馬玉杰，張榮虎，唐雁剛，陳　戈，莫　濤，王俊鵬，謝　彬（.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒84000，.中國石油杭州地質(zhì)研究院，杭州3003）

·油氣勘探·

塔里木盆地庫車坳陷白堊系巴什基奇克組巖相古地理

馬玉杰1，張榮虎2，唐雁剛1，陳戈2，莫濤1，王俊鵬2，謝彬1
（1.中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院，新疆庫爾勒841000，2.中國石油杭州地質(zhì)研究院，杭州310023）

為明確塔里木盆地庫車坳陷沉積巖相、微相特征及其與古地理背景關系，依據(jù)露頭微相觀測、巖心微相描述、成像測井巖相刻畫、構造演化恢復、沉積因素綜合分析研究認為，白堊系巴什基奇克組巖相古地理總體受南天山、溫宿凸起、庫魯克塔格山物源三重控制，其中克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段的巴什基奇克組主要源于南天山物源，塔北隆起西部的巴什基奇克組主要源于溫宿凸起物源，塔北隆起中東部的巴什基奇克組主要源于庫魯克塔格山物源，秋里塔格沖斷帶為3物源交匯區(qū)，烏什凹陷受南天山物源和溫宿凸起物源雙重控制；克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣中—細砂巖和扇三角洲前緣水下分流河道粉—細砂巖2類典型微相砂巖，砂體總體疊置連片展布，殘余厚度150～260 m；塔北隆起以扇三角洲前緣水下分流河道中—細砂巖和辮狀河三角洲前緣水下分流河道細—粉砂巖沉積為主，夾河口壩粉—細砂巖，砂體總體呈厚層連片展布，殘余厚度100～300 m.白堊系巴什基奇克組“滿坳富砂”為庫車坳陷油氣戰(zhàn)略突破提供重要理論依據(jù)。

塔里木盆地；庫車坳陷；白堊系；巴什基奇克組；巖相古地理；沉積微相

下白堊統(tǒng)巴什基奇克組是塔里木盆地庫車坳陷的重要勘探目的層系之一，自1997年以來，在克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段、東秋里塔格沖斷帶和庫車坳陷南部斜坡帶巴什基奇克組中，發(fā)現(xiàn)了克拉2氣田、大北1氣田、克深氣田、迪那氣田、牙哈—羊塔克凝析油氣田、英買46氣藏等。巴什基奇克組儲集層以大套厚層砂巖為主，與上覆古近系膏泥巖構成優(yōu)質(zhì)的儲蓋組合［1-3］。從沉積相和古地理角度研究巴什基奇克組儲集層發(fā)育的巖相變化和地理分布，對拓展庫車坳陷白堊系巴什基奇克組的油氣勘探前景具有十分重要的意義。

前人對塔里木盆地白堊系的沉積相研究認為，早白堊世塔里木盆地為強氧化的干旱內(nèi)陸環(huán)境［4-9］，相對高差較大，周緣發(fā)育一系列的沖積扇—辮狀河三角洲粗碎屑沉積［10-16］，內(nèi)部為相對細粒的湖相—辮狀河三角洲前緣沉積。庫車坳陷的沉積范圍較大，與整個塔東北地區(qū)連成一體，形成廣闊的內(nèi)陸沖積湖泊環(huán)境；在西南坳陷，沿昆侖山前形成了一套呈條帶狀分布的沖積扇—扇三角洲相克孜勒蘇群［17］。晚白堊世，塔里木盆地因整體抬升遭受剝蝕而缺失沉積，造成古近系底礫巖與下伏白堊系呈平行或角度不整合接觸。上白堊統(tǒng)為一套海侵背景下的湖相石膏和正常海相碳酸鹽巖［18-19］。前人研究基本都側重于塔里木盆地早白堊世沉積相特征、演化和古地理展布，針對庫車坳陷白堊系巴什基奇克組的巖相古地理特征及演化尚未見報道。

本文依據(jù)露頭微相觀測、成像測井巖相刻畫、古地貌恢復和沉積單因素分析，基于儲集層沉積學、成像測井學和構造地質(zhì)學等多學科交叉，系統(tǒng)研究巴什基奇克組的物源區(qū)劃、巖相類型和典型微相以及古地理展布，以期為拓展庫車坳陷油氣勘探和開發(fā)提供參考。

1　構造背景及地層格架

1.1構造背景

庫車坳陷經(jīng)歷三疊紀周緣前陸、侏羅紀斷陷、早白堊世大型陸內(nèi)拗陷、晚白堊世不均衡隆升剝蝕、古近紀弱伸展、新近紀擠壓拗陷及第四紀強烈變形改造6個階段的構造運動，形成了現(xiàn)今“四帶三凹”的構造格局，自北向南分別為北部單斜帶、克拉蘇—依奇克里克沖斷帶、秋里塔格沖斷帶、南部斜坡帶、拜城凹陷、陽霞凹陷、烏什凹陷［2，19］（圖1）。侏羅紀末，藏北地體與歐亞大陸發(fā)生碰撞拼貼，使塔里木板塊北緣向天山的俯沖再度復活，古天山造山帶再度隆升，并使得侏羅紀已基本消亡的庫車前陸盆地再次撓曲沉降，形成庫車再生前陸盆地。上侏羅統(tǒng)喀拉扎組和白堊系底部亞格列木組厚達數(shù)百米的礫巖沉積，即為古天山造山帶上升和塔里木板塊北緣俯沖復活的證據(jù)。白堊紀沉降中心向南遷至北部克拉蘇—依奇克里克沖斷帶，此處白堊系沉積厚度一般為1 000～1 500 m，由北向南沉積減薄，至塔北隆起輪臺斷隆，白堊系一般只有100～400 m.

圖1　塔里木盆地庫車坳陷構造區(qū)劃及油氣田分布

1.2地層格架

庫車坳陷白堊系主要發(fā)育下白堊統(tǒng)，上白堊統(tǒng)基本被剝蝕殆盡。下白堊統(tǒng)總體上呈平行不整合、局部角度不整合于侏羅系之上，最大厚度超過3 450 m（克參1井，舒善河組可能存在地層重復），下白堊統(tǒng)自下而上可分為亞格列木組、舒善河組、巴西蓋組和巴什基奇克組。巴什基奇克組厚33～401 m，以砂巖、礫巖為主，夾泥巖，產(chǎn)介形類、輪藻及孢粉化石，可以劃分為3個巖性段。其中第一巖性段以棕褐色中—細砂巖為主，泥巖夾層薄且少；第二巖性段以褐色中—細砂巖夾泥巖為主，表現(xiàn)為自然伽馬曲線上有大于120 API的相對較純的泥巖層出現(xiàn)；第三巖性段以砂礫巖為主，夾厚層泥巖。區(qū)域上，巴什基奇克組總體自中部向西、向東遭受剝蝕，厚度變薄，向溫宿凸起呈超覆沉積，向南部斜坡帶沉積及殘余厚度最大，地層保留相對完整，厚度一般為200～300 m.

2　物源區(qū)劃

重礦物、輕礦物、古水流、露頭觀測、實驗分析等資料綜合分析表明，巴什基奇克組沉積期，庫車坳陷南天山物源區(qū)處于再造山循環(huán)帶，重礦物以石榴石、云母、綠泥石為主，可細分5個亞區(qū)（阿瓦特河、卡普沙良河、克拉蘇河、庫車河、依南地區(qū)），克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段巴什基奇克組的沉積物主要受控于卡普沙良河、克拉蘇河和庫車河物源區(qū)；塔北隆起中東部主要受庫魯克塔格山物源區(qū)控制，發(fā)育2個亞區(qū)（輪南—東河地區(qū)和塔中—躍南地區(qū)），重礦物以鋯石、綠簾石、白鈦石、鈦鐵礦為主；塔北隆起西部沉積物主要受溫宿凸起物源區(qū)控制，發(fā)育2個亞區(qū)（溫宿凸起北緣和溫宿凸起東南緣），重礦物以磁鐵礦和石榴石為主（圖2）。

圖2　庫車坳陷巴什基奇克組重礦物組合及物源分區(qū)

3　庫車坳陷沉積微相特征

3.1典型巖心相特征

對63口井近2 000 m巖心觀察表明，庫車坳陷白堊系所見到的沉積構造主要有沖刷構造、交錯層理、平行層理、粒序?qū)永淼龋甘局饕獮檫h源型辮狀河三角洲前緣沉積，砂地比60%～90%，砂巖分選好；其次為扇三角洲前緣沉積，砂地比50%～70%，砂巖分選較差（圖3）。

（1）沖刷面沖刷面是最發(fā)育的沉積構造，是強水流侵蝕下伏沉積物表面形成凹凸不平的面。沖刷面上沉積物常常比下伏沉積物粗，以含礫中砂巖、細砂巖為主，并且多含泥礫及撕裂的泥質(zhì)碎片。沖刷面一般發(fā)育在河道砂體的底部，當有多個廢棄河道相互疊置時，可以見到多個含泥礫層。

（2）交錯層理巖心上可識別的交錯層理，包括板狀交錯層理、低角度槽狀交錯層理等。板狀交錯層理在水下分流河道微相中部、下部較為發(fā)育，內(nèi)部細層傾角一般20°～25°，層系厚度15～30 cm.低角度板狀交錯層理常常疊置于塊狀層理或含礫中—細砂巖段之上，或者是河道砂體頂部細粒砂巖之上，內(nèi)部細層傾角一般在2°～10°，層系厚度3～12 cm，呈不清晰板狀，或者層系頂、底界面呈水平狀，內(nèi)部細層單向傾斜。

（3）平行層理粗粒平行層理是下白堊統(tǒng)巴什基奇克組較為常見的層理類型，常常與高角度板狀交錯層理、塊狀層理共生，主要發(fā)育于河道砂體中下部的中砂巖、細砂巖中，反映了高流態(tài)的水動力條件。另外，巖心上局部可見細粒平行層理，層系普遍較薄，主要發(fā)育于河道砂體上部的粉砂巖、細砂巖中，代表相對低流態(tài)的水動力環(huán)境。

（4）粒序?qū)永砹Ｐ驅(qū)永戆ㄕＰ?、逆粒序?qū)永恚Ｐ驅(qū)永硎潜容^發(fā)育的層理類型，底部常見沖刷面，砂巖中含較多泥礫，礫石向上逐漸變小，含量逐漸降低，反映了水動力由強變?nèi)醯某练e過程，局部可見正粒序?qū)永韺酉到M成的復合遞變層理的韻律特征。逆粒序?qū)永磔^為少見，一般可見于河道砂體頂部和水下溢岸沉積中，如克深206井6 713 m處。

3.2 FMI測井相特征

地層微電阻率掃描成像（FMI）是研究碎屑巖沉積巖相微相的重要可視化手段之一［20-25］。庫車坳陷巴什基奇克組砂巖及泥巖中常見交錯層理（槽狀、板狀）、沖刷面、平行層理、粒序?qū)永?種典型沉積構造（圖4）；發(fā)育槽狀交錯層理細砂巖、板狀交錯層理細砂巖、含沖刷面細砂巖、板狀交錯層理含泥礫細砂巖、平行層理細砂巖、波狀層理粉砂巖6種典型砂巖巖相［6］。

槽狀交錯層理一般為高能水流環(huán)境中形成，其層系界面與紋層均呈弧形的削截關系。FMI圖像上多表現(xiàn)為一系列不同角度和幅值的正弦形態(tài)條帶，條帶之間互相截切，呈現(xiàn)明暗相間的條紋。

板狀交錯層理在克拉蘇—依奇克里克沖斷帶的大北—克深地區(qū)井下巖心中十分常見，多發(fā)育于三角洲前緣水下分流河道微相中，為層系界面平行、紋層組向底部收斂的水流層理。FMI圖像上，層系界面多表現(xiàn)為兩組近似平行的正弦曲線，中間夾持不同角度和幅值的正弦形態(tài)條帶，條帶之間近似平行，整體呈現(xiàn)一定明暗相間的顏色變化。

沖刷面構造一般為凹凸不平的界面，沖刷面之上為一套含泥砂礫層段，大北—克深地區(qū)多以深褐色泥礫層形式出現(xiàn)，礫徑0.5～8.0 cm不等，順層分布。FMI圖像上特征明顯，表現(xiàn)為凹凸不平起伏的界面上亮色背景下，黑色斑塊、團塊狀雜亂分布。

圖3　庫車坳陷巴什基奇克組典型巖心特征素描

圖4　白堊系巴什基奇克組砂巖典型沉積構造FMI特征

3.3典型微相砂體特征

對庫車坳陷鉆井及露頭典型沉積微相的精細刻畫表明，巴什基奇克組主要發(fā)育辮狀河三角洲前緣及扇三角洲前緣沉積，其中以辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相砂體、扇三角洲前緣水下分流河道微相砂體最為典型（圖5）。

（1）辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體辮狀河三角洲前緣水下分流河道砂體自然伽馬曲線為寬指狀、鐘形、低幅度齒化箱形；巖相組合一般為含泥礫細砂巖、板狀交錯層理細砂巖、槽狀交錯層理細砂巖、含礫中砂巖為主；FMI靜態(tài)圖像上主要以棕、黃及亮色交互出現(xiàn)的條帶特征，F(xiàn)MI動態(tài)圖像可見板狀交錯層理、斜層理、沖刷面、平行層理等沉積構造發(fā)育特征；巖心上為大套細砂巖、中砂巖及薄泥礫層。

（2）扇三角洲前緣水下分流河道砂體扇三角洲前緣水下分流河道砂體自然伽馬曲線為寬指狀、鐘形、低幅度齒化箱形；巖相組合上，往往出現(xiàn)相對較多的泥巖薄夾層，泥礫層密集出現(xiàn)。FMI靜態(tài)圖像多為亮、暗相間的條帶狀，顏色漸變特征不明顯；FMI動態(tài)圖像上可見板狀交錯層理、沖刷面、平行層理等沉積構造發(fā)育特征。在巖心上碎屑顆粒分選相對較差，泥礫直徑較大（達10 cm），具有伴生變形構造、火焰構造等特征，反映了近物源的沉積特征。

圖5　克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段巴什基奇克組典型微相砂體成像測井模版

4　庫車坳陷巖相古地理

4.1巖相微相疊置關系及橫向展布

巴什基奇克組第一巖性段和第二巖性段均為辮狀河三角洲前緣亞相沉積，以水下分流河道低角度交錯層理中、細砂巖為主，垂向砂體疊置，厚度大，橫向分布穩(wěn)定，河口壩、分流間灣泥巖單層薄且不連續(xù)。巴什基奇克組第三段均為扇三角洲前緣亞相沉積，以水下分流河道、河口壩交錯層理含泥礫中、細砂巖、粉砂巖為主，垂向疊置，厚度穩(wěn)定，分流間灣泥巖單層薄，但較連續(xù)。在區(qū)域上，巴什基奇克組南北方向上由扇（辮狀河）三角洲平原過渡到三角洲前緣亞相，缺乏濱淺湖亞相沉積，相帶分異相對明顯；在東西方向上，塔北隆起中東部以遠源型辮狀河三角洲前緣細砂巖、粉砂巖沉積為主，厚度250～300 m，塔北隆起西部以近源型扇三角洲前緣含泥礫中、細砂巖沉積為主，厚度100～200 m，相帶展布相對穩(wěn)定，砂體連續(xù)性好，泥巖夾層薄且不連續(xù)（圖6，圖7）。

4.2沉積微相巖相古地理展布特征

區(qū)域構造演化研究表明，庫車坳陷南部斜坡帶白堊系巴什基奇克組沉積前古地貌總體呈南東高、北西低的展布態(tài)勢，牙哈—東河—哈拉哈塘—英買力地區(qū)為相對低隆區(qū)，秋里塔格沖斷帶處于塔東庫魯克塔格山和溫宿凸起的沉積交匯區(qū)，地勢相對低洼［26］。

沉積相對比表明，克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段巴什基奇克組沉積早期（巴什基奇克組第三巖性段沉積期）構造活動強烈，基底沉降較快，沉積區(qū)與物源區(qū)有較大高差，地形坡度大，古流向由北向南、由東向西，屬于地形較陡的沖積扇—扇三角洲沉積體系。巴什基奇克組第一巖性段、第二巖性段沉積期，構造活動相對較弱，基底相對穩(wěn)定，古地形較為平坦，沉積物成熟度也相對較高，古流向由北向南，因地形坡角小，在陸上形成廣泛分布的辮狀河沖積平原，近山口可能發(fā)育沖積扇沉積。從物源區(qū)到湖盆，辮狀河三角洲前緣可延伸到較遠的距離，橫向上厚度較穩(wěn)定，構成沖積扇—辮狀河三角洲沉積體系。

綜合研究認為，巴什基奇克組第三巖性段沉積期，在吐北2井、克參1井及克拉3井等井見到了礫巖層沉積，野外剖面多見大套的礫巖、細礫巖沉積，粒度分選較差，見較厚層泥巖及砂巖、含礫砂巖互層，整體反映了近物源、重力流為主的沉積特征，同時古水流方向反映不同方向交叉變化的特征，見多套反粒序沉積，符合扇三角洲沉積特征。南天山物源7個物源主出口，在山前寬淺湖中形成了多個水下砂體扇，扇體之間疊置交叉，未見明顯砂體界限，僅在克深5井見以粉砂、細砂為主，推測為扇間。整體上，南天山?jīng)_斷帶（克拉蘇—依奇克里克沖斷帶）主要位于扇三角洲前緣近端位置，在扇三角洲前緣遠端受溫宿凸起物源、庫魯克塔格山物源的疊置影響，沉積粒度變細；塔北隆起西部（卻勒—羊塔—玉東地區(qū)）受溫宿凸起影響，發(fā)育近源扇三角洲沉積；塔北隆起中東部（東河—英買力—哈拉哈塘—輪南地區(qū)）受庫魯克塔格山物源影響，發(fā)育遠源辮狀河三角洲亞相；秋里塔格沖斷帶同時受3大物源匯聚影響，沉積混源型辮狀河三角洲前緣和扇三角洲前緣粉、細砂巖（圖8）。

巴什基奇克組第二巖性段和第一巖性段沉積期，庫車沖斷帶以中、細砂巖夾薄層泥巖、粉砂質(zhì)泥巖沉積為主，砂巖層厚度大，砂地比高，分選好，反映了遠離物源、牽引流為主的沉積特征。粉砂巖厚度中心位于三角洲前緣疊置區(qū)，向南向北逐步減薄，至吐北1井—克深5井—克拉201一線減薄至約20 m；細砂巖厚度中心位于沉積朵葉體中心部位，厚約50～70 m；中砂巖在卡普沙良河、索罕村露頭區(qū)、博孜—大北區(qū)厚度相對較薄，至克深、克拉地區(qū)多沿沉積朵葉體內(nèi)部河道分布，隨扇體向沉積區(qū)延伸而減薄。區(qū)域上，塔北西部受溫宿凸起影響，發(fā)育近源扇三角洲亞相；塔北隆起中東部受庫魯克塔格山物源影響，沉積遠源辮狀河三角洲細砂巖、粉砂巖；秋里塔格沖斷帶沉積混源型辮狀三角洲前緣粉、細砂巖（圖9）。

圖6　庫車坳陷克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段巴什基奇克組東西向沉積相連井對比（剖面位置見圖1藍色線）

圖7　庫車坳陷南部斜坡帶巴什基奇克組東西向沉積相連井對比（剖面位置見圖1黑色線）

圖8　庫車坳陷巴什基奇克組第三巖性段巖相古地理

圖9　庫車坳陷巴什基奇克組第一巖性段和第二巖性段巖相古地理

5　結論

（1）庫車坳陷巴什基奇克組總體受南天山、溫宿凸起、庫魯克塔格山物源三重控制，其中克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段主要源于南天山物源，發(fā)育5個亞區(qū)；塔北隆起西部主要源于溫宿凸起物源，發(fā)育2個亞區(qū)；塔北隆起中東部主要源于庫魯克塔格山物源，發(fā)育2個亞區(qū)；秋里塔格沖斷帶為3物源交匯區(qū)，烏什凹陷受南天山物源和溫宿凸起物源雙重控制。

（2）克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段巴什基奇克組主要受控于卡普沙良河、克拉蘇河和庫車河3個物源亞區(qū)，發(fā)育辮狀三角洲前緣水下分流河道、扇三角洲前緣水下分流河道2種典型微相，以及沉積槽狀交錯層理中—細砂巖、板狀交錯層理細砂巖、含沖刷面細砂巖、板狀交錯層理含泥礫細砂巖4類砂巖相。克拉蘇—依奇克里克沖斷帶西段砂體總體呈疊置連片展布，殘余厚度150～260 m.

（3）大北—博孜地區(qū)巴什基奇克組發(fā)育辮狀河三角洲前緣和扇三角洲前緣水下分流河道粉—細砂巖；克深地區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲前緣和扇三角洲前緣水下分流河道中—細砂巖。

（4）塔北隆起巴什基奇克組砂體以扇三角洲前緣水下分流河道中—細砂巖和辮狀河三角洲前緣水下分流河道粉—細砂巖沉積為主，夾河口壩細—粉砂巖總體呈厚層連片展布，殘余厚度100～300 m.

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（編輯曹元婷）

Lithofacies Paleogeography of Cretaceous Bashijiqike Formation in Kuqa Depression，Tarim Basin

MA Yujie1，ZHANG Ronghu2，TANG Yangang1，CHEN Ge2，MO Tao1，WANG Junpeng2，XIE Bin1
（1.Research Institute of Exploration and Development，Tarim Oilfield Company，PetroChina，Korla，Xinjiang 841000，China；2.Hangzhou Institute of Geology，PetroChina，Hangzhou，Zhejiang 310023，China）

To identify the characteristics of sedimentary facies and m icrofacies and their relationships with the paleogeographic setting，based on microfacies observation of outcrops，microfacies description of cores，characterization of imaging-logging facies，restoration of structural evolution and superimposed analysis of sedimentary elements，it is considered that Cretaceous Bashijiqike formation is generally controlled by 3 factors such as southern Tianshan mountain，Wensu swell and Kuruktag mountain in provenance.Bashijiqike formation provenance in the Kelasu thrust belt is mainly originated from southern Tianshan mountain，and that in the western part of Tabei up lift is from Wensu swell，and that in the mid-eastern part of Tabei uplift from Kuruktag mountain.Qiulitag structural belt is the intersection area of these 3 provenances and Wushi sag is controlled by both southern Taishan mountain and Wensu uplift；2 typical sandstones such as braided delta-front mid-fine sandstone and fan-delta front underwater distributary-channel silt-fine sandstone are mainly developed in the Kelasu thrust belt.Sandbodies are superimposed and distributed continuously with the residual thickness of 150～260 m；Tabei up lift is dominated by mid-fine sandstones of fan-delta front underwater distributary-channel facies and fine-silt sandstones of braided delta-front underwater distributary-channel facies mixed with some silt-fine sanstones of river mouth bar facies.The thick sandbodies are generally distributed continuously in Tabei uplift with the residual thickness of 100～300 m.The understanding as“the sandstones are distributed in the whole depression”in Cretaceous Bashijiqike formation provides a significant theoretical basis for the breakthrough of the oil and gas strategy in Kuqa foreland area.

Tarim basin；Kuqa depression；Cretaceous；Bashijiqike formation；lithofacies paleogeography；sedimentary m icrofacies

TE111.3

A

1001-3873（2016）03-0249-08

10.7657/XJPG20160301

2015-11-27

2016-03-22

國家973項目（2011CB201104）；國家科技重大專項（2011ZX5003-004，2016ZX05003-002，2016ZX05001002-003）

馬玉杰（1968-），女，黑龍江嫩江人，高級工程師，石油地質(zhì)，（Tel）0996-2172135（E-mail）mayj-tlm@petrochina.com.cn