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1、柴达木盆地鄂博梁地区新近系沉积物源方向分析李俊武，李凤杰，代廷勇，杨承锦，杨豫川（成都理工大学 沉积地质研究院 成都 610059）摘要：沉积物源分析对研究沉积区的沉积作用、储层特征以及构造演化等方面具有重要的意义。为了查明柴达木盆地鄂博梁地区新近系物沉积物源方向，本文对研究区的碎屑岩的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合特征和阴极发光特征的平面分布特征进行分析，结合地震资料，确定研究区新近系沉积物源。综合分析得出鄂博梁号构造物源主要来自于北部的阿尔金山物源区；西部的东坪构造带与鄂博梁号构造具有相对独立的物源；鄂博梁号构造带属混源区，同时是受到两个方向物源影响，分别是北部的阿尔金山方向，即来自于鄂博
2、梁号构造带，是主要的物源区，来自东北部的小赛什腾山经冷湖三号、四号和五号构造方向物源，为次要物源区；鄂博梁号构造主要受来自东北部赛什腾山经冷湖六号和冷湖七号构造物源，不受到南八仙方向的“古鱼卡大型古河流三角洲”物源的控制。关键词：柴达木盆地；鄂博梁；物源分析；新近系第一作者简介：李俊武, 男（1988-） ，宁夏同心人，成都理工大学沉积地质研究院在读硕士研究生，主要从事沉积学及层序地层学学习和研究。通讯作者：李凤杰，1972 年生，男，副教授，主要从事沉积学和地层学研究，E-mail：鄂博梁构造带位于柴达木盆地中北部，包括号、号、号共 3 个构造带（图 1） 。该区远离物源区，其西北部、北部、
3、东北均被老山环绕，物源的供给极其复杂，而认清物源方向对于该区沉积相和砂体的展布方向分析是前提和基础。该区的研究成果虽然较多，但多以沉积相、储层特征研究为主 1-5，单纯在该区开展物源区研究成果很少。图 1 柴达木盆地北缘构造带分布及研究位置图Fig.1 Tectonic units in north margin of Qaidam Basin and location of study area目前对于鄂博梁地区新近系物源方向认识存在以下几点：普遍的观点认为鄂博梁号物源来自鄂博梁号西北部的阿尔金山并向南东方向延伸；鄂博梁号的物源是来自鄂博梁号，还是接受其东北部冷湖一、二、三号物源，二者存在分
4、歧；鄂博梁号的物源方向分歧最大，主要表现在物源来自东北部冷湖六号和冷湖七号构造方向，还是受到东部南八仙方向的“古鱼卡大型古河流三角洲”的物源的控制，以及是否还受到来自鄂博梁一号、二号物源的影响。随着该区油气勘探的不断深入，钻井取芯和地震剖面的逐渐增多，这为分析该区的物源方向提供了有利的基础资料。在此背景之下，针对该地区物源存在的众多分歧，本文主通过轻、重矿物组合特征、阴极发光和地震资料等多方面综合分析，对鄂博梁新近系的物源方向进行深入分析和探讨，从而进一步明确该区的物源方向及特征，为该区的油气勘探提供帮助。 1 地层特征柴达木盆地古近系和新近系地层发育齐全，其中新近系自下而上划分为上干柴沟组（
5、N 1） 、下油砂山组（N 21）上油砂山组（ N22）和狮子沟组（N 23） 。古近系包括路乐河组（E 1+2） 、下干柴沟组（E 3） ；古近系的路乐河组和下干柴沟组为湖盆扩张期，上干柴沟组湖泊扩张到最大，随后的下油砂山组至狮子沟组为湖盆的萎缩、消亡期 1.新近系地层为褐色砾岩、砂岩以及粉砂岩和泥岩组成.新近系为三角洲-湖泊沉积，地层中见有典型的浪成波痕和交错层理，泥质岩中发育水平层理。2 物源分析2.1 碎屑组分和岩屑类型特征2.1.1 碎屑组分平面变化规律以研究区 30 口井钻井取芯薄片鉴定资料为依据，通过碎屑组分石英、长石和岩屑的组成特征，参考石英、长石和岩屑在搬运过程中的含量变化，
6、可以将鄂博梁地区的碎屑组分组合分为 7 个区块（图 2） 。东坪地区为以高长石、高石英组合为主，其中石英、长石和岩屑平均含量分别达到 51%、 40% 和 9%；鄂博梁、号构造带石英、长石和岩屑平均含量分别为 51%、30%和 19%，从碎屑组分含量比较上表明东坪地区与鄂博梁、号构造带存在不同的物源区。在鄂博梁、号构造区带内靠近阿尔金山附近的牛 2 井、鄂-2 井和鄂 3 井样品碎屑组分中长石、岩屑含量略高于远离阿尔金山的鄂 2 井中的含量，而石英含量是远离阿尔金山的鄂 2 井含量略高，由此可得出鄂博梁和鄂博梁号构造带物源具具有相关性；冷湖三号构造带为的石英含量较低，仅为 18%，岩屑和长石含
7、量较高，分别达 52%和 30%；潜山地区、冷湖四号和冷湖五号构造石英、长石和岩屑的，平均含量分别为 20%、53%和 27%，由此说明潜山地区、冷湖四号、冷湖五号构造带物源与冷湖三号构造带沉积物局有不同的来源，对葫芦山构造带的碎屑成分与冷湖三号、冷湖四号、冷湖五号构造带以及潜山地区的碎屑成分相比较，葫芦山构造石英含量增加，长石和岩屑含量都相对减少，由此说明葫芦山构造带物源来自于其北部的冷湖三、四、五号构造带；冷湖六号、冷湖七号构造带在靠近赛什腾山附近的东台 1 井和平中 1 井碎屑成分以岩屑、长石组合为主，二者平均含量总计为 75%，但是在靠近鄂博梁号构造带的冷七 1、冷七 2 及冷六 1
8、井石英、长石和岩屑含量近似相等，在鄂博梁号构造带的鄂 7 井、鄂深 1 井和鄂深 2 井的碎屑成分相对冷湖六号、冷湖 7 号构造带石英含量增加，长石、岩屑含量减少，由此说明冷湖六、七号构造带物源与鄂博梁号构造带物源有相关性；南八仙地区位于研究区的东部，碎屑成分展布特征显示，该区为石英、岩屑组合区，与鄂博梁号构造带碎屑成分存在明显差异，因此二者物源相对独立。图 2 鄂博梁地区新近系碎屑组分平面变化规律及物源方向图Fig.2 The clastic variation and provenance direction of the Neogene in Eboliang region从上述碎屑组分
9、组合分区表明鄂博梁地区新近系存在多个方向的物源（图 2）：（1）东坪地区物源来自于阿尔金山西部；（2）鄂博梁、号构造地区，物源来自在自阿尔金山东部；（3）冷湖三号构造带物源来小自赛什腾山西北部，潜山地区和冷湖四、五号构造地区，物源来自小赛什腾山，来自小赛什腾上和其西北部分物源穿过葫芦山构造带到达鄂博梁号构造带；（5）冷湖六号和七号构造带物源来自赛什腾山方向的物源，是鄂博梁号主要物源方向；（6）南八仙地区存在独立的物源。2.1.2 岩屑类型特征碎屑岩中岩屑是母岩岩石的碎块，是保持母岩结构的矿物集合体，岩屑的类型与物源区母岩的性质息息相关，是物源区的直接反映。因此，通过对盆地不同地区岩石轻矿物组分
10、中岩屑类型及各自含量的分析，可以对物源分析提供准确的资料。研究区不同构造区带上岩屑的组合类型存在明显差异，由于整个研究区内变质岩岩屑含量都很高，在实际研究过程中变质岩屑不作为分区的依据，而主要依据沉积岩岩屑和岩浆岩岩屑，由于碳酸盐岩岩屑的含量变化明显，能直观反映物源区的来源，因此在岩屑鉴定中将其从沉积岩屑中单独识别。根据鄂博梁地区岩屑类型及其含量的变化，可以划分为 7 不同区域（图 3）：东坪地区岩屑类型主要为变质岩屑、碳酸盐岩屑，岩浆岩屑少量到极少，缺少其他沉积岩屑，该特征明显区别于邻区鄂博梁、号构造带；鄂博梁、号构造带岩屑类型为主要为变质岩、碳酸盐岩屑和沉积岩岩屑，该区沉积岩岩屑发育，其西
11、侧的东坪地区不发育沉积岩岩屑，表明二者物源存在差异；靠近阿尔金山的鄂博梁号构造带不发育岩浆沿岩屑，发育碳酸盐岩屑，在其东侧的昆特伊和冷湖三、四和五号构造却发育岩浆岩屑、而缺乏碳酸盐屑，由此表明鄂博梁号构造带物源只受到来自阿尔金山地区的物源影响；冷湖三号构造带与潜山地区的岩屑类型虽然相同，但是含量上变化较大，由此说明二者具有不同的物源。位于其南部的葫芦山构造带岩屑类型及含量上兼有冷湖三号和潜山地区的特征，岩屑类型为变质岩岩屑、岩浆岩岩屑和沉积岩岩屑，可以说明冷湖三号构造带与潜山地区的物源到都可到达葫芦山构造带，在远离阿尔金山的鄂博梁号构造带中可见到岩浆岩岩屑，可以表明鄂博梁号构造带还受到来自葫芦
12、山构造带的物源影响；冷湖六号、七号构造带岩屑类型以变质岩屑、碳酸盐岩屑为主，极少量的沉积岩屑和岩浆岩屑而区别于冷湖五号地区；南八仙地区岩屑类型为变质岩屑、岩浆岩和低碳酸盐岩屑，少量沉积岩屑与冷湖七号构造间差别较大，表明二者物源不同。图 3 鄂博梁地区新近系岩屑组合特征及物源方向图Fig. 3 The lithic assemblages and provenance direction of the Neogene in Eboliang region通过岩屑组合特征可以看出鄂博梁地区新近系存在以下物源方向（图 3）：（1）东坪地区物源来自于阿尔金山西部；（2）鄂博梁、号构造地区，物源来自在自
13、阿尔金山东部（3）冷湖三号构造带物源来小自赛什腾山西北部，潜山地区和冷湖四、五号构造地区，物源来自小赛什腾山，来自小赛什腾上和其西北部分物源穿过葫芦山构造带到达鄂博梁号构造带（4）来自赛什腾山方向的物源穿过在冷湖六号和七号构造带到达鄂博梁号构造带，是鄂博梁号的主要物源。 （5）南八仙地区存在独立的物源，该物源不能到达鄂博梁号构造带。2.2 重矿物分布特征重矿物是指碎屑岩中相对密度大于2.86 g/cm 3的陆源碎屑矿物，其在岩石中的含量很少，一般不超过1% 6-7。重矿物分析是物源变化极为敏感的指示剂 7-8，沉积物在搬运过程中，随着沉积物搬运距离的增加，不稳定重矿物相对含量逐渐减少，稳定重矿
14、物相对含量逐渐增加，重矿物的组合类型也相应发生变化，因而根据重矿物组合特征及重矿物定性的差异可以指示沉积物的搬运方向 9。重矿物根据其稳定性可以从超稳定极不稳定划分为5个等级 10。稳定重矿物抗风化能力强，分布广泛，随着搬运距离的增加，稳定重矿物的含量增加，不稳定重矿物抵抗风化的能力弱，分布局限，远离物源区其含量相对减小, 甚至消失 9-10。经过对鄂博梁地区钻井样本鉴定统计结果表明，重矿物组合在平面上有一定的分布规律，在不同地区各类型重矿物含量差别较大，据此可以分为以下 7 个区域（图 4）：（1）东坪地区：重矿物组合为磁铁矿+石榴石+锆石，三者的总含量占 84%；（2）鄂博梁、号构造地区：
15、重矿物组合为石榴子石+磁铁矿+锆石+白钛矿，占重矿物含量的 89%；（3）冷湖三号构造带：重矿物矿物组合为磁铁矿+石榴石+绿帘石，总计含量占 80%；（4）潜山地区和冷湖四、五号构造带的特征重矿物矿物组合为绿帘石+角闪石，含量占 70%；（5）葫芦山构造带为石榴子石+磁铁矿+绿帘石,平均含量占 74%；（6）冷湖六、七号构造带：重矿物为磁铁矿+锆石+石榴子石,平均含量占 88%；（7）南八仙地区：重矿物矿物组合为石榴石+锆石+白钛矿,平均含量占 63%。根据上述重矿物的分区特征，反应鄂博梁地区新近系存在以下物源方向：（1）阿尔金山物源区:该区包括东坪构造带、鄂博梁I、号构造带。根据二者重矿物组
16、合特征的差异，可判定二者物源来自不同的方向，东坪地区物源来自于阿尔金山西部，相应的钻井是东坪1井、东坪3井及牛参1井等，鄂博梁、号构造地区，物源来自在自阿尔金山东部，相应的钻井是牛2井、鄂3井、鄂I2井和鄂2井等；（2）小赛什腾山与赛什腾山物源区:该区包括冷湖的三-七号构造带构造带。相对应的钻井是冷六1井、冷七1井、冷七2井、冷七3井、冷四1井、潜参1井、潜参2井、深86井、深88井等钻井。冷湖三-五号构造带及潜山地区的重矿物组合是中见到大量绿帘石和角闪石等不稳定矿物，说明搬运距图 4 鄂博梁地区新近系重矿物组合特征及物源方向图Fig. 4 The Heavy mineral assemblages and provenance direction of the Neogene in Eboliang region离较短，离物源区较近，物源主要来自小赛什
