夏 輝，林暢松，劉永福，趙海濤，孫 琦

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，北京 100083；2.中國(guó)石油塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 841000)

0 引 言

塔北隆起是塔里木盆地油氣潛力巨大的一級(jí)構(gòu)造單元之一，是油氣勘探開發(fā)的熱點(diǎn)地區(qū)[1-2]，隨著中國(guó)油氣勘探程度的提高，薄層灘壩儲(chǔ)集體的重要性日漸凸顯[3-4]。唐武[5]研究塔北哈拉哈塘地區(qū)黃山街組灘壩沉積時(shí)，認(rèn)為灘壩可劃分為5種微相，易形成良好的巖性圈閉。王改云[6]研究沙雅隆起卡普沙良群沉積演化時(shí)，將濱淺湖劃分為灘壩、泥灘和混合灘，并認(rèn)為隆后坳陷區(qū)發(fā)育的三角洲前緣砂體及灘壩砂體為有利相帶。劉永福[7]研究哈拉哈塘地區(qū)沉積層序時(shí)，認(rèn)為曲流河三角洲前緣遠(yuǎn)端的砂壩及灘壩砂體為重要的儲(chǔ)集砂體。綜合巖心、地震、測(cè)井及錄井等資料，對(duì)塔北隆起西部研究區(qū)卡普沙良群灘壩沉積進(jìn)行了深入研究，結(jié)合沉積相特征和控制因素，建立了灘壩沉積模式，為后續(xù)的油氣勘探提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

塔北隆起位于塔里木盆地北部，介于庫車坳陷和北部坳陷之間，為油氣富集的一級(jí)構(gòu)造單元。研究區(qū)位于塔北隆起西部(圖1，據(jù)文獻(xiàn)[8]修改)，包括英買力凸起和輪臺(tái)凸起的部分區(qū)域[8]。研究區(qū)白堊系地層上統(tǒng)遭受剝蝕，僅發(fā)育下統(tǒng)卡普沙良群和巴什基奇克組，前者自下而上發(fā)育亞格列木組、舒善河組和巴西改組。研究區(qū)卡普沙良群為一個(gè)二級(jí)層序，自下而上劃分為4個(gè)三級(jí)層序(SQ1、SQ2、SQ3和SQ4)?？傮w上，卡普沙良群沉積期是一個(gè)水體極淺、面積巨大的湖泊環(huán)境，沉積物的顏色以氧化色為主[9]。研究區(qū)卡普沙良群早期碎屑巖油氣勘探的重點(diǎn)主要為巴西改組發(fā)育的三角洲儲(chǔ)集砂體，但隨著近年來勘探程度的提高，開始重視舒善河組發(fā)育的灘壩砂體，亟需對(duì)其沉積特征進(jìn)行系統(tǒng)分析。

圖1 塔北隆起構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨把芯繀^(qū)位置

2 灘壩沉積亞相類型劃分及特征

2.1 壩砂亞相

研究區(qū)的砂質(zhì)灘壩沉積劃分為礬砂和灘砂2種亞相。壩砂亞相通常包括壩主體、壩側(cè)緣和壩間微相(圖2a)[10-11]。壩主體微相是壩砂沉積的主體部分，形成于強(qiáng)水動(dòng)力環(huán)境中，受湖浪、湖流的篩選和沖刷；壩主體微相巖性主要為粉砂巖，偶見細(xì)砂巖；沉積構(gòu)造特征為多見小型交錯(cuò)層理、低角度交錯(cuò)層理、浪成砂紋層理和沖洗交錯(cuò)層理(圖3a—d)；砂巖厚度一般為4～10 m，常與濱淺湖紅褐色泥質(zhì)沉積互層；測(cè)井曲線一般呈現(xiàn)箱形、鐘形-漏斗形或齒化箱形(圖2a)；通常多期壩砂相互疊置，垂向上表現(xiàn)為由細(xì)變粗又由粗變細(xì)的復(fù)合旋回，內(nèi)部砂巖和泥巖之間漸變接觸，也體現(xiàn)了壩砂從初始發(fā)育期至成熟期最后到消亡期的一個(gè)完整演化過程(圖2b)。壩側(cè)緣微相形成于弱水動(dòng)力下的低能沉積環(huán)境，位于壩主體兩側(cè)，巖性為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖，發(fā)育水平層理(圖3e)，塊狀泥質(zhì)沉積(圖3f)，其測(cè)井曲線呈低幅漏斗形、指形。壩間微相是形成于低能沉積環(huán)境中的沉積物，巖性常為粉砂質(zhì)泥巖或泥巖。弱水動(dòng)力環(huán)境的泥巖和粉砂質(zhì)泥巖多見塊狀構(gòu)造，測(cè)井相特征為自然伽馬曲線呈現(xiàn)較低幅齒形或平直基線形(圖2a)。

2.2 灘砂亞相

灘砂亞相對(duì)于壩砂來說，其形成的水動(dòng)力環(huán)境較弱，沉積在較為平坦的地區(qū)，分布面積大，呈寬條帶狀展布。灘砂巖性一般以細(xì)粒的粉砂巖為主，砂巖厚度較壩砂要薄(圖2c)，中間夾雜湖泥，沉積構(gòu)造多發(fā)育小型交錯(cuò)層理、平行層理、波狀層理(圖3g、h)；灘砂亞相的測(cè)井曲線多呈指狀或齒化指狀(圖2d)；砂質(zhì)灘微相垂向序列為多個(gè)反旋回的疊置，旋回中間發(fā)育濱淺湖泥質(zhì)沉積。

3 沉積相分布特征及沉積模式

3.1 沉積相分布特征

卡普沙良群沉積時(shí)期，靠近隆起區(qū)發(fā)育規(guī)模較小的辮狀河三角洲，來自東南部的三角洲向隆起區(qū)推進(jìn)，發(fā)育三角洲平原及前緣亞相。以灘壩砂體最為發(fā)育的SQ3高位域沉積期為例，在研究區(qū)中部沿著ym7號(hào)斷裂帶井區(qū)(ym5、ym9、ym36和ym39等井區(qū))早期發(fā)育的三角洲砂體受湖浪和湖流的改造，在前緣前方淺湖區(qū)形成了疊置連片的灘壩砂，三角洲的側(cè)翼也見經(jīng)沿岸流改造的三角洲砂體再沉積形成的灘壩砂(圖4)。砂質(zhì)灘壩主要分布在ym7號(hào)斷裂帶井區(qū)附近，其四周被濱淺湖包圍。

圖2 卡普沙良群灘壩沉積特征

圖3 研究區(qū)卡普沙良群灘壩沉積構(gòu)造巖心照片

圖4 研究區(qū)SQ3高位體系域沉積相展布特征

3.2 主控因素

研究區(qū)灘壩砂體的發(fā)育主要受古地貌、水動(dòng)力條件和物源供給等因素影響?？ㄆ丈沉既撼练e期為類似于斷陷盆地的緩坡帶的坳陷湖盆，其平緩的古地形有利于灘壩砂體的發(fā)育，發(fā)育的水下低隆起也是有利于灘壩發(fā)育的構(gòu)造單元之一[12-13]。英買力地區(qū)在卡普沙良群沉積期是一個(gè)古隆起逐漸被超覆淹沒的過程，逐漸低平的古地形，有利于遠(yuǎn)源的河流三角洲向湖盆中推進(jìn)(圖5)。沉積晚期古隆起大部分被淹沒，形成了水下古隆起，南部的三角洲向前推進(jìn)至該區(qū)遇到遮擋，受湖盆水動(dòng)力的作用，易形成灘壩沉積。

圖5 研究區(qū)卡普沙良群灘壩沉積模式

研究區(qū)低角度交錯(cuò)層理、平行層理、浪成砂紋交錯(cuò)層理和沖洗交錯(cuò)層理較為發(fā)育，這反映了雙向水流的存在以及較強(qiáng)的水動(dòng)力條件。較強(qiáng)的水動(dòng)力使得三角洲砂體易被改造成灘壩砂體，向岸流和沿岸流有利于三角洲側(cè)緣形成灘壩，向岸流和裂流的雙向頻繁波動(dòng)使得前期形成的三角洲被侵蝕沖刷，在三角洲前緣形成孤立的灘壩[14]。

物源是決定研究區(qū)沉積相類型和分布特征的物質(zhì)基礎(chǔ)。研究區(qū)的物源主要來自南部的遠(yuǎn)源物源和北部盆內(nèi)古隆起局部供源?？ㄆ丈沉既撼练e末期，湖平面上升，水深加大，水域變廣，古隆起逐漸被淹沒，供源作用減弱，遠(yuǎn)源河流三角洲向前進(jìn)一步推進(jìn)，遭受湖流和湖浪的篩選和沖刷，沉積砂體重新分配，使得灘壩砂體廣泛發(fā)育。

3.3 沉積模式

古地貌、物源供給以及水動(dòng)力條件等因素的綜合作用對(duì)研究區(qū)灘壩的發(fā)育產(chǎn)生了重要的影響。綜合上述因素，結(jié)合灘壩的沉積特征及分布規(guī)律，建立了卡普沙良群灘壩沉積模式(圖5)。

研究區(qū)發(fā)育的灘壩，根據(jù)成因機(jī)理和沉積位置，其沉積模式可分為三角洲改造型和水下低隆起型2類。前者主要形成于卡普沙良群沉積早期SQ1至SQ3沉積期，后者主要形成于卡普沙良群沉積晚期SQ4沉積期。

三角洲改造型灘壩包括了側(cè)緣改造型和前緣改造型[15]。三角洲推進(jìn)至湖盆水體后，波浪的改造作用增強(qiáng)，三角洲沉積物受到湖浪和沿岸流的改造，前期的三角洲砂體沿著與岸線斜交的方向，側(cè)向堆積在三角洲側(cè)緣，形成灘壩沉積。湖盆中的近岸流包括向岸流、沿岸流和離岸流。早期堆積的大面積三角洲前緣砂體易受到波浪和沿岸流的作用，被搬運(yùn)至其前方更遠(yuǎn)處的淺湖區(qū)堆積，形成平面上孤立分布于三角洲前緣前方的灘壩沉積(圖5a)。三角洲前緣改造型灘壩在垂向上表現(xiàn)為與三角洲砂體之間為濱淺湖泥質(zhì)沉積間隔，平面上，二者之間是濱淺湖，相互沒有接觸。

水下低隆起型是指發(fā)育在水下低隆起周邊的灘壩(圖5b)。卡普沙良群沉積晚期，古隆起大部分被淹沒，形成水下低隆起。三角洲推進(jìn)至水下低隆起及其周邊時(shí)，沉積物受到阻擋，砂體重新分配，同時(shí)湖浪和湖流共同作用，導(dǎo)致三角洲砂體改造后重新分布，形成了孤立連片分布的灘壩砂體[16-17]。

研究區(qū)卡普沙良群SQ3沉積期，ym7號(hào)斷裂帶井區(qū)發(fā)育的三角洲前緣砂體被改造而形成連片疊置的灘壩砂體，四周被濱淺湖泥巖所包圍，易形成巖性或構(gòu)造-巖性地層圈閉。SQ4沉積期古隆起被淹沒，水下地隆起周邊易發(fā)育疊置連片的灘壩沉積。研究區(qū)發(fā)育的灘壩砂體是后續(xù)油氣勘探有利的儲(chǔ)集層。

4 結(jié) 論

(1) 塔北隆起西部英買力地區(qū)卡普沙良群發(fā)育砂質(zhì)灘壩沉積，可分為壩砂和灘砂亞相以及壩主體、壩側(cè)緣、壩間和灘微相。

(2) 研究區(qū)發(fā)育的灘壩與三角洲砂體受湖浪和湖流的二次改造有關(guān)。在卡普沙良群沉積早期主要發(fā)育三角洲側(cè)緣和前緣改造型灘壩，沉積晚期研究區(qū)形成水下低隆起，在其周緣地區(qū)易形成水下低隆起型灘壩。

(3) 研究區(qū)卡普沙良群SQ3沉積期，ym7號(hào)斷裂帶井區(qū)發(fā)育的疊置連片灘壩砂及SQ4沉積期水下低隆起周邊發(fā)育的灘壩砂是研究區(qū)有利的儲(chǔ)集體，為后續(xù)勘探的重點(diǎn)目標(biāo)。