图8是车排子地区近南北方向测线的构造演化剖面(剖面位置见图7), 该剖面横切了中部古凸起。图4中古凸起位置八道湾组各段隆升幅度不一样, 说明古凸起在八道湾期边沉积边隆升。八道湾组沉积初期, 该研究区古鼻凸初步形成, 车27和车83井位于古凸起两翼(图 8, 图9-a); 八一段沉积末期古凸起特征明显(图 8, 图9-b), 鼻状凸起范围大; 八二段沉积末期古鼻凸幅度增大, 背斜型古鼻凸范围收敛, 且古凸起高部位向南微移(图 8, 图9-c); 八道湾组沉积末期, 古鼻凸特征趋于消失, 仅剩残丘型古地貌特征。其构造演化特征表明本地区八一段— 八二段沉积时期燕山早期构造运动比较明显, 对车排子地区八道湾组沉积古地貌的形成具有重要作用。在后期的构造运动中八道湾组古地貌遭受了多次改造, 侏罗纪三工河期, 中部古鼻凸和南部车排子凸起大幅隆升, 原八道湾组中部低隆起古地貌部位演化为大型的凸起构造, 八道湾组南部斜坡更加陡倾(图 8)。该相对古地貌格局一直持续发育至新近纪塔西河组沉积末期。喜山晚期构造运动使盆地北部大幅抬升, 独山子组沉积初期车排子地区也表现为明显的北部抬升, 南部下降构造特征, 八道湾组古地貌发生由北向南的掀斜构造演变, 其北高南低古地貌特征一直持续至现今(图 8), 中部低隆起古地貌部位演化为现今的大型鼻状凸起, 该凸起在侏罗系发育, 特征突出, 白垩系及其以上地层凸起停止发育(图 8)。

图8

Fig.8

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	图8 准噶尔盆地车排子地区沙门1— 车27— 车83— 车64井方向构造发育剖面图(位置见图7, A— A&prmie;)Fig.8 Profiles of structural evolution through Wells Shamen 1-Che 27-Che 83-Che 64 in Chepaizi area of Jungar Basin(location see Fig.7, A-A&prmie;)

图9

Fig.9

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	图9 准噶尔盆地车排子地区侏罗系八道湾组各段残余厚度(m)平面分布(紫色虚线框为古鼻凸范围) a— 八道湾组底部超覆砂层段厚度图; b— 八道湾组一段厚度图; c— 八道湾组二段厚度图; d— 八道湾组三段厚度图Fig.9 Plane of residual thickness(m) of different members in the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin(purple dashed box shows the location of palaeolift)

图6层拉平地震剖面显示, 由东向西八道湾组底部大范围的超覆特征表明八道湾组沉积期, 车排子地区古地貌为西高东低, 西部为车排子凸起区, 东部为斜坡— 凹陷区, 车排子中部斜坡区低幅度古鼻凸特征明显(图 4, 图5)。位于车排子凸起东翼近南北向侏罗系最大湖泛面层拉平地震剖面显示(图 4-b, 图8), 车排子凸起南段北翼八道湾组底部有由北向南超覆特征, 八道湾期沉积古地貌为南高北低, 南部为车排子凸起区南段, 北部为斜坡— 凹陷区, 中部车83— 车27井区为低幅度古鼻凸, 由于该部位地震剖面上无剥蚀现象(图 4-b, 图4-c, 图8), 因此, 该低幅度古凸起应为水下低隆起, 该古鼻凸将车排子东斜坡区分隔为南北两部分(图 4-c), 南区古地貌较平缓, 北区古地貌较陡, 古地形高差大(图 4-b)。

八道湾组各段的厚度基本上反映了其沉积时期古地貌的特征, 图9为研究区侏罗系八道湾组各套地层厚度平面分布图, 其平面分布都具有由东向西厚度逐渐减薄特征, 其中靠近剥蚀尖灭线附近的地层为残余厚度, 而其余大部分地区(特别是红车断裂下盘)八道湾组各套地层没有遭受剥蚀, 其厚度能基本反应古厚度经过压实作用以后的地层厚度, 也基本反映了八道湾期的古地貌特征。八道湾组沉积初期(J₁b₁¹)岩性主要为砂砾岩, 厚度在20~80 m范围内, 最厚区集中分布在研究区的东北角 (图 9-a), 属于沙湾凹陷沉积区 (图 1)。在该凹陷区与超覆尖灭线之间分布有走向NW-SE、厚度变化在20 m左右的斜坡带, 该斜坡带地层厚度变化平缓, 分布有近东西向的多条沟谷和低梁, 但在车83井及其以东南地区也分布有走向NW-SE的低梁。八道湾组底部超覆地震反射特征和砂砾岩厚度平面分布特征显示八道湾组沉积早期为低水位沉积期(支东明, 2003; 祁利祺等, 2008), 沉积水体较浅, 湖水面积小, 地形高差大。前人综合地质资料分析认为本区的主要古水流流向为北西— 南东方向(支东明, 2003), 在车排子凸起东斜坡区分布的多个沟通物源区的沟谷可作为主要的输砂通道, 是八一段砂砾岩沉积主要时期。八一段沉积中晚期湖水上升, 沉积范围向西沿车排子凸起方向明显扩大(图 9-b), 深水区范围明显扩大, 钻井资料也证实大套泥岩沉积增多, 该期古地貌的最大特点之一是北部下沉, 南部抬升, 斜坡地形变陡; 其次是在红光3— 车27井及其以南东方向鼻状凸起发育, 并由NW向SE方向深入到沙湾凹陷内, 由此形成两隆两凹的古地貌特征(图 9-b)。该鼻状凸起雏形是J₁b₁¹时期车83井及其以东南发育的低梁, 而八一段中晚沉积期鼻状凸起范围达到最大, 其凸起主体部位较早期有向西迁移特征。八二段沉积时期研究区地形高差减小, 表现在平面上其厚度差减小(图9-c); 由北向南多个近东西向鼻状凸起继续发育, 且有逐渐增强趋势, 南部继续保持相对较高地形。红光3— 车27井及其以南东鼻状凸起演化为小型背斜形态。受燕山早期运动影响, 八三段沉积时期研究区北部北东凹陷下陷迅速, 沉积厚度大(图 9-d), 而北西端受断裂影响抬升明显, 南部继续保持较高地貌特征。多个近东西向鼻状凸起带消失或幅度减小。车27及其南东背斜型隆起高地演化为残丘型的古地貌特征。

八道湾组古地貌立体显示图(图 10-a, 10-b, 10-c, 10-d)较直观地反映了八道湾组各个沉积时期古地貌的范围、幅度及地理位置的变化特征, 该沉积时期内北东方向为凹陷, 研究区中部有一个水下低隆起带, 其南西翼是由NW向SE向延伸的台地, 台地西边发育陡坡, 陡坡带的北西边主要有缓坡和梁。这里梁是低幅度隆起, 有少量沉积物堆积, 与隆起地貌一起构成地势高部位; 凹陷为沉降量大、沉积地层厚度大的地区, 是沉积物堆积的主要场所; 陡缓程度各异的斜坡为隆起区与凹陷区之间的过渡部分, 为沉积物搬运和堆积的场所; 在缓陡结合部位常发育坡折。沟谷在斜坡上往往与(同沉积)断层相关; 台地(阶地)是斜坡上地势较平或较低的区域; 低隆为斜坡上地势较高部位, 沉积厚度较薄。八道湾组沉积古地貌地形起伏明显, 地貌上呈坡— 隆— 凹组合。在由东向西抬升的斜坡上发育有缓坡、陡坡、台地和低梁等次级构造单元(图11), 主要受低梁夹持发育多个沟谷, 沟谷是砂体输导主要通道, 缓坡和台地是主要堆积场所, 水下低隆同时也起着分隔水系作用; 古水系由沟谷控制, 由南向北依次排列有6处近东西向古水系, 古水流及物源来自西部隆起区。车27井及其南东方向所发育NW— SE向展布低隆起带将研究区东部分为南北2个凹陷, 对八道湾组沉积具有重要作用, 低隆起南翼水体浅, 地形平缓, 距物源区远, 砂体欠发育, 低隆起北翼西区古地形较陡, 距物源区近, 低隆起北翼东区水体深, 为凹陷发育区, 且受低隆起带阻隔, 主要为泥岩分布区。

图10

Fig.10

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	图10 准噶尔盆地车排子地区侏罗系八道湾组各段沉积时期的古地貌 a— 八道湾组沉积初期古地貌图; b— 八道湾组一段沉积末期古地貌图; c— 八道湾组二段沉积末期古地貌图; d— 八道湾组三段沉积末期古地貌图Fig.10 Palaeogeomorphological map of sedimentary stage of different members in the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin

图11

Fig.11

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	图11 准噶尔盆地车排子地区侏罗系八道湾组古地貌单元划分及古水系图Fig.11 Palaeogeomorphological units and palaeodrainage pattern of the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin

断裂特别是同生断裂活动对古地貌的形成与改造具有重要的控制作用(加东辉等, 2007; Lazaruk et al., 2000)。研究区现今所看到的断裂主要发育在4个地段(图 12), 即北部尖灭线附近的陡坡带, 中部尖灭线附近的陡坡带、南部缓坡带和中部低隆起带(图 9, 图12)。4个区带断裂的走向具有一定的差别, 其形成时代有所不同, 北部陡坡带走向近EW向断裂发育时期为喜山期(图 12, 图13-a), 因此, 该期断裂对八道湾组古地貌没有影响, 但该地段近SN向红车断裂带控制了侏罗系八一段、八二段沉积边界, 其红车断裂带上盘八一段、八二段遭受剥蚀而缺失。中部尖灭线附近陡坡带发育走向NW-SE方向逆断层(图 9), 该断裂发育于海西中晚期, 并在燕山早期再次活动, 现为断阶型抬升, 地层陡倾(图 6-a)。向南该类型断裂走向向西迁移, 地层倾角明显变缓(图 6-b)。该类型断裂控制了八道湾组尖灭线的形态和尖灭点位置。中部低隆起带上发育呈雁列式分布, 走向NW-SE方向正断层, 该类型断裂为燕山运动早期在隆起高部位发育的拉张型小规模断裂, 断裂横向上延伸距离短, 垂向断距小, 该断裂对中部低隆起带八道湾组古地貌局部地势的改变起控制作用。南部缓坡带发育呈平行状分布, 走向为NW-SE方向正断层(图 8), 该断裂发育燕山早期, 处于凹凸过渡区, 该组断裂控制了八道湾组沉积古地貌由东向西抬升的幅度, 总体上该地段地层古地貌相对平缓(图 13-b)。

图12

Fig.12

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	图12 准噶尔盆地车排子地区侏罗系八道湾组现今断裂平面图及剖面位置图Fig.12 Profiles location and plane map of faults of the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin

表1

Table1

表1(Table1)

表1 车排子地区主要探井侏罗系八道湾组砂(砾)岩厚度数据统计 Table1 Statistis of sandstone (conglomerate) thickness from main wells of the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area 井名 八道湾组一段 八道湾组三段 砾岩厚 度/m 砂岩厚 度/m 砂地比 砾岩厚 度/m 砂岩厚 度/m 砂地比 沙门1 — 4.00 0.20 — 4.00 0.05 红光3 55.00 8.00 0.80 — 30.00 0.23 车93 14.00 4.00 0.65 — 12.00 0.18 车90 42.00 — 0.75 — 2.00 0.06 车83 37.50 16.00 0.45 — 8.00 0.08 车77 10.00 2.00 0.28 — — 0.00 车76 8.00 12 0.29 — 2.00 0.06 车55 2.00 — 0.50 24.00 2.00 0.39 车53 58.00 — 0.96 — 34.00 0.34 车45 57.00 — 1.00 98.00 — 0.66 车39 75.00 10.00 0.85 — 16.00 0.13 车3 10.00 34.00 0.42 32.00 8.00 0.47 车27 36.00 26.00 0.67 — 34.00 0.30 车18 34.00 2.00 0.62 3.00 40.00 0.74

表1 车排子地区主要探井侏罗系八道湾组砂(砾)岩厚度数据统计 Table1 Statistis of sandstone (conglomerate) thickness from main wells of the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area

图13

Fig.13

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	图13 准噶尔盆地车排子地区断裂地震解释剖面 a— 北部断裂(E— E&prmie;); b— 南部断裂(F— F&prmie;)Fig.13 Seismic profiles of fault interpretation in Chepaizi area of Jungar Basin

古地貌对岩性和岩相的分布起着控制作用(Hadler-Jacobsen et al., 2005; 詹冶萍等, 2009; Dallas et al., 2010; 罗顺社等, 2011)。车排子地区井下八道湾组砂岩岩性与厚度变化大(表 1), 表明古地貌对其沉积体岩性的分布具有重要控制作用。纵向上, 八道湾组沉积初期(J₁ b11)湖平面处于较低位置, 湖水面积小, 沉积了一套低位域的扇三角洲砂砾岩(支冬明, 2003; 祁利祺等, 2008), 至八二段沉积时期湖侵开始, 湖面快速扩张, 大套泥岩沉积增多。横向上, 该地区八道湾组古地貌及古水系分析得出物源来自西部扎伊尔山(图 11), 主要通过沟谷输送, 缓坡和台地作为堆积场所, 凹陷是主要堆积场所, 沉积物一般大片堆积; 梁和低隆对沉积物搬运进行大方向的调控, 一般在低隆侧翼进行堆积, 其沉积岩性较粗, 主要为砂砾岩和砂岩, 分布范围较大, 水下低隆起高部位沉积厚度相对较薄。钻井资料的八一段砂砾岩厚度统计表明:在鼻状凸起区及其西侧, 八道湾组砂砾岩厚度较其他地区明显增厚, 砂地比也明显增高(如车83、车39、车59、车53、车90、车27、红光3井)(表 1), 其中车27井位置较车39、红光3井位于八一段沉积古凸起地貌相对高部位(图 10-b), 车27井八一段砾岩厚度明显小于其他几口井(表 1), 这也间接地说明八一段沉积时期该古凸起的存在。因此, 低凸起区古地貌具有分水岭作用的同时也具有控制砂体分布的特点。根据八道湾组一段厚度变化、古地貌(图 9-b)和地震相特点对其进行沉积相恢复(图 14), 据前人对车排子地区沉积相研究认为该地区沉积体系主要为扇三角洲体系(支冬明, 2003; 刘军钊, 2008), 其沉积类型主要包括扇三角洲和滨浅湖亚相沉积, 受陡坡影响, 研究区西北部主要发育扇三角洲, 南部受缓坡影响, 发育小型扇三角洲, 可分为5个分支扇三角洲, 受到古水流的影响, 砂体总体呈北西— 南东展布,

图14

Fig.14

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	图14 准噶尔盆地车排子地区八道湾组一段沉积相Fig.14 Sedimentary facies of the Member 1 of Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin

每个分支包括扇三角洲平原亚相、扇三角洲前缘亚相, 分支扇体之间为河道间、分流河道间湾等低能沉积区, 车排子地区东部在部分地区为滨浅湖亚相沉积。车排子地区北部由于古地形高差大, 岸上斜坡陡窄, 物源近, 碎屑物质供应充足, 古水流较急, 沉积物为砂砾岩; 沿陡坡快速堆积, 其搬运距离较短, 沉积物岩性较粗, 分选相对较差, 主要沉积粒度较粗的砾岩(如车45井), 砂砾岩厚度大, 砂地比值较高(表 1); 车排子地区南边高差较小的缓坡, 离物源较远, 受古鼻凸影响较大, 沉积搬运距离较远, 速度较慢, 砂岩岩性较细, 分选较好, 砂层厚度相对较薄(如沙门1、车77井), 砂地比值较低(表 1)。八三段随着填平补齐沉积作用的加强, 古鼻凸特征趋于消失(图 8, 图9-d), 钻井资料的八三段砂砾岩厚度特征也没有低凸起区控制砂体分布的特点(表 1)。

图15

Fig.15

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	图15 准噶尔盆地车排子地区八道湾组各段地震属性平面图(紫色虚线框为古鼻凸位置) a— 八道湾底部超覆砂层段; b— 八道湾组一段; c— 八道湾组三段Fig.15 Analysis maps of seismic attribute of different members in the Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin (purple dashed box shows the location of palaeolift)

岩性预测方法有很多(唐华风等, 2006; 李祖兵等, 2010), 作者运用地震属性与地震反演相结合方法来预测八道湾组主要储集层段岩性的分布特征(Dean et al., 2000)。经过地震属性提取与优选, 选取均方根振幅、弧长和平均反射强度属性来分析八道湾组各储集层段岩性分布特征。由于研究区砂砾岩速度和波阻抗明显大于泥岩(图 3), 砂砾岩在振幅类地震属性上均表现为较强振幅特征。图15中八道湾组各岩性段地震属性所反映出砂体平面分布特征与沉积相的展布具有一致性, 其中八一段中部古鼻凸的西翼和北西、南东翼发育相对强振幅的大片砂砾岩沉积, 特别是古鼻凸的西翼更加明显, 而古鼻凸高部位振幅相对较弱, 推测为岩性较细的沉积物。其次八道湾组尖灭线附近振幅也明显增强, 反映了邻近物源的三角洲平原河道相砂砾岩的沉积。

图17

Fig.17

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	图17 准噶尔盆地车排子地区侏罗系八道湾组各段波阻抗反演平面图(紫色虚线框为古鼻凸位置)Fig.17 Plane maps of impedance inversion of different members in the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin (purple dashed box shows the location of palaeolift)

a— 八道湾底部超覆砂层段; b— 八道湾组一段; c— 八道湾组三段

过车83井近东西向波阻抗反演剖面显示(图16), 八道湾组砂层主要分布在八一段和八三段, 砂岩为较高波阻抗, 煤层为低阻抗, 以砂泥岩互层为主要岩性特征, 八二段大套泥岩为较低阻抗。横向上八一段和八三段砂层横向连通性较, 横向分布稳定, 向上倾方向有砂层尖灭特征, 岩性反演结果与钻井数据岩性分布特征相符合。八道湾组波阻抗反演平面分布特征与地震属性平面图相似(图 17-a, 17-b, 17-c), 八一段砂层较八三段发育, 八一段低隆起区古地貌控制砂体分布特点在波阻抗反演和地震属性平面图上都具有清楚的显示, 砂体在隆起区西翼较发育(图 15; 图17-a, 17-b)。八三段古鼻凸特征消失, 原凸起高部位位置反映砂体发育的高阻抗特征发育, 表明该位置三角洲前缘水下河道、河口坝沉积相发育(图 17-c)。根据地震反演、地震属性分析结果, 并结合井下岩性特征获得了八一段砂砾岩厚度图(图 18), 图中砂砾岩分布特征与古构造单元和古水系分布相吻合, 证实了沟谷的位置, 也反映了沟谷既是输砂通道, 也是聚砂的场所。砂体的平面分布特征也反映了低隆起区古地貌控制砂体分布的特点, 八一段砂砾岩主要集中分布地层尖灭线附近和低隆起区的西翼(车27— 车83井西侧)(图 18)。

图16

Fig.16

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	图16 准噶尔盆地车排子地区过车83井侏罗系八道湾组波阻抗反演剖面Fig.16 Profile of impedance inversion through Well Che 83 of the Jurassic Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin

图18

Fig.18

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	图18 准噶尔盆地车排子地区八道湾组一段砂砾岩厚度图Fig.18 Isoline map of thickness of sandstone and conglomerate of the Member 1 of Badaowan Formation in Chepaizi area of Jungar Basin