王 強(qiáng), 顏 雪, 徐文禮, 鄭榮才, 李鳳杰, 王興志, 吳 蕾
(1. 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610500;2. 川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院, 四川成都 610051;3. 成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610059;4. 中國(guó)石油(土庫(kù)曼斯坦)阿姆河天然氣公司,北京 100011)
土庫(kù)曼斯坦阿姆河盆地卡洛夫-牛津階層序-古地理特征及演化
王 強(qiáng)1,2, 顏 雪3, 徐文禮3, 鄭榮才3, 李鳳杰3, 王興志2, 吳 蕾4
(1. 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610500;2. 川慶鉆探工程公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院, 四川成都 610051;3. 成都理工大學(xué)“油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610059;4. 中國(guó)石油(土庫(kù)曼斯坦)阿姆河天然氣公司,北京 100011)
通過沉積相和層序地層分析,確定土庫(kù)曼斯坦阿姆河盆地中-上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階主要為一套碳酸鹽巖臺(tái)地沉積體系,可劃分出SQ1~SQ3三個(gè)三級(jí)層序,其經(jīng)歷了從緩斜坡臺(tái)地→鑲邊緩斜坡臺(tái)地→緩斜坡臺(tái)地的沉積演化過程,主力儲(chǔ)層、產(chǎn)層發(fā)育于SQ1和SQ2層序,此三個(gè)層序又可進(jìn)一步劃分為TST和HST兩個(gè)體系域。以體系域?yàn)榫巿D單元,編制了SQ1、SQ2和SQ3層序各體系域的巖相古地理圖,并探討了有利儲(chǔ)集相帶的展布規(guī)律,認(rèn)為SQ1-HST、SQ2-TST和SQ2-HST三個(gè)體系域中疊置發(fā)育的臺(tái)緣礁灘為最有利儲(chǔ)層發(fā)育的相帶,應(yīng)成為今后的勘探重點(diǎn)。
層序-巖相古地理 臺(tái)緣礁灘 卡洛夫-牛津階 阿姆河盆地
Wang Qiang, Yan Xue, Xu Wen-li, Zheng Rong-cai, Li Feng-jie, Wang Xing-zhi, Wu Lei. Sequence-paleogeographic characteristics and evolution of Callovian-Oxfordian in Amu Darya basin, Turkmenistan[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(4):0795-0804.
巖相古地理研究通過重塑地質(zhì)歷史中海(湖)陸格局、恢復(fù)沉積演化來指導(dǎo)資源勘查工作。如何編制出準(zhǔn)確的巖相古地理圖是地質(zhì)工作者思考的重點(diǎn)之一,尤其在目前以巖性油氣藏勘探為主的階段。近些年興起的不同尺度層序巖相古地理編圖具有等時(shí)性和勘探實(shí)用性,已成為油氣勘探中日趨成熟的技術(shù),在指導(dǎo)巖性油氣藏勘探實(shí)踐中逐漸發(fā)揮出愈來愈重要的作用(王多云,2003;田景春,2004;董霞等,2010;陳洪德等,2010)。很多學(xué)者運(yùn)用這一技術(shù)編制出的古地理圖極大地推動(dòng)了編圖水平的提高,在指導(dǎo)資源勘查方面發(fā)揮了重要作用(戴荔果等,2009;林良彪等,2010;胡忠貴等,2010;徐強(qiáng)等,2004;陳洪德等,1999;柯光明等,2006;胡明毅等,2010;趙宗舉等,2009;姚涇利等,2008)。土庫(kù)曼斯坦阿姆河盆地作為中國(guó)海外油氣勘探的重要盆地之一,蘊(yùn)含豐富的天然氣資源(郭永強(qiáng)等,2006;安作相等,1993)。該盆地中-上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階碳酸鹽巖儲(chǔ)集層中已經(jīng)取得豐碩的勘探開發(fā)成果,先后發(fā)現(xiàn)了眾多大、中型氣田,展示出了巨大的勘探開發(fā)潛力和經(jīng)濟(jì)效益。然而,對(duì)儲(chǔ)層發(fā)育和天然氣成藏有直接控制作用的沉積相和層序-巖相古地理等基礎(chǔ)地質(zhì)研究工作十分薄弱,成為影響阿姆河右岸區(qū)塊勘探開發(fā)成效的重要因素之一。因此,本文嘗試運(yùn)用層序-巖相古地理編圖技術(shù)分析該盆地卡洛夫-牛津階時(shí)期古地理特征,為盆地巖性油氣藏油氣勘探提供依據(jù)。
阿姆河盆地主體位于烏茲別克斯坦南部、土庫(kù)曼斯坦東北部及阿富汗西北部(圖1),是中亞地區(qū)面積和油氣潛力最大的沉積盆地。該盆地構(gòu)造上位于中亞構(gòu)造域中西部(郭永強(qiáng),2006;安作相,1993;車自成,1997),是晚古生代特提斯域基底和三疊紀(jì)裂谷系統(tǒng)上發(fā)展起來的中生代張性斷陷盆地(賈承造等,2001;丘東洲等,2009),也是圖蘭臺(tái)地內(nèi)最大的含油氣盆地(Ulmishek,2004)。盆地主體呈北西-南東走向、南西冀窄陡而北東冀較寬緩的箕狀。根據(jù)基底起伏和蓋層構(gòu)造形態(tài),可將該盆地劃分為西南部科佩特山前坳陷帶、中央卡拉庫(kù)姆隆起帶和東北部阿姆河坳陷帶3個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元(Ulmishek,2004;徐文世等,2009;張志偉等,2010)。盆內(nèi)主要發(fā)育北西向和北東向兩組斷裂,控制了區(qū)域構(gòu)造-沉積格局和生、儲(chǔ)、蓋層分布(張志偉等,2010)。
圖1 阿姆河右岸地區(qū)區(qū)域構(gòu)造略圖(據(jù)Thomas et al.,1995)Fig.1 Regional structural map of the Amu darya right bank area (after Thomas et al.,1995 )
研究區(qū)位于土庫(kù)曼斯坦阿姆河右岸,分A、B兩個(gè)區(qū)塊(圖1),區(qū)域構(gòu)造處于阿姆河盆地查爾朱階地。根據(jù)構(gòu)造和巖性特征,阿姆河盆地被劃分為基底、過渡層和蓋層3個(gè)構(gòu)造層系:基底由古生界和二疊系、三疊系的火成巖、變質(zhì)巖、磨拉石粗碎屑巖組成,埋深變化大,最淺處的卡拉庫(kù)姆隆起不足2000m,最深的北卡拉比里坳陷可深達(dá)14000m以上;基底之上廣泛發(fā)育了二疊系-三疊系陸源碎屑巖組成的過渡層,由北向南變厚,在盆地南緣的科佩特山前坳陷最大厚度可達(dá)12000m;廣泛發(fā)育的地臺(tái)蓋層由侏羅系、白堊系和古近系碳酸鹽巖、蒸發(fā)巖和砂巖、泥巖、煤層互層組成(Thomasetal.,1995)。油氣儲(chǔ)層主要發(fā)育于中-上侏羅統(tǒng)卡洛夫-牛津階,與下伏中侏羅統(tǒng)海岸平原—瀉湖沼澤相的含煤碎屑巖系呈超覆不整合接觸關(guān)系,與上覆上侏羅統(tǒng)基末利階高爾達(dá)克組的高伽瑪泥巖層或厚層膏鹽巖層為連續(xù)沉積。其本身為一套較深水-淺水臺(tái)地碳酸鹽巖沉積組合(張兵等,2010,徐文禮等,2012),自上而下被劃分為灰?guī)r石膏層(XVac層)、層狀灰?guī)r層(XVp層)、塊狀灰?guī)r層(XVm層)、礁上層(XVhp層)、生物礁層(XVa1層)、致密層(Z層)、礁下層(XVa2)和XVI層8個(gè)巖性段(圖2),具備良好的成藏組合條件和勘探潛力(李浩武等,2011)。
表1 卡洛夫-牛津階沉積相劃分簡(jiǎn)表
2.1 沉積相特征
通過區(qū)內(nèi)18口鉆井巖心觀察及鏡下薄片鑒定分析和若干非取芯井錄井、測(cè)井資料的沉積相特征綜合研究和對(duì)比分析結(jié)果,確定研究區(qū)卡洛夫-牛津階巖石類型以灰?guī)r為主,其次為白云巖和硬石膏巖。其中灰?guī)r可細(xì)分為泥-微晶灰?guī)r、鮞?;?guī)r、砂屑灰?guī)r、生物屑灰?guī)r以及生物礁灰?guī)r等;白云巖可細(xì)分為微-粉晶白云巖和灰質(zhì)白云巖等。眾多單井的沉積微相分析結(jié)果,可確定卡洛夫-牛津階碳酸鹽巖沉積組合和演化特征符合碳酸鹽臺(tái)地的概念,將阿姆河盆地卡洛夫-牛津階劃分為蒸發(fā)臺(tái)地、局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣礁灘、臺(tái)地前緣緩斜坡和盆地等相帶(表1,因篇幅有限,各相帶的沉積微相特征不再贅述),與前人的認(rèn)識(shí)相一致(張兵,2010;徐文禮,2012)
2.2 層序地層學(xué)特征
2.2.1 層序地層劃分
層序劃分的關(guān)鍵在于識(shí)別層序界面。阿姆河盆地卡洛夫-牛津階可識(shí)別出4個(gè)層序界面和3個(gè)最大海泛面(圖2)。4個(gè)層序界面分別位于XVI層底部、XVhp層底部、XVp層底部和XVac層頂部,其中XVI底部層序界面也是卡洛夫階與中-下侏羅統(tǒng)之間的分界面,該界面為超覆不整合界面,具有Ⅰ型層序界面性質(zhì);XVhp層底部層序界面是臺(tái)地前緣緩斜坡向臺(tái)地邊緣礁灘轉(zhuǎn)換界面,為巖性巖相轉(zhuǎn)換面,具有Ⅱ型層序界面性質(zhì);XVp層底部層序界面也是巖性巖相轉(zhuǎn)換面,為臺(tái)地邊緣礁灘向局限臺(tái)地轉(zhuǎn)換面,其層序界面性質(zhì)為Ⅱ型;XVac層頂部界面是牛津階與基末利階分界面,基末利期盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)活躍,沉積環(huán)境變化很大,圖蘭板塊大部分地區(qū)隆升,導(dǎo)致海盆收縮分離成小的半孤立盆地,此時(shí)阿姆河盆地形成一個(gè)廣闊的咸水瀉湖,發(fā)育一套硬石膏(高爾達(dá)克組)和巖鹽沉積,其層序界面的性質(zhì)也為Ⅱ型。依據(jù)層序界面和最大海泛面產(chǎn)出的位置,將卡洛夫-牛津階劃分為3個(gè)三級(jí)層序(SQ1、SQ2和SQ3),其中SQ1由XVI-XVa1層組成,屬于Ⅰ級(jí)層序,SQ2由XVhp、XVm層組成,SQ3由XVp、XVac層組成,皆屬于Ⅱ型層序。這3個(gè)層序在區(qū)域上的巖性、巖相和厚度雖然有變化,但跨越各沉積相帶的沉積體系域與各巖性段基本對(duì)應(yīng),在區(qū)域上具有較好的可對(duì)比性(圖3,圖4)。
2.2.2 體系域特征
阿姆河盆地卡洛夫-牛津階主體位于碳酸鹽巖臺(tái)地內(nèi)部,主要發(fā)育海侵體系域(TST)和高位體系域(HST),低位體系域(LST)不發(fā)育。
(1) 海侵體系域(TST)
海侵體系域發(fā)育于SQ1、SQ2和SQ3層序的下部(圖2),起因與海平面快速上升和水體快速侵入陸棚環(huán)境有關(guān),因此,缺乏初始海侵期低位(或陸架邊緣)體系域。由于海平面上升速度快,并很快達(dá)到最大海侵期,沉積物供給量少,沉積速率低,所以海侵體系域完全由連續(xù)退積的準(zhǔn)層序疊加組成,以沉積細(xì)粒暗色的泥質(zhì)灰?guī)r和微晶灰?guī)r為主。
(2) 高位體系域(HST)
高位體系域發(fā)育于3個(gè)層序的中上部,巖性為微晶灰?guī)r、含顆粒微晶灰?guī)r、顆?;?guī)r和礁灰?guī)r組合,縱向剖面早期為加積→弱進(jìn)積序列,向海方向下超海侵體系域頂面。隨著海平面由上升折向下降,水體趨于變淺,波浪和潮汐作用隨之增強(qiáng)而出現(xiàn)進(jìn)積強(qiáng)度不同的序列,特點(diǎn)為:SQ1層序高位體系域開始出現(xiàn)臺(tái)地邊緣生物礁和顆粒灘向斜坡進(jìn)積的演化序列,但進(jìn)積層的厚度較薄,并與厚度相近的斜坡泥沉積交替發(fā)育(圖2),顯示該層序總體屬于水體相對(duì)較深的臺(tái)地邊緣與前緣斜坡過渡帶沉積環(huán)境;SQ2層序的高位體系域具有隨海平面下降,廣泛發(fā)育向斜坡方向強(qiáng)烈進(jìn)積的臺(tái)地邊緣生物礁和顆粒灘沉積,以生物礁最為發(fā)育(圖2),顯示該層序總體屬于水體較淺的臺(tái)地邊緣礁、灘沉積環(huán)境,因而也是優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的主要發(fā)育層位;至SQ3層序的高位體系域,受海平面大幅度下降影響,進(jìn)入蒸發(fā)臺(tái)地沉積環(huán)境,主要由泥-微晶灰?guī)r、泥-微晶白云巖和膏鹽巖的薄互層組成加積與弱進(jìn)積交替發(fā)育的序列,反映該層序發(fā)育于水體很淺并快速咸化的蒸發(fā)臺(tái)地沉積環(huán)境。
3.1 層序-巖相古地理編圖技術(shù)
傳統(tǒng)的巖相古地理編圖是以巖石地層為編圖單元,其跨度時(shí)間較長(zhǎng),等時(shí)性較差,很難真實(shí)地反映古地理面貌和相帶展布特征。層序-巖相古地理編圖是編制等時(shí)巖相古地理圖的技術(shù)方法(牟傳龍等,1992),其最大特點(diǎn)是將巖相古地理研究和編圖與層序地層學(xué)的研究緊密結(jié)合起來,以層序界面和其它關(guān)鍵界面的等時(shí)性為基礎(chǔ),以體系域、相域和層序?yàn)榫巿D單元編制巖相古地理圖,可有效地提高巖相古地理圖的時(shí)間分辨率和等時(shí)對(duì)比精度,明顯地提高了有利區(qū)塊預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)水平。
3.2 層序-巖相古地理特征
本研究共利用卡洛夫-牛津階鉆井46口。以體系域?yàn)榈葧r(shí)地層編圖單元,分別編制單因素的地層厚度、顆粒巖厚度、生物礁厚度等值線圖,綜合上述各單因素編圖成果,結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景及演化特征,再細(xì)編各體系域?qū)有?巖相古地理圖,在精細(xì)描述卡洛夫-牛津階古地理面貌和演化特征、礁灘相分布規(guī)律及儲(chǔ)層預(yù)測(cè)等方面取得很好效果。
圖2 卡洛夫-牛津階沉積相-層序綜合柱狀圖(據(jù)Sam53-1井)Fig.2 Comprehensive column of sedimentary facies and sequence stratigraphy of Callovian-Oxfordian(from Sam53-1 well)
圖3 卡洛夫-牛津階層序地層對(duì)比和地層格架圖Fig.3 Sequence stratigraphic correlation and framework of Callovian-Oxfordian
圖4 卡洛夫-牛津階層序地層地震顯示特征Fig.4 Seismic character of sequence stratigraphic of Callovian-Oxfordian
3.2.1 SQ1-TST巖相古地理(圖5(a))
SQ1海侵體系域時(shí)期,海水大面積侵入,淹沒了包括研究區(qū)在內(nèi)的阿姆河右岸大部分區(qū)域,形成碳酸鹽臺(tái)地沉積。受區(qū)域構(gòu)造和古地形影響,海水自西北向東南方向逐漸加深,并且進(jìn)一步劃分出開闊臺(tái)地、前緣緩斜坡和盆地相帶,再向東南繼續(xù)過渡為前緣緩斜坡相帶,盆地處在霍賈母巴茲(Hojb)和阿蓋雷(Aga)之間。開闊臺(tái)地相區(qū)分布在研究區(qū)的西北側(cè)且面積較小,以發(fā)育臺(tái)內(nèi)淺灘和灘間為典型特征,如Ellj-21井—llj-1井區(qū)和Wkish-21井區(qū)均見臺(tái)內(nèi)淺灘沉積;研究區(qū)中部前緣緩斜坡相帶中發(fā)育生屑灘、坡內(nèi)淺灘和坡內(nèi)復(fù)合淺灘沉積,其中,Sam-32井區(qū)、Yash-III-2井區(qū)、Kar-2井區(qū)和Akk-7井區(qū)以坡內(nèi)淺灘沉積為主,Met-21井—Met-3井區(qū)和Gir-4井—Gir-22井區(qū)則發(fā)育生屑灘沉積,而Tan-6—San-21—Tay-1井區(qū)發(fā)育較大規(guī)模的復(fù)合顆粒淺灘,并疊置有生物礁沉積,在大部分相對(duì)低洼深水區(qū)則發(fā)育斜坡泥沉積;另外,在研究區(qū)中南部根據(jù)Oja-21井和EOja-21井的巖芯資料和地震資料等推測(cè)此處發(fā)育一孤立臺(tái)地,為有利儲(chǔ)層發(fā)育的相帶,可將該地區(qū)列為勘探開發(fā)重點(diǎn)地區(qū)之一。
3.2.2 SQ1-HST巖相古地理(圖5(b))
SQ1高位體系域時(shí)期,受海平面相對(duì)下降影響,除中東部地區(qū)繼承了SQ1海侵體系域時(shí)期的沉積格局,發(fā)育前緣緩斜坡和盆地沉積,在中西部地區(qū)開闊臺(tái)地面積變大,并且開始發(fā)育臺(tái)地邊緣礁灘相沉積,臺(tái)地邊緣礁灘呈北東-南西向條形展布,此時(shí)的臺(tái)地類型開始向鑲邊臺(tái)地轉(zhuǎn)變。研究區(qū)西側(cè)的開闊臺(tái)地相區(qū)發(fā)育較厚的臺(tái)內(nèi)淺灘沉積,主要集中在Ellj-21—llj-1井區(qū)、Wkish-21井區(qū)、Sam-12 —Sam53-1井區(qū),累積厚度約20m,其余大部分區(qū)域處于相對(duì)低洼環(huán)境,主要為一套潮下靜水泥沉積,巖性以微晶灰?guī)r和含顆粒微晶灰?guī)r為主;臺(tái)地邊緣礁灘相區(qū)以發(fā)育生物礁、生屑灘和砂屑灘沉積為典型特征,生物礁規(guī)模較小,主要見于A區(qū)塊;受地形和水體環(huán)境的影響,在研究區(qū)中部和東部地區(qū)前緣緩斜坡中形成了多個(gè)包括生屑灘在內(nèi)的淺灘沉積,Tan-11—Tay-1井區(qū)、Mes-21—Gul-1井區(qū)和Yan-2—Shi-21井區(qū)則以發(fā)育較大規(guī)模的生屑灘沉積為主,Ber-21—Yan-23井區(qū)和Gir-4—Gir-22井區(qū)發(fā)育較大規(guī)模的復(fù)合顆粒灘為主,并伴有少量生物礁沉積,其余大部分區(qū)域處于水體較深環(huán)境,為以微晶灰?guī)r為主的斜坡泥沉積;Oja井區(qū)依然處于孤立臺(tái)地沉積相區(qū)。開闊臺(tái)地中的淺灘亞相、臺(tái)地邊緣礁灘相和前緣緩斜坡中的淺灘相均為有利儲(chǔ)層發(fā)育的相帶。
3.2.3 SQ2-TST巖相古地理(圖5(c))
SQ2海侵體系域時(shí)期,受全球“牛津階海侵事件”的影響,研究區(qū)海平面上升,此時(shí)臺(tái)地邊緣礁、灘在淺水背景下普遍發(fā)育,致使生物礁、灘體增厚和規(guī)模變大而成為研究區(qū)最有利的儲(chǔ)集相帶類型,導(dǎo)致碳酸鹽臺(tái)地類型完全轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放型鑲邊緩斜坡臺(tái)地(顧家裕等,2009)。研究區(qū)沉積格局依然是從西北向東南依次發(fā)育開闊臺(tái)地相、臺(tái)地邊緣礁灘相、前緣緩斜坡相和盆地相。但與SQ1層序時(shí)期不同的是,前緣緩斜坡相帶已經(jīng)向東萎縮,主要發(fā)育坡內(nèi)淺灘、坡內(nèi)復(fù)合顆粒灘和斜坡泥微相沉積,淺灘以生屑灘為主,零散的分布在研究區(qū)中部,復(fù)合顆粒灘規(guī)模較大,分布在Tan-6—Uzy-21井區(qū)、Bota-3—Ber-22—Pir-23井區(qū)、Tay-1—Cha-21井區(qū)、Yan-1—San-21井區(qū)、Besh井區(qū)、Aga井區(qū)和Akk-7井區(qū);西部開闊臺(tái)地中Ellj-21井-llj-1井區(qū)、Wkish-21井區(qū)主要發(fā)育砂屑灘和生屑灘,Sam井區(qū)和Gen井區(qū)以發(fā)育臺(tái)內(nèi)礁灘相沉積為典型特征。受區(qū)域性海侵所形成的相對(duì)海平面上升以及伴隨的可容納空間的增長(zhǎng)速率略大于沉積物生產(chǎn)率和堆積速率影響,臺(tái)地邊緣相帶向東部擴(kuò)大,臺(tái)緣礁、灘規(guī)模更大,如在Shor-21井區(qū)西南地區(qū)發(fā)育生物礁和淺灘相的疊置組合沉積。
3.2.4 SQ2-HST巖相古地理(圖5(d))
SQ2高位體系域時(shí)期,海平面下降,此時(shí)水體中各種因素均有利于生物礁生長(zhǎng),促使高部位在原有沉積基礎(chǔ)上繼續(xù)接受生物礁和淺灘沉積,致使臺(tái)地邊緣礁體和灘體的厚度和規(guī)模更大,達(dá)到了整個(gè)卡洛夫-牛津階最大的時(shí)期,形成SQ2時(shí)期最為有利的臺(tái)緣礁、灘儲(chǔ)集體和研究區(qū)卡洛夫-牛津階最重要的油氣聚集部位。沉積相平面展布顯示,開闊臺(tái)地相帶萎縮到Sam井區(qū)以西地區(qū),主要沉積低能的潮下靜水泥沉積,包括llj井區(qū)已不發(fā)育淺灘相沉積;而在研究區(qū)范圍內(nèi)仍然處于臺(tái)地邊緣礁灘相、前緣緩斜坡相和盆地相沉積,此時(shí)的臺(tái)地邊緣礁灘相已經(jīng)擴(kuò)展到Sam井區(qū)和Gen井區(qū),主要發(fā)育生物礁、生屑灘和砂屑灘沉積,并間夾有少量復(fù)合顆粒灘沉積。在前緣緩斜坡相中,受地形和水體環(huán)境影響,沉積特征主要有兩點(diǎn):其一在Tel-21井—Hok-21井—Hojb-21井界線西側(cè)上斜坡區(qū)域,灘體非常發(fā)育,并且成片狀分布,Yash-I-1—Tan-9—Pir-23井區(qū)、Yan-1—San-21井區(qū)、Cha-23—Yan-2井區(qū)、Besh井區(qū)以發(fā)育復(fù)合淺灘為主,間夾復(fù)合礁灘和孤立且規(guī)模很小的生物礁沉積為典型特征,其中復(fù)合淺灘為生屑灘、砂屑灘及少量鮞灘相互疊置而成,Mol-21井區(qū)及北側(cè)主要發(fā)育零星的淺灘沉積,淺灘主要由生屑灘和砂屑灘組合而成;其二在Tel-21井—Hok-21井—Hojb-21井界線東側(cè)前緣緩斜坡和盆地區(qū)域,灘體不發(fā)育,僅在下斜坡Hok井區(qū)附近和上斜坡Aga井區(qū)、Akk-7井區(qū)發(fā)育規(guī)模較小的灰泥丘和生屑灘、砂屑灘相互疊置形成的淺灘沉積,其它區(qū)域均為低能的斜坡泥和盆地泥沉積。
3.2.5 SQ3-TST巖相古地理(圖5(e))
SQ3海侵體系域時(shí)期,海平面上升,但此時(shí)的海水水體較淺,臺(tái)地邊緣礁、灘不再發(fā)育,臺(tái)地類型由鑲邊型重新轉(zhuǎn)變?yōu)榫徠滦?。研究區(qū)沉積格局從西北向東南依次發(fā)育局限臺(tái)地相、開闊臺(tái)地相、前緣緩斜坡相和盆地相。局限臺(tái)地分布在研究區(qū)的西部,主要為一套潮下靜水泥沉積,巖性以微晶灰?guī)r為主;開闊臺(tái)地向東擴(kuò)展至Kar-2井區(qū)附近,以發(fā)育臺(tái)內(nèi)淺灘和灘間沉積為典型特征,如Met井區(qū)見生屑灘沉積,Sam-32井—Sam-14井—Gen-21井區(qū)和Yash-III-2井區(qū)發(fā)育臺(tái)內(nèi)淺灘,并疊置有生物礁沉積;與SQ2層序時(shí)期相比,前緣緩斜坡相帶向東大幅度萎縮,主要發(fā)育坡內(nèi)淺灘、坡內(nèi)復(fù)合淺灘、生物丘、灰泥丘和斜坡泥微相沉積,淺灘以生屑灘為主,零散的分布在研究區(qū)中部,復(fù)合淺灘規(guī)模相對(duì)較大,分布在Bota-3井—Pir-4井—Ber-22井區(qū)、Cha-23井區(qū)、Yan-1井—Yan-23井區(qū)、Gul-1井—Shor-21井區(qū)、Oja-21井區(qū),生物丘分布在Aga-21井區(qū),灰泥丘主要發(fā)育在Gir-21—Gir-4井區(qū)、Besh井區(qū)、Hojb-5井區(qū),其它區(qū)域均為低能的斜坡泥和盆地泥沉積。
3.2.6 SQ3-HST巖相古地理(圖5(f))
SQ3高位體系域時(shí)期,隨著海水的大面積退出,中東部地區(qū)繼承了SQ3海侵體系域時(shí)期的沉積格局,發(fā)育前緣緩斜坡和盆地沉積,西部地區(qū)則為蒸發(fā)臺(tái)地-局限臺(tái)地-開闊臺(tái)地沉積相區(qū)。蒸發(fā)臺(tái)地分布在llj-3井區(qū)及其以西地區(qū),主要沉積泥灰?guī)r、白云巖和石膏巖組合;局限臺(tái)地分布在Kish-21井及以西地區(qū),為一套潮下靜水泥沉積;開闊臺(tái)地面積縮小,分布于A區(qū)塊,發(fā)育臺(tái)內(nèi)淺灘和靜水泥微相,臺(tái)內(nèi)淺灘分布于Sam-67井區(qū)、Met-21井—Met-23井區(qū)及Sam-14井區(qū),其余大部分區(qū)域處于相對(duì)低洼環(huán)境,主要為一套潮下靜水泥沉積,巖性以微晶灰?guī)r和含顆粒微晶灰?guī)r為主;研究區(qū)中部的前緣緩斜坡上斜坡亞相面積進(jìn)一步縮小,僅分布在Tan-6井—Bota-3井—Mes-22井一線以東地區(qū),呈北東-南西向展布的長(zhǎng)條形,主要沉積斜坡泥微相;前緣緩斜坡下斜坡和盆地相此時(shí)很難區(qū)分開來,而且面積達(dá)到卡洛夫-牛津階時(shí)期最大,盆地相較前期性質(zhì)差別較大,為具有深瀉湖性質(zhì)的閉塞海灣盆地,水體能量較低,主要沉積深灰色、灰黑色含顆粒泥-微晶灰?guī)r和泥灰?guī)r,前緣緩斜坡下斜坡亞相中零星分布生物礁和生物丘,大部分區(qū)域?yàn)樾逼履喑练e。
圖5 阿姆河盆地卡洛夫-牛津階層序-巖相古地理略圖Fig.5 Sketches showing lithofacies and palaeogeography of Callovian-Oxfordian 1-蒸發(fā)臺(tái)地;2-局限臺(tái)地;3-開闊臺(tái)地;4-臺(tái)地邊緣礁灘;5-孤立臺(tái)地;6-生物礁;7-灘;8-復(fù)合礁灘;9-灰泥丘或生物丘;10-前緣上斜坡;11-前緣下斜坡;12-盆地1-evaporative platform;2-restricted platform;3-open platform;4-platform-edge reef-shoal;5-isolated platform;6-reef;7-shoal;8-reef-shoal compound;9-lime mud mound/bioherm;10-foreslope on the slopes;11-foreslope down slope;12-basin
(1) 阿姆河右岸區(qū)塊卡洛夫-牛津階主要為一套碳酸鹽巖臺(tái)地沉積體系,可從中識(shí)別出蒸發(fā)臺(tái)地、局限臺(tái)地、開闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣礁灘、前緣緩斜坡和盆地6個(gè)沉積相及若干亞相和眾多微相類型。
(2) 卡洛夫-牛津階可劃分為3個(gè)三級(jí)層序,可進(jìn)一步劃分為TST和HST兩個(gè)體系域;SQ1層序時(shí)期,研究區(qū)為碳酸鹽巖緩斜坡臺(tái)地沉積環(huán)境,發(fā)育具良好儲(chǔ)集性的臺(tái)內(nèi)淺灘、坡內(nèi)淺灘和臺(tái)緣礁灘沉積;SQ2層序時(shí)期,伴隨海水整體變淺,臺(tái)地邊緣礁灘成為中國(guó)合同區(qū)塊最有利儲(chǔ)集巖發(fā)育的沉積相類型,緩斜坡臺(tái)地轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放型鑲邊臺(tái)地;SQ3層序時(shí)期,海平面最低,水體最淺,臺(tái)地邊緣礁灘不在發(fā)育,鑲邊臺(tái)地轉(zhuǎn)變?yōu)榫徯逼屡_(tái)地。
(3) 阿姆河右岸區(qū)塊卡洛夫-牛津階SQ1-HST、SQ2-TST和SQ2-HST三個(gè)體系域中疊置發(fā)育的臺(tái)緣礁灘相帶,應(yīng)列為今后勘探開發(fā)的重點(diǎn)目標(biāo)相帶。
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[附中文參考文獻(xiàn)]
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Sequence-Paleogeographic Characteristics and Evolution of Callovian-Oxfordianin Amu Darya Basin, Turkmenistan
WANG Qiang1,2, YAN Xue3, XU Wen-li3, ZHENG Rong-cai3, LI Feng-jie3,WANG Xing-zhi2,WU Le4
(1.Southwestpetroleumuniversityinstituteofearthscienceandtechnology,Chengdu,Sichuan610500;2.GeologicExploration&DevelopmentResearchInstitute,ChuangqingDrillingEngineeringCo.,Ltd.,CNPC,Chengdu,Sichuan610051;3.StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059;4.CNPC(Turkmenistan)AmuDaryaRiverGasCompany,Beijing100011)
Based on the studies of the sedimentary facies and sequence stratigraphy, the main sedimentary system of Callovian-Oxfordian of middle-upper Jurassic of Amu Darya basin in Turkmenistan is thought to be the carbonate platform. And three third-order sequences (SQ1-SQ3) could be recognized. Callovian-Oxfordian strata experienced the sedimentary evolution from slope ramp to rimmed ramp, and finally to slope ramp. The main reservoirs and producing layers are developed in the SQ1-SQ2, which can be further divided into transgressive systems tract (TST) and Highstand Systems Tract (HST). Taking the system tract as mapping unit, the lithofacies palaeogeography maps for each tract system in SQ1-SQ3 are worked out. By studying the distribution of advantageous reservoirs, the superimposed platform margin reef-bank facies in the HST of SQ1, TST of SQ2, and HST of SQ2 should be the key areas in the future exploration.
sequence-lithofacies paleogeography, platform margin reef-bank, Callovian-Oxfordian, Amu Darya basin
2013-12-12;
2014-03-12;[責(zé)任編輯]郝情情。
中國(guó)石油天然氣股份有限公司重大專項(xiàng)“土庫(kù)曼斯坦阿姆河右岸上產(chǎn)165億方天然氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”(編號(hào):2011E-2505)和國(guó)家示范工程“阿姆河右岸中區(qū)天然氣開發(fā)示范工程”(編號(hào):2011ZX-05059)聯(lián)合資助.
王強(qiáng)(1976年-),男,高級(jí)工程師,西南石油大學(xué)在讀博士研究生,長(zhǎng)期從事儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究工作。E-mail:dqsc@163.com。
P618
A
0495-5331(2014)04-0795-10