塔里木盆地玉尓吐斯组高频层序沉积充填演化特征及控烃作用

江 维，高志前，胡宗全，赵永强，储呈林

(1.中国地质大学(北京)能源学院，北京 100083；2.中国地质大学 海相储层演化与油气富集机理教育部重点实验室，北京 100083；3.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083；4.中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所，江苏 无锡 214151)

0 引 言

目前虽然关于塔里木盆地台盆区寒武系—奥陶系碳酸盐岩油藏的油气来源尚有争议[1-2]，但是不可否认的是玉尔吐斯组中黑色页岩是塔里木盆地重要的油气来源[3]。学者们从不同方面研究了玉尔吐斯组，朱光有等[3-4]、樊奇等[5]论证了玉尔吐斯组的生油潜力，杨宗玉等[6]、杨程宇等[7]充分研究了其硅质岩成因的问题，但是对于玉尔吐斯组高频层序地层格架内的烃源岩发育特征缺乏详细的研究。

本文结合钻(测)井资料、野外露头资料及前人的研究成果，明确了玉尔吐斯组的高频层序特征、层序格架内沉积环境演化规律及其对于烃源岩发育的制约作用，研究成果对塔里木盆地油气来源及有利勘探区带的研究具有重要借鉴意义。

1 区域地质概况

古塔里木板块形成于新元古代，是在变质岩组成的大陆地壳基底上发育的大型克拉通盆地[8]。受晚震旦世的柯坪运动的影响，地壳普遍隆起上升，表现为下寒武统玉尔吐斯组与上震旦统之间大的沉积间断，上震旦统奇格布拉克组顶部遭到大面积剥蚀，致使古地貌起伏不平。同时寒武纪早期，南天山洋初始裂陷[9]，塔里木板块已漂移至赤道附近，并开始从澳大利亚板块剥离，整个板块周缘处于强张裂环境，形成了塔北缘陆缘广海、塔南缘陆内裂谷的格局，塔里木板块内部则以东深西浅为主要特征[10]。而南缘的阿克苏地区地壳再度下沉，使玉尔吐斯组沉积期形成2次较大规模的海侵[11]。古地貌的起伏不平、东深西浅的构造特征及2次较大规模的海侵对玉尔吐斯组沉积有较大影响(图1)。

图1 塔里木盆地玉尔吐斯组厚度分布特征及主要井位、露头点分布图(据顾忆[12]2020修改)

本次研究主要包括7个野外剖面和2条层序-沉积对比剖面，野外剖面主要位于塔里木盆地西北缘柯坪断隆区和库鲁克塔格地区(图1)；位于西北缘露头的层序-沉积对比剖面(A-A′)过昆盖阔坦—于提希—西二沟—肖尔布拉克—东二沟；横穿塔里木盆地北部，连接西北缘、东北缘的层序-沉积对比剖面(B-B′)过夏河1井—昆盖阔坦—于提希—肖尔布拉克—星火1井—轮探1井—尉犁1井—恰克马克铁什—米兰1井(图1)。

2 塔里木盆地玉尔吐斯组层序格架

2.1 野外剖面层序格架

杨宗玉等[6]、关平[13]、陈强路等[14]对玉尔吐斯组岩性进行了精细研究，但是并未将岩石层段与高频层序联系起来。为明确岩性与高频层序的关系，本文选取2个典型的剖面——肖尔布拉克剖面、昆盖阔坦剖面进行分析。

2.1.1 肖尔布拉克剖面

肖尔布拉克剖面位于阿克苏市西南部，距离阿克苏市约50 km[13]。该处玉尔吐斯组总厚度约25 m，其与震旦系为不整合接触(图2(a))。该剖面玉尔吐斯组可分为2个三级层序，5个四级层序。此剖面中可以观察到震旦系与寒武系之间的不整合面，界面之下是震旦系的灰白色白云岩，界面之上为寒武系的紫红色白云岩；两个三级层序之间的界面是一个沉积间断面，界面之下为厚层白云岩，界面之上为白云质泥岩与白云岩互层；而SQ2顶界是玉尔吐斯组与肖尔布拉克组的分界面，界面之下为玉尔吐斯组的灰色含泥灰岩，界面之上为肖尔布拉克组的礁灰岩(图2(i))。

四级层序中，sq1发育于海侵初期，由于水体较浅，发育潮下带紫红色白云岩，单层厚度约20 cm，总厚度为3 m(图2(b))；sq2发育于水体深度最大的时期，主要沉积泥质岩类，下部发育3 m厚的浅水陆棚相的黄色含磷含硅页岩(图2(c))，中部发育2.5 m深水陆棚的灰黑色含泥灰岩，顶部再次演变为浅水陆棚相的黄色页岩夹少量黑色泥岩，厚度为3.5 m；sq3发育于海退期，水深减小，主要发育潮下带的厚层状灰色灰岩夹黄色泥岩，厚度为4.5 m。sq2海侵速率快，初期的sq4主要为浅水陆棚相沉积，下部发育含泥灰岩夹灰色泥岩，其中灰岩厚度呈现韵律性，上部发育灰色灰岩夹黄色泥岩，总厚度约4.5 m(图2(g))；sq5发育于海退期，水深减小，发育潮下带的灰色含泥灰岩，向上泥质含量减少(图3)。

图2 塔里木盆地玉尔吐斯组典型野外照片

图3 肖尔布拉克剖面玉尔吐斯组综合柱状图

2.1.2 昆盖阔坦剖面

昆盖阔坦剖面处于塔里木盆地西北缘，距阿克苏市约120 km[3]。该剖面点玉尔吐斯组出露较好。昆盖阔坦剖面玉尔吐斯组未见底，出露厚度约24 m。相对于肖尔布拉克剖面，此处玉尔吐斯组缺少sq1和sq2下部。该剖面与肖尔布拉克剖面具有相似的沉积特征，昆盖阔坦剖面的sq2下部发育深黑色的泥岩(图2(d))，上部则为泥岩与白云岩条带互层(图2(e))，sq4的白云岩相对较薄，泥岩颜色更深(图2(h))。这说明昆盖阔坦所处的水体深度相对肖尔布拉克所处的水体深度更深，同时反映烃源岩的沉积受到地形影响(图4)。

图4 昆盖阔坦剖面玉尔吐斯组综合柱状图及取样位置

综合来讲，SQ1水进较慢，从sq1—sq3水体经历了浅—深—浅的演化过程。SQ2水进较快，其初期为sq4深水沉积；SQ2末期水体变浅，形成浅水沉积sq5。虽然sq2和sq4同是深水沉积，但sq2水体深度相对于sq4更大，沉积的泥岩厚度更大，颜色更深。

2.2 层序格架对比

为建立玉尔吐斯组层序地层格架，本文选取两条对比剖面来精细解剖(图1)。

2.2.1 塔里木盆地西北缘层序格架对比剖面

对比剖面昆盖阔坦—于提希—西二沟—肖尔布拉克—东二沟(A-A′)位于塔里木盆地西北缘(图1)，其中肖尔布拉克剖面和什艾日克剖面可见寒武系底界，可观察到四级层序sq1。sq1时期，水浅，水进较慢，地层厚度和岩性较为稳定，其下部为一套紫红色白云岩、灰黑色砂屑白云岩与红褐色含砂白云岩和灰白色硅质白云岩互层的岩性组合；sq2时期，昆盖阔坦剖面下部为深黑色泥岩，上部为泥岩夹薄层白云岩，由昆盖阔坦向东二沟过渡的过程中，泥岩的厚度不断减小，颜色从黑色逐渐向紫红色和灰黄色过渡，同时白云岩厚度不断增加，岩性逐渐由灰黑色白云岩向灰黑色砂屑白云岩过渡；sq3地层厚度变化与sq2层序相似，但是岩性主要为白云岩，局部夹泥岩层；sq4时期，地层厚度呈现西南向东北不断减薄的特点，且泥岩颜色变浅和泥质含量不断减小；sq5主要为白云岩，厚度相对于sq4较为稳定(图5)。

图5 塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组四级层序地层格架

2.2.2 塔里木盆地北缘层序格架建立

沉积对比剖面夏河1井—昆盖阔坦—于提希—肖尔布拉克—星火1井—轮探1井—尉犁1井—恰克马克铁什—米兰1井(B-B′)位于塔里木盆地北缘，自西向东延伸，其中恰克马克什铁剖面沉积水体相对较深。由于西北缘更加靠近古隆起，相对地理位置更高，受到海平面波动变化影响较大，所以塔西北可以明显看到从SQ1至SQ2沉积地层由东北向西北进积的特征，并且由于经过晚震旦世区域隆升，地形起伏大，因此SQ1沉积厚度相对SQ2变化大。

sq1时期，塔里木盆地水体浅，沉积范围小，自西向东岩性逐渐由白云岩、砂岩向白云岩、砂岩夹泥岩再向硅质泥岩过渡，同时地层厚度也不断加大、泥岩颜色也不断加深；sq2时期沉积范围相对sq1更广，剖面西北部下段主要发育深色泥岩，上段发育泥岩与白云岩互层，而东北部发育相对较为纯的泥岩，且沉积厚度相对比较稳定；sq3时期，自西向东岩性逐渐由白云岩向白云岩夹泥岩再向硅质岩转变，泥质含量不断增加，地层厚度由西向东不断增加，到轮探1井附近达到最大值，然后又逐渐减小。sq4与sq2类似，都是水体较深的层序，sq4沉积时地形较为平坦，水体深度相对较浅。从西向东岩性逐渐由云质泥岩与白云岩互层不断向泥岩、硅质岩过渡，地层厚度经历先增大后减小再增大的变化过程；sq5与sq3类似，岩性由西向东逐渐由白云岩向泥岩与白云岩互层过渡，泥岩含量不断增加(图6)。

图6 塔里木盆地玉尔吐斯组四级层序地层序格架

综合来讲，塔里木盆地的玉尔吐斯组经历了两个相对完整的海进—海退旋回，可细分为2个三级层序，5个四级层序。其中SQ1水进相对缓慢，影响范围相对较小，而SQ2水进较为快速，影响范围较大。塔里木盆地西北缘水体浅，受海平面变化影响较大，三级层序之间的进积和三级层序内部的进积—退积转换十分明显，并且岩性变化较大，而东北部水体较深，影响小，层序发育完整，岩性较为稳定。

3 沉积演化

3.1 古环境演化

元素的不同性质会让其在沉积区的古气候、古沉积环境、水体物化性质不同时发生分异作用从而造成了元素分布规律的差异性，让我们根据元素地球化学特征恢复古沉积环境成为了可能[15-18]。本次样品来自昆盖阔坦剖面，采样仪器为Thermo Fisher Scientific公司的XL3t手持分析仪，数据主要是利用仪器进行多次测量，并且求取平均值的方式获得。本文主要根据采集昆盖阔坦剖面的元素特征，来讨论各单元地层单元沉积时的古水深、古气候、古盐度、古氧化还原环境的发育特征及其演化，进而判断其对于烃源岩的影响(图7-11)。

3.1.1 古水深

黏土由于颗粒较小，有强大的吸附性，因此许多元素的沉积都与黏土相关，Rb元素和K元素就是其中的代表，且Rb元素比K元素更易被黏土吸附而远移。所以Rb与K的比值常用来指示水深的变化，值变大，揭示水体加深[17-20]。同样在沉积物的搬运过程中不同元素的稳定性不同，也是其不同位置沉积的重要依据，在主量元素中Fe和Ti的稳定性相对较弱，不能长距离运移，Mn的稳定性较好，可以长距离运移。因此，Mn、Fe、Ti含量的相对变化可以从某种程度上反映沉积物搬运距离和水深。通常情况下认为Mn/Ti和Mn/Fe值越小，离岸沉积越近，为近源堆积。

sq2时期Mn/Ti和Mn/Fe值相对较小，而Rb/K值相对较大，并且Rb/K在sq2上部出现锯齿状波动。这种情况反映在sq2时期地形起伏比较大，昆盖阔坦附近存在凹陷区，因此水深较大，同时sq2上部水体较为动荡。sq4时期Mn/Ti、Mn/Fe和Rb/K值都相对较大，反映在sq4时期地形相对平坦，且水体相对较深，sq5时期Mn/Ti、Mn/Fe和Rb/K值都相对较小，反映此时水浅。综合而言，sq2和sq4都是深水沉积，但是sq2水体深度大于sq4(图7)。

3.1.2 古盐度

通常，在淡水中，Sr与Ba都作为离子溶于水中，并不易发生沉淀[20-22]。但当Ba2+遇到咸水中的SO42-时，会结合形成BaSO4沉淀。而Sr的溶解性更强，更难形成沉淀，Sr离子可以在较高盐度的水体中保存，随着水体盐度的增大，Sr/Ba比值会持续增大。

sq2下部Sr、Ba值较大，Sr/Ba值小，而sq2上部Sr/Ba值呈现锯齿状，其中泥岩对应小值，白云岩对应较大值，这反映sq2沉积时期下部盐度小，而上部盐度变化较大；sq4时期Sr、Ba和Sr/Ba值相对较大，反映在sq4时期盐度相对sq2时期上升；sq5时期，Sr/Ba值最大，反映其盐度最大(图7)。

图7 昆盖阔坦剖面玉尔吐斯组4古元素特征图

综合来说，sq2时期盐度小，相对有利于有机物发育，泥岩颜色深，有机质含量高；sq4盐度相对较大，沉积白云质泥岩，同时生物也相对没有下部繁盛，泥岩颜色较浅；sq5时期盐度最大，沉积白云岩。

3.1.3 古气候

气候条件控制着沉积环境的温度、Eh、pH及古盐度，尤其是在构造相对稳定的情况下[23]，是解释沉积环境必不可少的指标之一。用于说明古气候条件的常用指标较多。其中，以Sr/Cu值反映古气候条件的应用尤为广泛。Fe/Cu、Sr/Cu对气候变化的影响也较为敏感，本文采用它们来反映气候变化，Fe/Cu、Sr/Cu低值表示温暖湿润气候，高值则表示炎热干燥气候[23-24]。

sq2下部Sr/Cu和Fe/Cu值相对较小，上部出现锯齿状波动，反映sq2下部沉积时气候相对温暖湿润，上部气候变化较大；sq4时期，Sr/Cu和Fe/Cu值整体较小，反映sq4时期气候整体较为温暖湿润；sq5时期，Sr/Cu和Fe/Cu值最大，代表气候炎热干燥。综合而言，sq2时期下部是温暖湿润的气候，向上气候条件变化较大；sq4时期相对干旱；而sq5时期最干旱(图7)，sq2—sq5气候由温暖湿润逐渐过渡为炎热干燥。

3.1.4 古氧化还原

绝大多数沉积物的微量元素都可能有两种来源——陆源碎屑和海水自生组分，但是只有自生组分才能因不同程度的富集和亏损而反映海水氧化还原条件的影响[22,25-27]。氧化还原敏感元素中，U，V，Mo三种元素受陆源碎屑的影响最小，因此本文将采用这三种元素来反映其氧化还原条件。

U元素在氧化性的水体中一般以+6价形式稳定存在，不易发生沉积。而在还原性水体条件下，U6+被还原为U4+，并多以羟基络合物的形式富集在沉积物中[28-34]。沉积物中有机质对U的摄取以及细菌硫酸盐还原作用加强了U从水体向沉积物的转移,促进了沉积物中U的富集[35-38]。

V在氧化水体中以钒酸氢根的形式稳定存在[39-41]。在弱还原的条件下，V5+被还原为V4+并形成不溶的氢氧化物VO(OH)2，从而发生沉积[42-43]。而腐殖酸和富里酸会促进这种转变的发生，通过形成有机金属配位体或被基团表面吸附进入沉积物。而在强还原(如硫化的)环境中，V可以转变为+3价并被周围的卟啉捕获，或以氧化物V2O3或氢氧化物V(OH)3形式沉淀[43-44]。

Mo通常不会在浮游植物的躯体中积累，也不会被水体中大多数沉积颗粒物吸附。在弱碱性的海水条件下，MoO42-和黏土矿物、CaCO3、Fe的氢氧化物之间的亲和力很弱，不易发生沉淀[45]。在细菌硫酸盐还原作用下，Mo可以形成稳定的硫化物并保存在沉积物中[46-47]。

当U和V发生富集而Mo含量低时，指示缺氧的环境；而当它们同时显著富集则指示硫化厌氧环境[45,47]。

在sq2下部U、V、Mo出现较稳定的大值，sq2上部U、V值相对较小，并出现锯齿状波动，而Mo则出现小值，而在sq4时期U、V出现较大值，Mo则大部分出现小值，局部出现较大值，sq5时期U、V、Mo均出现小值。这些变化反映sq2下部出现硫化缺氧环境，向上变为单纯的缺氧环境，到sq4时期出现硫化缺氧夹次氧化的沉积环境，而玉儿吐斯组顶部出现次氧化环境。综合而言玉尔吐斯组sq2—sq4—sq5氧化还原条件呈现出硫化缺氧—硫化缺氧夹次氧化的变化过程(图7)。

通过对昆盖阔坦剖面的元素特征进行分析，认为玉尔吐斯组的sq2时期水体深，盐度低，气候温暖湿润，有利于生物的发育，并且其硫化缺氧环境有利于有机质的保存；sq3阶段水体变浅，盐度加大，气候相对干燥，沉积白云岩，有机质含量有限；sq4时期水体较深，盐度相对较小，气候同样相对温暖湿润，该时期同样适合生物生存，并且其氧化还原条件总体为硫酸缺氧环境，局部为次氧化环境，较为适合有机质保存；而sq5水体浅，盐度大，气候干旱，生物生存条件相对较差，并且沉积白云岩，发育烃源岩可能性较小。

3.2 沉积相演化

为进一步研究沉积演化对烃源岩的控制作用，本文分析了层序格架内沉积体系的变化规律。玉尔吐斯组共划分了4个沉积相，7个沉积亚相。沉积相包括潮坪、陆棚、斜坡、盆地；沉积亚相包括潮间带、潮下带、浅水陆棚、深水陆棚、上斜坡、下斜坡、浅补偿盆地(图8—10)。

图8 塔里木盆地西北缘玉尔吐斯组纵向沉积演化图

3.2.1 西北缘沉积相演化

整体来说，昆盖阔坦—于提希—西二沟—肖尔布拉克—东二沟剖面(A-A′)主要发育深水陆棚、浅水陆棚、潮下带、潮间带几个亚相。在此剖面中sq1只在肖尔布拉克剖面和东二沟剖面发育，主要是沉积潮下带的白云岩；sq2相对水深，单井上经历水体浅—深—浅的过渡，沉积亚相也经历浅水陆棚—深水陆棚—浅水陆棚的转变，而连井上，自西南向东北水体变浅，沉积亚相也从深水陆棚向浅水陆棚过渡；sq3时期水体浅，整体主要发育潮下带，局部发育潮间带；sq4时期水体深，主要发育浅水陆棚和潮间带，其中浅水陆棚主要在东二沟剖面上，sq5时期水体浅，主要发育潮下带及潮间带沉积(图8)。

3.2.2 全盆地沉积相演化

从沉积对比剖面夏河1井—昆盖阔坦—于提希—肖尔布拉克—星火1井—轮探1井—尉犁1井—恰克马克铁什—米兰1井(B-B′)能够看出，纵向上，SQ1时期海平面上升较慢，sq1—sq3表现出浅水—深水—浅水的沉积过渡，SQ2时期海平面上升较快，缺乏初期的的浅水沉积，直接由深水向浅水沉积过渡。

在横向上，SQ1至SQ2是超覆沉积，而在三级层序内部，sq1—sq2—sq3和sq4—sq5是两个进积—退积的转换。sq1时期，由昆盖阔坦剖面到米兰1井，沉积亚相经历潮下带—浅水陆棚—深水陆棚—上斜坡—下斜坡—欠补偿盆地—上斜坡的变化，其中潮下带沉积发育范围最广；sq2时期，塔里木盆地西北缘的于提希和昆盖阔坦剖面局部发育深水陆棚沉积，肖尔布拉克—米兰1井，沉积亚相经历浅水陆棚—深水陆棚—上斜坡—下斜坡—欠补偿盆地—上斜坡的过渡，此时深水陆棚沉积最为发育；sq3时期与sq1时期类似，但浅水陆棚发育相对广泛，在星火1井—轮探1井主要发育浅水陆棚沉积；sq4时期与sq2时期类似，但sq4时期浅水沉积范围广；sq5时期，夏河1井发育潮间带沉积，于提希—米兰1C井的沉积与sq3类似(图9)。

图9 塔里木盆地玉尔吐斯组纵向沉积演化图

3.2.3 全盆地沉积相分布

综合利用井和地震，以四级层序为单元，编制了sq1—sq5层序的沉积相平面图。

在sq1时期，古隆起呈现西—东走向，古隆起面积最大，海域面积小，存在沉积的范围较小，并且其沉积亚相中潮下带最为发育，呈现西北宽、东南窄的扇形，其他的沉积相呈环状围绕古隆起分布，范围较小(图10(a))。

图10 塔里木盆地玉尔吐斯组沉积相图

在sq2时期，海平面上升，海域范围增加，古隆起呈现西北—东南走向，范围减小，地层沉积范围增大。此时潮下带和浅水陆棚范围减小，呈现环绕古隆起的条带状，深水陆棚范围增加，呈现自东南向西北发散的扇形，相对较深的斜坡相、欠补偿盆地相范围基本不变(图10(b))。

sq3时期，海平面下降，暴露的陆地面积增加，古隆起范围增大，但是相对sq1时期古隆起面积减小，此时潮下带和浅水陆棚最为发育，呈现自东南向西北增加的扇形，深水沉积相相对减小(图10(c))。

sq4时期，出现一个较大范围的海进，海平面急剧上升，古隆起面积急剧减小，并达到最小值。该时期潮下带不发育，而浅水陆棚特别发育，达到分布范围的最大值，其他深水沉积相都相应增大(图10(d))。

sq5时期，海平面下降，但是降幅不大，古隆起范围略增大。此时期潮下带特别发育，大量沉积白云岩，其次是浅水陆棚，主要沉积白云岩与泥岩，相应的深水沉积减小，泥岩减小(图10(e))。

综合而言，即在sq1时期海水上升较慢，海平面低，此时古隆起范围最大，以潮下带沉积为主，岩性主要为砂岩、白云岩等；sq2时期，海平面上升，古隆起范围减小，以深水陆棚沉积为主，主要沉积泥岩、泥岩与白云岩互层，有良好的烃源岩潜力；sq3时期，海平面下降，古隆起范围增加，以潮下带和浅水陆棚沉积为主，岩性以白云岩和砂岩为主；sq4时期，海平面快速上升，古隆起范围最小，以浅水陆棚沉积为主，主要沉积白云质泥岩；sq5时期，海平面再次下降，古隆起范围增加，以潮下带、浅水陆棚沉积为主，岩性主要为白云岩。

4 沉积对于烃源岩的控制

统计前人的研究发现，sq2时期的烃源岩TOC平均为6%，sq4时期的烃源岩TOC平均为2.8%(图10)，远远高于sq1的0.5%、sq3的0.9%及sq5的0.61%[3,5，48](图11)。

而综合分析发现，玉尔吐斯组的烃源岩主要受控于海平面变化、地形及古环境。sq2时期，水体盐度低，气候温暖湿润，有利于生物的繁衍和生存，同时其水体深，地形起伏大，有利于泥岩的沉积，而其硫化缺氧的环境极其有利于有机质的保存，因此发育优质烃源岩(图10)。虽然sq4时期的水体深度依旧较大，但是由于经历了第一期沉积的填平补齐，其地形相对平坦，因此主要沉积浅水陆棚的泥岩，而且该时期水体盐度及气候都不及sq2时期，生物的繁衍和生存条件不及sq2时期，加上其氧化还原条件总体为缺氧硫化夹次氧化环境，对于有机质的保存同样不及sq2，因此其烃源岩的品质相对sq2的烃源岩较差(图10)。但是同时不可忽视的是sq4时期海平面高，沉积范围广，因此其烃源岩的沉积范围相较于sq2更大，其生烃潜力同样较大。

5 玉尔吐斯组沉积模式

本文在借鉴杨宗玉等[6-7]、张春宇等[15]、樊奇等[5]关于玉尔吐斯组沉积模式研究的基础上，建立玉尔吐斯组的沉积模式，该模式按四级层序来分析沉积的影响因素，更加具体精细，同时在前人研究的基础上认为地形也是影响玉尔吐斯组沉积不可忽视的因素，更加具体的分析了地形对于玉尔吐斯组沉积的影响。沉积环境为陆棚—斜坡—盆地，而控制玉尔吐斯组烃源岩发育主要因素是海平面变化、地形、热液事件、上升洋流、周期性缺氧(图12)。

图12 塔里木盆地玉尔吐斯组沉积模式图

第一次海侵影响范围相对于第二次海侵小，海侵速度相对第二次慢，同时由于经过晚震旦世区域隆升，地形起伏大，因此第一次海侵在填平补齐的过程中不同地区沉积厚度变化较大。在第一次海侵初期，即sq1时期，水体深度小，地形起伏大，此时主要沉积潮下带白云岩，烃源岩发育有限，主要在塔里木盆地的东北缘。此时的沉积主要是一种填平补齐，厚度分布不稳定；在第一次海侵中期，即sq2时期，水体深度大、盐度小，气候温暖湿润，古生产力高，同时热液及上升洋流的作用，极其有利于有机质的产出，而且埋藏时期硫化缺氧环境，对于有机质的保存有利，此时沉积的深水陆棚泥岩是玉尔吐斯组的主要烃源岩之一，此时沉积的烃源岩虽然范围有限，但是有机质丰度高(图11)；在第一次海侵末期，即sq3时期，水体深度小，盐度增加，气候也变得干燥，主要沉积潮坪和浅水陆棚的白云岩和泥质白云岩。在第二次海侵初期，即sq4时期，水体深度不大，但分布范围广，主要沉积浅水陆棚的白云质泥岩，此时虽然烃源岩有机质丰度相比第一次海侵期沉积的低(图11)，但是由于沉积范围广，同样可以成为主力烃源岩。第二次海侵末期，即sq5时期，水体深度小，盐度大，主要沉积潮坪相白云岩(图10)。

6 结 论

(1)塔里木盆地玉尔吐斯组可分为2个三级层序，5个四级层序，其中三级层序SQ1可分为3个四级层序，三级层序SQ2可分为2个四级层序。玉尔吐斯组可划分为4类沉积相，7类沉积亚相，其中sq1主要发育潮下带沉积，sq2主要发育深水陆棚沉积，sq3主要发育潮下带和浅水陆棚沉积，sq4主要发育浅水陆棚沉积，sq5主要发育潮下带沉积。

(2)玉尔吐斯组的烃源岩主要可分为两套。第一套就是sq2时期沉积的深水陆棚相黑色泥岩。此时水体深度大、盐度低，气候温暖湿润，同时受到热液和上升洋流的作用，有利于有机质的产出，并且硫化缺氧的环境对于有机质的保存极其有利，所以沉积的泥岩TOC高，是优质烃源岩，但是沉积范围有限；第二套就是sq4时沉积的浅水陆棚相白云质泥岩。此时由于受到第一次海侵的填平补齐的影响，水体深度相对较小、盐度偏高，虽然气候依旧温暖湿润，但保存条件相对较差，因此沉积烃源岩品质不如第一套，但是其分布范围广厚度相对较大。

(3)建立了海平面变化+地形+热液事件+上升洋流+周期性缺氧控制下的烃源岩发育模式。海平面的升降变化影响古隆起的范围和沉积相的变化，塔里木盆地玉尔吐斯组sq1—sq5古隆起范围变化与海平面的升降变化相反，沉积相则经历了潮坪相为主—深水陆棚为主—潮坪、浅水陆棚为主—浅水陆棚为主—潮坪为主的变化过程。地形主要影响两期烃源岩的厚度变化：初期由于地形起伏大，烃源岩沉积厚度变化大；第二套烃源岩由于经历第一期沉积的填平补齐，地形变化小，沉积厚度稳定，热液事件、上升洋流主要影响玉尔吐斯组有机质的产出，周期性的缺氧则影响玉尔吐斯组有机质的保存。