第12卷第3期1991年9月新X ]NJ 】人N G班石油地质CEOL O GYVd.12,No.3S 甲`.1991伊犁盆地二典纪沉积相及古地理特征郝继鹅(西北石油地质局地质大队)摘共本丈 通过对伊宁 县穷布拉充等6个创面的分析研究,认为伊单盆地是一个险 相裂谷里盒地共堆积物主妥为 大山岩、碎对岩、泥岩和灰岩早二登世的早期为法相火山岩嘴发期,堆积了序达3 O0 0m的大山碎汤岩.晚二登世为一断陷 淡水湖泊,水下扇岌育,湖盆明 盆由活动期趁向德定期,为 油气的生成与储泉提供了有利条件关,词陆相裂谷盆地沉积相岩相古地理二盛纪伊犁盆地位于北天山与南天山之间,伊犁一伊塞克湖板块东段,夹于塔里木板块与准噶尔板块之间,呈东西向延伸,东部位于我国境内,西部进入苏联境内构造单元可分为北部坳陷、中央隆起及南部坳陷二登系分布于北部坳陷区,南北分别为断裂控栩(图1)科古琴一博夕扭洛古阶困1伊单盆地二受纪湖泊沉积相摸式 图伊犁盆地在石炭纪裂陷盆地的基础上,于二叠纪进入断陷湖盆发展阶段,类似于裂谷盆地(亦可称为陆相裂谷盆地)早期(早二叠世早一 中期)为厚达200 0~300 0m的火山熔岩及火山碎屑岩的堆积物;晚期(早二叠世晚期一晚二登世)进入正常湖盆发展阶段,沉积 了厚达250 0m的碎屑岩。
具有两个旋回,第一旋回为急剧沉降快速充填的水下扇(道列提汗萨本文于199 1年2月9日收到第3期娜继.:伊军盆地二处纪沉权相及古地理特征依组)至称定沉积的深湖泥岩发育阶段(晓山萨依组),第二旋回为火山喷发及水下扇(哈米斯特组)至称定沉积的深湖泥岩发育阶段(塔姆其萨依组)1沉积相的划分在二登纪伊犁盆地是一个碎屑型淡水断陷湖盆(图l)含盐度低于0.1%滨湖及浅湖环境不太发育,通常水下扇较发育,并占据了重要位t.湖泊相可分出如下5个亚相1 2个徽相(表l)农l湖泊相细分相表亚亚相相徽相相滨滨湖亚相相砾质溯摊摊砂砂砂质溯滩滩浅浅期亚相相滩坝坝扼扼扼质沉积积深深朔亚相相悬浮碎屑沉积积化化化学沉积积水水下扇亚相相水道道内内内扇扇中中中扇扇外外外扇扇火火山峨发亚相相火山烙岩岩火火火山碎屑岩岩LI滨湖亚相位于最高水面(洪水时湖面)与最低水面(枯水时湖面)之间(图2 )水动力条件复杂,受拍岸浪和 回流的作用,湖水对沉积物的改造和冲洗强烈,沉积物往往礴出水面,并处于强烈氧化环境和燕发环境因受控于断裂,使湖岸较陡沉积物主要为砾岩及砂岩,具交错层理、沙纹层理、冲刷面、虫迹、波痕及泥裂LZ浅湖亚相位于最低水面与波 浪基准 面之 间(图2)。
水动力主要为波浪和湖流的作用,不受拍岸浪的影响沉积物主要为粉、细砂岩及砂质泥岩.岩石中可见黄铁矿、缅绿泥石等弱还原彼翻民翔探翻洪水时翻面枯水时翻面波浪若准百·湘房困2湖泊沉积环境横创面 示意图环境的自生矿物.具水平层理、沙纹层理、浪成交错层理及波痕砂体一般呈面状展布,个别呈透镜状.L3深湖亚相 位于浪基面以下的静水区(图2 )水动力极弱,为还原环境沉积物主要为黑色、深灰色泥页岩,泥灰岩及灰岩岩石中含有强还原环境下生成的分散状黄铁矿以及少t生物碎屑新祖石油地质第1 2卷图3水下扇的沉积模式 图沉积构造简单,通常发育有水平纹层及水平层理深湖亚相可分为悬浮碎屑沉积(泥页岩)及化学沉积(灰岩)微相1.4水下扇亚相水下扇的发育是断陷盆地的标志主要属重力流沉积,即由洪水携带近源山地大量陆源碎屑快速直接进入湖盆形成的水下扇 体这种类型在我 国东部第三纪断陷盆地 中经常可以见 到伊犁盆地的水下扇的堆积物中含有大量火山碎屑和其他水 下扇一样也是由水道及完整的内扇、中扇、外扇构成(图3)l )水道微相沉积物主要为砾岩及砂岩往往切入下伏砂体中,冲蚀 面较发育,砂 体呈下凹的透镜状横向变化突然,可见粒序层理2 )内扇徽相沉积构造较复杂,以无分选的重力搬运的粗粒沉积物为主,可见由基质支摔的砾石垂直层面及冲蚀面,向上粒度逐渐变细。
砂体一般呈厚层块状、透镜状及叠瓦状 3)中扇微相底部由具冲刷面的砾状砂岩和砂岩组成主要层 理类型为递变层理 和平 行层理共生的沉积构造有冲刷痕、负载构造及大型交错层 理扇体 间一般呈叠瓦状,在完整的水下扇体间往往夹有深湖泥岩及灰岩钓外扇微相多为中一薄层状的细粒沉积物,与上覆、下伏沉积物为突变关系,水平层理居多,面状砂体与深湖泥(灰)岩交替出现幕.5火山喷发亚相由火山熔岩及火山碎屑岩组成后者略具层理岩石学特征该区的岩石 主要由火 山岩、碎屑岩、泥岩及灰岩组成火山岩主 要集中于下二叠统下部,Q(石英)碎屑岩主要集中于下二叠统上部,泥岩及灰岩主要集中于上 二叠统粗碎屑岩一般为细一中砾岩,砾石成分为安山岩质的中基性喷出岩分选性差,磨圆度次棱角一次圆状,填隙物为砂质,呈基底式胶结,个别为孔隙式胶结细碎屑岩为长石砂岩及岩屑砂岩(图4),石英含量一般低于 1 0纬,个别可低于1纬,具次生加大边;长石一般由正长石及斜长石组成,被水云母次生交代,并有氧化铁析出,少量有次生加大现象,最高含量可达 8 0%,岩屑一般 由安山岩、霏细岩、凝灰岩、流 纹岩、玄武岩及黑云母组成,少量为砂岩、泥岩,.最高含量可达 6 0 %;重矿物以氧化铁、磷灰石、错石、绿帘石、辉石、磁铁矿及椒石等为主,含%\\入气几l F ’/%++0令0+d,+ 产000, . ’. ’_。
一产 Z生竺~F(长石-R(岩屑)图4穷布拉克二登系砂岩成夺三角困书3期娜继.:伊革盆地二登纪沉积相及古地理特征I口3盆一般低于2%分选性中一差,磨圆度次棱角状杂墓为长石、绿泥石、石英及方解石,约5% ~10%胶结物为钙质、铁泥质及沸石,约1 0%,以孔晾式胶结为主,个别为墓底式胶结个别样品发育少量次生孔隙,其中充填有沥青成岩后生作用的顺序依次为:压实一粘土矿物的转化一溶蚀~自生石英、长石由溶蚀作用而形成的次生孔隙为烃类聚集提供了场所3相序特征在塔里木板块和准嘴尔板块的作用下,本区海水逐渐退出,二益纪早期的火山喷发活动揭开了陆相湖泊盆地发展的序幕早二叠世早期发育一套湖相火山熔岩及火山碎屑岩,早二系系系组组孚库库往状剖面面沉积构造造岩性简述述相相气气气气n .声声声声声声 第第第巴巴巴} } } } }黄褂色砂砾少少冲冲 系系系斯干干干干干干干干干干权权 尔尔尔组组组组组扇扇 相相相相相相相相 . . . . .塔塔2 4 00 0 0 】〕 〕燕色泥岩、灰岩夹灰色砂岩, ,探探系系系姆姆2 0 00- - - 羹彗~ ~ ~琢岩(砂珠奢为水下扇相),盈盈翻翻其其其其16 00- - - 摹昙昙状砂体体相相 萨萨萨萨1 2 00- - -卖豺 赞赞赞夹夹 依依依依800 0 0羹一一一水水 组组组组组组组下下 扇扇扇扇扇扇扇扇 相相相相相相相相堕堕堕特特特特稼绿色铆幽吹志刽嘴次峡叫叫九明瑙康康 企企企组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组组一一一期一一一一灰操色砾岩粼蜡滋武岩演山岩l l l以下阴祠祠晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓晓山山山山山山黑色、灰 燕色灰岩.泥岩夹砂砂深深 萨萨萨萨萨萨岩,面状砂体、处状砂体体翻翻 依依依依依依依相相 组组组组组组组夹夹 水水水水水水水水 下下下下下下下下 扇扇扇扇扇扇扇扇 相相相相相相相相砂砂砂砂砂砂砂砂砂砂砂砂岩、砾岩夹粉砂岩、泥岩、 、水水道道道道4 0 0 0 0 0 0杏仁状玄武岩,益状砂体、 、下 相相 列列列列一O O O O O面状砂体、进镜状砂体体扇扇 提提提提提提提相火火 汗汗汗汗汗汗汗夹山山 萨萨萨萨萨萨萨深峨峨 依依依依依依依湖 发发 组组组组组组组相相毛毛毛毛毛毛毛毛汀又( ( (朱色、紫福色厚层状一巨厚厚火火恰恰恰恰恰{ { {层状流纹岩、安山纷岩、杏仁仁山山勒勒勒 河河河河状玄武岩岩喷喷 裕裕裕姐姐姐姐嘴嘴藉藉图5穷布拉充二受系创面结构示意困新班石油地质第1 2卷登世晚期至晚二叠世早期火山活动减弱,发育一套湖相陆源碎屑岩及泥(灰)岩夹火 山岩;晚二登世中期至晚期盆地再次形成一套火山岩至湖相碎屑岩及泥(灰)岩沉积物。
湖盆明显具有活动一稳定的旋回发育特征3.1下二盛统(l )恰勒德河组为一套陆相火 山喷发的紫色、紫褐色厚层一巨厚层状流纹岩,安山粉岩,玄武安山粉岩和杏仁状玄武岩等,局部夹凝灰质砂岩,厚20 00~3O0 0m以西至霍诺海萨依一带相变为凝灰岩夹岩屑砂岩及玄武岩,发育水下扇相的益状砂体常具粒序层理、交错层理及冲蚀面,与下伏石炭系呈角度不整合接触 2)道列提汗萨依组系一套不整合夜于恰勒德河组火山岩之上的粗碎屑岩.主要岩性为黄褐 色厚一中厚层状岩屑 长石砂岩、砾质岩屑砂岩、砾岩,下部夹薄层状泥晶灰岩、泥岩,在努布拉克一卡查可让一带中上部见有厚切m的杏仁状玄武岩向东至群吉萨依圆山头一带,该组岩性有变粗的趋势,砾岩的层数和厚度 皆有增加厚度一般在6 00 m左右在穷布拉克剖面上沉积物以水下扇相(夹深湖相)、浅湖相及火山喷发相为主(图5 )水下扇相是其主要 沉积类型,自下而上至少存在5个小旋回随扇体 向湖心延伸,内扇亦随之消失,并为中扇所替代内扇是水下扇相的重要组成部分其岩性主要为粗碎屑物—砾岩,具冲刷面、粒序层理、交错层理及平行层理,在剖面上有规律地依次出现,标志着沉积速度由快而慢砾岩可分为有组构和无组构两种:有组构砾岩一般为顺粒支撑,排列具定向性,可显示层理,无组构砾岩一般为杂基支撑,砾石杂乱无章,一些砾石的长轴可垂直于层面存在(图6),是重力流产物的重要特征。
砾石成分均为火山岩,在砾岩底面往往存在冲刷面或冲蚀面(图7),砾石层切入下伏砂体而形成冲槽,冲槽横截面一般宽数十厘米至数米,形状为箕形个别冲卜一- 一- 一-.一4m, -w e一一叫珠石成分为火山岩 巨巨毗怨洲洲困6球石垂1 层面素描圈图7冲别面及冲价紊描图槽内的砂砾岩可显 示侧向加积的交错层理水道沉积往往与内扇共存,二者很难截然分开,在剖面上一般构成内扇的下部,是水下扇的早期沉积形式,在本剖面不甚发育中扇在本剖面最为发育,通常彼在内扇之上扇体间一般夹有原地沉积的深湖泥或浅湖砂体,为中一厚层状,粒序层理、浪成波状交错层理发育,岩性界面明显.粒度概率 曲线表明牵引总体不 明显,以跳跃总体和悬浮总体为主,两者之和占9 0%以上(图8 )跳跃总体倾角为55 0~59 0,分选中等,悬浮总体倾角为 2 8~刁3 o,分选性中等到差,这充分展示了重力流特征本剖面上有深湖相泥岩和灰岩夹层,它的出现是水下扇的标志由水下扇进入深水区搅动已沉积的灰岩而形成的砾屑灰岩,一般存在于扇体的上部.砾屑往往呈长轴状,长sc m,宽0.c Zm,砾屑为灰白色,胶结物为红 色泥岩.浅湖相在本剖面不甚发育,仅中部夹浅湖相砂岩。
岩石中含有砂屑,胶结物为方解石火 山喷发相发育于该组的上部,为一套杏仁状玄武岩向东1 4km的第3期那继肠:伊犁盆地二怪纪沉积相及古地理特征舰浦9 0创住9 9Oó,s,. 0J甘l曰群吉萨依剖面,仍以水下扇相为主,开始出现滨湖相沉积物,水体逐渐变浅,岩性变粗3·2上二.统(l )晓山萨依组该组以整合关系筱于道列提汗萨依组之上,厚50 0~6 00 m.岩性自下而 上可分为两段:下段的下部为灰黑色、黑色泥质泥晶灰岩,泥晶生物屑灰岩,常与泥岩构成互 层,上部砂岩明显增多,主要为岩屑长石砂岩、长石岩屑砂岩、泥岩和泥灰岩夹层多见于顶部上段主要为灰黑色中一薄层状岩屑. 长石砂岩、长石岩屑砂岩夹砾岩和泥晶一2一1图8这列提汗护依纽祖度棍率图灰岩由穷布拉克向西岩性逐渐变细,碳酸盐渐有增多灰岩顶部的钙质泥岩中产十分丰富的淡水双壳类化石砂岩和粉砂岩中常含有安哥拉植物群分子该组是稳定环境的产物,以深湖亚相沉积为主,为一套黑色泥岩及灰岩,含陆屑、砂屑及生物屑生物屑为介形虫及植物碎片,局部含隐燕.普遍含有自生黄铁矿及少许重晶石泥岩水平层理发育,灰岩发育水平层理及水平纹层,呈现出很强的季节性韵律,单纹层厚约0.Icm。