准格尔盆地四棵树凹陷地层分布及沉积充填特征研究

张海舰

摘 要：本文通过在野外露头观察与实测的基础上，运用沉积学与层序地层的相关理论，对准噶尔盆地南缘四棵树凹陷沉积特征进行了详细研究，进一步明晰石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系等地质储层，为下步该区块石油地质勘探开发提供理论依据。

關键词：四棵树；凹陷；沉积；充填；特征

准格尔盆地四棵树凹陷位于新疆精河县和乌苏县境。区域构造位于准噶尔盆地西南缘，天山造山带北缘断褶带西段。在前人研究基础上，本文通过对四棵树凹陷钻井资料、测井资料、地震资料及地质露头等相关图表资料进行详细分析，归纳总结四棵树凹陷地层分布及沉积充填特征，为下步该地区油气勘探开发提供理论依据。

1 露头区地层分布特征

通过对四棵树凹陷南缘托托河、古尔图河、四棵树河、奎屯河、独山子、玛纳斯河、巴音沟等地区野外露头路线剖面考察，结合1：5万《阿拉尔幅》、《乌苏幅》地质图综合分析，认为四棵树凹陷南缘分布的地层主要为石炭系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系、第四系，缺失二叠系。主要地层分布特征如下：

1.1 石炭系

主要分布在四棵树凹陷南缘，根据岩性组合特征划分为石炭系中统巴音沟组，可进一步划分出三个亚组中统巴音沟组第一亚组、中统巴音沟组第二亚组、中统巴音沟组第三亚组。

1.2 三叠系

根据岩性组合特征，可划分为三个统，在露头区仅见到上统，分布在四棵树河谷与奎屯河谷之间。上部岩性为红褐、紫褐、灰黄色块状泥岩、砂岩互层夹砾岩。下部岩性为灰绿、褐、灰黄色厚层—透镜状粗砾岩及泥岩互层。该统与石炭系为断层接触，露头下部为褐色泥岩，向上逐渐变为砾岩夹泥岩。

1.3 侏罗系

主要分布在四棵树河与奎屯河之间的四棵树凹陷南缘，根据岩性组合和沉积环境可划分出八道湾组、三工河组、西山窑组、头屯河组。

1.4 白垩系

白垩系下统吐谷鲁群微角度不整合在侏罗系之上，岩性整体为杂、灰、棕、紫红、灰绿色页岩、砾岩、泥岩、粉砂岩互层。

1.5 古近系

古近系古新统—渐新统为红、鲜红色砂质页岩、棕红色粗砂岩夹细砾岩、玫瑰色石灰岩及纤维石膏透镜体，下部为紫红色砾岩。微角度不整合在侏罗系或白垩系之上。

2 凹陷区地层分布特征

以Yew-8new测线解释方案为依据，对四棵树凹陷内部主干测线进行追踪闭合，解释结果显示四棵树凹陷内部分布的地层与周缘露头区分布的地层基本相同，主要为中生界和新生界。

以红车断裂为界，断裂以东的昌吉凹陷发育二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系，但断裂以西的四棵树凹陷只分布三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系，根据所提供的地震测线解释结果，具有以下特征：

一是四棵树凹陷中生界呈北西走向分布，在凹陷内部发育次级洼陷和次凸起，洼陷表现为半地堑式结构，规模较大的洼陷表现为双向超覆的碟状结构。

二是四棵树凹陷内发育的中生界有三叠系、侏罗系八道湾组、三工河组、西山窑组、白垩系。三叠系不整合或超覆在石炭系之上。白垩系削截下伏地层。新生界发育古近系和新近系沙湾组、塔西河组，其上部存在上新统，但地震反射界面不清晰，难以区分。在缺失白垩系的剖面上古近系底界面为最大的超覆不整合界面。

三是现今的中生代凹陷表现为残存的凹陷，三叠系与侏罗系厚度自凹陷中心向两侧减薄，古近系、新近系厚度自北向南增厚，凹陷厚度明显受断层控制。

3 沉积充填特征

根据四棵树凹陷南缘露头区地层组合特征和凹陷区的固1井、固2井、艾2井、艾3井、西4井等典型钻井资料进行地层对比分析，将中、新生界各地层沉积充填特征总结如下。

3.1 三叠系

在四棵树凹陷南缘仅出露三叠系中-上统小泉沟群，在凹陷内部有人划分为郝家沟组，角度不整合在石炭系之上。下部为三角洲前缘河口坝微相砂岩、粉砂岩和支流间湾微相泥岩，中部为滨浅湖相泥岩，是较好的烃源岩；上部为辫状河三角洲前缘水下分流河道微相砂岩。

3.2 下侏罗统三工河组

通過对四棵树剖面、安集海剖面和固1井钻井资料分析认为下侏罗统三工河组发育河流影响型浪控辫状河三角洲前缘沉积，由水下分流河道与河口坝微相组成三角洲前缘亚相，其上部为滨浅湖相泥岩。

3.3 中侏罗统西山窑组

通过对四棵树剖面、安集海剖面和固1井钻井资料分析认为中侏罗统西山窑组下部发育波浪影响型河控辫状河三角洲前缘沉积，由水下分流河道、河口坝、沼泽微相组成三角洲前缘亚相，中部发育曲流河河道微相砂岩与沼泽相泥岩；上部发育滨浅湖相泥岩，基本都是较差级别的烃源岩。

3.4 中侏罗统头屯河组

四棵树凹陷露头区缺失头屯河沉积，但地震剖面上显示，凹陷内部可能发育头屯河组，为便于分析，对准噶尔盆地南缘硫磺沟剖面头屯河组沉积充填特征进行了研究。通过野外露头沉积构造和岩相组合特征研究，认为头屯河组下部为辫状河，上部为曲流河沉积环境。

3.5 白垩系

白垩系在四棵树凹陷南缘分布零星，在安集海河剖面上见到下部岩相组合为块状层理砂岩-粉砂岩-块状层理泥岩夹细砂岩组成的旋回。