塔里木盆地志留系柯坪塔格组沉积相特征

郝雷，傅恒，钱程，姜欢，高雁飞，谭荃

（成都理工大学油气地质与开发工程国家重点实验室，四川成都610059）

塔里木盆地志留系柯坪塔格组沉积相特征

郝雷，傅恒，钱程，姜欢，高雁飞，谭荃

（成都理工大学油气地质与开发工程国家重点实验室，四川成都610059）

为了明确塔里木盆地志留系柯坪塔格组的沉积特征，通过对岩芯、钻井、测井和地震资料的分析，结合粒度分析手段，对柯坪塔格组上、中、下三段进行了沉积相识别与划分，在该层段识别出扇三角洲、有障壁滨海以及浅海3种沉积相，划分出三角洲平原、三角洲前缘、潮坪、陆棚4种沉积亚相及9种沉积微相。利用地震属性信息并结合砂地比，分析了柯坪塔格组各段沉积相平面展布特征，对今后的勘探开发提供一定的参考依据。

志留系；柯坪塔格组；地震相；沉积相；平面展布

在震旦至三叠纪所发育的稳定克拉通基础之上，塔里木盆地经过了多期的构造运动，最终形成现今的含油气盆地［1］，震旦纪以来，直到第四纪，塔里木盆地发育了厚度巨大的从海相、海陆过渡相到陆相的沉积体系，形成了一个完整的海侵-海退的沉积旋回［2］。多年来，众多研究人员对塔里木志留系沉积相提出了多种不同的划分方案，其中滨岸、潮坪沉积体系、潮坪沉积体系和障壁滨海-浅海沉积体系［3-5］等为几种较为主流的观点。本文在充分吸收现有资料的基础上，通过岩芯、测井、钻井、地震资料，结合单井砂地比，在柯坪塔格组识别出扇三角洲、有障壁滨海、浅海3种沉积相，编制了各段平面展布，以期为塔里木盆地柯坪塔格组今后的油气勘探提供一定的地质依据。

1　柯坪塔格组岩性特征

塔里木盆地柯坪塔格组分粗-细-粗三段，与上覆的塔埃尔塔格组整合接触，为灰绿色岩层与紫红色碎屑岩的分界，与下伏奥陶系上统桑塔木组浊积碎屑-碳酸盐岩呈平行不整合接触，沉积间断约5 Ma。

柯坪塔格组下段主要为深灰、灰绿色粉砂岩、泥质粉砂岩，见薄层粉砂质泥岩，含有少量腕足、腹足及双壳类化石，脉状及透镜状潮汐层理发育。柯坪塔格组中段为灰泥岩段，为灰绿、深灰色厚层至块状泥岩夹薄层粉砂岩，含笔石、腕足、角石、双壳及介形类等化石。柯坪塔格组上段广泛分布为灰绿、暗紫色中至细粒砂岩夹薄层灰绿、深灰色泥岩、砂岩、粉砂岩与泥岩互层，砂岩多为沥青侵染，为沥青砂岩。

2　沉积相类型及其特征

在23口钻井岩芯观察、薄片鉴定及粒度分析等资料的基础上，结合钻井沉积相、测井相及地震相分析，笔者在柯坪塔格组识别出扇三角洲、有障壁滨海及浅海陆棚3个沉积体系。

2.1扇三角洲

扇三角洲通常大部分位于水下，形成于静水体与活动扇分界面附近，并由冲积扇为其提供物源［6］。柯坪塔格组扇三角洲主要发育在塔中东南部和孔雀河斜坡等地，岩性主要为砾岩、含砾砂岩、细砂岩和粉砂岩，剖面上见明显较高角度前积。可细分出扇三角洲平原和扇三角洲前缘两个亚相（见图1）。

图1　塔里木盆地志留系柯坪塔格组扇三角洲特征Fig.1 The delta characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

2.1.1扇三角洲平原扇三角洲的未入湖之前为扇三角洲平原，发育在塔中东南部柯坪塔格组上段，其主体为分流河道，由砾岩、含砾砂岩及砂岩组成，纵向上多层砾岩、砂岩互相叠置形成巨厚的砂体，砂体单层厚度也较大，在塔中34井单层一般厚11.5 m～15.5 m，反映了近物源高能的沉积特征，GR曲线变化幅度较大，为齿化箱形或漏斗状。

2.1.2三角洲前缘扇三角洲的水下部分为扇三角洲前缘，塔中东南部柯坪塔格组上段可见其发育，可识别出水下分流河道、水下分流河道间及席状砂3个微相：（1）扇三角洲平原分流河道在水下的延伸部分为水下分流河道，主要岩性有灰色细-粉砂岩，具有多个正旋回序列叠置的垂向特征，这往往是由多期河道充填物叠加而成。GR曲线为中值锯齿状；（2）水下分流河道之间的泥质沉积称之为水下分流河道间，主要发育灰色泥岩，垂向上与水下分流河道砂形成泥少砂多的不等厚互层，GR曲线为中一高值；（3）席状砂为扇三角洲前缘向海一端的席状砂体，砂体粒度小，厚度不超过5 m，GR曲线为中一低值。

2.2有障壁滨海

志留纪塔里木盆地的构造高部位为沙雅隆起，它提供了良好的障壁条件，使得有障壁滨海发育于沙雅隆起南斜坡及塔中隆起北斜坡，柯坪塔格组下段、上段均可见其发育，可细分出中潮坪（混合坪）、低潮坪（砂坪）及潮道等微相。

图2　塔里木盆地志留系柯坪塔格组中潮坪（混合坪）特征Fig.2 The middle tide flat characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

2.2.1中潮坪（混合坪）平均低潮面至平均高潮面之间的部分称为中潮坪，它是潮坪的重要组成部分，其沉积能量中等，砂质和泥质互层发育，故又称混合坪，柯坪塔格组下段为其主要发育层段之一。主要发育深灰-灰绿色中-厚层状粉砂岩、细砂岩及泥页岩沉积，厚度不等互层发育。常见潮汐层理，包括透镜状层理和脉状层理，可见平行层理、交错层理、沙纹层理、底冲刷、平行层理、同生变形构造和波痕等沉积构造。常见的海相底栖生物有腕足、瓣鳃和角石等，生物活动遗迹可见生物扰动和虫迹等。柯坪塔格组中潮坪的粒度概率曲线总结为两段式，包括跳跃总体和悬浮总体，以跳跃总体为主，斜率较低，反映出分选较差的特征；悬浮总体也占有一定比例，两者的结合点具突变特征。GR曲线呈锯齿状，中-高值，波动大，SP曲线表现出中-高值得齿状特征（见图2），与上覆陆棚泥沉积直线型的自然电位具明显的差异，在电阻率曲线上，中潮坪具有锯齿状的特征。

2.2.2低潮坪（砂坪）浪基面至平均低潮面之间的部分称为低潮坪，水动力以潮汐作用为主，能量较高，以发育砂质沉积为主，又称砂坪，在柯坪塔格组上段可见发育。主要岩性为细-中粒岩屑砂岩，可见斜层理、平行层理、虫孔和波痕等沉积构造发育。其粒度概率曲线分为两段，以跳跃总体为主，悬浮总体不多，说明柯坪塔格组在沉积时位于平均高潮线之下水动力较强的环境，其沉积物在被搬运的时候处于半悬浮的状态。GR曲线表现出中-低值得齿化箱形的特征与上覆的中潮坪和下伏的陆棚泥沉积在曲线上具有一个突变的结合点，电阻率曲线呈锯齿状，波动较大（见图3）。

2.2.3潮道发育于潮坪内部的潮汐通道通常被称为潮道，低潮坪至中潮坪之间的区带是其主要发育藏所，水动力能量很强，发育在柯坪塔格组上、下段。主要岩性为细-中粒砂岩、中-粗粒岩屑砂岩和砾岩。单层砂岩的厚度不大，砾石主要由泥砾或砂岩砾组成，偶见灰岩砾。具有底冲刷面构造，且可见滞留泥砾。粒度概率曲线具有三段式的特征，以斜率中等的跳跃总体，斜率较低的牵引总体所占比例较大，斜率高的悬浮总体所占比例较低，三者的结合点具有突变的特征。

2.3浅海

浅海指正常浪基面之下到水深200 m左右的地势较平的浅水海域。主要分布在大陆架区域，也称陆架沉积，发育陆棚泥质沉积。浅海陆棚可分为内陆棚和外陆棚，内陆棚又称陆表海，它是延伸到大陆内的宽浅海，面积可达上千平方千米，周围被陆地环绕。外陆棚又称陆缘海，分布与大陆边缘，向海延伸到大陆坡折处。塔里木盆地内部志留系的浅海陆棚相主要为内陆棚，塔北沙雅隆起北缘（南天山洋南缘）可见外陆棚发育。

柯坪塔格组中段具有内陆棚沉积，其沉积相主要为陆棚泥微相。岩性以灰到深灰色厚层到块状的泥岩为主，夹有薄层粉砂岩、泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，生物化石以代表较深水环境的碳屑、小型腕足、小型角石及笔石为主。其GR曲线呈齿化箱形，中-高值，SP曲线以正异常的箱形为特征，井径曲线具齿化箱形，上下分界面曲线特征明显。

图3　塔里木盆地志留系柯坪塔格组低潮坪（砂坪）沉积相特征Fig.3 The low tide flat characters of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

3　坪塔格组地震相及沉积相平面展布特征

塔里木盆地志留纪各阶段多期构造运动及相对海平面的变化控制着志留系的沉积演化。在加里东中期运动的作用下，塔里木陆块的北部和中部先后形成了两个隆起，其间为满加尔凹陷和阿瓦提凹陷，该隆坳相间的沉积格局主导了塔里木盆地志留纪沉积相的展布。

图4　塔里木盆地志留系柯坪塔格组典型地震相特征Fig.4 The seismic facies characters Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

3.1柯坪塔格组地震相识别

在塔中隆起北部斜坡和塔北隆起南部斜坡，柯坪塔格组的地震相为杂乱反射构型，沿斜坡呈现出带状分布的特征，为低潮坪（砂坪）-中潮坪（混合坪）沉积的响应特征。其间沉积水深相对较大，发育代表低能环境的内陆棚泥质沉积，其地震相特征主要表现为平行-亚平行、中-强振幅、中-低连续、低频。在塔北-顺托果勒-塔中地区柯坪塔格组发育一套内陆棚沉积，其地震相特征表现为亚平行、中-弱振幅、高-中连续、低频的特征（见图4A、B）。另外，阿瓦提断陷和满加尔坳陷在柯坪塔格组沉积时期也发育内陆棚沉积泥质沉积，但其地震相特征有所不同，为面状分布的杂乱反射构型（见图4C、D）。

3.2柯坪塔格组沉积相平面展布

柯坪塔格组沉积期，塔里木盆地及其周缘所受构造运动的影响减小［8］，基底的沉降幅度降低，相对海平面变化小，古水深相对较浅，盆内广泛接受沉积。以塔北古隆起为障壁，由塔西南-塔中和塔北提供物源，在盆地内形成一套有障壁滨海-浅海（内）陆棚沉积。

柯坪塔格组下段，沉积水体较浅，以发育潮坪为特征，在塔中隆起北部斜坡和塔北隆起南部斜坡地带发育潮间混合坪和潮下砂坪沉积，呈带状展布，其间为砂地比很低的内陆棚泥质沉积，在孔雀河斜坡地区发育扇三角洲砂砾沉积（见图5A）。

图5　塔里木盆地志留系柯坪塔格组平面相展布特征Fig.5 The sedimentary facies plane distribution of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

柯坪塔格组中段沉积时期，盆地受到来自南天山洋的大规模海侵，沉积水深加大，整个盆地内发育内陆棚。

柯坪塔格组上段沉积期，相对海平面再次下降，出现以潮坪为主的特征，砂坪沉积较广泛地分布于塔北隆起南部斜坡和塔中隆起北部斜坡，砂地比较高，并于沙雅北部和麦盖提发育混合坪-泥坪沉积，孔雀河斜坡和塔中34井附近发现了扇三角洲相的砂砾质沉积，泥质沉积范围缩小，分布于阿瓦提-顺托果勒-满加尔一带（见图5B）。

4　结论

（1）柯坪塔格组可识别出三种沉积相类型，即扇三角洲、有障壁滨海和浅海，其中以潮坪和浅海陆棚为主，进一步可识别出中潮坪（混合坪）、低潮坪（砂坪）、潮道和浅海陆棚泥等沉积微相。

（2）柯坪塔格组下段沉积期，水体较浅，塔里木盆地以混合坪沉积为特征；柯坪塔格组中段沉积为最大海泛期的产物，为一套浅海陆棚的泥质沉积；柯坪塔格组上段，海平面下降，泥质沉积范围缩小，砂坪沉积广泛发育。

（3）在柯坪塔格组上段及下段发育的扇三角洲砂砾岩及潮坪砂坪沉积为良好的储集体，与其上的柯坪塔格组中段及塔埃尔塔格组泥岩构成了良好的储盖组合，巴麦、塔中北坡及沙雅隆起南坡志留系柯坪塔格组具有较好的勘探前景。

［1］杨克绳.塔里木盆地的构造演化［J］.海洋地质动态，2005，21（2）:25-29.

［2］顾家裕.塔里木盆地沉积层序特征及其演化［M］.北京:石油工业出版社，1996.

［3］朱筱敏，王贵文，谢庆宾.塔里木盆地志留系沉积体系及分布特征［J］.石油大学学报（自然科学版），2002，26（3）:5-12.

［4］赵文光，周波，蔡忠贤.塔中地区志留系柯坪塔格组沉积特征与油气分布［J］.石油学报，2008，29（2）:231-234.

［5］马晓娟，张忠民，陈占坤.塔河南部志留系柯坪塔格组层序地层及沉积相［J］.西南石油大学学报（自然科学版），2011，33（3）:35-40.

［6］焦养泉，周海民，庄新国，等.扇三角洲沉积体系及其与油气聚集关系［J］.沉积学报，1998，16（1）:70-75.

［7］张鑫，张金亮，覃利娟.塔里木盆地志留系柯坪塔格组砂岩岩石学特征与物源分析［J］.矿物岩石，2007，27（3）:106-114.

［8］郭长敏，等.塔里木盆地志留系柯平塔格组沉积相及平面展布［J］.天然气技术，2008，2（1）:19-22.

Depositional features of Kepingtage formation of Silurianin in Tarim basin

HAO Lei，FU Heng，QIAN Cheng，JIANG Huan，GAO Yanfei，TAN Quan
（State Key Lab of Oil&Gas Reservoir Geology and Exploitation，Chengdu University of Technology，Chengdu Sichuan 610059，China）

In order to clarify the depositional characteristics of Kepingtage formation of Silurian in Tarim Basin，by analyzing the core，drilling，logging and seismic data，combined with the method of grain size analysis，Kepingtage formation is divided into 3 sedimentary facies，which are the delta plain，delta front，tidal flat and continental shelf，and 9 sedimentary microfacies are identified.Based on the seismic information and the thickness ratio of sandstone to formation，the plane distribution of the sedimentary facies of Kepingtage formation is drawn，providing a basis for further exploration.

Silurian；Kepingtage formation；seismic facies；sedimentary facies；plane distribution

10.3969/j.issn.1673-5285.2015.04.021

TE121.3

A

1673-5285（2015）04-0074-05

2015－02-02

中国石化西北分公司勘探开发研究院协助项目，项目编号：KY2001-S-022；“塔里木盆地志留系地层对比与沉积特征”部分成果联合资助。

郝雷，男（1989-），四川达州人，2013级成都理工大学在读硕士研究生，研究方向为含油气盆地地震地层学与层序地层学，邮箱：359829637@qq.com。