張 亮，劉 春，曾昌民，陳 才，朱禮春

(1.中油塔里木油田分公司，新疆 庫爾勒 841000;2.中油杭州地質(zhì)研究院，浙江 杭州 310023)

引 言

近年來，隨著柯東1井在昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖中獲高產(chǎn)油氣流，揭示出塔西南昆侖山前白堊系良好的勘探潛力和廣闊的勘探前景。前人對區(qū)內(nèi)做了大量的野外基礎(chǔ)工作，但縱觀前人研究成果，受資料匱乏限制，多是以露頭為依據(jù)，開展沉積相帶的模式性刻畫及儲層評價預(yù)測［1－2］，對物源研究相對較少，至今尚未見相關(guān)研究成果的公開發(fā)表。因此，確定白堊系克孜勒蘇群的物源方向，對評價砂體分布規(guī)律有著重要意義。

通過對巖屑類型及含量［3］、重礦物組合及穩(wěn)定系數(shù)［4］、母巖類型［5］、砂礫巖展布等資料綜合分析，為解決克孜勒蘇群沉積期物源如何分布提供直接證據(jù)，為新一輪沉積相帶刻畫和儲層評價奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

昆侖山是塔里木盆地西南坳陷的南部邊界。沿昆侖山前分布一套厚約500～1200 m的下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群碎屑巖，巖性以褐色中、細(xì)砂巖、砂礫巖、礫巖為主，夾褐色泥巖，整體為沖積扇—扇三角洲、辮狀河三角洲沉積砂體［2］。昆侖山前構(gòu)造分段特征明顯，由西至東依次劃分為烏泊爾構(gòu)造帶、蘇蓋特構(gòu)造帶和柯東斷裂構(gòu)造帶。

2 物源分析

砂巖成分能夠反映母巖類型、物源方向及其搬運距離等［6］，在恢復(fù)物源區(qū)的研究中具有極為重要的意義。

2.1 砂巖礦物成分分析

圖1 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖分類

對昆侖山前白堊系克孜勒蘇群11個野外露頭和263塊砂巖薄片觀察表明，其主要成分為長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖(圖1)。石英含量偏低，在50%左右，整體上砂巖成分成熟度較低，沿山前自西向東成分成熟度有增大的趨勢。長石含量變化不大，在20%左右。巖屑成分主要為火山巖屑和變質(zhì)巖屑(表1)。砂巖分選性中等，磨圓度較差，基本為次棱角—棱角狀。

表1 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖巖石組分

(1)沿山前石英含量自西向東逐步增大，最大為甫沙2井，可達(dá)63.6%，最低為且木干剖面，僅為36.8%。表明克孜勒蘇群西部相對東部為近物源沉積。

(2)長石含量較穩(wěn)定，在20%左右，以鉀長石為主。最高為七美干剖面，為29.5%，同由路克剖面和甫沙2較低，為19.8%。其含量的變化可能與樣品中巖屑含量較高，與長石形成了此消彼長有關(guān)。

(3)巖屑成分主要為火山巖屑和變質(zhì)巖屑，平均為25.26%。區(qū)內(nèi)能夠代表物源區(qū)的沉積巖屑含量較低，表明區(qū)域內(nèi)沉積物經(jīng)過長距離搬運。

2.2 重礦物分析

2.2.1 重礦物組合分析

11個剖面(含井)329個樣品的重礦物分析表明(表2)，穩(wěn)定重礦物主要為磁鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦石，其次為鋯石、金紅石、電氣石，見重晶石、黃鐵礦等不穩(wěn)定重礦物，偶見綠泥石、云母等。穩(wěn)定重礦物含量為83.7% ～99.4%，平均為93.12%;不穩(wěn)定重礦物含量為0.6% ～24.0%，平均為8.22%。可見，克孜勒蘇群砂巖總體以磁鐵礦—赤核鐵礦—白鈦石—鋯石重礦物組合模式存在。其中烏泊爾構(gòu)造帶處于昆侖山和南天山之間，存在雙物源的可能性，但該構(gòu)造帶克孜勒蘇群重礦物組合與南天山明顯不同，可見其仍屬于昆侖山前單一物源供給。

表2 塔西南昆侖山前主要陸源重礦物含量

2.2.2 重礦物穩(wěn)定系數(shù)

隨著搬運距離的增大，沉積物中不穩(wěn)定重礦物逐漸減少，穩(wěn)定重礦物含量升高［7］。

區(qū)內(nèi)存在著3個穩(wěn)定系數(shù)尖峰(表3)，分別是七美干、和什拉甫和普斯格。以周緣低值為相對近物源的原則，可以劃分出3個物源區(qū):烏依塔格—膘爾闊依河一線為近物源沉積，重礦物穩(wěn)定系數(shù)最低;同由路克—七美干—阿爾塔什—和什拉甫物源區(qū)，重礦物穩(wěn)定系數(shù)高;克里陽—柯東—普斯格較近物源沉積，重礦物穩(wěn)定系數(shù)相對較低，但普斯格穩(wěn)定系數(shù)高，可能為單一物源方向也可能是該物源的遠(yuǎn)端。

表3 塔西南昆侖山前主要陸源重礦物穩(wěn)定系數(shù)及ZTR指數(shù)

2.2.3 重礦物ZTR指數(shù)

在重礦物中鋯石、金紅石和電氣石的化學(xué)成分最穩(wěn)定，其在透明重礦物中所占的比例稱為ZTR指數(shù)，隨著搬運距離的增加該指數(shù)相應(yīng)增大［8］。從重礦物ZTR指數(shù)分布來看，存在七美干、克里陽、普斯格3個ZTR尖峰(表3)，與重礦物穩(wěn)定系數(shù)有著同樣的物源分區(qū)特征。

2.3 骨架巖石平面展布

目前普遍認(rèn)為昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂礫巖主體向盆地內(nèi)部推進(jìn)，沿山前呈條帶分布，總體集中分布在烏泊爾、蘇蓋特和柯東3個構(gòu)造帶［9］。這與重礦物分析較為一致，可見重礦物分區(qū)、砂礫巖分布和物源方向有很好的匹配關(guān)系。

3 物源方向的判定

3.1 母巖類型

大量的磁鐵礦、白鈦礦及鋯石指示昆侖山前以沉積母巖為主，混有少量變質(zhì)母巖。而南天山出現(xiàn)酸性巖漿巖的產(chǎn)物——金紅石、磷灰石、榍石，代表其母巖類型為酸性巖漿巖和少量變質(zhì)巖為主。從而證明了南天山山前和昆侖山山前分屬2套不同的物源體系。

重礦物組合特征在沉積過程中受到分選、成巖等多種因素的影響，因此Morton和Hallsworth提出重礦物特征指數(shù)［10］來反映物源特征，即相似地質(zhì)條件下穩(wěn)定性相差不大的重礦物比值。GZi指數(shù)將山前分為蘇蓋特、烏泊爾和柯東3個帶，再次證明昆侖山前存在多個不同的物源體系。RuZi指數(shù)在0～20，具有重合性，說明白堊系克孜勒蘇群沉積物的母巖整體相同或相近，母巖以沉積巖為主，少量為中—低級變質(zhì)巖(圖2)。

圖2 西昆侖山白堊系克孜勒蘇群重礦物指數(shù)GZi－RuZi交會特征

3.2 物源分布

綜合重礦物組合、巖礦組成及砂礫巖分布規(guī)律，并根據(jù)重礦物ZTR指數(shù)及GZi與RuZi指數(shù)在昆侖山前劃分出3個物源分區(qū)(圖3)。重礦物組合為磁鐵礦—赤褐鐵礦—白鈦礦—鋯石—電氣石—石榴石，母巖區(qū)巖石性質(zhì)以沉積巖為主并含少量變質(zhì)巖。

4 結(jié)論

(1)昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖類型為長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖，母巖巖性以沉積巖為主，變質(zhì)巖次之。

(2)依據(jù)重礦物組合、穩(wěn)定系數(shù)、ZTR指數(shù)和砂礫巖分布可將白堊系克孜勒蘇群在沉積時期劃分為烏泊爾、蘇蓋特和柯東3個物源分區(qū)。

(3)物源分區(qū)的確定，為昆侖山前新一輪白堊系克孜勒蘇群沉積相帶的精細(xì)刻畫奠定了基礎(chǔ)。

圖3 塔西南昆侖山前白堊系克孜勒蘇群重礦物組合分布及物源方向

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