阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

武重阳，于炳松，王红军，阮 壮，程传捷，郭同翠，张良杰，程木伟

(1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院，北京 100083；2.中国石油勘探开发研究院，北京 100083)

0 引 言

土库曼斯坦阿姆河盆地是世界上最著名的大型沉积盆地之一[1-3]，石油与天然气资源极其丰富[4-20]，目前阿姆河右岸地区气田年产气量已超过50亿方[6]，其中中上侏罗统卡洛夫-牛津阶的碳酸盐岩地层是盆地内最为重要的油气富集层。随着对阿姆河右岸勘探开发的不断推进，寻找规模性的生物礁滩储集体难度不断加大，台地-缓坡滩相储集体的勘探定位要求不断提高。根据国内外勘探经验可以发现，有利滩相储集体的发育多与层序界面密切相关，因此，开展区内高精度层序地层研究是提高勘探效率的必要环节。目前，卡洛夫-牛津阶层序级次的厘定和层序地层划分仍然存在争议。Hallam[7]将卡洛夫-牛津阶划分为5个层序，其划分依据于全球海平面变化的对比及分析，但其研究资料主要来自欧洲地区且缺乏对具体例证的详细阐述。王强等[8]认为阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶可划分为3个三级层序，该方案依据钻测井分析及经典层序地层学理论，但未开展更高级次的层序划分，制约了其应用于优质储集体的优选。此外，由于层序划分方案的不同，前人对于研究区卡洛夫-牛津阶沉积相模式的认识也存在差异。徐文礼等[14]认为研究区卡洛夫-牛津阶整体发育前缘缓斜坡沉积模式；而中石油内部资料分析认为，应划分为缓坡台地及镶边台地两种沉积相模式。因此，建立一套该地区统一的层序地层系统，无论是对于深入认识阿姆河右岸沉积微相演化还是指导下一步的勘探开发实践都至关重要。笔者在前人研究的基础上，以Vail的经典层序地层级别划分与命名为基础理论[9]，同时结合地震、钻测井、岩心薄片及地化等资料，对阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶开展了层序地层的精细划分及对比，并总结了研究区内的层序发育模式，以期为该区下一步的勘探开发提供理论依据。

1 地质概况

阿姆河右岸地区位于土库曼斯坦阿姆河盆地东北部的查尔朱大型断阶构造带，总面积约1.86万km2，是一个北西—南东向展布的狭长地带，分为A、B两个区块，是一个具有较大勘探潜力的天然气聚集带。自西向东划分为查尔朱隆起、坚基兹库尔隆起、卡拉别克坳陷、桑迪克雷隆起、别什肯特坳陷及基萨尔山前冲断带这6个二级构造单元(图1A)，其中，A区块位于坚基兹库尔隆起，而B区块则由其余5个构造单元所在区域构成。盆内发育的北西向和北东向两组断裂控制了该区域构造沉积格局[10]。本文的研究区属于B区中部，位于卡拉别克坳陷、桑迪克雷隆起和别什肯特坳陷上。中上侏罗统卡洛夫—牛津阶是盆地内最重要的油气富集层[11]，这套地层平行不整合超覆于下伏含煤碎屑岩系之上，与上覆上侏罗统钦莫利阶厚层膏盐岩和高伽马泥岩层呈连续沉积[1]，三套地层共同形成了完整的生储盖组合，具备良好的成藏条件[12]。

图1 阿姆河右岸构造单元与卡洛夫-牛津阶地层综合柱状图(据田雨等，2017，有修改)Fig.1 Tectonic units and Callovian-Oxfordian stratigraphic column in the Amu Darya right bank area (modified from Tian Y et al, 2017)

前人对沉积相的研究已证明阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩是具有相当“缓坡开放型有镶边台地”类型[12]的前缘缓斜坡镶边台地沉积模式[13]，识别出包括深水盆地、台地前缘缓斜坡、台地边缘、开阔台地、局限台地及蒸发台地在内的6个沉积相带[14]。在早卡洛夫期，盆地受到快速海侵作用，主要发育较深水的前缘缓斜坡和盆地相沉积；中晚卡洛夫期开始进入缓慢海退过程，台地前缘缓斜坡与台地边缘礁、滩相带频繁交替发育；早牛津期受全球性大规模海侵影响，沉积环境向台地前缘缓斜坡过渡，局部进入深水盆地沉积环境；中晚牛津期则为海平面持续下降过程，进入旋回交替的台地边缘、开阔台地、浅水陆棚相内礁滩体的广泛发育期[14]。其中A区发育缓坡-浅水台地碳酸盐岩组合[14-15]，而研究区内的卡洛夫-牛津阶则主要是一套缓坡-陆棚相的碳酸盐岩沉积组合，地层自下而上依次发育致密层状灰岩层(XVI层)、含生屑块状灰岩层(XVa2层)、致密灰岩层(Z层)、含生屑块状灰岩层(XVa1层)、含生屑厚层状灰岩层(XVhp层)和高伽马泥岩层(GAP层)6个岩性段，平均总厚度约260 m(图1B)。其中储层广泛地发育于XVhp层、XVa1层等层位的礁滩体中，物性普遍较好，具备优越的储集条件。

2 卡洛夫-牛津阶高精度层序地层

2.1 层序划分依据

经典层序地层学认为，层序是指一套相对整一的、成因上有联系的、其顶底面以不整合面或与这些不整合面可以对比的整合面为界的地层[9]，可见层序界面的识别与对比是层序地层研究的基础和关键[16]。本次研究以Vail的经典层序地层学为理论依据，在前人对该区地层与沉积相研究的基础上，结合地震、钻井、测井、岩心薄片及地化资料开展了研究区目的层的界面识别和层序划分。

2.1.1 地震识别依据

层序界面及地层的不整合在地震剖面上主要表现为地震相位的不整一现象，因此可以根据相位的变化及反射终止方式来进行判别，典型的地震不整合反射有削截、上超、顶超及下超[17]。在研究区的地震剖面中，卡洛夫阶底界(T16)之上发育上超，反映了早卡洛夫期快速海侵不整合的特征；牛津阶顶界(T14)呈双向上超(图2)，反映了晚牛津期海平面下降的特征，这些都是层序界面识别的重要依据。但由于研究区卡洛夫-牛津阶沉积厚度较薄，且受地震资料品质的影响，目前仅能在地震剖面上识别出卡洛夫-牛津阶的顶底界面，其内部层序界面难以有效识别，因此必须利用钻测井及地化资料进行综合分析，才能开展高频层序界面的识别。

2.1.2 钻井岩性识别依据

图2 阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶层序界面地震识别标志(剖面位置见图1 A中A-B线)Fig.2 Seismic characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary in the Amu Darya right bank area (section location in Fig.1A)

图3 卡洛夫-牛津阶层序界面钻井、测井识别标志Fig.3 Well log and drilling characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary

岩心的颜色、成分、结构、构造、垂向叠加样式等的突变都是识别不整合面的重要标志。岩性和岩相的变化反映了沉积环境的变化，尤其是在岩性和岩相具有明显突变的地方往往是层序界面的特征，岩性和岩相的变化同时也反映了海平面的相对升降变化，因此层序及其体系域界面的上下岩性往往存在差异[18]。研究区卡洛夫阶XVa1层的顶界是一个明显的岩性-岩相转换界面，界面之下发育高能滩相的生屑砂屑灰岩及生物礁灰岩，局部地区可见白云石化现象，界面之上即牛津阶底部发育了一套陆棚相的泥质灰岩、致密泥晶灰岩(图3A)，这反映了基准面缓慢下降后的一次快速上升事件[19]，是重要的层序及体系域界面识别标志。

2.1.3 测井识别依据

层序界面的测井响应，是以岩心观察中特征显著的层序边界为模式而建立的，碳酸盐岩钻井剖面一般没有明显的曲线特征，但在重大界面处往往特征明显[20]。利用自然伽马(GR)对泥质含量在碳酸盐岩地层中的敏感性，可识别导致GR值异常的界面(图 3B)，即不整合(风化)界面及最大海泛面。在发生强制性海退或者TST体系域顶界面水体加深时，放射性元素或者泥质含量突然增多都会导致GR值变大。而由于研究区在卡洛夫-牛津期属于缓坡台地与陆棚相的沉积环境，主要以海侵体系域的低能泥晶灰岩及高位域的滩相生屑砂屑灰岩沉积为主，这种沉积特征造成了孔隙度及渗透率曲线相比于自然伽马等曲线对于层序界面的响应更为敏感，因而可以通过自然伽马(GR)、声波时差(AC)、孔隙度(POR)和渗透率(PERM)这4种曲线组合(图3)的共同约束进行更精准的层序界面识别。根据研究区卡洛夫-牛津阶测井曲线组合在层序界面附近的响应，可总结层序界面处的测井响应特征：自然伽马曲线(GR)呈低值，声波时差(AC)及孔渗曲线则呈中高值，而在岩性-岩相转换面处，自然伽马(GR)才会表现为突然增大的高值尖峰状。最大海泛面的测井响应特征一般表现为：自然伽马(GR)呈频繁振荡增大的指尖型，为中高值，而声波时差(AC)及孔渗曲线则呈低值的尖峰状，反映了海平面的快速升高。

2.1.4 碳氧同位素识别依据

碳酸盐岩中碳同位素组成受成岩作用的影响不明显，主要受沉积时期的环境因素控制。而氧同位素较容易受到成岩作用的影响，且具有随盐度的增加而增大的趋势[21]。前人认为[22-23]，如果样品δ18O值在-5.00‰～10.00‰，则其氧同位素组成相比原始组成可能仅有微弱变化，当样品氧同位素数值小于-10.00‰时，被认为发生明显改变，不能被应用于沉积环境研究。而碳同位素组成受成岩作用的影响程度相对较小[24-28]。样品的Mn/Sr比值能够间接反映样品成岩破坏程度，通常以Mn/Sr为10作为保留原始碳同位素数值的判断标准，碳酸盐岩小于该值被认为基本保留了原始碳同位素数值[23,29-31]。

本文引用王强2014年测试的C-21井碳酸盐岩样品C、O同位素数据(表1)，并对研究区卡洛夫—牛津期海平面变化进行分析[21]。样品主要为微晶灰岩，从而尽量避免受到成岩作用的影响。中上侏罗统正常海相碳酸盐岩的δ13C为-5.0‰～5.0‰[32]，δ18O为-6.0‰～4.0‰[33]，从表1中可以看到，研究区碳酸盐岩样品的δ13C值为0.545‰～4.582‰，δ18O值为-2.261‰～0.116‰，且样品分析的Mn/Sr比值总体较低，比值均小于1，这些特征均说明样品后期受到成岩作用影响极为微弱，可以很好地保存沉积时原始环境的碳氧同位素特征，较好地反映卡洛夫-牛津期的海平面变化特征。海平面的上升期对应着较高的δ13CPDB和δ18OPDB值，海平面的下降期对应着较低的δ13CPDB和δ18OPDB值[34-37]。通过对表1实验数据进行投点分析，可以发现C-21井碳氧同位素曲线可与全球同位素的研究成果进行良好对比[38-39]，与同时期全球海平面变化曲线吻合较好[7](图4)，且与声波时差(AC)及孔渗曲线有较强的对应性。个别界面出现了氧同位素正漂移，该现象应反映了同生期溶蚀作用的影响，也指示了海退到海进层序转换界面的特性，可作为层序界面划分的依据。

2.2 层序界面特征

2.2.1 三级层序界面特征

综合岩心薄片、测井曲线、地化资料及地震剖面等各项识别标志，可以在研究区C-21井(图 4)上识别出卡洛夫-牛津阶从底界SB1到顶界SB6共6个三级层序界面以及MFS1—MFS5这5个海泛面。各界面及海泛面具体特征如下。

SB1是卡洛夫阶与下伏地层的界线，属于泥岩、粉砂岩向泥晶灰岩及泥质灰岩转变的岩性-岩相转换面，对应地震剖面上的T16(图2)，可见明显的上超现象，为淹没不整合。测井响应特征为：GR曲线由锯齿状高值变为平缓中高值，AC曲线向中高值变化，是海平面快速上升，由陆相向海相转变的响应结果。

MFS1是卡洛夫阶XVI层与XVa2层的界线，为SQ1的最大海泛面，自MFS1界面向上，岩性由泥晶灰岩、泥质灰岩过渡为生屑泥晶灰岩、生屑灰岩，相应的测井响应特征表现为：GR曲线由MFS1界面处的中高值向上转变为中低值，SP、AC及孔渗曲线呈漏斗形，由低值向中高值转变(图4)，反映了海侵体系域向高位域转变。

SB2是卡洛夫阶XVa2层与Z层的界线，由于位于SQ1高位域向SQ2海侵体系域转换的界面，多发育由生屑砂屑微晶灰岩构成的礁滩沉积，可见腕足类、苔藓虫等生物碎片，且有白云石晶体发育(图5A)，说明该部位处于水动力较强的浅水沉积环境。其测井响应特征为：SB2界面处GR值呈中低值，而SP、AC及孔渗曲线在界面上下则呈箱型。同时，界面处碳同位素向低值漂移，而氧同位素易受表生成岩作用的影响向高值漂移，这说明该时期海平面处于低位。

MFS2是SQ2的最大海泛面，位于Z层上部，多发育致密的生屑泥晶灰岩，孔洞发育较差(图5B)，碳氧同位素均向高值漂移。其测井响应特征为：GR曲线成尖峰状中高值，SP、AC及孔渗曲线均呈指尖状中低值。这些特征说明该时期为海平面升高的沉积环境。

表1 C-21井卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩样品C、O同位素数据(据王强，2014)

SB3是卡洛夫与牛津阶的界线，是SQ2高位域向SQ3海侵体系域转换的界面，同时也是二级层序的界面。它位于卡洛夫阶的顶部，发育生屑砂屑微晶灰岩，孔洞较发育，且未被完全充填，岩石薄片上可见膏化现象(图5C)，多为滩相沉积。 其测井响应特征为：该界面下方的GR曲线呈箱状中低值，SP、AC及孔渗曲线均呈箱状中高值，而该界面处的GR曲线呈中高值尖峰状，SP、AC及孔渗曲线则呈尖峰状的低值，且该界面附近氧同位素自下而上由低值向高值明显漂移，碳同位素也同样发生向高值的漂移，说明该处为重要的岩性-岩相转换面，处于海平面由下降到急剧上升的沉积环境。

MFS3是SQ3的最大海泛面，位于牛津阶XVhp层下部，多发育致密生屑泥晶灰岩(图5D)，孔洞较不发育，碳氧同位素均表现为向高值漂移，其测井响应特征为：GR呈中高值尖峰状，SP、AC及孔渗曲线均呈指尖状中低值，处于海平面升高的沉积环境。

图4 C-21井碳、氧同位素与海平面变化关系综合柱状图(全球海平面变化曲线，据Hallam，1988)Fig.4 Relationships between sea-level changes and carbon-oxygen isotopes at well (Global sea-level curves are from Hallam,1988)

SB4位于牛津阶XVhp层中部，是SQ3的顶界面，处于高位域顶部，多发育生屑灰岩，溶孔发育，可见腕足类及苔藓虫碎片(图5E)，为礁滩相沉积。其测井响应特征为：GR曲线在界面处呈中低值，SP、AC及孔渗曲线则呈中高值，且这4种曲线在界面上下均表现为箱形，碳氧同位素均向低值漂移，说明海平面处于低位。

MFS4是SQ4的最大海泛面，多为致密生屑泥晶灰岩，孔洞不发育(图5F)，碳氧同位素表现为向高值漂移，其测井响应特征与MFS3类似，但响应更强烈，为牛津期二级层序的海泛面。

SB5是SQ4的顶界面，位于XVhp层上部，为SQ4海退半旋回向SQ5海进半旋回转换的界面，由于位于二级层序的高位域中，多发育亮晶生屑砂屑灰岩，且可见未被充填的裂缝及膏化现象(图5G)，另外其碳氧同位素均表现为向低值漂移，且测井响应特征与SB4类似，这都充分说明该部位层序界面的特征。

图5 卡洛夫-牛津阶层序界面及海泛面岩相特征Fig.5 Lithofacies characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary and marine flooding surface A.生屑砂屑微晶灰岩，见白云石晶体及苔藓虫，XVa2层SB2附近，3 596.54 m，10×4(-)；B.生屑泥晶灰岩，见有孔虫，Z层MFS2附近，3 574.20 m,10×5(-)；C.生屑球粒微晶灰岩，见膏化现象，XVa1层SB3附近，3 559.44 m，铸体薄片10×5(+)；D.生屑泥晶灰岩，可见示底构造，XVhp层MFS3附近，3 546.50 m，铸体薄片10×5(-)；E.生屑灰岩,发育溶孔,可见腕足或苔藓虫碎片，XVhp层SB4附近，3 526.35 m，10×5(+)；F.生屑泥晶灰岩,见腕足,致密，孔隙不发育，XVhp层MFS4附近，3 522.74 m，10×5(-)；G.亮晶生屑灰岩，发育裂缝且未充填，见膏化现象，XVhp层SB5附近，3 492.12 m，铸体薄片10×5(+)；H.生屑泥晶灰岩，岩性致密，孔隙不发育，XVhp层MFS5附近，3 472.93 m，10×5(-)；I.砂屑生屑微晶灰岩，见核形石，GAP层SB6附近，3 469.51 m，10×5(-)

MFS5是SQ5的最大海泛面，位于XVhp层与GAP层的界线，标志着陆棚相生屑泥晶灰岩(图5H)向潮坪相生屑泥晶灰岩灰岩和泥质灰岩的转变，碳氧同位素均表现为向高值漂移，其测井响应特征表现为GR及AC均出现异常响应。

SB6位于牛津阶GAP层的顶部，是SQ5的顶界面，对应于地震剖面上的T14。可见砂屑生屑泥晶灰岩沉积(图5I)，大部分地区为生屑泥晶灰岩及泥质灰岩沉积，是重要的岩性-岩相转换面，向上开始沉积巨厚的膏盐岩，测井响应为异常值，其碳同位素向低值剧烈漂移，反映了该时期大幅度海退的沉积环境。

2.2.2 四级层序界面特征

四级层序地层单元反映了高频的沉积周期，主要受控于海平面快速的周期变化，是建立高精度层序地层单元的基本地层单位。依据钻测井、地球化学资料及地层叠加样式，在研究区卡洛夫-牛津阶的每个三级层序内部均可划分出3个完整的由海进到海退的沉积结构(以C-21井为例)可进一步识别出四级层序界面(图4)。

图6 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶层序划分方案Fig.6 Callovian-Oxfordian stratigraphic division scheme for the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

由于各个四级层序沉积厚度较薄，难以在地震剖面上进行追踪，主要通过岩心、测井曲线及地球化学数据等精度更高的资料进行层序界面的识别。四级层序界面附近常发育同生或准同生期溶蚀作用，在岩心和薄片上表现为溶蚀孔洞或鸟眼构造等标志，多可见生物骨架碎片及生屑砂屑灰岩。从测井曲线上可以看到，C-2井中的各四级层序界面附近的声波时差AC曲线、孔渗曲线以及自然电位SP曲线值均存在明显增大现象，到了海泛面附近则急剧减小，总体呈现出高值和低值交替变化的规律，反映出频繁的海平面升降变化。而自然伽马GR曲线一般呈低值平缓锯齿状，变化幅度不大，只在各四级层序海泛面处呈中高值尖峰状变化，且碳氧同位素曲线也呈现出在四级层序界面附近向低值漂移、在海泛面附近向高值漂移的现象。与三级层序不同的是，四级层序界面一般不存在不整合或明显的沉积间断现象，其最大海泛面也较易识别和追踪对比。

2.3 层序划分方案

通过将地震剖面与典型井的钻测井数据、岩心薄片及地球化学分析结果相结合，研究区卡洛夫-牛津阶共识别出6个主要的层序界面，可分出5个层序，这一结果与Hallam[7]关于欧洲侏罗系层序地层的划分方案相符。不同级次的地层旋回对应于不同级别的层序，根据国际地层委员会2016年发布的国际年代地层表，卡洛夫-牛津期沉积时限为8.8 Ma。根据本文划分的5个层序推算，平均每个层序的延续时间约1.76 Ma，处于三级层序时限区间[40]。因而可以认为卡洛夫-牛津阶是由5个三级层序组成的，自下而上依次为SQ1-SQ5，且每个三级层序内部可进一步细分出3个四级层序，总共可分为15个四级层序，从而形成了一套较高精度层序地层划分方案(图6)。

3 层序地层格架的建立

本文以Vail经典层序地层学理论为指导，结合研究区北西-南东向的展布特征，选择了平行和垂直于沉积展布方向的两条连井剖面进行地层划分与对比，分析地层层序特征在纵向与横向的变化规律，建立起阿姆河右岸地区卡洛夫-牛津阶的高精度层序地层对比格架。

3.1 东西向层序剖面

东西向层序剖面平行于沉积展布方向，其层序发育受海平面变化及沉积相影响明显。该剖面自西向东依次连通A区沉积较厚的Sm-53井和Me-2井，以及B区中部的Br-2井、P-2井、C-21井、Y-2井、Sa-2井、Bs-2井及Mo-2井(图7)。横向上，Sm-53井和Me-2井靠近陆地方向，为浅水台地沉积，厚度可达400 m左右，多发育台地相及台缘相的生屑颗粒灰岩及生物礁灰岩。而B区中部的Br-2井、P-2井、C-21井、Y-2井、Sa-2井、Bs-2井及Mo-2井，由于远离陆地水体较深，多发育生屑泥晶灰岩及砂屑泥晶灰岩，为斜坡相及陆棚相沉积，沉积厚度急剧减小到200多米。纵向上，海平面变化对层序发育的影响更为明显，因研究区在卡洛夫-牛津期位于碳酸盐岩台地上，因而层序内部不发育低位体系域，均由海侵体系域和高位域的沉积序列组合构成，其层序特征如下：

SQ1:相当于卡洛夫阶中下部，包括XVI层和XVa2层，内部共识别出3个四级层序，其底界面T16为一个典型的淹没不整合型层序界面SB1，整体为由潮下深水相钙质泥岩和泥灰岩变浅至潮间-潮下浅水相的泥晶灰岩和生屑砂屑泥晶灰岩的沉积相序列所组成。sq1是卡洛夫-牛津阶碳酸盐岩发育的初始时期，这一阶段海平面快速上升，沉积了厚层泥岩及泥质灰岩。SQ1的最大海泛面则发育于XVI层顶部，处于sq2中。sq3处于三级层序下降半旋回上部，此时已由潮下深水过渡到潮间潮下浅水带，多发育礁滩体沉积，为较好的储层发育带，其顶界为层序界面SB2。总体看来，该时期B区中部的沉积厚度要略大于A区，自西向东呈加厚趋势具有海陆过渡的特征。

SQ2：相当于卡洛夫上部，包括Z层和XVa1层，整体由一套潮间-潮上相海侵体系域到高位域的序列组成，其顶界面为卡洛夫和牛津阶的界线，同时也是一个二级层序界面。sq4位于Z层下部，为致密泥晶灰岩段，处于海侵体系域中。SQ2的最大海泛面位于Z层上部，处于sq5中。sq6位于SQ5的高位域上部，靠近二级界面，多发育礁滩体及生物建隆灰岩，整体厚度变化不大，只在Oj-2井等地区自sq4开始出现局部加厚现象。

SQ3：对应于牛津阶XVhp层下部，可识别出三个四级层序，整体处于二级层序的海侵体系域中，多发育泥晶灰岩，为陆棚相沉积，储集物性差。sq7底界为一个重要的岩相-岩性转换面SB3，地层由此从缓坡台地的潮间-潮上浅水相沉积转变为镶边台地的陆棚相沉积。SQ3的最大海泛面处于sq8中，sq9在快速海侵的沉积环境下有一个短暂的海退过程，从而形成顶界的SB4界面。SQ3总体厚度变化不大，沉积厚度较薄，但位于A区的Sm-53井和Me-2井这一时期沉积厚度开始大于B区，说明了沉积模式开始发生转变。

SQ4：相当于牛津阶XVhp层中部，整体为一个二级层序中海进到海退的转换阶段，其最大海泛面处于sq10中。sq10阶段有明显的GR曲线增大现象，为深水陆棚沉积，而sq11到sq12位于SQ4的下降半旋回中，多发育生屑砂屑泥晶灰岩，偶有生物礁灰岩沉积，是牛津期较好的储层发育带，其顶部为层序界面SB5。SQ4东西部厚度变化明显，西部A区的Sm-53井和Me-2井沉积厚度急剧增加，且出现生物礁灰岩，而东部B区的沉积厚度变化幅度不大，且沉积厚度较薄，说明这一时期自西向东开始出现台地边缘向陆棚相过渡的沉积相变化。

SQ5：对应于牛津阶上部，包括了XVhp层上部及Gap层，是一个由陆棚相生屑泥晶灰岩沉积和潮坪相钙质泥岩和泥质灰岩组成的沉积序列。sq13和sq14位于SQ5的上升半旋回，处于XVhp层的上部，最大海泛面处于sq15中，且sq15的下降半旋回对应于GAP层，多为钙质泥岩及泥质灰岩沉积，是由于大幅度海退形成的。SQ5整体厚度较薄，A区沉积厚度大于B区，继承了SQ4西厚东薄的沉积特征，与SQ4应为同一台地类型。

图7 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶近东西向三、四级层序连井剖面Fig.7 Cross sections of the Callovian-Oxfordian sequences(from east to west) in the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

图8 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶近南北向三、四级层序连井剖面Fig.8 Cross sections of the Callovian-Oxfordian sequences(from north to south) in the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

3.2 南北向层序剖面

南北向层序剖面近垂直于研究区沉积展布方向，鉴于该区域沉积相变化较单一，其层序发育主要受古地貌及海平面变化影响。该剖面自北向南依次连通U-2井、C-23井、C-21井、Sh-2井、Y-2井、Sa-2、Oj-2井及Bs-2井(图8)。纵向上，各级层序划分及对应情况与东西向层序连井剖面相似，每个层序内部均由海侵体系域和高位域的沉积序列组合构成，SQ2以后厚度变化较小，沉积环境较稳定。横向上呈北薄南厚，但总体厚度相差不大，主要发育一套以生屑泥晶灰岩和砂屑泥晶灰岩组合为主的斜坡相及陆棚相沉积，只在Oj-2井附近区域存在局部增厚现象。Oj-2井在卡洛夫期SQ2沉积较厚，这为牛津期海平面快速上升后下降阶段SQ4沉积厚度的急剧增大提供了古隆起作用支撑。

通过卡洛夫-牛津阶东西向及南北向的层序连井格架展布可以看出：海平面变化、沉积相、层序格架及古地貌共同控制了研究区的碳酸盐岩沉积发育及展布。其中海平面变化表现在对层序发育的控制上，进而在纵向上控制生物礁及粒屑灰岩的发育部位，而沉积相及古地貌对沉积发育的控制主要体现在横向展布上。

4 层序地层发育模式

图9 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津期层序地层发育模式Fig.9 Stratigraphic development model of the Callovian-Oxfordian sequences in the central part of block B in the Amu Darya right bank area

碳酸盐岩沉积与陆相碎屑岩的沉积发育不同，一般在台地边缘、浅水台地等水体较浅、能量较强的相带发育较好，岩性、物性均较好，沉积厚度也比较大；而在斜坡、陆棚等水体较深、能量较弱的部位沉积厚度较薄，岩性、物性也较差，这一特征可较准确地反映出当时的沉积环境及沉积特征。综合层序地层连井剖面及前文对钻测井、岩心薄片等资料的研究，可以看到：研究区卡洛夫期和牛津期作为两个较完整的二级层序SS1和SS2(图 6)，均经历了相对海平面快速上升-下降的旋回变化，其内部的三级层序地层和四级层序地层的旋回也呈规律性变化。在垂向上，各级层序格架内部高位域较海侵体系域生屑砂屑灰岩及礁滩体沉积更为发育；在平面上，SQ1-SQ2和SQ3-SQ5时期表现出不同的地层分布样式，SQ1-SQ2时期层序厚度相近，呈现为西高东低缓斜坡的特征，而SQ3-SQ5时期地层则表现为西厚东薄的镶边台地特征，这两种不同的层序样式表明研究区沉积厚度在卡洛夫和牛津期这两个阶段分别受不同台地类型的控制，从而发育两种不同的碳酸盐岩台地层序地层模式。

4.1 缓坡台地层序发育模式

卡洛夫期为一个完整的二级层序SS1，该层序单元整体上是由SQ1-SQ2共同构成，发育一个区域性海进-海退沉积旋回的组合。在SS1沉积之前，中下侏罗统发育一套滨、浅湖-三角洲前缘相的碎屑岩沉积[41]，受基底断层及下伏地层古地貌影响，阿姆河盆地整体呈西高东低的地貌特征，研究区内地层也呈明显的西薄东厚趋势，是一个盆地填平阶段，并随着卡洛夫早期的快速海平面上升开始了海相的碳酸盐岩沉积，形成了SS1的海侵体系域沉积。其中，SQ1的海侵体系域(TST)，也是SS1的海侵体系域，主要以潮下深水的钙质泥岩、泥灰岩沉积为主；而SQ1的高位体系域及SQ2则共同构成了SS1的高位域(HST)，该部位广泛发育潮间-潮下浅水的生屑砂屑泥晶灰岩，顶部有礁滩体发育，且会不同程度地受到白云石化作用(图5A)及石膏化作用(图5C)影响。结合层序连井格架(图7)可以看到，卡洛夫阶自西向东呈逐渐加厚的趋势，但坡度较缓，沉积速率差别不大，整体厚度相近，从而形成了西高东低的碳酸盐岩缓坡台地层序地层发育模式(图9A)。在这一模式控制下，研究区内礁滩体沉积多分布在高位体系域中，且多在层序界面附近发育。由于XVa1及XVa2层位于三级层序界面附近，因而这两个层段顶部在卡洛夫期礁滩体沉积最为发育，是储集体发育的有利部位。

4.2 镶边台地层序发育模式

牛津期是研究区内沉积演化的新阶段，随着海平面升降及构造环境的变化，A区沉积速率远大于B区中部，碳酸盐岩台地逐渐演化成镶边台地层序地层模式(图9B)，地层沉积厚度整体也呈西厚东薄的趋势。牛津期作为一个二级层序单元SS2，包括了由SQ3-SQ5共同构成的完整海进-海退沉积旋回组合。其中SQ3和SQ4海侵体系域构成了SS2的海侵体系域(TST)，主要以陆棚相的泥质灰岩及致密生屑泥晶灰岩为主(图5D)，反映了该阶段海平面的大幅升高。而SQ4的高位体系域和SQ5则共同构成了SS2的高位域(HST)，该时期海平面持续下降，A区多发育礁滩体及生物礁灰岩，沉积厚度急剧增大，形成台地边缘相带；B区中部则由于快速的大规模海侵且处于沉积低部位，沉积厚度较薄且变化不大，主要以陆棚相的生屑砂屑泥晶灰岩为主(图5E)，只在内部三级层序的高位域可见礁滩体发育(图5G)。其中，Oja21井所处部分区域由于受卡洛夫期沉积古隆起的影响，沉积厚度相对整个B区中部较厚，且多发育礁滩体及生物礁沉积，推测为发育于陆棚上的孤立台地或塔礁。在这一模式控制下，研究区由于位于镶边台地的浅水陆棚相带，在海侵体系域多发育致密泥晶灰岩沉积，相比于缓坡台地模式，礁滩体多发育在卡洛夫沉积古地貌的高部位，呈继承性沉积特点，受层序界面和地貌的共同作用。

5 结论与认识

(1)阿姆河右岸地区卡洛夫-牛津阶可划分为5个三级层序和15个四级层序，其中卡洛夫阶包括2个三级层序(SQ1和SQ2)，牛津阶分为3个三级层序(SQ3-SQ5)。

(2)高精度层序连井地层剖面和岩心资料揭示出层序格架、沉积相及古地貌共同控制着阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶的沉积展布：其中层序格架对沉积发育的控制作用主要体现在纵向上，各级层序格架内部高位域较海侵体系域生屑砂屑灰岩及礁滩体沉积更为发育；沉积相及古地貌主要在层序格架内控制碳酸盐岩沉积的横向展布。

(3)阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶包括了两种碳酸盐岩层序地层发育模式，即卡洛夫期缓坡台地层序地层模式和牛津期镶边台地层序地层模式。在这两种模式控制下，卡洛夫期礁滩体沉积多发育在层序界面附近；由于牛津期海平面的升高，研究区内礁滩体多发育在卡洛夫期继承性隆起上，受层序界面和古地貌的共同作用。这为B区中部的储层预测提供了一定的指导，即精细刻画卡洛夫期层序顶界面是寻找优势礁滩体储层的关键。