蔡習(xí)堯，錢一雄，陳強路，陳 躍，尤東華，楊玉芳，趙麗娜

(1.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083； 2.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214151； 3.中國石化 西北油田分公司 勘探開發(fā)研究院，烏魯木齊 830011)

塔里木盆地奧陶系作為油氣勘探的重要目的層之一，受到了中國石化及中國石油2大勘探公司的高度重視，從而快速地提升了奧陶紀(jì)地層研究的進程，取得了一些重要進展[1-8]。多年來，一些專家學(xué)者認(rèn)為中央隆起帶缺失上奧陶統(tǒng)恰爾巴克組和中奧陶統(tǒng)一間房組，共缺失達8～12個牙形石帶[9-11]，上奧陶統(tǒng)良里塔格組或志留系柯坪塔格組或上泥盆統(tǒng)東河塘組或下石炭統(tǒng)巴楚組直接覆蓋在中下奧陶統(tǒng)鷹山組或下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組之上。筆者在古隆1井恰爾巴克組及一間房組取心段進行了系統(tǒng)的采樣分析，樣品間隔為50 mm，獲得了大量的牙形石(表1)，并可置于3個牙形石帶，這是繼塔中Ⅰ號坡折帶低洼部位的塔中88井發(fā)現(xiàn)奧陶系良里塔格組/恰爾巴克組、一間房組、鷹山組、蓬萊壩組的地層層序后[2]，在古城墟隆起首次發(fā)現(xiàn)了卻爾卻克組/恰爾巴克組、一間房組、鷹山組、蓬萊壩組地層層序。這不僅確認(rèn)了2處存在恰爾巴克組與一間房組，而且明確指出后者屬于斜坡相過渡區(qū)的沉積，其與東、西兩側(cè)地區(qū)的地層層序明顯不同。

1 奧陶系地層層序

古隆1井是位于塔里木盆地中央隆起帶古城墟隆起西段卡4區(qū)塊北部的一口重要的預(yù)探井(圖1)，2005年11月完井，井底層位為下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組，鉆揭的奧陶系地層層序自上而下為：上奧陶統(tǒng)卻爾卻克組與恰爾巴克組，中奧陶統(tǒng)一間房組，中下奧陶統(tǒng)鷹山組及下奧陶統(tǒng)蓬萊壩組。

古隆1井地層層序研究表明，該井中晚奧陶世處于臺緣斜坡帶。其西側(cè)為卡塔克隆起，大部分地區(qū)缺失恰爾巴克組與一間房組，良里塔格組以碳酸鹽巖沉積為主，桑塔木組為碎屑巖沉積；古城墟隆起奧陶系中下統(tǒng)及上統(tǒng)的下部與卡塔克隆起相同，而上統(tǒng)的中上部則與東側(cè)的塔東地區(qū)一致，為較深水的濁積相沉積。臺地上的良里塔格組在古城墟隆起已相變?yōu)閰s爾卻克組的碎屑巖沉積(表2)。

表1 塔里木盆地古隆1井中上奧陶統(tǒng)牙形石分布Table 1 Distribution of conodont in Middle and Upper Ordovician, well GL1, Tarim Basin

注：√為小于5。

圖1 塔里木盆地古城墟隆起古隆1井鉆井位置Fig.1 Location of well GL1 in Guchengxü Uplift of Tarim Basin

表2 研究區(qū)及鄰區(qū)奧陶紀(jì)地層格架對比Table 2 Comparison of Ordovician framework in study area and its neighbourings

2 恰爾巴克組與一間房組存在的證據(jù)

為了更好的說明該2組存在的證據(jù)，需將其上覆與下伏地層略作介紹。

2.1 卻爾卻克組

位于3 665.00～5 852.00 m層段，厚2 187.00 m。該組為巨厚狀灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及少量細(xì)砂巖，底部191 m為深灰、灰色泥巖夾少量灰質(zhì)泥巖與泥灰?guī)r，與良里塔格組為同時異相的沉積。該組泥巖含量約為80%；粉砂質(zhì)泥巖次之，約為7%；砂巖及泥灰?guī)r很少，其含量不足0.5%。

砂巖成分成熟度低，結(jié)構(gòu)成熟度中等。碎屑礦物成分以巖屑為主, 平均含量為59.2%，其次為石英和長石，分別為35.1%與5.7%。砂巖分選性以中—好為主，磨圓度以次棱為主；填隙物主要為粘土和方解石，粘土礦物含量平均為11.6%，方解石含量平均為3.4%。

特征：電阻率曲線以小齒狀為主，局部夾尖峰狀、槽狀，值較低；自然伽馬曲線以齒狀為主，局部夾槽狀、箱狀，值較高；自然電位曲線平直，局部夾小丘狀、箱狀。

產(chǎn)大量的晚奧陶世的幾丁石。

2.2 恰爾巴克組

位于5 852.00～5 875.50 m層段，厚23.50 m。該組巖性為紫紅色、褐灰色瘤狀泥晶灰?guī)r與泥灰?guī)r夾少量泥晶粒屑灰?guī)r，頂部為紫紅色灰質(zhì)泥巖(圖2)。礦物成分以方解石為主，占88%，次為白云石、黃鐵礦，粒屑以礫屑為主， 平均占粒屑含量的45%，最高含量可達86%，局部粉屑含量頗豐，最高占44%；礫屑多呈不規(guī)則狀，少量橢圓形，大小為0.2～21 mm；生屑主要有有孔蟲、三葉蟲、棘屑、介屑、藻屑、腕足等，局部有孔蟲含量高值達40%?；|(zhì)大多以泥晶為主，膠結(jié)物含量為8%～25%。

電阻率曲線呈標(biāo)準(zhǔn)的小齒狀鐘型，值由小增大，自然伽馬曲線亦呈小齒狀鐘型，值則由大減小，電阻與伽馬2條曲線組合成“八字形”，自然電位曲線平直(圖3)。

圖3 塔里木盆地古隆1井中上奧陶統(tǒng)巖電特征Fig.3 Lithological and logging characteristics of Middle and Upper Ordovician, well GL1, Tarim Basin

圖2 塔里木盆地古隆1井恰爾巴克組巖心照片F(xiàn)ig.2 Photograph of core in Qrebake Formation, well GL1, Tarim Basin

圖4 塔里木盆地重點鉆井恰爾巴克組與一間房組劃分對比Fig.4 Division and correlation of Qrebake and Yijianfang Formations in main wells of Tarim Basin

這種巖性組合、電性特征與塔河地區(qū)的托普23、沙109、沙116、羊屋2及沙西地區(qū)的英買1、英買3等重點鉆井的恰爾巴克組幾乎完全一致(圖4)。

在取心中發(fā)現(xiàn)保存完好的小型角石與薄殼腕足，為原地埋藏，該組合可作為斜坡—盆地相的沉積標(biāo)志。其所產(chǎn)的牙形石Dapsilodusmutatus常作為斜坡相的典型分子，Protopanderodusrectu亦為較深水型的代表分子。此外，微量元素分析數(shù)據(jù)表明，Mn/Fe值較高，為1.519 0；B/Ca為3.932 7，指示為較深水的沉積[12]。

在古生物特征方面，在5 864.2～5 873.93 m井段獲Pygoudsanserinus化石帶。帶化石豐度較高，最多可達15個。除帶化石外，還見有Pygodussp.,P.serra,Dapsilodusmutates,Panderodusgracilis,Periodonaculeatus,Protopanderodusrectu,P.sp.,Walliserodusethingtoni,W.iniquus等，該帶屬種大多為下帶P.serra的上延分子。其中Pygodusanserinus是中國上奧陶統(tǒng)底界標(biāo)準(zhǔn)牙形石，與筆石帶G.teretiusculus中上部至N.gracilis的下部可以對比[13-15]。

該帶引自北大西洋牙形石生物區(qū)的牙形石同名帶，為晚奧陶世早期蘭代洛階上部的標(biāo)準(zhǔn)化石帶；在華南出現(xiàn)于晚奧陶世廟坡階下部；在塔里木盆地作為寒武—奧陶系牙形石的第15個化石帶，即上奧陶統(tǒng)底部恰爾巴克組最低的1個牙形石帶[13-16]。因此從生物地層角度亦可證明本井段屬恰爾巴克組。

2.3 一間房組

位于5 875.50～6 002.00 m層段，厚126.50 m。該組巖性為黑灰色泥晶灰?guī)r、亮晶顆粒灰?guī)r不等厚互層，頂部含大量生物碎屑，如雙殼、腹足類、介形蟲等。其中泥晶顆?；?guī)r含量約為43%；亮晶顆?；?guī)r和泥晶灰?guī)r分別為33.5%和23.5%。巖石礦物成分主要為方解石，含量近100%。

電阻率曲線呈尖峰狀高阻，達儀器極限值；自然電位曲線平直；自然伽馬曲線呈小齒狀低值(圖3)。

這種巖性組合、電性特征與塔河及沙西地區(qū)一些重點鉆井的一間房組十分相似(圖4)。

此外，微量元素分析數(shù)據(jù)表明，Mn/Fe值高于下伏蓬萊壩組，而低于上覆的恰爾巴克組，為0.558 9～1.621 4；B/Ca為0.683 5～1.447 6，反映出古水深介于兩者之間[12]。

在古生物特征方面，在5 874～5 876 m井段獲Pygoudsserra化石帶。帶化石豐度較高，最多可達30個以上。除帶化石外，還見有Dapsilodusmutates,Panderodusgracilis,Periodonaculeatus,Protopanderodusvaricostatus,Walliserodusiniquus,W.ethingtoni等牙形石。其中Pygodusserra是中國中奧陶統(tǒng)頂界標(biāo)準(zhǔn)牙形石，與筆石帶Didymograptusmurchisoni至Glyptograptusteretiusculus的下部可以對比[13-15]。

該帶引自北大西洋牙形石生物區(qū)的牙形石同名帶，為中奧陶世晚期蘭維爾階頂部至晚奧陶世早期蘭代洛階中、下部的標(biāo)準(zhǔn)帶化石；在華南出現(xiàn)于中奧陶世頂部牯牛潭階；在塔里木盆地作為寒武—奧陶系牙形石的第14個化石帶，即中奧陶統(tǒng)一間房組頂部的最高1個牙形石帶[13-16]。因此從生物地層角度亦可證明本井段屬一間房組。

在5 876～5 879 m井段獲Eoplacognathussuecicus化石帶，帶化石豐度不高，除帶化石外，還見有Pygoudsserra(early),Dapsilodusmutates,Panderodusgracilis,Periodonaculeatus,Protopanderodusvaricostatus,Walliserodusiniquus,W.ethingtoni等牙形石。其中Eoplacognathussuecicus是中國中奧陶統(tǒng)上部的標(biāo)準(zhǔn)牙形石，與筆石帶P.elegans帶可以對比[13-15]。

該帶引自北大西洋牙形石生物區(qū)的牙形石同名帶，為中奧陶世晚期蘭維爾階的標(biāo)準(zhǔn)帶化石,在塔里木盆地作為寒武—奧陶系牙形石的第13個化石帶，即中奧陶統(tǒng)一間房組上部的1個牙形石帶[13-16]，因此可以認(rèn)為本井段屬一間房組。

2.4 鷹山組

位于6 002.00～6 455.00 m層段，厚453.00 m。巖性上部為灰色亮晶顆?；?guī)r夾泥晶灰?guī)r、生屑泥晶灰?guī)r，下部為淺灰、褐灰色灰質(zhì)白云巖與白云質(zhì)灰?guī)r互層夾亮晶顆?；?guī)r。根據(jù)巖性組合特征可分為4段[3]。

在測井曲線上，下部電阻率曲線呈齒狀高阻，自然電位曲線平直，自然伽馬曲線呈齒狀、似箱狀低值；上部電阻率曲線呈尖峰狀高阻，自然電位曲線平直，自然伽馬曲線呈小齒狀低值。

2.5 蓬萊壩組

位于6 455.00～6 612.00 m層段，厚157.00 m。巖性為大套深灰、灰色白云巖夾薄層含燧石白云巖，局部云巖含泥質(zhì)。電阻率曲線呈齒狀、尖峰狀高阻；自然伽馬曲線呈小齒狀低值。

3 地震剖面依據(jù)

圖5 過塔里木盆地古隆1井地震剖面Fig.5 Seismic profile across well GL1, Tarim Basin

4 地層劃分與對比

通過地震剖面追蹤對比，并結(jié)合鉆井巖電資料、古生物資料，筆者認(rèn)為古隆1井西段的塔中29井3 827～6 267.5 m井段與6 267.5～6 300 m(未穿)井段分屬卻爾卻克組與一間房組，缺失了恰爾巴克組；塘古巴斯凹陷僅塘參1井6 239～6 250 m井段與6 250～6 317 m井段分屬恰爾巴克組與一間房組；往南至卡塔克隆起南緣的中2井，恰爾巴克組缺失，僅見一間房組；卡塔克隆起上僅塔中88井7 129～7 150 m井段與7 150～7 223 m井段分屬恰爾巴克組與一間房組；塔河南緣的羊屋2井6 417.5～6 447 m井段與6 447～6 550 m井段分屬恰爾巴克組與一間房組。因此，恰爾巴克組與一間房組主要分布在卡塔克隆起邊緣的低洼部位以及該隆起向東至古城墟隆起西段與向南至塘古巴斯凹陷的過渡區(qū)。在卡塔克隆起的主體上，恰爾巴克組為沉積缺失，而一間房組為剝蝕缺失。

5 結(jié)論及意義

1)古隆1井存在恰爾巴克組與一間房組，這是在古城墟隆起上的首次發(fā)現(xiàn)，同時揭示了中晚奧陶世斜坡相過渡區(qū)的獨特地層層序結(jié)構(gòu)。

2)古隆1井恰爾巴克組中發(fā)現(xiàn)了斜坡相小型角石—薄殼腕足組合及斜坡與較深水相的牙形石，同時Mn/Fe ,B/Ca值較高，指示為較深水的沉積。

3)恰爾巴克組與一間房組主要分布在卡塔克隆起邊緣的低洼部位及其向東至古城墟隆起西段、向南至塘古巴斯凹陷的斜坡相過渡區(qū)，且自兩側(cè)的過渡區(qū)向隆起區(qū)逐漸減薄、尖滅，但一間房組的分布范圍略大于恰爾巴克組；在卡塔克隆起的主體上，前者為沉積缺失，后者為剝蝕缺失。

4)古隆1井恰爾巴克組為斜坡相沉積，一間房組主體為開闊臺地相沉積，而其東側(cè)古城4井的恰爾巴克組及一間房組均為斜坡相沉積。因此，2井之間應(yīng)存在一間房組的臺地邊緣相帶的沉積，可作為油氣勘探的重點領(lǐng)域之一。

5)一間房組由古隆1井向西到塔中29井發(fā)育穩(wěn)定，但由塔中29井再向西至卡塔克隆起即告尖滅，因此其間應(yīng)存在一間房組的風(fēng)化剝蝕帶，亦可作為積極探索的勘探區(qū)帶。

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