车排子地区车47井石炭系划分及对比

陈江新，徐倩，李永军，朱明，徐淼，郑孟林

（1.中国石油 新疆油田分公司a.勘探事业部；b.勘探开发研究院；c.博士后工作站，新疆 克拉玛依 834000；2.长安大学 地球科学与资源学院，西安 710054；3.河北省煤田地质局第二地质队，河北 邢台 054000）

准噶尔盆地火山岩油气勘探始于20 世纪50 年代，至今已在克拉美丽、车排子、红山嘴等地区相继发现了数量不等、规模不同的火山岩油气藏。近年来，车排子凸起—红车断裂带周缘石炭系展现出良好的油气勘探前景[1-7]，但火山岩岩性种类繁多，地震资料品质有限，地层时代依据不足，南部石炭系油气勘探程度相对较低。地层划分和区域对比相对滞后，制约了石炭系油气资源评价与勘探的进一步开展。

车47 井是该井区第一口预探井，在石炭系火山岩之下的薄层含砾岩屑砂岩和中层砂岩互层中发现含植物碎片的含碳黑色粉砂岩夹层，在其中3 块样品中获得了孢粉化石，结合盆缘露头区野外地质认识与钻井岩心岩性薄片鉴定，开展了石炭系划分对比研究，以确定该井地层时代及划分方案。

1 地质概况

准噶尔盆地位于中亚造山带中部，是中国重要的含油气盆地，其南和东北分别为天山和阿尔泰山，西北则为加依尔山和哈拉阿拉特山。研究区位于准噶尔盆地西部隆起红车断裂带中段，属于西准噶尔地层分区包古图地层小区[8]，石炭系分布范围广且厚度大。研究区所在的红车断裂带位于准噶尔盆地西北缘的南端，近南北走向，北起克拉玛依，南至奎屯附近，是盆地西部隆起的次级构造单元。其北部与克百断裂带相连，西与车排子凸起相邻，南接四棵树凹陷，东与沙湾凹陷和中拐凸起相接（图1）。

研究区地层发育较全，自下而上依次为石炭系，二叠系佳木河组、乌尔禾组，三叠系克拉玛依组，侏罗系八道湾组、三工河组、西山窑组、齐古组，白垩系吐谷鲁群，古近系，新近系及第四系。

2 岩石地层特征

车47 井完钻井深3 500.0 m，未钻穿石炭系。依据岩石组合、测井曲线等，该井地层自上而下划分为第四系（0—321.5 m）、新近系（321.5—1 457.5 m）、下白垩统吐谷鲁群（1 457.5—1 996.0 m）、上侏罗统齐古组（1 996.0—2 068.0 m）、中侏罗统西山窑组（2 068.0—2 157.0 m）、下侏罗统八道湾组（2 157.0—2 333.0 m）、上二叠统乌尔禾组（2 333.0—2 551.2 m）和石炭系（2 551.2—3 500.0 m）。石炭系与上覆二叠系互层状灰色砂岩—细砾岩为断层接触，石炭系顶部岩层破碎。2 551.2—3 456.5 m井段共取心12筒，取心总长23.5 m。结合最新的岩石薄片鉴定结果，车47 井的岩心层序及岩性描述见表1，岩性如图2示。

表1 车47井地层层序及岩性编录描述Table 1.Stratigraphic sequence and lithology catalog for Well Che 47

3 孢粉化石特征

于车47井3 456.0—3 456.5 m 井段黑色含碳粉砂岩中采集的3 个样品中获得孢粉化石，经南京伊洛岗地质科技有限公司鉴定，3块样品中共有20个孢粉属种（表2、图3）。

车47 井孢粉化石样品以裸子植物花粉含量占绝对优势（98.8%～100.0%），蕨类植物孢子不发育（0～1.2%）。其中具肋双气囊类的Protohaploxypinus分布最为普遍（27.6%～44.4%），种类有P.clarus，P.verru-cosus，P.junggarensis，P.irregularis，P.perfectus，P.jimsarensis，P.dvinensis，P.definitus等，单囊类的Noeggerathiopsidozonotriletes multirugulatus（0～2.4%）和N.marginellus（0～3.5%）也有出现。其余种类数量较少，如Vesicaspora，Potonieisporites，Striatomonosaccites，Striatolebachiites，Striatoabieites，Striatopodocarpites等。

4 孢粉化石地质时代

在车47 井发现的化石中（表2），普遍缺少新疆北部地区二叠纪广泛发育的一些单气囊科达类和无肋双气囊类花粉，数量最多的具肋双气囊类花粉在新疆北部地区自晚石炭世早期（Bashkirian 早—中期）（巴塔玛依内山组）开始出现，且有一定数量，至晚石炭世中期（Bashkirian 中期—Moscovian 期）已占据优势地位。Noeggerathiopsidozonotriletes为单气囊花粉，其亲缘关系不明，可能是种子蕨植物的花粉[9]，主要分布于安加拉区和亚安加拉区的下石炭统上部—三叠系，尤以上石炭统下部最为繁盛。在新疆北部地区自早石炭世中—晚期（Visean 晚期—Serpukhovian 期）（南明水组）开始出现，含量为5.5%，分异度低，仅见1种；至晚石炭世早期（Bashkirian 早—中期）（巴塔玛依内山组）则大量分布，一般占孢粉总量的40.0%～92.5%，平均可达62.0%，且分异度颇高，为该时期孢粉化石组合的主要特征之一；而到了晚石炭世中期（Bashkirian中期—Moscovian 期）（车排子组）数量锐减，仅个别出现，含量不超过0.5%。

表2 车47井孢粉化石组分及数量统计Table 2.Statistics of composition and quantity of sporopollen fossils in Well Che 47

前人在新疆准噶尔盆地及塔里木盆地建立了石炭纪的孢粉组合，并对其地质时代开展相关研究[10-13]。车47 井孢粉化石特征与阿合奇县色帕巴依地区石炭系别根他乌组Protohaploxypinus—Potonieisporites—Hamiapollenites组合（晚石炭世Bashkirian—Moscovian早期）[14]、研究区排6 井区排66 井2 126.0—2 480.0 m井段石炭系泥岩中Protohaploxypinus—Triatoabieites—Hamiapollenites组合（Bashkirian 中期—Moscovian）[15]及 车25 井2 566.3—2 568.0 m 的Protohaploxypinus verrucosus-Hamiapollenites chepaiziensis组合（Bashkirian中期—Moscovian早期）[11]可以大致对比。

结合车排子地区车40 井化石资料（表3），该区石炭系孢粉化石的共同特点是：化石组合以裸子植物花粉占优势，蕨类植物孢子居从属地位。除车40井Flo-rinitesspp.和Enaosporitesspp.含量较高外，其余裸子植物花粉均以具肋双气囊花粉为主，且Protohaploxypinus占比最高，常见Striatopodocarpites、Striatolebachiites等，单囊类占比低，常见Noeggerathiopsidozonotriletes（仅车25 井未见）、Potonieisporites和Cordaitina。Potonieisporites是石炭纪孢粉组合区别于二叠纪的重要种类。最大的区别在于，车47 井中未见Hamiapollenites和Cordaitina。前人曾根据车25 井丰富的腕足类、介形类、双壳类和腹足类化石及共生孢粉化石组合特征，推断其地层相当于上石炭统Bashkirian 阶—Moscovian阶。

表3 车排子地区车47井与邻区孢粉化石组成对比Table 3.Comparison of composition of the sporopollen fossils from Well Che 47 and adjacent areas

综上所述，车47井3个样品中所含孢粉化石的地质时代确定为晚石炭世无疑，倾向于晚石炭世早—中期（Bashkirian期—Moscovian期）。

5 石炭系划分对比

与哈拉阿拉特山一带建组剖面对比，车47 井石炭系总体属于哈拉阿拉特组上部，1—2 层相当于建组剖面的第六岩性段，而其上的大套火山碎屑岩与建组剖面的第七岩性段可对比。

（1）依据孢粉化石所示时代为晚石炭世，总体位于晚石炭世中—晚期，因此，本文优先与哈拉阿拉特山上石炭统进行对比。

（2）哈拉阿拉特山上石炭统自下而上依次以成吉思汗山组红色基调的碎屑岩、火山熔岩为主，锆石UPb 年龄313.0 Ma[16]，偶夹生物灰岩（含晚石炭世化石[17]）和凝灰岩；哈拉阿拉特组下部（1—4 段）以火山熔岩为主（锆石U-Pb 年龄309.0 Ma）；哈拉阿拉特组上部（5—7 段）以火山碎屑岩为主，尤以火山角砾岩、集块岩为主（锆石U-Pb 年龄306.9 Ma、304.5 Ma[18]）；阿腊德依克赛组下段以火山熔岩为主（锆石U-Pb 年龄303.8 Ma、299.0 Ma[19]），间有少量火山碎屑岩夹层，上段以陆源碎屑岩为主（化石为晚石炭世晚期[20]）。车47 井中含孢粉碎屑岩之上的火山岩总体为深灰色，局部为灰绿色，岩心总体不显红色基调，据此可排除成吉思汗山组。

（3）车47 井的火山岩以角砾岩和集块岩为主，火山熔岩类比例极小，岩石组合既不同于哈拉阿拉特组1—4 段（火山熔岩为主），又与阿腊德依克赛组下段显著有别（火山熔岩为主间有少量火山碎屑岩夹层），而与哈拉阿拉特组上部5—7 段（以火山碎屑岩为主，尤以火山角砾岩和集块岩为主）极为相似。

（4）含碳粉砂岩、泥质岩在哈拉阿拉特组仅见于第六岩性段顶部，如见于白板地剖面灰岩之北，地层向北倾，整合于灰岩之上，出露宽度为2～6 m，局地呈豆荚状，出露宽度大于10 m。在217 省道的新测剖面上，含碳粉砂岩、泥质岩见于剖面35 层顶部；在原建组剖面可克额默林乌兰剖面上，第19 层为长石岩屑砂岩，走向上该层相变为深灰—灰黑色细砂岩—泥质粉砂岩。由此看来，哈拉阿拉特组第六岩性段顶部的灰黑色细碎屑岩沉积在哈拉阿拉特山产出较为稳定，可作为区域对比的标志层，也是哈拉阿拉特组第六岩性段与第七岩性段的分界岩性，即车47井底部的1—2 层含碳粉砂岩和灰黑色含砾中—粗粒岩屑砂岩划归哈拉阿拉特组第六岩性段，其上的火山角砾岩、集块岩等划归哈拉阿拉特组第七岩性段。

6 结论

车排子地区车47 井底部（3 370.0—3 456.5 m）陆源碎屑岩沉积地层，岩石组合与建组剖面及白板地等哈拉阿拉特组第六岩性段顶部层位较好对比。含碳粉砂岩、泥岩中因含晚石炭世孢粉化石，结合上覆火山岩的接触关系及同位素年龄等资料，其时代倾向于晚石炭世Moscovian期。

车排子地区车47 井上部（2 551.2—3 370.0 m）为玄武质—安山质火山角砾岩、火山集块岩等，可与哈拉阿拉特山一带哈拉阿拉特组第七岩性段对比，其时代为晚石炭世Kasimovian期。