蔡習(xí)堯,高曉鵬,李慧莉,趙 燚

(中國(guó)石化 石油勘探開(kāi)發(fā)研究院,北京 100083)

玉北地區(qū)位于塔里木盆地西南部,構(gòu)造位置上處于麥蓋提斜坡東部,地理位置上位于和田地區(qū),地跨葉城、皮山、墨玉、和田、洛浦、策勒等縣市,西北角跨喀什地區(qū)麥蓋提縣[1](圖1)。玉北地區(qū)是塔里木盆地基礎(chǔ)地質(zhì)研究與油氣勘探程度均較低的區(qū)域之一。2008年之前,二維地震資料為4 km×4 km～8 km×8 km,且品質(zhì)較差,完鉆探井僅有勝和2井,地質(zhì)與地震資料較貧乏,對(duì)玉北地區(qū)奧陶系層序格架及其分布特征不甚清晰,在碳酸鹽巖沉積儲(chǔ)層方面的研究十分零星。自2010年玉北1井中-下奧陶統(tǒng)鷹山組獲高產(chǎn)工業(yè)油氣流,實(shí)現(xiàn)奧陶系導(dǎo)向性油氣勘探重大突破后,加速了該區(qū)奧陶系的勘探與研究進(jìn)程,不僅在玉北1號(hào)構(gòu)造帶多口鉆井持續(xù)獲得商業(yè)油氣流,在其它構(gòu)造帶及中西部平臺(tái)區(qū)亦獲油氣發(fā)現(xiàn),顯示出玉北地區(qū)奧陶系具有較好的勘探潛力。另一方面,成俊峰[2]、蔡習(xí)堯[3]等利用皮山北2、玉北1、玉北4、玉北6等井豐富的牙形石資料,建立了玉北地區(qū)奧陶系的牙形石帶,奠定了該區(qū)生物地層學(xué)的研究基礎(chǔ)。同時(shí),沉積相、儲(chǔ)層及構(gòu)造等方面的研究亦取得了較大進(jìn)展[4-6],但在沉積微相識(shí)別與劃分方面仍有待深入。本文通過(guò)12口鉆井巖心描述與觀察、936塊生物大薄片及普通巖石薄片的顆粒成分、生物組合、基質(zhì)類型及結(jié)構(gòu)特征等鑒定與分析,并結(jié)合地震、成像測(cè)井及微量元素等資料,將上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖劃分了8種沉積微相類型,為下一步的油氣勘探及其它學(xué)科的深入研究提供了條件。

圖1 塔里木盆地玉北地區(qū)位置Fig.1 Location of the Yubei area,Tarim Basin

1 晚奧陶世地層特征

玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)分為中西部與東部?jī)蓚€(gè)地層小區(qū)(表1)[7],中西部地層小區(qū)自上而下依次為桑塔木組、良里塔格組和恰爾巴克組,但僅殘存良里塔格組,厚度約130～200 m,以灰、黃灰、棕灰色泥晶灰?guī)r、砂屑泥晶灰?guī)r為主,夾少量亮晶顆?；?guī)r、亮晶生屑灰?guī)r及少量紫紅色灰質(zhì)泥巖(條帶),缺失桑塔木組與恰爾巴克組(圖2),該地層層序、各組的巖性組合與巴楚地區(qū)露頭剖面及中央隆起帶主體部位探井的基本一致。東部地層小區(qū)為卻爾卻克組與恰爾巴克組,前者為大套的深灰、灰色泥巖夾粉砂質(zhì)泥巖與灰質(zhì)團(tuán)塊或條帶,中上部被剝蝕,殘厚約200～300 m;后者為灰、深灰、少量紫紅色(含)生屑泥晶灰?guī)r、泥晶生屑灰?guī)r、泥灰?guī)r與灰質(zhì)泥巖,厚18～25 m(圖3),該地層層序、各組的巖性組合與柯坪地區(qū)露頭剖面及塘古孜巴斯-古城墟-大順北地區(qū)十分相似。

2 碳酸鹽巖沉積微相類型

碳酸鹽巖的巖石組分、顯微結(jié)構(gòu)、原生沉積構(gòu)造和生物組合是劃分微相類型、分析沉積環(huán)境的重要依據(jù)[8-10]。本文采用Dunham[11]的碳酸鹽巖分類命名方案,同時(shí),根據(jù)粒泥比、生物化石組合等巖石結(jié)構(gòu)特點(diǎn),按Wilson[12]和Flügel[13]標(biāo)準(zhǔn)微相類型劃分模式,將玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖劃分為8種微相類型。

1) 微相1(MF1)

生屑-巖屑泥?；?guī)r(圖4a),顆粒成分主要為生屑與內(nèi)碎屑。生屑以棘皮類與腕足類為主,含量約占30%。內(nèi)碎屑顆粒為砂、粉級(jí),粒徑0.1～0.2 mm,由泥晶方解石組成,次棱角-次圓狀,少量為圓狀,含量約40%?；|(zhì)以泥晶方解石為主,局部為亮晶。此微相形成于上斜坡的中低能沉積環(huán)境,相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF4。

2) 微相2(MF2)

異地生屑泥?；?guī)r(圖4b，c),顆粒成分主要為生屑,其它內(nèi)碎屑少見(jiàn)。生屑種類十分豐富,主要為介形蟲(chóng)、棘皮類和三葉蟲(chóng),苔蘚蟲(chóng)、粗枝藻、腕足類次之,腹足類和輪藻零星見(jiàn)及,分布雜亂,破碎嚴(yán)重,分選、磨圓均差,屬異地搬運(yùn)而成的,生屑含量占25%～35%。

表1 玉北地區(qū)奧陶系小區(qū)劃分對(duì)比Table 1 Division and correlation of the Ordovician stratigraphic subregions in the Yubei area,Tarim Basin

圖2 玉北地區(qū)中西部上奧陶統(tǒng)綜合柱狀圖Fig.2 Comprehensive stratigraphic column of the Upper Ordovician in the central and western Yubei area

圖3 玉北地區(qū)東部上奧陶統(tǒng)綜合柱狀圖Fig.3 Comprehensive stratigraphic column of the Upper Ordovician in the eastern Yubei area

基質(zhì)主要為方解石灰泥,含量占65%～75%。此微相形成于下斜坡的低能靜水環(huán)境,相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF5。

3) 微相3(MF3)

生物潛穴生屑粒泥灰?guī)r(圖4d),顆粒成分為生物碎屑,主要有棘皮類、三葉蟲(chóng)、介形蟲(chóng)、腕足類、綠藻類等,生屑含量占30%～50%,分選較差,多被泥晶套包裹;見(jiàn)介形蟲(chóng)充填的潛穴。此微相中生物類型豐富,個(gè)體較大,保存較完整,均為正常淺海相的生物,生物組合及顆粒之間存在大量的灰泥,表明此微相形成于淺海潮下低能環(huán)境,大致相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF9。

4) 微相4(MF4)

核形石-鮞粒礫狀灰?guī)r(圖4e),顆粒成分主要為核形石,含量25%～35%,內(nèi)核多為生物碎屑或內(nèi)碎屑,圈層外壁凹凸不平,由藻類粘結(jié)泥晶環(huán)繞而成。核心部分的生物碎屑主要為綠藻、粗枝藻,紋層部分為藍(lán)細(xì)菌纏繞;分選與磨圓均一般,多呈圓狀,少量的橢圓狀,后者的外形受控于核心的形狀(生物碎屑或內(nèi)碎屑)。次要的顆粒成分為鮞粒及生物碎屑。膠結(jié)物為亮晶方解石,具二世代膠結(jié)。此微相形成于正常浪基面上下、極淺水體的中高能環(huán)境,相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF13。

5) 微相5(MF5)

含同心鮞的鮞粒顆粒灰?guī)r(圖4f),鮞粒結(jié)構(gòu),重結(jié)晶結(jié)構(gòu),顆粒成分主要為鮞粒,含量35%～50%,鮞粒多為同心鮞,可見(jiàn)少量的復(fù)鮞,分選與磨圓均較好,外壁光滑,呈圓狀-橢圓狀,內(nèi)核為生物碎屑或微晶方解石,多具2～3個(gè)圈層結(jié)構(gòu)、大小0.2～0.5 mm。次要的顆粒成分為生物碎屑及砂屑,生物碎屑主要為棘皮類、三葉蟲(chóng)及藻類。膠結(jié)物為亮晶方解石,具二世代膠結(jié)。此微相形成于水體為正常浪基面之上,受波浪和潮汐作用影響較大,水體循環(huán)較通暢的高能鮞粒灘環(huán)境,相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF15C。

6) 微相6(MF6)

含集合粒顆?；?guī)r(圖4g),集合粒成分主要為生屑,少量砂屑、粉屑與礫屑,偶見(jiàn)鮞粒。多數(shù)顆粒具泥晶包殼,粒間被微亮晶方解石黏結(jié)在一起。依據(jù)水體環(huán)境能量的不同,顆粒的分選、磨圓可由好到差,代表水流動(dòng)蕩環(huán)境下的產(chǎn)物,大致相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF17。

圖4 玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖微相Fig.4 Sedimentary microfacies in the Upper Ordovician carbonate rocks in the Yubei areaa.生屑-巖屑泥粒灰?guī)r,YB10井,恰爾巴克組O3q,埋深6 563.25 m;b.異地生屑泥?；?guī)r,YB6A井,恰爾巴克組O3q,埋深6 315.5 m;c.異地生屑泥?；?guī)r,YB10井,恰爾巴克組O3q,埋深6 561.8 m;d.生物潛穴生屑粒泥灰?guī)r,PSB2井,良里塔格組O3l,埋深6 903.01 m;e.核形石-鮞粒礫狀灰?guī)r,YB4井,良里塔格組O3l,埋深5 844.32 m;f.含同心鮞的鮞粒顆?；?guī)r,YB4井,良里塔格組O3l,埋深5 846.72 m;g.含集合體顆粒灰?guī)r,PSB2井,良里塔格組O3l,埋深6 901.52 m;h.含豐富底棲棘皮類的生屑顆?；?guī)r,PSB2井,良里塔格組O3l,埋深6 900.55 m;i.窗格泥粒灰?guī)r,YB4井,良里塔格 組O3l,埋深5 941.9 m。E.棘皮;T.三葉蟲(chóng);Os.介形蟲(chóng);Br.苔蘚蟲(chóng);Oo.鮞粒;Bo.鳥(niǎo)眼

7) 微相7(MF7)

含豐富底棲棘皮類的生屑顆?；?guī)r(圖4h),顆粒結(jié)構(gòu),顆粒成分以棘皮類生物碎屑為主,其次為三葉蟲(chóng)、苔蘚蟲(chóng)碎屑,以及少量的腕足類碎屑,生屑含量達(dá)60%以上,生物碎屑大小混雜,磨圓度差。除生屑外,還見(jiàn)個(gè)別的同心鮞粒和條形鮞粒,顆粒間亮晶方解石膠結(jié)。此微相形成于經(jīng)常有波浪作用的地區(qū),在浪底或浪底之上,灰泥被帶走,相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的的SMF18。

8) 微相8(MF8)

窗格泥?；?guī)r(圖4i),巖石組分單一,由致密的泥晶方解石集合體組成,含量達(dá)95%～100%,雜基支撐結(jié)構(gòu)。生物碎屑含量較少,呈零星分布。見(jiàn)多種大小的窗格孔,亮晶方解石充填。此微相形成于開(kāi)闊臺(tái)地灘間海的低能靜水環(huán)境,大致相當(dāng)于Wilson標(biāo)準(zhǔn)微相類型中的SMF21。

3 沉積相與沉積環(huán)境

本次對(duì)玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)的沉積環(huán)境研究,筆者結(jié)合了構(gòu)造背景和古地貌特征,通過(guò)井震標(biāo)定和三維地震資料的解釋,依據(jù)不同的地震反射特征與地震相,先建立起玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)的沉積充填格架。再根據(jù)恰爾巴克組、良里塔格組碳酸鹽巖顆粒特征、微相類型及相序結(jié)構(gòu)特征,從點(diǎn)-線-面-體進(jìn)行綜合分析,認(rèn)為玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)碳酸鹽巖屬弱鑲邊緩坡型沉積,從濱岸區(qū)向深海區(qū)可劃分出開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、前緣斜坡及陸棚4種沉積相帶。

3.1 開(kāi)闊臺(tái)地相

開(kāi)闊臺(tái)地位于臺(tái)地邊緣與局限海臺(tái)地之間,海域廣闊,海水循環(huán)較好,鹽度正常,氣候溫暖,水深由數(shù)米至數(shù)十米,適應(yīng)大量生物生存和繁盛。總體上水動(dòng)力條件弱-中等,沉積界面在正常浪基面附近或以下,顆粒成分以生物碎屑及內(nèi)碎屑為主,生屑種類豐富,包括牙形石、棘皮類、苔蘚蟲(chóng)、三葉蟲(chóng)、粗枝藻、紅藻、腕足類與軟體動(dòng)物等?；|(zhì)由泥晶和亮晶組成,巖性主要為灰、淺灰、黃灰色灰?guī)r、(泥)亮晶顆?；?guī)r、(含)生屑灰?guī)r與泥微晶灰?guī)r,次之有核形石顆?；?guī)r、不等粒顆?；?guī)r等。微相類型以MF3,MF5,MF8為主。

玉北4和玉北8井良里塔格組鉆遇該相。玉北4井第一回次取心段自下而上,可分為3個(gè)向上變細(xì)的微旋回:第一個(gè)為鮞粒灘—灘間海,第二個(gè)為砂屑灘、礫屑灘-灘間海,第三個(gè)為砂屑灘-灘間海(圖5)。GR平緩低值,電阻中高值。成像測(cè)井顯示,灘相為塊狀,亮黃色;灘間海多為暗褐色,略顯成層性。產(chǎn)大量牙形石及介形蟲(chóng)、棘皮類碎片。碳氧同位素均為正值,與塔里木盆地其他地區(qū)的十分相似[14-15]。地震波組特征具有振幅弱、同相軸連續(xù)性差、頻率中等、席狀外形的反射特點(diǎn)。

3.2 臺(tái)地邊緣相

臺(tái)地邊緣面向廣海,背靠開(kāi)闊臺(tái)地,處于正常浪基面之上,受波浪和潮汐作用影響較大,水動(dòng)力強(qiáng),能量高,水體溫暖、透光,是造礁生物喜居、繁盛的高能帶。在此環(huán)境中有多種顆粒組分,包括鮞粒、核形石、生物碎屑等。巖石類型以反映中高能條件的鮞粒顆?；?guī)r、核形石顆?；?guī)r、生屑顆粒灰?guī)r等為主,巖石中顆粒分選中等-好,磨圓度較好,亮晶膠結(jié)物發(fā)育。微相類型以MF7為主,MF4和MF5次之。

皮山北2井良里塔格組鉆遇該相。皮山北2井良里塔格組第三回次取心段發(fā)育臺(tái)緣礁(丘)、生屑灘沉積(圖6),單層厚度較薄為0.2～0.5 m。巖石類型以亮晶生屑顆粒灰?guī)r與亮晶鮞粒顆粒灰?guī)r為主,生屑粒泥灰?guī)r次之。亮晶生屑顆?；?guī)r的礦物組分:99%方解石、1%硅質(zhì);結(jié)構(gòu)組分:砂屑約5%,鮞粒3%,生屑57%～80%,灰質(zhì)亮晶膠結(jié)物20%～35%;生物(屑)包括大量的偏暖型牙形石,以及豐富的能抗風(fēng)浪、喜水體動(dòng)蕩、陽(yáng)光充足、營(yíng)養(yǎng)豐富的生物,如底棲固著的苔蘚類、棘皮類,粗枝藻等,底棲爬行的腕足類、介形蟲(chóng),底棲附著的紅藻、藍(lán)細(xì)菌等,營(yíng)游泳的或漂浮的三葉蟲(chóng)等,偶見(jiàn)珊瑚碎片,造礁(丘)生物苔蘚蟲(chóng)為主,生物群落為苔蘚蟲(chóng)-棘皮類-三葉蟲(chóng)密群落,與前人識(shí)別的臺(tái)緣生物礁的生物群落接近[16]。亮晶鮞粒顆粒灰?guī)r的礦物組分:方解石92%～96%，白云石2%～5%，海綠石+褐鐵礦2%～3%;結(jié)構(gòu)組分:砂屑5%，鮞粒35%～40%，生屑25%～30%，灰質(zhì)亮晶膠結(jié)物20%～25%;生屑包括棘屑、腕足、苔蘚、三葉蟲(chóng);發(fā)育不規(guī)則裂縫和縫合線。

礁(丘)間灰泥沉積以褐紅色泥質(zhì)生屑泥粒巖與灰質(zhì)泥巖為主,見(jiàn)水平層理,紅、灰相間。生屑泥粒巖含大量泥質(zhì)和粉砂,生屑含量較高,主要包含棘皮類、三葉蟲(chóng)類、腕足類和苔蘚蟲(chóng),生屑分選一般,個(gè)體較大,保存較好。

GR平緩低值,灰泥灰?guī)r段略高,電阻塊狀中高值。多種化學(xué)元素分析數(shù)據(jù)表明,當(dāng)時(shí)的沉積水體整體上較穩(wěn)定,無(wú)突變現(xiàn)象。地震波組特征具有振幅中等-弱、同相軸連續(xù)性差、頻率低、略具丘狀外形的反射特點(diǎn)。

良里塔格組取心段主要發(fā)育5種微巖相組合:① 灘-丘:上部巖石單元為灰、褐灰色含生屑藻粘結(jié)灰?guī)r,下部巖石單元為淺灰、灰色亮晶顆粒灰?guī)r; ② 灘-灘:十分常見(jiàn),以亮晶砂(礫)屑、砂屑灘和生屑灘為主,多為砂屑與生屑灘組合,上部為褐灰色泥亮晶砂屑灰?guī)r或含生屑礫屑砂屑灰?guī)r,下部為灰色砂屑藻粘結(jié)灰?guī)r; ③ 臺(tái)緣丘-丘間:上部為灰、深灰色泥晶灰?guī)r,下部為灰、深灰色生屑藻粘結(jié)灰?guī)r; ④ 臺(tái)緣丘-斜坡泥:上部為褐紅色灰質(zhì)泥巖,下部為灰、深灰色生屑藻粘結(jié)灰?guī)r; ⑤ 斜坡泥-臺(tái)緣灘:上部為褐灰色亮晶含礫顆?；?guī)r,下部為紫紅、褐色灰質(zhì)泥(圖7)。

圖5 玉北地區(qū)玉北4井上奧陶統(tǒng)良里塔格組取心段沉積微相Fig.5 Sedimentary microfacies in the coring interval of the Upper Ordovician Lianglitage Formation in Well YB4 of the Yubei area

圖6 玉北地區(qū)皮山北2井上奧陶統(tǒng)良里塔格組取心段沉積微相Fig.6 Sedimentary microfacies in the coring interval of the Upper Ordovician Lianglitage Formation in Well PSB2 of the Yubei area

由圖6可看出,微量元素Sr/Ba值絕大部分大于1,表明其屬于正常的海水環(huán)境。由下往上比值變化可分為兩段,從6 904.17～6 902.10 m井段,比值由3.819 5上升至6.062 6,反映了由臺(tái)緣礁灘沉積演化為斜坡沉積。從6 902.10～6 898.06 m井段,比值由0.453 6上升至7.899 4,再次反映了海平面小幅的上升。其中,有3個(gè)數(shù)據(jù)小于1,可能是灘相沉積時(shí)受到了大氣淡水的作用。Th/U值大部分在0.386 4～4.751 2,平均值為0.411 3,亦表示其主體處于還原環(huán)境。Cu/Zn值變化較不大,基本上在1.107 2～1.652 9,有2個(gè)數(shù)據(jù)達(dá)到2.265,亦顯示出其屬于還原環(huán)境。

3.3 前緣斜坡相

該相帶位于深水陸棚與淺水碳酸鹽巖臺(tái)地的過(guò)渡帶,水體較深,長(zhǎng)期位于浪基面之下,碎屑物質(zhì)堆積在斜坡上,粒度變化較大。巖石類型以泥粒灰?guī)r、粒泥灰?guī)r、粘結(jié)巖及生屑-砂屑灰?guī)r為主,生屑以藻類及小型、薄殼類生物屑為主。微相類型以MF1-2為主。

玉北6A,玉北9,玉北10和玉北13井等恰爾巴克組鉆遇該相。巖石類型以褐灰色、灰色、深灰色、少量紫紅色(含)生屑粒泥灰?guī)r、泥粒生屑灰?guī)r、泥?；?guī)r、生屑-砂屑灰?guī)r等為主。(含)生屑粒泥灰?guī)r的礦物成分:方解石80%～100%,少量白云石,黃鐵礦小于1%;結(jié)構(gòu)組分:生屑18%～22%,灰泥質(zhì)78%～82%;分選一般,磨圓差,生屑大多較破碎,以棘皮類和介形蟲(chóng)為主,見(jiàn)少量的三葉蟲(chóng)。泥粒生屑灰?guī)r以灰泥支撐,灰泥含量約30%,生屑含量可高達(dá)70%,生屑顆粒0.05～0.2 mm,不均勻分布在泥晶基質(zhì)中,生屑分選較差-中等、破碎嚴(yán)重,主要為介形蟲(chóng)、腹足類、棘皮類、三葉蟲(chóng),腕足類,輪藻,葛萬(wàn)菌團(tuán)塊局部較為常見(jiàn),粗枝藻罕見(jiàn)。

圖7 玉北地區(qū)皮山北2井良里塔格組斜坡泥-臺(tái)緣生屑灘微相組合(埋深6 901.85 m)Fig.7 Microfacies assemblage of slope shale-marginal-platform shoal with bioclastics in the Lianglitage Formation(6 901.85 m) in Well PSB2 of the Yubei area

GR與電阻率曲線分別為鐘形與漏斗狀,兩者組合呈典型的“八字型”,其值變化大。地震波組具有振幅中等-強(qiáng)、同相軸連續(xù)性中等-好、頻率中等-高、平行內(nèi)部結(jié)構(gòu)和席狀外形的反射特征。

3.4 陸棚相

該相位于浪基面以下、氧化界面之上,水域?qū)拸V,水動(dòng)力能量較低。其物質(zhì)由遠(yuǎn)洋浮游生物及由風(fēng)暴、等深流等帶來(lái)的細(xì)碎屑組成。其碳酸鹽巖巖石類型以灰泥灰?guī)r為主,少量?jī)?nèi)碎屑泥?；?guī)r和微角礫巖。因缺乏巖心資料,故該相的識(shí)別主要是根據(jù)巖電特征、古生物及測(cè)井資料等。

玉北6A、玉北9、玉北10和玉北13井等卻爾卻克組鉆遇該相。巖性主要為灰色、深灰色、少量紫灰、紫紅色含灰質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥灰?guī)r夾薄層灰泥灰?guī)r、泥粒灰?guī)r與灰質(zhì)團(tuán)塊。

4 沉積模式及其演化規(guī)律

4.1 沉積模式

通過(guò)以上分析,歸納出玉北地區(qū)晚奧陶世的沉積模式(圖8)。皮山北2井以西為斜坡-陸棚,皮山北2井往東經(jīng)玉北8、玉北4至玉北7井,為向北U型開(kāi)口的臺(tái)地邊緣與開(kāi)闊臺(tái)地,其中,玉北4井臺(tái)內(nèi)灘亞相發(fā)育;玉北7-玉北5-玉北9井沉積相分別為臺(tái)地邊緣-前緣斜坡-陸棚。

4.2 沉積演化規(guī)律

通過(guò)玉北地區(qū)奧陶紀(jì)地層沉積特征的研究,并與柯坪、巴楚地區(qū)露頭剖面及中央隆起帶探井的對(duì)比分析,認(rèn)為中奧陶世晚期發(fā)生的加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng),使得早期統(tǒng)一的塔西碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)生解體,玉北地區(qū)中西部與巴楚-塔中地區(qū)主體一塊急劇隆升成陸、暴露、剝蝕,不僅一間房組被剝蝕殆盡、鷹山組亦遭受不同程度的剝蝕,而且沉積缺失了恰爾巴克組及良里塔格組底部;東部與塘古孜巴斯-古城墟地區(qū)一道強(qiáng)烈下沉為凹陷,接受了作為塔里木盆地級(jí)地層劃分對(duì)比標(biāo)志層——恰爾巴克組的沉積。晚奧陶世中期(良里塔格組沉積早期)初始,構(gòu)造背景由強(qiáng)烈擠壓逐漸演變?nèi)跎煺弓h(huán)境,玉北中西部-巴楚-塔中構(gòu)成的中央隆起區(qū)處于剝蝕或無(wú)沉積狀態(tài),皮山北2、玉北8、玉北4三口探井揭示,良里塔格組具有“底缺頂剝”的特征,地層對(duì)比至少缺失了Beltoniodusalobatus帶、Belodinacompressa帶,可能還包括Phragmodusundatus帶的下部。東部凹陷區(qū)持續(xù)下沉,由恰爾巴克組的泥?；?guī)r、(含)生屑粒泥灰?guī)r等演變?yōu)榇筇啄鄮r夾粒泥灰?guī)r薄層或灰質(zhì)團(tuán)塊。隨著海水不斷地由東往西浸入,到Belodinaconfluens帶或Yaoxinagnathusneimongguensis帶初期,中西部平臺(tái)區(qū)被海水快速淹沒(méi),碳酸鹽巖臺(tái)地獲得再生(圖9),并產(chǎn)出Yaoxinagnathusneimonguensis帶[2]。東部凹陷區(qū)仍在持續(xù)下沉,以大套的灰色、深灰色泥巖占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),產(chǎn)典型的營(yíng)漂浮生活的、具有指示陸棚-盆地相意義的幾丁蟲(chóng)化石。晚奧陶世中期末發(fā)生的加里東中期Ⅱ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng),結(jié)束了塔里木盆地整個(gè)奧陶紀(jì)的碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)育史,全區(qū)演化為陸棚-盆地相。

圖8 玉北地區(qū)晚奧陶世中晚期沉積模式Fig.8 Sedimentation pattern of the Upper Ordovician during the Katian-Hirnantian Age in the Yubei area

圖9 塔里木盆地晚奧陶世中晚期沉積相平面分布Fig.9 Plane view distribution of the sedimentation facies in the Upper Ordovician during the Katian-Hirnantian Age,Tarim Basin

5 結(jié)論

1) 玉北地區(qū)上奧陶統(tǒng)恰爾巴克組、良里塔格組碳酸鹽巖共劃分為8種微相:生屑-巖屑泥粒灰?guī)r、異地生屑泥粒灰?guī)r、生物潛穴生屑粒泥灰?guī)r、核形石-鮞粒礫狀灰?guī)r、含同心鮞的鮞粒顆?；?guī)r、含集合粒顆?；?guī)r、含豐富底棲棘皮類的生屑顆?；?guī)r與窗格泥?；?guī)r。

2) 玉北地區(qū)晚奧陶世屬弱鑲邊碳酸鹽巖臺(tái)地型沉積,發(fā)育開(kāi)闊臺(tái)地、臺(tái)地邊緣、前緣斜坡及陸棚相沉積,碳酸鹽巖臺(tái)地呈向北開(kāi)口的寬“U”字型,玉北7井與皮山北2井分別位于東、西兩個(gè)臺(tái)地邊緣上,該臺(tái)緣屬中央隆起區(qū)南側(cè)臺(tái)緣的西延部分。

3) 該區(qū)沉積環(huán)境的演變嚴(yán)格受區(qū)域構(gòu)造控制。中奧陶世末發(fā)生的加里東中期Ⅰ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致統(tǒng)一的塔西碳酸鹽巖臺(tái)地解體,玉北中西部與巴楚-塔中地區(qū)隆升成陸,并遭受強(qiáng)烈剝蝕;玉北東部與塘古孜巴斯-古城墟地區(qū)沉降為凹陷;晚奧陶世中期初,構(gòu)造背景由強(qiáng)烈擠壓逐漸演變?nèi)跎煺弓h(huán)境,玉北中西部與巴楚-塔中地區(qū)再度演化為碳酸鹽巖臺(tái)地;晚奧陶世中期末發(fā)生的加里東中期Ⅱ幕構(gòu)造運(yùn)動(dòng),結(jié)束了塔里木盆地奧陶紀(jì)碳酸鹽巖臺(tái)地的發(fā)育史。