根据野外露头剖面、地震、岩心和110余口探井的录井及测井资料分析, 在塔里木盆地上泥盆— 下石炭统的东河塘组到卡拉沙依组的“ 标准灰岩段” 识别出4个海平面升降周期, 相应划分出4个层序, 为明确与传统地层单元的关系, 自下而上分别命名为东河层序(SQd)、巴楚1层序(SQb1)、巴楚2层序(SQb2)和卡拉沙依1层序(SQk1)。东河层序(SQd)大致对应于东河塘组, 巴楚1层序(SQb1)和巴楚2层序(SQb2)大致对应于巴楚组, 卡拉沙依层序大致对应于卡拉沙依组的“ 标准灰岩” 及以下地层。各层序均由海侵体系域(TST)和高位体系域(HST)构成(图 1)。

图1

Fig.1

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	图1 塔里木盆地上泥盆— 下石炭统层序划分方案Fig.1 Sequence division of the Upper Devonian to Lower Carboniferous in Tarim Basin

图2

Fig.2

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	图2 塔里木盆地东河砂岩层系层序地层格架Fig.2 Sequence stratigraphic framework of Donghe sandstone in Tarim Basin

图3

Fig.3

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	图3 塔里木盆地群7井东河砂岩段层序地层柱状图Fig.3 Sequence stratigraphic column of Donghe sandstone of Well Qun7 in Tarim Basin

通过110余口探井的层序地层对比分析, 建立了东河砂岩层系等时层序地层格架(图 2)。

东河砂岩层系的砂岩在SQd的海侵体系域(TSTd)和高位体系域(HSTd)、SQb1的海侵体系域(TSTb1)和高位体系域(HSTb1)、SQb2的海侵体系域(TSTb2)和高位体系域(HSTb2)均有发育, 但主要发育于SQd和SQb1两个层序, 自下而上, 砂岩发育程度明显变差, 砂岩发育部位有向高部位迁移的趋势; 到SQk1发育时期, 砂岩极少, 只零星发育。

SQd的底面是区域不整合面(SSBd)。海侵体系域(TSTd)受低部位四阶坡折控制, 分布于盆地西部群7井附近地区。SQd的高位体系域(HSTd)沉积范围扩大, 受三阶坡折控制, 分布在群7井附近地区、巴楚、阿瓦提凹陷、塔中、东河塘和草湖等地区。SQd发育在广泛出露的基岩背景上, 陆源碎屑供应充分, 砂岩发育。群7井附近地区最大海泛面附近的密集段— 临滨环境的东河塘组中段泥岩将SQd的海侵体系域和高位体系域前滨砂岩分割(如群7井, 图3)。巴楚(如康1井)、塔中— 满西(如满西2井)、东河塘、草湖等地区只发育高位体系域, 主要为砂岩, 阿瓦提凹陷的相对深水区(如和4井)为砂泥岩不等厚互层。

SQb1的分布范围受二阶坡折的控制, 分布广泛, 仅轮南27井附近地区缺失。在三阶坡折之下, SQb1底面为SBb1, 下伏地层为SQd。在三阶坡折与二阶坡折之间, 如哈得逊、哈拉哈塘等地区, SQb1底面是区域不整合面(SSBd), 下伏地层为先存基岩。SQb1岩性岩相变化较大。SQb1以二阶坡折附近砂岩最为发育(如哈得17井), 其次是下伏地层为富砂的高能带, SQb1地层相对富砂(如满西2井、方1井、康1井)。在缺乏粗粒陆源碎屑供应的低能地带则以泥岩为主; 在缺乏粗粒陆源碎屑供应的高能地带, 则形成生物碎屑灰岩(如依敏4井); 在滨岸浅水高盐度低能地带发育碳酸盐岩(如依合4井), 在暴露的蒸发地带则出现蒸发岩(如群7井HSTb1)。

SQb2的分布范围受一阶坡折控制, 分布广泛, 仅轮南27井附近地区缺失。在二阶坡折之下, SQb2底面为SBb2, 下伏地层为SQb1。在二阶坡折与一阶坡折之间的轮南凸起周缘, SQb2底面是区域不整合面(SSBd), 下伏地层为先存基岩。SQb2砂岩主要发育于一阶坡折附近(如哈得20井), 在下伏地层为富砂的高能带, SQb2地层也有砂岩发育(如哈得17井); 在缺乏粗粒陆源碎屑供应的低能地带则以泥岩为主(如满西2井); 在缺乏粗粒陆源碎屑供应的高能地带, 形成生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩(塔中4井); 在浅水高盐度的低能地带发育碳酸盐岩(如和4井)。

SQk1分布广泛, 几乎覆盖整个塔里木盆地。在一阶坡折之下, SQk1底面为SBk1, 下伏地层为SQb2。在一阶坡折之上, SQk1底面是区域不整合面(SSBd), 下伏地层为先存基岩(如轮南27井)。SQk1发育时期, 由于先存基岩出露区十分局限, 缺少陆源粗碎屑供应, 因此, SQk1整体贫砂富泥, 仅下伏地层为富砂的高能带, SQk1地层有薄层砂岩发育。在缺乏粗粒陆源碎屑供应的低能地带则以泥岩为主, 在滨岸浅水高盐度低能地带发育碳酸盐岩(如康1井), 在暴露的蒸发地带出现蒸发岩(如群7井、觉马3井)。

塔里木盆地的东河砂岩段包括了TSTd、HSTd、TSTb1发育的粗碎屑岩。砂砾岩段主要是在塔北地区的TSTb1、HSTb1发育的粗碎屑岩。角砾岩段主要是在轮南凸起周缘SQb2的TSTb2和HSTb2发育的粗碎屑岩。下泥岩段包括了SQb1和SQb2中下部的泥岩。中泥岩段主要是SQk1的泥岩。生屑灰岩段层位变化大, 包括了TSTb1、HSTb1、TSTb2、HSTb2、TSTk1发育的碳酸盐岩, 以HSTb2发育的碳酸盐岩分布最为广泛。碳酸盐岩的特征和成因变化大, 有浅海相泥晶灰岩、结晶灰岩, 高能滨岸相鲕粒灰岩、生物碎屑灰岩, 低能滨岸相泥灰岩及潮上蒸发带成因的白云质碳酸盐岩等(图 2)。

SQd的TSTd和HSTd地层厚度分布特征变化大。

TSTd地层分布局限, 分布于群7井附近地区和轮南27井附近的北侧。群7井附近地区钻井揭示的最大地层厚度超过120 m, 轮南27井区北侧钻井揭示的最大地层厚度大于40 m(图 4)。

HSTd地层分布范围扩展, 除群7井附近地区和轮南27井附近北侧地层厚度较大外, 绝大部分地区地层厚度不足40 m。群7井附近地区钻井揭示的最大地层厚度超过60 m(图 5)。正是HSTd时期地层向东超覆尖灭, 缺失地层的暴露陆地形成“ 塔北半岛” , 进而形成“ 塔北半岛” 周缘极有油气勘探和研究价值的半环形地层超覆尖灭带(图 5)。

图4

Fig.4

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	图4 塔里木盆地东河砂岩层系TSTd地层等厚图Fig.4 Isopach map of TSTd of Donghe sandstone in Tarim Basin

图5

Fig.5

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	图5 塔里木盆地东河砂岩层系HSTd地层等厚图Fig.5 Isopach map of HSTd of Donghe sandstone in Tarim Basin

SQb1的TSTb1和HSTd体系域地层分布特征有一定相似性。

TSTb1地层厚度高值区位于罗南1井附近和东河8井附近, 最大地层厚度超过50 m(图 6)。绝大部分地区地层厚度不足40 m。缺失地层的暴露陆地由“ 塔北半岛” 演化为“ 轮南孤岛” 。“ 轮南孤岛” 规模较大, 面积达7000 km²。TSTb1地层主体尖灭线位于且北1井— 古城2井一线, 同时, 环绕“ 轮南孤岛” 形成环形地层尖灭线, 形成了规模巨大的、具有油气勘探和研究价值的环形地层超覆尖灭带(图 6)。

图6

Fig.6

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	图6 塔里木盆地东河砂岩层系TSTb1地层等厚图Fig.6 Isopach map of TSTb1 of Donghe sandstone in Tarim Basin

HSTb1地层厚度高值区位于罗南1井西南和东河8井附近, 最大地层厚度超过50 m(图 7)。绝大部分地区地层厚度不足40 m。缺失地层的暴露陆地“ 轮南孤岛” 规模显著缩小, 面积达2000 km²。HSTb1地层主体尖灭线位于东南部塘古1井与塔中28井之间, 同时, 环绕“ 轮南孤岛” 形成环形地层尖灭线, 进而形成了具有油气勘探和研究价值的环形地层超覆尖灭带(图 7)。

图7

Fig.7

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	图7 塔里木盆地东河砂岩层系HSTb1地层等厚图Fig.7 Isopach map of HSTb1 of Donghe sandstone in Tarim Basin

SQb2的TSTb2和HSTb2体系域地层分布特征相近。

TSTb2地层厚度高值区位于和4井附近和东河8井附近, 最大地层厚度超过40 m(图 8)。绝大部分地区地层厚度不足30 m。缺失地层的暴露陆地“ 轮南孤岛” 萎缩, 规模变小, 面积约700 km²。TSTb2地层尖灭线位于东南部塘古1井与塔中28之间— 古城2井一线, 同时, 环绕“ 轮南孤岛” 形成环形地层尖灭线, 形成了具有油气勘探和研究价值的环形地层超覆尖灭带(图 8)。

图8

Fig.8

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	图8 塔里木盆地东河砂岩层系TSTb2地层等厚图Fig.8 Isopach map of TSTb2 of Donghe sandstone in Tarim Basin

HSTb2地层厚度高值区位于和4井和胜和2井附近, 最大地层厚度超过50 m(图 9)。绝大部分地区地层厚度不足40 m。缺失地层的暴露陆地“ 轮南孤岛” 规模显著缩小, 面积约400 km²。HSTb2地层主体尖灭线位于东南部塘古1井与塔中28井之间, 环绕“ 轮南孤岛” 形成环形地层尖灭线, 形成的具有油气勘探和研究价值的环形地层超覆尖灭带规模较小 (图 9)。

图9

Fig.9

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	图9 塔里木盆地东河砂岩层系HSTb2地层等厚图Fig.9 Isopach map of HSTb2 of Donghe sandstone in Tarim Basin

SQk1的TSTk1和HSTk1体系域地层厚度分布特征基本相同。

TSTk1地层厚度高值区位于和3井、塔中4井和东河8井附近, 最大地层厚度超过50 m(图 10)。绝大部分地区地层厚度不足40 m。“ 轮南孤岛” 接受沉积, 但地层厚度较薄, 不足20 m。地层尖灭线仅限于东南部塘古1井与塔中28井之间(图 10)。

图10

Fig.10

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	图10 塔里木盆地东河砂岩层系TSTk1地层等厚图Fig.10 Isopach map of TSTk1 of Donghe sandstone in Tarim Basin

HSTk1地层厚度高值区位于和3井附近, 最大地层厚度超过90 m(图 11)。绝大部分地区地层厚度不足60 m。轮南27井区的地层厚度最薄不足20 m。HSTk1地层尖灭线位于位于塘古1井与塔中28井之间(图 11)。

图11

Fig.11

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	图11 塔里木盆地东河砂岩层系HSTk1地层等厚图Fig.11 Isopach map of HSTk1 of Donghe sandstone in Tarim Basin