塔里木盆地草湖凹陷侏罗系孢粉组合特征及对比

塔里木盆地草湖凹陷侏罗系孢粉组合特征及对比

草湖凹陷位于新疆轮台县和维勒县。其构造位置位于塔里木盆地东北山区的萨哈林高程的中部东段。东西两侧为khol鼻突出和akhol突出，南部为满加尔塌陷，北部为轮台断裂和雅克拉断裂，面积约180km2（图1）。它属于塔里木层区塔北分区。该区侏罗系研究程度较低,资料相对较贫乏,尤其是地层综合研究方面。综合研究表明,草湖凹陷及邻区(孔雀河斜坡西段)侏罗系发育较全,不仅有下统阿合组,还残存上统齐古组,化石资料较丰富,是研究塔里木盆地覆盖区侏罗系最理想地区。本文在大量样品分析、获得丰富孢粉、大孢子及轮藻化石基础上,结合岩石地层、测井地层与层序地层的综合研究,对研究区侏罗系进行了详细的划分与对比,为其它学科的深入研究提供了扎实的地层学依据。1地层电特征及意义西北油田分公司在草湖凹陷及邻区先后钻探了满1、2井,尉犁1、孔雀2及于奇1、8、10、12、13井等,基本上控制了该区侏罗系岩性组合特征及横向分布规律。该区侏罗系分为3统6组,下统阿合组、阳霞组,中统克孜勒努尔组、恰克马克组,上统齐古组,缺失上部喀拉扎组,其中,阳霞组下段煤层、上段黑色泥岩,克孜勒努尔组煤层,齐古组红色泥岩可作为区域地层对比标志层。下面以满2井为例简述之(图2)。阿合组该组在草湖凹陷为沉积缺失,仅发育于孔雀河斜坡西段尉犁1井区。尉犁1井钻厚74m(3205~3279m),岩性下部为块状灰色中砂岩、细砂岩夹泥岩,上部为灰色含砾粗砂岩、含砾中砂岩、细砂岩与泥岩不等厚互层。电性特征:砂岩段自然伽玛曲线为箱状、槽状,值为45~65API;自然电位曲线箱状,异常幅度75~90mV;电阻曲线为块状低阻,有一定负差异,值为1~2Ω·m。泥岩段自然伽玛曲线为齿状偶夹尖指状,值一般60~75API,最高达120API;自然电位曲线平缓,异常幅度90~105mV;电阻曲线为小齿状,值为3~6Ω·m。与下伏地层上奥陶统却尔却克组不整合接触。阳霞组满2井阳霞组不如尉犁1井发育全,厚度相对较薄,明显缺失早期沉积。该组位于3627.00~3827.00m井段,厚200.00m,下部为灰白色含砾细砂岩、细砂岩夹灰色泥岩、深灰色碳质泥岩与煤层,上部为灰、深灰色碳质泥岩、灰色泥岩夹煤层。其中,煤层与泥岩段可作为区域地层对比标志层。电性特征:砂岩段自然伽玛曲线为箱状、槽状,值为45~60API,自然电位曲线小齿化箱状,异常幅度-5~12mV,电阻曲线为块状低阻,值为0.2~1Ω·m。泥岩段自然伽玛曲线为齿化块状与尖指状,其值一般为75~90API,最高达135API。自然电位曲线平缓块状夹尖指状,异常幅度70~85mV;电阻曲线为块状与尖指状,值为4~8Ω·m。产大量孢粉、大孢子化石,与下伏地层上三叠统哈拉哈塘组为平行不整合接触(图2)。克孜勒努尔组位于3519.00~3627.00m井段,厚108.00m。岩性为灰白色细砂岩与灰色泥岩不等厚互层夹煤层,其中,煤层为区域地层对比标志层。电性特征:砂岩段自然伽玛曲线为齿化槽状,阻值为35~50API,自然电位曲线小齿化槽状,异常幅度0~15mV,电阻曲线为槽状低阻,值为0.3~1Ω·m。泥岩段自然伽玛曲线为小齿状,值为60~75API;自然电位曲线平缓,异常幅度60~75mV;电阻曲线为块状,值为3~4Ω·m。产大量孢粉、大孢子及轮藻化石。恰克马克组位于3419.00~3519.00m井段,厚100.00m。岩性下部为绿色、灰绿、灰色泥岩夹灰色细砂岩与绿色泥质粉砂岩;上部为杂色、棕紫色泥岩夹棕色粉砂质泥岩、灰色泥质粉砂岩与棕色细砂岩。该组岩性特征为杂色泥岩夹少量细砂岩。电性特征:自然伽玛曲线钟型夹漏斗型,值为45~90API;自然电位曲线形态多样,异常幅度55~100mV;电阻曲线为齿状与小齿状,值为0.8~4Ω·m。产大量孢粉、大孢子及轮藻化石。齐古组位于3380~3419m井段,厚39m。岩性为块状紫红、褐色泥岩与粉砂质泥岩,与库车地区露头剖面五彩泥岩完全一致,是区域地层对比标志层。电性特征:自然伽玛曲线齿化块状,值为75~95API;自然电位曲线呈平缓漏斗状,异常幅度85~100mV;电阻曲线小齿状,值为0.8~3Ω·m。与上覆下白垩统亚格列木组呈不整合接触。2生物群特征2.1rebropo不同的双气囊花粉组合草湖凹陷及邻区大部分钻井中中—下侏罗统阳霞组、克孜勒努尔组与恰克马克组产丰富孢粉化石,可建立3个孢粉组合,其特征如下:Cyathidites-Osmundacidites-Piceites组合本组合广泛见于该区的于奇8、10、13、满1、2及尉犁1井阳霞组。组合特征为:裸子植物花粉占绝对优势,一般为52.0%~71.0%,最高达84.9%;蕨类植物孢子含量为29.0%~48.0%。蕨类植物孢子中以三角形光面三缝孢子为主,主要有:Cyathidites,Deltoidospora,Dicyohyllidites等。具纹饰的三缝孢子主要有:Osmunacidites,Cyclogranisporites,Apiculatisporis,Lycopodiumsporites。见少量Asseretospora,Densoisporites等。裸子植物花粉中,以无肋双气囊花粉为主。主要有Piceaepollenites,Piceites,Podocarpidites,Quadraeculina,Pinuspollenites,Pseudopicea,Protopinus等。具肋双气囊花粉有:Colpectopollis,Chordasporites。有沟类花粉Cycadopites较常见。见少量Cerebropolenites,Chasmatosporites,Classopollis。该组合大致相当于贾承造等在库车地区阳霞组建立的OsmundaciditesCycadopites-Quadraeculina组合、张师本等在塔里木盆地覆盖区建立的同名组合、谭泽金等在库车-塔北地区建立的Cyathidites-Osmun-acites-Nonstriatebisaccate组合,时代为早侏罗世晚期。Cyathidites-Neoraistrickia-Disacciatrileti组合该组合主要产于草湖凹陷东缘-孔雀河斜坡西段的尉犁1-满2井区的克孜勒努尔组。组合特征为:蕨类植物孢子或裸子植物花粉交替占优势,蕨类植物孢子占33.71%~91.26%,裸子植物花粉占8.74%~66.29%。其中桫椤科蕨类植物孢子Cyathidites,Deltoidospora共占42.76%,常见Osmundacidites,Neoraistrickia,Lycopodiumsporites,Punctatisporites,Dictyotriletes,Granulatisporites,Cyclograntisporites,Baculatisporites,Verrucosisporites,Undulatisporites,Alsophilidites,Skarbysporites,Todisporites,Asseretospora,Cibotiumsporites等。气囊与本体分化较好的松柏类Piceaepollenites,Pinuspollenites,Podocaridites等双气囊花粉极丰富,Quadraeculina有一定含量。原始松柏类花粉Piceites,Pseudopinus,Pseudowalchia,Pseudo-picea含量明显低于前组合,其它见Callialasporites,Perinopollenites,Cerebropollenites,Classopollis,Cycadopites,Chasmatosporites等。该组合大致相当于贾承造等在库车地区克孜勒努尔组建立的同名组合、张师本等在塔里木盆地覆盖区建立的Cyathidites-Cerebropollenites-Concentrisporites-Piceaepollenites组合,时代为中侏罗世早期。Cyathidites-Classopollis-Piceaepollenites组合本组合主要见于草湖凹陷东缘-孔雀河斜坡西段满2井、尉犁1井及中石油普惠1井恰克马克组组。组合特征为:蕨类植物孢子占优势,含量44.4%~72.0%,裸子植物花粉占28.0%~55.6%。蕨类植物孢子中以三角形光面三缝孢子Cyathidites,Deltoidospora为主,含量最高达58.8%,次为Undulatisporites,Todisporites与Osmundacidites等,常见Cibotiumspora,Converrucoisporites,Neoraistrickia等。裸子植物花粉中,以无肋双气囊花粉为主,主要有Piceaepollenites,Podocarpidites,Pinuspollenites,Pseudopicea,Paleoconiferus等。通常被视为反映干燥炎热气候的Classopollis与单沟类花粉Cycadopites较常见,见有少量Cerebropollenites,Perinopollenites。该孢粉组合特征与张师本等在塔里木盆地覆盖区建立的Cyathidites-ClassopollisQuadraeculina组合较相似,但与刘兆生、贾承造等、周志毅等在库车地区恰克马克组建立的Cyathidites-Classopollis组合有一定差异,主要反映在本区Classopollis含量明显偏低,其时代为中侏罗世晚期。2.2主要分子和活性分子大孢子仅见于满2井的阳霞组上部及克孜勒努尔组下部,属种类型较单调,但丰度较高。主要分子有:Calamosporasp.,Aneuletescucuma,A.sp.,Bacutrietescorynactis,B.sp.等,可建立Aneuletescucuma高含量组合,时代为中侏罗世。2.3克孜勒菲尔德的abs热组合轮藻化石仅见于满2井中上侏罗统恰克马克组与齐古组,可建立两个组合。A.stellerides-A.lufengensis组合分布于恰克马克组,属种极单调,仅见Aclistochara一属,主要分子有:A.stellerides、A.lufengensis、A.lufengensisf.minor、A.usitata、A.microsphaera、A.shanchengensis、A.tatuensis等。该组合与贾承造等在塔里木盆地北部克孜勒努尔组-恰克马克组建立的A.stelleridesA.abshirica组合及卢辉楠等在库车地区克孜勒努尔组-恰克马克组建立的Aclistocharaabshirica-A.stellerides-A.sublaevis组合较相似,未见其组合分子A.abshirica,时代为中侏罗世晚期。A.maxima-P.kucheensis组合分布于齐古组,属种类型仍较单调,但较上组合多了Porochara属。以Aclistochara分子占优势,主要有A.maxima,A.maximaducta,A.lufengensis,A.lufengensisf.minor,A.usitata,A.shanchengensis,A.nuguishanensis,A.stellerides,A.tatuensis,A.oligospira与Porocharakucheensis等,其中,部分种是上组合上延分子,出现了A.maxima,A.nuguishanensis及Porocharakucheensis等较新类型,与贾承造等在塔里木盆地北部齐古组建立的A.maximaA.beivis-P.tarimensis有一定相似之处,未见其组合分子A.beivis与P.tarimensis,时代为晚侏罗世早期。3层序sq1该区层序地层前人作过研究,由于生物地层框架不同,其划分方案存在明显差异。本文在生物地层最新研究成果基础上,对草湖凹陷50多条主要地震剖面层序识别和对比,通过合成地震记录与16口钻井层序协调统一,将侏罗系划分为3个Ⅱ级层序(SSQ),分别对应于3个统,5个Ⅲ级层序(SQ),其中SSQ1包括SQ1、SQ2两个层序,SSQ2包括SQ3、SQ4两个层序,而SSQ3仅含SQ5层序(图1),各层序特征如下。SSQ1草湖凹陷侏罗系SSQ1厚度较大,但分布不稳定。在地震大剖面上具由东向西变薄的趋势(图3),其底界为区域不整合面(T46),顶界为岩相突变面(T44),为强反射界面。钻井层序上,顶界面为三角洲平原河道含砾砂岩滞留沉积,界面之下为浅湖-半深湖的深灰、灰黑色泥岩,电性特征呈“坎值”突变面(图2)。SSQ1可分为SQ1与SQ2,SQ1仅限于尉犁1井区,发育LST、TST+HST体系域。其中,LST由灰色中砂岩夹泥岩组成,ST+HST由灰色泥岩夹含砾细砂岩组成。SQ2发育LST、TST+HST体系域。其中,LST由灰色含砾中细砂岩、细砂岩夹泥岩组成,TST+HST由灰黑色碳质泥岩、深灰色泥岩夹煤层组成,在于奇1井以西为剥蚀缺失。SSQ2该层序分布不稳定,厚0~200m,东部为近物源区,厚度略大,地震剖面上较易识别与追踪,其顶、底界分别为岩性突变(T42)与岩相突变面(T44)。钻井层序上,顶界面为紫红色滨湖泥岩沉积,界面之下为滨浅湖褐色泥质粉砂岩,自然伽玛曲线呈钟形,向上值明显增大,自然电位曲线呈小幅“坎值”突变面(图2)。SSQ2可分为SQ3与SQ4,SQ3发育LST、TST+HST体系域。其中,LST由灰色细砂岩夹粉砂质泥岩与煤层组成,TST由灰色泥岩夹细砂岩与煤层组成,HST由灰色细砂岩与泥岩组成。SQ4发育TST、HST体系域。其中,TST由灰色、灰绿色泥岩夹粉砂质泥岩、粉砂岩及细砂岩组成,HST由褐色、棕色泥岩夹粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与细砂岩组成。SSQ3该层序分布不稳定,由于后期构造运动造成地层剥蚀。残存地层仅限于满2井—普惠1井间,往四周快速减薄尖灭,地震剖面上极明显,顶界为区域不整合面(T40),底界面为岩性突变面(T42