邵　雨，楊勇強(qiáng)，萬(wàn)　敏，邱隆偉，操應(yīng)長(zhǎng)，楊生超

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，山東青島266580）

吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組沉積特征及沉積相演化

邵雨1，楊勇強(qiáng)2，萬(wàn)敏1，邱隆偉2，操應(yīng)長(zhǎng)2，楊生超2

（1.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，新疆克拉瑪依834000；2.中國(guó)石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，山東青島266580）

綜合利用巖心、薄片、錄井等資料，研究了吉木薩爾凹陷蘆草溝組的沉積特征及沉積相。研究認(rèn)為，吉木薩爾凹陷蘆草溝組受陸源碎屑注入、火山活動(dòng)和內(nèi)源碳酸鹽巖的影響，總體具有以白云質(zhì)巖類(lèi)為主、巖石組分復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變等特點(diǎn)。湖盆由早期的敞流湖盆逐漸演變?yōu)橥砥诘拈]流湖盆，甜點(diǎn)體具有粉砂層薄、石英和長(zhǎng)石含量高、碳酸鹽礦物含量高、黏土礦物含量低的特點(diǎn)，主要發(fā)育于三角洲、水下淺灘、混合坪、云坪等沉積環(huán)境。下甜點(diǎn)體內(nèi)石英和長(zhǎng)石含量較高，而上甜點(diǎn)體內(nèi)白云石含量較高，甜點(diǎn)體間則主要發(fā)育半深湖泥和重力流沉積。由于氣候的周期性變化，造成沉積物沿湖盆邊緣至盆地中心呈環(huán)帶狀分布，縱向上具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。在蘆草溝組沉積時(shí)期，風(fēng)攜帶大量火山物質(zhì)進(jìn)入湖盆，造成了湖盆中正常沉積物與火山物質(zhì)及陸源碎屑物質(zhì)混合沉積。

準(zhǔn)噶爾盆地；吉木薩爾凹陷；蘆草溝組；沉積特征；沉積相

準(zhǔn)噶爾盆地二疊系蘆草溝組是中國(guó)主要的致密油目標(biāo)層系之一［1-2］。自2010年以來(lái)，盆地東南部吉木薩爾凹陷吉23井、吉25井、吉30井等多口鉆井在蘆草溝組獲得了工業(yè)性油流，表明蘆草溝組致密油具有巨大的勘探潛力［3-4］。

前人對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)集巖石類(lèi)型與孔隙關(guān)系進(jìn)行了研究，確定了致密油儲(chǔ)集層主要分布在蘆草溝組一段下部（下甜點(diǎn)體）和蘆草溝組二段下部（上甜點(diǎn)體），明確了蘆草溝組和上、下甜點(diǎn)體的空間展布情況。蘆草溝組致密油儲(chǔ)集層巖性多樣、礦物成分多變，為咸化湖盆沉積環(huán)境中形成的細(xì)?；旆e巖，由于受機(jī)械沉積作用、化學(xué)沉積作用等影響，陸源碎屑-碳酸鹽巖與泥巖，優(yōu)質(zhì)烴源巖與細(xì)粒儲(chǔ)集層呈薄互層分布，具較強(qiáng)非均質(zhì)性［4-5］。吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組發(fā)育一套白云質(zhì)巖致密油儲(chǔ)集層，白云質(zhì)巖類(lèi)主要包括泥質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖、白云質(zhì)粉砂巖等，但對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組白云質(zhì)巖類(lèi)形成環(huán)境的認(rèn)識(shí)存在較大爭(zhēng)議［5-6］，從而制約著吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油的下一步勘探。

弄清吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積特征及沉積相演化，有助于準(zhǔn)確掌握各種類(lèi)型儲(chǔ)集層間的相互聯(lián)系以及共生規(guī)律，對(duì)于油田增儲(chǔ)上產(chǎn)具有重要意義。

1　地質(zhì)概況

吉木薩爾凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地東部隆起的西南部，北以吉木薩爾斷裂為界，南以三臺(tái)斷裂為界，西以老莊灣斷裂和西地?cái)嗔褳榻?，向東逐漸過(guò)渡到古西凸起，吉木薩爾凹陷是一個(gè)在中石炭統(tǒng)褶皺基底上發(fā)育起來(lái)的西斷東超的箕狀凹陷（圖1）。凹陷內(nèi)構(gòu)造平緩，地形單一［7］，總面積約1 500 km2.吉木薩爾凹陷從石炭紀(jì)至今經(jīng)歷了海西、印支、燕山、喜馬拉雅等多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)［8］。各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)在凹陷的西部以沉降為主，東部則以抬升為主；在北部和南部同時(shí)發(fā)生斷裂和抬升，但是北部活動(dòng)強(qiáng)度大于南部。凹陷東部自白堊系以下的地層全部遭受剝蝕。

圖1　吉木薩爾凹陷構(gòu)造位置

吉木薩爾凹陷自上而下發(fā)育第四系（Q），新近系（N），古近系（E），白堊系吐谷魯群（K1tg），侏羅系齊古組（J3q）、頭屯河組（J2t）、西山窯組（J2x）、三工河組（J1s）、八道灣組（J1b），三疊系克拉瑪依組（T2k）、燒房溝組（T1s）、韭菜園組（T1j），二疊系梧桐溝組（P3wt）、蘆草溝組（P2l）、井井子溝組（P2j），石炭系巴塔瑪依內(nèi)山組（C2b）。蘆草溝組自下而上可劃分為蘆草溝組一段（P2l1）和蘆草溝組二段（P2l2），進(jìn)一步可劃分出4個(gè)層組：P2l21，P2l11，P2l22和P2l12，平面上總體顯示出西部和南部凹陷區(qū)厚度大，向四周隆起逐漸減薄。其中，P2l21厚度為0～140 m，巖性主要為灰色白云質(zhì)粉砂巖和深灰色泥晶白云巖；P2l11厚度為0～120 m，巖性以灰色含白云質(zhì)泥巖和深灰色白云巖為主；P2l22厚度為0～120 m，巖性主要為粉砂巖、粉砂質(zhì)白云巖和泥晶白云巖，為研究區(qū)相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集層發(fā)育層段，在研究區(qū)大多數(shù)井較發(fā)育；P2l12厚度為0～40 m，巖性以灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖為主。

2　沉積特征

2.1巖石礦物組成

吉木薩爾凹陷蘆草溝組致密油儲(chǔ)集層的礦物成分多樣，存在石英、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、方解石、白云石、黃鐵礦、沸石、黏土等多種礦物類(lèi)型（圖2a）。其中，石英、長(zhǎng)石及白云石平均相對(duì)含量相當(dāng)，黏土礦物含量較低，反映一種碎屑沉積巖與化學(xué)沉積巖過(guò)渡或火山碎屑巖與正常沉積巖過(guò)渡的復(fù)雜混積巖類(lèi)型?？v向上，不同礦物成分相對(duì)含量存在明顯差異。上、下甜點(diǎn)體都具有石英和長(zhǎng)石含量高、碳酸鹽巖含量高、黏土礦物含量低的特點(diǎn)，其中斜長(zhǎng)石的含量要遠(yuǎn)高于鉀長(zhǎng)石。甜點(diǎn)間的白云石含量相對(duì)較低，而黏土礦物的含量最高（圖2b）。

總的來(lái)說(shuō)，蘆草溝組巖石類(lèi)型主要為粉細(xì)砂巖類(lèi)、泥巖類(lèi)、碳酸鹽巖類(lèi)及少量其他巖類(lèi)（圖3）。粉細(xì)砂巖類(lèi)包括白云質(zhì)粉細(xì)砂巖、巖屑長(zhǎng)石粉細(xì)砂巖和白云屑粉細(xì)砂巖；碳酸鹽巖類(lèi)主要為砂屑白云巖、粉細(xì)砂質(zhì)白云巖、泥微晶白云巖；另外發(fā)育少量碳質(zhì)泥巖、生屑灰?guī)r、粒屑灰?guī)r、硅質(zhì)巖、鈉長(zhǎng)石巖、方沸石巖、黃鐵礦和礦物富集的薄層及條帶。由于沉積環(huán)境的改變，不同巖性段內(nèi)巖石類(lèi)型及其組合存在較大的差異。其中，上甜點(diǎn)體巖性以白云巖夾粉砂巖為特征，甜點(diǎn)體間泥巖含量相對(duì)較高，主要是中—厚層白云質(zhì)/灰質(zhì)/粉砂質(zhì)泥巖與泥晶白云巖互層，粉砂巖含量少，以薄層出現(xiàn)；下甜點(diǎn)體巖性以粉砂巖與白云巖互層為特征，沉凝灰?guī)r、陸源碎屑與火山碎屑型混積巖主要出現(xiàn)在下甜點(diǎn)體。

圖2　吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組礦物組成及其分布

圖3　吉木薩爾凹陷蘆草溝組主要巖石類(lèi)型

2.2多種成因的巖石組構(gòu)

吉木薩爾凹陷蘆草溝組的巖石組分類(lèi)型主要有陸源碎屑、內(nèi)源物質(zhì)和火山碎屑3大類(lèi)。陸源碎屑主要由少量粗粒的礫、砂和大量細(xì)粒的粉砂所構(gòu)成。

含礫砂巖主要分布于蘆草溝組底部的非甜點(diǎn)體，甜點(diǎn)體發(fā)育時(shí)期，僅在湖盆北部的吉15井發(fā)育含礫砂巖。含礫砂巖的發(fā)育在成因上可能和三角洲有關(guān)，其分選和磨圓相對(duì)較差，且礫石多具有定向性，表明湖盆周緣存在一定的物源供給，但分布范圍較為局限；巖石中見(jiàn)少量灰色泥礫，泥礫分布于正粒序的底部（圖4a），是較強(qiáng)水動(dòng)力作用的結(jié)果。

湖盆內(nèi)發(fā)育大量的粉砂巖，其分選和磨圓較好，且在巖心中常常能見(jiàn)到浪成交錯(cuò)層理，表明其形成經(jīng)歷了波浪的改造，粉砂巖在物源注入?yún)^(qū)的前部，往往呈席狀分布，連續(xù)性較好，但單層厚度薄。粉砂巖的形成是早期三角洲前緣或?yàn)蔚募?xì)碎屑物質(zhì)接受再改造所致。

吉木薩爾凹陷內(nèi)部大量碳酸鹽巖的出現(xiàn)表明該時(shí)期湖盆整體為欠補(bǔ)償型沉積環(huán)境，陸源碎屑注入較少，且水體鹽度較高。主要發(fā)育由鮞粒、內(nèi)碎屑和生物碎屑組成的顆粒碳酸鹽巖和泥晶白云巖，顆粒碳酸鹽巖和泥晶白云巖形成環(huán)境的水動(dòng)力強(qiáng)度差異較大。富泥的碳酸鹽巖多形成于較低能的環(huán)境，粒度較細(xì)，顏色相對(duì)較深；而由鮞粒、內(nèi)碎屑、生物碎屑等顆粒組成的顆粒碳酸鹽巖往往形成于淺水高能的沉積環(huán)境中。兩者的混合產(chǎn)物則形成于低能環(huán)境和高能環(huán)境之間。

火山物質(zhì)廣泛分布于湖盆，在凹陷的邊部可以見(jiàn)到一些正常的火山噴出巖，而在湖盆內(nèi)部則見(jiàn)到大量的棱角狀火山玻屑、陸源粉砂巖和泥晶白云巖混合發(fā)育，且很少見(jiàn)到火山灰成層分布的現(xiàn)象，表明這些火山物質(zhì)可能是由風(fēng)攜帶進(jìn)入到湖盆中沉積下來(lái)。

3　沉積相發(fā)育特征

3.1沉積環(huán)境的總體特點(diǎn)

蘆草溝組沉積期，湖盆發(fā)育總體具有南西厚、北東薄的特點(diǎn)，沉積中心位于靠近西地?cái)嗔训谋辈?，地層厚度可以達(dá)到5 000 m左右，北部地區(qū)一般可以達(dá)到3 000 m以上，東部則一般小于2 600 m.

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為吉木薩爾凹陷沉積環(huán)境為典型的近海湖盆，湖相自生碳酸鹽礦物的δ13C往往可以反映沉積期湖水的信息，對(duì)樣品中泥晶白云石進(jìn)行碳同位素測(cè)定，其δ13C為5.90‰～12.78‰，而同時(shí)期海水的δ13C為0～5.70‰［9］，這說(shuō)明蘆草溝組沉積期湖水與海水溝通很弱，幾乎沒(méi)有受到海水的影響。

自然界中的湖盆常常可以分為閉流湖盆和敞流湖盆。閉流湖盆的δ13C和δ18O往往具有較高的相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)大于0.70），這類(lèi)湖盆的湖平面表現(xiàn)為振蕩的特點(diǎn)，大部分時(shí)間適合蒸發(fā)礦物的沉淀，有時(shí)湖床暴露，沉積物發(fā)生干裂［10］。對(duì)吉木薩爾凹陷內(nèi)上甜點(diǎn)體、下甜點(diǎn)體和甜點(diǎn)體間的湖相自生白云巖的δ13C與δ18O進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明，上甜點(diǎn)體自生白云巖的δ13C和δ18O的相關(guān)系數(shù)為0.71，為典型的閉流湖盆；而下甜點(diǎn)體和甜點(diǎn)體間自生白云巖的δ13C與δ18O的相關(guān)系數(shù)分別為0.46和0.32，表明該時(shí)期湖盆為敞流湖盆?？傮w而言，從蘆草溝組沉積早期到晚期具有由敞流湖盆逐漸變?yōu)殚]流湖盆，水體逐漸變得咸化的特點(diǎn)。

3.2沉積相類(lèi)型及其發(fā)育特征

吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組沉積相為湖相沉積的認(rèn)識(shí)基本得到認(rèn)可［4-5］。但湖盆中致密油儲(chǔ)集層具有粉砂巖層薄、石英和長(zhǎng)石含量高、碳酸鹽礦物含量高、黏土礦物含量低的特點(diǎn)，對(duì)于這種特殊類(lèi)型的巖石的成因解釋?zhuān)嬖谳^大的分歧。文獻(xiàn)［11］認(rèn)為，蘆草溝組屬于陸內(nèi)裂谷背景下欠補(bǔ)償?shù)南袒练e環(huán)境，巖漿—熱液流體間歇性參與沉積過(guò)程，提出這套白云巖為地幔熱液噴流型原生白云巖。文獻(xiàn)［12］提出“沉火山塵凝灰?guī)r”來(lái)解釋細(xì)粒巖中黏土礦物含量較低（小于20%）的特點(diǎn)。

吉木薩爾凹陷蘆草溝組細(xì)粒巖巖心中發(fā)育大量的淺水成因沉積構(gòu)造，局部可以見(jiàn)到同生角礫和泥裂的現(xiàn)象，表明細(xì)粒巖應(yīng)形成于較淺水的環(huán)境，并非深湖環(huán)境，且在湖盆內(nèi)部見(jiàn)不到明顯的火山通道，表明巖心和薄片中存在的火山物質(zhì)可能是火山物質(zhì)噴發(fā)后被風(fēng)攜帶到湖盆內(nèi)沉積下來(lái)。這些火山物質(zhì)進(jìn)入湖盆內(nèi)發(fā)生水解，造成了湖盆內(nèi)水體的咸化。受氣候的影響，湖盆干旱期有利于白云石的形成。而湖盆周緣物源供給較弱，造成了細(xì)粒巖中黏土礦物含量較低的特點(diǎn)。白云質(zhì)粉砂巖則主要分布于湖盆的邊部，表明這些陸源碎屑可能是由于早期的三角洲或?yàn)I岸遭受侵蝕，被湖浪帶入到湖盆中部，與白云石共生。由于湖盆內(nèi)的化學(xué)沉積作用、機(jī)械沉積作用和火山作用，導(dǎo)致了白云質(zhì)巖類(lèi)的廣泛發(fā)育。

圖4　吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積特征圖版

由此可知，吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積時(shí)期主要沉積環(huán)境包括淺水環(huán)境的三角洲、砂質(zhì)淺灘、碳酸鹽巖淺灘、云坪，以及形成于深水環(huán)境的泥坪、深湖（泥巖和濁積巖）。除了以上正常湖相沉積外，在部分井地層中往往能見(jiàn)到與火山作用有關(guān)的沉積相類(lèi)型，除了能見(jiàn)到少量正常的火山碎屑巖，多數(shù)情況下火山玻屑、泥級(jí)的火山物質(zhì)和正常的湖相沉積物混合在一起，難于區(qū)分。

（1）三角洲相三角洲沉積主要分布在湖盆的邊部，規(guī)模較小，向湖內(nèi)提供的砂質(zhì)沉積物有限，垂向上主要分布于蘆草溝組的底部。巖性以細(xì)砂巖和粉砂巖為主，可見(jiàn)少量含礫砂巖（圖4a），砂質(zhì)較純，分選較好。以三角洲前緣亞相為主，發(fā)育水下分流河道、河口砂壩、水下分流河道間等微相。水下分流河道沉積中常發(fā)育板狀交錯(cuò)層理、槽狀交錯(cuò)層理、波狀交錯(cuò)層理、平行層理以及沖刷-充填構(gòu)造（圖4b），在沖刷面以上河床底部滯留沉積也較常見(jiàn)，反映了較強(qiáng)的水動(dòng)力特征。水下分流河道間以黏土沉積為主，含少量粉砂和細(xì)砂，具水平層理和透鏡狀層理，并可見(jiàn)浪成波痕及生物介殼和植物殘?bào)w等。水下分流河道沉積微相在測(cè)井曲線上表現(xiàn)為向上變細(xì)的正旋回，河口砂壩微相則表現(xiàn)為向上變粗的反旋回，發(fā)育楔狀交錯(cuò)層理、浪成交錯(cuò)層理、平行層理和小型波狀層理。

（2）砂質(zhì)淺灘亞相砂質(zhì)淺灘主要分布于三角洲前緣的前部和側(cè)翼，受波浪改造作用影響強(qiáng)烈。單層厚度較薄，一般小于1 m.巖心中可見(jiàn)各種浪成交錯(cuò)層理和低角度板狀交錯(cuò)層理（圖4c），是甜點(diǎn)體細(xì)粒巖中最有利的儲(chǔ)集層。砂質(zhì)淺灘可進(jìn)一步劃分為灘脊和灘席，灘脊形成時(shí)的水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)，顆粒分選磨圓較好，結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度相對(duì)較高，巖性以粉砂巖、含砂屑粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖為主（圖4d）。灘席形成時(shí)的水動(dòng)力條件相對(duì)較弱，以白云質(zhì)粉砂巖為主，白云質(zhì)含量較高，巖心中常見(jiàn)塊狀結(jié)構(gòu)，顯微鏡下可見(jiàn)大量的砂質(zhì)顆粒呈漂浮狀分布于泥晶白云巖之上。

（3）碳酸鹽巖淺灘亞相碳酸鹽巖淺灘主要發(fā)育于湖泊周邊地勢(shì)平緩、陸源碎屑物輸入少、湖泊水體清澈的區(qū)域。由于具有更高的鹽度和弱的物源供給，碳酸鹽巖淺灘主要分布于上甜點(diǎn)體，單層厚度較薄，一般小于0.2 m.巖心中常見(jiàn)沖洗層理和波狀層理。碳酸鹽巖淺灘包括砂屑淺灘和生物淺灘2種：前者形成于相對(duì)高能的環(huán)境中，分選和磨圓較差，表明其可能為早期近源的未固結(jié)碳酸鹽沉積物遭受波浪的侵蝕作用所形成，往往發(fā)育大量粒間孔隙（圖4e，圖4f）；生物淺灘往往與泥晶碳酸鹽巖共生（圖4g，圖4h），生物顆粒較為完整。

（4）云坪亞相云坪是構(gòu)成甜點(diǎn)體的主要沉積亞相。主要分布于濱岸帶，往往受潛水面的影響。由于毛細(xì)管蒸發(fā)作用，潛水的鹽度相對(duì)湖水較大，化學(xué)沉淀作用強(qiáng)，易于形成白云石、方解石等碳酸鹽類(lèi)礦物。研究區(qū)云坪的沉積物多表現(xiàn)為淺灰色，常含有少量泥質(zhì)和粉砂質(zhì)組分，白云石多為自形和他形結(jié)構(gòu)，粒徑小于5 μm，且有序度較低，表明其可能形成于成巖作用早期［13］。巖心中可見(jiàn)浪成交錯(cuò)層理和塊狀層理，部分巖心中發(fā)育泥裂、干裂紋、干裂層面和同生角礫等形成于準(zhǔn)同生階段的暴露構(gòu)造（圖4i），白云質(zhì)成分主要為泥晶、微晶結(jié)構(gòu)（圖4j），反映其形成于強(qiáng)烈蒸發(fā)條件下高鹽度的濱湖環(huán)境中。

（5）泥坪亞相泥坪主要分布于陸源碎屑注入相對(duì)較弱的地區(qū)和濱岸區(qū)相對(duì)較低洼的地區(qū)，主要由粉砂質(zhì)泥巖和泥巖組成，顏色以灰綠色和淺灰色為主，偶爾可以見(jiàn)到薄的砂質(zhì)條帶，生物擾動(dòng)較為強(qiáng)烈。

（6）混合坪亞相混合坪位于云坪沉積和濱岸砂灘沉積的過(guò)渡帶，具有中等的水動(dòng)力條件。巖心上常表現(xiàn)為塊狀或深色泥晶白云巖和淺灰色砂質(zhì)條帶的互層狀結(jié)構(gòu)（圖4k），白云質(zhì)和砂質(zhì)組分的含量相接近（圖4l）。湖盆水體能量較弱時(shí)，主要形成泥晶白云巖，晚期湖平面下降，水體能量增高，湖盆邊部的粉砂質(zhì)組分被波浪作用或風(fēng)攜帶至此沉積下來(lái)，形成了白云巖和砂巖混合沉積。

（7）半深湖—深湖亞相半深湖—深湖亞相總體以細(xì)粒沉積為主，也發(fā)育深水重力流成因的泥質(zhì)砂巖。①泥巖主要發(fā)育于甜點(diǎn)體間，顏色為黑色和深灰色（圖4m），主要為塊狀構(gòu)造，巖性主要為泥巖、含白云質(zhì)泥巖、細(xì)粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉細(xì)砂巖及含粉砂質(zhì)白云巖。黑色泥巖薄片中常見(jiàn)到連續(xù)狀的藻紋層沉積（圖4n），總有機(jī)碳含量高，一般大于2%，最大可達(dá)12%.巖心中常見(jiàn)水平層理，泥巖中含有不同程度的動(dòng)物活動(dòng)遺跡、生物顆粒、魚(yú)化石等。部分泥巖中方解石含量較高，后期重結(jié)晶形成粗晶方解石組分，主要呈層狀和片狀分布于泥巖中。②深水重力流沉積由于距物源較遠(yuǎn)，搬運(yùn)、分選時(shí)間長(zhǎng)，因此粒度相對(duì)較細(xì)［14］。吉木薩爾凹陷蘆草溝組的深水重力流發(fā)育較為局限，主要分布在甜點(diǎn)體之間的深水沉積期，黑色的深湖亞相泥巖中常?？梢砸?jiàn)到截切、球枕-砂巖脈和白云質(zhì)團(tuán)塊等典型重力流沉積標(biāo)志（圖4o-圖4q）。

此外在靠近盆地邊緣的取心井中可見(jiàn)到安山巖（圖4r，圖4s），在湖盆內(nèi)部的取心井中可以見(jiàn)到沉凝灰?guī)r（圖4t）?；鹕剿樾嘉镔|(zhì)在蘆草溝組甜點(diǎn)體相對(duì)發(fā)育，湖盆的中部主要為火山灰與陸源碎屑巖和碳酸鹽巖相互混合沉積，或者3者混合沉積，火山物質(zhì)主要為各種玻屑和凝灰質(zhì)，棱角狀的火山物質(zhì)呈團(tuán)塊狀和分散狀分布于正常沉積物中，火山物質(zhì)往往易于水解，形成大量的次生孔隙（圖4u），這些火山物質(zhì)可能由風(fēng)攜帶進(jìn)入湖盆。

3.3沉積演化

吉木薩爾凹陷在蘆草溝組沉積時(shí)期受構(gòu)造、氣候、沉積物供給等因素影響，湖盆處于深水、淺水不斷變換的環(huán)境，因此，沉積物往往沿湖盆邊緣至盆地中心呈環(huán)帶狀分布，在湖盆邊緣往往形成以砂質(zhì)為主的白云質(zhì)砂巖儲(chǔ)集層，向湖盆中心則形成砂質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖。當(dāng)湖盆處于深水環(huán)境，儲(chǔ)集層主要發(fā)育于湖盆邊緣，深水區(qū)主要發(fā)育優(yōu)質(zhì)烴源巖。下甜點(diǎn)體沉積時(shí)期，云坪-混合坪-砂質(zhì)淺灘以及三角洲沉積構(gòu)成了甜點(diǎn)體的主體，三角洲沉積主要發(fā)育在湖盆南部，北部也有小規(guī)模分布，其中云坪分布規(guī)模最大（圖5）。受沉積期氣候周期性變化影響，湖平面變化頻繁，正是由于湖盆的周期性萎縮和擴(kuò)張，在吉木薩爾凹陷內(nèi)形成了廣泛發(fā)育的泥晶白云巖、粉砂巖和混積巖。

研究區(qū)蘆草溝組與下伏井井子溝組及上覆梧桐溝組均呈不整合接觸關(guān)系，湖盆北部地區(qū)遭受強(qiáng)烈的剝蝕，上部地層被剝蝕殆盡。蘆草溝組自上而下發(fā)育2個(gè)沉積旋回，甜點(diǎn)體主要形成于高位體系域時(shí)期。

圖5　吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組下甜點(diǎn)體沉積相

吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組沉積早期，水體較淺，物源供給較為充足，湖盆邊部及湖盆內(nèi)部廣泛發(fā)育的三角洲沉積（圖6），向湖盆中心逐步進(jìn)積，南部物源的供給強(qiáng)度和波及范圍明顯要強(qiáng)于北部物源。從早期至晚期，蘆草溝組發(fā)育兩期水進(jìn)—水退旋回。下部旋回的底部，湖盆水體較淺，陸源供給較強(qiáng)，南北兩個(gè)三角洲在湖盆內(nèi)發(fā)育的范圍較大，隨著湖平面的上升，南北兩側(cè)的三角洲逐漸萎縮，在湖盆中部發(fā)育大量的湖相泥巖；隨著氣候變干旱，湖盆水體變淺，湖平面逐漸下降，三角洲向湖盆內(nèi)進(jìn)積，該時(shí)期沉積物供應(yīng)速率較低，并且由于湖盆的萎縮以及水體鹽度的升高，下甜點(diǎn)體以泥晶白云巖夾薄層的白云質(zhì)粉砂巖為主，粒度整體較細(xì)，湖盆的邊部則發(fā)育粗碎屑沉積物，巖性主要為礫巖及含礫粗砂巖。接著，氣候由干旱變?yōu)槌睗?，湖平面上升，整個(gè)湖盆中部以發(fā)育大量的湖相泥巖為主，發(fā)育少量濁流成因的粉細(xì)砂巖，南部發(fā)育規(guī)模有限的云坪沉積；最后，隨著湖平面的再次下降，南部的物源向湖盆內(nèi)部推進(jìn)，而湖盆的中部廣泛發(fā)育泥晶白云巖。由于湖平面的周期性波動(dòng)，形成了厚層白云巖夾薄層粉砂巖的沉積特征。

圖6　吉木薩爾凹陷蘆草溝組南北向沉積相剖面

4　結(jié)論

（1）吉木薩爾凹陷蘆草溝組受陸源碎屑注入、火山活動(dòng)和內(nèi)源碳酸鹽巖的影響，總體具有以白云巖為主，巖石組分復(fù)雜和結(jié)構(gòu)組分多變的特點(diǎn)。自蘆草溝組沉積早期到晚期，湖盆內(nèi)水體鹽度變高，由敞流湖盆逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殚]流湖盆，湖盆的面積逐漸縮小。

（2）吉木薩爾凹陷蘆草溝組甜點(diǎn)體內(nèi)細(xì)粒巖具有粉砂巖層薄、石英和長(zhǎng)石含量高、碳酸鹽礦物含量高、黏土礦物含量低的特點(diǎn)。其中下甜點(diǎn)體內(nèi)長(zhǎng)石和石英含量較高，而上甜點(diǎn)體內(nèi)白云石含量較高，由于氣候的周期性變化，造成沉積物沿湖盆邊緣至盆地中心呈環(huán)帶狀分布，縱向上具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性。甜點(diǎn)體間則主要發(fā)育半深湖泥和深水重力流沉積。湖盆沉積期，風(fēng)攜帶大量火山物質(zhì)進(jìn)入湖盆，形成了湖盆中正常沉積物與火山物質(zhì)混合沉積的特點(diǎn)。

（3）吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積時(shí)期，淺水環(huán)境主要發(fā)育三角洲相，砂質(zhì)淺灘、碳酸鹽巖淺灘、云坪等亞相，深水環(huán)境則發(fā)育泥坪、深湖亞相。

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Sedimentary Characteristic and Facies Evolution of Permian Lucaogou Formation in Jimsar Sag，Junggar Basin

SHAO Yu1，YANG Yongqiang2，WAN Min1，QIU Longwei2，CAO Yingchang2，YANG Shengchao2
（1.Research Institute of Exploration and Development，XinjiangOilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang 834000，China；2.College of Geosciences，ChinaUniversity of Petroleum，Qingdao，Shandong 266580，China）

The systematic studies of the sedimentary characteristic and sedimentary facies of the Permian Lucaogou formation in Jimsar sag of Junggar basin are based on the available cores，thin sections and logging data.The results show that this formation was affected by the charging of terrigenous detrital，volcanic activity and endogenous carbonate rocks，and dominated by dolomitic rock with complex rock com?ponents and varied structures.The lacustrine basin gradually changed from early open lake basin to late closed lake basin.The dessert spots are mainly distributed in such sedimentary environments as delta，underwater bank，mixed flat and dolomitic flat，etc，and character?ized by thin silty layer，high contents of quartz，feldspar，carbonate mineral，and low content of clay minerals.The lower sweet spot interval has high contents of quartz and feldspar，while the upper one has high content of dolomite，between which the deposits of semi-lacustrine lake mud and gravity flow occur.Because of the periodical change of climate，the deposits appear in ring strips along lake rim to the lake center with strong heterogeneity in the vertical.In the Lucaogou formation sedimentary period，a lot of volcanic materials were carried by wind into the lacustrine basin，resultingin amix of normal sediment，volcanic and terrigenous detrital materials in the basin.

Junggar basin；Jimsar sag；Lucaogou formation；sedimentary characteristic；sedimentary facies

TE112.221

A

1001-3873（2015）06-0635-07

10.7657/XJPG20150602

2015-11-3

2015-11-8

國(guó)家973項(xiàng)目（2014CB239002）；國(guó)家油氣重大專(zhuān)項(xiàng)（2011ZX05009-002）

邵雨（1962-），男，河南商丘人，高級(jí)工程師，博士，地球物理勘探，（Tel）0990-6882729（E-mail）shaoyu@petrochina.com.cn.