關(guān)鍵詞 阜康凹陷;博格達(dá)山;下侏羅統(tǒng);物源分析;沉積體系
0 引言
準(zhǔn)噶爾盆地是中國(guó)西北部重要的大型含油氣盆地,阜康凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷東部,是盆地最重要的生烴凹陷之一[1?5]。目前對(duì)阜康凹陷東部侏羅系的物源研究主要集中在中、上侏羅統(tǒng)[6?10],下侏羅統(tǒng)物源研究較少且尚存爭(zhēng)議,核心問(wèn)題在于除了克拉美麗山和北天山兩大物源體系之外,下侏羅統(tǒng)八道灣組和三工河組是否存在東南部博格達(dá)山物源輸入,其影響程度和范圍等還不明確。部分學(xué)者[5,11?13]認(rèn)為研究區(qū)下侏羅統(tǒng)可能不發(fā)育博格達(dá)山物源,但也有部分學(xué)者[14?16]揭示了部分博格達(dá)山物源體系存在的證據(jù)。隨著研究區(qū)油氣勘探的不斷深入,厘清下侏羅統(tǒng)物源特征,對(duì)于劃定有利勘探區(qū)帶和尋找地層巖性圈閉等至關(guān)重要。此外,物源體系特征是盆山耦合分析的基礎(chǔ),對(duì)巖相古地理、沉積體系和區(qū)域構(gòu)造演化研究等具有重要的意義。本次研究利用研究區(qū)鉆井及野外典型剖面實(shí)物資料,通過(guò)古流向、碎屑組分、重礦物和陰極發(fā)光等綜合分析,探討了阜康凹陷中東部下侏羅統(tǒng)的物源區(qū)母巖性質(zhì)及物源方向,分析了博格達(dá)山隆起對(duì)研究區(qū)沉積發(fā)育的影響,以期為盆地油氣勘探開(kāi)發(fā)提供相應(yīng)支撐。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
阜康凹陷位于準(zhǔn)噶爾盆地腹部中央坳陷處,是盆地內(nèi)次級(jí)構(gòu)造單元之一(圖1)。研究區(qū)位于阜康凹陷中東部,其東部與北三臺(tái)凸起帶相鄰,西與阜康凹陷西部相接,南至阜康斷裂帶,北接白家海凸起(圖1)。準(zhǔn)噶爾盆地經(jīng)歷了海西期至喜山期的多期次構(gòu)造疊加,構(gòu)造特征較為復(fù)雜。海西運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致盆地早期沉積具有明顯的分割性特征,北三臺(tái)凸起與白家海凸起開(kāi)始隆升,吉木薩爾凹陷與東道海子凹陷開(kāi)始形成;燕山運(yùn)動(dòng)及隨后的喜馬拉雅構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致盆地開(kāi)始向北逐漸抬升,最終形成了構(gòu)造上南低北高、沉積上南厚北薄的特征[17?18]。
研究區(qū)地層從老到新依次發(fā)育石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系和新近系及第四系。下侏羅統(tǒng)八道灣組可分為八一段、八二段和八三段(圖1),與下伏三疊系呈區(qū)域不整合接觸,主要為一套灰綠色礫巖、砂巖、泥巖夾煤層。三工河組包括三一段、三二段和三三段,其底部含礫,以泥巖和粉砂巖為主,上部發(fā)育一套中砂巖與泥巖夾礫巖。阜康凹陷油氣資源豐富,具有良好的成藏條件,歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的油氣勘探,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一批高產(chǎn)油氣田[17,19]。目前,阜康凹陷侏羅系油氣勘探重點(diǎn)層主要集中在中、上侏羅統(tǒng),對(duì)下侏羅統(tǒng)的油氣地質(zhì)認(rèn)識(shí)還較為薄弱,已不能滿足當(dāng)前勘探需要,在盆地整體南傾的構(gòu)造背景下,其物源體系的研究對(duì)下一步油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。
2 物源分析
2.1 碎屑組分特征
碎屑巖組分和結(jié)構(gòu)特征能夠直接反映源區(qū)特征和沉積構(gòu)造背景。通常,隨著搬運(yùn)距離的增大,巖石中穩(wěn)定礦物含量也越高,不穩(wěn)定礦物含量逐漸減少[20?22]。因此,可以依據(jù)碎屑組分特征判斷物源方向。根據(jù)目標(biāo)層位樣品的石英、長(zhǎng)石和巖屑含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,應(yīng)用Dickinson碎屑三角圖解[23],對(duì)源區(qū)構(gòu)造背景進(jìn)行了分析。
選取研究區(qū)內(nèi)及周緣郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面以及水西溝剖面和巖心較為齊全的D2井進(jìn)行了碎屑組分特征分析,采樣位置見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示樣品碎屑成分以石英、長(zhǎng)石以及巖屑為主,而且?guī)r屑含量最高,石英次之,詳細(xì)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。
郝家溝—頭屯河剖面下侏羅統(tǒng)成分成熟度較低,巖屑極為豐富(含量介于74%~77%),其次是單晶石英(含量介于18%~22%),多晶石英(含量介于5%~6%)以燧石和變質(zhì)石英巖屑為主,并且以燧石居多;在非穩(wěn)定隱晶巖屑中,火成巖屑較為豐富(含量介于49%~59%),并以酸性噴出巖巖屑為主;變質(zhì)巖和沉積巖巖屑含量較少(含量介于12%~20%)。三工河剖面碎屑成分成熟度也較低,巖屑含量介于53%~70%,除不穩(wěn)定巖屑外,主要是單晶石英(含量介于19%~27%),多晶石英(含量介于5%~11%)以燧石和變質(zhì)石英巖屑為主;在非穩(wěn)定隱晶巖屑中,火成巖屑含量介于33%~48%,以中酸性噴出巖巖屑為主,含基性噴出巖巖屑;沉積巖巖屑較少(含量介于3%~5%)。水西溝剖面中巖屑同樣富集(含量介于52%~83%),成分成熟度較低,石英以單晶石英為主(含量介于15%~38%),多晶石英(含量介于2%~8%)以燧石和變質(zhì)石英巖屑為主;在非穩(wěn)定隱晶巖屑中,火成巖屑含量介于30%~55%,以中酸性噴出巖巖屑為主,含基性噴出巖巖屑;沉積巖巖屑含量較少(含量介于3%~8%),變質(zhì)巖巖屑含量中等(含量介于8%~18%)。
研究區(qū)內(nèi)D2井目的層成分成熟度依然不高,巖屑含量介于60%~76%,碎屑顆粒中除不穩(wěn)定巖屑外,單晶石英含量介于16%~33%,多晶石英含量為8%~12%,以變質(zhì)石英巖屑為主;相對(duì)于野外剖面樣品,長(zhǎng)石含量有所增加(含量介于11%~18%),在非穩(wěn)定隱晶巖屑中,火成巖屑含量介于31%~45%,以噴出巖巖屑為主;沉積巖巖屑含量少(含量介于3%~8%)。
應(yīng)用Dickinson(1985)碎屑三角圖進(jìn)行投點(diǎn),得到了Qm-F-Lt以及Qp-Lv-Ls碎屑成分三角圖(圖3)。Qm-F-Lt圖解顯示三工河剖面八道灣組及三工河組的石英含量變化不大(20%~30%),但長(zhǎng)石含量差異較大(0~19%),且?guī)r屑含量較高(50%~70%)。水西溝剖面八道灣組及三工河組各樣品石英含量(16%~40%)和長(zhǎng)石含量(0~19%)變化均較大,且?guī)r屑含量較高(40%~80%)。樣品點(diǎn)主要集中在再旋回造山帶范圍內(nèi),少數(shù)具有巖漿弧背景。Qp-Lv-Ls圖解還顯示樣品具有島弧造山帶背景。整體上,研究區(qū)下侏羅統(tǒng)物源區(qū)構(gòu)造背景以再旋回造山帶和島弧造山帶等為主。
2.2 古水流方向
古水流和古斜坡方向是物源研究的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[24?26],可通過(guò)分析沉積組構(gòu)和沉積構(gòu)造的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)恢復(fù)。前積層理、波痕和礫石排列等與古水流方向密切相關(guān),是判斷古流向最直接的證據(jù)[26]。在野外調(diào)查過(guò)程中,所觀察到的部分前積紋層及其所指示的古水流方向如圖4所示。通常,如果地層傾角較小,則前積層的產(chǎn)狀和地層的原始產(chǎn)狀較為一致;如果地層傾角較大,則須對(duì)古流向進(jìn)行修正,此過(guò)程通常使用赤平投影法,來(lái)獲取地層初始時(shí)前積層的產(chǎn)狀,從而進(jìn)行古流向的判斷[26]。本次研究的巖層出露傾角普遍較大,所以通過(guò)赤平投影法對(duì)剖面古流向進(jìn)行復(fù)原,并根據(jù)所恢復(fù)的古流向繪制玫瑰花圖,再結(jié)合剖面位置以及前人研究[13,16,27?28]得到了研究區(qū)古流向分析圖(圖5,6)。
八道灣組古水流分析揭示其物源包含北北東、南東以及南西三個(gè)方向,分別指示克拉美麗山、博格達(dá)山以及北天山物源體系。依據(jù)玫瑰花圖,發(fā)現(xiàn)了北北東方向以及南南西方向的古水流,證實(shí)了克拉美麗山物源體系與北天山物源體系的存在,同時(shí)還存在東南方向的古水流,揭示了博格達(dá)山物源體系的存在,且為博格達(dá)山在該期已在東部發(fā)生隆升提供了證據(jù)。三工河組古流向較八道灣組皆有所偏轉(zhuǎn),博格達(dá)山南部古水流由南西方向偏轉(zhuǎn)為南向,北緣古水流由北西向偏轉(zhuǎn)為北東向。推測(cè)八道灣組沉積時(shí)期部分物源輸入來(lái)自博格達(dá)山東緣,而三工河組物源輸入更有可能來(lái)自西部隆起,由此導(dǎo)致了三工河組古水流方向較八道灣組偏轉(zhuǎn)的結(jié)果,進(jìn)一步推斷三工河組沉積時(shí)期博格達(dá)山西部地形較八道灣組沉積時(shí)期要高,并能夠?yàn)檠芯繀^(qū)提供物源。
2.3 重礦物特征
分別對(duì)郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面、水西溝剖面樣品及研究區(qū)內(nèi)鉆井巖心的實(shí)測(cè)重礦物類型數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析(圖7,8)。
結(jié)果顯示,八道灣組重礦物以磁鐵礦為主,含量幾乎都在70%以上。郝家溝—頭屯河剖面與其余剖面以及鉆井巖心樣品實(shí)測(cè)重礦物類型均有較大的差異,其褐鐵礦含量遠(yuǎn)大于其余剖面以及鉆井巖心樣品,由此判斷其物源與其余剖面以及研究區(qū)不一致。博格達(dá)山前三工河剖面以及水西溝剖面,重礦物類型及含量都基本相同,指示其可能受同一源區(qū)控制。三工河剖面與研究區(qū)內(nèi)鉆井巖心樣品重礦物含量的對(duì)比顯示,其重礦物類型基本相同,以磁鐵礦、鋯石、磷灰石為主,但鉆井巖心樣品中角閃石的含量較高。重礦物類型的異同說(shuō)明有相同物源區(qū)存在,此物源區(qū)推斷為博格達(dá)山物源區(qū),也受不同的疊加物源輸入影響,推斷為克拉美麗山物源區(qū)的影響。三工河組重礦物類型對(duì)比圖顯示,郝家溝—頭屯河剖面與其余剖面及鉆井巖心樣品的重礦物類型差別依然較大,說(shuō)明其物源區(qū)與其余剖面及研究區(qū)的物源區(qū)存在較大差異,據(jù)此推斷郝家溝—頭屯河剖面以北天山物源為主。三工河剖面與鉆井巖心樣品中的重礦物含量基本一致,但存在微小差異,進(jìn)一步證明了研究區(qū)下侏羅統(tǒng)以克拉美麗山為主要物源區(qū),以博格達(dá)山為次要物源區(qū)的觀點(diǎn)。
2.4 重礦物ZTR 指數(shù)特征
ZTR指數(shù)法是重礦物組合分析法的一種,是鋯石、電氣石以及石榴石總含量與透明礦物總含量之比,通常隨ZTR指數(shù)增大,沉積區(qū)與物源區(qū)的距離也逐漸增大[13]。本次研究分別對(duì)郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面、水西溝剖面樣品及研究區(qū)內(nèi)鉆井巖心樣品進(jìn)行了重礦物組合特征分析,并通過(guò)在室內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算與處理繪制了ZTR 指數(shù)平面氣泡圖(圖9)。
根據(jù)ZTR平面氣泡圖,八道灣組ZTR值主要在北北西方向上存在增加趨勢(shì),說(shuō)明此時(shí)研究區(qū)物源來(lái)自東南方向。由于進(jìn)行巖心觀察時(shí),八道灣組層位顯示較短,諸多鉆井缺乏八道灣組巖心,所以八道灣組數(shù)據(jù)較少,但根據(jù)前人研究[13,29],此時(shí)研究區(qū)主要是克拉美麗山物源。三工河組ZTR值主要在北西以及南西兩個(gè)方向存在增加趨勢(shì),說(shuō)明此時(shí)在南東以及北東方向存在兩個(gè)物源區(qū),推斷為博格達(dá)山以及克拉美麗山物源區(qū)。此結(jié)論與前文古流向研究所得結(jié)論相一致。
2.5 重礦物R 型聚類
聚類分析又稱簇分析或群分析,是根據(jù)樣本或變量之間的相關(guān)度以及相似性把樣本或變量進(jìn)行相似分類的方法[30]。根據(jù)研究目的和對(duì)象的不同,聚類分析可分為Q型和R型兩類。Q型聚類分析是對(duì)樣本的分類,是通過(guò)同一變量把不同樣本聯(lián)系起來(lái),并對(duì)這一相同變量進(jìn)行對(duì)比分析,研究樣本之間的相關(guān)性,完成對(duì)不同樣本的相似劃分;R型聚類分析是對(duì)變量的分類,是對(duì)相同樣本間的差異變量部分進(jìn)行對(duì)比分析,從而確定變量之間相似程度,并在此基礎(chǔ)上完成對(duì)不同變量的分類[31]。
本次研究分別對(duì)郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面、水西溝剖面樣品以及研究區(qū)內(nèi)鉆井巖心實(shí)測(cè)重礦物數(shù)據(jù)進(jìn)行了R型聚類分析(圖10,11)。結(jié)果顯示,重礦物在D2井共有4種重礦物組合:①輝石、板鈦礦、石榴石、藍(lán)晶石、榍石、綠簾石;②鋯石、電氣石;③褐鐵礦、錫石;④磷灰石、云母。依據(jù)①推斷D2井物源區(qū)所存在的母巖類型為高級(jí)變質(zhì)巖、基性火山巖;其余組合類型表示其母巖類型主要為酸性火山巖。在D6井共有3種重礦物組合:①錫石、板鈦礦、石榴石、電氣石、藍(lán)晶石、榍石、褐鐵礦;②綠簾石、輝石;③磷灰石、云母。其中,①組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖、高級(jí)變質(zhì)巖;②組合類型所象征的母巖類型主要為基性火山巖、高級(jí)變質(zhì)巖;③組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖。在D7井共有4種重礦物組合:①錫石、板鈦礦、電氣石、石榴石、藍(lán)晶石;②綠簾石、輝石、角閃石;③磁鐵礦、云母;④褐鐵礦、榍石。其中,①組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖、高級(jí)變質(zhì)巖;②組合類型所象征的母巖類型主要為高級(jí)變質(zhì)巖;③和④組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖。在D15井共有3種重礦物組合:①電氣石、褐鐵礦、石榴石、藍(lán)晶石、榍石、綠簾石;②鋯石、磷灰石;③角閃石、錫石。其中,①組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖、高級(jí)變質(zhì)巖;②和③組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖。在D701井共有4種重礦物組合:①輝石、板鈦礦、石榴石、藍(lán)晶石、錫石、電氣石;②褐鐵礦、云母;③綠簾石、榍石;④磷灰石、磁鐵礦。其中,①組合類型所象征的母巖類型主要為高級(jí)變質(zhì)巖、酸性火山巖、基性火山巖;②和④組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖;③組合類型所象征的母巖類型主要為酸性火山巖、高級(jí)變質(zhì)巖。
R型聚類分析樹(shù)狀圖揭示郝家溝—頭屯河剖面共有2種重礦物組合:①褐鐵礦、角閃石、黃鐵礦;②磁鐵礦、錫石。推斷郝家溝—頭屯河剖面物源區(qū)母巖類型主要為酸性火山巖。在三工河剖面共有2種重礦物組合:①褐鐵礦、黃鐵礦;②角閃石、錫石。推斷三工河剖面物源區(qū)的主要母巖類型為酸性火山巖。在水西溝剖面有1種重礦物組合:褐鐵礦、角閃石、黃鐵礦、錫石,推斷水西溝剖面物源區(qū)的主要母巖類型同樣為酸性火山巖。
依據(jù)對(duì)研究區(qū)內(nèi)及周緣郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面以及水西溝剖面和研究區(qū)內(nèi)5口鉆井巖心的R型聚類分析,確定了研究區(qū)母巖類型以酸性火山巖、基性火山巖以及高級(jí)變質(zhì)巖源巖為主。結(jié)合準(zhǔn)南侏羅系潛在物源區(qū)母巖特征(表2),與研究區(qū)存在的三大潛在物源區(qū)基本一致,即克拉美麗山物源區(qū)、北天山物源區(qū)以及博格達(dá)山物源區(qū)。
2.6 陰極發(fā)光特征
陰極發(fā)光是物源分析的有效手段之一,它是由于電子束的轟擊,從而使電能轉(zhuǎn)化為光能所產(chǎn)生的現(xiàn)象[32]。因?yàn)樵鞄r礦物源區(qū)的不同而產(chǎn)生不同的陰極發(fā)光特征,據(jù)此可以判斷母巖性質(zhì)和巖石成因等。在碎屑巖中,由于巖屑和長(zhǎng)石的不穩(wěn)定,通常選用石英進(jìn)行陰極發(fā)光特征研究,進(jìn)而分析物源特征。由于各晶體之間微量元素存在差異以及石英的多樣化成因,導(dǎo)致陰極發(fā)光實(shí)驗(yàn)中的石英表現(xiàn)出不同的色彩特征,這更使得通過(guò)陰極發(fā)光下石英發(fā)光的不同色彩特征來(lái)推斷其形成環(huán)境成為可能[33?35]。表3反映了石英陰極發(fā)光特征與源巖類型的關(guān)系。
選取研究區(qū)內(nèi)及周緣郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面以及水西溝剖面和研究區(qū)內(nèi)D2井進(jìn)行了陰極發(fā)光特征分析(圖12)。結(jié)果顯示,陰極發(fā)光薄片中石英以藍(lán)色和藍(lán)紫色為主,少量石英顏色呈現(xiàn)為褐紅色至紅色,局部存在不發(fā)光石英。以藍(lán)色或藍(lán)紫色陰極發(fā)光特征為主的石英指示其源巖是火山巖、深成巖;以褐紅色陰極發(fā)光為主則指示變質(zhì)火山巖、變質(zhì)石英巖源區(qū);而不發(fā)光石英主要來(lái)自沉積巖源區(qū)。因此,石英陰極發(fā)光特征揭示的源區(qū)性質(zhì)與前述R型聚類分析中所得結(jié)論一致。
3 討論
通過(guò)對(duì)阜康凹陷中東部下侏羅統(tǒng)八道灣組和三工河組碎屑組分、古水流、重礦物特征及石英陰極發(fā)光等綜合分析,認(rèn)為研究區(qū)下侏羅統(tǒng)受控于北部、南部和東南物源體系,其中,以北部和東南部物源體系的影響最大。在前人研究過(guò)程中,呂嶸[37]、孫海寧等[38]以及方世虎等[39]認(rèn)為下侏羅統(tǒng)物源區(qū)以造山帶為主,而且物源區(qū)距沉積區(qū)較遠(yuǎn)。通過(guò)對(duì)研究區(qū)周緣郝家溝—頭屯河剖面、三工河剖面及水西溝剖面和D2井進(jìn)行碎屑組分特征分析,同樣認(rèn)為造山帶為其主要物源區(qū)。古水流分析中所得到的博格達(dá)山東部在八道灣組沉積期已開(kāi)始隆升的認(rèn)識(shí),也符合上述物源區(qū)離沉積區(qū)較遠(yuǎn)的觀點(diǎn)。古水流分析表明在下侏羅統(tǒng)沉積時(shí)期博格達(dá)山已經(jīng)從東部開(kāi)始隆起,并能夠?yàn)檠芯繀^(qū)提供部分物源輸入,但此時(shí)研究區(qū)的主物源區(qū)依然是克拉美麗山,此時(shí)印支運(yùn)動(dòng)的影響,加劇了東北部地區(qū)的構(gòu)造抬升,導(dǎo)致克拉美麗山強(qiáng)烈隆起,并成為研究區(qū)的主要物質(zhì)來(lái)源。此外,張琴等[16]通過(guò)地層傾角測(cè)井以及地震相分析等手段,也證實(shí)了東南方向古水流的存在,說(shuō)明此時(shí)博格達(dá)山已經(jīng)初步隆起。由于博格達(dá)山作為天山重要支脈分隔了準(zhǔn)噶爾盆地和吐哈盆地,所以博格達(dá)山的隆起對(duì)于吐哈盆地同樣擁有重要意義,除準(zhǔn)噶爾盆地南部以外,吐哈盆地北部的相關(guān)分析也為博格達(dá)山的隆起時(shí)間提供了證據(jù)。前人[40?41]在吐哈盆地北部地區(qū)發(fā)現(xiàn)二疊紀(jì)—早侏羅世古水流方向由北轉(zhuǎn)向南,表明二疊紀(jì)—早侏羅世期間博格達(dá)山發(fā)生了初始隆升。喻春輝等[42]也證實(shí)了博格達(dá)山兩側(cè)下侏羅統(tǒng)古水流差異的存在,并由此推斷吐哈盆地和準(zhǔn)噶爾盆地在早侏羅世或更早時(shí)期便已經(jīng)分開(kāi)。與二疊紀(jì)—三疊紀(jì)沉積體系相比,早中侏羅世吐哈盆地內(nèi)反映的是湖成平原環(huán)境[43],同樣表明博格達(dá)山此時(shí)已經(jīng)隆起。宋承文[44]對(duì)吐哈盆地北部山前帶下侏羅統(tǒng)三工河組和八道灣組進(jìn)行了巖石學(xué)特征分析,認(rèn)為其物源來(lái)自盆地北部。Hendrix[45]依據(jù)在博格達(dá)山南北兩側(cè)的侏羅紀(jì)樣品中放射狀燧石比例的增加,判斷此時(shí)吐哈盆地已與準(zhǔn)噶爾盆地南部分離。以上這些發(fā)現(xiàn),均證實(shí)了博格達(dá)山在早侏羅世已經(jīng)開(kāi)始隆起。
研究區(qū)的母巖類型主要為火山巖以及深成巖,而陳哲夫等[46]也認(rèn)為博格達(dá)山幾乎完全由鎂鐵質(zhì)火山巖和相關(guān)的深成巖組成。重礦物聚類分析顯示母巖以酸性噴出巖為主,其次是基性噴出巖,也與準(zhǔn)南侏羅系潛在物源區(qū)母巖類型相符合。ZTR平面氣泡圖更是直觀地顯示了東南博格達(dá)山物源體系的存在。同樣,在博格達(dá)山南側(cè)吐哈盆地北部山前帶重礦物分析結(jié)果也與此認(rèn)識(shí)一致,管彧照等[47]開(kāi)展了吐哈盆地北部重礦物組合平面特征分析,認(rèn)為吐哈盆地北緣博格達(dá)山在早侏羅世便已隆起并遭受剝蝕。吳青鵬等[48]對(duì)吐哈盆地內(nèi)臺(tái)北凹陷西部侏羅系沉積相的研究,也證實(shí)了博格達(dá)山在早侏羅世就已開(kāi)始向盆地內(nèi)提供物源。樊太亮[49]采用重礦物ZTR指數(shù)以及地震剖面分析等方法展開(kāi)研究,認(rèn)為吐哈盆地北部山前帶中下侏羅統(tǒng)主要受北物源控制。田兵[50]根據(jù)重礦物組合關(guān)系及發(fā)育規(guī)律,認(rèn)為吐哈盆地山前帶中下侏羅統(tǒng)沉積物發(fā)育兩大物源體系,北部博格達(dá)山物源體系便是其中之一,且作為近端物源存在。李陽(yáng)[51]也曾運(yùn)用重礦物分析和砂巖百分含量分析方法,揭示了吐哈盆地北部山前帶的巴喀地區(qū)下侏羅統(tǒng)沉積時(shí)期物源和古水流方向是由北向南的。
本次研究還通過(guò)統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)噶爾盆地內(nèi)相關(guān)鉆井砂地比數(shù)據(jù),結(jié)合前人研究資料,繪制了研究區(qū)八道灣組和三工河組沉積相平面展布圖(圖13)。從前人研究[52?53]可知,八道灣組自下而上主要發(fā)育三角洲—湖泊—三角洲相;三工河組自下而上主要發(fā)育三角洲—湖泊相。八道灣組沉積時(shí)期,克拉美麗山的隆起為研究區(qū)持續(xù)提供物質(zhì)來(lái)源,三角洲沉積大幅向盆地推進(jìn),砂體發(fā)育好,連片性強(qiáng),厚度較大,沉積微相以分流河道為主,從東北向西南呈條帶狀流入研究區(qū),砂地比值高,而在分流河道間,砂巖含量低,砂地比值同樣較低。此時(shí),克拉美麗山物源體系是研究區(qū)最主要的物質(zhì)來(lái)源,博格達(dá)山物源體系只對(duì)研究區(qū)產(chǎn)生些微影響。八道灣組沉積之后,三工河組開(kāi)始大規(guī)模的湖侵,克拉美麗山物源供應(yīng)持續(xù)減弱,濱淺湖相帶面積擴(kuò)大,三角洲相面積縮小。此時(shí),博格達(dá)山逐漸隆起,其對(duì)研究區(qū)的物源供應(yīng)逐漸增強(qiáng),三角洲砂體發(fā)育好,連片性強(qiáng)。盡管如此,但克拉美麗山物源體系對(duì)研究區(qū)沉積的影響仍然較大,但伴隨博格達(dá)山的逐漸隆起,兩大物源體系形成相互對(duì)峙、消長(zhǎng)的格局。
4 結(jié)論
(1) 準(zhǔn)噶爾盆地阜康凹陷中東部早侏羅世主要物源區(qū)為再旋回造山帶以及島弧造山帶,其母巖類型主要為酸性火山巖、基性火山巖以及高級(jí)變質(zhì)巖。
(2) 研究區(qū)下侏羅統(tǒng)八道灣組沉積期以克拉美麗山物源輸入為主,南部北天山及博格達(dá)山影響程度有限;至三工河組沉積期,由于博格達(dá)山自東向西構(gòu)造隆升的加劇,其物源供應(yīng)能力逐漸增強(qiáng),此時(shí),在東北部物源繼承性輸入基礎(chǔ)上,還疊加了來(lái)自東南的博格達(dá)山的分支物源,使其具有顯著的多物源疊加特征。
(3) 阜康凹陷下侏羅統(tǒng)物源方向與物源特征的變化,與區(qū)域構(gòu)造演化過(guò)程密切相關(guān),較為清晰地響應(yīng)了博格達(dá)山在早侏羅世自東向西、由慢及快的隆升過(guò)程。
(4) 準(zhǔn)噶爾盆地阜康凹陷以構(gòu)造南傾為主,下侏羅統(tǒng)多物源體系的發(fā)育,尤其是東南向物源的疊加輸入,有利于在南部斜坡帶發(fā)育上傾尖滅型地層巖性圈閉,對(duì)于下侏羅統(tǒng)油氣勘探開(kāi)發(fā)具有重要的指示意義。