張 亮，劉 春，曾昌民，陳 才，朱禮春

(1.中油塔里木油田分公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000;2.中油杭州地質(zhì)研究院，浙江 杭州 310023)

引 言

近年來(lái)，隨著柯東1井在昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖中獲高產(chǎn)油氣流，揭示出塔西南昆侖山前白堊系良好的勘探潛力和廣闊的勘探前景。前人對(duì)區(qū)內(nèi)做了大量的野外基礎(chǔ)工作，但縱觀前人研究成果，受資料匱乏限制，多是以露頭為依據(jù)，開(kāi)展沉積相帶的模式性刻畫(huà)及儲(chǔ)層評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)［1－2］，對(duì)物源研究相對(duì)較少，至今尚未見(jiàn)相關(guān)研究成果的公開(kāi)發(fā)表。因此，確定白堊系克孜勒蘇群的物源方向，對(duì)評(píng)價(jià)砂體分布規(guī)律有著重要意義。

通過(guò)對(duì)巖屑類(lèi)型及含量［3］、重礦物組合及穩(wěn)定系數(shù)［4］、母巖類(lèi)型［5］、砂礫巖展布等資料綜合分析，為解決克孜勒蘇群沉積期物源如何分布提供直接證據(jù)，為新一輪沉積相帶刻畫(huà)和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

昆侖山是塔里木盆地西南坳陷的南部邊界。沿昆侖山前分布一套厚約500～1200 m的下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群碎屑巖，巖性以褐色中、細(xì)砂巖、砂礫巖、礫巖為主，夾褐色泥巖，整體為沖積扇—扇三角洲、辮狀河三角洲沉積砂體［2］。昆侖山前構(gòu)造分段特征明顯，由西至東依次劃分為烏泊爾構(gòu)造帶、蘇蓋特構(gòu)造帶和柯東斷裂構(gòu)造帶。

2 物源分析

砂巖成分能夠反映母巖類(lèi)型、物源方向及其搬運(yùn)距離等［6］，在恢復(fù)物源區(qū)的研究中具有極為重要的意義。

2.1 砂巖礦物成分分析

圖1 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖分類(lèi)

對(duì)昆侖山前白堊系克孜勒蘇群11個(gè)野外露頭和263塊砂巖薄片觀察表明，其主要成分為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖(圖1)。石英含量偏低，在50%左右，整體上砂巖成分成熟度較低，沿山前自西向東成分成熟度有增大的趨勢(shì)。長(zhǎng)石含量變化不大，在20%左右。巖屑成分主要為火山巖屑和變質(zhì)巖屑(表1)。砂巖分選性中等，磨圓度較差，基本為次棱角—棱角狀。

表1 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖巖石組分

(1)沿山前石英含量自西向東逐步增大，最大為甫沙2井，可達(dá)63.6%，最低為且木干剖面，僅為36.8%。表明克孜勒蘇群西部相對(duì)東部為近物源沉積。

(2)長(zhǎng)石含量較穩(wěn)定，在20%左右，以鉀長(zhǎng)石為主。最高為七美干剖面，為29.5%，同由路克剖面和甫沙2較低，為19.8%。其含量的變化可能與樣品中巖屑含量較高，與長(zhǎng)石形成了此消彼長(zhǎng)有關(guān)。

(3)巖屑成分主要為火山巖屑和變質(zhì)巖屑，平均為25.26%。區(qū)內(nèi)能夠代表物源區(qū)的沉積巖屑含量較低，表明區(qū)域內(nèi)沉積物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離搬運(yùn)。

2.2 重礦物分析

2.2.1 重礦物組合分析

11個(gè)剖面(含井)329個(gè)樣品的重礦物分析表明(表2)，穩(wěn)定重礦物主要為磁鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦石，其次為鋯石、金紅石、電氣石，見(jiàn)重晶石、黃鐵礦等不穩(wěn)定重礦物，偶見(jiàn)綠泥石、云母等。穩(wěn)定重礦物含量為83.7% ～99.4%，平均為93.12%;不穩(wěn)定重礦物含量為0.6% ～24.0%，平均為8.22%。可見(jiàn)，克孜勒蘇群砂巖總體以磁鐵礦—赤核鐵礦—白鈦石—鋯石重礦物組合模式存在。其中烏泊爾構(gòu)造帶處于昆侖山和南天山之間，存在雙物源的可能性，但該構(gòu)造帶克孜勒蘇群重礦物組合與南天山明顯不同，可見(jiàn)其仍屬于昆侖山前單一物源供給。

表2 塔西南昆侖山前主要陸源重礦物含量

2.2.2 重礦物穩(wěn)定系數(shù)

隨著搬運(yùn)距離的增大，沉積物中不穩(wěn)定重礦物逐漸減少，穩(wěn)定重礦物含量升高［7］。

區(qū)內(nèi)存在著3個(gè)穩(wěn)定系數(shù)尖峰(表3)，分別是七美干、和什拉甫和普斯格。以周緣低值為相對(duì)近物源的原則，可以劃分出3個(gè)物源區(qū):烏依塔格—膘爾闊依河一線為近物源沉積，重礦物穩(wěn)定系數(shù)最低;同由路克—七美干—阿爾塔什—和什拉甫物源區(qū)，重礦物穩(wěn)定系數(shù)高;克里陽(yáng)—柯東—普斯格較近物源沉積，重礦物穩(wěn)定系數(shù)相對(duì)較低，但普斯格穩(wěn)定系數(shù)高，可能為單一物源方向也可能是該物源的遠(yuǎn)端。

表3 塔西南昆侖山前主要陸源重礦物穩(wěn)定系數(shù)及ZTR指數(shù)

2.2.3 重礦物ZTR指數(shù)

在重礦物中鋯石、金紅石和電氣石的化學(xué)成分最穩(wěn)定，其在透明重礦物中所占的比例稱(chēng)為ZTR指數(shù)，隨著搬運(yùn)距離的增加該指數(shù)相應(yīng)增大［8］。從重礦物ZTR指數(shù)分布來(lái)看，存在七美干、克里陽(yáng)、普斯格3個(gè)ZTR尖峰(表3)，與重礦物穩(wěn)定系數(shù)有著同樣的物源分區(qū)特征。

2.3 骨架巖石平面展布

目前普遍認(rèn)為昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂礫巖主體向盆地內(nèi)部推進(jìn)，沿山前呈條帶分布，總體集中分布在烏泊爾、蘇蓋特和柯東3個(gè)構(gòu)造帶［9］。這與重礦物分析較為一致，可見(jiàn)重礦物分區(qū)、砂礫巖分布和物源方向有很好的匹配關(guān)系。

3 物源方向的判定

3.1 母巖類(lèi)型

大量的磁鐵礦、白鈦礦及鋯石指示昆侖山前以沉積母巖為主，混有少量變質(zhì)母巖。而南天山出現(xiàn)酸性巖漿巖的產(chǎn)物——金紅石、磷灰石、榍石，代表其母巖類(lèi)型為酸性巖漿巖和少量變質(zhì)巖為主。從而證明了南天山山前和昆侖山山前分屬2套不同的物源體系。

重礦物組合特征在沉積過(guò)程中受到分選、成巖等多種因素的影響，因此Morton和Hallsworth提出重礦物特征指數(shù)［10］來(lái)反映物源特征，即相似地質(zhì)條件下穩(wěn)定性相差不大的重礦物比值。GZi指數(shù)將山前分為蘇蓋特、烏泊爾和柯東3個(gè)帶，再次證明昆侖山前存在多個(gè)不同的物源體系。RuZi指數(shù)在0～20，具有重合性，說(shuō)明白堊系克孜勒蘇群沉積物的母巖整體相同或相近，母巖以沉積巖為主，少量為中—低級(jí)變質(zhì)巖(圖2)。

圖2 西昆侖山白堊系克孜勒蘇群重礦物指數(shù)GZi－RuZi交會(huì)特征

3.2 物源分布

綜合重礦物組合、巖礦組成及砂礫巖分布規(guī)律，并根據(jù)重礦物ZTR指數(shù)及GZi與RuZi指數(shù)在昆侖山前劃分出3個(gè)物源分區(qū)(圖3)。重礦物組合為磁鐵礦—赤褐鐵礦—白鈦礦—鋯石—電氣石—石榴石，母巖區(qū)巖石性質(zhì)以沉積巖為主并含少量變質(zhì)巖。

4 結(jié)論

(1)昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖類(lèi)型為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖，母巖巖性以沉積巖為主，變質(zhì)巖次之。

(2)依據(jù)重礦物組合、穩(wěn)定系數(shù)、ZTR指數(shù)和砂礫巖分布可將白堊系克孜勒蘇群在沉積時(shí)期劃分為烏泊爾、蘇蓋特和柯東3個(gè)物源分區(qū)。

(3)物源分區(qū)的確定，為昆侖山前新一輪白堊系克孜勒蘇群沉積相帶的精細(xì)刻畫(huà)奠定了基礎(chǔ)。

圖3 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群重礦物組合分布及物源方向

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