准噶尔盆地滴南凸起二叠系、三叠系层序地层格架的建立

刘志峰 ，印斌浩 ，刘志鹏

（1.中海油研究总院，北京100027；2.中国石油大学资源与信息学院，北京102249；

3.中海油服油田生产研究院，河北三河065201）

近年来，在准噶尔盆地滴南凸起之上发现了大量油气，从石炭系到白垩系的各个层系中均有分布.滴南凸起的油气勘探以侏罗系和白垩系为主，但在二叠系、三叠系中亦有不少油气发现，部分井在二叠系、三叠系河道相砂岩储层内日产油1.39～4.31 t，日产气1.83×104～8.25×104m3，这些油气的发现使得二叠系、三叠系成为重要的兼探目的层系.二叠系、三叠系的油气藏类型主要为岩性、地层油气藏.本文旨在通过对研究区区域地质背景、岩性特征、地震反射特征、测井曲线特征等的分析，建立二叠系、三叠系的层序地层格架，为今后该区岩性、地层油气藏勘探工作提供层序地层学参考依据.

1 区域地质背景

滴南凸起位于准噶尔盆地腹部陆梁隆起的东段，北接滴水泉凹陷，南邻东道海子凹陷和五彩湾凹陷，西起滴水泉西断裂的西侧，东至克拉美丽山（图1），是一个西低东高的大型鼻状构造，面积约1800 km2.滴南凸起自下而上发育的地层有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和新生界.其中二叠系、三叠系的地层发育特征如图2所示.

滴南凸起形成于环准噶尔地区火山活动频繁的中、晚石炭世，使得该区中、上石炭统沉积了一套火山岩和火山碎屑岩.晚石炭世末期至中二叠世末期该区一直处于遭受剥蚀状态，地层缺失中、下二叠统.晚二叠世该区开始沉降并接受沉积，仅在构造较低部位发育上二叠统的梧桐沟组.三叠纪该区广泛接受沉积，晚三叠世印支末期的构造运动使得全区都有所抬升而遭受剥蚀，形成了三叠系与上覆侏罗系之间的不整合［1］，致使三叠系仅残余分布在鼻隆倾没的较低部位.此后，该区经历了侏罗纪的再次沉降、抬升，至白垩纪构造运动趋于微弱.

2 层序地层格架的建立

建立层序地层格架的关键的是识别出层序和体系域的界面.本文主要从区域地质背景分析、地震剖面上不整合反射特征的识别、岩性和测井曲线特征的变化等方面来识别层序和体系域的界面.

2.1 区域地质背景识别层序界面

本区二叠系与下伏石炭系之间、三叠系与上覆侏罗系之间均为角度不整合接触（图3），且这两个界面均为区域性的岩性突变面，即二叠系与下伏石炭系之间的界面为沉积岩（棕红色泥岩夹薄层砂岩）和火山岩及火山碎屑岩的突变面，三叠系与上覆侏罗系之间的界面为白碱滩组泥岩和八道湾组底部砾岩及砂砾岩的突变面（图4，界面b3）.因此，二叠系的底面和三叠系的顶面均为层序的界面.

本区二叠系与三叠系的分界面在地震剖面上是“整合”的（图3），但在区域地质背景上，从准噶尔盆地西北缘直至腹部、东部，该界面均为区域性的不整合面［2-6］，只是这种不整合接触关系在本区的地震剖面上表现得不够明显（假整合）而已，因此该界面也为层序界面.

无独有偶，在该界面处同样存在岩性和测井曲线的突变（图4，界面b1）.在岩性上，三叠系百口泉组为砾岩和砂砾岩，其下的二叠系梧桐沟组为棕红色泥岩、泥质粉砂岩；在电阻率（RT和RI）测井曲线上，百口泉组为高幅度的箱形，与其下的梧桐沟组低幅度齿化的测井曲线呈突变接触.

也就是说，从本区区域地质背景上可以识别出的3个不整合面（层序界面）均为区域性的岩性和测井曲线突变面.究其原因，主要是因为在这3个界面所对应的历史时期，本区均发生了较大规模的构造运动，从而导致了沉积基准面的快速变化.沉积基准面的快速变化往往又致使一个地区发生区域性的岩性变化.例如，晚三叠世印支末期的构造运动就使本区抬升遭受剥蚀，而后在早侏罗世又沉降接受沉积，从而导致侏罗系八道湾组底部沉积了一套区域上稳定的砾岩（砂砾岩）沉积物，与其下的三叠系白碱滩组泥岩之间形成了一个区域性的冲刷侵蚀面.

本区二叠系、三叠系在不整合面处存在区域性的岩性和测井曲线突变的特征，对于识别在地震剖面上无明显标志的不整合面（层序界面）可以起到一定的借鉴作用.要强调的是，这种岩性和测井曲线的突变面一定是区域性的、稳定的界面，而不是局部的、小范围发育的界面.

2.2 岩性、测井、地震综合识别层序界面

除上述3个通过区域地质背景可以识别的层序界面为区域性岩性和测井曲线突变面外，受其启示，发现本区三叠系内部的克拉玛依组和白碱滩组之间的界面也是一个特殊的界面.该界面在地震剖面上为整合接触（图3），但在岩性和测井曲线以及地层发育特征等方面却有着不同于一般地层界面的特征，经分析认为其也是一个层序界面，主要原因如下.

（1）该界面是地震剖面上稳定的强反射界面.地震反射同相轴的能量强弱是由地震波的反射系数决定的，当上下两套岩层的岩性差异较大时，上下岩层波阻抗差异明显，反射系数较大，所对应的反射同相轴能量较强.而该界面在区域上分布广泛，则说明这种岩性差异不是局部的，是区域性的.此外，该反射界面在振幅、频率、连续性等方面均与已知的不整合面具有一定的相似性（图3）.

（2）该界面是区域性的岩性界面.界面之下的克拉玛依组为棕红色泥岩和泥质粉砂岩，而界面之上的白碱滩组为灰色泥岩，泥岩的颜色发生了突变.泥岩颜色的区域性突变代表了地质历史时期古气候的变化，同时也代表了沉积基准面的快速变化，而古气候和沉积基准面的变化是陆相层序地层形成和发育的重要控制因素［7-9］.

（3）该界面是区域性的测井曲线突变面.在界面处，自然伽马和电阻率曲线幅度发生突变，尤以自然伽马表现更为明显，常常呈现出显著的高值异常或尖峰状的跳跃式突变（图4，界面b2）.自然伽马曲线的区域性变化说明在其对应的地层界面处存在放射性元素的异常，而放射性元素的异常往往说明在其对应的地质历史时期该区受到火山活动的影响，或者曾经暴露过.其原因若为前者，则火山活动是构造运动的产物，说明当时发生了区域性的构造运动.若为后者，则直接导致不整合面的形成.

（4）该界面是一个地层缺失面.在准噶尔盆地腹部和东部，克拉玛依组大都发育有克拉玛依组下段和上段 2 个亚段，也有学者称其为克下组和克上组［5，10］，而本区克拉玛依组只发育下段，缺失上段.地层的缺失常常是由于构造抬升后遭受剥蚀或其本身无沉积所致，而无论原因为二者当中的任何一个，都能说明当时该区发生了区域性的构造运动和沉积基准面的快速变化.

综上所述，该界面应为三叠系内部的一个层序界面.

以上述4个界面为层序边界，可将本区二叠系、三叠系划分为3个层序，即：二叠系梧桐沟组为一个层序（SQ1），三叠系百口泉组和克拉玛依组为一个层序（SQ2），三叠系白碱滩组为一个层序（SQ3）.

2.3 体系域界面的识别

按照经典层序地层学理论 ，层序内的体系域界面主要指首次湖泛面和最大湖泛面，并以此为界划分出低位体系域（LST）、水进体系域（TST）和高位体系域（HST）.国内也有学者在进行陆相层序地层学研究时根据具体地质情况将原来的高位体系域细分为早期高位体系域和晚期高位体系域（或湖退体系域），或认为除两个湖泛面之外层序内还应发育一个湖退面［13-15］.笔者本次在层序SQ1～SQ3内共识别出首次湖泛面和最大湖泛面这两种体系域的界面，未识别出明显的湖退面及湖退体系域，因此仍采用传统的3种类型体系域的划分方案.

对本区体系域界面的识别，主要是通过分析钻井剖面来进行的.在钻井剖面上，首次湖泛面所对应的界面为砂岩开始减少，泥岩开始增多的界面.最大湖泛面所对应的界面为泥岩开始减少，砂岩开始增多的界面（图5）.在测井曲线上，在首次湖泛面所对应的界面处，测井曲线由低位体系域的反旋回向上变为水进体系域的正旋回.在最大湖泛面所对应的界面处，测井曲线由水进体系域的正旋回向上变为高位体系域的反旋回（图 5）.

据此，在层序SQ1～SQ3内共划分出7个体系域，有的层序（SQ2）体系域发育齐全，而有的层序（SQ1、SQ3）只发育其中的2个，缺失低位体系域或高位体系域（表1）.体系域缺失的原因可能是后期地层抬升遭受剥蚀所致，也可能是当时沉积基准面快速变化致使该区未能来得及沉积这一体系域，缺乏相应的可容空间.

表1 滴南凸起层序地层及体系域划分Table1 Division of sequence and system tractof the Dinan up lift

3 结论

（1）滴南凸起二叠系的底面、三叠系的顶面以及两系之间的分界面均为层序界面，且这3个界面均为区域性的岩性和测井曲线突变面.

（2）滴南凸起三叠系克拉玛依组和白碱滩组之间的界面是地震强反射界面、区域性的岩性界面和测井曲线突变面以及地层缺失面，因此也是一个层序界面.

（3）滴南凸起二叠系、三叠系共划分为3个层序和7个体系域，有的层序体系域发育齐全，有的层序缺失低位体系域或高位体系域.

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