阿姆河右岸B 区沉积相研究＊

于圣泉，王甘露*，李青枫，常泰乐，卞华鹏，张峰玮

(1.贵州大学 资源与环境工程学院，贵州 贵阳 550025;2.中石油辽河油田，辽宁 盘锦 124000;3.新疆工程学院煤炭煤电化工公共实训中心，新疆 乌鲁木齐 830023)

阿姆河盆地主要位于乌兹别克斯坦南部、土库曼斯坦东北部及阿富汗西北部，是中亚主要的油气盆地之。在地史上属于劳亚域与冈瓦纳域之间的特提斯。阿姆河盆地位于波斯高原以北，西南方紧邻克佩特山脉，东南方紧邻帕罗尼苏斯山脉，西北方以克孜尔勒山脉为界，东面以吉萨尔山脉为界，为西北走向，呈箕状，西南冀窄而陡。根据基底形态和断裂构造特征，阿姆河盆地被划分为科佩塔特山前坳陷、中央卡拉库姆隆起、马里谢拉赫隆起、巴加德任坳陷和查尔朱阶地等众多大型构造单元(图1)。该盆地通常被划分为基底、过渡层和地台盖层三个构造层系:基底为古生界火成岩和变质岩，过渡层为广泛沉积的二叠－三叠系陆源含煤碎屑岩建造，地台盖层由广泛发育的中生代侏罗系、白垩系和古近系碳酸盐岩、蒸发岩和砂岩、泥岩、煤层互层组成。研究区上部位于毗邻巴加德任坳陷的查尔朱阶地西南边缘带，下部位于别什肯特肯特坳陷。盆地基底由古生界火成岩和变质岩等杂岩体组成;盆地内部地层主要由二叠系－三叠系、侏罗系、白垩系和古近系组成(图1)。研究目标层为中上侏罗统卡洛夫－牛津阶，是重要的产气层位，该地层单元与下伏中侏罗统海岸平原－泻湖沼泽相含煤碎屑岩系地层呈超覆不整合接触关系，与上覆下白垩统基末利阶高尔达克组高伽玛泥岩层或厚层膏盐岩地层为连续沉积关系，其本身为一套较深水碳酸盐岩缓斜坡－浅水台地生物礁、滩相的碳酸盐岩沉积组.自上而下可划分GAP 层、XVhp 层(礁上层)、XVa1 层、Z 层、XVa2 层、XVI 层。本文主要对XVhp 层沉积相特征进行分析研究。

1 沉积相特征

1.1 沉积相标志

1.1.1 岩石学特征

(1)泥晶灰岩:由泥晶方解石组成，岩石颜色为深灰色－灰褐色，中—薄层状为主，亦少见厚层块状，不含或含有少量球形生物或棘皮碎片等生物碎屑(图2－a)。该类岩石多形成于水动力较弱且水体较稳定的环境中。

图1 阿姆河右岸地区区域构造略图(据Thomas Meisel 等1995 和阿姆河天然气公司2008 年)

(2)颗粒灰岩:岩石颜色为灰色—灰褐色，颗粒以生物碎屑(图2－b)、藻团块为主(图2－c)，并含有少量的球粒、砂屑等颗粒，该类岩石中常见的生物有球形生物、海绵生物、苔藓虫、介形虫、棘皮类等。该研究区泥晶藻团块灰岩特别发育，岩石中藻团块含量丰富，一般在30%左右。该类岩石的形成环境可分为三种:一是形成于水动力条件相对较强的礁核相环境中，颗粒含量较少，泥质含量高;二是形成于水动力条件比较动荡的礁前沉积环境;第三种形成于水体较深，水动力条件相对较弱的环境中，例如礁间沉积环境。

(3)生物格架灰岩:生物格架发育，主要由海绵骨架支撑，主要的造礁生物为海绵和藻类，海绵的生物的含量为30%～60%(图2－d)。该类岩石主要形成于水动力条件较强的前缘斜坡相－点礁亚相－礁核微相环境中。

图2 卡洛夫—牛津阶XVhp 层岩石及古生物特征

1.1.2 古生物标志

生物与其生活的环境是不可分割的统一体，不同的生物对环境因素的要求是不一样的。利用“将今论古”的方法，可以通过研究古生物的种类与特征来分析沉积环。

土库曼斯坦卡洛夫—牛津阶XVhp 层主要为为上斜坡亚相，古生物主要为生物碎屑和一些造礁生物、附礁生物。造礁生物以海绵(图2－e)和珊瑚为主，附礁生物多为藻类(图2－f)、有孔虫等，生物碎屑有苔藓虫、腹足、棘皮等。造礁生物所处的沉积环境相对其它生物水动力条件较强。

1.1.3 测井相标志

测井相研究是分析碳酸盐岩沉积环境的一种非常重要的手段，碳酸盐岩测井曲线特征是碳酸盐岩的各种物理化学性质的综合反映，在不同的沉积相体系中会产生不同的测井相特征，在没有取芯井段测井相标志是沉积相判别的重要证据(刘宏，谭秀成，2007)。每一条测井曲线都可以认为是岩石物理特征的一个谱，因此，一旦有了一组不同的测井曲线参数，就可以利用他来确定与之对应的“相”。表1为四个主要方面与测井影响之间的关系。研究区内卡洛夫－牛津阶地层中自然伽马测井曲线(GR)对沉积微相的相变过程反映最强烈，通过对自然伽马测井曲线的分析，来判断研究区内的沉积微相和水动力条件特征。

(1)箱型:强水动力条件下，泥质含量较少，岩性以海绵骨架为主，自然伽马曲线(GR)会呈现出向低值突起的平台状(箱状)(如图3)。这种沉积环境中最为典型的情况为前缘斜坡点礁亚相中的礁核微相，点礁亚相礁核微相处于水动力强、阳光充足、氧气充足的环境中。

(2)指尖型:又可称为“犬牙状”，弱水动力条件下，自然伽马曲线变化幅度较大，曲线表现为突出的指尖形状，但整体呈现出高值，水动力条件较弱，泥质含量增加。上斜坡相和下斜坡相中的斜坡泥微相，上斜坡亚相滩间微相均可出现这种表示弱水动力沉积环境的测井特征。

(3)钟形:强水动力向弱水动力环境转变时，自然伽马值由上往下逐渐减下，曲线呈现出倒三角的形状，自然伽马值在逐渐递减的过程中也会出现小的指尖状突起。典型的沉积微相组合为上斜坡相的斜坡泥微相向点礁亚相转化的过程。

(4)漏斗型:弱水动力向强水动力换件转变时，自然伽马值由上往下逐渐增大，曲线呈现出漏斗状，和钟型的测井曲线形态呈相反的形状。此种测井特征常出现在沉积微相以生屑砂屑滩微相—滩间微相或点礁亚相—斜坡泥微相强弱水动力交替的沉积环境中。

图3 卡洛夫—牛津阶测井曲线特征图

1.2 沉积相类型

通过观察取心井的岩心，并结合测井和薄片鉴定资料等，对阿姆河右岸B 区卡洛夫－牛津阶XVhp 层沉积相进行了划分，确定了XVhp 层主要发育前缘斜坡相，沉积亚相包括上斜坡亚相的生物碎屑滩微相、砂屑生屑滩微相、生物丘微相、斜坡泥微相和滩间微相。点礁亚相的礁核微相、礁间微相和礁前微相。下斜坡亚相的斜坡泥微相和灰泥丘微相。

1.2.1 上斜坡亚相

A 生屑滩微相

岩性以泥晶生物碎屑灰岩和泥晶藻团块生物碎屑灰岩为主，该沉积环境下水动力条件较强，生物含量较高，生物颗粒主要以生物碎屑为主，其生物碎屑主要有藻砂屑、棘皮屑、苔藓虫、双壳、海绵、腕足、有孔虫等。

B 生屑砂屑滩微相

岩性为深灰色泥晶生屑砂屑灰岩，生物屑主要为棘皮屑、苔藓虫、腕足、有孔虫等，砂屑主要由内碎屑、藻粘结的生物碎屑、团粒、球粒等组成的。该沉积环境下水动力条件较强。

C 生物丘微相

岩性主要为泥晶生物碎屑藻团块灰岩、藻团块海绵灰岩、藻团灰岩、海绵灰岩。藻粘结作用非常强，藻粘结生物碎屑、砂屑、球粒等形成藻团块。生物以苔藓虫、藻类、海绵等原造礁生物为主，生物碎屑主要有孔虫、腕足、棘皮等。

D 斜坡泥微相

岩性主要为泥晶灰岩、含生屑泥晶灰岩、含生屑藻团块灰岩。泥质含量变高，生物碎屑含量较低。主要的生物碎屑有球状生物、介形虫、有孔虫、腕足、棘皮等。

E 滩间微相

岩性主要为生物碎屑泥晶灰岩、生屑藻砂屑泥晶灰岩和含生屑泥晶灰岩，生物碎屑含量较少。主要的生物碎屑为苔藓虫、双壳、海绵、腕足、有孔虫等。

1.2.2 点礁亚相

A 礁核微相

主要岩性为海绵骨架灰岩和生物礁灰岩。造礁生物体珊瑚、钙藻类、苔藓虫、层孔虫、海绵等大量发育，主要以海绵和藻类的障积粘结作用生长，抗浪能力强。其中可见藻团块结构、石质海绵骨架组构、泥晶包覆海绵组构。可见洞内粒序示底构造和粒内溶孔示底构造，海绵骨架呈不规则块状，架间大量灰泥、少量颗粒和生屑。空隙发育良好，有利于油气的储集。

B 礁间微相

礁间微相主要是指点礁与其它同期沉积相之间过渡的地带，其水动力条件要弱于礁前微相，坡度也相对较小。岩性主要为泥晶海绵藻团块灰岩、泥晶生屑藻团块灰岩、泥晶球粒藻团块灰岩、和泥晶藻团块灰岩等。藻粘结作用强，藻团块丰富，有些岩心中亦可见丰富的球粒。生物主要有海绵、球形生物，以及苔藓虫、棘皮、有孔虫、腕足、介形虫等生物碎屑。发育一定的孔隙。

C 礁前微相

礁前微相为生物礁前方向开阔海一侧的边缘斜坡部分，主要是由波浪从礁核微相侵蚀、并向下向搬运或塌落下的粗细不一的碎屑构成。岩性主要为海绵球粒灰岩、生屑球粒灰岩和藻团块球粒灰岩。主要生物有海绵类、腕足类、棘皮类、介形虫类、苔藓虫类、以及球形生物和藻团块等。礁前微相由于受到波浪的冲刷，常见溶蚀孔洞。

1.2.3 下斜坡亚相

A 灰泥丘微相

灰泥丘成因主要有两种:一种认为灰泥丘是在微生物粘结作用下形成的(Thompson J B，Ferris F G，1990)，另一种认为灰泥丘是由海绵、苔藓虫等造礁生物的障积作用形成的，大型的灰泥丘丘核部分可见造礁生物骨架障积作用(吴光红，张宝民，1999)。灰泥丘主要发育在上斜坡的下部或下斜坡的上部，水体相对较深，水动力条件较弱的环境中。研究区内的岩性主要为藻团块泥晶灰岩，生物含量较少，空隙发育较低。

B 斜坡泥微相

斜坡泥微相主要位于前缘下斜坡，水体较深，水动力条件弱，岩性以泥晶灰岩和泥质泥晶灰岩为主，井下观察薄片偶见生物的铸模孔，层理以薄层为主，空隙基本不发育。

2 沉积相展布特征

为了能够更直观的观察和研究XVhp 层的沉积相横向展布情况，进行了连井剖面对比，如图4为Ya－21 井－Ho－21 井－Ag－23 井－Ta－21井的连井剖面。通过图4 我么可以更好的了解沉积相展布特征。通过图可以看出由西北方向东南方连井剖面所经过区域沉积相为前缘上斜坡相－前缘下斜坡相－前缘上斜坡相。颗粒灰岩厚度Ho－21 井西北较厚，Ag－23 东南部较厚。Ya－21井控制区域，岩性主要为生物骨架灰岩、藻团块颗粒灰岩，主要发育前缘斜坡相点礁亚相中的礁核微相、礁前微相、礁间微相和上斜坡亚相中的生屑滩微相，以前缘斜坡相点礁亚相为主。Ya－21 井东南方Ho－21 井、Ta－21 井控制区域水体位置较深水动力相对较弱，主要发育上斜坡亚相的生物丘微相和斜坡泥微相。Ag－23 井控制区域水体最深水动力最弱，沉积相主要发育下斜坡亚相的灰泥丘微相。

3 结论

本文主要对阿姆河右岸B 区卡洛夫—牛津阶XVhp 层碳酸盐岩沉积相进行分析和研究，得出以下结论:

(1)通过岩心观察描述、薄片分析，研究层段岩石类型主要为泥晶灰岩、颗粒灰岩类和骨架灰岩。生物碎屑主要有有孔虫、海绵、层孔虫、腹足类、双壳类、介形虫、苔藓类、腕足类、棘皮动物、藻类。

(2)研究认为卡洛夫－牛津阶碳酸盐岩主要发育前缘斜坡相，沉积微相包括上斜坡亚相的生物碎屑滩微相、生屑砂屑滩微相、点礁微相、生物丘微相、滩间微相、斜坡泥微相，下斜坡亚相的灰泥丘微相和斜坡泥微相。

图4 Ya-21 井-Ho-21 井-Ag-23 井-Ta-21 井连井剖面

图5 阿姆河右岸B 区卡洛夫—牛津阶XVhp 层沉积相平面展布图

(3)通过综合研究和连井剖面沉积对比研究，描述了阿姆河右岸B 区卡洛夫—牛津阶XVhp 层碳酸盐岩沉积相平面展布特征。

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