羅正江，師天明，唐　鵬，黃　嬪，鄭大燃，萬明禮，王　旭，殷　勇

（1.中國石油新疆油田分公司a.實驗檢測研究院；b.低效油田開發(fā)公司，新疆克拉瑪依834000；2.現(xiàn)代古生物學和地層學國家重點實驗室，南京210008；3.中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所，南京210008；4.南京大學地理與海洋科學學院，海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室，南京210023）

準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組地質(zhì)時代再認識

羅正江1a，師天明1a，唐鵬2，3，黃嬪3，鄭大燃3，萬明禮3，王旭1b，殷勇4

（1.中國石油新疆油田分公司a.實驗檢測研究院；b.低效油田開發(fā)公司，新疆克拉瑪依834000；2.現(xiàn)代古生物學和地層學國家重點實驗室，南京210008；3.中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所，南京210008；4.南京大學地理與海洋科學學院，海岸與海島開發(fā)教育部重點實驗室，南京210023）

關(guān)于準噶爾盆地克拉瑪依組的地質(zhì)時代和內(nèi)部層系的劃分，眾說紛云，一直是個懸而未決的問題，嚴重影響著地質(zhì)研究和生產(chǎn)的順利進行。為此，在前人研究的基礎(chǔ)上開展了地表和井下生物地層綜合研究。根據(jù)克拉瑪依組下段S7砂層組晚三疊世標準植物多實擬丹尼蕨Danaeopsis fecunda的發(fā)現(xiàn)，提出準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組上段時代應(yīng)為晚三疊世，下段時代應(yīng)為中三疊世晚期至晚三疊世早期，中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)的界線位于井下克拉瑪依組下段S7砂層組內(nèi)部的地層劃分意見，認為克拉瑪依組與下伏百口泉組為不整合接觸，缺失早三疊世晚期和中三疊世早—中期的沉積；早—中三疊世加依爾山前為剝蝕區(qū)，晚三疊世后開始接受沉積，經(jīng)歷了由洪積扇 辮狀河 湖泊的沉積體系演化過程，至晚三疊世中晚期進入白堿灘組開闊湖盆沉積階段。

準噶爾盆地；西北緣；克拉瑪依組；中三疊世;晚三疊世；生物地層

準噶爾盆地西北緣三疊系克拉瑪依組沿加依爾山出露，厚0～86 m，在克拉瑪依地區(qū)，西起吐孜阿克內(nèi)溝，東至深底溝—大侏羅溝以北，與下伏石炭系變質(zhì)巖或者花崗巖侵入體不整合接觸，與上覆白堿灘組整合接觸，或與上覆侏羅系八道灣組不整合接觸。由于原始建組剖面的具體位置不詳，《新疆區(qū)域地層表》以深底溝第6剖面1）作為克拉瑪依組的典型剖面［1］。覆蓋區(qū)的克拉瑪依組在準噶爾盆地西北緣沿車排子—克拉瑪依—百口泉—烏爾禾—夏子街一線分布，厚0～563 m.

克拉瑪依組是克拉瑪依油田的主要儲集層之一。1905—1906年，俄國地質(zhì)學家奧布魯切夫?qū)⒑谟蜕降貐^(qū)發(fā)育油苗的地層劃歸侏羅系煤系。1951年，中蘇石油股份有限公司地調(diào)處莫依先克依據(jù)含煤與否，將奧布魯切夫劃分的侏羅系煤系進一步細分為4層，產(chǎn)油苗的層位屬于第4不含煤層。1955—1956年，新疆石油管理局地調(diào)處北克拉瑪依分隊以及范成龍等，先后在深底溝右岸中下侏羅統(tǒng)煤系下條帶層發(fā)現(xiàn)三疊紀植物化石，確認了三疊系在準噶爾盆地西北緣的存在2），3）。但時至今日，無論在學術(shù)界還是在實際生產(chǎn)過程中，對準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組的地質(zhì)時代、地表及井下地層的劃分對比等，仍存在爭議4）。

筆者于2012年和2013年夏天連續(xù)兩年對研究區(qū)6條三疊系剖面（吐孜阿克內(nèi)溝剖面、水庫溝剖面、黑油山溝37號剖面、花園溝23號剖面、深底溝1號剖面和深底溝8號剖面）進行實測和采樣（圖1）；同時，觀察9口井（H85849井、T72606井、沙排1井、瑪2井、瑪18井、瑪19井、瑪152井、風南1井和風南10井）克拉瑪依組的巖心并取微體古生物樣品。通過對特征化石產(chǎn)出層位的分析，以及地表和井下巖石地層和生物地層對比認為，克拉瑪依組上段應(yīng)為晚三疊世沉積，下段以晚三疊世沉積為主，但有中三疊世晚期的沉積，中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)的界線應(yīng)位于覆蓋區(qū)克拉瑪依組內(nèi)部；地表出露的克拉瑪依組，其地質(zhì)時代應(yīng)為晚三疊世。

圖1　準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組地表剖面位置（據(jù)雍天壽和宋耀生資料修改）

克拉瑪依組在西北緣二分方案由來已久，或稱為K1，K2，或稱為克拉瑪依組上亞組、下亞組，或上克拉瑪依組、下克拉瑪依組。但根據(jù)《國際地層指南——地層分類、術(shù)語和程序》［2］和《中國地層指南及中國地層指南說明書》［3］中巖石地層單位的命名原則，亞組并非正式的巖石地層單位，而組內(nèi)更不能包含以組命名的次一級單位，故筆者認為，應(yīng)該廢除上克拉瑪依組、下克拉瑪依組的用法，將克拉瑪依組上亞組和克拉瑪依組下亞組改為克拉瑪依組上段和克拉瑪依組下段。

筆者關(guān)注克拉瑪依組的時代問題，在此不涉及克拉瑪依組上段、下段的劃分。文中鉆孔剖面克拉瑪依組上段、下段的界線深度全部來自新疆油田公司提供的分層數(shù)據(jù)、內(nèi)部報告以及公開發(fā)行的文獻資料。

1　克拉瑪依組的研究歷史及劃分沿革

克拉瑪依組源自1956年建立的克拉瑪依系。1955—1956年，張愷、范成龍等在北克拉瑪依地區(qū)做地質(zhì)細測工作期間，于深底溝—大侏羅溝一帶侏羅系煤系之下、古生代變質(zhì)巖之上雜色碎屑巖中發(fā)現(xiàn)了三疊紀延長植物群化石2），3）。這套地層相當于張愷的中下侏羅統(tǒng)煤系的下條帶層2）。范成龍等將這套地層獨立出來，其下部雜色條帶粗碎屑沉積被命名為下克拉瑪依層，上部黃灰色泥巖層被命名為上克拉瑪依層，二者統(tǒng)稱為克拉瑪依系。同年，張愷將范成龍等的下克拉瑪依層修訂為克拉瑪依系，時代為晚三疊世；將其上克拉瑪依層命名為下黃灰色層，時代定為早—中侏羅世。在修訂克拉瑪依系的同時，張愷對其進行了細分，并建立了砂層組的概念，自上而下劃分為砂礫巖層（K1）和砂泥巖層（K2），其中K1包含S1—S4砂層組，K2包含S5—S7砂層組3）。之后新疆石油管理局地質(zhì)人員在克烏大斷裂以南S7砂層組之下又發(fā)現(xiàn)了S8和S92個砂層組，皆劃入克拉瑪依組?？死斠澜M細分為9個砂層組的方案在1959年已經(jīng)定型，即將S1—S5砂層組劃為K1，S6—S9砂層組劃為K2，其中S8和S9砂層組只分布于克烏大斷裂以南5）。以后所有的相關(guān)研究和油田工作，大多依循這一方案開展，基本沒有更改過，油田內(nèi)部有大量生產(chǎn)資料可資證明6）。

新疆石油管理局油田研究所107/63地質(zhì)隊和107/64地質(zhì)隊，在地表及井下克拉瑪依組中獲得了大量的古生物化石，包括植物、孢粉、哈薩克蟲、魚、葉肢介、昆蟲等1），7）。通過對古生物化石的研究，將克拉瑪依組下段的時代確定為中三疊世，上段時代確定為晚三疊世。克拉瑪依組在地表出露不全，107/63地質(zhì)隊和107/64地質(zhì)隊將克拉瑪依組上段分為4個砂層組，而下段包含2個砂層組1）。此劃分方案有別于新疆石油管理局當時生產(chǎn)上通行使用的9個砂層組劃分方案。

根據(jù)魚化石的發(fā)現(xiàn)，將黑油山溝37號剖面的三疊系劃為黃山街組和郝家溝組［4］。據(jù)后來文獻、新疆油田公司及筆者的觀察，那里只出露克拉瑪依組和白堿灘組，侏羅系八道灣組不整合覆蓋于白堿灘組之上。新疆石油管理局于1979年將S9砂層組獨立出來，建立百口泉組8），依據(jù)層位關(guān)系將其時代確定為早三疊世，而將S1—S8砂層組劃為克拉瑪依組，時代定為中三疊世。新疆區(qū)域地層表編寫組將西北緣的克拉瑪依組時代確定為中—晚三疊世，但在地層表腳注中特別說明克拉瑪依組S8和S9砂層組的時代為早三疊世，故克拉瑪依組時代為三疊紀［1］。但因S9砂層組中未發(fā)現(xiàn)化石，其時代定為早三疊世的依據(jù)不充分，故孟長生等將百口泉組降級為百口泉段，置于克拉瑪依組底部，克拉瑪依組時代定為中三疊世［5］。20世紀90年代，根據(jù)克拉瑪依地區(qū)井下孢粉的研究，提出克拉瑪依組下段時代為中三疊世，上段時代為晚三疊世［6］。有學者通過沉積相研究，認為S1砂層組與下伏地層之間存在不整合接觸關(guān)系，將S1砂層組劃為白堿灘組，時代為晚三疊世，克拉瑪依組包含S2—S8砂層組，時代定為中三疊世4），［7］。在克拉瑪依組地表建模研究過程中，將加依爾山前地表的克拉瑪依組劃分為5個砂層組，其中克拉瑪依組上段包含S1—S4砂層組，下段S5砂層組不整合于古生界之上，全組時代為中三疊世［8］，此分層方案與107/64地質(zhì)隊的相似。新疆石油管理局企業(yè)標準、新疆油田公司《準噶爾盆地地層名稱及符號使用規(guī)范》將克拉瑪依組劃分為上段和下段，上段包含S1—S5砂層組，下段包含S6—S8砂層組，時代定為中三疊世9），10）。這一劃分方案成為新疆油田公司的統(tǒng)一標準，在生產(chǎn)和科研工作中被廣泛推廣使用。最近，通過盆地內(nèi)東西向大范圍地震追蹤，發(fā)現(xiàn)小泉溝群與上倉房溝群之間的區(qū)域不整合面與西北緣克拉瑪依組的S7砂層組之底重合，故將克拉瑪依組底界修訂為S7砂層組之底［9］。不整合面之下的S8砂層組屬于瑪湖凹陷區(qū)上倉房溝群的主體，時代為早三疊世。修訂后的克拉瑪依組包含的砂層組為S1—S7砂層組，其時代確定為中—晚三疊世。

歸納起來，克拉瑪依組在歷史上有3種不同的劃分方案（表1）。①20世紀80年代以前，油田生產(chǎn)上使用張愷的劃分方案，即劃分為K1（包含S1—S5砂層組）和K2（包含S6—S9砂層組）。按照現(xiàn)在對各砂層組時代的理解，克拉瑪依組的時代為早三疊世—晚三疊世。②20世紀80年代以后到21世紀初，新疆石油管理局將S9砂層組獨立出來建立百口泉組，S1—S8砂層組劃為克拉瑪依組，并再分為上段（包含S1—S5砂層組）和下段（包含S6—S8砂層組）。按照現(xiàn)在對各砂層組時代的理解，最底部的S8砂層組時代為早三疊世，而克拉瑪依組上段的時代為晚三疊世，故克拉瑪依組的時代仍為三疊紀。③2011年以后，修訂的克拉瑪依組，僅包含S1—S7砂層組，時代為中—晚三疊世［9］。

新疆油田公司目前的劃分方案（表2）已經(jīng)與最新修訂后的克拉瑪依組涵義趨于一致［9］，至少從瑪152井的劃分方案中可見一斑。地震追蹤發(fā)現(xiàn)瑪152井3 100 m以下可能都屬于下三疊統(tǒng)，井段3 178—3 259 m的地層可確定相當于S9砂層組，而井段3 098—3 178 m則相當于S8砂層組。本次研究在瑪152井S8砂層組巖心樣品中（井深3 122.44—3 123.42 m）獲得孢粉化石，并建立Punctatisporites-Camptotriletes-Li?matulasporites-Alisporites組合（PCLA組合）。組合中見有早三疊世標志分子Lundbladispora，其時代可確定為早三疊世。這是首次在百口泉組獲得古生物化石，證實了地震追蹤關(guān)于3 100 m以下屬于下三疊統(tǒng)的結(jié)論。新疆油田公司勘探數(shù)據(jù)庫分層意見與地震追蹤的分層方案區(qū)別在于百口泉組是否包含了S8砂層組，但二者同時將S8砂層組獨立于克拉瑪依組之外，以S7砂層組之底作為克拉瑪依組底。

2　克拉瑪依組的時代

1955年，在深底溝右岸灰白色砂質(zhì)泥巖中發(fā)現(xiàn)了晚三疊世延長植物群化石，首次將下條帶層（克拉瑪依組+白堿灘組）的時代由早—中侏羅世修訂為晚三疊世1）。然而對克拉瑪依組的時代認識至今仍有不同意見，或認為其屬中三疊世，或認為屬中—晚三疊世［9］，4）（表1）。這與不斷修訂克拉瑪依組、限定其范圍有關(guān)，也與各門類生物化石研究精度不同有關(guān)。筆者依據(jù)生物化石對克拉瑪依組的時代歸屬作詳細討論。

2.1克拉瑪依組的生物化石

2.1.1古植物

20世紀80年代，根據(jù)古植物、孢粉化石及重礦物和電測曲線特征，陜甘寧盆地的“延長群”被一分為二，下部（延長組一段至延長組二段）稱銅川組，上部（延長組三段至延長組五段）仍稱延長組（狹義）。斯行健所稱之“延長植物群”實際是狹義延長組的植物組合，其時代屬于晚三疊世［11］。多實擬丹尼蕨Danae?opsis fecunda Halle是晚三疊世重要化石，是斯行健建立的延長植物群的重要分子［12］。古植物學家已經(jīng)證實，斯行健在陜甘寧盆地中三疊統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的Danae?opsis fecunda化石并非真的多實擬丹尼蕨，而是一個新種，即Danaeopsis magnifolia Huang et Zhou.目前來看D.fecunda可以作為晚三疊世的標準化石［13］。

早在20世紀60年代，在準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組上段、下段均獲得了植物化石，上段植物化石包括Danaeopsis fecunda Halle，Neocalamites carreirei（Zeiller），N.annulaioides Sze，N.carcinoides Harris，Thinnfeldia nordenskiddi Nath，Cladophlebis shensiensisPan等；下段的植物化石來自261井、293井、檢53井、檢54井等，包括Danaeopsis fecunda Halle，Neocala?mites carcinoides Harris，N.carrerei（Zeiller），Bernoullia seilleri P'an，Taenioclaopsis cf.rhisomoides Sze等13）。286井的植物化石包括Danaeopsis fecunda Halle，Neo?calamites carcenoides Harris，N.Carrerei（Zieller），發(fā)現(xiàn)于井段2 303—2 304 m，位于S6砂層組底7）。上述植物化石為典型延長植物群分子，故克拉瑪依組上段的時代被確定為晚三疊世，而下段的時代意見因與孢粉、介形蟲等的存在沖突，當時被歸為中三疊世2）。

表1　準噶爾盆地西北緣三疊系劃分沿革

表2　瑪152井分層數(shù)據(jù)

筆者在克拉瑪依深底溝8號剖面克拉瑪依組底部發(fā)現(xiàn)一層保存精美的植物化石（圖2），計有9屬15種（含未定種和木材化石），以種子蕨類、真蕨類為主。由于該層植物化石采自深底溝一帶克拉瑪依組的底部、黃色礫巖層之下，與下伏石炭系變質(zhì)巖為不整合接觸，其層位可能比20世紀60年代所采化石層位還要低［14］，1）。此植物群中雖未發(fā)現(xiàn)Danaeopsis，但含有晚三疊世陜北延長層植物群中的常見分子Cladophlebis kaoiana.另外，依據(jù)革質(zhì)葉屬Scytophyl?lum的大量出現(xiàn)、以及Pterophyllum和Cladophlebis ka?oiana的存在，可判斷當前植物群的時代應(yīng)為晚三疊世。這與前人對該段的時代歸屬結(jié)論一致1），7），13），［14］。

圖2　準噶爾盆地西北緣克拉瑪依深底溝8號剖面克拉瑪依組上段底部的部分植物化石

2.1.2哈薩克蟲

哈薩克蟲是克拉瑪依組中非常豐富的一個化石門類，但被誤稱為鱟蟲。哈薩克蟲和鱟蟲形態(tài)相似，屬于平行演化的兩個枝系。但哈薩克蟲的地質(zhì)和地理分布遠比鱟蟲短暫和局限［15］，更有利于地層劃分對比?？死斠澜M上段1～5層的頂板煙灰色紋層泥巖中，發(fā)現(xiàn)數(shù)量眾多但屬種單一的哈薩克蟲化石，結(jié)合延長植物群、古鱈魚、葉肢介等化石，將克拉瑪依組上段哈薩克蟲組合的時代定為中三疊世晚期［16］。但克拉瑪依組上段延長植物群、古鱈魚的時代為晚三疊世［4，11-14，17］，因此，上段的哈薩克蟲組合（Almatium-Zhungarium組合）的時代應(yīng)被修訂為晚三疊世。這與俄羅斯和蒙古的學者認為哈薩克蟲的時代為晚三疊世［14］的觀點一致。

2.1.3孢粉

（1）地表剖面的孢粉筆者在吐孜阿克內(nèi)溝和花園溝23號剖面克拉瑪依組上段油浸砂巖（相當于S2—S3砂層組）的泥巖夾層中發(fā)現(xiàn)孢粉化石（圖3）。該孢粉化石組合與百38井克拉瑪依組上段孢粉組合特征很相似，有晚三疊世的常見分子Aratrisporites，Concavisporites，Dictyophyllidites和Chasmatosporites，但未見早三疊世的標準分子Lundbladispora及早三疊世相當發(fā)育、中三疊世頻繁出現(xiàn)的Limatulasporites等特征分子。孢粉組合分析表明，吐孜阿克內(nèi)溝和花園溝23號剖面克拉瑪依組上段的時代不可能是早—中三疊世，而屬于晚三疊世。另外，孢粉化石組合中出現(xiàn)Aratrisporites和本體具肋紋兩氣囊花粉，可排除屬中—晚侏羅世的可能。

（2）井下孢粉井下克拉瑪依組產(chǎn)豐富的孢粉化石，百38井克拉瑪依組上段底部（井深2 003.50 m）發(fā)現(xiàn)晚三疊世典型分子斑馬紋孢Zebrasporites及其他特征分子，因此，上段的時代毫無疑問地確定為晚三疊世［6］。

風南1井2 024—2 212 m（克拉瑪依組上段）建立Calamospora-Cyclogranisporites-Colpectopollis（CCC）組合，以具顆粒狀紋飾的三縫孢Cgclogranisporites和無肋雙氣囊花粉比較發(fā)育，常見Dictyophyllidites，Concavisporites和Aratrisporites為主要特征，時代為晚三疊世。

風南4井2 080—2 486 m（克拉瑪依組上段）建立Calamosporanathorstii-Aratrisporitesfischeri-Alisporites australis組合，蕨類植物孢子（24.3%～86.6%）與裸子植物花粉（13.4%～75.7%）互為優(yōu)勢。該組合以光面圓形無環(huán)三縫孢、具腔單縫孢和無肋雙氣囊花粉比較發(fā)育，具單脊或肋紋的雙氣囊花粉亦占有較大比例為主要特征，時代為中—晚三疊世。

沙排1井4 108.66—4 187.54 m（克拉瑪依組上段上部）建立Calamospora-Osmudacidites-Aratrisporites-Granasporites組合。其中Aratrisporites的平均含量為10.1%，最高可達33.9%；Lycopodiacidites rudis雖然含量不高，但在全球范圍內(nèi)主要見于晚三疊世，對確定地質(zhì)時代具有重要意義。井段4 424.88—4 523.22 m（克拉瑪依組下段下部）建立Osmundacidites-Alisporites-Pinuspollenites組合，其中Limatulasporites的含量很低，而早三疊世的標志分子Lundbladispora只見個別的可疑分子，也未見有古生代的殘余分子；組合中缺乏晚三疊世的特征分子，如Zebrasporites，Ti?grisporites，Lycopodiacidites rudis，Lunzisporites等。推測其地質(zhì)時代屬中三疊世的可能性較大。

圖3　準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組化石

H85849井612.50 m（克拉瑪依組上段）孢粉組合由蕨類植物孢子和裸子植物花粉組成，蕨類植物孢子（64.1%）的含量高于裸子植物（35.9%）花粉的含量，組成以Aratrisporites-Osmundacidites-Cycadopites為特征的組合。當前組合中，單縫離層孢Aratisporites的含量高達44.0%.Aratrisporites首見于瑞士晚三疊世考依波階（Keuper），并廣泛分布于世界各地三疊系中，被認為是三疊紀的典型分子。當前組合與三塘湖盆地塘淺2井和條1井中的上三疊統(tǒng)的孢粉組合可對比，因此，此組合時代歸為晚三疊世為宜。

T72606井949.80—953.92 m（克拉瑪依組上段）建立以Concavisporites-Aratrisporites為特征的孢粉組合，組合中的其他分子也多為晚三疊世和早侏羅世的常見類型。當前組合應(yīng)為晚三疊世的產(chǎn)物。

瑪18井3 441.45 m（克拉瑪依組上段）孢粉組合中的小紫萁孢Osmundacidites parvus含量相對較高，本體無肋紋的兩氣囊花粉的含量（35.0%）較為豐富，其中雙束松粉Pinuspollenites（7.5%）的含量最高。孢粉組合中所出現(xiàn)的分子都為中生代的常見類型，鑒于組合中沒有出現(xiàn)繁盛于侏羅紀的Cyathidites，組合的時代暫歸為晚三疊世。

瑪152井3 023.32—3 092.80 m（克拉瑪依組下段底部）建立Punctatisporites-Calamospora-Osmundaci?dites-Alisporites組合，與下伏百口泉組的孢粉組合的面貌有些相似，如蕨類植物孢子中都是Punc?tatisporites的含量最高，Osmundacidites的含量顯著；裸子植物花粉中，都是Alisporites的含量最高。但二者之間還是有較大的差異，如Punctatisporites，Deltoido?pora，Calamospora，Aratrisporites，Granasporites等含量在本組合明顯增加；Limatulasporites的含量明顯減少；古生代晚期的常見分子冠脊三縫孢Camptotriletes和早三疊世的標志分子Lundbladispora消失；表明當前組合的時代明顯晚于百口泉組的孢粉組合。綜合此孢粉組合的其他特征，當前組合的時代歸為中三疊世為宜。

2.1.4大孢子

文獻［10］認為，根據(jù)大孢子化石，克拉瑪依組的時代為中三疊世。但羅列的大孢子屬種中，Hughe?sisporites gibbosus和Hughesisporites karnicus的形態(tài)特征明顯、極易鑒識，為歐洲晚三疊世卡尼期至諾利期的已知種。單從化石名單分析，可以看出產(chǎn)大孢子的井段應(yīng)包含上三疊統(tǒng)。筆者在瑪2井（3 111.40—3 116.30 m）、沙排1井（4 184.94 m）、H85849井（565.40—622.65 m）和T72606井（949.80—1 030.82 m）克拉瑪依組上段獲得豐富的大孢子化石（圖3），包括豐富的晚三疊世的Hughesisporites gibbosus，Hughe?sisporites karnicus，而見于中三疊世晚期（拉丁期）的Henrisporites delicates，F(xiàn)labellisporites crinitus和見于早侏羅世晚期（托阿斯期）的Trileites condoris也在部分樣品中見及。在準噶爾盆地和焉耆盆地，Hughe?sisporites gibbosus是克拉瑪依組上部至下侏羅統(tǒng)三工河組的常見種［18-20］，Henrisporites delicatus還少量出現(xiàn)在黃山街組。根據(jù)大孢子的地層分布，克拉瑪依組上段的時代應(yīng)在中三疊世（拉丁期）—晚三疊世（卡尼期）范圍內(nèi)。參考同層脊椎化石方面的意見，其屬上三疊統(tǒng)的可能性或許更大些。

2.1.5昆蟲

在克拉瑪依花園溝23號剖面克拉瑪依組上段近頂部煙灰色紋層泥巖中采集到一些昆蟲化石，見蜻蜓目、蜚蠊目、半翅目、長翅目、毛翅目和鞘翅目，多為鞘翅目單個鞘翅和長翅目前翅碎片（圖3）。但這些化石保存狀態(tài)差，難以作進一步的鑒定。有幾個鞘翅目標本雖然接近完整，但化石細節(jié)保存不清，僅可判斷是水生類群。

2.2克拉瑪依組的地質(zhì)時代

關(guān)于克拉瑪依組上段、下段的時代劃分是個難題，好在克拉瑪依組上段產(chǎn)以Danaeopsis fecunda為代表的延長植物群化石，另外百38井上段底部發(fā)現(xiàn)的斑馬紋孢Zebrasporites保存很好（圖4），應(yīng)是典型的晚三疊世分子。由此可見，將上段的時代確定為晚三疊世是可靠的。

圖4　準噶爾盆地西北緣部分井下克拉瑪依組孢粉組合時代及地層劃分對比（剖面位置見圖1）

要確定克拉瑪依組下段的時代歸屬，則稍顯復雜。如果留意前文井下孢粉部分的描述就可以發(fā)現(xiàn)，孢粉主要采用排除法和對比法，將克拉瑪依組下段的時代定為中三疊世，但缺乏典型的中三疊世分子作為依據(jù)。下段的時代主要根據(jù)Punctatisporites，Todis?porites和Calamospora等圓形光面三縫孢子含量較高，與陜甘寧盆地中三疊統(tǒng)二馬營組和銅川組孢粉組合面貌相似得出的。但該類化石在部分鉆孔上段孢粉組合中含量也較高。目前，一是用排除法來確定下段的時代，即組合中未發(fā)現(xiàn)晚三疊世重要分子，也未見早三疊世重要分子，所以，將其時代定為中三疊世；二是用對比法，即與陜甘寧盆地二馬營組、銅川組孢粉組合對比，兩組合中Punctatisporites的含量均較高，面貌相似，為此，將其時代定為中三疊世。準噶爾盆地克拉瑪依組上段、下段孢粉組合面貌上還是有所不同，其不同點大致有以下5點：①上段見Zebrasporites，Tigrisporites，Lycopodiacidites rudis，Lunzisporites等晚三疊世比較重要的分子；②上段組合中可見到一些時代相對較新的分子，如Cyathidites，Cibotiumspora，Cerebropollenites，Callialasporites，Quadraculina等侏羅紀孢粉組合中的重要分子；③上段組合中常見晚三疊世組合中比較發(fā)育的分子，如Concavisporites，Dictyo?phyllidites等雙扇蕨科的孢子；④上段組合中Osmun?dacidites，Cycadopites的含量較下段組合要高，而Punctatisporites和Todisporites的含量下段要比上段高；⑤下段組合中常見二疊紀孑遺分子，如Cordaiti?na，Plicatipollenites，Hamiapollenites等。

晚三疊世的典型古植物多實擬丹尼蕨Danaeop?sis fecunda在克拉瑪依組下段（S6）已經(jīng)出現(xiàn)，如286井井段2 303—2 304 m（S6砂層組底）。甚至有資料說S7砂層組也產(chǎn)該植物［1］，如果屬實，則西北緣的克拉瑪依組全部都屬于晚三疊世，至少S6砂層組以上屬于晚三疊世是毫無疑問的。但瑪152井克拉瑪依組下段底部所產(chǎn)孢粉組合與下伏百口泉組的孢粉面貌有些相似，以及上下段孢粉組合差異中提到下段組合中常有二疊紀孑遺分子，說明S7砂層組可能含有中三疊統(tǒng)。綜合考慮植物、孢粉和大孢子化石所提供的意見，筆者認為克拉瑪依組下段S7砂層組主要屬于上三疊統(tǒng)，但也包含了一部分中三疊統(tǒng)，考慮到S7砂層組厚度不大，下段的時代可定為中三疊世晚期至晚三疊世早期（圖4）。

昆蟲、哈薩克蟲、大孢子等要參考植物和古鱈魚的面貌提供時代意見，因此，植物化石是確定克拉瑪依組時代的首選門類，其次是孢粉化石。

3　討論

3.1中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)界線位置

在準噶爾盆地西北緣，克拉瑪依組被劃分為上、下兩段共7個砂層組，為連續(xù)沉積的一套地層，內(nèi)部只存在侵蝕結(jié)構(gòu)而無不整合13）。晚三疊世延長植物群分子首先在下段出現(xiàn)，并延至上段?？死斠澜M上段的大孢子化石除其自身特有的屬種外，有少數(shù)屬種源于克拉瑪依組下段，而其余多數(shù)屬種還可上延至白堿灘組。孢粉化石也有相同的情況，除新出現(xiàn)的晚三疊世特征分子外，產(chǎn)自上段的屬種都是從下段延伸上來的［6，22］，并能上延至白堿灘組。生物地層學證明，克拉瑪依組自下而上為連續(xù)沉積，并無生物演化被明顯打斷的跡象，克拉瑪依組與白堿灘組也是連續(xù)沉積。但有學者認為，克拉瑪依組與白堿灘組之間存在不整合1），14），［7］。最近又有學者通過沉積學和地震學研究發(fā)現(xiàn)，在克拉瑪依油田一區(qū)和三區(qū)，S1砂層組與下伏地層為不整合接觸16），缺失的主要層位為S2，S3和S4砂層組頂部。這些發(fā)現(xiàn)并不影響本文對克拉瑪依組上段、下段時代以及中、上三疊統(tǒng)界線的認識。

古植物學家已經(jīng)證實多實擬丹尼蕨Danaeopsis fecunda是晚三疊世的“標準化石”［13］，因此，在沒有發(fā)現(xiàn)中三疊世標準分子（如孢粉或者古植物）的情況下，可以多實擬丹尼蕨Danaeopsis fecunda的出現(xiàn)作為準噶爾盆地進入晚三疊世的標志。由于多實擬丹尼蕨Danaeopsis fecunda在西北緣克拉瑪依組S7砂層組已經(jīng)開始出現(xiàn)，盡管具體位置不詳，但根據(jù)前述原則，本文將中、上三疊統(tǒng)界線置于S7砂層組內(nèi)。這樣S7砂層組既包含一部分上三疊統(tǒng)，又包含一部分中三疊統(tǒng)。由于S7砂層組厚度不大（1～80 m），可能最低層位只有中三疊世晚期的地層。下伏S8砂層組產(chǎn)典型早三疊世孢粉Lundbladispora及其他特征分子（見前文瑪152井、瑪136井孢粉部分），時代可確定為早三疊世。因此，在準噶爾盆地西北緣，克拉瑪依組與下伏百口泉組實為不整合接觸關(guān)系，缺失下三疊統(tǒng)上部及中三疊統(tǒng)大部分。這與地震研究結(jié)果相符，即小泉溝群與下伏上倉房溝群之間存在一個區(qū)域性的不整合［9］。

3.2地表克拉瑪依組的時代及劃分對比

在地表露頭區(qū)，克拉瑪依組可概括為顏色上灰下紅、巖性上細下粗的特征，以深底溝以東克拉瑪依組發(fā)育最全。地表出露的克拉瑪依組時代為晚三疊世，本次工作及前人研究成果均證實了這點（圖5）。

關(guān)于地表克拉瑪依組的劃分及其與覆蓋區(qū)井下的對比問題，早在該組建立初期就已經(jīng)被人提出來。新疆石油管理局在1963年和1964年為了解決此問題專門設(shè)立了107/63地質(zhì)隊和107/64地質(zhì)隊。107/63地質(zhì)隊通過檢6井與四區(qū)接力式對比，得出深底溝一帶無克拉瑪依組下段的結(jié)論1）。然而，1964年，107/64地質(zhì)隊通過建立標準層，認為深底溝一帶出露了克拉瑪依組下段頂部少量的地層（相當于S6砂層組）；井下砂層組的劃分也重新作了調(diào)整2）。但107/64地質(zhì)隊的劃分方案并未被普遍接受，比如：深底溝的最低層位有人認為是S6砂層組，也有人認為最低層位已達S7砂層組；黑油山溝37號剖面白堿灘組之下的那層礫巖，有人認為是S1砂層組2），3），有人認為是S5砂層組，其下的湖相泥巖相當于S6砂層組頂部的R5標志層；還有人認為S1砂層組之下存在不整合，深底溝一帶S1砂層組之下即為S4—S5砂層組，最低層位為S7砂層組［21］。上述分歧說明新疆油田公司內(nèi)部對于克拉瑪依組上段、下段及內(nèi)部砂層組的細分并無統(tǒng)一原則，不同學者對同一剖面克拉瑪依組的砂層組劃分有不同的認識。

圖5　準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組地表剖面對比

如上文所述，克拉瑪依組下段大部分時代為晚三疊世，上段全部為晚三疊世，二者時代基本一致，無法根據(jù)古生物劃分上段、下段。對于克拉瑪依組內(nèi)部砂層組的劃分和對比，古生物更不可能提供幫助，那已經(jīng)超出了古生物劃分對比地層的精度極限。深底溝剖面的克拉瑪依組發(fā)育最全，是研究西北緣克拉瑪依組最重要的剖面，這已是共識。但該剖面也是矛盾最為集中的剖面，各家都有自己的劃分方案和理解。考慮到目前很難確定張愷最初在地表劃分克拉瑪依組上段、下段及砂層組的具體位置、也無詳細記錄或闡明劃分原則的文獻，本文不對深底溝等地表剖面的克拉瑪依組進行再分。

3.3克拉瑪依組的沉積演化

研究區(qū)在中三疊世早期—中期為物源供給區(qū)域，進入中三疊世晚期，開始沉降并接受沉積。但彼時地形起伏較大，呈現(xiàn)填平補齊的特征。加依爾山地區(qū)位于山地邊緣，至晚三疊世方才發(fā)育山前洪積扇沉積體系，在深底溝、花園溝、平梁溝和水庫溝剖面均可見及（圖6）。洪積扇一般由下部的砂礫巖、角礫泥巖和上部的紫紅色粉砂質(zhì)泥巖組成，構(gòu)成正粒序結(jié)構(gòu)。下部粗碎屑代表洪積扇扇根部位的碎屑流沉積，棱角狀礫石反映洪積扇發(fā)育時離物源區(qū)非常近，有些角礫直接來源于下伏石炭系火山巖；上部細碎屑代表洪積扇扇端部位的片泛沉積。在扇端的片泛沉積發(fā)育時期，加依爾山前已有一定程度的夷平。

圖6　準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組地表剖面沉積特征

洪積扇發(fā)育結(jié)束后，加依爾山前各剖面均可見到含礫粗砂巖以及大型槽狀交錯層理構(gòu)成的辮狀河沉積體系。水庫溝剖面顯示主河道的發(fā)育和側(cè)向遷移達7次之多，河道最大切割深度小于2 m，但在深底溝和花園溝僅見2次主河道的發(fā)育。由于河道的擺動，在河道之間形成河道間洼地，發(fā)育細顆粒的泥質(zhì)沉積，河道邊緣可形成天然堤和決口扇，沉積泥質(zhì)粉砂巖或粉砂巖。

辮狀河沉積體系發(fā)育結(jié)束后，進入克拉瑪依組沉積晚期，準噶爾盆地由斷陷期進入拗陷期，湖盆開始擴張，依次發(fā)育濱湖、淺湖和開闊湖。這一時期，大量的辮狀河進入湖盆形成辮狀河三角洲沉積，發(fā)育厚度7 m以上的砂礫巖堆積（黑油山溝37號剖面的礫巖堆積）。辮狀河三角洲在水庫溝和黑油山溝37號剖面發(fā)育最好，向東到花園溝23號剖面，這套堆積已經(jīng)不足0.4 m，至深底溝剖面已尖滅，說明原始沉積地形呈現(xiàn)出西高東低的特點。上三疊統(tǒng)白堿灘組沉積時期，克拉瑪依地區(qū)形成開闊湖盆。

單從巖性上較難精準地辨認克拉瑪依組上段內(nèi)部湖侵開始出現(xiàn)的層位，菱鐵礦結(jié)核層可以作為湖泊相的識別依據(jù)之一。由于陸相砂巖體橫向相變較快，僅用砂層對比的方法來識別效果不佳。

3.4克拉瑪依組的頂?shù)捉缂巴伦伟⒖藘?nèi)溝剖面是否

存在白堿灘組的問題

有學者認為S1砂層組與下伏地層為不整合接觸，將其作為白堿灘組之底。但習慣將S1砂層組之上的大套細粒沉積物（大體可分為下部深灰色泥巖段和上部砂泥巖互層段）稱之白堿灘組。從上文沉積相演化一節(jié)可知，研究區(qū)經(jīng)歷了洪積扇 辮狀河 辮狀河三角洲 濱-淺湖 開闊湖的沉積演化序列。準噶爾湖在晚三疊世擴張為全盆地的事件，以穩(wěn)定的湖相泥巖出現(xiàn)作為白堿灘組的底，正好吻合準噶爾湖擴張事件，具有全盆地對比潛力，比易相變的砂巖層更適合作為白堿灘組的底。本文采用傳統(tǒng)的白堿灘組與克拉瑪依組界線，即以穩(wěn)定湖相泥巖開始作為白堿灘組的底。

白堿灘組底部為黃灰色粉砂質(zhì)泥巖，層理不清晰，風化面才能看出微層理，分布于白堿灘組底部的礫石直徑主要為2～13 mm，最大可達170 mm，不規(guī)則刺穿層面，成分以變質(zhì)巖為主，石英砂巖次之，個別見花崗巖巖塊（圖7）。泥巖層中夾有鐵質(zhì)富集層或菱鐵礦層，單層厚2～10 cm，底部鐵質(zhì)層與2～3 cm厚的疊錐灰?guī)r一起出現(xiàn)。而克拉瑪依組頂部S1砂層組上部為淺灰色、深灰色夾土黃色砂質(zhì)泥巖，夾鐵質(zhì)砂巖透鏡體，普遍夾鐵鮞石，亦含個別小泥礫?？死斠澜MS2砂層組湖積層中夾鐵質(zhì)砂巖或菱鐵礦層，但泥巖細膩，紋層清晰。

圖7　克拉瑪依組與白堿灘組在野外露頭的界線

從地表剖面上看，白堿灘組與克拉瑪依組界線清晰。①顏色不同：克拉瑪依組為青灰色，而白堿灘組為黃灰色，二者顏色區(qū)別清晰可見；②含礫石不同：白堿灘組底部泥巖中含有大小不一的變質(zhì)巖礫石，而克拉瑪依組上部湖相泥巖中無礫石。此含礫石泥巖層在深底溝剖面、花園溝23號剖面、黑油山溝37號剖面和水庫溝剖面白堿灘組底部均可見及，其中深底溝剖面該層厚達15 m.克拉瑪依組上部和白堿灘組下部湖相沉積中均夾鐵質(zhì)砂巖或菱鐵礦層，依據(jù)泥巖中是否含有礫石可作為二者區(qū)分的識別標志之一。

整體來看，研究區(qū)克拉瑪依組向上或與白堿灘組整合接觸，或與八道灣組不整合接觸；向下與上倉房溝群或古生界不整合接觸。

由于三疊紀末期的抬升構(gòu)造運動，三疊系受到剝蝕，但各地剝蝕程度不一，既有從白堿灘組剝蝕至克拉瑪依組，也有從克拉瑪依組上段剝蝕至克拉瑪依組下段，有的地方克拉瑪依組甚至被剝蝕殆盡。沉積學家認為克烏斷裂帶下盤的克拉瑪依組下段厚度為沉積厚度，而上段厚度基本為殘余厚度，上盤地區(qū)更是如此14）。吐孜阿克內(nèi)溝剖面八道灣組底礫巖之下、克拉瑪依組油浸砂礫巖之上的湖相泥巖，顏色為灰白色、灰色，泥巖中未見變質(zhì)巖小礫石，其特征與深底溝、花園溝23號、黑油山溝37號、水庫溝剖面克拉瑪依組S2砂層組湖相泥巖層相似，與白堿灘組底部含礫泥巖區(qū)別明顯。因此，吐孜阿克內(nèi)溝剖面白堿灘組被全部削蝕，克拉瑪依組頂部S1砂層組也被削蝕，八道灣組底礫巖與克拉瑪依組S2砂層組的頂部湖相泥巖層不整合接觸。

4　結(jié)論

（1）準噶爾盆地西北緣克拉瑪依組只包含S1—S7砂層組，以S7砂層組底為底，下與上倉房溝群或古生界不整合接觸；上與白堿灘組整合接觸，或者與八道灣組不整合接觸。

（2）研究區(qū)克拉瑪依組產(chǎn)有豐富的化石，包括植物、古鱈魚、哈薩克蟲、昆蟲、葉肢介、孢粉、大孢子等。在克拉瑪依地區(qū)，可以多實擬丹尼蕨Danaeopsis fecunda的出現(xiàn)作為晚三疊世開始的標志。通過分析地表和井下剖面的化石，尤其是古植物和孢粉化石，將克拉瑪依組上段的時代定為晚三疊世，下段為中三疊世晚期—晚三疊世早期。中三疊統(tǒng)與上三疊統(tǒng)的界線位于克拉瑪依組下段S7砂層組內(nèi)部。

（3）在百口泉組首次發(fā)現(xiàn)孢粉化石，確定其時代為早三疊世?？死斠澜M與下伏百口泉組為平行不整合接觸，克拉瑪依地區(qū)缺失早三疊世晚期部分地層和中三疊世早中期的地層。

（4）加依爾山前，在克拉瑪依組沉積早期和中期依次發(fā)育洪積扇和辮狀河，辮狀河沉積結(jié)束后，經(jīng)歷了第一次區(qū)域性的湖盆擴張，發(fā)育濱淺湖和開闊湖。辮狀河入湖，形成辮狀河三角洲。白堿灘組沉積時期湖盆再次擴大，加依爾山前成為準噶爾湖的一部分。

（5）研究區(qū)白堿灘組底以明顯湖相泥巖開始出現(xiàn)為標志，在顏色及是否含有變質(zhì)巖礫石方面，克拉瑪依組與白堿灘組區(qū)別明顯，二者界線明晰。吐孜阿克內(nèi)溝剖面不發(fā)育白堿灘組，八道灣組與克拉瑪依組S2砂層組上部湖相泥巖接觸。

致謝：本文為新疆油田公司《準噶爾盆地三疊紀地層研究》課題的階段成果之一，在工作中得到新疆油田公司勘探開發(fā)研究院彭希齡、覃建華、吳曉軍先生和新疆油田公司實驗檢測研究院詹家禎、鄭秀亮先生的大力支持和幫助。解放軍理工大學關(guān)洪軍教授、南京大學碩士研究生李清、季云、顧禮斌，中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所碩士研究生張琦、彭俊剛等參與了野外工作。南京地質(zhì)古生物研究所研究員黎文本、張海春分別鑒定了大孢子和昆蟲化石。新疆油田公司實驗檢測研究院實驗檢測中心古生物室工程師肖正宏、張志鳳、翁月新和中國科學院南京地質(zhì)古生物研究所工程師馮立梅、張紅勇協(xié)助分析了微體化石，南京古生物研究所高級工程師茅永強協(xié)助掃描了大孢子化石。筆者在此致以誠摯的感謝！

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Restudy on the Age of Karamay Formation in Northwestern Margin of Junggar Basin

LUO Zhengjiang1a，SHI Tianming1a，TANG Peng2，3，HUANG Pin3，ZHENG Daran3，WAN Mingli3，WANG Xu1b，YIN Yong4
（1.PetroChinaXinjiangOilfield Company，a.Research Institute of Experiment and Detection，b.Low Efficient Oilfield Development Company，Karamay，Xinjiang 834000，China；2.State Key Laboratory of Paleobiology and Stratigraphy，Nanjing，Jiangsu 210008，China；3.NanjingInstitute of Geology and Paleontology，CAS，Nanjing，Jiangsu 210008，China；4.MOE Key Laboratory of Coast and Island Development，School of Geographic and Oceanographic Sciences，NanjingUniversity，Nanjing，Jiangsu 210023，China）

The age and subdivision of the Triassic Karamay formation in the northwestern margin of the Junggar basin are quite different in references，which have negative impact on the related geological researches and thepetroleum production.Based on reserches on Trassic biostratigraphy and fossils collected by present work，this paper makes comprehensive studies on the biostratigraphy of surface and subsur?face.By the discovery of Late Triassic Danaeopsis fecunda from the S7sand unit of the lower member of the Karamay formation，this paper proposes that the age of the upper member of the Karamay formation in the northwestern margin of the Junggar basin should be Late Trias?sic，while that of the lower member of it should be late Middle Triassic to early Late Triassic；the boundary between the Middle Triassic and the Upper Triassic is located in the S7sand unit.The Karamay formation overlies unconformably the underlying Baikouquan formation，and the deposits of late Early Triassic and early?middle Middle Triassic.The piedmont of the Zaire mountain appeared to be an eroded area in the Early?Middle Triassic and receive depositsin the Late Triassic，experiencing the evolution of the sedimentary facies from alluvial fan，braided river to lacustrine sedimentary systems.In the middle?late Late Triassic，the sedimentary stage of the Baijiantan formation was de?posited in open lacustrine basin.

Junggar basin；northwestern margin；Karamay formation；Middle Triassic；Late Triassic；biostratigraphy

TE111.3

A

1001-3873（2015）06-0668-14

10.7657/XJPG20150607

2015-04-13

2015-10-08

羅正江（1972-），男，四川南充人，高級工程師，碩士，石油地質(zhì)，（Tel）0990-6886231（E-mail）luozj@petrochina.com.cn.