根据取心和钻井资料, 冲积扇在研究区西部的英买力、中北部的轮台和东部的草湖地区下侏罗统比较发育, 如英买力地区的英买4井, 轮台地区的轮台1、轮台2、轮西1和轮西2井, 草湖地区的草2井和草6井均发育。

岩心观察及录井剖面中, 冲积扇沉积物岩性主要为一套灰白、灰绿、灰褐、紫红色砾岩、砾状砂岩及含砾砂岩, 砾石成分复杂, 碎屑成分接近母岩, 分选差, 最大砾石直径可达5~10 cm。砾石磨圆度为次棱— 次圆状, 砂、泥质胶结, 呈块状构造(图 2)。

在剖面上构成一系列以砾岩为主的正韵律叠加沉积旋回, 从下到上主要包括冲积扇扇根、扇中和扇缘亚相。

扇根亚相 主要发育主水道泥石流沉积。这类沉积在轮台1井区和轮西2井区最为发育(图 2), 测井响应特征为高自然伽马和高电阻率。岩性以灰褐色、灰紫色夹绿灰色砾岩、角砾岩为主, 局部为含砾砂岩及砂质泥岩, 可见少量变质岩。岩石颗粒分选性极差, 砾石大小悬殊, 最大的为5cm× 7cm, 少量大砾悬浮在岩心中, 内源泥砾多呈长椭圆状, 顺层排列, 填隙物以细砂、粉砂为主, 局部富集泥质填隙物。层理不发育, 呈杂乱的块状构造, 单层厚度大, 砾石所占比例高。

扇中亚相 主要发育辫状水道(或河道)含砾粗— 中砂岩沉积, 含有细砂岩、粉砂岩, 底部见冲刷面, 冲刷面上分布滞留砾石, 发育平行层理、大型板状交错层理和槽状交错层理。分选性比扇根好, 粒度也变细。

扇缘亚相 沉积物为中— 细砂岩, 多含有泥岩夹层。发育模糊的平行层理和微波状层理, 测井响应特征为高自然伽马、高电阻率和高自然电位。有时在扇缘发育浅的水道充填沉积, 其特征与上述扇中河道充填沉积相似, 但单砂层沉积厚度薄, 颗粒相对较细, 泥质夹层增多, 地层砂地比明显降低。

沉积物以灰色、灰白色粗砂、含砾粗砂岩和细砾岩等粗碎屑岩沉积为主; 岩心中可观察到各种交错层理和平行层理。塔北的大部分地区下侏罗统阳霞组主要为辫状河沉积。单井钻井岩性、电测曲线及岩心的岩性序列在垂向上表现为典型箱状特征(图 3), 砂地比高, 一般大于60%。

辫状河沉积可以细分为河床亚相(包括河床滞留和心滩沉积微相)、河漫亚相。

河床亚相 河床沉积物以砂岩、砾岩为主, 是河流相中粒径最粗的, 层理发育, 类型丰富, 底部具有明显的冲刷面。可进一步划分为河床滞留沉积和心滩微相(图 3)。

河床滞留沉积微相 塔北侏罗系岩心中可观察到广泛发育有河床滞留沉积(图 2)。其沉积物特点是以粗碎屑砾石为主, 成分复杂, 多为石英砾石, 常具叠瓦状定向排列, 倾斜向上游。砾岩很难形成厚层, 一般呈透镜状断续分布于河床最底部, 向上过渡为心滩沉积。

心滩微相 塔北地区侏罗系辫状河心滩沉积在电测曲线、录井剖面和岩心中都很容易识别出来。在录井剖面上, 心滩主要为中— 厚层、厚层块状砾岩及砂岩粗碎屑沉积, 电测曲线形态为箱形, 岩心观察中可以细分出多个心滩在垂向上的叠加, 如轮南3井4633~4642, m井段(图 3)。心滩沉积物一般粒度较粗, 成分复杂, 成熟度低, 发育交错层理、平行层理及波纹层理等各种类型的沉积构造层理(图3)。

河漫亚相 在塔北地区河漫亚相为灰色、深灰色粉砂岩、泥质粉砂岩和黏土岩夹煤层, 是河流沉积中最细的部分。在录井剖面上, 河漫沉积与上述心滩沉积之间大多为突变接触, 这是由于天然堤不发育及河流频繁改道的缘故。该区河漫亚相沉积可进一步划分为河漫滩、河漫湖泊和河漫沼泽微相。河漫滩沉积厚度较薄, 一般不超过10, m, 多与心滩微相共生; 河漫湖泊以黏土岩沉积为主, 一般发育水平层理, 沉积厚度较大, 一般在30, m以上, 主要发育于草湖地区, 在时间上发育于早侏罗世晚期, 即阳霞组上部沉积时期; 河漫沼泽主要为泥岩夹碳质泥岩和煤层沉积, 碳质泥岩与煤层沉积在声波和电阻率曲线上具有明显的尖峰(即高的声波时差和高电阻)(图 3), 煤层厚1~2m。

图2

Fig.2

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	图2 塔北地区侏罗系冲积扇沉积特征(轮台1井)Fig.2 Alluvial fan sedimentary characteristics of the Jurassic in northern Tarim Basin(Well Luntai 1)

图3

Fig.3

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	图3 塔北地区侏罗系辫状河沉积特征(轮南3井)Fig.3 Sedimentary characteristics of braided fluvial of the Jurassic in northern Tarim Basin(Well Lunnan 3)

塔北地区的湖泊沉积时期主要是早侏罗世晚期— 中侏罗世, 即阳霞组顶部— 克孜勒努尔组, 是从早期河漫湖泊的基础之上发育起来的, 在平面上主要分布于轮南以东及草湖地区, 为大套厚层暗色泥岩夹粉砂岩, 电测曲线上表现为平直— 弱齿化的曲线。研究区内主要为滨浅湖亚相, 半深湖— 深湖亚相可能发育于满加尔凹陷以东地区。

滨浅湖亚相包括滨湖滩坝、浅湖和沼泽微相。以普惠1井为例, 滩坝微相为一套灰色、灰白色细砂岩, 单层厚度大多1~3 m。浅湖微相为灰、深灰色泥岩夹灰白、浅灰色粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩及其互层。沼泽微相为大套暗色泥岩中的含煤沉积(图 4)。

根据电测曲线及录井资料, 研究区的三角洲沉积粒度较粗, 为含砾砂岩, 且是从前述的辫状河基础之上演化而来的, 因此属于辫状河三角洲沉积, 其最明显的特征是垂向上电测曲线为漏斗型(图 4), 如普惠1井2946~3158.5, m井段。可分为辫状河三角洲平原和前缘亚相, 前三角洲亚相在研究区不发育。

辫状河三角洲平原亚相 发育正韵律的分支河道细砂岩及分支河道间泥岩沉积, 且泥岩偏红, 说明为暴露环境。

辫状河三角洲前缘亚相 发育河口坝和水下分流河道微相。河口坝沉积以含砾砂岩及中— 细砂岩为主。自然电位曲线为低中— 中负异常, 自然伽马曲线幅度中等, 从下往上曲线为漏斗形, 齿化明显, 如普惠1井3020~3155, m井段(图 4)。水下分流河道为细砂岩、含砾细砂岩及砂岩沉积, 砾石多为同生泥砾。单层厚度为2~5 m。与河口坝沉积不同的是其剖面结构为正粒序, 测井曲线为钟形。

三角洲平原与前缘的河道沉积砂岩与冲积扇和辫状河的河道沉积砂岩相比普遍较细, 分选好, 交错层理发育且清晰, 单层厚度薄。

图4

Fig.4

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	图4 塔北侏罗系湖泊和三角洲沉积特征(普惠1井)Fig.4 Lacustrine and delta sedimentary characteristics of the Jurassic in northern Tarim Basin(Well Ph1)

图5

Fig.5

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	图5 下侏罗统阳霞组沉积相平面展布Fig.5 Distribution of sedimentary facies of the Lower Jurassic Yangxia Formation in northern Tarim Basin