塔里木盆地柯巴麦地区寒武纪层序模式及意义

熊锐，傅恒，王文博，谢才铸，张志南，刘鑫北，王荣刚，周杨

（成都理工大学，四川 成都 610059）

塔里木盆地油气资源丰富，全层系均含油气，其中石油资源量120.65×108t，天然气14.7×1012m3[1]。油气综合探明率仅为25.3%，勘探潜力巨大[2]。近年来，油气勘探向深层、超深层方向发展[3]。寒武系有望成为勘探的重要战略接替领域[4]。在塔里木盆地寒武系碳酸盐岩层序地层研究中，众多专家通过钻井和地震资料在寒武系划分出不同层序，有的划分为3个和8个三级层序和1个二级层序[5-7]，在中—下寒武统也有不同看法，有划分5个和6个三级层序[8-9]。有专家通过识别精细沉积相划分和地震界面识别层序界面，分别划分14个和7个三级层序[10-11]。目前在层序格架下沉积相展布研究中，寒武系层序划分未达成一致认识。

由此，结合海平面变化、野外露头、测井和地震资料搭建该地区三级层序格架，划分柯巴麦地区寒武系碳酸盐岩层序新方案，阐明层序发育模式，讨论其沉积主控因素，建立该地区的沉积模式。

1 地质概况

塔里木盆地是具有大陆地壳基底，由不同时代、不同构造环境组成的沉积层序叠合的大型克拉通复合盆地[12]。柯巴麦位于塔里木盆地中西部，主要以柯坪断隆、巴楚隆起和麦盖提斜坡二级构造单元为主。周缘相邻阿瓦提坳陷、叶城坳陷、塘古兹巴斯坳陷和卡塔克隆起（图1）。据野外露头、钻井、地震资料和生物地层资料[13]，将柯巴麦地区寒武系划分为下统玉尔吐斯组、肖尔布拉克组、吾松格尔组，中统沙依里克组、阿瓦塔格组，上统下丘里塔格组。

图1 塔里木盆地柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡构造单元划分图Fig.1 Structural Unit Division of Keping Uplift-Bachu Uplift and Maigaiti Slope in Tarim Basin（据傅恒，2017修改）1.钻井；2.构造单元线；3.断裂；4.地震剖面；5.盐岩；6.云岩；7.灰岩；8.页岩、泥岩①——肖尔布拉克露头剖面

2 层序地层

2.1 层序划分方案

目前在全球范围内最具代表性的层序划分有5种，Vail 及Wagoner 等代表的经典层序、Hunt＆Tuker 层序、Johnson T-R 层序、Galloway 成因层序及Cross高分辨率层序[14]。此次研究的寒武系发育于陆架坡折之上，三级层序的识别建立在相对海平面变化基础上，以岩石地层间的岩性旋回、接触关系及反映水体深浅的沉积构造为主要标志，选用Vail 代表的经典层序最合适。据寒武纪全球海平面变化、野外露头、钻井、生物地层及地震剖面资料，结合沉积相及区域构造运动，将柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡寒武系划分为3 个二级层序、24 个三级层序的方案。

2.2 层序界面

柯坪断隆、巴楚隆起和麦盖提斜坡寒武系共划分3 种层序界面：一级层序界面MSB1（，An ЄЄ）；二级层序界SSBЄ（2，Є1Є2）、SSBЄ（3，Є2Є3）和SSBO1-（2，Є3O1）。其中二级层序SSQЄ1划分出13 个三级层序，内部包含12 个侵蚀不整合。SSQЄ2划分出6 个三级层序，内部包含5 个侵蚀不整合。SSQЄ3划分出5 个三级层序，内部包含4 个侵蚀不整合（图2）。

图2 塔里木盆地柯坪断隆-巴楚隆起寒武系钻井层序特征Fig.2 Cambrian drilling sequence characteristics of Keping uplift-Bachu uplift in Tarim basin1.页岩，泥岩；2.膏质泥岩；3.灰岩；4.砂屑灰岩，微晶灰岩；5.泥质灰岩；6.灰质云岩，云质灰岩；7.云岩；8.微晶白云岩，粉晶白云岩；9.砂屑云岩，鲕粒云岩；10.藻云岩，泥云岩；11.硅质云岩，膏质云岩；12.角砾岩，灰质角砾岩；13.盐岩；14.石膏岩，含盐膏岩；15.辉石岩，辉绿岩；16.凝灰岩

2.2.1 一级层序界面

一级层序界面是由区域性构造运动形成的不整合或沉积间断形成。柯巴麦地区寒武系底界为一级层序界面造山角度不整合[15]，即MSB1（，AnЄЄ）。该界面在柯坪断隆肖尔布拉克剖面为下伏奇格布拉克组白云岩（岩溶角砾岩），上覆玉尔土斯组黑色（硅质）泥岩夹（含磷）白云岩，沉积间断约5 Ma。柯探1井（CNPC）下伏奇格布拉克组杂色砂岩和泥岩，上覆玉尔土斯组杂色砂岩、泥岩和白云岩，间断约10 Ma。巴楚隆起及周缘为下伏前寒武系结晶岩（变质岩、岩浆岩），如玛北1 井基底片麻岩（1920±14）Ma、楚探1井基底变质岩1900～1800 Ma，乔探1 井、夏河1 井、方1井（（玄武岩（615±19）Ma，辉绿岩（630±22）Ma和（617±21）Ma及和4井玄武岩[16]。该界面上覆玉尔吐斯组滨海潮坪杂色砂岩、泥岩和白云岩或肖尔布拉克组局限台地白云岩。

2.2.2 二级层序界面

二级层序界面是由构造隆升和全球海平面下降两种因素叠加形成，构造作用为主导因素，次为全球海平面下降。该类界面反映构造隆升是局部的，主要为造陆作用[17]。

SSBЄ2（，Є1Є2）为吾松格尔组与沙依里克组分界面。界面下伏发育膏岩（巴楚隆起）或云岩（柯坪断隆），界面上覆发育灰岩，为岩性岩相突变面。地震响应特征上，该界面在研究区反射界面清楚，为密集强连续强反射波组底界，横向分布稳定，全盆极易追踪对比（图3）。

图3 塔里木盆地柯坪断隆-巴楚隆起-麦盖提斜坡寒武系地震层序特征Fig.3 Cambrian seismic sequence characteristics of Keping Uplift-Bachu uplift-Maigaiti slope in Tarim basin

SSBЄ3（T81，Є2Є3）为阿瓦塔格组与下丘里塔格组分界面。界面下伏发育褐红色膏盐岩，界面上覆白云岩见膏溶角砾等暴露标志。该地震界面与T83反射相同（图3）。

SSBO1-2（T80，Є3O1）为下丘里塔格组与蓬莱坝组分界面，在生物地层[18]，同位素分析能准确识别该界面[19]。界面下伏发育白云岩，上覆发育灰岩或白云岩。该界面地震反射特征多呈空白反射、中-差连续，界面下伏可见削截终止反射，地震剖面上总体不易追踪（图3）。

2.2.3 三级层序界面

三级层序界面又称侵蚀不整合，是海平面下降到坡折带以下低位期形成的三级层序不整合界面，多为暴露层序不整合与海侵上超层序不整合叠加，主要表现为垂向上岩性岩相突变，大多经历0.5～1 Ma暴露剥蚀。侵蚀不整合主要在柯巴麦寒武系台地相区，据同期三级全球海平面变化，寒武系划分为24个三级层序，共包含22个侵蚀不整合（图2）。

2.3 层序特征

据寒武系同期三级全球海平面变化，划分出24 个三级层序，其中玉尔土斯组4 个（SQЄ1y1-4）、肖尔布拉克组7 个（SQЄ1x1-7）、吾松格尔组2 个（SQЄ1w1-2）、沙依里克组2个（SQЄ2s1-2）、阿瓦塔克组4个（SQЄ2a1-4）、下丘里塔格组5个（SQЄ3xq1-5）。

2.3.1 玉尔吐斯组

由于玉尔吐斯组沉积时间跨度大，伴随上升洋流形成的缺氧还原环境[20]，在盆内低地貌区形成良好生烃环境的黑色炭质页岩。共识别出SQЄ1y1-44个三级层序，可与同期4次全球海平面变化对比[21]。

玉尔吐斯组整体发育滨海-浅海陆棚相沉积。滨海相仅在玉尔吐斯组沉积时期发育，主要分布于具低古地貌的巴楚隆起及周缘麦盖提斜坡带。巴楚隆起在前寒武纪地层之上沉积玉尔吐斯组，其沉积与基底古地貌有关[22]，导致沉积厚度薄或缺失。柯坪断隆肖尔布拉克剖面上SQЄ1y1厚约4.2 m，底界为一级层序界面MSB1（T90），界面下伏为震旦系奇格布拉克海平面下降时期暴露溶蚀形成的岩溶角砾岩，可见小型溶洞发育，界面上覆为灰红色含磷-硅质白云岩（磷矿层）；SQЄ1y2 厚约6.1 m，界面下伏中层灰色细晶白云岩，界面上覆薄层褐灰色硅质白云岩；SQЄ1y3厚约4.3 m，界面下伏灰色中层细晶白云岩；SQЄ1y4 厚约9.5 m，界面下伏黄灰色细晶白云岩，界面上覆紫红色碳质页岩夹浅黄色薄层微晶白云岩（图4）。

图4 柯坪断隆肖尔布拉克剖面玉尔吐斯组层序地层特征Fig.4 Sequence stratigraphic characteristics of Yuertusi Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.泥岩；2.硅质灰岩；3.云岩；4.角砾岩

玉尔吐斯组三级层序格架内滨海潮坪-浅海陆棚相带伴随海平面上升逐渐向古隆迁移的层序发育模式。低位体系域，海平面下降至坡折带之下，上一个三级层序时期沉积地层遭受剥蚀形成层序底界。海侵体系域，伴随海平面越过坡折快速上升沉积了浅海陆棚薄层泥灰岩或泥岩。高位体系域，伴随海平面逐步下降，古隆周缘发育潮坪相带，向西南的麦盖提斜坡方向过渡为浅海陆棚。下一个三级层序低位体系域，海平面再次下降至坡折带之下，地表暴露遭受剥蚀形成层序顶界（图5）。

图5 柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡玉尔吐斯组滨海潮坪-浅海陆棚层序发育模式Fig.5 Sequence Stratigraphic Models of tidal flat and shallow sea shelf of Yuertusi Formation in Keping Uplift，Bachu Uplift and Magaiti slope1.含云含灰砂泥岩相；2.灰岩-泥岩相；3.泥岩相；4.剥蚀区沉积相；5.潮坪沉积相；6.浅水陆棚沉积相；7.深水陆棚沉积相

2.3.2 肖尔布拉克组

柯坪断隆肖尔布拉克组为7 次深灰色薄-中层微晶白云岩-（浅）灰色中层-块状（细）粉晶白云岩旋回，发育大量顺层分布的溶蚀孔洞。识别出SQЄ 1x1-77个三级层序（图2）。

柯坪断隆肖尔布拉克剖面上SQЄ1x1 厚24.1 m，为Є1y与Є1x岩相转换面，界面下伏Є1y浅黄、浅灰色细晶白云岩，界面上覆Є1x深灰色粉晶白云岩；SQЄ1x2厚29.8 m，界线下伏浅灰色细晶白云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆深灰色硅化泥晶白云岩；SQЄ1x3 厚22.1 m，界线下伏深灰色粉晶白云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆深灰色硅化泥晶白云岩；SQЄ1x4 厚24.5 m 和SQЄ1x5 厚16.3m 为两个岩性相同界面，界线下伏浅灰色细晶白云岩，可见顺层溶蚀孔洞，界面上覆灰色粉晶白云岩；SQЄ1x6厚14.1 m，界线下伏浅灰色亮晶白云岩，溶蚀孔洞顺层发育，界面上覆灰色藻纹层叠层石粉-细晶云岩；SQЄ1x7 厚5.14 m，界线下伏浅灰色亮晶砂屑白云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆灰色残余颗粒泥-粉晶云岩（图6）。

图6 柯坪断隆肖尔布拉克剖面肖尔布拉克组层序地层特征Fig.6 Sequence stratigraphic characteristics of Xiaerbulake Formation in Xiaerbulake section of Keping Uplift1.云岩；2.硅质云岩；3.砂屑云岩；4.藻云岩泥云岩A——16层浅灰色薄层含硅白云岩一中层粉晶白云岩旋回；B——20层深灰-灰色中层粉-细白云岩，溶蚀孔洞顺层发育；C——24～25层灰色中-厚层细晶硅化白云岩一块状粉晶白云岩，顺层溶孔发育；D——26层灰-深灰色厚层、块状细-粉晶白云岩，溶蚀孔洞顺层发育；E——30层浅灰-灰白色厚-块状亮晶白云岩，溶蚀孔洞发育减弱；F——35层灰-浅灰色中层白云岩，溶蚀孔洞顺层发育，洞径最大可见18 cm

肖尔布拉克组三级层序格架内以局限台地建造为主，格架内碳酸盐台地随着海平面上升逐渐扩大向海迁移。低位体系域海平面下降至坡折带之下后，上一个三级层序发育的台地-浅水缓坡带遭暴露剥蚀形成层序底界面，并在界面之下发育低位期岩溶带，在柯坪肖尔布拉克地区发育明显喀斯特顺层岩溶孔洞。海侵体系域伴随海平面越过坡折带快速上升，陆棚相向陆迁移，台地以泥灰岩低能沉积为主，后期经白云石化。高位体系域海平面短暂稳定后逐步下降，台地进入快速建造时期。由于处于温热气候条件，发育一定强度的高位期喀斯特岩溶。下一个三级层序低位体系域海平面再次下降至坡折之下，台地-浅水缓坡相带遭受暴露剥蚀形成层序顶界（图7）。

图7 柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡肖尔布拉克组局限台地层序发育模式Fig.7 Sequence Stratigraphic Models of the limited platform of Xiaoerbulake Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.白云岩相；2.颗粒白云岩相；3.泥灰岩-泥岩相；4.泥岩相；5.局限台地沉积相；6.浅水缓坡沉积相；7.深水缓坡沉积相；8.陆棚沉积相

2.3.3 吾松格尔组

柯坪断隆肖尔布拉克剖面吾松格尔组为灰、灰黄色中-薄层泥粉晶白云岩-灰、浅灰色中层-厚层颗粒（砂屑、砾屑）粉-细晶白云岩旋回，共识别出SQЄ1w1-2两个三级层序，与同期2 次全球三级海平面变化对应（图2）。

肖尔布拉克剖面上SQЄ1w1 厚56 m，界面下伏Є1x（SQЄ1x7）浅灰色残余颗粒粉晶白云岩，界面上覆Є1w（SQЄ1w1）灰黄色泥晶白云岩；SQЄ1w2厚63.8 m，界面下伏灰色细晶砂砾屑白云岩，界面上覆灰色微晶白云岩（图8）。

图8 柯坪断隆肖尔布拉克剖面吾松格尔组层序地层特征Fig.8 Sequence stratigraphic characteristics of Wusongeer Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.云岩；2.硅质云岩；3.砂屑云岩；4.泥质云岩A——37～40层浅紫红色薄层泥粉晶白云岩一中层浅灰色粉细晶白云岩旋回；B——55～58层(SQЄ,w1内)共见6个次级旋回，旋回下部为紫红色薄层泥质白云岩与灰-灰黄色薄层微晶云岩互层，上部浅灰-灰白色中-厚层、粉-细晶白云岩；C——59～60层灰黄色薄层泥粉晶云岩—灰色中-厚层砾屑细晶云岩旋回

吾松格尔组沉积期为炎热干燥气候条件蒸发岩逐渐增多，三级层序格架内以蒸发台地建造为主。低位体系域，海平面下降至坡折带之下，上一个三级层序沉积的蒸发台地暴露，不发育喀斯特化，形成钙盐质结壳层及层序底界面。海侵体系域海平面越过坡折快速上升，陆棚相向陆迁移，台地以泥灰岩低能沉积为主，后期云化。高位体系域，海平面短暂稳定后逐步下降，强烈的咸水蒸发作用形成厚层膏盐岩。下一个三级层序低位体系域，海平面再次降至破折带之下，在干热气候条件下形成钙盐质结壳层，形成层序顶界（图9）。

图9 柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡吾松格尔组蒸发台地层序发育模式Fig.9 Sequence Stratigraphic Models of evaporative platform of Wusongeer Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.膏盐岩相、白云岩相；2.颗粒白云岩相；3.泥灰岩-泥岩相；4.泥岩相；5.沉积相蒸发台地、局限台地；6.浅水缓坡、深水缓坡；7.陆棚

2.3.4 沙依里克组

柯坪断隆肖尔布拉克剖面沙依里克组发育开阔台地，可识别出SQЄ2s1-2 两个三级层序，对应同期全球两次三级海平面变化（图2）。

肖尔布拉克剖面上SQЄ2s1 厚47.6 m，底界为二级层序界面SSBЄ2（T83），该界面上下碳同位素δ13C具明显漂移特征[23]，作为“ROECE”事件在全球范围内均可对比，Wang et al.将其作为中寒武统底界，陈永权进一步证实这一事件在塔西台地区普遍存在，肖尔布拉克剖面第73层δ13C明显负漂，岩性变换指示海平面变化规律可进一步支撑这一观点。界面下伏灰-黄灰色微晶砂屑白云岩，界面上覆深灰-浅灰色薄-中层粉晶白云岩。SQЄ2s2厚26.7 m，界面下伏浅灰色亮晶砂屑灰岩，界面上覆深灰色薄层状微晶灰岩（图10）。

图10 柯坪断隆肖尔布拉克剖面沙依里克组层序地层特征Fig.10 Sequence stratigraphic characteristics of Shayilike Formation in Xiaoerbulake section of Keping Uplift1.泥岩；2.云岩；3.藻云岩、泥云岩；4.云质灰岩、灰质云岩；5.亮晶砂屑灰岩；6.角砾岩A——SQЄ2s1/SQЄ2w2下部为灰-黄灰色微晶砂屑云岩，上部为深灰-浅灰色薄-中层粉晶白云岩；B——SQЄ2a1/SQЄ2s2 下部为灰色亮晶砂屑灰岩—微晶藻屑云化灰岩，上部为紫红、灰黄色页片-纹层状粉晶云岩；C——74层灰黄色页状泥晶白云岩夹浅紫红色薄层含泥白云岩；D——75层灰色-灰绿色块状灰质角砾岩，角砾成分主要为灰岩-白云质灰岩

沙依里克组沉积期经寒武纪第二次大规模海侵，气候条件由干热转为温暖潮湿，沉积建造也由吾松格尔组蒸发台地转为开阔台地沉积。低位体系域，海平面下降至坡折带之下，上一个三级层序发育的台地-浅水缓坡带遭受暴露剥蚀形成层序底界，界面之下形成比肖尔布拉克组沉积时期喀斯特化强度更高的岩溶带。海侵体系域，海平面快速上升，发育向陆迁移的陆棚相带，台地以泥灰岩低能沉积为主。高位体系域，海平面短暂稳定后逐步下降，台地进入快速建造时期，由于处于温热气候条件，发育一定强度的高位期喀斯特岩溶。下一个三级层序低位体系域，伴随海平面再次下降至坡折以下，台地-浅水缓坡带暴露剥蚀将形成层序顶界（图11）。

图11 柯坪断隆、巴楚隆起及麦盖提斜坡沙依里克组开阔台地层序发育模式Fig.11 Sequence Stratigraphic Models of open platform of Shayilike Formation in Keping Uplift、Bachu Uplift and Maigaiti slope1.膏盐岩相；2.云岩相、灰岩相；3.颗粒云、灰岩相；4.泥灰岩-泥岩相；5.蒸发台地、局限台地沉积相；6.开阔台地、浅水缓坡沉积相；7.深水缓坡、陆绷沉积相

2.3.5 阿瓦塔格组

柯坪断隆肖尔布拉克剖面阿瓦塔格组发育局限台地相，共识别出SQЄ2a1-44 个三级层序，与同期全球4次三级海平面变化对应（图2）。

肖尔布拉克剖面上SQЄ2a1 厚33.4 m，为Є2a与的Є2s岩相转换面，界面下伏灰色亮晶砂屑灰岩-微晶藻屑云化灰岩，界面上覆紫红-灰黄色页片-纹层状粉晶云岩；SQЄ2a2厚43.1 m，界面下伏灰色砂屑白云岩，界面上覆褐色泥晶白云岩；SQЄ2a3 厚89.2 m，界面下伏紫灰色砂屑白云岩，界面上覆褐灰色泥质白云岩；SQЄ2a4厚71.8 m，界面下伏灰色亮晶鲕粒云岩，界面上覆紫灰-黄绿色泥粉晶云岩（图12）。

图12 柯坪断隆肖尔布拉克剖面阿瓦塔格组层序地层特征Fig.12 Sequence stratigraphic characteristics of Awatage Formation in Xiaoerbulake section，Keping Uplift1.泥岩；2.云质灰岩、灰质云岩；3.云岩；4.硅质云岩；5.砂屑云岩；6.藻云岩、泥云岩；7.鲕粒状云岩A——SQЄ2a1/SQЄ2s2下部为灰色亮晶砂屑灰岩-微晶藻屑云化灰岩，上部为紫红、灰黄色页片-纹层状粉晶云岩；B——93～96层灰红-紫红色薄层泥晶云岩—浅灰色中层-块状粉晶白云岩旋回；C——103～106层紫红薄层泥晶云岩-褐色厚层亮晶含砂屑云岩、紫褐色薄层泥晶云岩-灰紫色厚层粉晶云岩旋回

阿瓦塔格组沉积期气候变为炎热干旱，台地性质转为局限台地-蒸发台地，三级层序格架内的蒸发台地发育与吾松格尔组时期类似（图9）。

2.3.6 下丘里塔格组

柯坪断隆肖尔布拉克剖面下丘里塔格组5次岩性旋回为深灰（泥晶）藻纹层白云岩-（浅）灰色细晶砂屑白云岩或藻云岩，发育顺层溶蚀孔洞。据此可识别出SQЄ3xq1-55 个三级层序，与同期全球5 次三级3海平面变化对应（图2）。

肖尔布拉克剖面上SQЄ3xq1 厚40.9 m，底界为二级层序界面SSBЄ3（T81），为Є2a与的Є3xq界面，界面下伏黄灰色亮晶砂屑灰岩，界面上覆紫红-紫灰色中层弱硅化泥粉晶白云岩（图）；SQЄ3xq2厚26.6 m，界线下伏浅灰色亮晶藻云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆深灰色含泥细晶白云岩；SQЄ3xq3 厚22.8 m，界线下伏浅灰色亮晶藻云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆黄灰色含泥粉晶白云岩。SQЄ3xq4厚96.8 m，界线下伏浅灰色细晶白云岩，溶蚀孔洞发育，界面上覆灰色细晶硅质云岩夹薄层泥晶云岩。SQЄ3xq5厚75.5 m，界线下伏浅灰色亮晶砂屑白云岩，界面上覆灰色含硅质细晶白云岩（图13）。

图13 柯坪断隆肖尔布拉克剖面下丘里塔格组层序地层特征Fig.13 Sequence stratigraphic characteristics of the lower Xiaqiulitage Formation in the Xioerbulake section of the Keping Uplift1.云质灰岩、灰质云岩；2.云岩；3.硅质云岩；4.砂屑云岩；5.藻云岩、泥云岩；6.介壳云岩A——167层灰浅灰色中层亮晶藻云岩，溶蚀孔洞顺层发育；B——173层浅灰-灰色亮晶砂屑云岩-藻岩，溶蚀孔洞顺层发育；C——178层灰色中层-块状残余颗粒粉晶云岩，溶蚀孔洞顺层发育；D——179层灰色块状细晶砂屑云岩，溶蚀孔洞顺层发育；E——183层灰色-浅灰色中厚层粉-细晶云岩，顶部0.7 m厚顺层溶孔明显发育；F——SQЄ3xq/SQЄ2a下部为黄灰色中层亮晶砂屑灰岩，上部为紫红紫灰色中层弱硅化泥粉晶白云岩

下丘里塔格组沉积期以局限台地沉积为主，三级层序格架内的局限台地发育模式与肖尔布拉克组时期类似（图7）。

3 沉积相对比

据柯坪断隆、巴楚-麦盖提地区及周缘过井地震剖面，总结研究区寒武系沉积相纵-横向变化特征。北东-南西：阿瓦提断陷-巴楚隆起-麦盖提斜坡-叶城坳陷，显示“台地-浅水缓坡-深水缓坡-陆棚”相带变化。北西-南东：柯坪断隆-巴楚隆起-塘古兹巴斯坳陷，显示“台地-台地边缘-台缘斜坡-陆棚”相带变化。

纵向沉积相整体特征相差不大，玉尔吐斯组的滨海潮坪或浅海陆棚，肖尔布拉克组与下丘里塔格组局限台地，吾松格尔组与阿瓦塔格组蒸发台地，开阔台地主要分布在沙依里克组。横向滨海沉积相仅分布于巴楚隆起北西与南东两侧，陆棚相往西南方向广泛发育，吾松格尔组与阿瓦塔格组蒸发台地整体往四周转变为局限台地，肖尔布拉克组与下丘里塔格组局限台地往NE向过渡为开阔台地，沙依里克组开阔台地稳定分布于各构造带（图14）。

图14 塔里木盆地柯坪断隆-巴楚隆起-麦盖提斜坡寒武系沉积相纵-横向变化特征Fig.14 Longitudinal and lateral variation characteristics of Cambrian sedimentary facies in Keping Uplift-Bachu Uplift-Maigaiti slope，Tarim Basin1.断层；2.沉积相界线；3.膏盐相；4.灰岩、云岩；5.颗粒云岩、颗粒灰岩；6.灰岩-云岩；7.泥岩相；8.蒸发台地；9.局限台地；10.开阔台地；11.浅水缓坡、深水缓坡；12.陆棚；13.台缘斜坡；14.欠补偿盆地；15.潮坪相、陆棚相

4 层序格架内沉积模式

据柯坪断隆、巴楚隆起、麦盖提斜坡及周缘寒武纪沉积相与碳酸盐台地性质差异性，将寒武系沉积模式归纳为2种。

4.1 碎屑岩沉积模式

发育于玉尔吐斯组沉积期，围绕古陆环带状发育滨海潮坪相带，向广海逐渐过渡为陆棚相沉积。为古陆（剥失区）-滨海潮坪-浅海陆棚（浅水陆棚-深水陆棚）沉积模式（图15）。

图15 塔里木盆地柯坪断隆-巴楚隆起-麦盖提斜坡寒武系碎屑岩沉积模式Fig.15 Sedimentary model of Cambrian clastic rocks in Keping Uplift-Bachu uplift-Maigaiti slope，Tarim Basin1.残留边界；2.构造单元界线；3.积相界线沉；4.剥蚀区；5.重点井；6.资料井；7.岩浆侵入（花岗岩）；8.灰质泥岩相；9.含藻白云岩相；10.含云含砂泥岩相；11.泥岩相；12.剥蚀区沉积相；13.潮坪沉积相；14.浅水陆棚沉积相；15.深水陆棚沉积相

4.2 碳酸盐台地—蒸发台地沉积模式

发育于肖尔布拉克组-下丘里塔格组沉积期，形成3种不同台地类型旋回，SW向麦盖提斜坡发育平缓的台地-浅水缓坡-深水缓坡-陆棚沉积体系；SE向塘古兹巴斯坳陷发育较陡的台地-台缘-台缘斜坡-陆棚沉积体系。为肖尔布拉克组-下丘里塔格组台地-浅水缓坡或台缘-深水缓坡或台缘斜坡-陆棚沉积模式（图16）。

5 沉积主控因素

沉积体系的发育演化及碳酸盐台地内部岩性组合受古地貌、构造背景、物源供给、沉积水体性质、海平面变化等多种因素影响[24]。

5.1 古构造背景

古构造背景影响主要体现在两个方面：一是古地貌对沉积体系发育的控制。研究区古隆起发育经“前寒武纪平缓”、“震旦纪末隆升加强”和“寒武纪逐步沉降”3个阶段[25]。相对稳定的低古隆地貌使早寒武世初期围绕古隆环带状发育不宽的滨海潮坪相带，古隆在寒武纪逐步沉降为碳酸盐台地继承性发育提供了有利条件；二是构造运动在不同时期表现的差异性造成不同规模沉积间断。寒武世早期的加里东早期第Ⅰ幕和末期的加里东早期第Ⅱ幕主导形成的隆升不整合面T90（AnЄЄ）和T80（ЄO）构成寒武系底部和顶部界面。

5.2 海平面变化

全球海平面在寒武世初期处在上升的海侵阶段[26]，整个寒武世表现为整体上升[21]。前人通过碳同位素分析，发现寒武纪二级层序界面附近出现明显的漂移特征，命名为“BASE”、“ROECE”、“SPICE”及“TOCE”事件[27]，分别对应MSB1（，AnЄЄ）SSBЄ2（，Є1Є2）、SSBЄ3（，Є2Є3）、SSBO1-2（，Є3O1）4 个界面，代表寒武世主要二级海平面升降。有学者通过柯坪野外露头分析测试证明塔里木盆地寒武系主要碳同位素事件与全球的可对比性[27-30]。针对寒武世初期“BASE”事件的负漂事实与该时期全球性海侵不符，樊奇等基于苏盖特布拉克露头氧化-还原条件，提出“大规模海侵背景下海水含氧量降低、固碳率显著下降导致浮漂移事件”观点解释这一矛盾，进一步证实塔里木盆地寒武初期的大规模海侵。“ROECE”、“SPICE”及“TOCE”事件表现为界面之下的负漂与界面之上的快速正漂[27]，反映了海平面相对下降后快速上升的海侵过程。

5.3 古气候

研究区古气候包括盐度及氧化还原性等要素，主要影响台地性质变化。肖尔布拉克剖面碳氧同位素组成反映肖尔布拉克组沉积期整体处于温热的气候背景与浅水环境，向吾松格尔沉积期逐渐过渡为干热气候背景，盐度逐步升高[33]，促使局限台地向蒸发台地转换。剖面样品微量元素Th/U、Ni/Co、δU 等指示吾松格尔组与阿瓦塔格组沉积期处于（强）氧化环境，柯坪断隆早—中寒武的紫红色云泥岩与巴楚隆起早—中寒武的巨厚膏盐岩均表明，这两个时期处在干旱、蒸发的沉积环境[23]，为大面积蒸发台地的形成提供了条件。

6 结论

（1）据野外露头、钻井、岩心薄片及地震剖面资料柯巴麦地区寒武系可划分为3 个二级层序、24 个三级层序，早寒武世发育13 个三级层序，中寒武世发育6个三级层序，晚寒武世发育5个三级层序。

（2）研究区寒武系发育滨海、蒸发台地、局限台地、开阔台地、缓坡、台地边缘、台缘斜坡、陆棚8 种沉积相。滨海-潮坪相仅分布在巴楚隆起和麦盖提斜坡的玉尔吐斯组，蒸发台地相分布巴楚隆起吾松格尔组与阿瓦塔格组，局限台地相分布在巴楚隆起肖尔布拉克与下丘里塔格组，开阔台地仅分布在柯坪断隆与巴楚隆起沙依里克组，缓坡发育于麦盖提斜坡带，台地边缘与台缘斜坡发育于塘古兹巴斯坳陷，陆棚相主要分布在柯坪断隆与塘古兹巴斯坳陷玉尔吐斯组。

（3）研究区及周缘寒武系沉积模式归纳为“碎屑岩滨海-浅海沉积模式”与“台地-台缘-陆棚沉积模式”两种。