Question

　下部层序（S）的体系域组成及特征

Answer 1

6.1.2.1　古水流体系

古水流体系决定了盆地充填沉积物的分布、方位和性质。因此，研究古水流体系成为地震相分析的重要内容之一。地震剖面上指示古水流的标志很多，除下切河道这一最直观、可靠的标志外，前积反射结构和某些特殊的地震反射外形都可作为古水流的识别标志。根据这些地震标志，结合井下资料控制，可确定古水流方向、展布规律及相互间的关系。

①下切河道：河道地震反射以充填型为主要类型，外形上部平或微凸，下部凹，内部反射平行—亚平行或前积，底部反射层与下伏层序不连续。

②前积反射结构：作为判断古水流方向的依据，前积反射结构反映了在古水流作用下的沉积物向前（向盆地）推进作用。前积反射结构可以细分为S型、斜交型、S—斜交复合型、切线斜交型和叠瓦型五种，不同型式的前积结构反映水流能量的强弱不同，因而反映了古水流、古河道的主次关系。前积结构的倾斜方向代表古水流的视流向，将两条相交测线上的水流视流向按矢量叠加的办法可确定出古水流的真实流向。

③沉积背斜：指由于沉积作用形成的背斜型地质体。一种与沉积体有关，反映了沉积体横切面，其两冀均可见到叠瓦或S型前积。另一种与古河道有关，由于河床中砂质沉积物和河床两侧的泥质沉积物的不均一性，在后期的差异压实作用下，中部砂质沉积物压实量少，两侧泥质沉积物压实量大，从而形成压实背斜。在这两种情况下，古水流方向均与沉积背斜剖面方向相垂直。

④楔状外形：楔状外形代表着地层向某一方向变薄，甚至尖灭，它反映水流能量逐渐减弱，无力向前搬运更多的沉积物，使得沉积物向着盆地方向迅速减少。楔状减薄的指向代表水流方向。

在地震剖面上三叠系下部层序（S43）表现出由南向北上超特点和明显的南厚北薄的楔状外形，楔状体尖灭线在沙11井—哈1井—沙18井一线附近。这反映了早三叠世至中三叠世早期北高南低的古地貌特征及湖盆面积扩大、湖水向北进侵的过程，最大水进边界可能在沙11井—哈1井—沙18井一线附近。

在哈拉哈塘、阿克库勒及草湖地区，层序底面发育近南北走向的下切河道，其中以哈拉哈塘及阿克库勒下切河道规模最大，可能是本区最重要的古水流区。

层序上部发育前积结构，在哈拉哈塘、阿克库勒一带主要为斜交—叠瓦型，而在草湖东、沙雅西多为S型，不同地区水流能量存在明显差异。

综上所述，早三叠世中期至中三叠世早期本区中部发育两支大型的水流体系，这里坡度陡，水流能量大，搬运碎屑沉积物的能力强，为形成大型的三角洲体系提供了根本保障.在草湖及其以东地区、沙雅西地区，古水流规模较小，输导碎屑沉积物的能力较弱。这时期主要物源区在斜坡北侧和雅克拉断隆带。

6.1.2.2　沉积体系

本区三叠系沉积体系研究按以下步骤进行：

首先是识别特殊地震相单元。由于特殊地震相有明显的特征，易于识别，具有比较明确的沉积环境和岩相意义，能指示古水流方向和物源位置，控制大范围地震相分析，因此，认识和确定特殊地震相单元，是沉积体系研究中最关键的环节。对本区三叠系地层而言可以将前积反射结构、丘状外形和楔状外形作为三种主要的特殊地震相单元，楔状外形和前积反射结构反映沉积体的性质和水动力条件，丘状外形指示扇或三角洲的存在。

然后分析特殊地震相单元的横向组合特点及分布规律。按一定的规则将它们在平面上组合起来，确定它们的形态和分布范围，它们就代表着一定的沉积体系。分析特殊地震相单元与周围地震相的组合关系。根据它们所处的区域沉积环境背景，结合钻井和区域地质背景等资料，即可以推断出这些沉积体的性质。

在层序S43中共确定了4个大的沉积体系：沙雅西扇—三角洲体系、哈拉哈塘扇—三角洲体系，阿克库勒扇—三角洲体系、草湖扇—三角洲体系及草湖东扇—三角洲体系。其中哈拉哈塘三角洲体系和阿克库勒三角洲体系规模最大，以草湖三角洲体系规模最小（图6—1）。

阿克库勒扇—三角洲体系：这是由阿克库勒构造上发育的近南北向古水流体系所造成的大型扇三角洲体系。它的发育开始于早三叠世。

图6—1　塔里木盆地北部早—中三叠世沉积体系图

地震剖面上该扇—三角洲体系具有很特征的外部几何形态和内部结构：沿走向剖面表现为一大型丘状体，并见向东、西两侧侧向迁移现象；倾向剖面上呈楔状外形，内部发育由北向南的叠瓦状或斜交型前积结构及由南往北的上超现象（图6—2）。由此可见，该三角洲体系随水域面积扩大而呈现向北超覆的特征。

图6—2　阿克库勒三角洲地震响应

已有多口钻井钻至该沉积体系。钻井岩性组合特征及测井曲线形态变化证实了该沉积体系的性质及随湖平面升降变化发生的岩性组成及分布范围的变化。

地震剖面清楚地显示出塔里木河附近存在一坡度突变带，陡坡以南地层厚度明显增厚，并发育杂乱或空白反射相带，这可能就是三叠纪早期湖盆滨线位置，中、晚三叠世水进或高水位期的半深湖—深湖边界。古水流体系将碎屑物直接搬运至湖盆内形成早期的三角洲体系，它相当于下部层序的低水位体系域，尚无钻井揭示这部分沉积体系。目前塔里木河以北的钻井揭示的下三叠统为一套深灰色泥岩、绿灰色粉砂质泥岩、底部夹灰白、绿灰色细砂岩，局部含炭质泥岩条带，属浅湖相。测井曲线反映其准层序组的叠置形式主要为退积—加积型，这主要是水进和高水位期的沉积产物，早三叠世中晚期可容纳空间迅速增长，古水流体系供应沉积物的速度降低，从而导致三角洲体系由南向北退积。从水进体系域厚度横向变化不激剧这一特征看，这时期盆地北侧斜坡坡度不很大。由层序顶部的前积反射结构，及对应此反射结构的中三叠统底部砂层厚度向南变厚的特征看，早三叠世末期至中三叠世早期盆地可容纳空间增长速度降低，古水流体系供应沉积物的能力提高，使扇三角洲体系自北向南不断推进，形成了以大套砂岩为主的高水位体系域。

哈拉哈塘扇—三角洲体系：它是哈拉哈塘古水流体系搬运碎屑沉积物形成的大型扇三角洲体系。

该沉积体系是根据地震剖面上的特殊地震相而圈定的。走向剖面上为丘形杂乱—空白相，倾向剖面上的楔形前积地震相及北侧大型古水流体系的存在，无一不客观地反映出沉积体系的存在（图6—3）。

图6—3　三角洲地震响应特征（TBB—N128线）

目前在该沉积体系分布区内暂未布置钻井，但根据这个扇—三角洲体系有着与阿克库勒相似的水动力条件，相近的地震反射特征，可推测其形成、演化特征与阿克库勒三角洲有很大的相似性。

沙雅西扇—三角洲体系：与这个沉积体系有关的古水流体系没有明显的下切谷。现有地震剖面展示该沉积体系以楔状外形及S型前积结构为特征，沙11井钻井岩心分析表明，该井区下三叠统为浅湖—半深湖相，中三叠统则变为滨湖相、曲流河相，缺失顶部层序。

由于总的沉积环境的差异，沙雅西扇—三角洲体系的垂向岩相组合特征和测井响应特征与阿克库勒扇—三角洲有所不同，在沙11井中，早期沉积的一大套砂岩，测井曲线为加积—前积型，沉积特征与水下分支河道相似，属湖泊三角洲前缘相，为低水位体系域。在砂岩之上形成一套深灰—黑色泥岩、夹少量砂岩，富含黄铁矿，测井曲线为退积—加积—前积型，表明湖平面经历了快速上升至缓慢上升阶段，湖水有过加深历史，三角洲发生了向陆迁移然后再向湖盆推进的过程，形成了以泥岩为主的水进体系域和富含黄铁矿、化石的密集段。中三叠世早期，三角洲继续向盆地方向推进，形成100多米厚的夹泥岩薄层的砂岩，测井曲线以加积型为主，夹前积型，故这套砂、泥岩属高水位体系域。

草湖南扇—三角洲体系：其识别依据是沉积体系的楔状外形和不十分清楚的前积结构，以及楔形体北端出现的下切河谷。走向剖面上未见明显的丘状外形。该扇—三角洲规模不大，可能与早期古水流体系规模小，搬运能力较弱及后期构造沉降中止其发育等因素有关。该体系作用范围内尚无钻井，故不能进一步分析其岩相和测井特征。