5.WuLqun,Joanquan,RongHu.edmenayhaacei2tcsofSiuranpngaeomatonbimousandoneatSihchangecton,WeenamBan[J.ocence,2011,25(1):48-5.金华,杨春,鹏,等.里木地留-泥盆系油气输及次移[J.天气业,2008,28(6):23-2.LuJnhua,anghochun,LuPen,eta.Hdocaontn252生储组合意义上述优质储集层存在外,该层位内部以三级层体系域为元,在多套较的储盖组合。[2]521油源件较好套烃源岩向柯坪露头区柯坪塔格组供烃。首先,该层位下部存在上奥陶统印干组泥质烃源岩,同时,下奥陶萨尔干组也存在优质的泥质烃源岩这些烃源为柯坪塔格组砂岩油气成藏提供了好的油源件。[3]522多套盖组合格组及上覆地层构成了多套储盖组合图2)套覆尔塔格组底部较厚的紫红色泥岩是较好层示其好的层外,1和3部层定层图2)。[4][5]523油气探思路合野外露头研究,认为塔北地区油气勘探要重并寻找柯塔格组大型三角洲沉积,同时,野外示的潜在水浊积砂体或海底扇也是重要的勘目标。[6]6 语[7]里木盆地坪露头区志留系柯坪塔格组识别出型河流作用为主的三角洲沉积,主要由三角洲缘和前三角洲沉积构成大型三角洲前缘砂体其潜在的水浊积砂体是重要的油气储集层,加之垂向上有利的生储盖组合构成了较好的成藏件而此三角洲的空间分布特征还有待进一揭示和探讨。谢:究受中石前瞻性项塔里木盆地台盆古构造古环境及其动态演化资助野外露头次踏勘得了中石化西北分公司陈跃同志的帮助特此表感谢。[8][9]参考文献[1]王毅,陈壮.塔河地区南部志留系柯坪塔格组油气藏形poratonandeondayporatonandeondaymgatonofheSiuanCmbannamBan[J.asechoo,2008,28(6):23-2.MengQnan,angXonq,oJan.hemultacore2mbnatonndpoceespempoitonmodelorhdoca2onaccmuato:pplcatonoheSiuannheamBan[J.etoemcnce,2008,5(1):13-1.肖晖,任利,军平.塔里木盆地孔1井志留系含气储层成期次究[J.油验质,2008,30(4):357-362XoHu,Renhanl,CuiJupn.SudesofacmuatonaesofSiuanabeangeeoirnwellLonque1nheamBan[J.Petoemooy&Epemen,2008,30(4):357-36.吕祥,忠凯,赵云.塔里木盆地塔中隆起志留系油气成及分特点[J.地前缘,2008,15(2):156-16.LvXuxan,Baionka,hoFenu.Hdocaonaccu2muatonandditbutonalchaaceritcsofheSiuanee2oisnheaongplftofheamban[J.EahcenceFonte,2008,15(2):156-16.房璐,恒,雁婷.塔河地区志留系柯坪塔格组沉积特征[J.然气术,2009,3(5):6-.angXou,FuHen,Luantn.edmenaychaceitcsofSiuranpngaeomatonnaheAea[J.Naualasechoo,2009,3(5):6-.彬凯涛等.油景[J.质,1,2(6):1-.LiBn,Hea,LHaio,eta.LioogcchaaceitcsandpetoemepoatonpoentalofheemanocancocksnorhenamBan[J.Oil&asoo,2011,32(5):851-85.翔春军.盆志留-盆岩古地及究[J.报,8,6(5):2-.hangXan,TanJnchun,PengJu.heLioacepao2ogphyandpacetmeeomentofSiuranDeonannheamBan[J.AcaedmenoogcaSnca,2008,26(5):762-77.少斌,洪岩.里盆志留系-泥系层序地层及有储分布[J.石油报,2007,28(3):44-5.ohobn,Hongea.SiuanDeonanequencetat2phyandaoabeeeoirditbutonnamBan[J.AcaPetoeiSnca,2007(28)3:44-5.华民海,等.地层沉特理[J.报,6,(8):9-.JaJnhua,hangBmn,huhha,eta.Statgph,ed2menaychaaceitcsandlioacespaaoogphyofheSiuannamBan[J.ounalofPaaoogph,2006,8(3):339-35.郑冰,承秋泉,高仁祥.塔里木盆地东北部奥陶-志留系沉成作用[J.石与天气质,2006,27(1):85-9.hengBn,ChengQuquan,oRenxan.Oovcniunedmnatonanddaenesisnoheaenamban[J]Oil&asoo,2006,27(1):85-92玉胜,谢礼,兴梁,等.英买335井区留柯塔组层征及控制因素[J.中国地质.2009,26(5):1087-109.Liuh,XeChunl,DngXngln,eta.Reeorac2ecsandontollngacosofSiuranpngaeomatonnM34andM35wellbocks[J.Chneeoo,2009,26(5):1087-109.凤存,白瑞,祯,等.塔里木盆地早中志留世沉积序及其对构造-海平面变化的响应:以柯坪露头区为例[J.球学,2011,36(3):541-55.Xn