新疆库车坳陷三叠系沉积特征分析

赵建邦

新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第九地质大队，新疆 乌鲁木齐 830000

序言 库车坳陷位于天山南麓地带，塔里木盆地北缘，该区三叠系发育了洪积扇、扇三角洲、辫状河流、河流三角洲、滨浅湖等多种沉积相；前人对该区进行了大量研究，但由于该区复杂的地质特征、对该区的三叠系沉积相划分仍然存在较大争议，在对前人资料综合整理基础上结合野外地质勘查,对该区的沉积相划分进行了总结整理归纳。

关键词 库车坳陷 三叠系 沉积相

1、三叠系沉积特征

库车坳陷三叠系为一套以砂砾岩为主的陆相粗碎屑沉积，普遍夹有滨浅湖相炭质页岩或炭质泥岩。东至轮台，西到阿瓦特河，整体呈东西向分布。纵向上北厚南薄，东、西薄中间厚。最大厚度靠近北部边缘库车河一带，达1934米。向南超覆于下古生界(多为奥陶系)之上，厚度逐渐减薄，至库车-轮台北20千米一带尖灭。前缘隆起上缺失三叠系沉积。

三叠系包括下三叠统俄霍布拉克组、中三叠统克拉玛依组、上三叠统黄山街组和塔里奇克组等4个组。俄霍布拉克组(T₁eh)沉积稳定，厚度28-592米，由2套紫色的砂砾岩夹泥岩和2套绿色砂泥岩夹灰黑色炭质页岩组成，主要岩性为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、砂质泥岩等。底部为浅灰色巨厚层砾岩，夹有灰绿色粗砂岩和细砾岩的透镜体。与下伏晚古生代层位(多是奥陶系或石炭系)呈不整合接触。在其他地区不整合于晚二叠世沉积岩或早二叠世喷发岩之上。克拉玛依组(T_2-3kl)主要岩性为灰绿色粉砂岩、细-中砂岩、灰黄色砾岩，夹少量灰黑色页岩、炭质页岩等，纵向上构成向上变细的正旋回。含介形类、双壳类、叶肢介化石和其他一些植物化石，时代均属中三叠世早期。在拜城一带为一套砂砾岩，在库车河一带为一套灰绿色砂岩、砂砾岩、粉砂岩夹泥岩互层;在阿瓦特河一带为砂岩、砂质泥岩夹黑色炭质泥岩。最大厚度在库车河一带，接近1000米;在轮南地区厚度最小223米。

2、三叠系沉积相

通过对以往代表性钻井的三叠系沉积层序详细的相分析，识别出了冲积扇、扇三角洲、辫状三角洲、曲流河、滨浅湖-半深湖等沉积相类型。各沉积相带主要呈东西向展布，相带较狭窄，沿着山前成裙状，相变较快。

2.1下三叠统俄霍布拉克组（T₁eh）

下三叠统以大套的冲积扇、扇三角洲为特征，另有少量辫状三角洲、滨湖相沉积。冲积扇仅见于北部山前地带，沿山麓展布，东西向构成扇群。向着下倾方向，冲积扇直接入湖形成扇三角洲沉积。扇三角洲以中-细砾岩、含砾砂岩、粗砂岩等为主，矿物成熟度和结构成熟度低，泥质含量不足5%，垂向上变细。平面上可划分出扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲3个亚相(图1)。扇三角洲平原由砾岩、含砾砂岩、粗砂岩等组成，能识别出水下分流河道、分流河道间等沉积微相。前缘主要为河口砂坝沉积。前扇三角洲主要为暗色泥岩和粉砂岩等构成的远砂坝。

图1　库车坳陷克拉苏河一带俄霍布拉克组沉积层序	图2　 库车坳陷库车河辫状河三角洲沉积层序

2.2中三叠统克拉玛依组（T_2-3kl）

中三叠统以辫状三角洲相为主，扇三角洲相和滨浅湖相次之，坳陷中部发育少量半深湖相泥岩沉积。扇三角洲局限于山前，规模较下三叠统明显减小。辫状三角洲在坳陷南北两侧均有发育，以北部为主。岩石组成为中-粗砂岩、粉砂岩、泥岩等，发育块状层理、交错层理等(图2)。

2.3上三叠统黄山街组（T₃h）

上三叠统发育扇三角洲、辫状三角洲、曲流河三角洲、滨浅湖、半深湖等沉积相。扇三角洲和辫状三角洲比较局限，仅见于坳陷北部边缘。上三叠统岩性较细，以大面积分布的三角洲为特征，在坳陷南、北两侧成条带状延伸。主要由粉砂岩、泥岩和若干煤层等构成，含大量植物和双壳类化石，发育水平层理、交错层理和冲刷面构造。在该曲流河三角洲内部可见富有机质泥页岩分布与页岩气地质特征识别出河道、漫滩和堤岸亚相，以前两者为主。河道亚相中能观测到由砾岩等组成的河床滞留沉积和砂质边滩沉积。漫滩沉积主要为洪泛平原、河漫沼泽等，含多层煤线。上三叠统顶部粒度变粗，含有砾岩、粗砂岩等，其中灰白色砾岩的最大厚度达到400米，分布位置在坳陷北部山前一带，属扇三角洲、辫状三角洲相。

上三叠统黄山街组较之前面两个组明显变细，底部尚可见到大套砂岩夹砾岩，并发育大型槽状交错层理和河道充填束状体，上部厚层板状砂体夹于泥岩之中，向上砂岩层变薄，泥岩层变厚，砂岩层与泥岩层逐渐过渡，并交互成层，该组反映出河流三角洲与湖泊交替出现的情况。

2.4上三叠统塔里奇克组（T₃t）

该组出露于天山南麓的塔克拉克-克孜勒努尔沟及吐格尔明背斜带的东部，它在拜城铁力克剖面上，厚度为129.5米，与下伏上三叠统呈整合接触。

塔里奇克组是在以浅湖-滨湖沉积为代表的黄山街组之上形成的湖泊三角洲体系沉积，由3-4个具细-粗-细层序结构的三角洲体系单元构成。其中，底部单元岩性较粗，主要由细粒至中砂岩组成，夹细至中砾岩透镜体，厚度较大，具扇三角洲的沉积特点；中下部个单元顶部的三角洲平原部分夹多层薄煤层或煤线；上部各单元由泥岩和粉砂岩、细砂岩组成，不含煤层。除底部单元外，个单元下部的前三角洲沉积厚度较小，以三角洲平原沉积为主。

塔里奇克组在库车一带厚达300-500米，主要由砾岩和砂岩组成，与下伏三叠系黄山街组呈整合结构。该组的砾岩、砂岩和粉砂岩均呈透镜状，其中部分砾岩较粗，胶结较差-中等，岩层底面具沟槽铸型，砂岩具大型槽状交错层理和波痕。很明显，这部分地层代表冲积扇和辫状河沉积体系。

参考文献：

【1】新疆维吾尔自治区区域地层表编写组.西北地区区域地层表新疆维吾尔自治区分册[M].北京:地质出版社, 1981:1-496.

【2】新疆地质矿产局.新疆维吾尔自治区区域地质志[M].北京:地质出版社, 1993: 128-242.

【3】刘训.从新疆地学断面的成果讨论中国西北盆-山区的地壳构造演化[J].地球学报, 2005, 26(2): 105-112.

作者简介：赵建邦（1989.01），男，新疆乌鲁木齐人，毕业于中国地质大学（武汉），资源学院，本科，工程师，主要从事非常规能源（页岩气、油页岩等）基础地质勘探。