1、第卷第期 年月地 质 科 技 情 报 准噶尔盆地三台和北三台地区收稿日期 : 编辑 :刘江霞基金项目 :中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目 ( )作者简介 :余朝丰 (),男 ,工程师 ,主要从事沉积储层研究 。:中三叠统克拉玛依组物源分析余朝丰 ,沈金龙(中国石油杭州地质研究院 ,杭州)摘要 :通过对砂岩碎屑组分组成特征 、重矿物组合及其稳定系数 、重矿物指数以及地震剖面等方面资料的分析 ,认为研究区克拉玛依组为东部和北部两大物源所控制且离物源较近 。三台地区的物源在其东部 ,母岩类型以中性 、基性岩浆岩为主 ;而北三台地区的物源在其北部 ,母岩类型以中性 、基性岩浆岩和变质岩
2、为主 。关键词 :准噶尔盆地 ;三台和北三台地区 ;克拉玛依组 ;重矿物 ;物源中图分类号 :; 文献标志码 : 文章编号 :()准噶尔盆地三台地区位于准噶尔盆地南缘阜康断裂带东段 ,北接吉木萨尔凹陷 ;北三台地区东 、西 、南分 别 与 吉 木 萨 尔 凹 陷 、阜 康 凹 陷 、三 台 地 区 相接。在研究区已经发现三台油田 、北三台油田和甘河油田 ,但是规模都较小 ,勘探程度较低。到目前为止已经探明台井断块三叠系克拉玛依组油藏 ,最高产量达,台井在克拉玛依组获得日产油稳定在以上 ,揭示了该区较好的油气前景。因此开展三台地区中三叠统克拉玛依组物源分析 ,以期对克拉玛依组的沉积体系展布 、区
3、域地层对比以及储层评价预测奠定基础 。三叠纪 从 老 到 新 发 育 的 地 层 是 韭 菜 园 子 组()、烧房沟组 ()、克拉玛依组 ()、黄山街组 ()和郝家沟组 (),其中以克拉玛依组砂体类型最好 ,主要为三角洲前缘和滨浅湖沉积 。物源分析的研究方法甚多 ,如重矿物分析法 、碎屑岩类分析法 、沉积法 、裂变径迹法 、地球化学法 、同位素法等,各种方法都有它的优缺点 。笔者根据实际掌握的资料 ,应用砂岩碎屑组分组成特征 、重矿物稳定系数 、重矿物指数及地震剖面反射特征分析等研究方法 ,来探讨区内克拉玛依组发育的物源方向及母岩区的主要岩石类型 。 砂岩碎屑组分组成特征通过对研究区部分井的岩
4、心观察和薄片鉴定 ,发现研究区克拉玛依组砂岩以细砂岩为主 ,其次为中粗砂岩和少量的不等粒砂岩 。各个地区石英和长石体积分数较低 ,而岩屑体积分数均大于,岩性一般为长石岩屑砂岩或岩屑砂岩 (图)。三台地区主要岩屑为凝灰岩 ()、泥岩 ()、霏细岩 ()、硅质岩 ()、安山岩 (),北三台地 区 主 要 岩 屑 为 凝 灰 岩 ()、霏 细 岩()、流纹岩 ()、硅质岩 ()。可以看出两个地区的岩屑组成有明显的不同 ,说明两地区的沉积物可能来自不同的物源 ;并且岩屑体积分数较大 ,说明岩石的搬运距离较短 ,研究区离物源较近 。研究区不同地区碎屑组分及体积分数如表所示 ,可以看出三台地区与北三台地区
5、碎屑组分差异较大 ,说明其母岩类型不同 ,可能来自不同的物源 。图 砂岩碎屑组成三角图 石英;长石;岩屑地 质 科 技 情 报年 表 研究区不同地区砂岩组分体积分数统计表 地区碎屑组分石英 长石 岩屑三台地区北三台地区北三台西南斜坡区北三台南斜坡区北三台凸起平均值 测试单位 :新疆油田公司勘探开发研究院实验中心 。 重矿物类型及含量分布特征碎屑岩中相对密度大于的矿物称为重矿物 ,它们在岩石中含量很少 ,一般不超过。重矿物的种类很多 ,根据重矿物的风化稳定性可将其划分为稳定和不稳定两类。在矿物碎屑搬运的过程中 ,不稳定重矿物逐渐发生机械磨蚀或化学分解 ,因而随着搬运距离的增加 ,性质不稳定的重矿
6、物逐渐减少 ,而稳定重矿物的相对体积分数逐渐增加 。在物源相同 、古水流体系一致的碎屑沉积物中 ,碎屑重矿物的结合具有相似性 ;而母岩不同的碎屑沉积物则具有不同的重矿物组合 ,因此在物源分析中占有重要地位。重矿物分析在新疆油田公司勘探开发研究院实验中心完成 ,测试所参照的标准是 (),分析结果列于表。表仅列出了体积分数位于前位的稳定重矿物和前位的不稳定重矿物 。其 中 三 台 地 区种 重 矿 物 总 体 积 分 数 为,北三台地区的为,应该能代表研究区的重矿物类型并反映其体积分数分布特征 。表 三台和北三台地区重矿物类型和体积分数统计表 地区样品数 重矿物平均值 最小值 最大值地区样品数 重
7、矿物平均值 最小值 最大值三台地区稳定类白铁矿 褐铁矿 锆石 石榴石 电气石 不稳定类钛铁矿 绿帘石 合计 北三台地区稳定类白铁矿 褐铁矿 锆石 石榴石 电气石 不稳定类钛铁矿 绿帘石 合计 三台地区共有口井个重矿物分析数据 ,通过分析发现该地区不稳定重矿物和稳定重矿物总体积分数相当 ,但以稳定重矿物略多 (),单个重矿物以不稳定的钛铁矿为主 ()。稳定重矿物以白钛矿为主 ,褐铁矿次之 ,锆石和石榴石分列第,位 ;因此重矿物组合是钛铁矿白钛矿褐铁矿 ,根据重矿物组合特征 ,判断它的母岩应该以中性 、基性岩浆岩为主。北三台地区共有口井个重矿物分析数据 ,通过分析发现该地区和三台地区稳定重矿物类型
8、及其体积分数比较相近 ,而不稳定重矿物有较大差别 ,前者钛铁矿体积分数明显比后者高 ,而绿帘石的特征则刚好相反 ,因此北三台地区的重矿物组合是钛铁矿白钛矿绿帘石 ,其母岩类型以中性 、基性岩浆岩与变质岩为主 。 物源方向对砂岩碎屑组分组成特征的分析表明 ,研究区三台地区和北三台地区的物源来自不同的方向 。以下利用重矿物组合及其稳定系数 、重矿物指数以及地震剖面等方面的资料来分析这两个不同物源的来源 。根据重矿物稳定系数分析物源方向重矿物稳定系数是稳定重矿物与不稳定重矿物含量的比值 ,稳定系数值越大 ,代表该区离母岩区越远 ,反之则靠近母岩区 。对于同一母岩的重矿物组合而言 ,越靠近母岩区 ,矿
9、物种类越多 ,重矿物占总矿物的百分比越高 ,不稳定重矿物的相对百分含量也越高 ;反之 ,离母岩区越远 ,矿物种类越少 ,重矿物含量越少 ,不稳定重矿物越少 ,稳定重矿物相对百分含量越高。因此利用重矿物稳定系数的大小变化可以判断物源的方向 。重矿物稳定系数和指数统计见表,通过上述分析可知 ,三台地区重矿物组合以钛铁矿白钛矿褐铁矿为主 ,从表可以看出稳定系数由东向西从台井的增大到台的,反映该地区物源方向由东往西 (图)。北三台地区重矿物组合以钛铁矿白钛矿绿帘石为主 ,稳定系数由北向南从井的增大到北井的,从而反映该地区物源方向从北到南 (图)。而两者的交汇部位显然受两个物源的共同影响 。第 期 余朝
10、丰等 :准噶尔盆地三台和北三台地区中三叠统克拉玛依组物源分析表 三台和北三台地区重矿物稳定系数和 指数统计表 地区 井号 稳定系数 指数 地区 井号 稳定系数 指数 地区 井号 稳定系数 指数 三台地区台 台 台 台 台 台 台 台 台 台 三台地区北三台地区西地 台 台 北 北 北 北 北 北 北 北三台地区北 北 北 北 北 北 北 台 图 三台和北三台地区重矿物稳定系数等值线 根据重矿物指数分析物源方向重矿物指数是指重矿物中最稳定的种矿物锆石 ()、电气石 ()和金红石 ()在透明重矿物中的百分含量 。指数越高 ,表明岩石的成分成熟度越高 ,所以该指数能指示沉积物自物源区向盆地搬运距离的
11、远近。根据表编绘的指数等值线图见图,可见研究区东部和北部重矿物指数较低 ,一般为以下 ,往西和往南重矿物指数变大 ,大者超过,如台井 ;因此 ,可以认为三台地区的物源在其东部 ,而北三台地区的物源位于其北部 ,这和重矿物稳定系数所揭示的物源方向一致 。根据地震反射特征分析物源方向在研究区东西向和南北向剖面上均可见中等震幅 、中等连续前积的地震相 ,具下超反射结构 ,反映三角洲前缘沉积的特征 ,指示一个湖退作用过程 ,可以反映物源方向从东到西 、由北往南 (图)。图 三台和北三台地区重矿物指数等值线图 地 质 科 技 情 报年 图 东西向剖面 ()和南北向剖面 ()克拉玛依组下超反射结构图 ()
12、 () 结论()研究区克拉玛依组岩性一般为长石岩屑砂岩或岩屑砂岩 。()研究区克拉玛依组稳定重矿物主要有白钛矿 、褐铁矿 、锆石 、石榴石 、电气石 ,而不稳定重矿物以钛铁矿 、绿帘石为主 。三台地区重矿物组合为钛铁矿白钛矿褐铁矿 ,北三台地区重矿物组合为钛铁矿白钛矿绿帘石 。()研究区克拉玛依组为两大物源所控制且离物源较近 ,三台地区的物源在其东部 ,母岩类型以中性 、基性岩浆岩为主 ;而北三台地区的物源在其北部 ,母岩类型以中性 、基性岩浆岩和变质岩为主 。本次研究的野外工作得到了新疆油田公司勘探开发研究院勘探研究所和地球物理研究所的大力支持 ,在此一并表示感谢 !参考文献 :罗立崇 ,刘
13、得光 ,程显胜 ,等 准噶尔盆地三台 北三台地区第三系勘探潜力分析 新疆石油天然气 ,():廖建德 ,刘翠敏 ,程显胜 ,等 准噶尔盆地三台北三台油田地球化学研究 新疆地质 ,():曲江秀 ,査明 ,田辉 ,等 准噶尔盆地北三台地区不整合与油气成藏 新疆石油地质 ,():曾军 ,康永尚 ,韩军 ,等 准噶尔盆地北三台西南斜坡带油气成藏分析 西南石油大学学报 :自然科学版 ,():张健 ,王俊怀 ,王立宏 ,等 准噶尔盆地南缘沉积体系与规模储层研究 克拉玛依 :新疆油田公司勘探开发研究院 ,徐亚军 ,杜远生 ,杨江海 沉积物物源分析研究进展 地质科技情报 ,():赵红格 ,刘池洋 物源分析方法及研究进展 沉 积 学 报 ,():和钟铧 ,刘招君 ,张峰 重矿物在盆地分析中的应用研究进展地质科技情报,(): , ,():姜在兴沉积学北京:石油工业出版社 ,: , , ( , ,): , , , , , : ; ;