- 白垩纪六盘山盆地沉积相研究
- 宁夏地质矿产资源勘查开发创新团队
- 4780字
- 2020-08-26 16:01:59
第二节 白垩系下统六盘山群剖面描述
精细地层格架的建立是进行盆地沉积相分析的基础工作,本项研究将野外实测剖面地球物理资料和石油钻井资料相结合,以盆地的构造格架和宏观沉积演化为主线,对六盘山盆地下白垩统进行了详细的地层学研究,包括各时代地层的岩性特征,厚度变化特征,古生物特征以及区域地层划分和对比的主要标志层,厘定其地层划分对比方案,建立盆地下白垩统六盘山群地层格架。本次共考察野外剖面10条,并对剖面重点层段进行了实测,同时进行了32口石油钻井地层划分对比。
一、露头剖面描述
露头剖面选取火石寨剖面为代表。该剖面位于六盘山盆地的西缘月亮山附近,自下而上划分为三桥组、和尚铺组、李洼峡组、马东山组和乃家河组(图1-2)。
图1-2 月亮山实测早白垩世地层柱状图
火石寨剖面岩性特征概述如下。
上覆地层:清水营组(E3q)浅灰、灰白色厚层石膏质中——粗砾岩,灰白色厚层石膏岩。
乃家河组(K1n) 厚94.2 m
20. 浅黄、灰黄色粉砂质泥岩夹少量灰黄色中层细粒长石石英砂岩、粉砂岩 10.1 m
19. 蓝灰、黄绿、浅黄灰色泥岩,粉砂质泥岩,浅紫红色中层状粉砂岩与浅灰、浅褐灰色中层石膏岩不等厚互层。粉砂岩发育沙纹层理 9.7m
19.紫红色间夹少量蓝灰色泥岩夹少量紫红色中层粉砂岩 21.8 m
17.灰绿、黄绿色泥岩,页岩夹浅灰、黄灰、灰绿色薄—中层粉砂质微晶灰岩,石膏质中—细粒长石石英砂岩及浅灰、灰白色薄—中层含泥质石膏岩 7.3m
16. 黄绿、灰绿、蓝灰间夹紫红色泥岩夹少量浅灰、灰色薄—中层含砂质微晶灰岩、含粉砂质泥灰岩
马东山组(K1m) 厚237.9 m
15. 黄灰、绿灰与蓝灰色相间的泥岩夹浅灰、浅绿灰、浅黄灰色中层微晶鲕粒砂屑灰岩,微晶鲕粒灰岩,泥灰岩,偶夹黄灰色中层钙质中—细粒长石石英砂岩 118.3 m
14.浅黄灰色泥岩、页岩夹灰、浅黄灰色中层微晶灰岩、微晶鲕粒灰岩、泥灰岩。泥岩含植物碎片 68.8 m
李洼峡组(K1l) 厚140.0 m
13. 浅灰、蓝灰色泥岩,页岩夹灰、浅灰色薄—中层微晶砂屑灰岩,含鲕粒微晶灰岩及黄灰色薄—中层含粉砂质泥岩 50.8 m
12. 灰紫、紫红间夹少量蓝灰色泥岩,页岩及少量灰白、灰色中层状钙质粉砂岩及灰、浅灰色中层状含砂屑微晶灰岩。粉砂岩发育沙纹层理、水平层理 100.0 m
11. 灰紫、蓝灰、浅黄灰色泥岩夹浅灰、灰白、浅黄灰色中层微晶鲕粒灰岩,微晶砂屑灰岩,微晶砾屑灰岩及结核状微晶砂屑鲕粒岩 40.0 m
和尚铺组(K1h) 厚428.4 m
10. 浅紫红、灰、灰白色中—厚层钙质(含砾)细—中粒长石石英砂岩夹少量浅紫红色中层粉砂岩及紫红色粉砂质泥岩 142.4 m
9.浅紫红、灰白色中—厚层(含砾)细—中粒长石石英砂岩夹少量蓝灰色中层粉砂岩,粉砂岩发育沙纹层理、水平层理 187.8 m
8. 紫红色厚层钙质含砾细—中粒长石石英砂岩夹紫色中层中—粗砾岩、砂砾岩 29.6 m
7. 浅紫红—紫红色厚层(含砾)细—中粒长石杂砂岩夹少量紫砖红色薄—中层粉砂岩及灰红色中层中—细砾岩。砂岩发育平行层理、板状斜层理、槽状交错层理 68.6 m
三桥组(K1s) 厚731.7 m
6. 紫红色厚—巨厚层钙质粗—巨砾岩,中上部夹少量紫红、灰紫色中层含细砾细—中粒长石砂岩(透镜体),偶夹紫红色粉砂质泥岩条带 256.1 m
5.紫红色巨厚层钙质粗—中砾岩,上部偶夹紫红色细粒长石石英砂岩透镜体。后者发育板状斜层理 264.3 m
4.紫红色巨厚层钙质巨—粗砾岩 184.5 m
3.紫红色块状钙质巨砾岩 10.4 m
2.紫红色巨厚层钙质粗—巨砾岩。砾石成分以花岗岩类岩石为主,多呈次圆状,大小混杂 10.4 m
1. 紫红色块状—巨厚层钙质粗—巨砾岩。砾石成分以花岗岩类岩石为主,次为片岩及脉石英等 6.0m
下伏地层:西华山组(Chx)绿灰色黑云母石英片岩。
二、石油钻井剖面描述
石油钻井资料中,海参1井揭示早白垩世地层最为完整,古生物化石资料丰富(图1-3),下白垩统六盘山群各组的岩性、电性和古生物特点如下。
图1-3 海参1井早白垩世地层柱状图
1.三桥组(K1s)
井段:4838.0~5026.0 m,钻厚188.0 m。
(1)岩性特征。
三桥组上段为紫红色、灰紫色中粗粒长石岩屑砂岩夹少量褐紫色薄层泥岩及细砂岩,下段以灰紫色细—中粒长石岩屑长石砂岩为主,夹少量褐紫色薄层泥岩;砂岩含有较高的长石和岩屑成分,以钾长石含量较高(一般含量15%左右)为特点,上段砂岩中变质岩岩屑含量较高(11%~18%),下段砂岩中火成岩和变质岩岩屑含量较低(7%左右);中粗粒砂岩分选性中等,颗粒磨圆度以次圆状为主,细砂岩分选性较好,颗粒磨圆度为圆—次圆状;岩石结构以颗粒支撑点—线状接触为主;胶结类型以石英次生加大为主,见少量硬石膏。重矿物含量较高,主要有磁铁矿、白钛矿和锆石组合,磁铁矿含量较高(一般在45%左右)。
与下伏地层上侏罗统安定组(J3a)为角度不整合接触。
(2)电性特征。
自然伽玛曲线总体为形态简单的低值箱状,反映为砂岩发育且岩性较为单一的特点,在5026 m处突变为中高值齿化箱状,作为与下伏地层上侏罗统安定组的界线。电阻率曲线与自然伽玛曲线形态特征较为相似,为形态简单的低值箱状,在5026 m处突变为中高值漏斗状,作为与下伏地层上侏罗统安定组的界线。
2.和尚铺组(K1h)
井段:4002.0~4838.0 m,钻厚836.0 m。岩性特征可以分为三段。
(1)岩性特征。
上段为灰紫色、褐紫色粉—细砂岩与褐紫色粉砂质泥岩、泥岩不等厚互层,夹少量浅灰色细砂岩,向上泥岩成分增多,颜色变深。中段以紫红色、褐紫色细—中砂岩为主,夹少量褐灰色泥岩。下段为灰紫、紫红色粉—细砂岩与褐紫色泥岩不等厚互层。砂岩含有较高的长石成分,以钾长石含量较高(一般含量15%左右,最高可达22%)为特点,岩屑含量一般在10%~20%,变质岩岩屑含量略高于火成岩;砂岩分选性好—中等,颗粒磨圆度以次圆状—圆状为主;岩石结构以颗粒支撑—线状接触为主;胶结物成分有白云石、铁白云石、硬石膏及石英次生加大等,局部层段见氧化铁胶结(最高含量达6%)。重矿物含量较高,主要有磁铁矿、白钛矿、锆石和金红石组合,磁铁矿含量较高(一般在45%左右)。此外,该组合以金红石含量较高为特点(一般在3.2%,最高达6.9%)。
与下伏地层三桥组(K1s)为整合过渡关系。
(2)微体古生物特征。
本组获得较丰富的轮藻和少量的介形虫化石,其中介形虫化石有Cypridea (Ulwellia)cf.chuankouensis(川口乌鲁威里女星介比较种)、Cypridea sp.(女星介未定种)、Ziziphocypris sp.(枣星介未定种);轮藻化石以Peckisphaera paragranulifera(拟粒形培克球形轮藻)数量最为丰富,单块样品中化石数量超过500粒,其次还见到Minhechara sp.(民和轮藻未定种)、A clistochara sp. (开口轮藻未定种)、Mesochara sp.(中生轮藻未定种)等。
(3)电性特征。
自然伽玛曲线总体上呈现为中高值的变化幅度较大的锯齿状,中下部出现中低值的齿化箱状,反映为砂岩含量增多、层厚增大的特点;4838 m以下突变为低值箱状,作为与下伏地层三桥组的界线。电阻率曲线形态变化较为复杂,上段主要是中高值的变化幅度大的锯齿状和齿化箱状,下段是基值相对稳定的中高值齿化箱状,4838 m以下变为低值箱状为主,作为与下伏地层三桥组的界线。
3.李洼峡组(K1l)
井段:2703.0~4002.0 m,钻厚1299.0 m。
(1)岩性特征。
总体上是一套暗色泥岩和杂色泥岩含量较高的地层,按岩性可分为两段,构成两个正粒序沉积旋回。上段以灰紫、灰褐、褐紫色泥岩和粉砂质泥岩为主,夹灰色、灰紫色粉细砂岩,底部为灰白色、浅灰色及紫红色粉细砂岩。下段上部以灰色、深灰色泥岩和粉砂质泥岩为主,夹灰紫色泥岩及浅灰—灰色粉细砂岩,局部层段夹少量泥晶云岩和含云质泥岩、含云质粉细砂岩等;下段下部为灰紫色粉—细砂岩、钙质粉砂岩与泥岩不等厚互层,底部为一厚层状灰白色粉细砂岩。本组的粉细砂岩含有较高的长石成分,以钾长石含量较高(一般含量15%左右,最高可达到25%)为特点,岩屑含量一般在10%~20%,变质岩岩屑含量普遍高于火成岩(变质岩岩屑含量最高可达23%);砂岩分选性好—中等,颗粒磨圆度以次圆状—圆状为主;岩石结构以颗粒支撑点—线状接触为主;胶结物成分以白云石、铁白云石为主,局部层段见含量较高的硬石膏(最高含量为25%);重矿物含量较高,主要有磁铁矿、白钛矿、锆石和金红石组合,以磁铁矿、金红石含量较高为特点。
与下伏地层和尚铺组(K1h)为整合过渡关系。
(2)微体古生物特征。
本组化石丰富,见 Damonella cf. mediocris(平凡达蒙介比较种), Cypridea(Y umenia)sp.(玉门女星介未定种),Candoniella sp.(小玻璃介未定种);A clistochara cf. subquadrularia(近方形开口轮藻比较种)、A clistochara caii(蔡氏开口轮藻)、A clistochara huihuibaiensis(惠回堡开口轮藻)、A clistochara bransoni(勃郎逊开口轮藻)、A clistochara cf. stellerides (小星开口轮藻比较种)、A clistochara(Caucasuella)sp.(高加索开口轮藻未定种)、A clistochara sp.(开口轮藻未定种)、Mesochara cf.kapushaliangensis(卡普沙良中生轮藻比较种)、Mesochara sp.(中生轮藻未定种);孢粉化石含量丰富,其中以裸子植物花粉占绝对优势,Classopollis-Cicatricosisporites-Granudiscus(粒面球藻)孢粉组合中以高含量的掌鳞衫科花粉Classopollis (克拉梭粉)为特征,出现早白垩世的特征分子Cicatricosisporites(无突肋纹孢)和早白垩世的常见分子Jiaoheopollis(真蛟河粉)。同时,还见有被子植物花粉 Cupuliferoidaepollenites(壳斗粉)、Songipollis ellipticus(椭圆宋氏粉)、Tricopites(扁三沟粉)等。
(3)电性特征。
自然伽玛曲线在3250 m以上为一基值相对稳定的锯齿状曲线,3250~3780 m为基值变化较大的齿化箱形曲线,3780~4002 m为中低值锯齿状曲线,4002 m以下突变为高值锯齿状曲线,是与下伏地层和尚铺组的界线。电阻率曲线2702~2852 m为高阻槽状曲线,2852~3138 m为低阻槽状曲线, 3138~3185 m为次高阻槽状曲线,3835以下为高阻锯齿状曲线,4002 m以下变为中低值齿化箱状曲线,是与下伏地层和尚铺组的界线。
4.马东山组(K1m)
井段:1902.0~2703.0 m,钻厚801.0 m。
(1)岩性特征。
岩性特征总体上反映为一个正粒序沉积旋回,可分为三段:上段为灰紫色、褐红色泥岩、粉砂质泥岩与灰色、浅灰色及褐红色泥质粉砂岩、粉细砂岩略等厚互层,间夹少量浅灰色、灰绿色泥岩;中段为灰紫色泥岩、粉砂质泥岩与灰色粉细砂岩略等厚互层,构成岩性较为单一、砂岩与泥岩比例比较均衡的韵律层;下段为褐红色粉细砂岩夹灰紫色泥岩及粉砂质泥岩。砂岩中含有较高的长石成分(一般为15%),岩屑含量总体上较低(小于10%);砂岩分选性较好,磨圆度较高,以颗粒支撑、点线接触、孔隙式胶结;胶结物以铁白云石、白云石和铁方解石为主,见少量硬石膏和黄铁矿。重矿物总体含量较高,为磁铁矿、白钛矿、锆石、金红石、石榴子石和电气石组合,以磁铁矿含量高为特点。
与下伏地层李洼峡组(K1l)为整合过渡关系。
(2)电性特征。
自然伽玛曲线上段以高值为基值的锯齿状曲线,下段为低值箱状曲线,在2703 m处突变为高值曲线,作为与下伏李洼峡组地层分界。电阻率曲线在1892~2465 m为一中低值箱状曲线,2465~2702 m为一低值箱状曲线,在2703 m以下电阻率增高,作为与下伏李洼峡组地层分界。
5.乃家河组(K1n)
井段:1474.0~1902.0 m,钻厚428.0 mm。
(1)岩性特征。
乃家河组由灰色、紫红色泥岩和灰质泥岩组成,岩性可以分为三段。
上段为大套灰色厚层状泥岩夹薄层陆屑泥晶石英质云岩、含灰质细粒长石石英砂岩,顶部出现少量黄色、紫红色泥岩。中段为厚层紫红色泥岩夹薄层浅灰—灰紫色灰质粉—细砂岩、灰色泥晶砂屑云岩及灰色—深灰色泥岩,向下砂岩成分增多。下段为浅灰色泥质灰岩与灰色泥岩、灰质泥岩、砂质泥岩不等厚互层,底部为浅灰色泥质灰岩与灰紫色泥岩略等厚互层。本组粉—细砂岩成分以石英含量高为主要特点,岩屑含量一般小于8%;颗粒分选性较好,次圆状为主,颗粒支撑,点状接触,孔隙型胶结;重矿物总体含量较低(一般为6%~8%),为石榴子石—白钛矿—锆石—电气石组合,以石榴子石含量高为特点。
与下伏地层马东山组(K1m)为整合过渡关系。
(2)微体古生物特征。
本组化石丰富,主要有Raskyaechara sp.(拉斯基轮藻未定种)、Obtu-sochara sp.(钝头轮藻未定种)、Obtusochara subcylindrica(亚柱型钝头轮藻)等,此外见较多的轮藻碎片和少量介形虫碎片。
(3)电性特征。
自然伽玛曲线上段为一固定基值锯齿状曲线,下段由于地层灰质含量增加,呈现与砂岩特征相似的低值箱状曲线。电阻率为低阻锯齿状,底部与下伏马东山组地层分界不明显。
六盘山盆地下白垩统自下而上沉积物粗度由粗变细,由纯碎屑岩过渡为泥质岩夹碳酸盐岩,顶部出现膏岩沉积,组成一个完整的沉积旋回;色调由砖红、紫红转为蓝灰、灰绿色,顶部复出现紫红色夹层,标志着沉积环境历经氧化—还原—氧化的演变历程;在岩相上,由冲积扇相演变为湖泊相以至咸化湖相。