塔中早 — 中奥陶世斜坡刻画及勘探

周成刚 唐雨 张正红 谢魏

(1.中国石油东方地球物理公司研究院库尔勒分院， 新疆 库尔勒 841001； 2.西南石油大学地球科学与技术学院， 成都 610500； 3.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院， 新疆 库尔勒 841000； 4.中国石油塔里木油田分公司质量检测中心， 新疆 库尔勒 841000)

碳酸盐岩斜坡属于深水碳酸盐沉积环境，其沉积物主要为粗粒和多孔的浅水碳酸盐再沉积浊积物[1-7]。在巴哈马滩、墨西哥湾、伯利兹、四川盆地北部、塔里木盆地均已发现与斜坡相沉积相关的油气藏[8-12]。

塔中Ⅰ号坡折带大型凝析气田的发现，使勘探思路开始由断裂带控油转向坡折带控油[13]。早奥陶世末期 — 中奥陶世初期，碳酸盐岩台地可能转变为孤立台地，台地东端与库 — 满坳拉槽区的深海盆地之间以陡斜坡过渡[14]。一些研究者对塔里木盆地中 — 下奥陶统地层、沉积、储层和成岩等方面作了系统研究，但并非一致认为塔中 — 巴楚 — 古城早 — 中奥陶世为一个统一的“大碳酸盐岩台地”。其中，一部分学者认为其为均一台地，斜坡相呈马蹄形发育在古城 — 轮南一线[15-16]；而另一部分学者认为其为海槽、孤立台地沉积体系[17-19]。

本次研究将通过对塔中地区Ⅰ号坡折带附近奥陶系典型井的解剖，从沉积岩石学、地震地层学方面系统分析塔中地区不同时期斜坡相特征及其演化过程，以解释早 — 中奥陶世塔中 — 巴楚地区沉积格局及演化过程。

1 地质背景

塔中地区位于塔里木盆地中央隆起中段，西与巴楚断隆相连，东与塔东低隆相接，呈北西走向，北部紧邻满加尔凹陷，南部为塘古孜巴斯凹陷[20]。塔中Ⅰ号坡折带位于塔中低凸起东北侧，是塔中隆起与满加尔坳陷的分界断裂，为一个南倾逆断层，它控制了塔中Ⅰ号坡折带乃至塔中隆起的发育形成。该断裂从早奥陶世开始活动，奥陶系末期定型，于志留系早期结束，是加里东运动的典型产物。平面上呈北西向展布，延伸长度达260 km，向西断距逐渐减少；纵向上断裂断面陡直，倾角较大，深层断距可达千米以上，断裂断距具中段大、两端减小的特点，是本区主要控制地层沉积的断层[21]。

塔中地区中下奥陶统自下而上为蓬莱坝组、鹰山组。前者厚度为145 ～ 770 m，以厚层浅灰 — 深灰色泥晶灰质云岩、灰质云岩为主；后者厚度为 86～613 m，有浅灰色 — 灰色厚层状砂屑灰岩、灰色 — 深灰色砂屑灰岩、砂屑云岩，夹薄层藻云岩、角砾灰岩、角砾云岩、浅灰色 — 灰色泥晶灰岩、泥灰岩。选取塔中Ⅰ号坡折带附近的塔中86井、塔中54井、塔中5井等10余口典型井作为研究对象，这些井自东向西均匀分布在坡折带附近，能全面反映沉积特征。

2 斜坡相的识别

2.1 岩石学特征

斜坡相岩石类型以重力流和正常深水沉积为主，包括角砾岩和巨砾岩、岩屑流沉积物、浊积岩和泥晶灰岩。塔中地区奥陶系斜坡相沉积岩心响应特征见图1。

(1) 角砾岩和巨砾岩。砾屑多为灰 — 深灰色泥晶灰岩、砂屑灰岩、砂屑云岩；砾石平均丰度为70%以上，粒径大小从0.2 cm×0.3 cm到5 cm×10 cm不等；可见直径大于2 m的巨大岩块，磨圆度差，砾石以棱角状为主，少量次棱角状，分选和定向性差，砾间主要为少量砂砾屑、白云质泥和灰泥充填。砾石大多分布于塔中1号坡折带东部鹰山组、蓬莱坝组，位于斜坡深水区。研究区巨砾灰岩发育于塔中5井区，其巨砾岩体为纹层状泥晶灰岩，生物潜穴发育，可见孔虫、介形虫。

(2) 岩屑流。岩屑流多为灰白 — 灰色灰质云岩、褐灰色角砾云岩；角砾成分主要为泥 — 粉晶白云岩，粒径大小不一，呈棱角状、次棱角状，分选性差，堆积混杂，缺乏层理，杂基或碎屑支撑，粒间充填破碎细粒砂屑、白云质泥等，主要分布于塔中1号坡折带中部鹰山组、蓬莱坝组，如塔中243井区蓬莱坝组。

(3) 浊积岩。灰 — 深灰色砂屑灰岩夹薄 — 中层泥晶灰岩，发育水平纹层、泥质条带、冲刷面等沉积构造，可见棘屑、介壳等生物碎屑。砂屑灰岩常呈正粒序，见鲍马序列AE、ABE段；部分泥晶灰岩呈浅灰色假角砾状，主要分布于塔中1号坡折带中、西部，如塔中243井蓬莱坝组、中古3井土木休克组。

(4) 正常沉积岩。灰或紫红色泥晶灰岩常发育经差异压实作用形成的水平或波浪状纹层，部分以假角砾形态存在，在研究区内广泛分布。

2.2 垂向序列

斜坡相主要沉积亚相有静水沉积、重力流沉积等类型。根据重力流类型可以形成岩屑流 — 滑动流 — 岩崩堆积组合序列、岩屑流 — 浊流组合序列、岩屑流 — 颗粒流 — 浊流组合序列、重力流 — 静水沉积组合序列等类型。如位于塔中Ⅰ号坡折带东南部的塔中5井，其鹰山组底部为主要为灰 — 褐灰色云质角砾灰岩、灰质角砾云岩、夹薄层泥晶灰岩、藻云岩。角砾主要由云质砂屑灰岩组成，呈棱角状、次棱角状，粒间充填砂砾屑、渗流粉砂、灰绿色泥质及残余沥青。鹰山组顶部相变为台地边缘砂屑滩，岩性为灰 — 褐灰色亮晶砂屑灰岩、豹斑状云质砂屑灰岩，自下而上水体能量逐渐增大。塔中Ⅰ号坡折带中部偏南地区的塔中243井蓬莱坝组主要发育岩屑流、浊流和正常沉积，岩性以浅灰 — 灰色灰质云岩、灰白色灰质云岩、褐灰色灰质的砂屑云岩、灰 — 灰白色泥晶云岩为主，见鲍马序列AE、ABE段，发育冲刷面。塔中地区典型斜坡相相序见图2。

2.3 地球物理标志

塔中Ⅰ号坡折带地震相资料显示，中段较东段斜坡坡度变小，由跌积边缘型斜坡过渡为沉积型斜坡，灰泥丘含量明显增加，格架礁含量和规模较东段减小。西段为缓斜坡型台缘沉积，台缘相带宽，斜坡坡度较缓，生物礁以灰泥丘为主，丘礁少见，丘滩复合体厚度不大 。塔中地区地震相解释模型见图3。

2.4 地层学标志

地震资料显示，塔中 — 室古城地区中下奥陶统鹰山组由塔中到古城地区呈现地层厚度减薄趋势，整体上呈现中间厚，四周薄的分布特征，其鹰山组地震响应时间为20 ～ 220 ms，与上覆良里塔格组、下伏蓬莱坝组呈整合接触。塔中169井 — 塔中62井 — 古城4井奥陶系地震地质解释模型见图4。

3 斜坡相分布

在早中奥陶世，塔里木盆地东北部的拉张活动达到顶峰，塔中低凸起开始发育，塔中Ⅰ号坡折带以西发育多级同生断层，从而使寒武纪广阔的碳酸盐台地的台地发生分化，形成了早奥陶世的巴楚-塔中孤立碳酸盐台地沉积体系和古城孤立碳酸盐台地沉积体系，中以海槽相隔。塔中早 — 中奥陶世斜坡相主要分布在海槽西侧，呈北西 — 南东向展布，北西区域宽缓、南东区域窄陡。塔中地区中下奥陶统鹰山组沉积时期古地貌见图5。

4 结 语

塔中Ⅰ号坡折带东侧广泛分布台缘斜坡，不同斜坡对应的台缘类型各不相同。根据前述认识，跌积边缘型斜坡相邻台缘为加积镶边型；沉积边缘型斜坡相邻台缘为退积弱镶边型。前者台缘带滩体发育在地貌高凸起部位，厚度大，生长速度快，易遭受强烈大气淡水淋滤，储集层厚度大，储集性能较好。后者台缘广泛发育颗粒滩，地貌凸起高度不大，生长缓慢，同生期淡水淋滤微弱，其孔、洞、缝发育较差，储集层厚度较小，储集性能较差。根据不同类型斜坡相发育特征，结合地震资料、钻井数据，可以预测台缘高能相带分布，为油气勘探提供新的思路。

图5 塔中地区中下奥陶统鹰山组沉积时期古地貌示意图参考文献

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