准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组沉积体系及其控制因素<sup>*</sup>

焦国华, 张卫平, 谢利华, 王军, 周晋科, 汪云海. (2023). 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组沉积体系及其控制因素^* [J]. 古地理学报, 25(3): 628-647.
JIAO Guohua, ZHANG Weiping, XIE Lihua, WANG Jun, ZHOU Jinke, WANG Yunhai. (2023). Depositional systems and their controlling factors of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in southern Junggar Basin[J]. Journal Of Palaeogeography, 25(3): 628-647. 复制到剪切板

Doi: 10.7605/gdlxb.2023.03.036
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准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组沉积体系及其控制因素^*

焦国华¹, 张卫平¹, 谢利华², 王军¹, 周晋科¹, 汪云海¹

1 中国石化新疆新春石油开发有限责任公司,山东东营 257000

2 北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,地球与空间科学学院,北京 100871

通讯作者简介 谢利华,女,1971年生,博士,高级工程师,主要从事沉积与储集层方面的研究。E-mail: 644943707@qq.com。

第一作者简介 焦国华,男,1978年生,硕士,高级工程师,主要从事沉积与储层预测方面的研究。E-mail: jiaoguohua211.slyt@sinopec.com。

收稿日期:2022-05-13 修回日期:2022-12-16

基金资助:*国家重大科技专项(编号:2017ZX05008-001)资助

摘要

下侏罗统三工河组是准噶尔盆地南部地区(南缘和腹部)的主要生产层段,但物源、沉积相类型、沉积体系分布演化及控制因素一直存在争议。综合运用露头、录井、岩心、测井及地震资料等,研究三工河组四级层序格架下物源、沉积体系类型、分布演化及控制因素。结果表明: 物源变化、古地貌演化、构造和古气候条件共同控制了准噶尔盆地南缘及腹部早侏罗世沉积环境格局及充填过程。准噶尔盆地早侏罗世处于相对稳定的构造环境,古气候相对湿润。准噶尔盆地南缘东段及腹部形成了宽缓的大面积汇水区,发育来自西部扎伊尔山、哈拉阿拉特山、东部克拉美丽山的毯式浅水辫状河三角洲,来自天山造山带的毯式浅水扇三角洲和毯式浅水辫状河三角洲2种沉积环境,可划分为5大沉积体系; 准噶尔盆地南缘西段为小而陡的汇水区,南侧发育来自天山的吉尔伯特式浅水扇三角洲,北侧发育来自扎伊尔山的吉尔伯特式浅水辫状河三角洲2种沉积环境,可划分为2大沉积体系; 受古气候、沉积基准面和沉积作用的控制,三工河组二段1砂组为低位体系域,沉积基准面低,三角洲向湖延伸较远,砂体分布最广,向湖粒度变细; 三工河组二段2砂组为湖侵体系域,三工河组一段为高位体系域,三角洲分布范围次之; 三工河组三段为高位体系域的早期沉积,以湖相沉积为主。

关键词: 沉积体系; 控制因素; 毯式浅水三角洲; 吉尔伯特式浅水三角洲; 三工河组; 准噶尔盆地

中图分类号:P531 文献标志码:A 文章编号:1671-1505(2023)03-0628-20

Depositional systems and their controlling factors of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in southern Junggar Basin

JIAO Guohua¹, ZHANG Weiping¹, XIE Lihua², WANG Jun¹, ZHOU Jinke¹, WANG Yunhai¹

1 Xinjiang Xinchun Petroleum Development Co.Ltd.,Sinopec,Shandong Dongying 257000,China

2 Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution,Ministry of Education,School of Earth and Space Sciences,Peking University,Beijing 100871,China

About the corresponding author XIE Lihua,born in 1971,is a senior engineer with Ph.D. She is mainly engaged in sedimentology and reservoir geology.E-mail: 644943707@qq.com.

About the first author JIAO Guohua,born in 1978,is a senior engineer with masteral degree. He is mainly engaged in sedimentology and reservoir prediction. E-mail: jiaoguohua211.slyt@sinopec.com.

Fund:Financially supported by the National Science and Technology Major Project of China (No. 2017ZX05008-001)

Abstract

The Sangonghe Formation is the main production unit of the southern Junggar Basin,but the provenance,sedimentary facies,and their controlling factors remain poorly resolved. In this paper,the 4th sequence-stratigraphic framework of the Sangonghe Formation was investigated based on outcrops,well logging,cores,and seismic data. The results suggest that the provenance change,the palaeogeomorphic evolution,the tectonic and palaeoclimate conditions controlled sedimentary patterns and filling process in the southern Junggar Basin during the Early Jurassic. The Junggar Basin formed under a relatively stable tectonic environment and relatively humid palaeoclimate in the Early Jurassic. There are two sedimentary facies and five sedimentary systems in the central and the eastern of the southern Junggar that was a wide and gentle catchment area in Early Jurassic. One facies is shoal-water baided-river delta,which is divided into four sedimentary systems,respectively,from the Zaire Mountain to the west of Junggar Basin,Halarat Mountain to the northwest of Junggar Basin,Kelamili Mountain to the east of Junggar Basin and Tanshan Mountain to the south of Junggar Basin. The other facies is shoal-water fan delta from the Tianshan Mountain to the south of Junggar Basin. There are two sedimentary facies and two sedimentary systems in the western of the southern Junggar Basin that was a small and sharp catchment area in the Early Jurassic. One faices is Gilbertian shallow-water fan delta from the Tianshan Mountain to the south of Junggar Basin,and the other is shoal-water braided-river delta from the Zaire Mountain to the western Junggar Basin. Controlled by palaeoclimate and depositional base level,the interval 1 of Member 2 of Lower Jurassic Sanggonghe Formation is a lowstand system tract,and the depositional base level is low. The deltas extended further forward,and resulted in sandbodies distributed widely and fining forward. The interval 2 of Member 2 of Lower Jurassic Sanggonghe Formation is a transgressive system tract,and the Member 1 of Lower Jurassic Sanggonghe Formation is a highstand system tract. The range of their deltas distributed smaller than those of the submember 2. Shore-shallow lacustrine deposits were dominant in the Member 1,which were the early sediment of a highstand system tract.

Key words: depositional system; controlling factor; shoal-water profile delta; Gilbertian shallow-water delta; Sangonghe Formation; Junggar Basin

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准噶尔盆地下侏罗统三工河组储盖组合良好、距离下侏罗统八道湾组和二叠系烃源岩相对较近, 并且发育有众多沟通烃源岩的油源断层, 油气成藏条件有利, 是腹部地区主要的生产层系。在南缘山前冲断带三工河组已有探明石油地质储量, 展示了准噶尔盆地腹部及南缘三工河组具有较好的勘探开发前景。但前人针对该套地层的沉积体系研究主要围绕着腹部深洼区(王居峰等, 2006; 张曰静, 2012; 郑胜, 2019; 许淑梅等, 2020)、南缘(方世虎等, 2005; 刘智荣等; 2006; 杨曙光和田继军, 2011; Li et al., 2014; 房亚男等, 2016; 双棋等, 2019; Guan et al., 2021)、东部斜坡区(万力等, 2015; 操应长等, 2016; 鲁新川等, 2017)及准西(尹路等, 2009; 许涛等, 2017)展开, 从盆地边缘到盆地腹部的区域性研究成果(王英民等, 2002; 鲍志东等, 2005; 纪友亮等, 2007; 朱筱敏等, 2008; Eberth et al., 2017; Zhu et al., 2017)较少。由于研究区域不同, 或者资料丰度和研究手段的差异, 造成不同学者对准噶尔盆地下侏罗统三工河组物源体系和沉积体系认识上存在分歧。另外, 准噶尔盆地南部三工河组缺乏高精度层序地层格架下沉积分布及演化研究, 使得对三工河组沉积分布及演化认识不清, 这些都制约了该地区油气的勘探进展。

以沉积学与层序地层学理论为指导, 运用高精度层序地层学的分析方法, 综合运用露头、录井、岩心、测井、分析化验及地震资料等, 建立了准噶尔盆地南缘及腹部三工河组高精度层序地层格架, 在等时的格架内研究其沉积体系分布和时空演化, 明确其控制因素, 对准噶尔盆地南部(南缘和腹部)三工河组的油气勘探具有重要的现实意义。

1 区域地质概况

准噶尔盆地地处准噶尔地块的核心稳定区, 位于西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和塔里木板块交汇处, 是哈萨克斯坦古板块的一部分(吴庆福, 1986; 陈业全和王伟锋, 2004), 先后经历了石炭纪洋盆开启—消减阶段、石炭纪末—早二叠世伸展阶段、中二叠世—三叠纪前陆盆地阶段、侏罗纪伸展—压扭阶段、白垩纪—古近纪克拉通内拗陷阶段、新近纪—第四纪前陆盆地阶段等6个构造演化阶段(陈发景等, 2005; 何登发等, 2018), 为一个自石炭纪至第四纪的板内复合叠加盆地(赵文智等, 2000)。准噶尔盆地南部西起精河县, 东至吉木萨尔一带, 南至北天山(伊林黑比尔根山), 北到达巴松凸起; 包括车排子凸起、四棵树凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷、山前冲断带、莫索湾凸起、莫南凸起、东道海子北凹陷、白家海凸起、五彩凹陷、帐北断褶带和阜康凹陷等12个二级构造单元组成(图1)。

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	图1 准噶尔盆地南部区域构造位置及剖面位置图(图1-a 据陈业全和王伟锋, 2004; 图1-b据何登发等, 2018)Fig.1 Structural location and profile location of the southern Junggar Basin(Fig.1-a modified from Chen and Wang, 2004; Fig.1-b modified from He et al., 2018)

准噶尔盆地南缘出露有完整的中生界, 自下而上可划分为三叠系、下侏罗统八道湾组和三工河组、中侏罗统西山窑组、中—上侏罗统头屯河组、齐古组和喀拉扎组以及白垩系(房亚男等, 2016); 腹部中生界缺失喀拉扎组。

2 层序地层格架

许多学者对准噶尔盆地侏罗系三工河组进行过层序地层研究, 但由于研究区域不同, 或者因资料丰度和研究手段的差异, 造成不同学者对准噶尔盆地下侏罗统三工河组层序地层的划分产生分歧(表1)。通过综合分析准噶尔盆地南缘—腹部地震资料、钻井、录井资料、测井曲线及露头的界面特征和旋回性等, 结合侏罗系三工河组沉积序列和构造演化特征, 在具体考虑实际生产的简洁性、有效性基础上, 在地震层序边界控制下, 利用岩电性突变、准层序叠置样式的改变等特征在单井上识别层序界面, 进行单井层序划分; 通过识别地震反射终止关系在地震剖面上识别层序界面, 进行地震层序划分。进而运用合成地震记录标定, 完成井震结合, 保持野外露头剖面、钻井层序与地震层序一致, 最后建立准噶尔盆地南部侏罗系三工河组的层序地层格架。将准噶尔盆地南缘—腹部下侏罗统三工河组与下伏八道湾组三段可划分为2个完整的三级层序。三工河组一段(J₁s₁)为一个三级层序的高位体系域(SQ2-HST); 三工河组二段(J₁s₂)和三段(J₁s₃)为1个三级层序SQ3, 可分为低位体系域(SQ3-LST)、湖侵体系域(SQ3-TST)和高位体系域(SQ3-HST)等。对应4个四级层序分别为三工河组一段(J₁s₁, PSS1)、二段1砂组(J₁ $s_{2}^{1}$ , PSS2)、二段2砂组(J₁ $s_{2}^{2}$ , PSS3)、三段(J₁s₃, PSS4)(表1; 图2)。

表1 准噶尔盆地下侏罗统三工河组层序地层几种不同划分方案 Table 1 Different views for sequence division of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in Junggar Basin

备注: J₁b₃—八道湾组三段; J₁s₁—三工河组一段; J₁ $s_{2}^{1}$ —三工河组二段1砂组; J₁ $s_{2}^{2}$ —三工河组二段2砂组; J₁s₃—三工河组三段; SQ—层序; LST—低位体系域; TST—水侵体系域; HST—高位体系域; EST—湖扩(即水侵)体系域; MSC—中期旋回; FSST—下降体系域。

表1 准噶尔盆地下侏罗统三工河组层序地层几种不同划分方案 Table 1 Different views for sequence division of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in Junggar Basin

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图2 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组层序地层划分方案及对比图(剖面AA′位置见图1-b)
A1—上砂或砂砾岩、下泥型突变界面; B1—上泥下砂型突变界面; A2—下退积上进积转换界面; B2—下进积上退积转换界面Fig.2 Sequnce division and correlation of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in southern Junggar Basin (the section location of AA′ is shown in Fig.1-b)

层序界面特征的准确确定是建立层序地层格架的基础和关键, 通常主要依据构造、古生物、岩心、测井、录井及地震等方面的特征作为层序地层划分的标志, 这些识别标志以地震反射界面标志、沉积岩相标志和测井相标志最为可靠和最具可操作性, 也是进行陆相沉积盆地层序识别和层序划分的主要标志。在Exxon的层序地层理论中, 层序或三级层序是由不整合及其与之对应的整合面所限定的地层单元(Aitken and Howell, 1996)。四级层序是高精度层序地层格架中的基本地层单位, 其层序界面可以四级的海(湖)平面或沉积基准面旋回的水进界面或水退界面为界(林畅松等, 2002)。在层序划分中, 首先在地震剖面上依据地震反射同相轴的终止关系, 再结合测井和录井资料等的沉积旋回和曲线的叠置方式, 在三工河组—八道湾组三段共识别出2个三级层序界面(SB3、SB4)和3个四级层序界面(SQ2-MFS、SQ3-IFS、SQ3-MFS)(图2)。

SB3(J₁s₁顶): 远源井为突变界面, 界面之上为砂岩或砂砾岩, 界面之下为稳定发育的泥岩。近源井为进积—退积的转换界面, 界面一般位于砂砾岩内部; 界面之下为砂岩或砂砾岩, 为进积型准层序组叠置方式, GR曲线表现为复合漏斗型或倒圣诞树型; 界面之上为砂砾岩, 为退积型准层序组叠置方式, GR曲线表现为复合箱型、钟型或圣诞树型(图2)。地震为连续可追踪的强地震反射同相轴, SB3之下地层可见前积地震反射(图3; 图4; 图5), 反映了层序逐级进积、沉积基准面逐渐下降的过程, 一个三级层序高位体系域沉积范围由大到小的的沉积旋回展布特征。盆地边界地区界面之上地层可见明显的上超地震反射(图5), 反映了层序逐级退积、一个三级层序低位—水侵体系域沉积范围由小到大的沉积旋回展布特征, 腹部地区远离隆起区, 未见明显的上超。在部分地区可见明显的界面下切充填特征(图3)。

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	图3 准噶尔盆地盆1井西凹陷下侏罗统三工河组地震层序结构、界面特征及地震相(剖面BB′位置见图1-b)Fig.3 Seismic sequnce construction, boundary characteristics and seismic facies of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in western Well Pen 1 sag of Junggar Basin(the profile location of BB′ is shown in Fig.1-b)

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	图4 准噶尔盆地阜康凹陷东部下侏罗统三工河组地震层序结构、界面特征及地震相(剖面CC′位置见图1-b)Fig.4 Seismic sequnce construction, boundary characteristics and seismic facies of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in eastern Fukang sag of Junggar Basin(the profile location of CC′ is shown in Fig.1-b)

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	图5 准噶尔盆地南缘西部下侏罗统三工河组地震层序结构、界面特征及地震相(剖面DD′位置见图1-b)Fig.5 Seismic sequnce construction, boundary characteristics and seismic facies of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of west of southern Junggar Basin(the section location of DD′ is shown in Fig.1-b)

SB4(J₁s₃顶): 为岩性、电性突变界面, 远源井界面上主要为粉砂岩—细砂岩, 测井曲线低GR值, GR曲线中幅指状或漏斗状; 界面下地层为大套发育的稳定泥岩(图2)。近物源井为进积—退积的转换界面; 界面之下为砂岩, 为进积型准层序组叠置方式, GR曲线表现为中高幅复合漏斗型或倒圣诞树型; 界面之上为砂砾岩或砂岩, 为退积型准层序组叠置方式(图2)。地震剖面上, 为连续的强反射低频波峰到波谷的零相位, 界面之下地层可见顶超反射特征, 界面之上可见上超地震反射特征(图3; 图4)。

SQ2-MFS(J₁s₁底): 为三级层序的最大水泛面, 为退积—弱进积或加积转换界面; 界面一般为稳定发育的泥岩, GR值较大或最大, RT电阻最小, AC回返极大值, 密度DEN回返极小值。界面之下为退积型准层序组叠置方式, 表明湖平面上升、水体变深的沉积过程, GR曲线表现为钟型或圣诞树型; 界面之上为进积或加积型准层序组叠置方式, 在中央坳陷东部和四棵树地区 GR曲线表现为中高幅漏斗型或倒圣诞树型, 在中央坳陷中部地区GR曲线表现为低幅齿状特征。地震上为连续中弱反射波峰, 为下超面(图3; 图4; 图5)。

SQ3-IFS(J₁ $s_{2}^{2}$ 底): 为三级层序的初始水泛面, 为退积—进积的转换面(图2)。地震剖面上, 为连续中强反射中高频波峰; 盆地边缘, 上超于三工河组二段底部(图3; 图4; 图5)。

SQ3-MFS(J₁s₃底): 为三级层序的最大水泛面, 也是二级层序的最大水泛面, 为退积—弱进积或加积转换界面; 界面一般为稳定发育的泥岩, GR值较大或最大, RT电阻最小, AC回返极大值, 密度DEN回返极小值; 界面之上为进积或加积型准层序组叠置方式, 为大套厚层稳定发育的泥岩, GR曲线表现为中低幅漏斗型或倒圣诞树型, 反映湖平面持续高位(图2)。地震上为连续中弱反射波峰, 为下超面(图3; 图4; 图5)。

3 三工河组沉积相类型及其特征

准噶尔盆地南部三工河组地层发育广泛, 许多石油地质专家做了大量工作。本次研究, 重点采用钻井岩心观察、测井曲线特征及录井岩性特征和地震沉积学的方法, 结合野外露头, 基于物源和古地貌分析, 以四级层序为单元, 精细刻画了准噶尔盆地南部三工河组的沉积相类型、沉积体系的分布及空间演化。

三角洲是由源于河流、冲积扇或辫状平原的陆上部分和与其相连的水下部分组成, 根据三角洲补给系统的不同, 分为扇三角洲、辫状河三角洲和普通三角洲。低能盆地中的三角洲分为浅水三角洲及深水三角洲两大类(Postma, 1990)。湖盆浅水三角洲形成于盆地整体构造稳定沉降时期, 盆广坡缓, 沉积水体浅, 依据不同的供源体系, 分为浅水扇三角洲、浅水辫状河三角洲、浅水曲流河三角洲(朱筱敏等, 2013)。根据供源体系、湖水深度及三角洲前缘的倾斜坡度将湖盆三角洲分为9种成因—结构类型: 根据供源体系的差异, 可分为扇三角洲、辫状河三角洲及曲流河三角洲等3种基本类型。以湖泊浪基面为深水区、浅水区的界限, 发育于湖泊浪基面以上的三角洲为浅水型三角洲; 三角洲水下部分延伸至深湖、三角洲前缘与前三角洲之间存在前缘斜坡的三角洲为深水型三角洲。湖盆浅水三角洲又可分为前缘平缓倾斜的毯式浅水三角洲及前缘陡峭的吉尔伯特式浅水三角洲(邹才能等, 2008)。

根据前人研究成果、区域构造沉积背景, 结合岩心相、测井相及地震沉积学特征, 将准噶尔盆地南部地区三工河组划分为吉尔伯特式浅水扇三角洲、吉尔伯特式浅水辫状河三角洲、毯式浅水扇三角洲、毯式浅水辫状河三角洲及湖泊5种沉积相类型(表2)。

表2 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组不同三角洲特征对比 Table 2 Correlation for different delta characteristics of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in southern Junggar Basin

沉积相类型	毯式浅水扇三角洲	毯式浅水辫状河三角洲	吉尔伯特式浅水扇三角洲	吉尔伯特式浅水辫状河三角洲
供源体系	冲积扇	辫状河或辫状平原	冲积扇	辫状河或辫状平原
发育位置	湖泊浪基面之上	湖泊浪基面之上	湖泊浪基面之上	湖泊浪基面之上
古地貌特征	前缘平缓倾斜	前缘平缓倾斜	前缘陡峭	前缘陡峭
骨架砂体微相类型及砂体岩性	水下分流河道:灰色砾岩、砂砾岩、中粗砂岩、含砾砂岩、砂岩; 前缘沙坝:灰色中细砂岩—粉砂岩	辫状河:杂色砾岩、砂砾岩; 水下分流河道:灰色砾岩、砂砾岩、中粗砂岩、含砾砂岩、砂岩; 前缘沙坝:灰色中细砂岩—粉砂岩	水下分流河道:灰色砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及砂岩	水下分流河道:岩屑砂砾岩、含砾中粗岩屑砂岩、含砾细岩屑砂岩; 前缘沙坝:灰色岩屑砾岩、中细砂岩—粉砂岩
骨架砂体成熟度	成熟度中等, 分选中等, 颗粒支撑	成熟度好, 分选好, 颗粒支撑	成熟度差, 分选差, 杂基支撑	成熟度中等, 分选差, 颗粒支撑
沉积构造	水下分流河道:正粒序, 底部冲刷滞留, 大型板状交错层理和槽状交错层理; 前缘沙坝:反韵律, 斜层理或块状	辫状河:砾石呈定向排列, 低角度交错层理、槽状交错层理, 底部具有冲刷面水下分流河道:正粒序, 层理不太明显; 前缘沙坝:反韵律, 斜层理或块状	正韵律, 见底部冲刷及交错层理	水下分流河道:底部滞留沉积和交错层理; 前缘沙坝:反韵律, 层理不明显, 多为块状
骨架砂体厚度	水下分流河道10 m左右, 前缘沙坝5~10 m	水下分流河道10 m左右, 前缘沙坝5~10 m	5~10 m	水下分流河道10 m左右; 前缘沙坝2~3 m
地震相特征		叠瓦状前积结构	斜交前积结构	具有复合前积结构

3.1 吉尔伯特式浅水扇三角洲

吉尔伯特式浅水扇三角洲供源体系为冲积扇, 发育于湖泊浪基面以上, 三角洲前缘陡峭(Postma, 1990; 邹才能等, 2008)。准噶尔盆地南缘西部发育吉尔伯特式浅水扇三角洲沉积, 以砾岩、砂砾岩沉积为主, 成熟度差, 分选差, 杂基支撑(图6), 以斜交前积结构地震相为特征(图5), 反映了水流强、沉积地貌陡的特征。

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图6 准噶尔盆地南缘西部G1井下侏罗统三工河组吉尔伯特式浅水扇三角洲部分沉积微相岩相特征
a—植物茎干, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; b—颗粒支撑反粒序砾岩相, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{2}

, 4887.5 m; c—沙纹层理粉砂岩, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; d—波状层理, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; e—灰色块状泥岩, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; f—沙纹层理细砂岩, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; g—生物扰动构造, 间湾, J₁

s_{2}^{2}

; h—小型交错层理砾岩—砂砾岩, 底部充刷, 正粒序砂砾岩相, 多期水下分流河道叠置, J₁

s_{2}^{2}

; i—小型交错层理、正粒序, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{2}

; j—灰色正粒序砾岩相, 大型交错层理, 砾石长轴定向排列, 水下分流河道, J₁s₁Fig.6 Petrofacies characteristics of some microfacies of shoal-water fan delta of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of Well G1 in west of southern Junggar Basin

该区吉尔伯特式浅水扇三角洲平原亚相钻遇井和露头少见, 广泛发育的骨架砂体为前缘亚相的水下分流河道及前缘沙坝。

前缘水下分流河道是冲积扇上辫状河道入湖而成, 延伸到浅湖。岩性主要为灰色砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及砂岩, 一般呈现下粗上细的正韵律, 见底部冲刷及交错层理(图6-h, 6-i, 6-j), GR测井曲线呈复合齿状钟型或箱型, 反映了频繁改道的特点。钻井揭示单河道厚度一般5 m左右, 最厚超过10 m, 与2 m左右厚度的间湾泥岩或泥质粉砂岩互层。

前缘沙坝是扇三角洲前缘水下分流河道在河口附近河流携带砂体卸载堆积而成, 湖水作用较强, 一般呈现下细上粗的反韵律, 岩性主要为灰色砂砾岩、含砾砂岩—粉砂岩(图6-b)。GR测井曲线呈漏斗型或指状。

间湾以灰色泥质沉积为主, 含少量粉砂和细砂。砂质沉积多是洪水季节河流漫溢沉积的结果, 常为黏土夹层或呈薄透镜体, 具有水平层理和波状层理, 可见浪成波痕及生物介壳和植物残体等, 具虫孔及生物搅动构造(图6-a, 6-c, 6-d, 6-e, 6-f, 6-g)。测井曲线为高GR低幅齿状、低电阻的特征。

3.2 吉尔伯特式浅水辫状河三角洲

吉尔伯特式浅水辫状河三角洲供源体系为辫状河或辫状平原, 发育于湖泊浪基面以上, 三角洲前缘陡峭(Postma, 1990; 邹才能等, 2008)。四棵树地区北缘发育吉尔伯特式浅水辫状河三角洲, 分为吉尔伯特式浅水辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘、前辫状河三角洲亚相。钻井揭示骨架砂体为吉尔伯特式浅水辫状河三角洲前缘亚相水下分流河道、前缘沙坝微相, 延伸到浅湖, 具有复合前积结构地震相(图5)。

水下分流河道主要为岩屑砂砾岩、含砾中粗岩屑砂岩、含砾细岩屑砂岩, 具底部滞留沉积和交错层理, 分选差(图7-a, 7-g, 7-h, 7-i, 7-j, 7-k, 7-l)。GR曲线复合齿状钟型或箱型, 为多期河道叠加, 存在一些泥岩夹层, 叠加河道厚度一般10 m左右。

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图7 准噶尔盆地南缘西部下侏罗统三工河组吉尔伯特式浅水辫状河三角洲部分沉积微相岩相特征
a—小型交错层理砂岩, 正粒序, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, SC1井, 4060.1 m; b—灰色泥岩, 含植物化石, 间湾, J₁s₁, SC1井, 4189.0 m; c—块状砾岩, 前缘沙坝(近端), J₁

s_{2}^{2}

, A2井, 3702.73 m; d—块状中细砂岩, 前缘沙坝(远端), J₁

s_{2}^{2}

, A2井, 3701.53 m; e-f—岩屑中细砂岩, 分选好, 次棱—次圆状, 岩屑以中酸性喷出岩为主, 少量变质岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{2}

, A2井, 3699.7 m; g-h—岩屑砂砾岩, 分选差, 次棱—次圆状, 岩屑以中酸性喷出岩为主, 少量变质岩, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, A2井, 3747.3 m; i—底部滞留砾岩, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, A2井, 3747.96 m; j-k-l—岩屑砂岩, 分选差, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, SC1井, 4061.3 mFig.7 Lithofacies characteristics of some microfacies of Gilbertian shallow-water braided river delta of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of west of southern Junggar Basin

前缘沙坝—席状砂位于水下分流河道前方沉积区域, 湖水作用较强, 一般呈现下细上粗的反韵律, 层理不明显, 多为块状, 岩性主要为灰色岩屑砾岩、中细砂岩—粉砂岩(图7-c, 7-d, 7-e, 7-f)。GR测井曲线呈漏斗型或指状, 厚度一般较小, 2~3 m, 层序地层位置为可容纳空间较高部位。

间湾位于水下分流河道之间相对凹陷的湖湾地区, 与浅湖—半深湖相通。以灰色泥质沉积为主, 含少量粉砂和细砂。可见生物介壳和植物残体等(图7-b)。

3.3 毯式浅水辫状河三角洲

毯式浅水辫状河三角洲形成于辫状河入湖(海); 发育于湖泊浪基面以上, 三角洲前缘平缓倾斜(Postma, 1990; 邹才能等, 2008)。本区毯式浅水辫状河三角洲纵向上不发育吉尔伯特式三层结构(底积层、前积层及顶积层), 三角洲前缘见叠瓦状前积结构(图3; 图4; 图8); 具有广泛分布的辫状河水上分流河道和水下分流河道, 保持了辫状河宽浅且频繁改道的特性, 形成横向连片分布的河道砂砾岩透镜体群; 河口坝不发育或欠发育。分为三角洲平原、三角洲前缘与前三角洲3个亚相。浅水辫状河三角洲平原主要发育有辫状河道、河道间, 辫状河三角洲前缘细分为水下分流河道、前缘沙坝、间湾等微相。毯式浅水辫状河三角洲各沉积微相的沉积特征分别如下:

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	图8 准噶尔盆地阜康凹陷东部下侏罗统三工河组地震相(剖面EE′位置见图1-b)Fig.8 Seismic facies of the Lower Jurassic Sangonghe Formation in eastern Fukang sag of Junggar Basin (the profile location of EE′ is shown in Fig.1-b)

毯式浅水辫状河三角洲平原分为辫状河道和河道间2种微相, 以辫状河道微相为主, 主要特征为粒度较粗的杂色砾岩、砂砾岩。多期辫状河道叠加, 之间往往夹有河道间沉积, 呈现厚层的砾岩、砂砾岩夹有薄层的泥岩, 砾石呈定向排列, 低角度交错层理、槽状交错层理, 底部具有冲刷面(图9)。研究区钻井未见毯式浅水辫状河三角洲平原辫状河道微相, 仅在南缘东部山前野外露头见此微相类型(图9)。

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	图9 准噶尔盆地南部水西沟露头下侏罗统三工河组毯式浅水辫状河三角洲平原辫状河道微相特征Fig.9 Distributary characteristics of shoal-water profile braided delta plain of the Lower Jurassic Sangonghe Formation, Shuixigou outcrop, southern Junggar Basin

毯式浅水辫状河三角洲前缘分为水下分流河道、前缘沙坝及间湾微相类型。

水下分流河道位于内前缘, 岩性主要为灰色砾岩、砂砾岩、中粗砂岩、含砾砂岩、砂岩, 正粒序, 底部冲刷, 砾石长轴定向排列; 由于频繁改道, 多期水下分流河道叠加, 一般由于波浪改造, 层理不太明显(图10-a, 10-d, 10-i, 10-j), 部分地区见下切充填地震相(图3; 图8)。GR测井曲线同样多为复合齿状钟型或箱型, 反映了多期叠加、频繁改道的特点, 叠加厚度一般10 m左右。

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图10 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组毯式浅水辫状河三角洲岩相特征
a—正粒序含砾砂岩, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, Z3井, 4170.6 m; b—块状细砂岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{1}

, Z3井, 4182.1 m; c—块状细砂岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{1}

, Z3井, 4191.5 m; d—底部冲刷正粒序含砾粗砂岩, 砾石定向排列, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{1}

, MQ1井, 6121.0 m; e—块状细砂岩, 前缘沙坝, J₁s₁, D2井, 5296.48 m; f—灰色斜层理中砂岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{2}

, D6井, 5297.41 m; g-h—长石岩屑中砂岩, 前缘沙坝, 岩屑多为中酸性喷出岩, 分选好, J₁

s_{2}^{2}

, D6井, 5299.5 m; i-j—多期水下分流河道叠置, 正粒序砾岩—砂岩, J₁

s_{2}^{1}

, Z5井, 4292.31~4296.76 mFig.10 Petrofacies characteristics of some microfacies of shoal-water profile braided river delta of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of southern Junggar Basin

前缘沙坝位于水下分流河道前方外前缘沉积区域, 是水下分流河道携带砂体卸载堆积而成, 湖水作用较强, 砂岩纯净, 一般呈现下细上粗的反韵律, 斜层理或块状, 岩性主要为灰色中细砂岩—粉砂岩(图10-b, 10-c, 10-e, 10-f, 10-g, 10-h); GR测井曲线呈复合漏斗型、箱型或指状, 单砂体厚度较薄, 一般2~3 m, 叠合厚度一般在10 m左右。

3.4 毯式浅水扇三角洲

毯式浅水扇三角洲供源体系为冲积扇, 发育于湖泊浪基面以上, 三角洲前缘平缓倾斜(Postma, 1990; 邹才能等, 2008)。毯式浅水扇三角洲发育在滨湖、浅湖区, 分为三角洲平原、三角洲前缘与前三角洲3个亚相。毯式浅水扇三角洲平原本区钻井未钻遇。毯式浅水扇三角洲骨架砂体以前缘水下分流河道为主, 前缘沙坝次之, 沉积特征如下:

水下分流河道位于内前缘, 岩性主要为灰色砾岩、砂砾岩、中粗砂岩、含砾砂岩、砂岩, 正粒序, 底部冲刷滞留, 大型板状交错层理和槽状交错层理(图11-a, 11-d, 11-i, 11-j)。GR测井曲线同样多为复合齿状钟型或箱型, 反映了多期叠加, 频繁改道的特点, 叠加厚度一般10 m左右。

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图11 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组毯式浅水扇三角洲各微相特征
a—大型板状交错层理砂砾岩, 浅水扇三角洲水下分流河道, J₁s₃, 建功煤矿; b—大型槽状交错层理砂砾岩, 浅水扇三角洲前缘水下分流河道, J₁s₃, 建功煤矿; c-d-e-f—块状长石岩屑中砂岩, 浅水扇三角洲前缘沙坝, J₁s₃, 建功煤矿; g—斜层理细砂岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{2}

, Y1井, 6117.0 m; h—块状细砂岩, 前缘沙坝, J₁

s_{2}^{2}

, Y1井, 6119.3 m; i—底部冲刷, 正粒序, 植物化石, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{2}

, Y1井, 6120.3 m; j—底部滞留, 水下分流河道, J₁

s_{2}^{2}

, Y1井, 6121.0 mFig.11 Distributary characteristics of shoal-water profile fan delta of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of southern Junggar Basin

前缘沙坝位于辫状河三角洲前缘水下分流河道前方外前缘沉积区域, 是前缘水下分流河道携带砂体卸载堆积而成, 湖水作用较强, 砂岩纯净, 一般呈现下细上粗的反韵律, 斜层理或块状, 岩性主要为灰色中细砂岩—粉砂岩(图11-b, 11-c, 11-e, 11-f, 11-g, 11-h); GR测井曲线呈复合漏斗型、箱型或指状, 单砂体厚度较薄, 一般2~3 m, 叠合厚度一般5~10 m, 本区较发育。

3.5 滨浅湖

由于滨湖和浅湖没有很好的标志将两者区分开, 因此将滨湖和浅湖划分在一起, 统称为滨浅湖, 准噶尔盆地南部三工河组沉积时期, 在大套的滨浅湖相泥岩沉积中夹有薄层细砂—粉砂岩, 主要来自附近的三角洲等近岸浅水砂体、岸边及水底积存的碎屑物质等, 经湖浪和沿岸流等再搬运、再沉积而成, 形成席状、透镜状、条带状的滩坝砂体。砂体横剖面呈双凸型或底平顶凸透镜状; 坝砂顶底既可突变也可渐变; 粒度上多为反粒序, 也可见少量正韵律, 或者是先反后正的复合韵律。GR测井和SP曲线呈漏斗型或指状。GR曲线呈漏斗型或指状, 厚度较小, 一般1~3 m。层序地层位置为可容纳空间较高部位。

4 沉积演化及其控制因素

根据露头剖面分析(图12)、单井沉积分析、连井剖面沉积对比(图13), 结合露头实测和地层倾角古水流分析、砂地比、岩性变化及地震相分析, 观察并实测剖面5条(四棵树河剖面、石场剖面、建功煤矿剖面、头屯河剖面及水西沟剖面), 进行层序和沉积背景的对比(图12)。对研究区三工河组PSS1、PSS2、PSS3和PSS4等4个四级层序单元的沉积相分布进行研究。通过分析, 三工河组沉积时期, 准噶尔盆地南部包括4个主要汇水区, 5个主要源区。4个主要汇水区包括四棵树凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷, 5个主要源区包括天山、扎伊尔山、哈拉阿拉特山和克拉美丽山。沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷地区, 主要发育来自西部扎伊尔山、哈拉阿拉特山、东部克拉美丽山的毯式浅水辫状河三角洲, 来自天山的毯式浅水扇三角洲和毯式浅水辫状河三角洲2种沉积相类型和5大沉积体系; 四棵树凹陷南部发育来自天山的吉尔伯特式浅水扇三角洲, 北部发育来自扎伊尔山的吉尔伯特式浅水辫状河三角洲2种沉积相类型2大沉积体系(图14)。

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	图12 准噶尔盆地南部露头下侏罗统三工河组层序与沉积相对比图(剖面FF′位置见图1-b)Fig.12 Sequence and depositional facies correlation of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of outcrops in southern Junggar Basin(the section location of FF′ is shown in Fig.1-b)

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	图13 准噶尔盆地南部钻井下侏罗统三工河组层序与沉积相对比图(剖面GG′位置见图1-b)Fig.13 Sequence and depositional facies correlation of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of wells in southern Junggar Basin(the section location of GG′ is shown in Fig.1-b)

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	图14 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组不同体系域沉积相 a—SQ2-HST; b—SQ3-LST; c—SQ3-TST; d—SQ3-HSTFig.14 Sedimentary facies in different systems tracts of the Lower Jurassic Sangonghe Formation of southern Junggar Basin

4.1 沉积分布及演化

PSS1对应于在三工河一段沉积时期(图2; 图13; 图14-a), 为高位体系域, 沉积基准面较高, 湖水范围相对较大, 仅阜东地区东部出露未沉积, 三角洲分布范围较小。四棵树地区南缘以吉尔伯特式浅水扇三角洲前缘水下分流河道及前缘沙坝沉积的砂砾岩为主; 四棵树地区北缘残留小型的吉尔伯特式浅水辫状河三角洲, 以前缘水下分流河道及前缘沙坝沉积的砂砾岩为主。在腹部及准南中段和东段地区, 有来自3个物源供应区的4个沉积体系, 来自西北扎伊尔山物源的浅水辫状河三角洲沉积仅延伸到沙湾凹陷西北部; 来自天山的准南中段浅水毯式扇三角洲延伸到沙湾凹陷中部; 来自天山物源的准南东段毯式浅水辫状河三角洲延伸至阜康凹陷东南部的D6井附近(图8; 图14-a); 来自东北部克拉美丽山的浅水辫状河三角洲延伸至阜康凹陷的东北部地区。

PSS2对应于三工河二段1砂组, 位于低位体系域。此时期继承了PSS1沉积时期的物源体系和沉积体系, 但由于沉积基准面相对下降, 可容纳空间最小, 各三角洲均向湖推进, 广泛分布, 由于湖体缩小, 西部和东部大部分地区出露未沉积(图14-b)。四棵树地区为小而陡的深盆, 南缘仍以吉尔伯特式浅水扇三角洲前缘水下分流河道及前缘沙坝沉积的砂砾岩为主, 但向湖推进到中部地区; 四棵树地区北缘为吉尔伯特式浅水辫状河三角洲前缘水下分流河道及前缘沙坝沉积的砂砾岩, 由西北向湖推进较远, 越过了中部地区, 向东南部地区延伸; 砂地比一般从物源向湖减小, 但与三工河组一段沉积时期相比, 砂地比相对增大, 大部分地区在0.6以上。东部广大地区在此时期古地貌宽缓, 为毯式浅水三角洲沉积提供了古地貌背景。来自西北扎伊尔山物源的毯式浅水辫状河三角洲沉积向东南方向延伸到沙湾凹陷的东北部, 以厚层的毯式浅水辫状河三角洲前缘水下分流河道和前缘沙坝为主。结合古水流分析, 来自天山物源的准南中段毯式浅水扇三角洲向北延伸到了沙湾凹陷的东北部Y1井以北地区。来自北部哈拉阿拉特山的毯式浅水辫状河三角洲也向南推进到了沙湾凹陷的东北部, 来自东北部克拉麦里山的毯式浅水辫状河三角洲向西南方向延伸至阜康凹陷的北部和CH1井以西地区。来自天山物源的准南东段毯式浅水辫状河三角洲向北延伸到阜康凹陷东南部D6井一带(图8; 图14-b), 东部分支向北推进较远; 阜康凹陷东部部分地区无沉积出露。钻井及野外露头剖面揭示各类型三角洲前缘水下分流河道及前缘沙坝粒度相对较粗, 以中粗砂岩和砂砾岩为主; 从源区向湖区, 沉积物由砂砾岩、中粗砂岩过渡到细砂岩, 砂地比向湖逐渐变低(图14-b)。

PSS3对应于三工河二段2砂组, 位于水侵体系域, 继承了PSS2沉积时期的物源体系和沉积体系, 但由于沉积基准面相对上升, 可容纳空间变大, 各三角洲均向岸退积, 三角洲沉积范围变小, 湖泊沉积范围变大(图14-c)。四棵树地区南缘仍以吉尔伯特式浅水扇三角洲前缘水下分流河道及前缘沙坝沉积为主, 但向岸退积, 粒度相对较细, 除了砂砾岩外, 大部分井均钻遇前缘沙坝或水下分流河道细砂岩; 四棵树地区北缘吉尔伯特式浅水辫状河三角洲向岸退积, 分布范围变小。来自西北扎伊尔山物源的毯式浅水辫状河三角洲也向岸退积, 分布范围变小, 南部大部分地区进入湖相沉积, 砂体以浅湖滩坝细砂岩—粉砂岩沉积为主; 与三工河组二段1砂组沉积时期相比, 砂地比相对减小。来自天山物源的准南中段毯式浅水扇三角洲向岸退积, 分布范围也变小, 但向北仍延伸到了沙湾凹陷的北部地区。来自东北部克拉美丽山的毯式浅水辫状河三角洲北部分支向岸退积, 但南部分支向湖推到D6井附近, 这个区域在三工河组二段1砂组沉积时期位于南部浅水辫状河三角洲沉积区, 从地震剖面前积方向上也可推断出2个时期不同的物源体系(图8); 来自天山物源的准南东段浅水辫状河三角洲向南退积到MQ1井以南地区。

PSS4对应于三工河三段, 为SQ3的高位体系域, 由于沉积基准面持续高位, 可容纳空间持续较大, 这一时期各三角洲持续后退, 分布范围均在近物源区小范围分布, 全区大部分地区为湖相泥岩、粉砂质泥岩夹薄层粉砂岩沉积, 提供了广泛分布的区域盖层(图14-d)。

4.2 沉积分布及演化控制因素

普遍的观点认为, 海(湖)平面变化和构造作用对于层序的形成起主要的控制作用, 根据具体情况, 还要综合考虑包括沉积物供给和气候变化在内的其他参数, 而且不同的地质条件, 各控制因素的相对重要性是不同的。控制层序地层格架和沉积环境主要有以下2个方面:一个是由气候、绝对湖平面变化与构造沉降共同作用引起的相对湖平面的变化, 另一个是构造沉降、沉积物供应共同作用形成的古地貌。

准噶尔盆地在早中侏罗世为伸展盆地阶段, 腹部钻井沉降曲线和构造沉降曲线表明, 盆地基底沉降表现为快速沉降, 构造沉降曲线上为慢速沉降(何登发等, 2018)。分布于准噶尔盆地周缘东北部克拉美丽山、西北部扎伊尔山、哈拉阿拉特山及南部北天山地区的样品中磷灰石裂变径迹年龄(表3)表明, 三工河组沉积时期周缘的隆升, 为盆地提供了丰富的物源。三工河组沉积期北天山的隆升为准噶尔盆地南缘中段和西段近源扇三角洲沉积提供了丰富的物源。东部的博格达山在三工河组沉积时期仍处于准平原化, 这从山前的水西沟剖面此时期辫状河沉积可以推断源区相对较远, 应为更远距离的北天山, 也为辫状河三角洲的形成背景提供了依据。

表3 准噶尔盆地周缘造山带磷灰石裂变径迹年龄分布(据郭召杰等, 2006; 整理) Table 3 Apatite fission trace ages in peripheral orogen of Junggar Basin(sorted out from Guo et al., 2006)

盆地缓慢的构造沉降和丰富的物源供应, 形成准噶尔分地独特的古地貌背景(图15): 西部的四棵树地区小而陡, 为吉尔伯特式三角洲的形成提供了古地貌背景。在G2井与G101井一带有北西—南东向洼中隆, 向四周过渡为环带状的洼陷区, 洼陷区又向四周过渡到陡坡区—隆起区。东部其他地区由车排子隆起与四棵树地区相隔; 由4个洼陷区和相应的缓坡区及隆起区组成; 腹部地区为南北洼陷之间的水下隆起区, 相对比较平缓; 阜康地区东部为相对缓的斜坡区, 其东南方向有一北东—南西向的洼中隆起区; 南部2个洼陷区中间有一近南北向的洼中隆起; 斜坡上有沟谷地貌及小的坡折地貌; 腹部—南缘中部和东部地区宽缓的古地貌背景, 除了南缘中段较陡以外, 其他地区相对宽缓, 为南缘中段毯式浅水扇三角洲的形成及其他地区毯式浅水辫状河三角洲的形成提供了古地貌背景。

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	图15 准噶尔盆地南部下侏罗统三工河组二段1砂组古地貌图 SKSH-四棵树河剖面; SC-石场剖面; JGMK-建功煤矿剖面; TTH-头屯河剖面; BYG-白杨沟剖面; SXG-水西沟剖面Fig.15 Palaeogeomorphology of the interval 1 of Member 2 of Lower Jurassic Sangonghe Formation, southern Junggar Basin

三工河组沉积时期盆地整体缓慢沉降, 没有明显的构造活动, 上超点可代表滨岸线, 即相对湖平面, 根据“沉积物体积分配” 原理及沉积序列变化, 在湖(海)平面上升期, 地表和湖平面的交点向上坡方向移动, 扩大了可容空间的范围, 增加了向盆地边缘部位沉积物储存的能力, 引起堆积在盆地边缘相域内的沉积物体积的增加, 向下坡方向搬运的有效沉积物体积减少。在湖平面下降期, 盆地边缘相域内的可容空间变小, 被搬运到盆地中心位置的沉积物体积增加, 因此砂地比纵横向变化可表征相对湖平面的变化。PSS1沉积时期, 是个相对湖平面从最高到逐渐下降的时期, 这一时期湖体范围较大, 除了东部地区, 其他地区均位于湖平面以下; 底部沉积时期相对湖平面较高, 以湖相泥质沉积为主, 晚期随着相对湖平面的下降, 三角洲向湖推进。PSS2沉积时期, 相对湖平面下降到最低, 湖体范围最小, 三角洲沉积范围向湖推进分布范围最广。PSS3沉积时期, 相对湖平面早期缓慢下降而晚期快速水侵, 总体上为水侵序列, 湖体比PSS2沉积时期范围扩大, 三角洲分布范围变小向岸退积。PSS4沉积时期, 相对湖平面持续高位, 全区以湖相沉积为主。

气候的变化主要包括降雨量、蒸发量的变化, 气候通过影响湖平面影响层序。通过准噶尔盆地南部及西部的孢粉研究, 在三工河组下段顶部孢粉Classopollis的含量增加可能三工河组内存在1次气候变干事件, 对应于全球图阿尔阶气候变干事件(师天明等, 2003), 这次变干事件可能是三工河组二段底湖平面最低的主要原因。

5 结论

1)准噶尔盆地南部地区三工河组由1个三级层序和1个三级层序的高位体系域组成, 四级层序4个。划分为吉尔伯特式浅水扇三角洲、吉尔伯特式浅水辫状河三角洲、毯式浅水扇三角洲、毯式浅水辫状河三角洲及湖泊5种沉积相类型。

毯式浅水三角洲和吉尔伯特式浅水三角洲识别标志的区别主要表现在地震相上, 毯式浅水三角洲主要为叠瓦状前积结构地震相或平行、亚平行结构地震相, 吉尔伯特式浅水三角洲主要为斜交前积结构地震相。

2)三工河组时期, 准噶尔盆地南部包括4个主要汇水区, 5个主要物源区, 发育7大沉积体系。

4个主要汇水区包括四棵树凹陷、沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷, 5个主要源区包括北天山、中天山、扎伊尔山、哈拉阿拉特山和克拉美丽山。沙湾凹陷、盆1井西凹陷和阜康凹陷地区主要发育来自西部扎伊尔山、哈拉阿拉特山、东部克拉美丽山的毯式浅水辫状河三角洲, 来自北天山的毯式浅水扇三角洲和来自中天山的毯式浅水辫状河三角洲2种沉积相类型和5大沉积体系; 四棵树凹陷南部发育来自天山的吉尔伯特式浅水扇三角洲, 北部发育来自扎伊尔山的吉尔伯特式浅水辫状河三角洲2种沉积相类型2大沉积体系。

3)古构造地貌、古物源是浅水三角洲类型的主控因素, 沉积基准面变化和古气候控制沉积相的分布和演化。

西部的四棵树地区小而陡, 为吉尔伯特式三角洲的形成提供了古地貌背景, 腹部—南缘中部和东部地区宽缓的古地貌背景, 除了南缘中段较陡以外, 其他地区相对宽缓, 为南缘中段毯式浅水扇三角洲的形成及其他地区毯式浅水辫状河三角洲的形成提供了古地貌背景。受古气候、沉积基准面和沉积作用的控制, 三工河组二段1砂组为低位体系域, 沉积基准面低, 三角洲向湖延伸较远, 砂体分布最广, 向湖粒度变细; 三工河组二段2砂组为湖侵体系域, 三工河组一段为高位体系域, 三角洲分布范围次之; 三工河组三段为高位体系域, 且为二级的高位体系域早期沉积, 以湖相沉积为主。

致谢感谢两位审稿专家为文章修改提出的宝贵意见和建议; 感谢编辑老师们对文字和图表的认真编辑校对。

(责任编辑郑秀娟; 英文审校陈吉涛)

参考文献

文献选项

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