本文是小编为塔里木盆地志留系划分出几个地层分区?撰写,主要解答关于塔里木盆地志留系划分出几个地层分区?的相关疑惑,以下是正文。
塔里木盆地的志留系有几个分区?根据塔里木盆地志留系现有的研究程度、钻孔及露头的岩性、古生物及接触关系,建立了6个地层分区。(一)柯坪地层分区柯坪地层分区志留系出露完整、接触关系清楚,为一套滨岸-潮坪相、以碎屑岩为主的沉积,是塔里木盆地志留系研究的经典地区。广泛分布于阿克苏西部、乌什、阿合奇、柯坪等地,呈北东—南西向条带状展布。自下而上包括了柯坪塔格组、塔塔埃尔塔格组、依木干他乌组。以柯坪印干大湾沟和铁热克阿瓦提剖面最为典型。1.柯坪塔格组[(O3—S1)k]柯坪塔格组为一套滨岸相的碎屑岩沉积,底部常见一层不稳定的褐灰色砾岩,与下伏中—上奥陶统印干组为假整合接触。根据所含的丰富的笔石、腕足、双壳、三叶虫、几丁虫及疑源类等多门类化石,将其时代定为早志留世,又由于在其下段产有晚奥陶世的几丁虫化石,将其下段确认为上奥陶统,奥陶系—志留系界线置于柯坪塔格组下段的顶部。本区的柯坪塔格组自下而上可分为三段,区内全组厚度在100~700m之间。下段:灰绿色、深灰色中-厚层状粗粉-细砂岩与泥岩互层,257~275m;中段:灰绿色泥页岩、粉砂质泥岩夹粗粉-细杂砂岩和泥质粉砂岩,厚60~125m;上段:灰绿色、暗紫色厚层状粗粉-细砂岩及灰绿色、深灰色页岩,厚84~132m。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔塔埃尔塔格组为一套潮坪砂坝相的红色碎屑岩沉积,与下伏柯坪塔格组为整合接触,两者之间没有截然的界线,一般以红色层增多、岩性变粗为界。根据其中所产的疑源类、孢子、无颌类和棘鱼类以及上覆和下伏地层的时代,将其定为早志留世。在柯坪地区一般分为上、下两段,但覆盖区内统一称之为下砂岩段,区内全组厚度在95~600m 之间。下段岩性为紫红色、灰绿色薄中层细砂岩、粉砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩互层;上段较粗,为紫红色、浅灰色薄-中层细砂岩、粉砂岩夹紫红色泥页岩。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组为潮坪-潟湖相的红色碎屑岩沉积,与下伏塔塔埃尔塔格组为整合接触,以大套紫红色泥岩、粉砂质泥岩的出现作为该组的开始。根据其中所发现的牙形石、棘鱼、无颌类等化石将其时代确定为中志留世。根据其岩性可分为上、下两段,下段在覆盖区称为红泥岩段,上段称为上砂岩段,区内厚度在150~600m之间。下段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与灰绿色薄层粉砂岩、细砂岩不等厚互层,偶夹砂质灰岩、鲕粒灰岩和泥晶灰岩的透镜体;上段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹薄层灰绿色粉细砂岩。(二)库鲁克塔格-塔东北地层分区库鲁克塔格-塔东北地层分区包括了露头区的库鲁克塔格山地、覆盖区的孔雀河斜坡,两个地区的研究程度都很低,均仅见到志留系,两者之间岩性和古生物都难以对比。1.库鲁克塔格地层小区仅见于库鲁克塔格东段却尔却克—阿尔特梅什布拉克一带,称之为阿尔特梅什布拉克组,为灰绿色砂岩、粉砂岩夹泥灰岩和灰岩,厚720~2217m,产笔石:Monograptus priodon;腕足类:Spiroraphe cf.bohemica;头足类:Michelinoceras等(新疆区域地质志,1993),与下伏上奥陶统树沟子组为连续沉积,与上覆下石炭统为假整合接触。2.孔雀河地层小区维马1井钻遇,井段2408~2923m,塔指将其命名为维马克群,按岩性自上而下分为一组和二组。一组为紫色粗-细粒岩屑砂岩夹灰绿色细粒长石岩屑砂岩和暗紫色泥岩;二组为灰绿色、浅灰色粉砂岩、中-细粒长石岩屑砂岩与灰绿色、紫色泥质砂岩、泥岩。因两个组均产有早志留世几丁虫化石,而将其置于下志留统。与下伏奥陶系为整合接触。(三)库车-塔北地层分区在库车-塔北地层分区,由于库车坳陷中新生界厚度极大,还没有钻遇志留系的钻孔,因此研究范围仅限于塔北隆起。塔北隆起受后期构造破坏严重,侏罗系或三叠系直接上覆于志留系之上,地层缺失现象非常普遍,但不同地区也有差异。本区重要的生物化石发现包括以下几个方面:英买2井在柯坪塔格组中段发现早志留世的几丁虫 Conochitina iklaensis,笔石Glyptograptus incertus,G.tangshanensis,双壳Nuculileskalpinensis-Praectenodonts组合;草1井柯坪塔格组中段产早志留世的笔石Glyptograptus tansanensis-G.inxertus-G.tamariscus组合。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]塔北钻遇该组的钻孔有27口,大部分地区仅保留了中段,厚度差异很大,9~1009m不等,大多在150~400m之间,最厚的是英买30井,达到1009m,还未见底,最薄的是吉南1井,仅有9m。其下伏地层为下奥陶统或中、上奥陶统,除草1、草湖1等少数几口井与下伏地层呈整合接触外,其余钻孔均缺失下段地层,与下伏奥陶系呈假整合或角度不整合接触。柯坪塔格组中段代表了较深水的沉积环境,岩性以灰色、深灰色泥岩为主,夹少量灰色薄层细砂岩、粉砂质泥岩;下段和上段岩性相近,均以灰绿色、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩互层为主。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔北钻遇该组的钻孔仅有6口井,钻遇井的厚度在78~385m之间,岩性及厚度在横向上均没有明显差异。与柯坪塔格组多为假整合接触,但草湖1井和草1井与柯坪塔格组上段为整合接触。塔塔埃尔塔格组一般上部为浅灰色、灰紫色、灰白色、杂色厚层细砂岩、含砾不等粒砂岩为主,夹灰紫色、棕褐色泥岩;下部浅灰色、紫褐色巨厚层细砂岩与不等粒砂岩互层,夹紫褐色泥质粉砂岩及棕褐色。绿灰色薄层泥岩。3.依木干他乌组(S2y)塔北钻遇该组的钻孔较少,仅有7口井,主要分布在西部的英买力地层小区,东部的轮南-轮台地层小区大多缺失,只有东河1井钻遇。依木干他乌组的厚度横向变化不大,在149~288m之间。与下伏地层多为超覆不整合接触,仅有英买2井为整合接触。依木干他乌组岩性以灰、灰白、紫色粉砂岩夹灰色、棕红色泥岩,由于存留厚度较薄,没有像露头区一样分出上部的上砂岩段、下部的红泥岩段。(四)阿瓦提-满加尔地层分区由于北部坳陷中新生界沉积厚度巨大,因此钻遇志留系的钻孔不多,只有20口井,主要分布在满加尔地区。从已钻遇地层的情况分析,依木干他乌组分布零星,以羊屋2井、满参1井、满西2井为代表。区内志留系的重要化石发现不多,主要有羊屋2井柯坪塔格组产中志留世的微古植物化石。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]钻遇柯坪塔格组的井仅有2口井,羊屋2井和塔河1井。其中羊屋2井厚度为158m,塔河1井超过571m(没有钻穿),因此其横向分布规律并不清楚,推测与下伏奥陶系呈角度不整合接触。岩性为灰、绿灰色、灰绿色泥岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)区内钻遇塔塔埃尔塔格组的井较多,共有14口井,但钻穿者仅有羊屋2井,其厚度为172m,另有跃南1井和满1井尽管没有钻穿,厚度却很大,分别为377m和383m,可见其横向变化大。与下伏柯坪塔格组呈整合接触。岩性为紫灰、灰紫、浅灰色细砂岩、沥青质细砂岩,夹粉砂岩及泥岩,也称为沥青砂岩段或下砂岩段。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组在区内分布不连续,主要分布于南部及西部地区。钻遇的有满参1井、满西2井、学参1井和跃南1井等4口井。满参1井的厚度为390m,跃南1井为240m,西部的满西2井尽管没有钻穿,厚度却达到795m。与下伏地层呈整合接触或超覆不整合接触。岩性分为上、下两段,上段为上砂岩段,以浅灰、紫红色细砂岩为主,夹紫红色泥质粉砂岩;下段为红色泥岩段,以红色泥岩为主,夹粉砂质泥岩、粉砂岩。(五)塔克拉玛干地层分区塔克拉玛干地层分区包括了巴楚、塔中、塘古孜巴斯和塔东共4个地层小区。统计分析表明,区内钻遇志留系的井最多,达到78口井,占了几乎整个盆地钻遇志留系钻孔的一半,主要集中在塔中地层小区。从地层展布规律来看,下志留统的柯坪塔格组在塔中、塔东及塘古孜巴斯等地层小区内几乎全部缺失,主要见于巴楚地层小区;其他时代地层在区内则均有范围不等的分布。以塔中10井、塔中33井、塘北2井、方1井及和4井为代表。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]柯坪塔格组在塔克拉玛干地层分区分布局限,除巴楚外,其他地区分布零星,在所有钻遇柯坪塔格组的9口井中,有6口井在巴楚、塔中、塔东及塘古孜巴斯仅有塔中451井、塔452井和塔中34井3口井钻遇。柯坪塔格组在本区厚度变化很大,巴5井最厚,达到665m;康2井次之,为477m;古董3井最薄,仅有150m。与下伏奥陶系多为角度不整合接触。柯坪塔格组的中、下段为灰色泥岩夹薄、中-厚层粉砂岩,上段的下部为绿色粉砂岩夹泥岩和细砂岩,上部为紫红色砂岩、泥岩互层。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔塔埃尔塔格组的分布比柯坪塔格组要广泛得多,钻遇该组的井多达55口井。从钻遇井的厚度统计来看,呈现西部厚—中部薄—东部厚的变化趋势:西部的巴楚地层小区最厚,一般在200~500m,最厚的为皮1井,厚达702m;塔中地区最薄,一般在100~200m,超过200m的井很少,塔中160井最厚,也仅有335m,最薄的是塔中103井,只有9m,该组在塔中地区分布是不连续的;到塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为207m,塔中34井为203m。区域上塔塔埃尔塔格组与下伏地层呈角度不整合接触,西部巴楚则为假整合接触。塔塔埃尔塔格组岩性在横向上变化很大,主要体现在砂泥比例上。巴楚地层小区岩性较细,为砂泥坪环境的褐、灰紫、浅灰色泥岩、粉砂岩互层,夹薄层细砂岩;塔中地区较粗,具有真正意义上的下砂岩段,以潮坪相砂坪的灰色细砂岩为主,夹灰绿色泥岩及粉砂岩,下部夹沥青质细砂岩;塔东地区岩性更粗、颜色变深,以海滩环境的中-厚层浅灰色细砂岩、深灰色及黑色沥青质细砂岩和棕色及灰绿色泥岩为主,偶夹含砾不等粒砂岩。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组的分布范围比塔塔埃尔塔格组稍小,有42口井钻遇。从厚度统计来看,尽管全区东西差异不大,一般在150~250m,但与塔塔埃尔塔格组的分布相似,仍然由西向东呈现出厚—薄—厚的规律性变化:巴楚地区较厚,在200~300m之间,其中巴参1井最厚为387m;塔中地区较薄,而且井间的差异较大,最厚的塔中49井,厚424m,最薄的塔中17井仅保留了55m;塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为244m,塔中32井为859m。与下伏塔塔埃尔塔格组经常相伴出现,二者间多呈整合接触,依木干他乌组分为上部的上砂岩段和下部的红泥岩段,横向上分布稳定,差异仅在于上、下段相对厚度的变化。红泥岩段为棕色、棕褐色巨厚层泥岩夹浅灰色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩;上砂岩段为棕色、棕红色、灰色、浅灰绿色中细砂岩及泥岩不等厚互层,局部夹灰岩。(六)塔西南地层分区塔西南地层分区通常称之为麦盖提斜坡,钻遇志留系的井有10口,纵向上地层发育齐全、基本连续,西厚东薄的分布规律明显,如西部的伽1井厚达1389m,自下而上发育了塔里木盆地的全部志留系,向东缺失增多、厚度变薄,到玛参1井志留系全部缺失。因其他地层特征与塔克拉玛干地层分区基本一致,这里不再赘述。
本书采用Vail的层序地层学理论,将三级层序(即通常所称的“层序”)定义为“以不整合面或相对应的整合面为界,由成因相联系的地层构成的相对整合的地层序列”。根据露头层序地层学原理及工作方法,首先特别注意不同岩性组合地层之间的接触关系,如冲刷侵蚀、上超、顶超、下超等,冲刷面之上泥砾、底砾岩及滞留砾岩的发育、厚度及展布方向等;其次有无古风化壳、古暴露标志、深水、浅水及暴露沉积构造等,在相对水深的陆棚沉积地区,则注意观察岩石粒度、岩性在剖面上的组合变化、岩性及出现频率的变化等;在层序和准层序界面识别的基础上,再根据准层序在垂向上的变化确定准层序的叠加形式,即准层序组的结构形式来划分体系域。在对区内野外剖面、钻井剖面研究的基础上,结合前人研究成果,重点考虑上述关键性界面特征以及上述层序划分的各种标志,对研究区志留系进行了层序划分,共划分出12个三级层序(表4-2)。但需注意的是同一地层在不同地带由于沉积背景不同、沉积古地貌差异、沉积后受抬升暴露程度不同,层序划分个数不同。如柯坪塔格组在塔中巴楚地区的巴5井发育完整,层序划分为SQ1、SQ2、SQ3、SQ4四个,而在塔中地区的塔中10井沉积缺失柯坪塔格组地层(即缺失SQ1~SQ4四个层序),在塔北地区的沙11井层序划分为SQ2、SQ3、SQ4三个,有的地区只发育SQ4一个层序。表4-2 塔里木盆地志留系层序地层综合划分方案简表
根据塔里木盆地志留系现有的研究程度、钻孔及露头的岩性、古生物及接触关系,建立了6个地层分区。
(一)柯坪地层分区
柯坪地层分区志留系出露完整、接触关系清楚,为一套滨岸-潮坪相、以碎屑岩为主的沉积,是塔里木盆地志留系研究的经典地区。广泛分布于阿克苏西部、乌什、阿合奇、柯坪等地,呈北东—南西向条带状展布。自下而上包括了柯坪塔格组、塔塔埃尔塔格组、依木干他乌组。以柯坪印干大湾沟和铁热克阿瓦提剖面最为典型。
1.柯坪塔格组[(O3—S1)k]
柯坪塔格组为一套滨岸相的碎屑岩沉积,底部常见一层不稳定的褐灰色砾岩,与下伏中—上奥陶统印干组为假整合接触。根据所含的丰富的笔石、腕足、双壳、三叶虫、几丁虫及疑源类等多门类化石,将其时代定为早志留世,又由于在其下段产有晚奥陶世的几丁虫化石,将其下段确认为上奥陶统,奥陶系—志留系界线置于柯坪塔格组下段的顶部。本区的柯坪塔格组自下而上可分为三段,区内全组厚度在100~700m之间。
下段:灰绿色、深灰色中-厚层状粗粉-细砂岩与泥岩互层,257~275m;中段:灰绿色泥页岩、粉砂质泥岩夹粗粉-细杂砂岩和泥质粉砂岩,厚60~125m;上段:灰绿色、暗紫色厚层状粗粉-细砂岩及灰绿色、深灰色页岩,厚84~132m。
2.塔塔埃尔塔格组(S1t)
塔塔埃尔塔格组为一套潮坪砂坝相的红色碎屑岩沉积,与下伏柯坪塔格组为整合接触,两者之间没有截然的界线,一般以红色层增多、岩性变粗为界。根据其中所产的疑源类、孢子、无颌类和棘鱼类以及上覆和下伏地层的时代,将其定为早志留世。在柯坪地区一般分为上、下两段,但覆盖区内统一称之为下砂岩段,区内全组厚度在95~600m 之间。下段岩性为紫红色、灰绿色薄中层细砂岩、粉砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩互层;上段较粗,为紫红色、浅灰色薄-中层细砂岩、粉砂岩夹紫红色泥页岩。
3.依木干他乌组(S2y)
依木干他乌组为潮坪-潟湖相的红色碎屑岩沉积,与下伏塔塔埃尔塔格组为整合接触,以大套紫红色泥岩、粉砂质泥岩的出现作为该组的开始。根据其中所发现的牙形石、棘鱼、无颌类等化石将其时代确定为中志留世。根据其岩性可分为上、下两段,下段在覆盖区称为红泥岩段,上段称为上砂岩段,区内厚度在150~600m之间。
下段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与灰绿色薄层粉砂岩、细砂岩不等厚互层,偶夹砂质灰岩、鲕粒灰岩和泥晶灰岩的透镜体;上段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹薄层灰绿色粉细砂岩。
(二)库鲁克塔格-塔东北地层分区
库鲁克塔格-塔东北地层分区包括了露头区的库鲁克塔格山地、覆盖区的孔雀河斜坡,两个地区的研究程度都很低,均仅见到志留系,两者之间岩性和古生物都难以对比。
1.库鲁克塔格地层小区
仅见于库鲁克塔格东段却尔却克—阿尔特梅什布拉克一带,称之为阿尔特梅什布拉克组,为灰绿色砂岩、粉砂岩夹泥灰岩和灰岩,厚720~2217m,产笔石:Monograptus priodon;腕足类:Spiroraphe cf.bohemica;头足类:Michelinoceras等(新疆区域地质志,1993),与下伏上奥陶统树沟子组为连续沉积,与上覆下石炭统为假整合接触。
2.孔雀河地层小区
维马1井钻遇,井段2408~2923m,塔指将其命名为维马克群,按岩性自上而下分为一组和二组。一组为紫色粗-细粒岩屑砂岩夹灰绿色细粒长石岩屑砂岩和暗紫色泥岩;二组为灰绿色、浅灰色粉砂岩、中-细粒长石岩屑砂岩与灰绿色、紫色泥质砂岩、泥岩。因两个组均产有早志留世几丁虫化石,而将其置于下志留统。与下伏奥陶系为整合接触。
(三)库车-塔北地层分区
在库车-塔北地层分区,由于库车坳陷中新生界厚度极大,还没有钻遇志留系的钻孔,因此研究范围仅限于塔北隆起。塔北隆起受后期构造破坏严重,侏罗系或三叠系直接上覆于志留系之上,地层缺失现象非常普遍,但不同地区也有差异。
本区重要的生物化石发现包括以下几个方面:英买2井在柯坪塔格组中段发现早志留世的几丁虫 Conochitina iklaensis,笔石Glyptograptus incertus,G.tangshanensis,双壳Nuculileskalpinensis-Praectenodonts组合;草1井柯坪塔格组中段产早志留世的笔石Glyptograptus tansanensis-G.inxertus-G.tamariscus组合。
1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]
塔北钻遇该组的钻孔有27口,大部分地区仅保留了中段,厚度差异很大,9~1009m不等,大多在150~400m之间,最厚的是英买30井,达到1009m,还未见底,最薄的是吉南1井,仅有9m。其下伏地层为下奥陶统或中、上奥陶统,除草1、草湖1等少数几口井与下伏地层呈整合接触外,其余钻孔均缺失下段地层,与下伏奥陶系呈假整合或角度不整合接触。
柯坪塔格组中段代表了较深水的沉积环境,岩性以灰色、深灰色泥岩为主,夹少量灰色薄层细砂岩、粉砂质泥岩;下段和上段岩性相近,均以灰绿色、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩互层为主。
2.塔塔埃尔塔格组(S1t)
塔北钻遇该组的钻孔仅有6口井,钻遇井的厚度在78~385m之间,岩性及厚度在横向上均没有明显差异。与柯坪塔格组多为假整合接触,但草湖1井和草1井与柯坪塔格组上段为整合接触。
塔塔埃尔塔格组一般上部为浅灰色、灰紫色、灰白色、杂色厚层细砂岩、含砾不等粒砂岩为主,夹灰紫色、棕褐色泥岩;下部浅灰色、紫褐色巨厚层细砂岩与不等粒砂岩互层,夹紫褐色泥质粉砂岩及棕褐色。绿灰色薄层泥岩。
3.依木干他乌组(S2y)
塔北钻遇该组的钻孔较少,仅有7口井,主要分布在西部的英买力地层小区,东部的轮南-轮台地层小区大多缺失,只有东河1井钻遇。依木干他乌组的厚度横向变化不大,在149~288m之间。与下伏地层多为超覆不整合接触,仅有英买2井为整合接触。依木干他乌组岩性以灰、灰白、紫色粉砂岩夹灰色、棕红色泥岩,由于存留厚度较薄,没有像露头区一样分出上部的上砂岩段、下部的红泥岩段。
(四)阿瓦提-满加尔地层分区
由于北部坳陷中新生界沉积厚度巨大,因此钻遇志留系的钻孔不多,只有20口井,主要分布在满加尔地区。从已钻遇地层的情况分析,依木干他乌组分布零星,以羊屋2井、满参1井、满西2井为代表。
区内志留系的重要化石发现不多,主要有羊屋2井柯坪塔格组产中志留世的微古植物化石。
1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]
钻遇柯坪塔格组的井仅有2口井,羊屋2井和塔河1井。其中羊屋2井厚度为158m,塔河1井超过571m(没有钻穿),因此其横向分布规律并不清楚,推测与下伏奥陶系呈角度不整合接触。岩性为灰、绿灰色、灰绿色泥岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩。
2.塔塔埃尔塔格组(S1t)
区内钻遇塔塔埃尔塔格组的井较多,共有14口井,但钻穿者仅有羊屋2井,其厚度为172m,另有跃南1井和满1井尽管没有钻穿,厚度却很大,分别为377m和383m,可见其横向变化大。与下伏柯坪塔格组呈整合接触。岩性为紫灰、灰紫、浅灰色细砂岩、沥青质细砂岩,夹粉砂岩及泥岩,也称为沥青砂岩段或下砂岩段。
3.依木干他乌组(S2y)
依木干他乌组在区内分布不连续,主要分布于南部及西部地区。钻遇的有满参1井、满西2井、学参1井和跃南1井等4口井。满参1井的厚度为390m,跃南1井为240m,西部的满西2井尽管没有钻穿,厚度却达到795m。与下伏地层呈整合接触或超覆不整合接触。
岩性分为上、下两段,上段为上砂岩段,以浅灰、紫红色细砂岩为主,夹紫红色泥质粉砂岩;下段为红色泥岩段,以红色泥岩为主,夹粉砂质泥岩、粉砂岩。
(五)塔克拉玛干地层分区
塔克拉玛干地层分区包括了巴楚、塔中、塘古孜巴斯和塔东共4个地层小区。统计分析表明,区内钻遇志留系的井最多,达到78口井,占了几乎整个盆地钻遇志留系钻孔的一半,主要集中在塔中地层小区。从地层展布规律来看,下志留统的柯坪塔格组在塔中、塔东及塘古孜巴斯等地层小区内几乎全部缺失,主要见于巴楚地层小区;其他时代地层在区内则均有范围不等的分布。以塔中10井、塔中33井、塘北2井、方1井及和4井为代表。
1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]
柯坪塔格组在塔克拉玛干地层分区分布局限,除巴楚外,其他地区分布零星,在所有钻遇柯坪塔格组的9口井中,有6口井在巴楚、塔中、塔东及塘古孜巴斯仅有塔中451井、塔452井和塔中34井3口井钻遇。柯坪塔格组在本区厚度变化很大,巴5井最厚,达到665m;康2井次之,为477m;古董3井最薄,仅有150m。与下伏奥陶系多为角度不整合接触。
柯坪塔格组的中、下段为灰色泥岩夹薄、中-厚层粉砂岩,上段的下部为绿色粉砂岩夹泥岩和细砂岩,上部为紫红色砂岩、泥岩互层。
2.塔塔埃尔塔格组(S1t)
塔塔埃尔塔格组的分布比柯坪塔格组要广泛得多,钻遇该组的井多达55口井。从钻遇井的厚度统计来看,呈现西部厚—中部薄—东部厚的变化趋势:西部的巴楚地层小区最厚,一般在200~500m,最厚的为皮1井,厚达702m;塔中地区最薄,一般在100~200m,超过200m的井很少,塔中160井最厚,也仅有335m,最薄的是塔中103井,只有9m,该组在塔中地区分布是不连续的;到塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为207m,塔中34井为203m。区域上塔塔埃尔塔格组与下伏地层呈角度不整合接触,西部巴楚则为假整合接触。
塔塔埃尔塔格组岩性在横向上变化很大,主要体现在砂泥比例上。巴楚地层小区岩性较细,为砂泥坪环境的褐、灰紫、浅灰色泥岩、粉砂岩互层,夹薄层细砂岩;塔中地区较粗,具有真正意义上的下砂岩段,以潮坪相砂坪的灰色细砂岩为主,夹灰绿色泥岩及粉砂岩,下部夹沥青质细砂岩;塔东地区岩性更粗、颜色变深,以海滩环境的中-厚层浅灰色细砂岩、深灰色及黑色沥青质细砂岩和棕色及灰绿色泥岩为主,偶夹含砾不等粒砂岩。
3.依木干他乌组(S2y)
依木干他乌组的分布范围比塔塔埃尔塔格组稍小,有42口井钻遇。从厚度统计来看,尽管全区东西差异不大,一般在150~250m,但与塔塔埃尔塔格组的分布相似,仍然由西向东呈现出厚—薄—厚的规律性变化:巴楚地区较厚,在200~300m之间,其中巴参1井最厚为387m;塔中地区较薄,而且井间的差异较大,最厚的塔中49井,厚424m,最薄的塔中17井仅保留了55m;塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为244m,塔中32井为859m。与下伏塔塔埃尔塔格组经常相伴出现,二者间多呈整合接触,
依木干他乌组分为上部的上砂岩段和下部的红泥岩段,横向上分布稳定,差异仅在于上、下段相对厚度的变化。红泥岩段为棕色、棕褐色巨厚层泥岩夹浅灰色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩;上砂岩段为棕色、棕红色、灰色、浅灰绿色中细砂岩及泥岩不等厚互层,局部夹灰岩。
(六)塔西南地层分区
塔西南地层分区通常称之为麦盖提斜坡,钻遇志留系的井有10口,纵向上地层发育齐全、基本连续,西厚东薄的分布规律明显,如西部的伽1井厚达1389m,自下而上发育了塔里木盆地的全部志留系,向东缺失增多、厚度变薄,到玛参1井志留系全部缺失。因其他地层特征与塔克拉玛干地层分区基本一致,这里不再赘述。
根据塔里木盆地志留系现有的研究程度、钻孔及露头的岩性、古生物及接触关系,建立了6个地层分区。(一)柯坪地层分区柯坪地层分区志留系出露完整、接触关系清楚,为一套滨岸-潮坪相、以碎屑岩为主的沉积,是塔里木盆地志留系研究的经典地区。广泛分布于阿克苏西部、乌什、阿合奇、柯坪等地,呈北东—南西向条带状展布。自下而上包括了柯坪塔格组、塔塔埃尔塔格组、依木干他乌组。以柯坪印干大湾沟和铁热克阿瓦提剖面最为典型。1.柯坪塔格组[(O3—S1)k]柯坪塔格组为一套滨岸相的碎屑岩沉积,底部常见一层不稳定的褐灰色砾岩,与下伏中—上奥陶统印干组为假整合接触。根据所含的丰富的笔石、腕足、双壳、三叶虫、几丁虫及疑源类等多门类化石,将其时代定为早志留世,又由于在其下段产有晚奥陶世的几丁虫化石,将其下段确认为上奥陶统,奥陶系—志留系界线置于柯坪塔格组下段的顶部。本区的柯坪塔格组自下而上可分为三段,区内全组厚度在100~700m之间。下段:灰绿色、深灰色中-厚层状粗粉-细砂岩与泥岩互层,257~275m;中段:灰绿色泥页岩、粉砂质泥岩夹粗粉-细杂砂岩和泥质粉砂岩,厚60~125m;上段:灰绿色、暗紫色厚层状粗粉-细砂岩及灰绿色、深灰色页岩,厚84~132m。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔塔埃尔塔格组为一套潮坪砂坝相的红色碎屑岩沉积,与下伏柯坪塔格组为整合接触,两者之间没有截然的界线,一般以红色层增多、岩性变粗为界。根据其中所产的疑源类、孢子、无颌类和棘鱼类以及上覆和下伏地层的时代,将其定为早志留世。在柯坪地区一般分为上、下两段,但覆盖区内统一称之为下砂岩段,区内全组厚度在95~600m 之间。下段岩性为紫红色、灰绿色薄中层细砂岩、粉砂岩与紫红色泥岩、粉砂质泥岩互层;上段较粗,为紫红色、浅灰色薄-中层细砂岩、粉砂岩夹紫红色泥页岩。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组为潮坪-潟湖相的红色碎屑岩沉积,与下伏塔塔埃尔塔格组为整合接触,以大套紫红色泥岩、粉砂质泥岩的出现作为该组的开始。根据其中所发现的牙形石、棘鱼、无颌类等化石将其时代确定为中志留世。根据其岩性可分为上、下两段,下段在覆盖区称为红泥岩段,上段称为上砂岩段,区内厚度在150~600m之间。下段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩与灰绿色薄层粉砂岩、细砂岩不等厚互层,偶夹砂质灰岩、鲕粒灰岩和泥晶灰岩的透镜体;上段:紫红色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹薄层灰绿色粉细砂岩。(二)库鲁克塔格-塔东北地层分区库鲁克塔格-塔东北地层分区包括了露头区的库鲁克塔格山地、覆盖区的孔雀河斜坡,两个地区的研究程度都很低,均仅见到志留系,两者之间岩性和古生物都难以对比。1.库鲁克塔格地层小区仅见于库鲁克塔格东段却尔却克—阿尔特梅什布拉克一带,称之为阿尔特梅什布拉克组,为灰绿色砂岩、粉砂岩夹泥灰岩和灰岩,厚720~2217m,产笔石:Monograptus priodon;腕足类:Spiroraphe cf.bohemica;头足类:Michelinoceras等(新疆区域地质志,1993),与下伏上奥陶统树沟子组为连续沉积,与上覆下石炭统为假整合接触。2.孔雀河地层小区维马1井钻遇,井段2408~2923m,塔指将其命名为维马克群,按岩性自上而下分为一组和二组。一组为紫色粗-细粒岩屑砂岩夹灰绿色细粒长石岩屑砂岩和暗紫色泥岩;二组为灰绿色、浅灰色粉砂岩、中-细粒长石岩屑砂岩与灰绿色、紫色泥质砂岩、泥岩。因两个组均产有早志留世几丁虫化石,而将其置于下志留统。与下伏奥陶系为整合接触。(三)库车-塔北地层分区在库车-塔北地层分区,由于库车坳陷中新生界厚度极大,还没有钻遇志留系的钻孔,因此研究范围仅限于塔北隆起。塔北隆起受后期构造破坏严重,侏罗系或三叠系直接上覆于志留系之上,地层缺失现象非常普遍,但不同地区也有差异。本区重要的生物化石发现包括以下几个方面:英买2井在柯坪塔格组中段发现早志留世的几丁虫 Conochitina iklaensis,笔石Glyptograptus incertus,G.tangshanensis,双壳Nuculileskalpinensis-Praectenodonts组合;草1井柯坪塔格组中段产早志留世的笔石Glyptograptus tansanensis-G.inxertus-G.tamariscus组合。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]塔北钻遇该组的钻孔有27口,大部分地区仅保留了中段,厚度差异很大,9~1009m不等,大多在150~400m之间,最厚的是英买30井,达到1009m,还未见底,最薄的是吉南1井,仅有9m。其下伏地层为下奥陶统或中、上奥陶统,除草1、草湖1等少数几口井与下伏地层呈整合接触外,其余钻孔均缺失下段地层,与下伏奥陶系呈假整合或角度不整合接触。柯坪塔格组中段代表了较深水的沉积环境,岩性以灰色、深灰色泥岩为主,夹少量灰色薄层细砂岩、粉砂质泥岩;下段和上段岩性相近,均以灰绿色、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩互层为主。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔北钻遇该组的钻孔仅有6口井,钻遇井的厚度在78~385m之间,岩性及厚度在横向上均没有明显差异。与柯坪塔格组多为假整合接触,但草湖1井和草1井与柯坪塔格组上段为整合接触。塔塔埃尔塔格组一般上部为浅灰色、灰紫色、灰白色、杂色厚层细砂岩、含砾不等粒砂岩为主,夹灰紫色、棕褐色泥岩;下部浅灰色、紫褐色巨厚层细砂岩与不等粒砂岩互层,夹紫褐色泥质粉砂岩及棕褐色。绿灰色薄层泥岩。3.依木干他乌组(S2y)塔北钻遇该组的钻孔较少,仅有7口井,主要分布在西部的英买力地层小区,东部的轮南-轮台地层小区大多缺失,只有东河1井钻遇。依木干他乌组的厚度横向变化不大,在149~288m之间。与下伏地层多为超覆不整合接触,仅有英买2井为整合接触。依木干他乌组岩性以灰、灰白、紫色粉砂岩夹灰色、棕红色泥岩,由于存留厚度较薄,没有像露头区一样分出上部的上砂岩段、下部的红泥岩段。(四)阿瓦提-满加尔地层分区由于北部坳陷中新生界沉积厚度巨大,因此钻遇志留系的钻孔不多,只有20口井,主要分布在满加尔地区。从已钻遇地层的情况分析,依木干他乌组分布零星,以羊屋2井、满参1井、满西2井为代表。区内志留系的重要化石发现不多,主要有羊屋2井柯坪塔格组产中志留世的微古植物化石。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]钻遇柯坪塔格组的井仅有2口井,羊屋2井和塔河1井。其中羊屋2井厚度为158m,塔河1井超过571m(没有钻穿),因此其横向分布规律并不清楚,推测与下伏奥陶系呈角度不整合接触。岩性为灰、绿灰色、灰绿色泥岩夹泥质粉砂岩、粉砂岩。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)区内钻遇塔塔埃尔塔格组的井较多,共有14口井,但钻穿者仅有羊屋2井,其厚度为172m,另有跃南1井和满1井尽管没有钻穿,厚度却很大,分别为377m和383m,可见其横向变化大。与下伏柯坪塔格组呈整合接触。岩性为紫灰、灰紫、浅灰色细砂岩、沥青质细砂岩,夹粉砂岩及泥岩,也称为沥青砂岩段或下砂岩段。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组在区内分布不连续,主要分布于南部及西部地区。钻遇的有满参1井、满西2井、学参1井和跃南1井等4口井。满参1井的厚度为390m,跃南1井为240m,西部的满西2井尽管没有钻穿,厚度却达到795m。与下伏地层呈整合接触或超覆不整合接触。岩性分为上、下两段,上段为上砂岩段,以浅灰、紫红色细砂岩为主,夹紫红色泥质粉砂岩;下段为红色泥岩段,以红色泥岩为主,夹粉砂质泥岩、粉砂岩。(五)塔克拉玛干地层分区塔克拉玛干地层分区包括了巴楚、塔中、塘古孜巴斯和塔东共4个地层小区。统计分析表明,区内钻遇志留系的井最多,达到78口井,占了几乎整个盆地钻遇志留系钻孔的一半,主要集中在塔中地层小区。从地层展布规律来看,下志留统的柯坪塔格组在塔中、塔东及塘古孜巴斯等地层小区内几乎全部缺失,主要见于巴楚地层小区;其他时代地层在区内则均有范围不等的分布。以塔中10井、塔中33井、塘北2井、方1井及和4井为代表。1.柯坪塔格组[(O3—S1)K]柯坪塔格组在塔克拉玛干地层分区分布局限,除巴楚外,其他地区分布零星,在所有钻遇柯坪塔格组的9口井中,有6口井在巴楚、塔中、塔东及塘古孜巴斯仅有塔中451井、塔452井和塔中34井3口井钻遇。柯坪塔格组在本区厚度变化很大,巴5井最厚,达到665m;康2井次之,为477m;古董3井最薄,仅有150m。与下伏奥陶系多为角度不整合接触。柯坪塔格组的中、下段为灰色泥岩夹薄、中-厚层粉砂岩,上段的下部为绿色粉砂岩夹泥岩和细砂岩,上部为紫红色砂岩、泥岩互层。2.塔塔埃尔塔格组(S1t)塔塔埃尔塔格组的分布比柯坪塔格组要广泛得多,钻遇该组的井多达55口井。从钻遇井的厚度统计来看,呈现西部厚—中部薄—东部厚的变化趋势:西部的巴楚地层小区最厚,一般在200~500m,最厚的为皮1井,厚达702m;塔中地区最薄,一般在100~200m,超过200m的井很少,塔中160井最厚,也仅有335m,最薄的是塔中103井,只有9m,该组在塔中地区分布是不连续的;到塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为207m,塔中34井为203m。区域上塔塔埃尔塔格组与下伏地层呈角度不整合接触,西部巴楚则为假整合接触。塔塔埃尔塔格组岩性在横向上变化很大,主要体现在砂泥比例上。巴楚地层小区岩性较细,为砂泥坪环境的褐、灰紫、浅灰色泥岩、粉砂岩互层,夹薄层细砂岩;塔中地区较粗,具有真正意义上的下砂岩段,以潮坪相砂坪的灰色细砂岩为主,夹灰绿色泥岩及粉砂岩,下部夹沥青质细砂岩;塔东地区岩性更粗、颜色变深,以海滩环境的中-厚层浅灰色细砂岩、深灰色及黑色沥青质细砂岩和棕色及灰绿色泥岩为主,偶夹含砾不等粒砂岩。3.依木干他乌组(S2y)依木干他乌组的分布范围比塔塔埃尔塔格组稍小,有42口井钻遇。从厚度统计来看,尽管全区东西差异不大,一般在150~250m,但与塔塔埃尔塔格组的分布相似,仍然由西向东呈现出厚—薄—厚的规律性变化:巴楚地区较厚,在200~300m之间,其中巴参1井最厚为387m;塔中地区较薄,而且井间的差异较大,最厚的塔中49井,厚424m,最薄的塔中17井仅保留了55m;塔东地区厚度开始加大,如塔中33井为244m,塔中32井为859m。与下伏塔塔埃尔塔格组经常相伴出现,二者间多呈整合接触,依木干他乌组分为上部的上砂岩段和下部的红泥岩段,横向上分布稳定,差异仅在于上、下段相对厚度的变化。红泥岩段为棕色、棕褐色巨厚层泥岩夹浅灰色薄层粉砂岩、泥质粉砂岩;上砂岩段为棕色、棕红色、灰色、浅灰绿色中细砂岩及泥岩不等厚互层,局部夹灰岩。(六)塔西南地层分区塔西南地层分区通常称之为麦盖提斜坡,钻遇志留系的井有10口,纵向上地层发育齐全、基本连续,西厚东薄的分布规律明显,如西部的伽1井厚达1389m,自下而上发育了塔里木盆地的全部志留系,向东缺失增多、厚度变薄,到玛参1井志留系全部缺失。因其他地层特征与塔克拉玛干地层分区基本一致,这里不再赘述。
本书采用Vail的层序地层学理论,将三级层序(即通常所称的“层序”)定义为“以不整合面或相对应的整合面为界,由成因相联系的地层构成的相对整合的地层序列”。根据露头层序地层学原理及工作方法,首先特别注意不同岩性组合地层之间的接触关系,如冲刷侵蚀、上超、顶超、下超等,冲刷面之上泥砾、底砾岩及滞留砾岩的发育、厚度及展布方向等;其次有无古风化壳、古暴露标志、深水、浅水及暴露沉积构造等,在相对水深的陆棚沉积地区,则注意观察岩石粒度、岩性在剖面上的组合变化、岩性及出现频率的变化等;在层序和准层序界面识别的基础上,再根据准层序在垂向上的变化确定准层序的叠加形式,即准层序组的结构形式来划分体系域。在对区内野外剖面、钻井剖面研究的基础上,结合前人研究成果,重点考虑上述关键性界面特征以及上述层序划分的各种标志,对研究区志留系进行了层序划分,共划分出12个三级层序(表4-2)。但需注意的是同一地层在不同地带由于沉积背景不同、沉积古地貌差异、沉积后受抬升暴露程度不同,层序划分个数不同。如柯坪塔格组在塔中巴楚地区的巴5井发育完整,层序划分为SQ1、SQ2、SQ3、SQ4四个,而在塔中地区的塔中10井沉积缺失柯坪塔格组地层(即缺失SQ1~SQ4四个层序),在塔北地区的沙11井层序划分为SQ2、SQ3、SQ4三个,有的地区只发育SQ4一个层序。表4-2 塔里木盆地志留系层序地层综合划分方案简表
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