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塔河地区三叠系主要砂体沉积相类型分析

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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收稿日期 :2009订日期 :2010者 一作者简介 :刘文奎 ,(1980-),男 ,山东潍坊人 ,工程师 ,主要从事地震解释及相关工作 第 28 卷 第 3 疆 地 质 010 年 9 刘文奎1,2,苏娟2(华东 ),山东 青岛 266555;新疆 乌鲁木齐 830011) 摘 要: 塔河地区三叠系主要为厚层砂岩夹泥岩沉积 ,砂岩分选性中等 颗粒呈次棱角状 ,成岩矿物以岩屑和石英为主 石矿物及粒度分析、测井和钻井等资料分析认为 ,3 个油组的厚层砂体主要为辫状河流相沉积 ,各油组厚层砂体之上的砂泥岩主要为滨浅湖、半深湖 通过地震资料和测钻井资料分析 ,研究区南部中油组可识别出湖底扇相和下切水道相 湖平面较低时 ,研究区沉积厚层辫状河流相砂体 ,湖平面上升时为沉积滨浅湖 深湖暗色泥岩和三角洲砂泥岩 ,研究区三叠系可识别出 4 次湖平面升降变化 ,形成 4 套厚层砂岩夹泥岩的沉积组合 (包括柯吐尔组泥岩 ). 关键词: 塔河地区 ;三叠系 ;辫状河流相 ;湖底扇相 ;下切水道 塔河地区位于塔里木盆地沙雅隆起构造带中段 ,属库车前陆盆地前隆及前隆南部斜坡带[1,2]在三叠系碎屑岩储层也取得了重大突破 这些砂体可划分为上油组、中油组和下油组 ,下油组和中油组分布在中三叠统阿克库勒组 ,上油组分布在上三叠统哈拉哈塘组 ,下油组以灰色含砾粗砂岩为主 ,是 3 个油组中厚度最大 ,粒度最粗的油组[3中油组岩石类型包括中粗砂岩、砾岩、含砾细砂岩和少量细砂岩 ,其中以中砂岩和含砾中砂岩为主 ,上油组岩石类型主要为岩屑石英中砂岩 ,细砂岩次之 ,砂岩中含一定量的泥砾 30、 口取心井的岩心进行全岩分析 ,得出 3 个油组岩石矿物组分含量见表 塔河地区三叠系岩石类型为岩屑石英砂岩 ,其物源与库车前陆盆地再旋回造山带有关[6,7]. 1 沉积相类型 通过对这些砂体的岩石学特征、沉积学特征及沉积机理分析 ,总结出区内沉积相类型主要有辫状河流相、 湖底扇相、三角洲相、滨浅湖相及下切水道相 . 辫状河流相 辫状河流相是研究区各油组厚层砂体的最主要沉积相类型 ,分布最广 ,是湖平面逐渐上升过程中陆上侵蚀沟谷体系的充填沉积 屑石英砂岩、岩屑长石砂岩、岩屑砂岩及长石石英砂岩 ,长石砂岩含量极少 ,岩石粒径以中、粗粒砂级为主 ,部分为细粒级 主要见有大型斜层理、板状交错层理、平行层理、楔状交错层理等 ,古生物化石稀少 ,河道间泥岩中常具植物茎片[8]、散点图和粒度概率累计图清楚地反映出河流沉积特征 ,上发育 散点图中样品点多分布在河流一侧 (图 1,2,3)韵律层厚 1~3 m,其间具清晰侵蚀面 ,部分底部见有分选差的细砾岩或砾质砂岩 ,底部粗粒层为辫状河流底部的滞留砾岩 有的韵律层间还夹有薄层具干裂纹构造的黄色泥岩 辫状河充填沉积厚度变化大 ,与下伏层呈侵蚀、下切接触关系 ,局部下切深度超过 100 m,与之相类似的是美国路易斯安那州中生代及第三纪沉积地层[9]这种辫状河流相沉积对下部地层产生强烈侵蚀 表 1 塔河地区 99, 三叠系 各油组矿物组分含量及颗粒结构 of in 99, 单位 :% 油组 石英含量 岩屑含量 长石含量 杂基含量 分选性 磨圆度上油组 30~80/0~35/~29/等 次圆状中油组 35~70/5~77/5~35/等 棱状下油组 15~93/~75/~45/等 次圆状注 :最小值 ~最大值 /平均值 文章编号 : 1000010)03图分类号 : 文献标识码 :A 304 新 疆 地 质 2010 年下切作用 ,使下部地层缺失海退三角洲沉积 . 湖底扇相 研究区目前发现的湖底扇仅见于中油组中 ,分布在研究区南部阿克亚苏地区 区和研究区的西南部 及 区周围 岩心观察其粒度较粗 ,主要为细粒岩、砾质粗砂岩 ,含砾粗砂岩 主要为厚层块状含砾砂岩 ,顶部粒度变细 ,为中 在厚层块状含砾砂岩层中 ,砾石成分复杂 ,粒径相差较大 ,分选性差 ,是典型的基质支撑 ,反映向上变细的正粒序递变层理非常普遍 ,偶见斜层理递变砾岩层 ,这种含砾砂岩符合 述的高密度砾质 浊流沉积特征 ,属典型湖底扇辫状水道化的扇中沉积物 ,顶部细粒的砂层中 ,以发育鲍马序列为特征[10,11]北部砂体呈不均匀、条带状 ,中间主要为无沉积区 ,发育明显的近 长条带状砂体 ,较好地反映湖底扇及斜坡下切水道的沉积面貌 (图 4)该区湖底扇可识别出扇中亚相和扇缘亚相 ,扇中亚相可识别出辫状水道微相 ,是湖底扇的主体 ,岩性主要为细砾岩、含砾粗砂岩、中砂岩等粗粒沉积 ,细砂岩含量较少 ,细砾岩混杂堆积 ,基质支撑 ,具向上变细的正粒序递变层理 ,砂岩中发育槽状交错层理、板状斜层理 中油组顶部岩心具鲍玛层序 ,测井曲线分析表明 ,扇中一般由 2 个下粗上细的正粒序递变层序组成 . 三角洲沉积相 三角洲沉积主要由三角洲前缘亚相和前三角洲亚相组成 状砂及河口砂坝等微相组成 ,表现出向上变浅变粗的沉积序列 三角洲沉积的砂体厚度较薄 ,为 2~8 m,岩性较细 ,以粉砂岩、细砂岩为主体 ,测井响应特征为指状、微漏斗状 ,垂向上组成进积式叠置组合 . 湖泊相 湖泊相可细分为滨浅湖亚相、半深湖 滨浅湖沉积按其组合可分为两类 :一类是与辫状河流相共生的滨浅湖沉积 ;另一类是与三角洲前缘共生的滨浅湖沙嘴、沿岸沙坝 使陆上侵蚀沟谷充填 ,侵蚀沟谷的中下部以辫状河流沉积为主 ,上部或顶部随着湖平面进一步上升 ,湖水淹没了刘文奎等 :塔河地区三叠系主要砂体沉积相类型分析 305 第 28 卷 第 3 期 深切沟谷 ,发生广泛滨浅湖沉积作用 可见分布在河流相厚层砂体上部或顶部的中厚层细砂岩、粉砂岩 ,这些砂岩层分选好 ,矿物成熟度高 ,均质性强 小型交错层理及波状层理等 ,在各油组厚层砂体的粒度散点图中 ,可见具滨岸沉积特征的样品 (图 3)岸沙坝主要见于河流侵蚀界面以下的滨浅湖沉积中 ,滨浅湖泥岩和粉砂岩呈夹层产出 ,构成条带状单砂层 ,砂体厚5~10 m,最厚 18 该砂体分选性和磨圆度较好 ,常见砂纹层理、 小型交错等 深湖亚相以深灰色泥岩为主 ,局部夹有薄层的粉砂岩 ,测井曲线以高伽玛值、低电阻、高声波时差值为特征 . 下切水道相 下切水道发育在中油组 ,分布在研究区南部斜坡上 ,常与湖底扇伴生 (图 4)其岩性主要为砂岩、 含砾砂岩及泥岩 ,大多具向上变细的充填序列 ,地震振幅属性特征图和三维地震剖面中 ,其下切水道非常明显 井分布于下切水道上的井中油组为砂泥互层沉积 ,砂岩厚度明显大于泥岩厚度 表明其沉积过程经历过两次湖平面变化 ,与湖底扇沉积过程所反映的湖平面升降相一致 0 m,最厚的 砂体厚 18 m,最薄的砂体厚 7.5 由于下切水道紧邻盆地生油中心 ,且具备油气向上运移的通道 ,是有利的油气储集场所 . 2 沉积相演化 研究区沉积期呈北高南低的构造格局 ,物源区为库车前陆盆地前隆带 ,三叠系与下伏地层呈角度不整合接触 ,三叠系总体属辫状河流 湖泊沉积体系 深湖相暗色泥岩 ,柯吐尔组沉积后湖平面下降 ,研究区完全暴露于水平面上 ,地层受侵蚀下切作用 ,形成遍布全区的侵蚀不整合面 研究区开始沉积下油组 ,其主要沉积相类型为辫状河流相 ,在沉积基准面稳定情况下 ,由于河流摆动频繁 ,使河道砂体相互切割、叠置 ,形成下油组厚层砂体 ,沉积厚度在整个研究区分布稳定 湖平面上升 ,研究区沉积了一套湖泊相和三角洲相砂泥岩 ,中油组是在湖平面下降后沉积的一套河流相、下切水道相和湖底扇相的砂体 ,河流相沉积主要分布在研究区北部 ,下切水道相和湖底扇相分布在研究区中部和南部等地势较低区域 中油组上部逐渐沉积了湖泊相和三角洲相砂泥岩 ,上油组沉积环境与下油组极相似 ,全区分布稳定 ,上油组上为湖侵期沉积的湖泊相和三角洲相砂泥岩 研究区三叠系共经历 4 次湖平面升降变化[12]. 3 结论 (1) 研究区三叠系岩石类型以岩屑石英砂岩为主 ,岩石粒度粗 ,次棱角状、 成熟度中等 ,物源为库车前陆盆地再旋回造山带 . (2) 研究区三叠系沉积相类型多样 ,包括辫状河流相、湖底扇相、湖泊相、三角洲相及下切水道相 、下油组最主要的沉积相类型 ,湖底扇相主要分布于中油组 ,下切水道相平面上分布在研究区南部无沉积斜坡上 ,起到为湖底扇输送沉积物作用 . (3) 三叠系共经历 4 次湖平面升降变化 ,形成了厚层砂体与泥岩互层的沉积组合 . 参 考 文 献 [1] 何发岐 ,俞仁连 ,韩振华 J]2004,26(1):23[2] 张希明 ,刘青芳 J]1999,26(1):21[3] 王超 ,黄智斌 ,谭泽金 J]2008,26(2):133 306 新 疆 地 质 2010 年[4] 周玉琦 ,黎玉战 ,侯鸿斌 J]2001,23(4):363[5] 贾庆素 ,周庆凡 J]2002, 23(1):103[6] 郭建华 ,石媛媛 ,刘辰生 ,等 J]2005,23(3):406. [7] 邵龙义 ,何志平 ,顾家裕 ,等 J]2006,8(3):354[8] 刘辰生 ,郭建华 J]2008,32(1):41[9] et in of ]][10] . A. of ]V. M. . H. ]973,1[11] Ⅱ to of of 982,52(1):27912] 陈留勤 ,段凯波 ,霍荣 J] 2009,27(3):256F F N ,30000,is to on of of in is in of in to on be in in of is in to of be in of 刊启事 由于城市道路的拓宽改造 ,我部通讯地址从 2008 年 1 月 1 日起 ,由原 “新疆乌鲁木齐市友好北路 16 号 ,新疆地质编辑部”变更为 :“新疆乌鲁木齐市克拉玛依东街 279 号 ,新疆地质编辑部” ,望广大读者及作者周知 . 《新疆地质》编辑部 2010 年 9 月 15 日
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