麦盖提斜坡上奥陶统良里塔格组的确认及意义

蔡习尧，赵丽娜，李慧莉，张智礼，成俊峰（.中国石化石油勘探开发研究院，北京00083；.中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐8300）

麦盖提斜坡上奥陶统良里塔格组的确认及意义

蔡习尧1，赵丽娜2，李慧莉1，张智礼1，成俊峰2
（1.中国石化石油勘探开发研究院，北京100083；2.中国石化西北油田分公司勘探开发研究院，乌鲁木齐830011）

对麦盖提斜坡新钻井奥陶系岩石地层、生物地层、测井地层及碳氧同位素地层进行深入分析，确认该区发育的上奥陶统良里塔格组与下伏中下奥陶统鹰山组、上覆下志留统依木干他乌组均呈不整合接触。良里塔格组以灰色、黄灰色、棕灰色泥晶灰岩、砂屑泥晶灰岩、亮晶颗粒灰岩为主，夹少量紫红色灰质泥岩，厚90~140 m，产牙形石Yaoxianognathus neimengguensis带，取心段碳同位素值为0.3‰~0.9‰；与塔中地区井下及巴楚地区露头区对比，缺失良里塔格组下部。麦盖提斜坡奥陶系发育3套有利的储盖组合：以鹰山组风化壳岩溶型的颗粒灰岩为储集层、良里塔格组的泥晶灰岩为盖层构成的有利储盖组合；以良里塔格组礁滩体为储集层、礁盖泥晶灰岩或桑塔木组泥岩为盖层构成的良好储盖组合；以良里塔格组颗粒灰岩为储集层、下志留统泥岩为盖层构成的较有利储盖组合。

塔里木盆地；麦盖提斜坡；和田古隆起；良里塔格组；储盖组合；牙形石带；同位素地层

麦盖提斜坡位于塔里木盆地西南部，现今为一南倾的斜坡带（图1）。多数专家认为，受塔西南古隆起影响，麦盖提及其以南地区为隆起区，其北为斜坡区，均缺失中、上奥陶统[1-5]。随着油气勘探的不断深入，钻遇奥陶系的井越来越多，有人指出良里塔格组可作为麦盖提斜坡的一套较好的储集体[6-7]。文献［8］初步研究了奥陶系牙形石生物地层，为研究区发育良里塔格组提供了较可靠的依据。本文根据新钻井资料，分析了麦盖提斜坡奥陶系岩石地层、生物地层、测井地层、同位素地层与地震地层，进一步确认研究区不仅残存上奥陶统良里塔格组，而且还勾画出在麦盖提斜东部良里塔格组的相变线，讨论了和田古隆起的形成演化、加里东中期构造运动的范围、晚奥陶世中期沉积相的展布以及油气有利勘探区的分布。

1 良里塔格组的确认

塔中—巴楚地区钻揭的良里塔格组厚250~450 m（如塔中45井、方1井等），可分为3个岩性段，自上而下为泥质条带灰岩段、颗粒灰岩段和含泥灰岩段[9-10]。塔中南坡中2井和塔中北坡塔中88井揭示，发育齐全的良里塔格组可分为5段，即泥质条带灰岩段、颗粒灰岩段、含泥灰岩段、藻（屑）灰岩段和泥晶灰岩段[11-12]。由于麦盖提斜坡奥陶系大规模的油气勘探开展较晚，基础资料相对贫乏，只在西段的皮山北2井与东段的玉北9井能通过化石确认存在上奥陶统，前者晚奥陶世中期属开阔台地—台缘斜坡相，在上奥陶统良里塔格组产牙形石Yaoxianognathus neimengguensis带，后者则属混积陆棚相，归上奥陶统却尔却克组，产牙形石Baltoniodus alobatus带。以皮山北2井为例，简述麦盖提斜坡西段奥陶系层序特征。

图1 塔里木盆地麦盖提斜坡构造位置

1.1 岩电特征

上覆地层：下志留统依木干他乌组灰色、棕色细砂岩夹褐色泥岩。

（1）良里塔格组分布井段6 891.0—6 982.0 m，岩性主要为灰色、黄灰色、棕灰色泥晶灰岩、砂屑泥晶灰岩、亮晶颗粒灰岩，夹少量紫红色灰质泥岩；自然伽马曲线槽状夹尖齿状，一般为15~45 API，自然电位曲线平稳呈直线状；电阻率曲线小齿—齿状，上部地层电阻率较低，10~20 Ω·m，下部地层电阻率明显升高，100~1 000 Ω·m.产丰富的牙形石（图2）。

（2）鹰山组分布井段6 982.0—7 191.0 m（未穿）。岩性为灰色泥晶灰岩、亮晶颗粒灰岩、白云质灰岩夹泥晶白云岩及结晶白云岩。自然伽马曲线上部微齿状，下部小齿、齿状夹尖齿状，一般为8~22 API，与良里塔格组呈“坎值”突变；自然电位曲线平稳呈直线状；电阻率曲线呈锯齿状夹巨齿状，一般为50~ 800 Ω·m.产较丰富的牙形石。

1.2 生物地层

在6 898.24－6 904.50 m井段，见牙形石7属4种1相似种，可归属于Yaoxianognathus neimengguensis带。主要分子有：Yaoxianognathus neimengguensis，Panderodus gracilis，Plectodina sp.，Belodina longxia⁃nensis，Phragmodus undatus，Aconitiodus sp.，Tasmanog⁃nathus cf.careyi等。Yaoxianognathus neimengguensis带由安太庠建立于1990年，命名地点为陕西耀县桃曲坡剖面，产于桃曲坡组下部，以带化石首现为底，以Yaoxianognathus yaoxianensis首现为顶，约相当于北美中大陆区Belodina confluens带上部到Oulo⁃dus robustus带，并与中国南方宝塔组的Hamarodus europaeus带上部和Protopanderodus insculptus带下部以及华南区韩江组Climaeograptus spiniferus笔石带相当[18]。在塔里木盆地塔北地区与塔中地区产于良里塔格组上部或桑塔木组中下部的灰岩夹层中，在麦盖提斜坡见于皮山北2井，这无疑扩大了该带的地理分布范围，并为地层划分对比提供了可靠的依据。古生物研究者将其作为塔里木盆地奥陶系牙形石的第20个化石带，其地质时代为晚奥陶世艾家山期晚期，因此产化石的地层应归属上奥陶统良里塔格组。[13-17]

图2 麦盖提斜坡皮山北2井奥陶系综合柱状剖面

在7 184.60—7 190.01 m取心获得牙形石5属5种，归属于Serratonathus diversus-Paroistodus proteus组合带。主要分子有：Paroistodus proteus，Scolopodus tari⁃mensis，Drepanodus arcuatus，D.spp.，Juanognathus vari⁃abilis，Darepanoistodus forceps等。其中，Paroistodus proteus见于欧洲、北美洲下奥陶统Tremadocian阶上部至Floian阶下部；在华南地区产于下奥陶统分乡组或红花园组—大湾组，华北地区则见于冶里组顶部—亮甲山组下部。在塔里木盆地柯坪地区和库鲁克塔格地区露头以及塔北地区井下见于鹰山组下段，在麦盖提斜坡6口探井的鹰山组下段产出。Scolopodus tari⁃mensis为典型的新疆地方性种，在柯坪地区和巴楚地区露头及塔北、塔中、巴麦等地区井下广泛见于鹰山组。文献［19］在巴楚地区建立Serratognathusdiversus带，在柯坪地区建立Paroistodus proteus带。文献［20］和文献［21］分别在塔里木盆地西部与东北部露头、塔北地区井下建立Paroistodus proteus带。文献［14］在塔里木盆地建立Serratognathus diversus/Paroistodus proteus带，并将Scolopodus tarimensis作为该带第二亚带的带化石。因此，该带指示的地质时代为早奥陶世晚期，产化石的地层应归属鹰山组。

1.3 同位素地层

塔里木盆地柯坪地区、库鲁克塔格地区、巴楚地区的奥陶系剖面以及塔中地区井下奥陶系碳氧同位素特征表明[22-24]，中下奥陶统鹰山组与蓬莱坝组的δ13C均为负值，中奥陶统一间房组δ13C在0左右，上奥陶统恰尔巴克组与良里塔格组均为正值，在中、晚奥陶世之交，δ13C发生了一次重要的正偏移。

笔者测试了皮山北2井第3—第5筒岩心及奥陶系全井段的岩屑样品的碳、氧同位素值，在有牙形石控制的良里塔格组取心段，δ13C为0.3‰~0.9‰，δ18O为-8.2‰~-5.5‰；鹰山组δ13C为-2.1‰~-1.2‰，δ18O为-6.8‰~-6.2‰（表1），其变化规律与地表露头剖面及塔北地区和塔中地区井下地层十分相似。

表1 皮山北2井鹰山组—良里塔格组碳、氧同位素分析数据

2 地质意义探讨

2.1 和田古隆起形成与演化

自“和田古隆起”提出以来，已有许多学者对其作了大量的研究工作，对其是否存在，目前有两种截然不同的观点：①早寒武世初期就发育“古隆起”[1，25-26]，或加里东运动中期持续到海西运动早期[27-28]的古隆起，均认为在和田古隆起上整体缺失中奥陶统—泥盆系，石炭系直接覆盖在下奥陶统之上；②震旦纪末—早寒武世为“台间盆地（凹槽）”，而非古隆起[29-30]。分歧的焦点在于对早期和田地区几条地震剖面的解释上，由于剖面品质不佳，地震反射波组特征不明显，连续性差，不易对比追踪，直接导致了两种相反的解释结果，即上超（在震旦系顶面）—古隆起或下超—饥饿沉积。通过地震资料重新处理及新采集的两条宽线地震剖面的分析，中寒武统阿瓦塔格组顶面（）及作为区域地层划分对比标志层的沙依里克组顶面（）明显地超覆在震旦系顶面（）之上，且从沙依里克组顶面（）到鹰山组顶面（）地层厚度变化不大，这表明作为寒武纪第2次大规模海侵标志的沙依里克组填平补齐式的沉积后，该区构造活动处于相对宁静期，直到中奥陶世末期。因此，笔者认同其为古隆起（图3）。

图3 麦盖提斜坡ht96-218S地震解释剖面

笔者在研究区玉北5井中下奥陶统6 605.23—6 841.17m井段7筒岩心中，发现了多层钙结壳、渗流豆石、碴状层等暴露标志，空间叠置关系以泥晶白云岩—碴状层—下钙结壳-下渗流豆石—上渗流豆石-上钙结壳结构为主，表明在早中奥陶世，麦盖提地区沉积水体较浅，最初处于潮间—潮上坪的沉积环境，随后因相对海平面下降而演变为陆上暴露环境，经蒸发干缩形成碴状层，最后由于大气水渗流作用，形成钙结壳-渗流豆石层。这种浅水台地潮坪相的沉积，反映了碳酸盐沉积向上变浅、最后达到暴露和发生沉积间断这一过程，明显受控于和田古隆起（水下）。

此外，皮山北2井钻探揭示，研究区上奥陶统良里塔格组与下伏中下奥陶统鹰山组以及上覆志留统依木干他乌组均为不整合接触，两个不整合面之间分别缺失了约12×106a和10×106a的地层（包括沉积间断和剥蚀）。综合研究认为，由于中奥陶世末期北昆仑洋向西昆仑地块消减并发生初始碰撞，即加里东中期Ⅰ幕构造运动，使麦盖提—巴楚—塔中地区整体强烈抬升，不仅将塔里木盆地自寒武纪以来“西台东盆”的古地理格局演变为南、北隆坳相间，而且造成了麦盖提地区中下奥陶统鹰山组及中奥陶统一间房组剥蚀缺失，上奥陶统恰尔巴克组及良里塔格组下部沉积缺失，和田古隆起处于第1个强烈活动期。晚奥陶世中晚期，海平面快速上升，麦盖提地区接受了大套碳酸盐岩（良里塔格组）与碎屑岩（桑塔木组）沉积。皮山北2井良里塔格组以灰色泥晶灰岩、砂屑泥晶灰岩、亮晶颗粒灰岩为主夹少量紫红色灰质泥岩，同时产牙形石Yaoxianognathus neimengguensis带。其岩性组合、电性特征及生物群面貌与塔中地区和巴楚地区的较接近，这表明麦盖提斜坡西段在良里塔格组沉积期与巴楚隆起、卡塔克隆起为统一的碳酸盐台地，而非“隆起剥蚀区”。同时，地震剖面显示，麦盖提斜坡良里塔格组由西北往东南，大致在玉北7井—胜和2井一线以南逐渐尖灭并相变为碎屑岩（图4）。

图4 塔里木盆地良里塔格组沉积期沉积相平面分布

发生于奥陶纪末期的加里东中期Ⅲ幕构造运动，使麦盖提—巴楚—塔中地区再次整体强烈抬升，区内的上奥陶统桑塔木组被剥蚀殆尽，良里塔格组亦有不同程度的剥蚀，同时还缺失下志留统柯坪塔格组与塔塔埃尔塔格组。和田古隆起处于第2个强烈活动定型期，且这种隆升剥蚀的状态在隆起的主体部位一直持续至加里东运动末期—海西运动早期，玉北8井、玉北4井下石炭统巴楚组下泥岩段不整合覆盖于良里塔格组之上，期间缺失了约1×108a的地层（包括沉积间断和剥蚀）。下志留统依木干他乌组及上泥盆统的东河塘组仅见于和田古隆起的西北角。早石炭世以后，和田古隆起处于沉降埋藏期，并与巴楚地区同步演化；喜马拉雅运动期巴楚地区边界断裂强烈活动，麦盖提地区由早期的北倾倒转为现今的南倾斜坡，和田古隆起消亡。

2.2 麦盖提斜坡发育的3套有利储盖组合

皮山北2井良里塔格组的确认，表明研究区除玉北1井冲断背斜带鹰山组外，还发育以下3套有利的储盖组合。

（1）鹰山组风化壳岩溶型颗粒灰岩为储集层、良里塔格组泥晶灰岩为盖层构成的有利储盖组合鹰山组亮晶颗粒灰岩、泥晶砂屑灰岩及白云质灰岩等为储集层，良里塔格组灰、深灰色泥晶灰岩为盖层的储盖组合，为研究区最有利的一套储盖组合。碳酸盐岩储集体长时期暴露地表，形成了大量的风化壳溶蚀孔洞，在大气淡水的渗滤作用下，形成了一系列垂向的溶蚀孔洞系统与较大的溶蚀洞穴，如玉北地区多口钻井岩心及成像测井中见丰富的溶蚀孔洞，玉北X1井取心见0.7 m的溶洞，被钙质砂、泥岩全充填，砂泥岩发育递变层理、低角度斜层理，为三期地下暗河沉积的产物。玉北X2井、玉北X3井等多口钻井在钻进过程中出现放空（最大放空0.98 m）和漏失（最多漏失616.5 m3）。良好的储集体多呈似层状分布，离鹰山组顶界（）不整合面几米至300 m不等，以洞穴型、孔洞型、裂缝-孔洞型储集层为主。此外，构造运动形成的构造缝对沟通孔隙、提高储集层的渗透率有明显作用，同时也有利于孔隙水和地下水的流动及溶蚀孔洞的发育，形成统一的孔、洞、缝系统，改善储集性能。如取心中见大量的沿构造裂缝或缝合线发育的扩溶孔洞。因此，在麦盖提斜坡西段，有望发现类似于塔中地区中1井鹰山组风化壳型的油气藏。

（2）良里塔格组礁滩体为储集层，礁盖（藻丘）的泥晶灰岩或桑塔木组泥岩为盖层构成的良好储盖组合中央隆起区北坡上奥陶统礁滩相储集体是油气聚集的重要场所[31-32]，在南缘中4井和中2井的良里塔格组礁滩相储集体亦获良好的油气显示。

研究表明，礁丘和粒屑滩容易形成优质储集层，而与礁丘形成环境相关的生屑滩、生物砂砾屑滩更有利于形成优质储集层。因此与之相关的岩性如生屑灰岩、生物砂砾屑灰岩、骨架岩、生屑黏结岩是优质储集岩类。礁滩体在准同生期由于海平面周期性的变化，常受到大气淡水溶蚀、淋滤作用，这对礁滩体储集空间起到至关重要的作用。通常情况下，礁滩体中的礁翼微相储集性能最好，礁核和生屑滩较好，其次为礁坪、中高能砂砾屑滩。

塔中隆起南缘礁滩相带由中2井向巴楚隆起巴东2井—和3井—玛5井一线向西延展，自玛5井南转至玉北7—胜和2井一线，在和田河东区块南部及麦盖提1区块中部发育的良里塔格组礁滩相（图4），可作为下步油气勘探的重要领域之一。

（3）碳酸盐台地内的良里塔格组颗粒灰岩为储集层、下志留统依木干他乌组泥岩为盖层构成的较有利储盖组合除台缘礁滩相外，碳酸盐台地内的良里塔格组亦发育多套颗粒灰岩（图5），且奥陶系顶界（）及良里塔格组顶界（）2个不整合面在区内叠合，沉积间断时间约10×106a，经长期的风化、淋滤，良里塔格组颗粒灰岩少数达到了Ⅱ类、大部分达到了Ⅲ类储集层的标准。另一方面，垂向断裂及鹰山组顶面不整合面构成了有效的油气输导体系，为油气运聚成藏提供了有利条件。该储盖组合中，下志留统泥岩的纯度、厚度及侧向封堵性是关键因素。

图5 良里塔格组颗粒灰岩岩心照片（a）和岩石薄片照片（b）

3 结论

（1）塔里木盆地麦盖提斜坡西段发育良里塔格组，产牙形石Yaoxianognathus neimengguensis带，岩心分析δ13C均为正值。与塔中—巴楚地区对比，缺失了良里塔格组下部，与下伏产牙形石Serratonathus diver⁃sus-Paroistodus proteus组合带的鹰山组岩电特征差异十分明显。

（2）和田古隆起于寒武纪前形成雏形，寒武纪—中奥陶世为水下隆起，中奥陶世末至晚泥盆世为强烈活动定型期，石炭纪后为沉降埋藏期。在隆起的主体部位，一间房组及鹰山组上部为剥蚀缺失，恰尔巴克组—良里塔格组下部为沉积缺失，下石炭统巴楚组不整合覆盖在良里塔格组中上部之上，期间缺失近1× 108a的地层，下志留统依木干他乌组及上泥盆统东河塘组仅见于和田古隆起的西北角。

（3）麦盖提斜坡奥陶系发育3套有利的储盖组合：风化壳岩溶型的鹰山组颗粒灰岩为储集层、良里塔格组的泥晶灰岩盖层构成的有利储盖组合；良里塔格组礁滩体储集层、礁盖（藻丘）泥晶灰岩或桑塔木组泥岩盖层构成的良好储盖组合；碳酸盐岩台内的良里塔格组颗粒灰岩储集层、下志留统泥岩盖层构成的较有利储盖组合。

致谢：本文牙形石分别由中国科学院南京地质古生物研究所王志浩研究员与中国石化西北油田分公司石油勘探开发研究院熊剑飞教授鉴定，在此深表谢意！

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Confirmation and Significance of Lianglitage Formation of Upper Ordovician in Maigaiti Slope,
Tarim Basin

CAI Xiyao1,ZHAO Lina2,LI Huili1,ZHANG Zhili1,CHENG Junfeng2
(1.Research Institute of Petroleum Exploration and Development,Sinopec,Beijing,100083,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Northwest Oilfield Company,Sinopec,Urumqi,Xinjiang 830011,China)

Through in⁃depth analyses of the lithostratigraphy,biostratigraphy,logging stratigraphy and carbon and oxygen isotopes of the Ordovician from new wells in the Maigaiti slope,the Lianglitage formation of the Upper Ordovician in this area was confirmed to be uncon⁃formity contact with underlying Yingshan formation of the Middle⁃Lower Ordovician and overlying Yimugantawu formation of the Lower Si⁃lurian.The Lianglitage formation is dominated by grey,yellow⁃gray,brown⁃gray micrite,sand⁃cutting micrite,sparry grain limestone with thickness of 90~140 m,intercalated with a little purple calcareous mudstone,in which conodont biozone ofYaoxianognathus neimengguen⁃sisoccurred and the δ13C in coringsection ranges from 0.3‰to 0.9‰.Compared with the sections of Tazhong(down hole)⁃Bachu outcrop ar⁃ea,the Lianglitage formation lacks the lower part(4~5 members).There existed three suits of favorable reservoir⁃cap rocks assemblages de⁃veloped in the Ordovician strata in Maigaiti slope:a set of most favorable reservoir(Yingshan weathering crust karst⁃like grain limestone)⁃cap rock(Lianglitage micrite)assemblage;a good reservoir(Lianglitage reef flats)⁃cap rock(Lianglitage reef cover micrite or Sangtamu mud⁃stone assemblage;afavorable reservoir(Lianglitage grain limestone)⁃cap rock(Lower Silurian mudstone)assemblage.

Tarim basin;Maigaiti slope;Hetian paleohigh;Lianglitage formation;reservoir⁃cap rock assemblage;conodont zone;isotope stratigraphy

TE111.3

A

1001-3873（2015）03-0351-06

10.7657/XJPG20150321

2014-07-30

2015-03-17

国家科技重大专项（2011ZX05005-004-003-002）；国家973项目（2012CB214806）

蔡习尧（1963-），男，湖北武穴人，高级工程师，地层古生物，（Tel）13999872783（E-mail）caixy.syky@sinopec.com.