新疆车排子油田车探1井3 538～3 774 m井段孢粉组合及地质意义

张誉洋，李永军，*，郑孟林，段丰浩，徐倩，郭文建，余海涛，任海姣，王韬

(1.长安大学地球科学与资源学院，陕西 西安 710054；2.中国石油 新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆 克拉玛依 834000)

准噶尔盆地是一个大型陆内叠合盆地，盆地西缘是盆地重要的油富集带之一(付爽等，2018；邹阳等，2020)。车排子凸起南部等多个地区在油气勘探上取得新的突破，获得高产工业油流。二叠系、侏罗系为区内主要生油层，而石炭系碎屑岩类、火山岩类层位是主要储油层(唐勇等，2015；郑孟林等，2018；王小军等，2021)。车排子油田就是其中的典型代表(吴康军等，2015)。车排子油田位于包古图地层小区南部，与该小区紧密相邻，井下石炭系与包古图地层小区展布方向一致；车排子油田北部山前近南北向断裂在盆地内部具有极好的延伸性和可对比性；二者石炭系均为滨-浅海相环境；古生物化石及锆石年代学方面也具有明显的相似性。以上证据表明，车排子油田地质体属包古图地层小区南西向的延伸范围，其地层层序与包古图地层小区一致(李永军等，2021)。

但车排子油田井中钻遇石炭系的划分方案多有争议，尤其是前人所划“莫老坝组”至今无时代依据。例如，前人将以车探1井3 538～3 774m段为代表的碎屑岩划归上石炭统莫老坝组，并无年代学证据。“上石炭统莫老坝组”这个不属于包古图小区的地层在车排子油田地层系统中的出现，直接导致了车排子油田地层层序混乱，其石炭系与包古图地层小区对比困难，严重制约了车排子油田石炭系储层的精准对比。

笔者对车探1井(原划“莫老坝组”)开展孢粉样品采集与处理分析，旨为车探1井原划“莫老坝组”井段的时代归属提供孢粉学依据，解决该井段时代的存疑问题，明确其层位归属，理清车排子油田所属地层小区的地层序列，为后续车排子油田石炭系的划分与对比提供依据。

1 地质概况

车排子凸起位于准噶尔盆地西部，整体为倒三角形，其南部与四棵树凹陷、东部与红车断裂和昌吉凹陷紧密相连，呈北西—南东走向；车排子凸起形成于海西运动晚期，于印支期、燕山期强烈隆升阶段自西北向东南俯冲，形成一系列大型低角度逆冲断层，地层自凸起向凹陷剥蚀程度变小，可剥至石炭系；而后于喜山期缓慢沉降(蔡忠贤等，2000；刘洛夫等，2018)。总体来说，车排子凸起是一个经历多期构造运动的长期继承性古隆起(王绪龙，1995)。车排子地区白垩纪以前的强烈隆升作用使研究区石炭系以上的二叠系、三叠系遭受严重剥蚀，使石炭系与上覆侏罗系呈不整合接触(梁宇生，2018)。

车探1井所在的车排子油田(图1)位于车排子凸起的东部，北缘为包古图地层小区(段丰浩，2020；徐倩，2020)，井中3 538～3 774 m井段岩石组合以灰绿-灰褐色粉砂岩、细砂岩和砂砾岩为主，地层倾角为5°～10°，前人将其对比划分为上石炭统莫老坝组，无时代依据；其上覆下白垩统清水河组，地层倾角近乎水平；其下伏上石炭统哈拉阿拉特组，地层倾角为60°～70°，构造变形强烈，与该井段地层大角度相交；该井段与上、下地层均为不整合接触关系。

图1 车排子油田大地构造位置缩略图

2 研究材料和方法

车探1井位于车排子凸起的南部，完钻井深5 229 m，完钻层位为石炭系。本次研究的孢粉样品采自车探1井井下3 661.02～3 662.12 m处含岩屑砂砾岩中的细砂岩夹层(图2a)，编号为CT1-2-19BF，夹层中清晰可见大量植物化石碎片(图2b)。

图2 (a)含岩屑含细砾砂砾岩与灰绿色细砂岩互层和(b)细砂岩中的大量植物化石碎片照片

样品处理采用实验室孢粉标准分析方法(SY/T5522-2018)，其原理是利用化学方法溶去沉积岩中的矿物或促其化石与围岩分离，富集包括孢粉、浮游藻类等微体化石及其他各种类别的有机物。具体分析流程为：每样取干重约50 g，先用10%的盐酸浸泡去除样品中的钙质沉积物，再用氢氟酸浸泡去除样品中的硅质沉积物，经水洗筛选(筛布孔径10 μm)浮选后获得全部悬浮物质。化石富集后制片，每件样品制作4个盖片(20 mm×20 mm)，在生物双目显微镜下观察鉴定。

3 研究结果(孢粉组合特征)

样品中化石较丰富，保存状况较好(图3)，其组合特征(具体孢粉化石组分含量见表1)为：

表1 车探1井孢粉化石组分及数量统计表

1～6.小桫椤孢Cyathidites minor；7.三角孢(未定种)Deltoidospora sp.；8～10、12、13、23.小紫萁孢Osmundacidite sparvus；11.可疑宽肋粉(未定种) Taenaesporites sp.；14.华美广口粉Chasmatosporites elegans；15、25.矩形四字粉Quadraeculina anellaeformis；16：锯齿格子蕨孢Clathropterisospora serrulata；17：环圈克拉梭粉Classopollis annulatus(Verbitzkaja)；18.脆弱同心粉Concentrisporites fragilis(Burger)；19、21.苏铁粉(未定种)Cycadopites sp.；20.不显四字粉Quadraeculina enigmata(Couper)Xu et；22.雷比达准噶尔粉Junggaresporites Lepidus(Qu，1990)；24.小阿赛勒特孢Asseretosporaparva；26、27、29、30.单/双束松粉(未定种)Abietineaepollenites/Pinus-pollenites sp.；28.克劳斯双囊粉(未定种)Klausipollenites sp.

(1)以裸子植物花粉略占优势，含量为53.50%；蕨类植物孢子居次要位置，含量为46.50%。

(2)裸子植物花粉中，松柏类两气囊花粉含量最高，包括两气囊分化不完善的原始松柏类，占42.04%，主要为单/双束松粉Abietineaepollenites/Pinuspollenites、矩形四字粉Quadraeculinaanellaeformis和未归类的具两气囊花粉Disacciatrileti，其次为黄色原始松柏粉Protoconiferusflavus、多变假云杉粉Pseudopiceavariabiliformis、罗汉松粉Podocarpidites、克劳斯双囊粉Klausipollenites等；单沟/原始沟类占5.73%，主要为苏铁粉Cycadopites和华美广口粉Chasmatosporiteselegans；其余分子含量相对较少，如掌鳞杉科的环圈克拉梭粉Classopollisannulatus、杉科的脆弱同心粉Concentrisporitesfragilis和皱褶周壁粉Perinopolleniteselatoides、南洋杉科的皱球粉Psophosphaera、环囊类的雷比达准噶尔粉Junggaresporiteslepidus等。

(3)蕨类植物孢子中，桫椤科含量最高，占26.75%，包括光面的三角孢Deltoidospora和小桫椤孢Cyathiditesminor；紫萁科也有较高含量，占12.74%，主要为小紫萁孢Osmundaciditesparvus和威氏紫萁孢O.wellmanii；其余分子均为零星出现，如三角粒面孢Granulatisporites、圆形粒面孢Cyclogranisporites、三角锥刺孢Lophotriletes、锯齿格子蕨孢Clathropterisosporaserrulata和小阿赛勒特孢Asseretosporaparva等。

4 讨论

4.1 地质时代

蕨类植物孢子中，本样品以桫椤孢Cyathidites、紫萁孢Osmundacidites和三角孢Deltoidospora的繁盛为主要特征。桫椤孢Cyathidites和三角孢Deltoidospora虽然在中、新生代均有出现，但主要还是集中在侏罗纪地层中。其中，小桫椤孢Cyathiditesminor于早侏罗世开始兴起，中侏罗世繁盛，而在三叠纪地层中一般很少或完全没有出现(张代生等，2002；辛存林等，2018；李素萍等，2021)；紫萁孢Osmundacidites分布广泛，在陕甘宁盆地，甘肃、内蒙古、江苏、辽宁西部、吐哈盆地和三塘湖盆地等地均有出现，在早—中侏罗世孢粉组合中含量都比较高，常作为早—中侏罗世组合的建带分子出现(黄嫔，2002，2003；李素萍等，2021)。

裸子植物花粉中，本样品的松柏类两气囊花粉非常丰富，主要包括Pinuspollenitessp.，Disacciatrileti，Podocarpiditessp.，Protoconiferus，Quadraeculinaanellaeforms，Klasusipollenitessp.等，其他裸子植物花粉包括Cycadopitessp.，Chasmatosporiteselegans，Chasmatosporiteshians等也有出现。这些属种中大部分是侏罗纪常见类型。如陕甘宁盆地早侏罗世晚期富县组、内蒙古包头石拐煤田早侏罗世五当沟组、辽西早侏罗世北票组、新疆温泉煤矿早侏罗世艾肯拜尔段及早—中侏罗世柯克它乌组、新疆准噶尔盆地早侏罗世八道湾组和三工河组、新疆拜城早侏罗世阳霞组及新疆三塘湖盆地三工河组—西山窑组等早—中侏罗世孢粉组合，这些属种或多或少均有出现(辛存林等，2018；李素萍等，2021)。四字粉Quadraeculina自晚三叠世开始有零星出现，可一直延至早白垩世，在侏罗纪相对发育，尤以中侏罗世最为繁盛，部分地区在早侏罗世时也有较高含量；同心粉Concentrisporites和周壁粉Perinopollenites仅限于早侏罗世以后地层，主要分布于世界各地侏罗纪—早白垩世。在中国主要分布于中侏罗世，但在部分地区的早侏罗世地层中也有出现。

样品中具时代指示意义的典型化石的分布时代如图4所示。综上所述，本组合以早—中侏罗世发育的孢粉化石为主，占比最多的孢粉集中出现于中侏罗世，表明该井段地层时代归属为中侏罗世。

图4 CT1-2-9BF样品各典型化石时代分布图

4.2 地层归属讨论及地质意义

“莫老坝组”由新疆地矿局区测大队于1966年命名，时代为晚石炭世，立典剖面位于新疆托里县以东的莫老坝南侧，隶属于玛依勒山地层小区，地层上与包古图地层小区差异显著，空间上与包古图小区以区域性大断裂接触，无法延伸进入包古图地层小区；该组主要岩石组合为紫灰色、灰绿色及褐色英安斑岩、霏细斑岩角砾凝灰岩和凝灰岩夹凝灰砂砾岩，为典型的陆相沉积环境，与包古图地层小区的石炭系各地层均不相符。因此，隶属于玛依勒山地层小区的莫老坝组不应出现在包古图地层小区中。

本次研究中获得的孢粉化石组合指示该井段时代为中侏罗世，进一步证明前人将该井段划分为莫老坝组存在问题。结合岩石组合和孢粉组合对比，该井段与西山窑组(孢粉组合主要为Cyathiditesminor-Cycadopitessp.-Quadraeculina-Pinuspollenites-Disacciatrileti)最为相似(图5)，故取消该井段莫老坝组的定名，重新对比厘定为中侏罗统西山窑组，其与上覆下白垩统清水河组及下伏下石炭统包古图组均为不整合接触关系(图6)。

图5 CT1-2-19BF样品与西山窑组孢粉组成结构对比图

图6 车探1井部分井段综合地层柱状图

取消了“莫老坝组”一名后，车排子油田井下石炭系层序清晰，自下而上依次为：下石炭统包古图组(C1b)、希贝库拉斯组(C1x)、上石炭统成吉思汗山组(C2c)、哈拉阿拉特组(C2h)和阿拉德依克赛组(C2a)，与包古图地层小区各地层可以对比(李甘雨等，2015，2016；彭湘萍等，2016；李永军等，2021)，同时也消除了地层名称跨地层小区混乱使用的问题，理清了包古图地层小区的层序，为井中与包古图小区地层的对比提供了可靠证据。

6 结论

(1)车探1井3 538～3 774 m井段所获孢粉53.50%为裸子植物花粉，46.50%为蕨类植物孢子，其组合为Cyathiditesminor-Osmundacidites-Deltoidospora-Pinuspollenites-Disacciatrileti-Cycadopites，指示该井段时代为中侏罗世，为该井段地层时代归属提供了可靠证据；井段孢粉组合与中侏罗统西山窑组极为相似，含孢粉层位岩性与西山窑组岩性组合总体可对比，故将上石炭统莫老坝组重新厘定为中侏罗统西山窑组。

(2)取消车探1井等层位中原划的“莫老坝组”之后，车排子油田地层序列与包古图地层小区的划分方案总体可对比，理清了包古图地层小区的层序，消除了地层名称跨地层小区混乱使用的问题；证明包古图地层小区中不包含玛依勒山地层小区的莫老坝组，为该地区盆山地层对比系统奠定了基础。