王輝 武鑫

摘 ? 要：在巖心、地球物理和分析測試資料分析基礎上，對準噶爾盆地西北緣三工河組辮狀河三角洲平原開展詳細分析，研究表明：三工河組沉積相類型包括辮狀河流相和辮狀河三角洲相，后者是三工河組主要的沉積相類型，可進一步劃分為內平原和外平原亞相。內平原亞相分流河道砂體粒度粗，厚度大，成熟度低，煤層不發(fā)育。外平原亞相砂巖粒度細，厚度薄，成熟度較高，煤層發(fā)育。內平原儲層物性明顯好于外平原，三工河組優(yōu)質砂巖儲層均分布在內平原亞相，應是油氣勘探的重點。

關鍵詞：準噶爾盆地;三工河組;辮狀河三角洲相;內平原亞相;外平原亞相

準噶爾盆地西北緣是我國重要的油氣產(chǎn)區(qū)，油氣產(chǎn)層眾多，其中侏羅系三工河組是該區(qū)重要產(chǎn) ?層[1-3]。目前針對準噶爾侏羅系沉積特征的研究成果豐富，德勒達爾、由偉豐和邱余波等認為三工河組沉積相類型是辮狀河三角洲相，平原和前緣亞相砂體是油氣主要儲層。但前人在劃分辮狀河三角洲平原亞相時未考慮該亞相巖性的復雜性和分帶性，把眾多巖性統(tǒng)一劃入平原亞相[4-9]。近年來的油氣勘探實踐表明，平原亞相油氣富集具有非均一 ? ? 性[10-12]，因此有必要對該平原亞相進一步劃分。本文在巖心、地球物理資料和分析測試資料分析的基礎上，重點針對研究區(qū)三工河組開展辮狀河三角洲相平原亞相沉積特征分析。

1 ?區(qū)域地質概況

研究區(qū)位于準噶爾盆地西北緣克-烏斷裂帶下盤（圖1）?？藶鯏嗔褞闇矢翣柵璧匚鞅本壍哪鏇_推覆帶。該大型逆沖推覆系統(tǒng)的形成是由于西準噶爾洋在晚古生代向哈薩克斯坦板塊俯沖、消減乃至發(fā)生碰撞作用，使西北緣地區(qū)成為碰撞隆起帶及與隆起帶相鄰的碰撞前陸型沉積坳陷[13-14]。因此，研究區(qū)位于前陸盆地前淵帶的西部斜坡上，物源為逆沖推覆帶[15-16]。研究區(qū)三工河組巖性復雜，包括砂礫巖、中砂巖-粉砂巖、泥巖和煤層等，其中以泥巖、粉砂巖和煤層為主（圖2）。

2 ?巖性特征

準噶爾盆地西北部三工河組可劃分為3個巖性段，分別為下部礫巖段，中部煤層-泥巖互層段以及上部礫巖段（圖2）。下部砂礫巖段為雜色厚層細礫巖與棕色、土黃色泥巖互層，該礫巖段平均厚度約40 m。砂礫巖向盆地逐漸過渡為細砂巖和泥巖，但泥巖仍為棕紅色和灰綠色。中部煤層-泥巖互層段整體粒度較細，巖性為泥質粉砂巖、深灰色泥巖和黑色煤層。該巖性段平均厚度約170 m。煤層縱向上主要分布在該段下部和中部，平面上主要分布在距物源較遠的盆地一側。上部礫巖段整體粒度較粗，巖性以細礫巖、礫質砂巖為主，泥巖和煤層較少，該段平均厚度約30 m。細礫巖、粗砂巖等主要分布于靠近物源的區(qū)域，細粒砂巖、泥巖和煤層分布距物源較遠的盆地一側。

3 ?沉積相分析

3.1 ?沉積相類型分析

3.1.1 ?辮狀河流相

該相分布于三工河組下部礫巖段和上部礫巖段。辮狀河流相以含礫砂巖為主。砂巖多為灰色，泥巖多為棕紅色和土黃色。該相沖刷面和正韻律發(fā)育，測井相表現(xiàn)為弱齒化鐘形。單個河道厚度0.5～3 m，河道累計厚度1～18 m。

3.1.2 ?辮狀河三角洲相

該相主要分布在煤層-泥巖互層段，是三工河組主要的沉積相類型。根據(jù)巖心和地球物理資料，該相在研究區(qū)僅識別出平原亞相。識別依據(jù)如下：

①煤層發(fā)育。煤層是識別平原亞相的重要依據(jù)?，F(xiàn)代的研究實例也表明，三角洲平原是重要的聚煤環(huán)境。E.Stouthamer等人對英吉利海峽東部的Rhine-Meuse現(xiàn)代沖積平原發(fā)育的數(shù)層煤層研究后認為，該煤層為三角洲平原亞相的沉積物[17]。李增學等在對魯西南煤田研究后認為三角洲平原亞相富煤單元主要分布于分流河道間沼澤洼地[18]。研究區(qū)煤層數(shù)多，且累計厚度大。統(tǒng)計表明研究區(qū)煤層層數(shù)0～8層，平均層數(shù)為4層，平均累計厚度7.4 m;②該段泥巖中廣泛發(fā)育植物碎片和植物根莖化石，部分地區(qū)發(fā)育碳質泥巖，指示其沉積環(huán)境為潮濕環(huán)境下平原亞相分流河道間;③辮狀分流河道較發(fā)育。辮狀分流河道構成了平原亞相的骨架?？v向上，粗粒河道砂體底部常侵蝕煤層或碳質泥頁巖，侵蝕面清晰，之上為正韻律砂泥巖（圖3）。

辮狀河三角洲平原亞相可進一步劃分出分流河道微相、河道間微相、沼澤微相等。分流河道微相為平原亞相中粒度最粗的微相，為砂礫巖沉積。砂礫巖中巖屑含量最高，48%～93%，平均含量67.7%;石英含量4%～32%，平均19.3%;長石含量3%～19%，平均13%。砂巖顆粒為次棱角狀，分選性較差。測井曲線中分流河道多呈鐘形，距物源區(qū)越遠齒化越嚴重。

河道間微相分布于辮狀分流河道間，巖石類型多為灰色泥巖、泥質粉砂巖和粉砂巖，部分地區(qū)發(fā)育碳質泥巖。由于沉積期氣候潮濕，植被發(fā)育，因此泥巖中常見植物碎片。自然電位測井曲線較平直，弱齒化。

沼澤微相以發(fā)育煤層、煤線和碳質泥巖為特征。測井曲線表現(xiàn)為高電阻、低伽瑪?shù)奶卣?。該微相在地震資料中表現(xiàn)為強反射，且地震反射的強度向盆地方向逐漸增大，表明遠離物源的盆地區(qū)沼澤越發(fā)育。這主要是由于分流河道對煤層或碳質泥巖的侵蝕作用減弱，使大量的沼澤保留下來。

3.1.3 ?內平原和外平原劃分

平原亞相是煤層-泥巖互層段的主要沉積亞相類型，該亞相沉積特征在平面上變化較大。①雖然研究區(qū)均發(fā)育煤層，但研究區(qū)EW方向上煤層數(shù)和累計厚度存在較大差異。臨近物源的西部地區(qū)煤層平均層數(shù)為2層，平均厚度為3 m，而遠離物源東部地區(qū)平均層數(shù)為6層，平均厚度為17 m;②辮狀分流河道砂巖的粒度差異大：靠近物源區(qū)域以含礫粗砂巖為主，甚至部分區(qū)域發(fā)育細礫巖，遠離物源的東部地區(qū)則以細砂巖和粉砂巖為主;③河道分叉程度不同?？拷镌磪^(qū)域以低彎曲度的單條辮狀河道為主，而遠離物源的東部地區(qū)則出現(xiàn)高彎曲度分流河道分叉形成多條河道現(xiàn)象，且河道寬度變小，粒度變細。

鑒于辮狀河三角洲平原亞相平面上存在諸多沉積特征差異，可把平原亞相分為內平原和外平原亞相。內平原亞相沉積特征包括距物源近，分流河道沉積物粒度粗，煤層數(shù)少，累計厚度小，主河道彎曲度小，河道分叉少等;外平原沉積特征包括距物源較遠，分流河道沉積物粒度細，煤層數(shù)多，累計厚度大，分流河道分叉較多。Donaldson等早在2001年就提出根據(jù)河控淺水三角洲的沉積特征把平原亞相劃分為內三角洲平原亞相和外三角洲平原亞相。前人研究認為研究區(qū)三工河組沉積期也為淺水湖盆[19]，基本符合Donaldson等總結的淺水三角洲沉積特征。

3.2 ?沉積相分布特征

下部礫巖段可識別出辮狀河流相和辮狀河三角洲相（圖4-a）。辮狀河流相可識別出2種沉積亞相，分別為河床和河道間亞相。受物源和研究區(qū)古地貌影響研究區(qū)由北向南發(fā)育5條NNW向辮狀河道。辮狀河三角洲相分布于研究區(qū)東南部，與辮狀河流相不同的是該相發(fā)育煤線或煤層，而辮狀河流相沉積物粒度明顯較辮狀河三角洲相粗。煤層-泥巖互層段可識別出辮狀河三角洲內平原和外平原亞相（圖4-b）。內平原亞相可進一步劃分為分流河道和河道間微相，外平原可進一步劃分為分流河道、河道間和沼澤等微相。內平原識別出3條分流河道，受古地貌影響，分流河道主要分布于研究區(qū)中部和西南部。外平原分流河道分叉為多條河道，其他區(qū)域發(fā)育沼澤和河道間微相。上部礫巖段發(fā)育辮狀河流相和辮狀河三角洲相，辮狀河流相分布在臨近物源的區(qū)域，可識別出河床和河道間亞相。其中，河床亞相主要分布于研究區(qū)西南部，河道砂體厚度大，粒度粗，且連片分布（圖5）。辮狀河三角洲相廣泛分布于研究區(qū)東部，因距物源近，分流河道縱向疊加，橫向頻繁遷移，故分流河道連片分布。

4 ?內平原和外平原亞相儲層差異性

辮狀河三角洲內平原與外平原亞相在沉積特征上的不同，造成其在儲層方面存在較大差異。 ?①砂巖儲層粒度及厚度差異性。內平原分流河道以含礫粗砂巖和中砂巖為主，單個河道砂體平均厚度為7.5 m，而外平原亞相以細砂巖和粉砂巖為主，單河道平均厚度約4.2 m;②砂體中泥質含量不同。內平原由于距物源近，其泥質含量較外平原高，統(tǒng)計表明內平原平均泥質含量為6.4%，外平原平均泥質含量為3.7%;③儲層孔隙類型不同。內平原砂體以原生粒間孔和溶蝕次生孔隙為主，而外平原砂體以原生粒間孔為主（圖6）;④儲層物性不同。內平原與外平原的物性差異較大。數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，內平原平均孔隙度為12.5%，平均滲透率2.5×10-3 ?μm2，外平原平均孔隙度為6.3%，滲透率為0.085 5×10-3 ?μm2，儲層物性與巖石粒度有密切關系;⑤儲層油氣顯示存在差異。目前已發(fā)現(xiàn)的油氣顯示均分布在內平原儲層中，初步分析認為儲層物性和巖性圈閉發(fā)育條件決定了油氣分布的不均一性。

5 ?結論

（1） 研究區(qū)三工河組沉積相類型包括辮狀河流相和辮狀河三角洲相，辮狀河流相主要分布在下部礫巖段和上部礫巖段，辮狀河三角洲相主要分布在煤層-泥巖互層段;

（2） 辮狀河三角洲相可劃分為內平原和外平原亞相，由于內平原距物源較近，因此沉積物粒度較粗，砂巖成熟度低，分流河道厚度較大;而外平原距離物源較遠，沉積物粒度較細，砂巖成熟度較高;

（3） 辮狀河三角洲相內、外平原亞相儲層特征差異較大，主要表現(xiàn)在儲層粒度、泥質含量、物性和含油性等方面。

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Sedimentary Characteristics of Sangonghe Formation of Jurassic in Northwest Margin of Junggar Basin

Wang Hui，Wu Xin，Li Ting，Zeng Yulan

（No.2 oil production plant of Xinjiang Oilfield Company，Karamay，Xinjiang，834009，China）

Abstract：Based on the analysis of core， geophysical and analytical data，the braided river delta plain of Sangonghe formation is analyzed in detail.The study shows that the sedimentary facies types of Sangonghe formation include braided river facies and braided river delta facies，in which braided river delta facies is the main sedimentary facies type of Sangonghe formation， which can be further divided into inner plain and outer plain subfacies.The distributary channel sand body of the inner plain subfacies is coarse-grained，thick，low maturity，and the coal seam is not very developed.The outer plain subfacies have fine grain size，thin thickness，high maturity of sandstone and developed coal seams.The physical properties of the inner plain reservoir are obviously better than that of the outer plain.The high-quality sandstone reservoirs of Sangonghe formation are all distributed in the inner plain subfacies，which is the focus of oil and gas exploration.

Key words：Junggar Basin;Sangonghe Formation;Braided River Delta Facies;Inner Plain subfacies;Outer Plain subfa ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cies