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        準噶爾盆地阜康凹陷侏羅系石樹溝群古氣候分析

        2019-06-27 06:42:09劉德志
        科技資訊 2019年9期
        關(guān)鍵詞:古氣候準噶爾盆地侏羅系

        劉德志

        摘? 要:通過野外地質(zhì)露頭及盆地內(nèi)鉆井巖心的微量元素和重礦物等分析,明確了準噶爾盆地侏羅系石樹溝群古氣候條件。頭屯河組氣候相對西山窯組沉積期已經(jīng)開始向干旱氣候演化,主要為半干旱氣候,到齊古組沉積期氣候出現(xiàn)明顯變化,主要為干旱氣候,湖平面明顯萎縮。其中微量元素比值Rb/Sr(0.44~1.14)和Sr/Cu(1.38~16.9)指示半干旱-干旱氣候,而且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢;重礦物頭一段以黃鐵礦為主,反映水體發(fā)育的還原環(huán)境,頭二和頭三段砂巖重礦物則以褐鐵礦和綠簾石為主,以淺水-暴露氧化環(huán)境為主。古氣候分析結(jié)果表明,準噶爾盆地頭屯河組一段以湖泊三角洲沉積體系為主,三角洲砂體是主要儲集體,頭屯河組二段至齊古組以干旱環(huán)境下季節(jié)性河流沉積為主,河道砂巖是主要儲集體。

        關(guān)鍵詞:古氣候? 石樹溝群? 侏羅系? 準噶爾盆地

        中圖分類號:P618.13? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1672-3791(2019)03(c)-0075-03

        阜康凹陷位于準噶爾盆地中央坳陷帶[1],南鄰博格達山,北接白家海凸起,東鄰北三臺凸起,是一個自古生代至今的持續(xù)凹陷區(qū),區(qū)內(nèi)在石炭系基底之上發(fā)育了近萬米巨厚沉積蓋層,是準噶爾盆地重要的生烴凹陷,目前已在侏羅系、白堊系發(fā)現(xiàn)了油氣藏(見圖1)。特別是近幾年侏羅系石樹溝群油氣勘探取得一系列重大發(fā)現(xiàn)[2-3],在阜康凹陷及其東斜坡帶多口井獲得高產(chǎn)工業(yè)油氣流,中石油及中石化累計發(fā)現(xiàn)近億噸優(yōu)質(zhì)稀油儲量,取得了巨大的經(jīng)濟效益。目前對于石樹溝群在阜康凹陷的沉積環(huán)境及演化過程研究還存在一定爭議,特別是在中晚侏羅世地層微體古生物化石稀少的情況下,筆者從古氣候條件分析入手,綜合利用野外地質(zhì)露頭、盆內(nèi)鉆井資料,在微量元素及重礦物分析的基礎(chǔ)上,對中晚侏羅世頭屯河期至齊古期的古氣候條件進行了分析,為該地區(qū)古沉積環(huán)境及有利儲油砂體的預(yù)測提供重要借鑒[4-8]。

        1? 野外地質(zhì)露頭分析

        準噶爾盆地南緣硫磺溝頭屯河組建組剖面觀察研究顯示,頭屯底部主要為辮狀河沉積,砂地比較高,表現(xiàn)為砂包泥,發(fā)育大學板狀和槽狀交錯層理,沖刷面明顯;頭屯河組中部相對于底部砂地比減小,表現(xiàn)為砂泥互層,仍發(fā)育有大-中型板狀交錯層序,可見砂巖透鏡體;頭屯河組上部砂地比進一步減小,表現(xiàn)為泥包砂,砂巖透鏡體較發(fā)育,可見板狀和槽狀交錯層理,泥巖顏色多為淺灰色或棕褐色。上覆的齊古組為一套明顯的紅層,主要為紫紅色泥巖和棕褐色砂巖,表現(xiàn)為泥包砂。因此,該剖面表明頭屯河組到齊古組沉積期古氣候逐漸由潮濕變得干旱,物源供給減弱。

        博格達山前(天池)三工河剖面觀察研究表明,頭屯河組為主要為一套約200m雜色礫巖,總體顏色主要為棕褐色和淺灰色。頭屯河組頂部的齊古組則為一套紅層,主要為紫紅色泥巖和灰褐色砂巖,氣候明顯變干旱,物源供給減弱。野外剖面和巖心特征顯示地層顏色從還原色向氧化色變化,并整體偏氧化色。

        2? 微量元素分析

        通古生物(孢粉)、微量元素和重礦物等分析表明,頭屯河組氣候相對西山窯組沉積期已經(jīng)開始向干旱氣候演化,主要為半干旱氣候,到齊古組沉積期氣候出現(xiàn)明顯變化,主要為干旱氣候,湖平面明顯萎縮(見圖1)。微量元素比值Rb/Sr (0.44~1.14)和 Sr/Cu (1.38~16.9)指示半干旱-干旱氣候,而且呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢顯示從半干旱到干旱的氣候變化(見表1)。另外,Sr/Ba(0.34~0.62)指示湖泊水為半咸水,符合干旱氣候條件(見表1)。U/Th(0.1~0.48)和V/C(0.43~2.59)顯示偏氧化的沉積環(huán)境也顯示湖水相對較淺且湖平面范圍逐漸減?。ㄒ姳?)。

        3? 重礦物分析

        董1井頭一段砂巖重礦物以黃鐵礦為主,說明頭一段時董1井區(qū)水體相對較深,以還原環(huán)境為主,沉積物源以火山巖為主。董1井頭二和頭三段砂巖重礦物則以褐鐵礦和綠簾石為主,重礦物特征表明頭二和頭三段沉積期水體以氧化環(huán)境為主,符合湖水變淺和氣候變干旱的特征。另外董101井重礦物中褐鐵礦相對含量逐漸增大,表明氧化環(huán)境的增強,進一步證明半干旱-干旱的古氣候變化(見圖2、圖3)。

        4? 結(jié)論

        通過對準噶爾盆地阜康凹陷鉆井巖心及其周緣野外地質(zhì)露頭的微量元素及重礦物分析表明,頭屯河組到齊古組沉積期古氣候逐漸由半干旱向干旱轉(zhuǎn)變,其中齊古組氣候明顯變得干旱;頭屯河組一段以湖泊三角洲沉積體系為主,三角洲砂體是油氣主要儲集體,頭屯河組二段至齊古組以干旱環(huán)境下季節(jié)性河流沉積為主,河道砂體是油氣主要儲集體。

        參考文獻

        [1] 宋傳春,李丕龍,韓文功.準中地區(qū)構(gòu)造特征分析[J].新疆地質(zhì),2006,23(4):339-342.

        [2].靳軍,葉勇,文華國,等.阜東斜坡帶頭屯河組二段成藏條件及控制因素研究[J].新疆地質(zhì),2016,34(2):257-262.

        [3] 陳君青,龐雄奇,龐宏.準噶爾盆地阜東斜坡侏羅系頭屯河組原油橫向運移[J].地球科學,2016,41(5):821-831.

        [4] 操應(yīng)長,宋玲,王健,等.重礦物資料在沉積物物源分析中的應(yīng)用——以潿西南凹陷古近系流三段下亞段為例[J].沉積學報,2011(5):835-841.

        [5] 操應(yīng)長,王艷忠,徐濤玉,等.特征元素比值在沉積物物源分析中的應(yīng)用——以東營凹陷王58井區(qū)沙四上亞段研究為例[J].沉積學報,2007(2):230-238.

        [6] 張敏,修金磊,陳林,等.準噶爾盆地中部2、4區(qū)塊侏羅系頭屯河組物源體系及沉積演化特征[J].石油天然氣學報,2014(6):45-504.

        [7] 季敏,劉斌.準噶爾盆地腹部地區(qū)頭屯河組儲層特征研究[J].新疆地質(zhì),2009(1):58-61.

        [8] 錢志,金強,王銳,等.準噶爾盆地中部4區(qū)塊油氣成藏主控因素[J].斷塊油氣田,2009,27(2):40-42.

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