王緒龍 唐 勇 陳中紅 查 明 黃 蕓 董雪梅

(1.中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開發(fā)研究院 新疆克拉瑪依 834000;2.中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 山東青島 266580)

中國(guó)含油氣盆地油氣勘探表明，巖相古地理控制了油氣成藏的基本要素組合和油氣資源的分布，地層和巖性圈閉的發(fā)育和分布受控于古地理?xiàng)l件的改變［1，2］。巖相古地理研究在有效發(fā)現(xiàn)和開發(fā)油氣資源等方面發(fā)揮了極為重要的作用［3～6］。新疆北部石炭系火山巖油氣藏勘探已有50余年的歷史［7］，在2005年以前，主要針對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地石炭系上疊盆地勘探，取得一系列的重要發(fā)現(xiàn)，而石炭系長(zhǎng)期以來一直被看作盆地的褶皺基底，除西北緣外沒有作為主要勘探目的層系，勘探程度低，造成對(duì)石炭系油氣地質(zhì)條件和勘探潛力認(rèn)識(shí)不足［8，9］。新疆北部大地構(gòu)造位置處于西伯利亞、哈薩克斯坦及塔里木三大構(gòu)造域的結(jié)合部，石炭紀(jì)處于古亞洲洋閉合—陸陸碰撞、碰撞期后伸展的洋陸轉(zhuǎn)換過渡期［10］，復(fù)雜的大地構(gòu)造背景造就了復(fù)雜的古地理背景，進(jìn)而形成巖石類型及其組合特征的多樣性［11，12］。因此，厘定新疆北部石炭系沉積層序，確定層序充填樣式，明確沉積相分布以及相應(yīng)的巖石組合類型，從而恢復(fù)北疆石炭系巖相古地理環(huán)境，對(duì)今后的油氣勘探戰(zhàn)略選區(qū)及優(yōu)化勘探部署具有重要指導(dǎo)意義［13～16］。

1 早石炭世巖相古地理

1.1 構(gòu)造演化及蛇綠巖發(fā)育的意義

新疆北部早石炭世為碰撞間歇期伸展—?dú)埩粞箝]合、陸—陸碰撞的大地構(gòu)造演化背景。受古陸及縫合帶控制，發(fā)育殘留洋、弧后裂谷、陸緣坳陷及陸內(nèi)坳陷等盆地類型。這種構(gòu)造背景下表現(xiàn)出動(dòng)力熱變質(zhì)—強(qiáng)烈變形帶或韌性剪切帶的典型特征。在東準(zhǔn)噶爾及北準(zhǔn)噶爾地區(qū)，沿一系列古俯沖帶和縫合帶形成了多條動(dòng)力熱變質(zhì)—強(qiáng)烈變形帶，構(gòu)造帶地層擠壓強(qiáng)烈，片理產(chǎn)狀陡立，形成以強(qiáng)烈密集的糜棱面理和其他構(gòu)造面理。其圍巖一般已發(fā)生了低綠片巖—綠片巖相的動(dòng)力熱變質(zhì)，巖性多為板巖、千枚巖和綠片巖，同時(shí)還發(fā)育多套蛇綠巖帶。這些較大發(fā)育的蛇綠巖帶多分布于新疆的西北部，在準(zhǔn)噶爾盆地西北緣最為典型，有著較強(qiáng)的構(gòu)造演化意義。如新疆額爾齊斯—布爾根蛇綠混雜巖帶標(biāo)志著西伯利亞和哈薩克斯坦—準(zhǔn)噶爾兩大古板塊晚古生代晚期的碰撞縫合帶［17］。緊臨準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，從克拉瑪依以西的紅淺區(qū)至克拉瑪依以東的白堿灘、百口泉地區(qū)存在著一條規(guī)模較大、發(fā)育齊全的克拉瑪依蛇綠混雜巖和增生雜巖帶［18］，其地球化學(xué)特征表明殘余洋盆結(jié)束后，立即進(jìn)入晚石炭—早二疊世的裂陷階段，發(fā)生了快速堆積;其后又很快跨入陸內(nèi)盆山演化階段，向準(zhǔn)噶爾盆地方向強(qiáng)烈推覆形成了準(zhǔn)噶爾西北緣前陸坳陷，之后就發(fā)生大規(guī)模堿長(zhǎng)花崗巖的侵入，晚二疊世之后就進(jìn)入了陸內(nèi)演化階段［19］。對(duì)西準(zhǔn)噶爾西南達(dá)爾布特蛇綠混雜巖的研究表明，西準(zhǔn)噶爾西南曾演化為板塊俯沖消減的溝—弧—盆體系，說明西準(zhǔn)噶爾在中泥盆世已進(jìn)入主洋盆開始消減、大陸板塊匯聚拼合的重要演化進(jìn)程［20］。對(duì)卡拉麥里蛇綠巖帶的研究顯示，該區(qū)早石炭世巖漿活動(dòng)顯示板內(nèi)巖漿演化特征，具弧火山巖地球化學(xué)痕跡，在后碰撞期伸展背景下，軟流圈物質(zhì)上涌并發(fā)生部分熔融，形成的巖漿在上升和侵位過程中受早石炭世弧組分混染［21］。分布在阿爾泰地區(qū)富蘊(yùn)縣庫爾提一帶的庫爾提蛇綠巖是變質(zhì)基性火山巖和侵入巖系，表明在泥盆紀(jì)—石炭紀(jì)時(shí)該區(qū)為活躍性弧后盆地環(huán)境［22］。這些分布于不同地區(qū)的蛇綠巖具有對(duì)比性，如準(zhǔn)噶爾盆地東部三段蛇綠巖塔爾巴哈臺(tái)庫吉拜蛇綠巖、洪古勒楞—布克賽爾蛇綠巖和扎河壩—阿爾曼太蛇綠巖在形成時(shí)代、區(qū)域地質(zhì)以及地球物理特征方面具有可對(duì)比性，認(rèn)為它們構(gòu)成一條貫穿東、西準(zhǔn)噶爾的蛇綠巖帶［23］。

1.2 古陸

新疆北部早石炭世古地理環(huán)境總體上為海相環(huán)境，并且具有北深南淺的特征，大體可分為深?！肷詈?、淺海兩大相區(qū)(圖1)。

新疆北部早石炭世存在六個(gè)古陸，平面上可以分為北、中、南三個(gè)帶。北部為阿爾泰古陸，其南部以額爾齊斯深斷裂帶為界，西北、北、東南方向均延伸進(jìn)入鄰國(guó)境內(nèi);中部由西向東依次為塔城古陸、昌吉古陸及哈密古陸;南部包括西部的賽里木古陸、南天山古陸以及東部的喀拉塔格古陸。古陸的共同特征為缺失早石炭世沉積，不同程度地發(fā)育前石炭紀(jì)各類變質(zhì)巖、巖漿巖及沉積巖。

1.3 深?！肷詈Ｏ鄥^(qū)

早石炭世新疆北部深?！肷詈Ｏ鄥^(qū)的典型巖相特征是具濁積特征的深海復(fù)理石沉積，并與島弧火山巖相伴生。深海復(fù)理石沉積由暗色泥巖、沉凝灰?guī)r及含火山物質(zhì)的細(xì)碎屑巖組成，鮑馬序列發(fā)育較普遍。中基性島弧火山巖主要沿縫合帶分布。

深海相—半深海相主要布在北部和南部?jī)蓚€(gè)區(qū)域。北部地區(qū)是深海相—半深海相發(fā)育的主體地區(qū)，該區(qū)以額爾齊斯深斷裂為界，南部以達(dá)爾布特—克拉美麗縫合帶為界;二是南部的北天山殘留洋盆地及北伊寧弧后裂谷盆地，分布范圍相對(duì)比較局限。北部深?！肷詈Ｏ鄥^(qū)主要涵蓋了北部額爾齊斯、達(dá)爾布特、克拉美麗及三塘湖等四個(gè)殘留洋盆地以及阿爾曼太弧間裂陷槽。

額爾齊斯殘留洋呈北西西向延伸，相帶展布與此一致。大致以福海以北為界，界線以西沉積相帶由南往北為吉木乃半深海相、淺海相和淺海三角洲相，界線以東處于深?！肷詈－h(huán)境，主要沉積了泥質(zhì)巖并夾有火山巖，往南部邊緣過渡為淺海相灰?guī)r。本區(qū)早石炭世深?！肷詈３练e的主要證據(jù)是發(fā)育深海濁積巖，例如蒙庫地區(qū)的黑山頭組濁積巖相可以區(qū)分出兩個(gè)完整鮑馬序列(圖2)。

圖1 新疆北部早石炭世巖相古地理圖Fig.1 The lithofacies palaeogeography map of the Early Carboniferous in Northern Xinjiang

圖2 具完整鮑馬序列濁積巖Fig.2 Turbidites with complete Bouma sequences

圖3 具有完整鮑馬序列硅質(zhì)泥巖、粉細(xì)砂巖Fig.3 Fine siltstone and Siliceous mudstone with complete Bouma sequences

阿爾曼太弧間裂陷槽位于額爾齊斯殘留洋與克拉美麗殘留洋之間，北西西向展布，其南部以阿爾曼太縫合帶為界與克拉美麗殘留洋相鄰，沿縫合帶以北發(fā)育中基性島弧火山巖。島弧火山巖是本區(qū)碎屑巖的物源，向北經(jīng)含火山碎屑辮狀河相、淺海三角洲相及淺海相向北部額爾齊斯殘留洋過渡。

達(dá)爾布特殘留洋位于巴爾雷克深斷裂與達(dá)爾布特縫合帶之間，該區(qū)發(fā)育淺海至半深海相黑色泥巖，白楊河地區(qū)下石炭統(tǒng)那林卡拉組見具有完整鮑馬序列的濁積巖(圖3)。達(dá)爾布特地區(qū)可見極厚層的淺海至半深海相黑色泥巖和紅色深海硅質(zhì)巖。

克拉美麗殘留洋主要包括克拉美麗山區(qū)及烏倫古坳陷，在紅柳溝至南明水一帶。早石炭世南明水組不整合于泥盆紀(jì)蛇綠混雜巖之上，巖性下部為薄層含蛇綠巖成分的礫巖層，向上變?yōu)橛采皫r及蛇紋質(zhì)砂巖，再向上為細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥頁巖或變質(zhì)為千枚巖等;烏倫古坳陷內(nèi)倫2井鉆遇下石炭統(tǒng)暗色泥巖，另外，從航磁平面特征分析，烏倫古至三塘湖一帶具有與額爾齊斯殘留洋相似的負(fù)異常特征。

三塘湖殘留洋與克拉美麗殘留洋大地構(gòu)造位置相同，航磁特征相近，在大黑山地區(qū)下石炭統(tǒng)姜巴斯套組發(fā)育巨厚的暗色泥巖，三塘湖盆地內(nèi)方1井鉆遇一套暗色沉凝灰?guī)r，根據(jù)井間對(duì)比及地震層序分析應(yīng)該屬下石炭統(tǒng)海相沉積。

南部的北天山殘留洋盆地及北伊寧弧后裂谷盆地也發(fā)育深?！肷詈Ｏ喑练e，鄔繼易、王作勛等(1989)在巴音溝測(cè)制剖面，把下石炭統(tǒng)沙大王組擬定為蛇綠巖套組合，主要由放射蟲硅質(zhì)巖、枕狀玄武巖、層狀輝長(zhǎng)巖(具堆晶結(jié)構(gòu))及不典型的巖墻群、蛇紋石化超基性巖組成蛇綠巖套層序［24］。在伊林哈比爾尕山地區(qū)泥盆系—下石炭統(tǒng)主要發(fā)育蛇綠巖和巨厚的復(fù)理石，并被晚石炭世裂陷槽沉積及火山巖不整合覆蓋。

1.4 淺海相區(qū)

早石炭世淺海相區(qū)分布非常廣泛，以達(dá)爾布特—克拉美麗縫合帶為界，南部地區(qū)以昌吉古陸、哈密古陸為中心，四周發(fā)育廣闊的淺海相帶。淺海相帶主要分布在陸緣坳陷、陸內(nèi)坳陷、弧后裂谷以及殘留洋盆的向陸一側(cè)，主要發(fā)育碎屑巖、碳酸鹽巖及其過渡巖類。

準(zhǔn)噶爾盆地陸梁地區(qū)的早石炭世原型盆地為陸梁弧后裂谷，發(fā)育相對(duì)閉塞的瀉湖相帶。沉積相帶類型包括火山巖相帶、火山碎屑巖相帶、瀉湖相帶，陸南1井鉆遇的早石炭世巖芯為白云質(zhì)泥巖，反映了瀉湖相特征。

克拉瑪依陸緣坳陷主要發(fā)育淺海相帶，該相帶位于烏爾禾—克拉瑪依地區(qū)環(huán)達(dá)爾布特深海相分布，在此兩相帶交界處的柳樹溝細(xì)砂巖與泥質(zhì)巖中發(fā)現(xiàn)有大量的海相生物化石，并有生物碎屑灰?guī)r發(fā)育;相帶西南部火山巖發(fā)育，可見厚層的沉凝灰?guī)r和凝灰質(zhì)砂巖夾玄武巖和安山巖;相帶東緣與淺海三角洲相過渡。

準(zhǔn)中陸內(nèi)坳陷位于昌吉古陸北側(cè)，本古地理單元的中部發(fā)育瀉湖相帶，往西過渡為淺海三角洲相帶。三角洲相帶巖性以不同粒度的砂巖為主，泥巖較薄，可見明顯的反旋回序列;下部以薄層狀互層的粉砂巖和中砂巖為主，上部有厚層的砂巖，砂巖中見植物莖干化石。此相帶沉積巖與火山碎屑巖互層，巖石中凝灰質(zhì)成分含量比較大，反映了同期噴發(fā)的火山可能是沉積物源之一。

沙灣陸緣坳陷相帶呈北北西向展布，該相帶西段發(fā)育生物碎屑灰?guī)r與泥巖和泥質(zhì)粉砂巖互層，東段主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，可夾有薄層砂巖?；鹕綆r類在本區(qū)不太發(fā)育。

吐魯番陸緣坳陷北部發(fā)育灰?guī)r和生物碎屑灰?guī)r，并在鄯善以北發(fā)育火山巖和火山巖碎屑沉積巖，南部發(fā)育淺海陸棚相泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖。南伊寧弧后裂谷水體相對(duì)較淺，西段為淺海碳酸鹽臺(tái)地，東段為淺海三角洲;北伊寧裂谷北部發(fā)育淺海陸棚相碎屑巖，南部發(fā)育淺海三角洲相。塔城東陸緣坳陷位于塔城東緣，呈北東向延伸，發(fā)育島弧火山巖和辮狀河相帶，在白楊河剖面見具槽狀交錯(cuò)層理的辨狀河道砂巖(圖4)。

2 晚石炭世巖相古地理

晚石炭世巖相古地理背景是早石炭世未期古亞洲洋最終閉合成陸后，前期的板塊邊界力減弱或解除，增厚的巖石圈或造山帶在其自重力作用下發(fā)生伸展塌陷，形成一系列裂陷槽、裂谷及陸緣坳陷。古地理總體具有北部陸相為主、南部海相為主的特征。北部裂谷區(qū)主要發(fā)育陸相沉積巖—火山巖組合;南部裂陷槽、吐魯番陸緣坳陷及伊寧裂谷主要發(fā)育海相沉積巖—火山巖組合(圖5)。

2.1 古陸

圖4 具大型槽狀交錯(cuò)層理辮狀河砂體Fig.4 Braided river sandbodies with large-trough cross bedding

圖5 新疆北部晚石炭世巖相古地理圖Fig.5 The lithofacies palaeogeography map of the Late Carboniferous in Northern Xinjiang

晚石炭世古陸范圍較早石炭世明顯擴(kuò)大，北部地區(qū)早石炭世殘留洋隆升為陸，向北與阿爾泰古陸連為一體，向西與塔城古陸相接;中部陸梁及準(zhǔn)中地區(qū)于早石炭世末期隆升成陸后與昌吉古陸一起受斷陷作用改造為隆凹相間格局，早石炭世哈密古隆縮小至了墩一帶，稱為了墩古陸;南部賽里木古陸、南天山古陸以及東部的喀拉塔格古陸基本繼承了早石炭世古陸的形態(tài)。

2.2 湖相區(qū)

晚石炭世新疆北部湖相區(qū)主要發(fā)育在準(zhǔn)噶爾地區(qū)的陸梁裂谷、準(zhǔn)東裂谷、烏倫古裂谷、三塘湖裂谷主體、福津裂谷、塔城斷陷、紅山嘴斷陷以及克拉瑪依陸緣坳陷和阜康陸緣坳陷，沉積了一套河、湖相碎屑巖含煤地層，同時(shí)沿主要控盆斷裂噴發(fā)大量火山巖，火山巖與沉積巖交互產(chǎn)出，形成一套碰撞期后斷陷盆地所特有的火山巖—沉積巖組合。

陸梁裂谷及烏倫古裂谷的主體古地理背景是湖泊環(huán)境，以發(fā)育湖相泥巖、三角洲相和分布廣泛的火山巖與火山巖碎屑巖為特征。由于陸相裂谷內(nèi)眾多火山噴發(fā)，噴發(fā)后的熔巖和火山碎屑形成正地貌單元，并成為新的局部物源，造成與火山巖、火山碎屑巖相伴生的沉積巖中火山碎屑物質(zhì)的含量較大。滴西28、滴西184等井在晚石炭世巴塔瑪依內(nèi)山組鉆遇了煤層，滴15井巖心中見到植物化石，均反映了陸相的特征。

準(zhǔn)東裂谷發(fā)育湖泊環(huán)境，沉積相帶由湖泊相、湖泊三角洲相和火山碎屑沉積巖相組成，火深1井、北9井、沙丘3都在晚石炭世巴塔瑪依內(nèi)山組鉆遇了煤層，體現(xiàn)了陸相的特征?？死斠狸懢壽晗菁案房店懢壽晗葜黧w古地理背景是湖泊環(huán)境，以發(fā)育湖相泥巖、三角洲相為主，火山巖與火山巖碎屑巖也比較發(fā)育。準(zhǔn)噶爾盆地西南緣四參1井鉆遇灰黑色沉凝灰?guī)r巖心，其有機(jī)質(zhì)含量高，體現(xiàn)出湖泊相特征。福津裂谷受斷裂控制，沉積厚度較大，盆緣與盆內(nèi)都有斷裂發(fā)育，裂谷南北以斷層為界與古陸接壤，往東收斂變窄變淺，往西厚度加大。沉積環(huán)境以淺湖—半深湖相為主，中間局部發(fā)育半深湖—深湖相，邊緣主體是淺湖環(huán)境，發(fā)育湖相泥巖、湖相三角洲及火山巖、火山巖碎屑巖。黑山頭北42 km處上石炭統(tǒng)出露三角洲平原相細(xì)砂巖，夾有植物化石。

塔城斷陷位于塔城古陸東南部，呈北東展布，東陡西緩。塔城斷陷南部邊界為斷層，深度相對(duì)較大，環(huán)境為淺湖—半深湖相;往北往西變淺，為淺湖相和規(guī)模不大的三角洲相;沿南部邊界斷層發(fā)育有火山巖。塔參1井鉆遇上石炭統(tǒng)火山巖及淺湖相泥巖，中間夾三角洲相薄層砂巖。

三塘湖裂谷晚石炭世主體演化為湖相環(huán)境，僅在其東南角存在海相環(huán)境，包括淺海和半深?！詈－h(huán)境。三塘湖裂谷湖相區(qū)呈北西向展布，受斷裂控制沿北西方向發(fā)育不同規(guī)模的次級(jí)凹陷，形成局部半深湖—深湖相、淺湖—半深湖相，往邊緣發(fā)育淺湖相，西北部靠近陸緣發(fā)育湖泊三角洲相。裂谷內(nèi)沿?cái)鄬影l(fā)育大量火山巖，西北部火山巖呈串珠狀分布，中部和東南部火山巖受多條斷層控制而集中分布。

2.3 海相區(qū)

新疆北部晚石炭世海相區(qū)主要分布于南部及西部的各裂陷槽、裂谷及陸緣坳陷內(nèi)，主要包括達(dá)爾布特裂陷槽、博格達(dá)裂陷槽、北天山裂陷槽、雅滿蘇裂陷槽、吐魯番陸緣坳陷、哈密陸緣坳陷、伊寧裂谷等，三塘湖盆地東南部仍保留有海相沉積。巖石類型包括海相碎屑巖、碳酸鹽巖、火山巖及其過渡類型。

(1)深海—半深海相區(qū)

晚石炭世深?！肷詈Ｏ鄥^(qū)主要分布在達(dá)爾布特裂陷槽、北天山裂陷槽、博格達(dá)裂陷槽、雅滿蘇裂陷槽的深槽區(qū)，在三塘湖裂谷東南部及伊寧裂谷局部發(fā)育。達(dá)爾布特裂陷槽晚石炭世半深?！詈０瞪鄮r相見于包古圖組。發(fā)育大套黑色泥巖，一般不夾砂巖，厚度可達(dá)上百米;具水平層理，風(fēng)化后顯示為極薄層或頁片狀(圖6)，弱風(fēng)化部分顯示原巖為隱水平層理的厚層狀，中間有一個(gè)過渡帶。北天山裂陷槽位于準(zhǔn)噶爾盆地南部、賽里木古陸北緣，早石炭世背景為北天山殘留洋，主體為深?！肷詈－h(huán)境，發(fā)育以泥質(zhì)巖為主的巖石組合，呈狹長(zhǎng)帶狀展布。

圖6 達(dá)爾布特裂陷海槽包古圖組大套厚層狀暗色泥巖Fig.6 The thick stratified dark mudstone of Baogutu Formation in Daerbute rift trough

(2)淺海相區(qū)

淺海相主要分布在裂陷槽深?！肷詈Ｏ鄮蜿懙倪^渡區(qū)以及吐哈盆地和伊犁盆地的大部分地區(qū)，三塘湖裂谷東南部也發(fā)育淺海環(huán)境。三塘湖東南部和老爺廟的哈爾加烏組都發(fā)現(xiàn)大量的海相生物化石，以發(fā)育生物碎屑灰?guī)r為其特征，夾有火山碎屑巖的泥巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，具典型的淺海相特征。吐魯番及哈密陸緣坳陷在晚石炭世主體的古地理環(huán)境是淺海碳酸鹽臺(tái)地，西側(cè)為夾碳酸鹽巖碎屑的淺海相。吐魯番坳陷內(nèi)的石炭系鉆井(如艾參1井)僅鉆揭上石炭統(tǒng)底坎爾組，普遍鉆遇了淺海相生物灰?guī)r。鉆井和重磁資料顯示，吐魯番陸緣坳陷內(nèi)火山巖不發(fā)育。

伊寧裂谷位于賽里木古陸與南天山古陸之間，呈三角狀形態(tài)。伊寧裂谷北部發(fā)育兩個(gè)相帶，北部為碳酸鹽臺(tái)地相帶，南部為淺海相帶，以淺海相為主，展布方向與裂谷方向一致。伊寧裂谷南部西段為淺海三角洲相，東段為夾有碳酸鹽沉積的碎屑淺海相。博格達(dá)裂陷槽位于吐魯番陸緣坳陷與準(zhǔn)東斷陷區(qū)之間，呈北東東向延伸，其北緣沉積相帶主要有淺海相和淺海三角洲相。在西南段的祁家溝露頭剖面可見厚層的淺海相灰?guī)r，呈大套薄至中層狀灰?guī)r，總厚度達(dá)25 m左右，含海百合莖、腕足類、苔蘚蟲以及大量生物化石碎片，形成于淺海碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境(圖7)。該剖面祁家溝組還發(fā)育三角洲相帶，含淺海相動(dòng)物化石，砂巖厚7～10 m，下細(xì)上粗，與下伏海相泥巖通過中層至薄層砂巖與泥巖的互層逐漸過渡，顯示典型的反旋回結(jié)構(gòu)特征(圖8)。桃西溝剖面也顯示有淺海碳酸鹽臺(tái)地相，發(fā)育薄至中層狀灰?guī)r，其中含海百合莖、腕足類、苔蘚蟲以及大量生物化石及其碎片。雅滿蘇裂陷槽深?！肷詈Ｏ嘞虮?、向南均過渡為淺海環(huán)境，在雅滿蘇剖面發(fā)現(xiàn)大量的海相生物化石，該區(qū)火山巖和侵入巖比較發(fā)育。

圖7 祁家溝組大套淺海相薄至中層狀灰?guī)r(烏魯木齊南部祁家溝(C2))Fig.7 The thin to medium stratiform limestone in Qijiagou Formation(Qijiagou，south of Urumchi，middle Carboniferous)

3 覆蓋區(qū)殘留上石炭統(tǒng)沉積相分布特征

圖8 具有反旋回結(jié)構(gòu)特征的三角洲前緣亞相(祁家溝剖面)Fig.8 The delta front sub-facies with reverse cycle structure(Qijiagou section in Urumqi)

研究保存在覆蓋區(qū)內(nèi)的上石炭統(tǒng)沉積相分布特征對(duì)評(píng)價(jià)上石炭統(tǒng)殘留凹陷的油氣勘探潛力極其重要。新疆北部新生代盆地之下含上石炭統(tǒng)的盆地主要包括:準(zhǔn)噶爾盆地、三塘湖盆地、吐哈盆地、布爾津盆地、福海盆地、塔城盆地、和什托洛蓋盆地、精河盆地、伊犁盆地、庫普盆地、巴里坤盆地及焉耆盆地(圖9)。

半深?！詈Ｏ嘀饕植荚跍?zhǔn)噶爾盆地南緣、焉耆盆地、三塘湖盆地東南部、吐哈盆地北緣及東南部、巴里坤盆地西北、伊犁盆地西北及西南部、和什托洛蓋盆地南部。淺海陸棚相分布于準(zhǔn)噶爾盆地南緣、吐哈盆地主體、三塘湖盆地東南部、巴里坤盆地東南部、伊犁盆地中部、和什托洛蓋盆地西北部。淺海碳酸鹽臺(tái)地相主要分布于吐哈盆地東南部、精河盆地及伊犁盆地。半深湖—深湖相分布于三塘湖裂谷盆地中部及準(zhǔn)噶爾盆地西北緣，另外在準(zhǔn)東地區(qū)、滴水泉凹陷以及福海盆地也有零星分布。淺湖—半深湖相在三塘湖盆地中西部、準(zhǔn)噶爾盆地、布爾津盆地、福海盆地均有大面積分布，在塔城盆地東部、庫普盆地中部也有分布。淺湖相主要分布于準(zhǔn)噶爾盆地、三塘湖盆地西北部、布爾津盆地西北部、福海盆地東南部、塔城盆地西部。根據(jù)鉆井、地震、重磁資料預(yù)測(cè)，準(zhǔn)噶爾盆地、三塘湖盆地上石炭統(tǒng)火山巖分布較廣;吐哈盆地南緣分布較廣，北緣零星分布;福海盆地西南、塔城盆地東南有零星分布;伊寧盆地及精河盆地資料少，目前沒有預(yù)測(cè)火山巖分布。

4 結(jié)論

圖9 新疆北部晚石炭世殘留盆地沉積相分布圖Fig.9 The sedimentary facies map of residual basins at Late Carboniferous in Northern Xinjiang

根據(jù)野外露頭和鉆井剖面的沉積建造及其古生物組合，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化，勾畫出了早、晚石炭世的巖相古地理圖，得出以下結(jié)論:新疆北部石炭紀(jì)古地理總體特征表現(xiàn)為由早石炭世的深?！肷詈Ｏ?、淺海相向晚石炭世的淺海相、海陸過渡相及陸相演化的趨勢(shì);巖石組合類型由早石炭世的活動(dòng)陸緣型島弧火山巖、深海復(fù)理石及海相碳酸鹽巖向晚石炭世的裂谷型火山巖、陸相碎屑巖、海相碎屑巖及海相碳酸鹽巖過渡;早、晚石炭世不同地區(qū)的古地理及其相應(yīng)的巖石組合類型也存在明顯的差異。

致謝:相關(guān)研究工作得到中石油勘探開發(fā)研究院衛(wèi)延召與侯連華高工、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)何登發(fā)教授、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)鄭建平教授、西南石油大學(xué)周路教授，浙江大學(xué)汪新教授及他們相關(guān)課題組成員的幫助，在此表示感謝!

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