張文文，韓長(zhǎng)城，田繼軍，張治恒，張 楠，李正強(qiáng)

（新疆大學(xué) 地質(zhì)與礦業(yè)工程學(xué)院，烏魯木齊 830046）

0 引言

吉木薩爾凹陷二疊系蘆草溝組是重要的油氣勘探層段，蘆草溝組廣泛發(fā)育暗色泥頁(yè)巖、白云巖，為相對(duì)優(yōu)質(zhì)烴源巖，規(guī)模大、品質(zhì)優(yōu)、生烴能力強(qiáng)。位于吉木薩爾凹陷西部的JY1井，其鉆井取心和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)均可見良好的油氣顯示，與東部的J36H 井具有較大的相似性，預(yù)示著吉木薩爾凹陷整體含油，展現(xiàn)出吉木薩爾凹陷蘆草溝組頁(yè)巖油的巨大勘探潛力。學(xué)者們對(duì)研究區(qū)蘆草溝組的研究主要集中于層序地層劃分［1-3］、儲(chǔ)層特征［4-6］、白云巖成因［7-8］、沉積特征［9-12］以及烴源巖特征［13-15］等。張亞奇等［1］認(rèn)為蘆草溝組發(fā)育1 個(gè)長(zhǎng)期旋回、6 個(gè)中期旋回和44 個(gè)短期旋回。鄭慶華等［2］將蘆草溝組劃分為2 個(gè)3 級(jí)層序、6 個(gè)中期粒度成因單元和5 個(gè)體系域段。彭雪峰等［3］認(rèn)為蘆草溝組為一個(gè)完整的3 級(jí)層序，由低位體系域、水進(jìn)體系域、高位體系域和水退體系域組成，分別對(duì)應(yīng)地層的4 個(gè)巖性段。匡立春等［8］認(rèn)為蘆草溝組為殘留海封閉后的咸化湖盆沉積環(huán)境。張義杰等［9］認(rèn)為蘆草溝組沉積環(huán)境為陸源近海湖，古鹽度較高。李成博等［10］認(rèn)為蘆草溝組由早至晚為低水位體系—淺湖相—深湖—半深湖相沉積。斯春松等［11］認(rèn)為蘆草溝組屬于湖泊—三角洲相，以湖泊相為主。王越等［12］認(rèn)為博格達(dá)山周緣蘆草溝組屬于近岸水下扇、半深湖—深湖沉積。學(xué)者們對(duì)吉木薩爾凹陷的研究主要針對(duì)凹陷東斜坡，對(duì)凹陷西部深洼帶層序地層及沉積相特征的研究相對(duì)較少，特別是沉積微相的詳細(xì)劃分不足，其沉積演化規(guī)律不清。

通過(guò)收集吉木薩爾凹陷59 口井的測(cè)錄井資料、分析化驗(yàn)資料、地震資料等，獲得巖心約774 m，以層序地層學(xué)、沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組層序地層特征、沉積微相特征以及沉積演化規(guī)律進(jìn)行精細(xì)研究，并建立相應(yīng)的沉積模式，以期為蘆草溝組頁(yè)巖油等非常規(guī)油氣勘探與預(yù)測(cè)提供參考。

1 地質(zhì)概況

準(zhǔn)噶爾盆地的面積為13 533 km2，總體形狀為三角形，東西長(zhǎng)、南北窄［16］。在二疊紀(jì)盆整體處于拉伸背景，石炭紀(jì)末—早二疊世，盆地處于后碰撞調(diào)整時(shí)期，后碰撞伸展作用導(dǎo)致準(zhǔn)噶爾盆地廣泛發(fā)育斷陷和裂谷巖漿事件［17］。中二疊世，準(zhǔn)噶爾盆地南緣位于湖盆腹部，開始接受深水沉積，因此在中二疊世后期，即蘆草溝組與紅雁池組沉積期，在南緣地區(qū)形成了一套巨厚的油頁(yè)巖［18］。

吉木薩爾凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地的東部隆起，面積約1 200 km2，受燕山期斷裂切割，北與沙奇凸起相鄰，西與北三臺(tái)凸起相鄰，南與吉南凸起相鄰，東與古西凸起相鄰，構(gòu)造穩(wěn)定，為東高西低的單斜，主體部位傾角為3°～5°，斷裂不發(fā)育（圖1）。自上而下發(fā)育第四系、新近系、古近系、白堊系的吐谷魯群，侏羅系的齊古組、頭屯河組、西山窯組、三工河組、八道灣組，三疊系的克拉瑪依組、燒房溝組、韭菜園子組，二疊系的梧桐溝組、蘆草溝組、井井子溝組、烏拉泊組和石炭系的巴塔瑪依內(nèi)山組、松喀爾蘇組。其中二疊系自下而上發(fā)育烏拉泊組（P2wl）、井井子溝組（P2j）、蘆草溝組（P2l）、梧桐溝組（P3wt）。其中蘆草溝組是重要的含油層位，全凹陷均有分布，厚度為200～350 m，巖性主要為灰黑色泥巖、白云質(zhì)泥巖以及白云巖。蘆草溝組自下而上分為蘆一段、蘆二段，段內(nèi)各分2 個(gè)砂層組。根據(jù)物性和含油性縱向發(fā)育2 個(gè)“甜點(diǎn)體”，厚度分別為44 m和38 m，橫向分布廣且相對(duì)穩(wěn)定，上“甜點(diǎn)體”主要巖性為灰黑色砂屑云巖、巖屑砂巖、云質(zhì)砂巖，整體以咸化湖相碳酸鹽巖類沉積為主。下“甜點(diǎn)體”主要巖性為灰色云質(zhì)粉細(xì)砂巖，整體以三角洲前緣和淺湖—半深湖沉積為主。

圖1 吉木薩爾凹陷蘆草溝組構(gòu)造圖（a）和地層綜合柱狀圖（b）Fig.1 Structural map（a）and comprehensive histogram of stratum（b）of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

2 層序地層特征

層序界面的識(shí)別是劃分沉積層序的關(guān)鍵，層序界面上、下地層在巖性、測(cè)井曲線、地震反射特征等都存在著明顯的差異。在沉積旋回的基礎(chǔ)上，結(jié)合鉆井、地震、測(cè)井、巖心資料、沉積序列的疊置樣式，識(shí)別出三級(jí)層序界面，將吉木薩爾凹陷蘆草溝組自下而上劃分為SQ1，SQ2等2 個(gè)三級(jí)層序，分別對(duì)應(yīng)蘆草溝組一段、二段。

2.1 層序界面特征

吉木薩爾凹陷蘆草溝組SQ1底界面為一個(gè)區(qū)域性不整合面，可做為明顯的標(biāo)志，與下覆井井子溝組地層假整合接觸。SQ1底界面之上為蘆草溝組［圖2（a）］，巖性主要為灰黑色中—薄層炭質(zhì)頁(yè)巖、泥巖及粉砂巖夾白云巖，電性特征表現(xiàn)為高電阻率、高伽馬，SQ1底界面之下是井井子溝組，巖性主要為凝灰質(zhì)砂巖、粉—細(xì)砂巖、灰色砂礫巖，電性特征表現(xiàn)為高電阻率-低伽馬。SQ2底部界面上、下地層在顏色、巖性組合及電性特征存在明顯差異［圖2（b）］。SQ2底界面之下為灰色、灰黑色粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖、粉—細(xì)砂巖、鈣質(zhì)細(xì)砂巖以及泥巖，反映了半深湖的沉積環(huán)境，電性特征表現(xiàn)為高電阻率-低伽馬，SQ2底界面之上為灰色泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖、白云巖、白云質(zhì)粉砂巖，反映了淺湖的沉積環(huán)境，電性特征表現(xiàn)為低電阻率-高伽馬。SQ2頂界面為一個(gè)區(qū)域性不整合面，與上覆梧桐溝組地層假整合接觸，可作為明顯的標(biāo)志。SQ2頂界面之上為梧桐溝組［圖2（c）］，主要巖性為灰色砂礫巖、泥質(zhì)粉砂巖，電性特征表現(xiàn)為低電阻率-低伽馬。

圖2 吉木薩爾凹陷蘆草溝組層序界面及巖性、測(cè)井響應(yīng)特征Fig.2 Features of sequence boundaries and lithologic，log responses of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

地震剖面上SQ1，SQ2層序頂界面分別為T3 和T5（圖3）。T3 作為SQ1頂界面，表現(xiàn)為中強(qiáng)反射，易于識(shí)別，并削截下部地層。T5 作為SQ2頂界面，表現(xiàn)為強(qiáng)反射，僅在凹陷中部具有可追蹤性和連續(xù)性。SQ1的初始湖泛面與最大湖泛面分別為T1 和T2，T1 表現(xiàn)為紅色強(qiáng)振幅反射軸，連續(xù)性較好，T2為黑色中強(qiáng)振幅軸，全區(qū)連續(xù)性較好，其下可見地層上超，SQ2的最大湖泛面為T4，表現(xiàn)為黑色弱強(qiáng)振幅軸，連續(xù)性較好，其下可見地層上超。

圖3 吉木薩爾凹陷蘆草溝組地震反射特征（拉平P2l 頂界）Fig.3 Seismic reflection characteristics of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

2.2 體系域界面特征

結(jié)合鉆井、測(cè)井、巖心、地震等資料，依據(jù)吉木薩爾凹陷蘆草溝組頂界、底界2 個(gè)區(qū)域不整合面和蘆草溝組中部沉積相轉(zhuǎn)換面的識(shí)別以及地震反射特征，將蘆草溝組自下而上劃分為SQ1，SQ2等2 個(gè)三級(jí)層序，并根據(jù)地層疊置樣式、巖性、電性特征變化將SQ1細(xì)分為低位體系域（LST）、湖侵體系域（TST）、高位體系域（HST），將SQ2細(xì)分為湖侵體系域（TST）、高位體系域（HST）（圖4）。

蘆草溝組層序頂?shù)捉缑嫣卣髅黠@。低位體系域與湖侵體系域的界面是最初湖泛面，湖侵體系域與高位體系域的界面是最大湖泛面。低位體系域巖性主要為灰色細(xì)砂巖、粉—細(xì)砂巖，為三角洲前緣亞相沉積，微相類型主要是砂壩，湖侵體系域?yàn)闇\湖、半深湖相的泥巖，泥巖沉積厚度大且分布范圍廣，微相類型為淺湖泥、半深湖泥，構(gòu)成向上變細(xì)的退積序列。高位體系域?yàn)闇\湖—半深湖的粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖以及白云質(zhì)泥巖沉積，微相類型為混合坪、云坪等，具有典型的加積特點(diǎn)。

2.2.1 SQ1層序

低位體系域與湖侵體系域分界面上、下地層在顏色、巖性組合及電性特征有明顯差異（圖4），界面之下為低位體系域，巖性主要為灰色細(xì)砂巖、粉—細(xì)砂巖、鈣質(zhì)細(xì)砂巖、粉砂巖及少量灰色泥巖，為三角洲前緣沉積，湖域面積小，電性特征表現(xiàn)為低伽馬-高電阻率。界面之上為湖侵體系域，巖性主要為半深湖相的灰黑色、灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖及少量粉砂巖，泥巖沉積厚度大且分布廣，垂向上表現(xiàn)為退積序列，湖域面積較大，電性特征表現(xiàn)為高伽馬-中高電阻率。湖侵體系域與高位體系域分界面的上、下地層在顏色、巖性組合及電性特征有明顯差異，界面之上為高位體系域，巖性主要為灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖及少量泥巖，垂向上表現(xiàn)為進(jìn)積序列，電性特征表現(xiàn)為低伽馬-高電阻率。

圖4 吉木薩爾凹陷J31 井蘆草溝組層序地層及沉積相劃分Fig.4 Division of sequence stratigraphy and sedimentary facies of Lucaogou Formation in well J31 of Jimsar Sag

2.2.2 SQ2層序

湖侵體系域巖性主要為灰色、深灰色泥巖以及粉砂質(zhì)泥巖，電性特征表現(xiàn)為高伽馬-低電阻率。高位體系域巖性主要為灰色、深灰色白云質(zhì)泥巖、粉砂巖、白云質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖及泥巖，垂向上表現(xiàn)為進(jìn)積序列，電性特征表現(xiàn)為低伽馬-高電阻率。

2.3 層序地層格架

在三級(jí)層序及體系域劃分的基礎(chǔ)上，建立了吉木薩爾凹陷蘆草溝組層序地層格架。通過(guò)分析其南北向連井層序格架剖面可以看出，蘆草溝組SQ1在凹陷內(nèi)均有發(fā)育［圖5（a）］，且從南向北逐漸減薄，南部J5 井厚160 m，而北部J15 井減薄至86 m。SQ2僅在凹陷中央發(fā)育，在凹陷南、北邊緣處尖滅，并非剝蝕后殘留，凹陷中部各井沉積厚度大致相當(dāng)。從東西向連井層序格架剖面看出，SQ1，SQ2呈現(xiàn)出中間厚、東西薄的趨勢(shì)［圖5（b）］。蘆草溝組沉積層序表現(xiàn)出明顯的沉積韻律特點(diǎn)，自下而上沉積物粒度變化為“粗→細(xì)→粗→細(xì)→粗→細(xì)”，對(duì)應(yīng)的沉積水體深度變化為“淺→深→淺→深→淺→深”，形成了厚度250 m 左右的沉積層序。2 個(gè)甜點(diǎn)段均發(fā)育于高位體系域。

3 巖石學(xué)特征

3.1 巖石類型

吉木薩爾凹陷蘆草溝組巖石的礦物種類多樣，包括斜長(zhǎng)石、白云石、石英、蒙脫石、伊利石、方解石、高嶺土、重晶石、黃鐵礦，其中斜長(zhǎng)石含量較高，體積分?jǐn)?shù)為35%，石英與白云石含量相當(dāng)，體積分?jǐn)?shù)為15%，反映蘆草溝組為一套受機(jī)械沉積作用和化學(xué)沉積作用混合沉積的陸源碎屑巖和碳酸鹽巖［19］。據(jù)此可將吉木薩爾凹陷蘆草溝組巖石類型劃分為3 類：碎屑巖類、過(guò)渡巖類和碳酸鹽巖類，又可細(xì)分為9 種，碎屑巖類包括：砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、頁(yè)巖；過(guò)渡巖類包括白云質(zhì)泥巖、白云質(zhì)粉砂巖；碳酸鹽巖類包括白云巖、砂質(zhì)白云巖、泥質(zhì)白云巖（圖6）。

圖6 吉木薩爾凹陷蘆草溝組巖石類型劃分Fig.6 Lithological composition of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

3.2 沉積構(gòu)造

通過(guò)對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組取心井巖心觀察和描述可得，沉積構(gòu)造多樣（圖7），包括波狀層理、水平層理、中小型交錯(cuò)層理、平行層理、揉皺構(gòu)造、遞變層理，巖心中縫合線發(fā)育，可見沖刷面，常見黃鐵礦。同時(shí)還發(fā)育咸化湖泊的生物化石［20］，這些沉積構(gòu)造標(biāo)志為判斷蘆草溝組沉積相提供了重要依據(jù)。

圖7 吉木薩爾凹陷蘆草溝組巖性及沉積構(gòu)造特征（a）灰色粉砂巖，有方解石條帶充填，波狀層理，揉皺構(gòu)造，J10025 井，3 567.50 m；（b）灰黑色粉砂巖夾白云質(zhì)泥巖及泥巖，波狀層理，J36-4 井，4 353.39 m；（c）灰色泥質(zhì)白云巖，波狀層理，J10022 井，3 490.11 m；（d）灰色白云質(zhì)粉砂巖，水平層理，J36-4 井，4 354.88 m；（e）灰色白云質(zhì)泥巖，含孔洞，有粗晶方解石充填，J10022 井，3 484.80 m；（f）灰黑色泥巖與粉砂巖互層，水平層理，J10025 井，3 614.30 m；（g）灰色細(xì)砂巖，粒徑逐漸變細(xì)，可見沖刷面，發(fā)育遞變層理，J36 井，4 379.31 m；（h）深灰色砂質(zhì)白云巖，有粗晶方解石充填，J10025 井，3 667.40 m；（i）灰色白云巖，J10025 井，3 607.10 m；（j）灰色泥巖，含黃鐵礦晶粒，縫合線發(fā)育，J10025 井，3 673.00 m；（k）灰褐色泥質(zhì)粉砂巖，交錯(cuò)層理，J10022 井，3 483.30 m；（l）灰色泥質(zhì)粉砂巖，縫合線發(fā)育，J10025 井，3 618.10 mFig.7 Lithology and sedimentary structural features of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

蘆草溝組一段下部發(fā)育含礫砂巖和細(xì)砂巖，常見沉積構(gòu)造包括沖刷面和平行層理等，是三角洲前緣的重要標(biāo)志。中小型交錯(cuò)層理常見于灰色粉砂巖、泥巖中，是淺湖沉積的重要標(biāo)志。蘆草溝組一段常見灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉—細(xì)砂巖，是半深湖沉積的重要標(biāo)志。波狀層理、平行層理以及泄水構(gòu)造是三角洲前緣席狀砂的重要標(biāo)志。

4 沉積微相類型

在吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積演化背景的基礎(chǔ)上，根據(jù)其巖石類型、顏色、沉積構(gòu)造、巖性組合等沉積相標(biāo)志的綜合分析，共識(shí)別出三角洲、咸化湖泊2 種沉積相類型、4 種沉積亞相和8 種沉積微相（表1）。

表1 吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積微相特征Table 1 Sedimentary microfacies characteristics of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

4.1 三角洲相

三角洲相主要發(fā)育在吉木薩爾凹陷邊緣部位，規(guī)模較小，巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖，在吉木薩爾凹陷北部J15，J151 井附近也存在礫巖，分選較好，主要分布在凹陷西部、東南部及東北部，垂向上主要位于蘆草溝組的底部，主要發(fā)育三角洲前緣亞相，可分為前緣席狀砂和遠(yuǎn)砂壩微相，二者在研究區(qū)難以區(qū)分，故合稱為砂壩微相，砂壩微相分布范圍較局限，僅在凹陷邊緣分布，巖性較細(xì)，以灰色砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，發(fā)育波狀層理、平行層理及交錯(cuò)層理，可見少量黃鐵礦與方解石充填。自然伽馬和電阻率曲線呈箱形、鐘形。部分地區(qū)也發(fā)育前三角洲亞相，主要為前三角洲泥，巖性主要為灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖，礦物成分主要為黏土礦物、石英，常見水平層理，自然伽馬和電阻率曲線較為平直。

4.2 咸化湖泊相

研究區(qū)咸化湖泊相發(fā)育，分布廣泛，可進(jìn)一步劃分為淺湖和半深湖亞相。

4.2.1 淺湖亞相

淺湖亞相可劃分為灘砂和淺湖泥微相。灘砂一般平行岸線分布，呈席狀，分布范圍廣，在上、下“甜點(diǎn)體”內(nèi)部均有發(fā)育，但厚度略有差異，巖性主要由灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖以及少量白云質(zhì)粉砂巖組成。主要礦物為石英、長(zhǎng)石及少量黏土礦物。巖心中可見黃鐵礦、炭屑，并且有方解石充填，發(fā)育交錯(cuò)層理、波狀層理、揉皺構(gòu)造。在垂向上表現(xiàn)為砂、泥頻繁互層，呈下細(xì)上粗的反旋回。自然伽馬和電阻率曲線呈漏斗型。巖性主要為淺灰色、灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，粒度較細(xì)，偶見很薄的砂質(zhì)條帶，發(fā)育水平層理，自然伽馬和電阻率曲線呈低幅線形。

淺湖到半深湖亞相的過(guò)渡帶發(fā)育云坪和混合坪。云坪是構(gòu)成“甜點(diǎn)體”的主要沉積微相，云坪微相沉積物為淺灰色白云巖、泥質(zhì)白云巖、砂質(zhì)白云巖、白云質(zhì)泥巖，以泥晶白云巖為主，含砂屑、鮞粒、生物碎屑及藻粒等結(jié)構(gòu)組分。蘆草溝組沉積期，從半開放環(huán)境逐漸演變?yōu)殚]流湖盆，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，導(dǎo)致湖盆水體快速蒸發(fā)，由于蒸發(fā)泵作用，化學(xué)沉淀作用強(qiáng)，容易形成碳酸鹽類礦物，研究區(qū)常見的有白云石與方解石。巖心中常見溶蝕孔洞與裂隙，部分可見黃鐵礦、方解石充填，發(fā)育波狀層理、水平層理，自然伽馬和電阻率曲線呈鋸齒狀。混合坪位于灘砂與云坪之間，巖性主要為灰色、淺灰色白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖，巖心中常見水平層理，可見白云巖與粉砂巖互層，主要發(fā)育過(guò)渡性巖類，如白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖。自然伽馬和電阻率曲線呈漏斗狀?；旌掀汉驮破涸谏稀⑾隆疤瘘c(diǎn)體”均有發(fā)育，厚度變化較大，上“甜點(diǎn)體”厚度大于下“甜點(diǎn)體”。

4.2.2 半深湖亞相

半深湖亞相可劃分為半深湖泥微相和濁流沉積微相。半深湖泥以細(xì)粒沉積為主，巖性主要為灰色、灰黑色泥巖、頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖夾薄層粉細(xì)砂巖，含部分炭質(zhì)泥巖、白云質(zhì)泥巖，泥巖主要發(fā)育于“甜點(diǎn)體”間，以塊狀和紋層狀為主，層理發(fā)育，有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)紋層狀特征明顯。巖心中常見水平層理，縫合線發(fā)育，含細(xì)晶方解石條帶，偶見黃鐵礦，含有生物碎屑、化石。濁流沉積發(fā)育比較局限，主要在J28 井附近發(fā)育，由于距離物源較遠(yuǎn)，顆粒的分選與磨圓均較好，沉積物粒度相對(duì)較細(xì)，巖性主要為灰質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，主要分布在“甜點(diǎn)體”之間的深水沉積區(qū)。黑色的深湖亞相泥巖中常常可以見到截切、球枕—砂巖脈和白云質(zhì)團(tuán)塊等典型重力流沉積標(biāo)志［21］。

5 沉積演化

吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積時(shí)期物源主要來(lái)自于周邊各凸起，包括北部、南部、西部的3 個(gè)物源區(qū)，以南部物源為主［22］。受南部三臺(tái)凸起升降運(yùn)動(dòng)及北部斷褶帶的影響，物源供給受到阻礙，水系發(fā)育程度低［20］。由于氣候的周期性變化，湖平面呈波浪式頻繁升降，造成沉積物沿湖盆邊緣至盆地中心呈環(huán)帶狀分布，縱向上具有較強(qiáng)的非均質(zhì)性［21］。

蘆草溝組沉積時(shí)期為湖盆的擴(kuò)張期，發(fā)育2 期水進(jìn)—水退旋回，晚期又發(fā)育一期水進(jìn)旋回［23］。地球化學(xué)特征研究結(jié)果顯示，蘆一段為干旱氣候咸化貧氧—厭氧沉積，部分層段為半咸水沉積，蘆二段為濕潤(rùn)氣候半咸水貧氧沉積，偶爾處于干旱咸化沉積，古水深相對(duì)較淺［24］。蘆草溝組總體為下粗上細(xì)的正韻律特征，自下而上物源供給逐漸減弱，從暢流湖泊環(huán)境逐漸演變?yōu)殚]流湖盆環(huán)境。通過(guò)碳氧穩(wěn)定同位素分析，計(jì)算出的能夠反映古鹽度的Z值：Z=2.048（δ13C+50）+0.498（δ18O+50），當(dāng)Z>120，為海相灰?guī)r，Z<120，則為淡水灰?guī)r，Z值越高，古鹽度越高［25］。J174 井蘆草溝組巖石樣品的Z值為131～147，反映其水體鹽度較高，且整體上水體持續(xù)咸化（圖8）?？v向上巖石組分差異明顯，沉積環(huán)境變化較大，自下而上方解石含量逐漸降低，白云石含量逐漸升高。蘆草溝組“甜點(diǎn)”段石英與長(zhǎng)石含量高，方解石和白云石含量高，黏土礦物含量較低，早期沉積環(huán)境呈強(qiáng)還原性，水體偏咸，母質(zhì)中的低等水生生物含量較多，后期物源供給較弱，湖平面受氣候控制，源巖、沉積水介質(zhì)條件還原性相對(duì)較弱、水體鹽度中等，為微咸—半咸的湖相沉積，母質(zhì)中的高等植物含量可能較多。

圖8 吉木薩爾凹陷J174 井蘆草溝組古鹽度和礦物含量垂向分布特征Fig.8 Vertical distribution characteristics of paleosalinity and mineral content in J174 well of Jimsar Sag

5.1 SQ1 層序

低位體系域沉積時(shí)期［圖9（a）］，湖平面較低，水體較淺，物源供給充足，南部物源的供給強(qiáng)度和分布范圍強(qiáng)于西部、北部的物源，南部的物源在J5，J31 井區(qū)發(fā)育砂壩沉積，來(lái)自北部沙奇凸起的物源在J15，J151 井區(qū)發(fā)育砂壩沉積，來(lái)自西部的物源在JY1 井區(qū)發(fā)育砂壩沉積。灘砂與云坪分布范圍較大，半深湖泥主要發(fā)育在凹陷西部J36-11，J36-3 井區(qū)?？傮w上看，低位體系域沉積時(shí)期砂壩、灘砂與云坪分布最廣。

湖侵體系域沉積時(shí)期［圖9（b）］，湖平面上升，柴窩堡凹陷的水體經(jīng)由凸起間溝谷進(jìn)入吉木薩爾凹陷，物源供給逐漸減弱，三角洲逐漸萎縮，混合坪規(guī)模增大，與低位體系域微相類型相似，灘砂與砂壩沉積規(guī)模減小，半深湖泥分布范圍增大。

高位體系域沉積時(shí)期［圖9（c）］，湖平面下降，湖盆開始萎縮，三角洲向湖域推進(jìn)，砂壩沉積規(guī)模增大，在干旱、封閉的條件下，湖盆水體快速蒸發(fā)，蒸發(fā)作用導(dǎo)致水體咸化，水體鹽度升高，由于蒸發(fā)泵作用，凹陷中心主要發(fā)育過(guò)渡巖類以及碳酸鹽巖類，主要發(fā)育云坪與混合坪沉積，且規(guī)模較湖侵期更大。凹陷邊部發(fā)育較粗的沉積物，巖性主要為礫巖、砂巖。云坪、混合坪、灘砂以及砂壩構(gòu)成了下“甜點(diǎn)體”的主體。

5.2 SQ2 層序

湖侵體系域沉積時(shí)期［圖9（d）］，氣候潮濕，湖平面持續(xù)上升，物源供給逐漸減弱，混合坪沉積規(guī)模增大，凹陷邊緣主要發(fā)育灘砂沉積，灘砂沉積規(guī)模減小，半深湖沉積規(guī)模增大，在J36-12，J36-11，J36-3，J36-2，J36-1，J29 井區(qū)主要發(fā)育半深湖泥，在J28 井區(qū)發(fā)育濁流沉積。高位體系域沉積時(shí)期［圖9（e）］，湖平面再次降低，凹陷內(nèi)西部、南部及北部物源向湖域推進(jìn)，僅在凹陷南部、西部發(fā)育三角洲前緣砂壩沉積，蒸發(fā)作用導(dǎo)致水體咸化和水體鹽度升高，湖盆中部的J39，J32，J34，J7 等井區(qū)大面積發(fā)育云坪。半深湖泥沉積規(guī)模減小，僅在J36-3，J36-5，J36-12 井區(qū)分布?？傮w上看，高位體系域沉積時(shí)期灘砂、云坪、混合坪沉積規(guī)模較大。云坪、混合坪以及灘砂構(gòu)成了上“甜點(diǎn)體”的主體。

圖9 吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積微相Fig.9 Sedimentary microfacies of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

綜上所述，吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積時(shí)期，持續(xù)存在陸源碎屑巖和碳酸鹽巖混積的沉積特征，總體上具有由早期陸源碎屑三角洲沉積體系向晚期咸化湖泊沉積體系的演化趨勢(shì)。

5.3 沉積相模式

通過(guò)對(duì)吉木薩爾凹陷蘆草溝組層序界面識(shí)別、體系域內(nèi)沉積微相特征及沉積環(huán)境的研究，建立了其沉積模式。SQ1低位體系域沉積時(shí)期（圖10），湖平面較低，三角洲發(fā)育，物源供給充足，凹陷邊緣主要發(fā)育三角洲前緣砂壩以及淺湖灘砂，半深湖泥沉積規(guī)模較小。SQ1湖侵體系域沉積時(shí)期，湖平面逐漸升高，物源供給不斷減弱，沉積環(huán)境由砂壩、灘砂向混合坪轉(zhuǎn)變，云坪沉積規(guī)模減小，半深湖泥沉積規(guī)模增大。SQ1高位體系域沉積時(shí)期，湖平面開始下降，物源供給量增加，沉積環(huán)境由半深湖泥向云坪、混合坪以及砂壩轉(zhuǎn)變。SQ2湖侵體系域沉積時(shí)期，湖平面再次上升，物源供給減少，沉積環(huán)境由砂壩、灘砂向混合坪、半深湖泥轉(zhuǎn)變。SQ2高位體系域沉積時(shí)期，湖平面再次下降，物源供給量增加，沉積環(huán)境由半深湖泥向砂壩、云坪演變。

圖10 吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積模式Fig.10 Sedimentary models of Lucaogou Formation in Jimsar Sag

綜上所述，氣候、物源供給強(qiáng)度以及湖平面的周期性升降控制了吉木薩爾凹陷蘆草溝組層序發(fā)育特征和沉積演化過(guò)程。蘆草溝組水進(jìn)期即海侵期，湖平面逐漸升高，三角洲逐漸萎縮，物源供給逐漸減弱，陸源碎屑巖細(xì)砂巖、粉砂巖等逐漸減少，過(guò)渡性巖類如白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖分布面積逐漸增大，砂壩、灘砂、云坪沉積規(guī)模逐漸減小，混合坪大面積發(fā)育，隨著湖平面持續(xù)上升，廣泛發(fā)育灰黑色泥巖、灰質(zhì)泥巖，半深湖泥大面積發(fā)育。蘆草溝組水退期，由于氣候炎熱，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈使水體鹽度升高，湖平面逐漸下降，此時(shí)物源供給還不充足，半深湖泥逐漸減少，過(guò)渡性巖類如白云質(zhì)粉砂巖、白云質(zhì)泥巖以及砂質(zhì)白云巖分布面積逐漸增大，沉積環(huán)境主要為云坪與混合坪，隨著湖平面的繼續(xù)下降，三角洲沉積向湖域推進(jìn)，物源供給逐漸增強(qiáng)，沉積環(huán)境主要為灘砂與砂壩沉積。

6 結(jié)論

（1）吉木薩爾凹陷蘆草溝組自下而上分為SQ1，SQ2等2 個(gè)三級(jí)層序，其中SQ1對(duì)應(yīng)蘆草溝組一段，SQ2對(duì)應(yīng)蘆草溝組二段，并根據(jù)巖性、電性等特征的變化可將SQ1分為低位體系域（LST）、湖侵體系域（TST）、高位體系域（HST），將SQ2分為湖侵體系域（TST）和高位體系域（HST）。

（2）吉木薩爾凹陷蘆草溝組發(fā)育三角洲相和咸化湖泊2 種沉積相，又可細(xì)分為三角洲前緣、前三角洲、淺湖、半深湖4 種亞相，以及砂壩、前三角洲泥、灘砂、淺湖泥、混合坪、云坪、半深湖泥及濁流沉積等8 種沉積微相，具有陸源碎屑巖和碳酸鹽巖混積的沉積特征，總體由早期陸源碎屑三角洲沉積體系向晚期咸化湖泊沉積體系的演化趨勢(shì)。

（3）吉木薩爾凹陷蘆草溝組沉積期的氣候、物源供給強(qiáng)度以及湖平面的周期性升降控制了其層序發(fā)育和沉積演化。當(dāng)氣候濕潤(rùn)，湖平面上升，物源供給逐漸減弱，沉積環(huán)境由三角洲前緣砂壩、淺湖灘砂向混合坪轉(zhuǎn)變，隨著湖平面繼續(xù)上升，沉積環(huán)境向半深湖泥轉(zhuǎn)變；當(dāng)氣候炎熱干旱，湖平面下降，物源供給量逐漸增大，砂壩、灘砂以及云坪廣泛發(fā)育，半深湖泥、混合坪沉積規(guī)模減小，隨著湖平面繼續(xù)下降，三角洲向湖域推進(jìn)，主要發(fā)育三角洲前緣砂壩及灘砂。

（4）吉木薩爾凹陷蘆草溝組的“甜點(diǎn)體”位于高位體系域，其中下“甜點(diǎn)體”沉積期，物源供給充足，砂壩、灘砂沉積主要集中在凹陷西南部JY1 井區(qū)附近與東南部。因此，凹陷東南部與JY1 井區(qū)附近是重要的勘探潛力區(qū)，其中JY1 井區(qū)可將下“甜點(diǎn)體”作為主要勘探目標(biāo)。