準格爾盆地四棵樹凹陷地層分布及沉積充填特征研究

張海艦

摘 要：本文通過在野外露頭觀察與實測的基礎上，運用沉積學與層序地層的相關理論，對準噶爾盆地南緣四棵樹凹陷沉積特征進行了詳細研究，進一步明晰石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系等地質儲層，為下步該區塊石油地質勘探開發提供理論依據。

關鍵詞：四棵樹；凹陷；沉積；充填；特征

準格爾盆地四棵樹凹陷位于新疆精河縣和烏蘇縣境。區域構造位于準噶爾盆地西南緣，天山造山帶北緣斷褶帶西段。在前人研究基礎上，本文通過對四棵樹凹陷鉆井資料、測井資料、地震資料及地質露頭等相關圖表資料進行詳細分析，歸納總結四棵樹凹陷地層分布及沉積充填特征，為下步該地區油氣勘探開發提供理論依據。

1 露頭區地層分布特征

通過對四棵樹凹陷南緣托托河、古爾圖河、四棵樹河、奎屯河、獨山子、瑪納斯河、巴音溝等地區野外露頭路線剖面考察，結合1：5萬《阿拉爾幅》、《烏蘇幅》地質圖綜合分析，認為四棵樹凹陷南緣分布的地層主要為石炭系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系、第四系，缺失二疊系。主要地層分布特征如下：

1.1 石炭系

主要分布在四棵樹凹陷南緣，根據巖性組合特征劃分為石炭系中統巴音溝組，可進一步劃分出三個亞組中統巴音溝組第一亞組、中統巴音溝組第二亞組、中統巴音溝組第三亞組。

1.2 三疊系

根據巖性組合特征，可劃分為三個統，在露頭區僅見到上統，分布在四棵樹河谷與奎屯河谷之間。上部巖性為紅褐、紫褐、灰黃色塊狀泥巖、砂巖互層夾礫巖。下部巖性為灰綠、褐、灰黃色厚層—透鏡狀粗礫巖及泥巖互層。該統與石炭系為斷層接觸，露頭下部為褐色泥巖，向上逐漸變為礫巖夾泥巖。

1.3 侏羅系

主要分布在四棵樹河與奎屯河之間的四棵樹凹陷南緣，根據巖性組合和沉積環境可劃分出八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組。

1.4 白堊系

白堊系下統吐谷魯群微角度不整合在侏羅系之上，巖性整體為雜、灰、棕、紫紅、灰綠色頁巖、礫巖、泥巖、粉砂巖互層。

1.5 古近系

古近系古新統—漸新統為紅、鮮紅色砂質頁巖、棕紅色粗砂巖夾細礫巖、玫瑰色石灰巖及纖維石膏透鏡體，下部為紫紅色礫巖。微角度不整合在侏羅系或白堊系之上。

2 凹陷區地層分布特征

以Yew-8new測線解釋方案為依據，對四棵樹凹陷內部主干測線進行追蹤閉合，解釋結果顯示四棵樹凹陷內部分布的地層與周緣露頭區分布的地層基本相同，主要為中生界和新生界。

以紅車斷裂為界，斷裂以東的昌吉凹陷發育二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系，但斷裂以西的四棵樹凹陷只分布三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系，根據所提供的地震測線解釋結果，具有以下特征：

一是四棵樹凹陷中生界呈北西走向分布，在凹陷內部發育次級洼陷和次凸起，洼陷表現為半地塹式結構，規模較大的洼陷表現為雙向超覆的碟狀結構。

二是四棵樹凹陷內發育的中生界有三疊系、侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、白堊系。三疊系不整合或超覆在石炭系之上。白堊系削截下伏地層。新生界發育古近系和新近系沙灣組、塔西河組，其上部存在上新統，但地震反射界面不清晰，難以區分。在缺失白堊系的剖面上古近系底界面為最大的超覆不整合界面。

三是現今的中生代凹陷表現為殘存的凹陷，三疊系與侏羅系厚度自凹陷中心向兩側減薄，古近系、新近系厚度自北向南增厚，凹陷厚度明顯受斷層控制。

3 沉積充填特征

根據四棵樹凹陷南緣露頭區地層組合特征和凹陷區的固1井、固2井、艾2井、艾3井、西4井等典型鉆井資料進行地層對比分析，將中、新生界各地層沉積充填特征總結如下。

3.1 三疊系

在四棵樹凹陷南緣僅出露三疊系中-上統小泉溝群，在凹陷內部有人劃分為郝家溝組，角度不整合在石炭系之上。下部為三角洲前緣河口壩微相砂巖、粉砂巖和支流間灣微相泥巖，中部為濱淺湖相泥巖，是較好的烴源巖；上部為辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相砂巖。

3.2 下侏羅統三工河組

通過對四棵樹剖面、安集海剖面和固1井鉆井資料分析認為下侏羅統三工河組發育河流影響型浪控辮狀河三角洲前緣沉積，由水下分流河道與河口壩微相組成三角洲前緣亞相，其上部為濱淺湖相泥巖。

3.3 中侏羅統西山窯組

通過對四棵樹剖面、安集海剖面和固1井鉆井資料分析認為中侏羅統西山窯組下部發育波浪影響型河控辮狀河三角洲前緣沉積，由水下分流河道、河口壩、沼澤微相組成三角洲前緣亞相，中部發育曲流河河道微相砂巖與沼澤相泥巖；上部發育濱淺湖相泥巖，基本都是較差級別的烴源巖。

3.4 中侏羅統頭屯河組

四棵樹凹陷露頭區缺失頭屯河沉積，但地震剖面上顯示，凹陷內部可能發育頭屯河組，為便于分析，對準噶爾盆地南緣硫磺溝剖面頭屯河組沉積充填特征進行了研究。通過野外露頭沉積構造和巖相組合特征研究，認為頭屯河組下部為辮狀河，上部為曲流河沉積環境。

3.5 白堊系

白堊系在四棵樹凹陷南緣分布零星，在安集海河剖面上見到下部巖相組合為塊狀層理砂巖-粉砂巖-塊狀層理泥巖夾細砂巖組成的旋回。