塔北南坡志留系柯坪塔格组沉积体系分析

刘朋远，孙佳珺

（中国地质大学 （北京）海洋学院，北京100083）

志留系海相碎屑岩是塔里木盆地的重点勘探层系，从20世纪90年代起，受到的重视程度越来越高［1－3］。柯坪塔格组是志留系的重点勘探层位之一，在塔北、塔中地区均见良好的油气显示，并在塔北南坡南端顺9井获低产油流［4－5］，可见，塔北南坡志留系柯坪塔格组具有形成油气藏的巨大潜力。塔北南坡位于塔里木盆地塔北隆起及北部拗陷区，横跨哈拉哈塘凹陷、轮南低凸起、草湖凹陷、满加尔凹陷4个二级单元，面积约2．2×104km2（图1）。柯坪塔格组沉积时期塔北南坡遭受大规模海侵，形成了物性较好的优质砂岩储集体［6－10］。一些学者针对塔里木盆地柯坪塔格组进行了研究，但对塔北南坡柯坪塔格组沉积体系的研究比较薄弱，研究成果鲜见报道。而通过对柯坪塔格组沉积体系的研究可以深化对塔北南坡志留系生储盖组合的认识，为油气藏的预测提供基础支撑，对进一步的油气勘探具有重要意义。

1 沉积体系类型及特征

柯坪塔格组自下而上可分为柯下段和柯上段，柯下段为一套海侵过程中形成的碎屑滨岸－浅海沉积，发育后滨、前滨、临滨和浅海沉积，柯下段底部地层前滨相带砂岩储层占绝对优势，底部砂岩之上覆盖了广泛分布的厚层浅海相泥岩；柯上段主要发育碎屑滨岸沉积，粗碎屑物质居多，以前滨及临滨相带为主（图2）。

图1 研究区位置图

图2 柯坪塔格组垂向地层及沉积序列图（跃南2井）

1．1 浅海

浅海位于平均浪基面之下，为相对低能的沉积环境，岩石类型主要为泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等细粒沉积，偶见细砂岩，只有当受到风暴浪和潮流影响时会沉积粗粒物质。塔北南坡柯坪塔格组发育的浅海主要为泥质浅海，沉积物粒度细，以深灰色、灰黑色泥岩为主，夹薄层粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，主要为水平层理，偶见生物扰动（图3（a））。

1．2 临滨

临滨位于平均低潮线与平均浪基面之间，是波浪作用由强变弱的地带。靠近浪基面的下临滨受波浪影响较弱，以砂泥岩互层为特征。而靠近平均低潮线的上临滨受波浪影响较强，沉积物粒度较粗，以中、细砂岩为主，砂岩内常含泥质，交错层理发育，以波纹交错层理最为常见（图3（b））。

1．3 前滨

前滨位于平均高潮线与平均低潮线之间，是滨岸环境波浪作用最强烈的地带。前滨以砂岩极其发育为特征，粒度可从细砂岩至砾岩不等，可夹薄层泥质岩。塔北南坡柯坪塔格组前滨砂岩主要为细砂岩、中砂岩及粗砂岩，砂岩中以发育低角度交错层理为典型特征（图3（c））。前滨砂岩通常是碎屑滨岸沉积中最优质的储层。

1．4 后滨

后滨位于特大高潮线与平均高潮线之间，一般只有在特大高潮时受到风暴扰动时才可沉积粗粒物质。一般情况下，后滨沉积物以粉砂岩与泥岩等细粒沉积互层为主，多发育缓波纹层理（图3（d）），与临滨沉积不同之处在于，后滨处于间歇性暴露环境，可见氧化色调的泥岩。

图3 塔北南坡柯坪塔格组沉积相类型及岩芯特征

2 沉积体系平面展布规律

塔北南坡柯坪塔格组下段沉积范围向北覆盖了热普1至哈6一带；向西覆盖了英买31至英买1一带；向西南覆盖了阿满1至满西2一带。总体上由东向西依次发育浅海、临滨、前滨和后滨沉积。觉马3－塞克2－草1一线以东发育泥质浅海沉积，沉积物主要为泥质岩，反应了能量较低的沉积环境。觉马3－塞克2－草1一线以西发育临滨相，临滨相呈不规则条带状分布，中部沉积范围较大，向北东和南西方向沉积范围逐渐减小。临滨相向西演变为前滨相，前滨相沉积范围远大于临滨相，在北东及东南方向呈细长弯曲条带状延伸，延伸距离较远，在中部呈不规则状。后滨相沉积展布明显受地层尖灭线控制，后滨相在西部沉积范围最大，在北部呈不规则条带状延伸，与前滨相之间以满西1至伊敏4一线；热普6至热普2一线；哈得20至羊屋4一线及吉南3至肖塘1一线为界。此外，塔北南坡东南角也发育后滨相（图4）。前滨是最有利储层相带，砂岩呈中间厚，向四周逐渐减薄的分布特征，在依合2附近砂岩厚度最大，超过80m，其次为哈得8、哈得7一带，砂岩厚度在50m以上，再次为热普8至跃南1一带，砂岩厚度在40m以上，砂岩向西北逐渐尖灭于热普6一带，向北逐渐尖灭于羊屋1附近，向东北逐渐尖灭于波斯1至草湖6一带，向西南逐渐尖灭于满西1一带，向南逐渐尖灭于满参1附近。

柯上段时期，全区主要发育碎屑滨岸沉积体系，满加尔凹陷附近临滨相向东扩张，向南沉积范围略有减小；前滨沉积范围明显扩大，向东南和西北延伸，延伸距离较长。阿瓦提凹陷水体深度明显加深，由后滨相演变为临滨沉积环境，向南逐渐演化为前滨相，前滨沉积在西侧表现为长条状，向东沉积范围逐渐扩大，由长条状演变为不规则扇状，以满西1－伊敏4－跃南1一线为界。后滨沉积分布十分局限，在阿瓦提凹陷南缘呈不规则条状向东延伸，以满西1－顺1一线为界；在研究区北侧小范围发育，以哈5－哈13－哈6一线为界；此外，在研究区东北角也有小范围后滨相发育（图5）。相比于柯下段，柯坪塔格组上段大部分地区砂体厚度约在200～300m之间，在英买3至英买31一带及热普5至热普1一带，砂体厚度最大，超过300m，向北尖灭于乡3附近，向西北尖灭于英买1附近，向东北尖灭于轮南60至吉拉104一带，砂岩向这几个方向尖灭速度均很快。

图4 柯坪塔格组柯下段沉积体系平面展布规律图

图5 柯坪塔格组柯上段沉积体系平面展布规律图

3 结 论

塔北南坡志留系柯坪塔格组沉积时期，沉积了一套海侵背景下发育的碎屑滨岸－浅海沉积体系。碎屑滨岸体系发育后滨、前滨、临滨三个亚相。临滨亚相以砂泥岩不等厚互层为主，上临滨砂岩所占比例较高，下临滨泥岩含量增多。前滨亚相以中、粗砂岩为主，泥岩发育较少，能量最强。后滨亚相沉积特征为粉砂岩与泥岩互层，可见紫红色泥岩，反映当时处于间歇性暴露的沉积环境。浅海以泥岩为主，多见水平层理，反映了低能的沉积环境。

柯坪塔格组下段自西向东依次发育后滨、前滨、临滨和浅海沉积，柯下段底部地层前滨相带砂岩储层占绝对优势，底部砂岩之上覆盖了广泛分布的厚层浅海相泥岩；柯上段主要发育碎屑滨岸沉积，以前滨和临滨沉积为主，后滨沉积发育较为局限，前滨相带砂岩储层主要分布于北侧－中部－东南部。

［1］ 贾进华，邹才能．中国古生代海相碎屑岩储层与油气藏特征［J］．地球科学：中国地质大学学报，2012，37（2）：55－66．

［2］ 苏劲，杨海军，杨文静，等．塔里木盆地北部志留系顶面不整合中陆相原油的成藏历史与油气富集机制［J］．岩石学报，2012，28（8）：2494－2505．

［3］ 施振生．塔里木盆地志留系层序地层及动力学成因模式研究［D］．北京：中国石油大学（北京），2005．

［4］ 张少华，蒲仁海，云露，等．塔北地区柯坪塔格组下段储层特征［J］．岩性油气藏，2012，24（6）：76－80．

［5］ 缑震宇．顺托果勒区块顺9井区志留系柯坪塔格组油气成藏特征探讨［J］．中国石油和化工标准与质量，2012（12）：135－139．

［6］ 谢俊，张金亮，梁会珍，等．塔里木盆地志留系柯坪塔格组沉积相与沉积模式研究［J］．西安石油大学学报，：2008，23（2）：1－5．

［7］ 郭辉，尚凯，岳信东，等．塔中地区志留系柯坪塔格组上段下亚段沉积相研究［J］．新疆地质，2013，31（zk）：16－20．

［8］ 郭长敏．塔里木盆地志留系柯坪塔格组沉积相及平面展布［J］．天然气技术，2008，2（1）：19－31．

［9］ 司宝玲．塔北隆起志留系柯坪塔格组沉积层序发育演化及有利区带预测［D］．北京：中国地质大学（北京），2009．

［10］ 胡少华，王庆果，李秀珍．塔里木盆地志留系层序地层划分及沉积体系特征［J］．大庆石油学院学报，2007，31（2）：8－11．