罗少辉, 王蓉英, 岳勇, 李斌, 魏华动, 金仙梅, 姜忠正, 曹杨

油气藏评价与开发 2024, 14 (2): 284-296. DOI:10.13809/j.cnki.cn32-1825/te.2024.02.014

摘要（242）

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针对塔里木盆地西南部寒武系存在的古隆起陆棚相分歧，利用锆石U-Pb（铀-铅同位素测年）年龄、井-震联合开展了寒武系层序充填与沉积演化的研究。研究表明：在巴楚隆起，寒武系直接覆盖在克拉通结晶基底之上，寒武系沉积充填与前寒武系结构呈“镜像”关系。受前寒武系地形、构造运动和海平面升降控制，塔里木盆地西南部寒武系发育4个Ⅱ级层序，分别为寒武系层序1（玉尔吐斯组—肖尔布拉克组）、寒武系层序2（吾松格尔组—沙依里克组）、寒武系层序3（阿瓦塔格组）、寒武系层序4（下丘里塔格群），共包含7个沉积相、10个沉积亚相。塔里木盆地西南部寒武系层序1—寒武系层序3早、中寒武世巴楚隆起—麦盖提斜坡—塔西南坳陷沉积相为台地—缓坡—斜坡—深水陆棚相沉积，表现为向海凝缩减薄的沉积特征并发育寒武系烃源岩；寒武系层序4晚寒武世塔里木盆地西南部主体演化为局限台地，塔里木盆地西台东盆沉积格局正式形成。

早寒武世玉尔吐斯组沉积期，塔里木地块周缘为被动大陆边缘伸展地带，这使得海平面极速上升[17]，形成了以巴楚隆起—塔中为中心，东部、西北部和南部3面环水盆地的沉积格局。塔西南西低东高，海侵来自南天山洋及北昆仑洋，海侵规模大，海平面上升快，海水相对较深，适宜烃源岩发育的深水陆棚—盆地暗色泥质沉积覆盖了整个塔里木盆地[18]，仅在MB1井、BT5井等古地貌高地缺失玉尔吐斯组，在隆起周缘Tong1井、F1井、H4井区沉积浅水潮坪。柯坪地区苏盖特布拉克露头剖面揭示玉尔吐斯组为一套灰黑色薄层状泥页岩，含有底栖藻、浮游藻类和小壳化石等。通过有机地球化学分析，其总有机碳含量（TOC）最高可达9.67%，平均5.1%，属于优质的烃源岩（图7、图8a）。

早寒武世肖尔布拉克组沉积期，环境较早期的玉尔吐斯组时期有明显的变化，海水水体变浅，陆源碎屑物质也明显减少，稳定的碳酸盐岩沉积开始出现。肖尔布拉克组以微生物碳酸盐岩沉积为主[19]。柯坪地区苏盖特布拉克剖面肖尔布拉克组主要发育与藻类（蓝细菌）有关的微生物白云岩、藻黏结屑白云岩、藻砂屑白云岩、泥—粉晶白云岩和含砂屑泥—粉晶白云岩的岩相组合指示型台地沉积特征[20]。塔西南以东顺托果勒—古隆一带近南北展布镶边台缘雏形出现，塔西南自巴楚隆起、塔西南坳陷发育台地—碳酸盐岩缓坡（图7、图8b）。

早期吾松格尔组气候变得炎热干燥，海平面开始明显下降，水体较浅，降水量远小于蒸发量。随着海平面的持续下降，水体环境持续闭塞，形成广泛的局限台地—蒸发台地（如Tong1井的褐色含泥石膏岩、F1井的褐色石膏质白云岩）。台地规模进一步扩大，但局限台地迅速缩小（如MB1井的深灰色细晶白云岩和灰色泥质白云岩），大部分为蒸发台地，在台地中部也发育了一些盐湖环境（如Kang2井的灰白色盐岩和BT5井的褐黄色盐岩）。缓坡镶边规模较小。陆棚范围缩小，斜坡向西南方迁移（图7、图8c）。

晚期沙依里克组沉积时期，其沉积格局与之前大致相同，寒武纪第2次大的海侵期，海进规模仅次于玉尔吐斯期，沙依里克组沉积厚度较小。台地区经历了1次明显的海侵，水体较早寒武世晚期加深，为稳定的开阔台地—局限台地沉积环境，在巴楚地区西北缘以台地边缘斜坡沉积为主，柯坪肖尔布拉克剖面发育滑塌角砾岩及滑塌堆积沉积构造。局限台地相继承了早寒武世晚期台地蒸发岩相的范围，向南部缩小，主要分布于巴楚地区。开阔台地相分布范围较早寒武世晚期的范围向南整体有所扩大，主要分布于巴楚隆起—麦盖提斜坡地区，与局限台地相相邻。以阿克苏肖尔布拉克剖面为例，下部早期沉积旋回为深灰色微晶灰岩，产三叶虫化石；上部晚期沉积旋回主要为灰色块状亮晶砂屑云质灰岩、细晶白云岩（图7、图8d）。

中寒武统阿瓦塔格组沉积时期，在经历沙依里克组早期短暂而急速的海侵之后，受构造运动影响，海平面明显下降。这一时期基本上继承了早寒武世末期西部为碳酸盐台地沉积环境，以蒸发台地和局限台地为主。台地蒸发岩相区广泛发育于巴楚形成一个膏盐岩潟湖，以F1井、HT1井为中心，以沉积盐岩为主，厚度大，向四周盐岩减少，膏岩增加，同时膏盐岩厚度变薄。这一时期形成的台缘规模最大，特征非常明显。地震相剖面中见到明显的台缘坡折以及符合礁体形态的界面特征。推测在早寒武世海侵时期，海平面位于台地坡折之上，远离台缘，只能形成小型的缓坡镶边；在中寒武统阿瓦塔格组时期，由于褶皱构造运动，强制性潮退，海平面处在台地坡折附近，且处于下降期，形成了有利于台地边缘滩生长的环境（图7、图8e）。

寒武系层序4经历的海侵-海退旋回并未对盆地的沉积格局有实质性的改变，继承了早期碳酸盐岩台地的古地理特点。但随着海平面的持续上升，台地边缘—斜坡区的结构形式和台内相区的沉积环境有了较明显的变化，巴楚和塔中东部地区为局限台地相，以白云岩为主，Tong1井、Kang2井、F1井、MB1井、BT5井、H4井位于该相带。开阔台地广泛分布于局限台地周缘地区，台地西南缘台缘建隆特征不明显，西南部普遍发育开阔台地（图7、图8f）。