昆侖前白堊系克孜勒蘇群砂巖地質(zhì)特征

昆侖前白堊系克孜勒蘇群砂巖地質(zhì)特征

確定白堊系克孜勒蘇群物源方向的意義近年來(lái)，柯東一井通過(guò)了昆山安納白亞系克孜勒斯群砂巖的高產(chǎn)勘探，闡明了塔西南昆山安納白亞系勘探潛力和廣泛勘探前景。前人對(duì)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(chǔ)層評(píng)價(jià)預(yù)測(cè),對(duì)物源研究相對(duì)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(duì)評(píng)價(jià)砂體分布規(guī)律有著重要意義。通過(guò)對(duì)巖屑類型及含量、重礦物組合及穩(wěn)定系數(shù)、母巖類型、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(chǔ)層評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。1下白堊統(tǒng)克孜勒蘇群碎屑巖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500~1200m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。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源分析砂巖成分能夠反映母巖類型、物源方向及其搬運(yùn)距離等,在恢復(fù)物源區(qū)的研究中具有極為重要的意義。2.1巖屑巖屑特征結(jié)果表3對(duì)昆侖山前白堊系克孜勒蘇群11個(gè)野外露頭和263塊砂巖薄片觀察表明,其主要成分為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)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(shì)。長(zhǎng)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。(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(duì)東部為近物源沉積。(2)長(zhǎng)石含量較穩(wěn)定,在20%左右,以鉀長(zhǎng)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(zhǎng)石形成了此消彼長(zhǎng)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(guò)長(zhǎng)距離搬運(yùn)。2.2重礦物分析2.2.1克孜勒蘇群砂巖重巖11個(gè)剖面(含井)329個(gè)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%?？梢?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。2.2.2周緣近物源區(qū)劃分隨著搬運(yùn)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。區(qū)內(nèi)存在著3個(gè)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(duì)近物源的原則,可以劃分出3個(gè)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(yáng)—柯東—普斯格較近物源沉積,重礦物穩(wěn)定系數(shù)相對(duì)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。2.2.3zt指數(shù)的測(cè)定在重礦物中鋯石、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(yùn)距離的增加該指數(shù)相應(yīng)增大。從重礦物ZTR指數(shù)分布來(lái)看,存在七美干、克里陽(yáng)、普斯格3個(gè)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內(nèi)部推進(jìn)構(gòu)造目前普遍認(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(gè)構(gòu)造帶。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震源方向的確定3.1南天山山地和淮山前各物源體系大量的磁鐵礦、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(guò)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)來(lái)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(gè)帶,再次證明昆侖山前存在多個(gè)不同的物源體系。RuZi指數(shù)在0~20,具有重合性,說(shuō)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(jí)變質(zhì)巖(圖2)。3.2tr指數(shù)及gz-zi指數(shù)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(gè)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白堊系克孜勒蘇群(1)昆侖山前白堊系克孜勒蘇群砂巖類型為長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖,母巖巖性以