马玉杰，张荣虎，唐雁刚，陈　戈，莫　涛，王俊鹏，谢　彬（.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆库尔勒84000，.中国石油杭州地质研究院，杭州3003）

·油气勘探·

塔里木盆地库车坳陷白垩系巴什基奇克组岩相古地理

马玉杰1，张荣虎2，唐雁刚1，陈戈2，莫涛1，王俊鹏2，谢彬1
（1.中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院，新疆库尔勒841000，2.中国石油杭州地质研究院，杭州310023）

为明确塔里木盆地库车坳陷沉积岩相、微相特征及其与古地理背景关系，依据露头微相观测、岩心微相描述、成像测井岩相刻画、构造演化恢复、沉积因素综合分析研究认为，白垩系巴什基奇克组岩相古地理总体受南天山、温宿凸起、库鲁克塔格山物源三重控制，其中克拉苏—依奇克里克冲断带西段的巴什基奇克组主要源于南天山物源，塔北隆起西部的巴什基奇克组主要源于温宿凸起物源，塔北隆起中东部的巴什基奇克组主要源于库鲁克塔格山物源，秋里塔格冲断带为3物源交汇区，乌什凹陷受南天山物源和温宿凸起物源双重控制；克拉苏—依奇克里克冲断带西段主要发育辫状河三角洲前缘中—细砂岩和扇三角洲前缘水下分流河道粉—细砂岩2类典型微相砂岩，砂体总体叠置连片展布，残余厚度150～260 m；塔北隆起以扇三角洲前缘水下分流河道中—细砂岩和辫状河三角洲前缘水下分流河道细—粉砂岩沉积为主，夹河口坝粉—细砂岩，砂体总体呈厚层连片展布，残余厚度100～300 m.白垩系巴什基奇克组“满坳富砂”为库车坳陷油气战略突破提供重要理论依据。

塔里木盆地；库车坳陷；白垩系；巴什基奇克组；岩相古地理；沉积微相

下白垩统巴什基奇克组是塔里木盆地库车坳陷的重要勘探目的层系之一，自1997年以来，在克拉苏—依奇克里克冲断带西段、东秋里塔格冲断带和库车坳陷南部斜坡带巴什基奇克组中，发现了克拉2气田、大北1气田、克深气田、迪那气田、牙哈—羊塔克凝析油气田、英买46气藏等。巴什基奇克组储集层以大套厚层砂岩为主，与上覆古近系膏泥岩构成优质的储盖组合［1-3］。从沉积相和古地理角度研究巴什基奇克组储集层发育的岩相变化和地理分布，对拓展库车坳陷白垩系巴什基奇克组的油气勘探前景具有十分重要的意义。

前人对塔里木盆地白垩系的沉积相研究认为，早白垩世塔里木盆地为强氧化的干旱内陆环境［4-9］，相对高差较大，周缘发育一系列的冲积扇—辫状河三角洲粗碎屑沉积［10-16］，内部为相对细粒的湖相—辫状河三角洲前缘沉积。库车坳陷的沉积范围较大，与整个塔东北地区连成一体，形成广阔的内陆冲积湖泊环境；在西南坳陷，沿昆仑山前形成了一套呈条带状分布的冲积扇—扇三角洲相克孜勒苏群［17］。晚白垩世，塔里木盆地因整体抬升遭受剥蚀而缺失沉积，造成古近系底砾岩与下伏白垩系呈平行或角度不整合接触。上白垩统为一套海侵背景下的湖相石膏和正常海相碳酸盐岩［18-19］。前人研究基本都侧重于塔里木盆地早白垩世沉积相特征、演化和古地理展布，针对库车坳陷白垩系巴什基奇克组的岩相古地理特征及演化尚未见报道。

本文依据露头微相观测、成像测井岩相刻画、古地貌恢复和沉积单因素分析，基于储集层沉积学、成像测井学和构造地质学等多学科交叉，系统研究巴什基奇克组的物源区划、岩相类型和典型微相以及古地理展布，以期为拓展库车坳陷油气勘探和开发提供参考。

1　构造背景及地层格架

1.1构造背景

库车坳陷经历三叠纪周缘前陆、侏罗纪断陷、早白垩世大型陆内拗陷、晚白垩世不均衡隆升剥蚀、古近纪弱伸展、新近纪挤压拗陷及第四纪强烈变形改造6个阶段的构造运动，形成了现今“四带三凹”的构造格局，自北向南分别为北部单斜带、克拉苏—依奇克里克冲断带、秋里塔格冲断带、南部斜坡带、拜城凹陷、阳霞凹陷、乌什凹陷［2，19］（图1）。侏罗纪末，藏北地体与欧亚大陆发生碰撞拼贴，使塔里木板块北缘向天山的俯冲再度复活，古天山造山带再度隆升，并使得侏罗纪已基本消亡的库车前陆盆地再次挠曲沉降，形成库车再生前陆盆地。上侏罗统喀拉扎组和白垩系底部亚格列木组厚达数百米的砾岩沉积，即为古天山造山带上升和塔里木板块北缘俯冲复活的证据。白垩纪沉降中心向南迁至北部克拉苏—依奇克里克冲断带，此处白垩系沉积厚度一般为1 000～1 500 m，由北向南沉积减薄，至塔北隆起轮台断隆，白垩系一般只有100～400 m.

图1　塔里木盆地库车坳陷构造区划及油气田分布

1.2地层格架

库车坳陷白垩系主要发育下白垩统，上白垩统基本被剥蚀殆尽。下白垩统总体上呈平行不整合、局部角度不整合于侏罗系之上，最大厚度超过3 450 m（克参1井，舒善河组可能存在地层重复），下白垩统自下而上可分为亚格列木组、舒善河组、巴西盖组和巴什基奇克组。巴什基奇克组厚33～401 m，以砂岩、砾岩为主，夹泥岩，产介形类、轮藻及孢粉化石，可以划分为3个岩性段。其中第一岩性段以棕褐色中—细砂岩为主，泥岩夹层薄且少；第二岩性段以褐色中—细砂岩夹泥岩为主，表现为自然伽马曲线上有大于120 API的相对较纯的泥岩层出现；第三岩性段以砂砾岩为主，夹厚层泥岩。区域上，巴什基奇克组总体自中部向西、向东遭受剥蚀，厚度变薄，向温宿凸起呈超覆沉积，向南部斜坡带沉积及残余厚度最大，地层保留相对完整，厚度一般为200～300 m.

2　物源区划

重矿物、轻矿物、古水流、露头观测、实验分析等资料综合分析表明，巴什基奇克组沉积期，库车坳陷南天山物源区处于再造山循环带，重矿物以石榴石、云母、绿泥石为主，可细分5个亚区（阿瓦特河、卡普沙良河、克拉苏河、库车河、依南地区），克拉苏—依奇克里克冲断带西段巴什基奇克组的沉积物主要受控于卡普沙良河、克拉苏河和库车河物源区；塔北隆起中东部主要受库鲁克塔格山物源区控制，发育2个亚区（轮南—东河地区和塔中—跃南地区），重矿物以锆石、绿帘石、白钛石、钛铁矿为主；塔北隆起西部沉积物主要受温宿凸起物源区控制，发育2个亚区（温宿凸起北缘和温宿凸起东南缘），重矿物以磁铁矿和石榴石为主（图2）。

图2　库车坳陷巴什基奇克组重矿物组合及物源分区

3　库车坳陷沉积微相特征

3.1典型岩心相特征

对63口井近2 000 m岩心观察表明，库车坳陷白垩系所见到的沉积构造主要有冲刷构造、交错层理、平行层理、粒序层理等，指示主要为远源型辫状河三角洲前缘沉积，砂地比60%～90%，砂岩分选好；其次为扇三角洲前缘沉积，砂地比50%～70%，砂岩分选较差（图3）。

（1）冲刷面冲刷面是最发育的沉积构造，是强水流侵蚀下伏沉积物表面形成凹凸不平的面。冲刷面上沉积物常常比下伏沉积物粗，以含砾中砂岩、细砂岩为主，并且多含泥砾及撕裂的泥质碎片。冲刷面一般发育在河道砂体的底部，当有多个废弃河道相互叠置时，可以见到多个含泥砾层。

（2）交错层理岩心上可识别的交错层理，包括板状交错层理、低角度槽状交错层理等。板状交错层理在水下分流河道微相中部、下部较为发育，内部细层倾角一般20°～25°，层系厚度15～30 cm.低角度板状交错层理常常叠置于块状层理或含砾中—细砂岩段之上，或者是河道砂体顶部细粒砂岩之上，内部细层倾角一般在2°～10°，层系厚度3～12 cm，呈不清晰板状，或者层系顶、底界面呈水平状，内部细层单向倾斜。

（3）平行层理粗粒平行层理是下白垩统巴什基奇克组较为常见的层理类型，常常与高角度板状交错层理、块状层理共生，主要发育于河道砂体中下部的中砂岩、细砂岩中，反映了高流态的水动力条件。另外，岩心上局部可见细粒平行层理，层系普遍较薄，主要发育于河道砂体上部的粉砂岩、细砂岩中，代表相对低流态的水动力环境。

（4）粒序层理粒序层理包括正粒序、逆粒序层理，正粒序层理是比较发育的层理类型，底部常见冲刷面，砂岩中含较多泥砾，砾石向上逐渐变小，含量逐渐降低，反映了水动力由强变弱的沉积过程，局部可见正粒序层理层系组成的复合递变层理的韵律特征。逆粒序层理较为少见，一般可见于河道砂体顶部和水下溢岸沉积中，如克深206井6 713 m处。

3.2 FMI测井相特征

地层微电阻率扫描成像（FMI）是研究碎屑岩沉积岩相微相的重要可视化手段之一［20-25］。库车坳陷巴什基奇克组砂岩及泥岩中常见交错层理（槽状、板状）、冲刷面、平行层理、粒序层理4种典型沉积构造（图4）；发育槽状交错层理细砂岩、板状交错层理细砂岩、含冲刷面细砂岩、板状交错层理含泥砾细砂岩、平行层理细砂岩、波状层理粉砂岩6种典型砂岩岩相［6］。

槽状交错层理一般为高能水流环境中形成，其层系界面与纹层均呈弧形的削截关系。FMI图像上多表现为一系列不同角度和幅值的正弦形态条带，条带之间互相截切，呈现明暗相间的条纹。

板状交错层理在克拉苏—依奇克里克冲断带的大北—克深地区井下岩心中十分常见，多发育于三角洲前缘水下分流河道微相中，为层系界面平行、纹层组向底部收敛的水流层理。FMI图像上，层系界面多表现为两组近似平行的正弦曲线，中间夹持不同角度和幅值的正弦形态条带，条带之间近似平行，整体呈现一定明暗相间的颜色变化。

冲刷面构造一般为凹凸不平的界面，冲刷面之上为一套含泥砂砾层段，大北—克深地区多以深褐色泥砾层形式出现，砾径0.5～8.0 cm不等，顺层分布。FMI图像上特征明显，表现为凹凸不平起伏的界面上亮色背景下，黑色斑块、团块状杂乱分布。

图3　库车坳陷巴什基奇克组典型岩心特征素描

图4　白垩系巴什基奇克组砂岩典型沉积构造FMI特征

3.3典型微相砂体特征

对库车坳陷钻井及露头典型沉积微相的精细刻画表明，巴什基奇克组主要发育辫状河三角洲前缘及扇三角洲前缘沉积，其中以辫状河三角洲前缘水下分流河道微相砂体、扇三角洲前缘水下分流河道微相砂体最为典型（图5）。

（1）辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体自然伽马曲线为宽指状、钟形、低幅度齿化箱形；岩相组合一般为含泥砾细砂岩、板状交错层理细砂岩、槽状交错层理细砂岩、含砾中砂岩为主；FMI静态图像上主要以棕、黄及亮色交互出现的条带特征，FMI动态图像可见板状交错层理、斜层理、冲刷面、平行层理等沉积构造发育特征；岩心上为大套细砂岩、中砂岩及薄泥砾层。

（2）扇三角洲前缘水下分流河道砂体扇三角洲前缘水下分流河道砂体自然伽马曲线为宽指状、钟形、低幅度齿化箱形；岩相组合上，往往出现相对较多的泥岩薄夹层，泥砾层密集出现。FMI静态图像多为亮、暗相间的条带状，颜色渐变特征不明显；FMI动态图像上可见板状交错层理、冲刷面、平行层理等沉积构造发育特征。在岩心上碎屑颗粒分选相对较差，泥砾直径较大（达10 cm），具有伴生变形构造、火焰构造等特征，反映了近物源的沉积特征。

图5　克拉苏—依奇克里克冲断带西段巴什基奇克组典型微相砂体成像测井模版

4　库车坳陷岩相古地理

4.1岩相微相叠置关系及横向展布

巴什基奇克组第一岩性段和第二岩性段均为辫状河三角洲前缘亚相沉积，以水下分流河道低角度交错层理中、细砂岩为主，垂向砂体叠置，厚度大，横向分布稳定，河口坝、分流间湾泥岩单层薄且不连续。巴什基奇克组第三段均为扇三角洲前缘亚相沉积，以水下分流河道、河口坝交错层理含泥砾中、细砂岩、粉砂岩为主，垂向叠置，厚度稳定，分流间湾泥岩单层薄，但较连续。在区域上，巴什基奇克组南北方向上由扇（辫状河）三角洲平原过渡到三角洲前缘亚相，缺乏滨浅湖亚相沉积，相带分异相对明显；在东西方向上，塔北隆起中东部以远源型辫状河三角洲前缘细砂岩、粉砂岩沉积为主，厚度250～300 m，塔北隆起西部以近源型扇三角洲前缘含泥砾中、细砂岩沉积为主，厚度100～200 m，相带展布相对稳定，砂体连续性好，泥岩夹层薄且不连续（图6，图7）。

4.2沉积微相岩相古地理展布特征

区域构造演化研究表明，库车坳陷南部斜坡带白垩系巴什基奇克组沉积前古地貌总体呈南东高、北西低的展布态势，牙哈—东河—哈拉哈塘—英买力地区为相对低隆区，秋里塔格冲断带处于塔东库鲁克塔格山和温宿凸起的沉积交汇区，地势相对低洼［26］。

沉积相对比表明，克拉苏—依奇克里克冲断带西段巴什基奇克组沉积早期（巴什基奇克组第三岩性段沉积期）构造活动强烈，基底沉降较快，沉积区与物源区有较大高差，地形坡度大，古流向由北向南、由东向西，属于地形较陡的冲积扇—扇三角洲沉积体系。巴什基奇克组第一岩性段、第二岩性段沉积期，构造活动相对较弱，基底相对稳定，古地形较为平坦，沉积物成熟度也相对较高，古流向由北向南，因地形坡角小，在陆上形成广泛分布的辫状河冲积平原，近山口可能发育冲积扇沉积。从物源区到湖盆，辫状河三角洲前缘可延伸到较远的距离，横向上厚度较稳定，构成冲积扇—辫状河三角洲沉积体系。

综合研究认为，巴什基奇克组第三岩性段沉积期，在吐北2井、克参1井及克拉3井等井见到了砾岩层沉积，野外剖面多见大套的砾岩、细砾岩沉积，粒度分选较差，见较厚层泥岩及砂岩、含砾砂岩互层，整体反映了近物源、重力流为主的沉积特征，同时古水流方向反映不同方向交叉变化的特征，见多套反粒序沉积，符合扇三角洲沉积特征。南天山物源7个物源主出口，在山前宽浅湖中形成了多个水下砂体扇，扇体之间叠置交叉，未见明显砂体界限，仅在克深5井见以粉砂、细砂为主，推测为扇间。整体上，南天山冲断带（克拉苏—依奇克里克冲断带）主要位于扇三角洲前缘近端位置，在扇三角洲前缘远端受温宿凸起物源、库鲁克塔格山物源的叠置影响，沉积粒度变细；塔北隆起西部（却勒—羊塔—玉东地区）受温宿凸起影响，发育近源扇三角洲沉积；塔北隆起中东部（东河—英买力—哈拉哈塘—轮南地区）受库鲁克塔格山物源影响，发育远源辫状河三角洲亚相；秋里塔格冲断带同时受3大物源汇聚影响，沉积混源型辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘粉、细砂岩（图8）。

巴什基奇克组第二岩性段和第一岩性段沉积期，库车冲断带以中、细砂岩夹薄层泥岩、粉砂质泥岩沉积为主，砂岩层厚度大，砂地比高，分选好，反映了远离物源、牵引流为主的沉积特征。粉砂岩厚度中心位于三角洲前缘叠置区，向南向北逐步减薄，至吐北1井—克深5井—克拉201一线减薄至约20 m；细砂岩厚度中心位于沉积朵叶体中心部位，厚约50～70 m；中砂岩在卡普沙良河、索罕村露头区、博孜—大北区厚度相对较薄，至克深、克拉地区多沿沉积朵叶体内部河道分布，随扇体向沉积区延伸而减薄。区域上，塔北西部受温宿凸起影响，发育近源扇三角洲亚相；塔北隆起中东部受库鲁克塔格山物源影响，沉积远源辫状河三角洲细砂岩、粉砂岩；秋里塔格冲断带沉积混源型辫状三角洲前缘粉、细砂岩（图9）。

图6　库车坳陷克拉苏—依奇克里克冲断带西段巴什基奇克组东西向沉积相连井对比（剖面位置见图1蓝色线）

图7　库车坳陷南部斜坡带巴什基奇克组东西向沉积相连井对比（剖面位置见图1黑色线）

图8　库车坳陷巴什基奇克组第三岩性段岩相古地理

图9　库车坳陷巴什基奇克组第一岩性段和第二岩性段岩相古地理

5　结论

（1）库车坳陷巴什基奇克组总体受南天山、温宿凸起、库鲁克塔格山物源三重控制，其中克拉苏—依奇克里克冲断带西段主要源于南天山物源，发育5个亚区；塔北隆起西部主要源于温宿凸起物源，发育2个亚区；塔北隆起中东部主要源于库鲁克塔格山物源，发育2个亚区；秋里塔格冲断带为3物源交汇区，乌什凹陷受南天山物源和温宿凸起物源双重控制。

（2）克拉苏—依奇克里克冲断带西段巴什基奇克组主要受控于卡普沙良河、克拉苏河和库车河3个物源亚区，发育辫状三角洲前缘水下分流河道、扇三角洲前缘水下分流河道2种典型微相，以及沉积槽状交错层理中—细砂岩、板状交错层理细砂岩、含冲刷面细砂岩、板状交错层理含泥砾细砂岩4类砂岩相。克拉苏—依奇克里克冲断带西段砂体总体呈叠置连片展布，残余厚度150～260 m.

（3）大北—博孜地区巴什基奇克组发育辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘水下分流河道粉—细砂岩；克深地区发育辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘水下分流河道中—细砂岩。

（4）塔北隆起巴什基奇克组砂体以扇三角洲前缘水下分流河道中—细砂岩和辫状河三角洲前缘水下分流河道粉—细砂岩沉积为主，夹河口坝细—粉砂岩总体呈厚层连片展布，残余厚度100～300 m.

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（编辑曹元婷）

Lithofacies Paleogeography of Cretaceous Bashijiqike Formation in Kuqa Depression，Tarim Basin

MA Yujie1，ZHANG Ronghu2，TANG Yangang1，CHEN Ge2，MO Tao1，WANG Junpeng2，XIE Bin1
（1.Research Institute of Exploration and Development，Tarim Oilfield Company，PetroChina，Korla，Xinjiang 841000，China；2.Hangzhou Institute of Geology，PetroChina，Hangzhou，Zhejiang 310023，China）

To identify the characteristics of sedimentary facies and m icrofacies and their relationships with the paleogeographic setting，based on microfacies observation of outcrops，microfacies description of cores，characterization of imaging-logging facies，restoration of structural evolution and superimposed analysis of sedimentary elements，it is considered that Cretaceous Bashijiqike formation is generally controlled by 3 factors such as southern Tianshan mountain，Wensu swell and Kuruktag mountain in provenance.Bashijiqike formation provenance in the Kelasu thrust belt is mainly originated from southern Tianshan mountain，and that in the western part of Tabei up lift is from Wensu swell，and that in the mid-eastern part of Tabei uplift from Kuruktag mountain.Qiulitag structural belt is the intersection area of these 3 provenances and Wushi sag is controlled by both southern Taishan mountain and Wensu uplift；2 typical sandstones such as braided delta-front mid-fine sandstone and fan-delta front underwater distributary-channel silt-fine sandstone are mainly developed in the Kelasu thrust belt.Sandbodies are superimposed and distributed continuously with the residual thickness of 150～260 m；Tabei up lift is dominated by mid-fine sandstones of fan-delta front underwater distributary-channel facies and fine-silt sandstones of braided delta-front underwater distributary-channel facies mixed with some silt-fine sanstones of river mouth bar facies.The thick sandbodies are generally distributed continuously in Tabei uplift with the residual thickness of 100～300 m.The understanding as“the sandstones are distributed in the whole depression”in Cretaceous Bashijiqike formation provides a significant theoretical basis for the breakthrough of the oil and gas strategy in Kuqa foreland area.

Tarim basin；Kuqa depression；Cretaceous；Bashijiqike formation；lithofacies paleogeography；sedimentary m icrofacies

TE111.3

A

1001-3873（2016）03-0249-08

10.7657/XJPG20160301

2015-11-27

2016-03-22

国家973项目（2011CB201104）；国家科技重大专项（2011ZX5003-004，2016ZX05003-002，2016ZX05001002-003）

马玉杰（1968-），女，黑龙江嫩江人，高级工程师，石油地质，（Tel）0996-2172135（E-mail）mayj-tlm@petrochina.com.cn