阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.05.06

现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (05): 924-937.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.05.06

阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

武重阳¹^,²(), 于炳松¹(), 王红军², 阮壮¹, 程传捷¹, 郭同翠², 张良杰², 程木伟²

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
2.中国石油勘探开发研究院,北京 100083

收稿日期:2017-10-05 修回日期:2018-02-10 出版日期:2018-10-10 发布日期:2018-11-04
通讯作者: 于炳松,男,教授,博士生导师,1962年出生,沉积学专业,主要从事含油气盆地沉积学、层序地层学、储层地质学、地球化学研究。Email:yubs@cugb.edu.cn。
作者简介:武重阳,男,博士研究生,1988年出生,矿产普查与勘探专业,主要从事碳酸盐岩沉积学、层序地层学研究。Email:wuchongyang1988@163.com。
基金资助:
国家科技重大专项“海外重点探区目标评价与未来领域选区选带研究”(2016ZX05029005);国家科技重大专项“土库曼斯坦阿姆河右岸裂缝孔隙(洞)型碳酸盐岩气藏高效开发关键技术研究与应用”(2017ZX05030-003)

High-resolution Stratigraphic Division and Formation Model of the Callovian-Oxfordian Sequences in the Central Part of Block B in the Right Bank of Amu Darya Basin, Turkmenistan

WU Chongyang¹^,²(), YU Bingsong¹(), WANG Hongjun², RUAN Zhuang¹, CHENG Chuanjie¹, GUO Tongcui², ZHANG Liangjie², CHENG Muwei²

1. School of Earth Science and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083,China
2. PetroChina Research Institute of Exploration & Development,Beijing 100083, China

Received:2017-10-05 Revised:2018-02-10 Online:2018-10-10 Published:2018-11-04

摘要/Abstract

摘要：

土库曼斯坦阿姆河盆地是世界上著名的大型含油气沉积盆地,然而目前盆地内卡洛夫—牛津阶的层序划分和地层对比依然存在争议。基于Vail经典层序地层学及沉积学相关理论,以阿姆河右岸B区29口井的岩心资料及50口井的测井资料为依据,结合地震、薄片、地球化学等手段,开展了阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶的层序地层研究。将阿姆河右岸B区卡洛夫-牛津阶划分为5个三级层序和15个四级层序,其中卡洛夫阶包括2个三级层序(SQ1和SQ2),牛津阶分为3个三级层序(SQ3-SQ5)。在高精度层序划分的基础上,建立了研究区的层序地层格架,在垂向上,各级层序格架内部高位域生屑砂屑灰岩及礁滩体沉积更为发育;在平面上,根据不同层序沉积几何体和沉积相的分布,明确提出了卡洛夫期和牛津期发育两种不同的碳酸盐岩台地类型的观点:SQ1-SQ2时期(卡洛夫期)研究区应为缓坡型台地,初始具有西高东低的地貌,坡度较缓,沉积速率差别不大,主要发育缓坡台地层序地层模式;SQ3-SQ5时期(牛津期)则演化为镶边台地,研究区沉积速率远小于A区,随着海平面变化形成了差异巨大的西高东低沉积地貌。

关键词: 阿姆河右岸, 卡洛夫-牛津阶, 层序地层划分, 层序地层格架, 层序发育模式

Abstract:

The Amu Darya Basin in Turkmenistan is a large petroliferous sedimentary basin, yet its Callovian-Oxfordian stratigraphic division and correlation are still disputed. We analyzed the Callovian-Oxfordian sequences in Block B of the Amu Darya right bank area (based on Vail’s classic sequence stratigraphy and relevant sedimentology theories), integrating drill core, logging, seismic, thin section petrographic, and geochemical data. We found that the Callovian-Oxfordian sequences can be divided into five 3^rd order sequences and 15 4^th order sequences. Stratigraphy framework for the study area is newly established based on these high-resolution sequence divisions. Two carbonate platform models were developed: (i) Callovian, the region was likely a ramp platform with topographic highs in the west and lows in the east, and a gradual slope gradient with spatially consistent sedimentation rate; (ii) Oxfordian, the region was likely evolved into a rimmed platform system, with highly disparate sedimentation rates (low in the east) that were sensitive to sea level change, and a starkly different sedimentary landform that was high in the west and low in the east.

Key words: Amu Darya Basin, Callovian-Oxfordian, stratigraphic division, carbonate platform, sequence stratigraphic model

中图分类号:

武重阳, 于炳松, 王红军, 阮壮, 程传捷, 郭同翠, 张良杰, 程木伟. 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式[J]. 现代地质, 2018, 32(05): 924-937.

WU Chongyang, YU Bingsong, WANG Hongjun, RUAN Zhuang, CHENG Chuanjie, GUO Tongcui, ZHANG Liangjie, CHENG Muwei. High-resolution Stratigraphic Division and Formation Model of the Callovian-Oxfordian Sequences in the Central Part of Block B in the Right Bank of Amu Darya Basin, Turkmenistan[J]. Geoscience, 2018, 32(05): 924-937.

图/表 10

图1 阿姆河右岸构造单元与卡洛夫-牛津阶地层综合柱状图(据田雨等,2017,有修改)

Fig.1 Tectonic units and Callovian-Oxfordian stratigraphic column in the Amu Darya right bank area (modified from Tian Y et al, 2017)

图2 阿姆河右岸卡洛夫-牛津阶层序界面地震识别标志(剖面位置见图1 A中A-B线)

Fig.2 Seismic characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary in the Amu Darya right bank area (section location in Fig.1A)

图3 卡洛夫-牛津阶层序界面钻井、测井识别标志

Fig.3 Well log and drilling characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary

表1 C-21井卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩样品C、O同位素数据(据王强,2014)

Table 1 Carbon-oxygen isotopes of the Callovian-Oxfordian carbonate rocks at well C-21(after Wang Q, 2014)

岩性	埋深/m	Mn/10^-6	Sr/10^-6	Mn/Sr	δ¹³C_PDB/‰	δ¹⁸O_PDB/‰
生屑微晶灰岩	3 469.51	92	310	0.3	0.545	-0.334
生屑微晶灰岩	3 472.93	97	280	0.35	2.102	-0.729
生屑微晶灰岩	3 476.74	97	210	0.46	3.185	-1.248
微晶生屑灰岩	3 481.55	97	360	0.27	2.887	-1.324
生屑微晶灰岩	3 486.32	78	210	0.37	3.073	-1.628
生屑微晶灰岩	3 491.04	150	220	0.68	2.737	-1.09
白云化生屑灰岩	3 495.05	71	250	0.28	2.845	-1.928
含生屑微晶灰岩	3 499.55	52	190	0.27	3.53	-0.981
含生屑微晶灰岩	3 501.13	53	190	0.28	2.93	-1.574
生屑微晶灰岩	3 504.55	65	190	0.34	2.505	-2.045
生屑微晶灰岩	3 509.88	70	200	0.35	3.437	-1.393
生屑微晶灰岩	3 511.83	100	230	0.43	3.082	-1.416
生屑微晶灰岩	3 520.14	65	180	0.36	3.614	-0.61
含生屑微晶灰岩	3 526.35	64	200	0.32	3.732	-1.731
含生屑微晶灰岩	3 529.2	46	190	0.24	3.751	-0.908
含生屑微晶灰岩	3 531.39	53	200	0.27	3.955	-0.598
含生屑微晶灰岩	3 536.45	48	180	0.27	4.269	-1.076
含生屑微晶灰岩	3 544.48	59	180	0.33	4.001	-0.782
生屑微晶灰岩	3 549.12	52	200	0.26	4.151	-0.704
生屑微晶灰岩	3 555.52	76	180	0.42	4.146	-0.746
微晶生屑灰岩	3 562.92	110	260	0.42	4.081	-2.261
含生屑微晶灰岩	3 565.75	66	190	0.35	4.169	-0.896
含生屑微晶灰岩	3 568.2	88	210	0.42	4.28	-0.864
微晶生屑灰岩	3 577.02	66	190	0.35	4.219	-1.084
微晶生屑灰岩	3 581.54	48	220	0.22	3.804	-0.893
含生屑微晶灰岩	3 590.67	150	200	0.75	4.23	-1.044
含生屑微晶灰岩	3 592.63	150	220	0.68	4.327	-1.063
含生屑微晶灰岩	3 595.71	60	200	0.30	4.582	-0.116
含生屑微晶灰岩	3 596.28	80	210	0.38	3.992	0.299
含生屑微晶灰岩	3 598.29	68	220	0.31	4.27	-0.812
含生屑微晶灰岩	3 602.09	85	220	0.39	4.213	-0.637
含生屑微晶灰岩	3 608.88	120	220	0.55	4.373	-0.158
微晶生屑灰岩	3 616.48	75	190	0.39	4.41	-1.390

表1 C-21井卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩样品C、O同位素数据(据王强,2014)

Table 1 Carbon-oxygen isotopes of the Callovian-Oxfordian carbonate rocks at well C-21(after Wang Q, 2014)

岩性	埋深/m	Mn/10^-6	Sr/10^-6	Mn/Sr	δ¹³C_PDB/‰	δ¹⁸O_PDB/‰
生屑微晶灰岩	3 469.51	92	310	0.3	0.545	-0.334
生屑微晶灰岩	3 472.93	97	280	0.35	2.102	-0.729
生屑微晶灰岩	3 476.74	97	210	0.46	3.185	-1.248
微晶生屑灰岩	3 481.55	97	360	0.27	2.887	-1.324
生屑微晶灰岩	3 486.32	78	210	0.37	3.073	-1.628
生屑微晶灰岩	3 491.04	150	220	0.68	2.737	-1.09
白云化生屑灰岩	3 495.05	71	250	0.28	2.845	-1.928
含生屑微晶灰岩	3 499.55	52	190	0.27	3.53	-0.981
含生屑微晶灰岩	3 501.13	53	190	0.28	2.93	-1.574
生屑微晶灰岩	3 504.55	65	190	0.34	2.505	-2.045
生屑微晶灰岩	3 509.88	70	200	0.35	3.437	-1.393
生屑微晶灰岩	3 511.83	100	230	0.43	3.082	-1.416
生屑微晶灰岩	3 520.14	65	180	0.36	3.614	-0.61
含生屑微晶灰岩	3 526.35	64	200	0.32	3.732	-1.731
含生屑微晶灰岩	3 529.2	46	190	0.24	3.751	-0.908
含生屑微晶灰岩	3 531.39	53	200	0.27	3.955	-0.598
含生屑微晶灰岩	3 536.45	48	180	0.27	4.269	-1.076
含生屑微晶灰岩	3 544.48	59	180	0.33	4.001	-0.782
生屑微晶灰岩	3 549.12	52	200	0.26	4.151	-0.704
生屑微晶灰岩	3 555.52	76	180	0.42	4.146	-0.746
微晶生屑灰岩	3 562.92	110	260	0.42	4.081	-2.261
含生屑微晶灰岩	3 565.75	66	190	0.35	4.169	-0.896
含生屑微晶灰岩	3 568.2	88	210	0.42	4.28	-0.864
微晶生屑灰岩	3 577.02	66	190	0.35	4.219	-1.084
微晶生屑灰岩	3 581.54	48	220	0.22	3.804	-0.893
含生屑微晶灰岩	3 590.67	150	200	0.75	4.23	-1.044
含生屑微晶灰岩	3 592.63	150	220	0.68	4.327	-1.063
含生屑微晶灰岩	3 595.71	60	200	0.30	4.582	-0.116
含生屑微晶灰岩	3 596.28	80	210	0.38	3.992	0.299
含生屑微晶灰岩	3 598.29	68	220	0.31	4.27	-0.812
含生屑微晶灰岩	3 602.09	85	220	0.39	4.213	-0.637
含生屑微晶灰岩	3 608.88	120	220	0.55	4.373	-0.158
微晶生屑灰岩	3 616.48	75	190	0.39	4.41	-1.390

图4 C-21井碳、氧同位素与海平面变化关系综合柱状图(全球海平面变化曲线,据Hallam,1988)

Fig.4 Relationships between sea-level changes and carbon-oxygen isotopes at well (Global sea-level curves are from Hallam,1988)

图5 卡洛夫-牛津阶层序界面及海泛面岩相特征 A.生屑砂屑微晶灰岩,见白云石晶体及苔藓虫,XVa2层SB2附近,3 596.54 m,10×4(-);B.生屑泥晶灰岩,见有孔虫,Z层MFS2附近,3 574.20 m,10×5(-);C.生屑球粒微晶灰岩,见膏化现象,XVa1层SB3附近,3 559.44 m,铸体薄片10×5(+);D.生屑泥晶灰岩,可见示底构造,XVhp层MFS3附近,3 546.50 m,铸体薄片10×5(-);E.生屑灰岩,发育溶孔,可见腕足或苔藓虫碎片,XVhp层SB4附近,3 526.35 m,10×5(+);F.生屑泥晶灰岩,见腕足,致密,孔隙不发育,XVhp层MFS4附近,3 522.74 m,10×5(-);G.亮晶生屑灰岩,发育裂缝且未充填,见膏化现象,XVhp层SB5附近,3 492.12 m,铸体薄片10×5(+);H.生屑泥晶灰岩,岩性致密,孔隙不发育,XVhp层MFS5附近,3 472.93 m,10×5(-);I.砂屑生屑微晶灰岩,见核形石,GAP层SB6附近,3 469.51 m,10×5(-)

Fig.5 Lithofacies characteristics of the Callovian-Oxfordian sequence boundary and marine flooding surface

图6 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶层序划分方案

Fig.6 Callovian-Oxfordian stratigraphic division scheme for the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

图7 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶近东西向三、四级层序连井剖面

Fig.7 Cross sections of the Callovian-Oxfordian sequences(from east to west) in the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

图8 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶近南北向三、四级层序连井剖面

Fig.8 Cross sections of the Callovian-Oxfordian sequences(from north to south) in the central part of Block B in the Amu Darya right bank area

图9 阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津期层序地层发育模式

Fig.9 Stratigraphic development model of the Callovian-Oxfordian sequences in the central part of block B in the Amu Darya right bank area

参考文献 41

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阿姆河右岸B区中部卡洛夫-牛津阶高精度层序地层划分及层序发育模式

High-resolution Stratigraphic Division and Formation Model of the Callovian-Oxfordian Sequences in the Central Part of Block B in the Right Bank of Amu Darya Basin, Turkmenistan

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