塔中地区鹰山组高精度层序划分与对比

曲少东

塔中地区鹰山组高精度层序划分与对比

曲少东1，2，3，4

（1. 陕西地建土地工程技术研究院有限责任公司，陕西 西安 710075； 2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司，陕西 西安 710075；3. 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安 710075； 4. 陕西省土地整治工程技术研究中心，陕西 西安 710075）

塔中地区奥陶系包括下奥陶统蓬莱坝组、中-下奥陶统鹰山组和上奥陶统良里塔格组的碳酸盐岩地层，和上奥陶统桑塔木组碎屑岩地层，这些地层单元分别均以不同类型的不整合为界。其中良里塔格组沉积时限约为477.4~468.1ma，沉积时长约9.3 m.y.，小于大多数学者对二级层序年限的界定。本论文主要依据鹰山组的顶底界为受构造运动所形成的区域不整合，将良里塔格组作为1个二级层序来研究，最终建立了鹰山组内部层序格架模式。

塔里木盆地； 塔中区域； 鹰山组； 地层对比

层序地层学概念最初产生于被动大陆边缘陆源硅质碎屑沉积环境，之后在碳酸盐岩沉积体系中的应用也紧随而至。源于海水自身的碳酸盐工厂产生碳酸盐沉积物与源于陆源供给的碎屑岩沉积物，在形成机制上截然不同[1]。但是，在沉积建造及其变化方面，碳酸盐台地和硅质碎屑陆棚均受到全球性海平面变化、构造运动、沉积速率和气候等因素联合驱动下的沉积和侵蚀过程的控制。前三个因素相互作用控制了相对海平面的变化，而气候则主要控制沉积类型[2]。因此，这四个控制因素最终决定了碳酸盐岩台地岩相及其组合的多样性、沉积层序构成样式，沉积体系的外部几何形态和体积的规模大小，在沉积盆地中的分布以及与不整合面相关的岩溶风化壳部位和溶洞的发育位置，高频层序是指发育在三级层序以内的受高频海平面升降变化控制而形成四级、五级乃至更高级别的沉积层序，米兰科奇天文旋回造成的冰川-海平面旋回性变化以及周期性气候变化被认为是高频层序的主要成因[3]。

许多学者对塔中地区奥陶系及鹰山组的层序进行了研究，但划分依据和划分方案不尽相同本课题在吸收前人认识基础上，依据地震、钻井及地化资料综合分析，将良里塔格组作为1个二级层序，在其识别并内部划分出5个三级层序和多个四级层序[4-5]。

1 二级层序划分

鹰山组底界为发育于下奥陶统蓬莱坝组顶部的Tg5-3不整合，该不整合在塔中地区表现为低角度-亚平行的区域不整合。界面之下可见地震反射同相轴弱削截的样式，鹰山组顶界为发育于中上奥陶统良里塔格组底部的Tg5-3不整合（目前认为塔中隆起大部分地区一间房组地层被剥蚀）, 该不整合在塔中地区表现为低角度的区域不整合，局部可见指示垂向溶洞的“串珠状”和水平层状溶洞的强振幅地震反射特征；该界面之上可见良里塔格组沉积上超于岩溶古斜坡之上。在测井曲线上在该界面附近通常可见GR曲线明显变化，界面之上为良里塔格组沉积早期GR值略高的泥质条带灰岩沉积，界面之下为鹰山组GR值较低的灰岩沉积，部分钻井钻遇鹰山组顶部溶洞表现为异常高的GR值和异常低的电阻率值[6]。

2 三级层序划分及其内部体系构成

依据地震剖面上鹰山组沉积结构的精细解剖和测井曲线的沉积旋回特征综合分析，结合野外露头以及同位素测试在鹰山组内划出5个三级层序，由下至上依次记为由下往上分别是Sq1-Sq5，其Sq5包括上伏一间房组的地层（图1）。

其在塔中地区普遍被剥蚀，因此出露不全。尽管不同地区在钻井高频层序的具体个数不同，但在层序规模上是可以进行对比的，下面分别分析这五个三级层序界面的特征[7]。

Sq1层序：该层序底界面为鹰山组与下覆蓬莱坝组的不整合分界线，属于准同生间歇暴露型层序界面。其特点表现为：岩相突变面，层序界面上下分别为褐灰色白云岩与浅灰色白云岩接触；测井曲线突变， 表现为GR曲线平坦状或小齿状低值，值约15左右，电阻率曲线呈锯齿状中高值，层序界面下GR值升高呈锯齿状，值约15~45左右，电阻率升高；部分井段见低位域滑塌角砾岩，砾屑灰岩发育，呈透镜状杂乱堆积，底部见冲刷面。

图1 鹰山组顶界（Tg5-2）和底界（Tg5-3）的地震响应特征

Sq2层序：该层序底界面大致位于鹰三段与鹰四段分界线位置附近，属于同生无暴露型层序界面。其特点是：测井曲线值突变，表现为层序界面下电阻率曲线极高值块段平坦状，向上值降低，呈中高值或中低值锯齿状变化，反映了准层序组由进积向退积叠置方式转变，白云石含量由10%升高到40%左右；岩性变化，表现为界面之下主要为含云灰岩，泥晶灰岩，界面之上为云质灰岩，云灰岩。

Sq3层序：在靠近中央隆起区该层序底界面为构造隆升侵蚀不整合面，受加里东早期运动影响，构造环境由伸展变为挤压，导致整体地层抬升，海平面下降，部分地区遭受剥蚀，其下岩溶发育明显，特征表现为：测井曲线突变，表现为层序界面上碳酸钙含量曲线值突然变大，呈锯齿状变化，白云石含量大幅降低，趋于0。电阻率曲线呈块段平坦状极高值厚约0~30 m左右；野外露头见古风化壳及下伏岩溶角砾岩；岩性变化，由下往上岩性主要由云灰岩，云质灰岩向含云灰岩，颗粒灰岩过渡，白云石消失，部分取芯段显示该界面存在风暴砾屑灰岩，角砾岩沉积，砾间被泥质充填；在靠近台地边缘，表现为准层序组空间叠置方式由进积向退积方式转变；地震上存在明显上超关系。

Sq4层序：该层序底界面属于准同生间歇暴露型层序界面，界面特点：古喀斯特作用面，层序界面下部分井段发育岩溶被泥质，岩溶角砾岩充填；测井曲线突变，表现为界面之下电阻率曲线呈块段平坦状偶夹锯齿状极高值，岩溶发育区GR曲线呈极高值尖刀状，值约150，发育部位位于块状高阻顶端，岩溶不发育区，GR曲线呈平坦状低值，值约7~15左右，向上电阻率逐渐变小；高自然伽马能谱值，TH/K约11~20，TH/U值约6；在地震剖面上，该层序对下覆地层有明显的削蚀现象。

Sq5层序：该层序底界面属于准同生间歇暴露型层序界面，界面特点：测井曲线值突变，层序界面下GR曲线呈极高值尖刀状，值约45~60，部分甚至超过150，电阻率曲线呈中低值槽状。层序界面上部GR曲线呈平坦状极低值，值约7~15左右，电阻率曲线呈极高值谷状与锯齿状；TH/K曲线呈极高值尖刀状，值>7，约18左右；结构转换面，准层序空间叠置方式在垂向上由加积-进积块状高阻灰岩向退积薄层条带状灰岩转变；层序界面下1~20 m内发育1-2套独立岩溶体系，发育部位位于进积-退积转换面上，岩溶发育部位，GR呈极高值尖刀状。

该层序顶界面（即鹰山组与良里塔格组不整合界面）对应于相对较高级别的层序界面，在塔中地区普遍存在，有明显的地层缺失和角度不整合关系，仅少数几口井残留一间房组地层，大部分缺失一间房组，吐木休克组，为一典型的构造隆升侵蚀不整合面。界面特点：测井曲线突变，层序界面下GR曲线呈平坦状低值，值约7~15，电阻率值逐渐升高。层序界面上GR曲线呈钟形逐渐增大，值约15~60，电阻率曲线呈高值漏斗状降低，泥质含量增高，约10%~25%；TH/U值高，多数>7，成尖刀状；成像测井相突变，由浅色高阻块状厚层相向上突变为深色高导条带状薄层相；层序界面下多数井发育渗流-潜流带，针状，蜂窝状顺层岩溶及大规模岩溶较常见；见古土壤层；岩相突变，由颗粒灰岩，泥晶灰岩向含泥灰岩突变。地震上该层序顶底界面存在明显削截现象。其下控制着鹰山组内部大规模风化壳岩溶的发育。

在厘清三级层序界面特征的基础上，对三级层序内部体系域构成进行了分析；每个三级层序主要由水进和高位域组成，旋回的下部快速水进期主要以泥晶灰岩、粒泥灰岩为主，高位期碳酸盐岩台地滩广泛发育，以颗粒灰岩，亮晶砂屑灰岩为主，局部发育溶洞。

图2 三级层序Sq5厚度平面分布图

3 层序平面分布特征

通过五个三级层序厚度的平面展布图发现，层序的厚度受构造带的控制作用比较明显，靠近塔中I号断裂带的层序厚度较厚。Sq1~Sq3塔中地区层序的厚度发育比较均匀，平面上厚度的差别不大。Sq4时期，研究区东南部高隆带，地层已经被完全剥蚀，Sq4层序的厚度整体呈现从南西向北东方向增厚的趋势，由于剥蚀程度从北东向南西逐渐增强，特塔中10号断裂带，残余的Sq4地层较薄。Sq5只在研究区靠近塔中I号断裂带一带有残余，厚度在100~150 m左右，台地内部，Sq5已基本被完全剥蚀（图2）。

4 结束语

通过三维地震剖面的解释，结合野外露头，对塔中地区鹰山组内部三级层序界面进行了分析，进而建立鹰山组内部层序格架模式：三级层序界面Sq1的底界面是区域的平行不整合-整合界面；三级层序Sq2的底界面也是区域的平行不整合-整合界面；三级层序Sq3的底界面在隆起部位为一低角度不整合界面，在靠近斜坡的区域为上超不整合界面；三级层序Sq4的底界面为区域性微角度平行不整合-整合界面；三级层序Sq5的底界面为微角度-局部角度不整合界面；鹰山组的顶界面为低角度不整合界面。

［1］苗清, 傅恒. 塔里木盆地塔中-塔北志留系层序地层[J]. 沉积与特提斯地质, 2013, 33 (1): 34-41.

［2］郭建华,王明艳,蒋小琼, 等.塔里木盆地塔中和满西地区石炭系层序地层[J].中南大学学报(自然科学版),2004,35(1):122-128.

［3］徐梅桂,贺勇,范筱聪, 等.塔里木盆地中—下奥陶统层序地层研究[J].新疆地质,2012,30(4):404-410.

［4］刘迪,张哨楠,谢世文, 等.塔里木盆地塔中地区奥陶系鹰山组层序地层特征[J].矿物岩石地球化学通报,2014,33(1):55-64.

［5］张丽娟,李明和,黄广建, 等.塔中北部奥陶系层序地层模型的建立[J].中国石油勘探,2008,13(1):17-20.

［6］祝贺,刘家铎,田景春, 等.塔北-塔中地区三叠系层序地层格架及生储盖组合特征[J].油气地质与采收率,2011,18(3):14-19.

［7］刘忠宝,杨圣彬,焦存礼, 等.塔里木盆地巴楚隆起中、下寒武统高精度层序地层与沉积特征[J].石油与天然气地质,2012,33(1):70-76.

High Precision Sequence Division and Correlation of Yingshan Formation in Tazhong Area

1,2,3,4

（1. Shaanxi Land Construction EngineeringTechnology Research Institute Co., Ltd., Shaanxi Xi’an 710075, China; 2. Shaanxi Provincial Land Engineering Construction Group Co., Ltd.，Shaanxi Xi’an 710075, China;3. Key Laboratory of Degraded and Unused Land Regulation Engineering of Ministry of Land and Resources, Shaanxi Xi’an 710075, China; 4. Shaanxi Provincial Land Consolidation Engineering Technology Research Center, Shaanxi Xi’an 710075, China）

The Ordovician in Tazhong area includes the carbonate strata of Penglaiba formation of Lower Ordovician, Yingshan formation of middle-lower Ordovician and Lianglitage formation of Upper Ordovician, and the clastic strata of Santamu formation of Upper Ordovician, all of which are bounded by different types of unconformity. The depositional time of Lianglitage Formation is about 477.4-468.1 Ma, and the depositional time is about 9.3 m.y., which is less than the definition of the second-order sequence by most scholars. In this paper, the Lianglitage formation was studied as a second-order sequence according to the regional unconformity formed by tectonic movement in the top and bottom boundary of Yingshan formation. Finally, the internal sequence framework model of Yingshan formation was established.

Tarim basin; Tazhong area; Yingshan formation; Stratigraphic correlation

2020-02-12

曲少东（1986-），男，博士，高级工程师，陕西西安人，从事土地工程及相关领域研究。

TE 122

A

1004-0935（2020）05-0583-03