准噶尔盆地西北缘侏罗系三工河组沉积特征

作者:王辉;武鑫;李婷;曾玉兰 刊名:新疆地质 上传者:欧阳明

【摘要】在岩心、地球物理和分析测试资料分析基础上;对准噶尔盆地西北缘三工河组辫状河三角洲平原开展详细分析;研究表明:三工河组沉积相类型包括辫状河流相和辫状河三角洲相;后者是三工河组主要的沉积相类型;可进一步划分为内平原和外平原亚相;内平原亚相分流河道砂体粒度粗;厚度大;成熟度低;煤层不发育;外平原亚相砂岩粒度细;厚度薄;成熟度较高;煤层发育;内平原储层物性明显好于外平原;三工河组优质砂岩储层均分布在内平原亚相;应是油气勘探的重点;

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准噶尔盆地西北缘是我国重要的油气产区,油气产层众多,其中侏罗系三工河组是该区重要产层[1-3]。目前针对准噶尔侏罗系沉积特征的研究成果丰富,德勒达尔、由伟丰和邱余波等认为三工河组沉积相类型是辫状河三角洲相,平原和前缘亚相砂体是油气主要储层。但前人在划分辫状河三角洲平原亚相时未考虑该亚相岩性的复杂性和分带性,把众多岩性统一划入平原亚相[4-9]。近年来的油气勘探实践表明,平原亚相油气富集具有非均一性[10-12],因此有必要对该平原亚相进一步划分。本文在岩心、地球物理资料和分析测试资料分析的基础上,重点针对研究区三工河组开展辫状河三角洲相平原亚相沉积特征分析。1区域地质概况研究区位于准噶尔盆地西北缘克-乌断裂带下盘(图1)。克乌断裂带为准噶尔盆地西北缘的逆冲推覆带。该大型逆冲推覆系统的形成是由于西准噶尔洋在晚古生代向哈萨克斯坦板块俯冲、消减乃至发生碰撞作用,使西北缘地区成为碰撞隆起带及与隆起带相邻的碰撞前陆型沉积坳陷[13-14]。因此,研究区位于前陆盆地前渊带的西部斜坡上,物源为逆冲推覆带[15-16]。研究区三工河组岩性复杂,包括砂砾岩、中砂岩-粉砂岩、泥岩和煤层等,其中以泥岩、粉砂岩和煤层为主(图2)。2岩性特征准噶尔盆地西北部三工河组可划分为3个岩性段,分别为下部砾岩段,中部煤层-泥岩互层段以及上部砾岩段(图2)。下部砂砾岩段为杂色厚层细砾岩与棕色、土黄色泥岩互层,该砾岩段平均厚度约40 m。砂砾岩向盆地逐渐过渡为细砂岩和泥岩,但泥岩仍为棕红色和灰绿色。中部煤层-泥岩互层段整体粒度较细,岩性为泥质粉砂岩、深灰色泥岩和黑色煤层。该岩性段平均厚度约170 m。煤层纵向上主要分布在该段下部和中部,平面上主要分布在距物源较远的盆地一侧。上部砾岩段整体粒度较粗,岩性以细砾岩、砾质砂岩为主,泥岩和煤层较少,该段平均厚度约30 m。细砾岩、粗砂岩等主要分布于靠近物源的区域,细粒砂岩、泥岩和煤层分布距物源较远的盆地一侧。3沉积相分析3.1沉积相类型分析3.1.1辫状河流相该相分布于三工河组下部砾岩段和上部砾岩段。辫状河流相以含砾砂岩为主。砂岩多为灰色,泥岩多为棕红色和土黄色。该相冲刷面和正韵律发育,测井相表现为弱齿化钟形。单个河道厚度0.5~3 m,河道累计厚度1~18 m。3.1.2辫状河三角洲相该相主要分布在煤层-泥岩互层段,是三工河组主要的沉积相类型。根据岩心和地球物理资料,该相在研究区仅识别出平原亚相。识别依据如下:①煤层发育。煤层是识别平原亚相的重要依据。现代的研究实例也表明,三角洲平原是重要的聚煤环境。E.Stouthamer等人对英吉利海峡东部的Rhine-Meuse现代冲积平原发育的数层煤层研究后认为,该煤层为三角洲平原亚相的沉积物[17]。李增学等在对鲁西南煤田研究后认为三角洲平原亚相富煤单元主要分布于分流河道间沼泽洼地[18]。研究区煤层数多,且累计厚度大。统计表明研究区煤层层数0~8层,平均层数为4层,平均累计厚度7.4 m;②该段泥岩中广泛发育植物碎片和植物根茎化石,部分地区发育碳质泥岩,指示其沉积环境为潮湿环境下平原亚相分流河道间;③辫状分流河道较发育。辫状分流河道构成了平原亚相的骨架。纵向上,粗粒河道砂体底部常侵蚀煤层或碳质泥页岩,侵蚀面清晰,之上为正韵律砂泥岩(图3)。辫状河三角洲平原亚相可进一步划分出分流河道微相、河道间微相、沼泽微相等。分流河道微相为平原亚相中粒度最粗的微相,为砂砾岩沉积。砂砾岩中岩屑含量最高,48%~93%,平均含量67.7%;石英含量4%~32%,平均19.3%;长石含量3%~19%,平均13%。砂岩颗

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