塔里木盆地库车坳陷北部典型露头剖面白垩系巴什基奇克组三段高分辨率层序地层特征

塔里木盆地库车坳陷北部大北气田是中国“西气东输”的主力气源，主力产气层为白垩系巴什基奇克组，是构造复杂、埋藏超深的微含凝析油大气田［1-2］。它与克深、克拉、迪那和吐孜区带连片组成了库车坳陷的天然气富集区带，天然气资源潜力超过万亿方，是塔里木油田天然气勘探开发的主力区带［3］。早白垩世，库车坳陷进入前陆盆地演化阶段，处于构造活动区，其层序地层与构造沉降、湖平面变化、沉积物补给、古地理与古气候等存在密切关系，其中构造因素的影响尤为重要［4-8］。基于这一特征，前人针对塔里木盆地库车坳陷白垩系开展了大级别的层序地层划分对比研究，基本明确了白垩系三级层序地层格架［9-16］。然而，针对巴什基奇克组层位的小层层系划分及其特征研究相对较少。夏文新等（2004）将库车坳陷克拉苏构造带白垩系巴西改组和巴什基奇克组各自划分为1个三级层序［17］；林畅松等（2003）将塔里木盆地库车坳陷西部白垩系巴西改组划分为1个三级层序，3～4个四级层序，将巴什基奇克组划分为2～3个三级层序，9个四级层序和15个五级层序［18］。

大北气田主力产气层白垩系巴什基奇克组埋深普遍超过5 000 m，目前井深普遍超过了7 000 m［19-21］。超深层天然气井钻井取心成本较高，所以新钻井取心工作目前开展较少，针对大套地层的长井段系统取心也没有。然而，随着大北气田的持续勘探开发，遇到了天然气勘探突破困难、储层非均质性增强的问题，有必要进一步开展系统基础地质特征研究。为此，笔者与团队重新对大北气田的野外露头进行系统调查和研究，以期指导库车坳陷超深层天然气勘探开发。精细的等时地层层序划分与对比是开展库车坳陷沉积体系和储层特征等后续勘探开发研究的基础［22-23］，因此文章基于典型的野外露头剖面开展了精细层序地层特征研究。根据陆相地层的自身特点，进行了详细野外测量工作，并结合微量元素旋回分析与地表自然伽马值实测等方法，基于Cross高分辨率层序地层学理论，重点对库车坳陷北部大北区段巴什基奇克组三段进行了层序地层等时划分与对比。研究成果将有利于大北气区有利储层的追踪对比和预测，高效指导深层天然气的勘探开发。

1 地质背景与露头剖面

1.1 地质背景

库车坳陷位于塔里木盆地北部，是盆地的二级负向构造单元，走向总体上与南天山一致，其南侧为塔里木盆地内部的塔北隆起，北侧为南天山隆起，呈NEE向展布［6］。大北气田位于库车坳陷克拉苏构造带西端（图1a）。对于库车坳陷中生代盆地原型性质还存在一些分歧，部分学者认为库车坳陷是中-新生代发育起来的前陆盆地，盆地形成和发展与天山造山带形成和活动密切相关，天山造山楔不断向盆地推进的构造负荷是盆地形成演化的根本动力［24-30］。另有学者认为库车坳陷在晚二叠世—早三叠世，进入了碰撞造山-周缘前陆盆地演化阶段，侏罗纪—古近纪（特别是侏罗纪）属于弱伸展环境发育的山前坳陷，新近纪属于再生前陆盆地［31-34］。李勇等认为，库车坳陷中生代盆地原型是覆盖在南天山晚古生代增生楔和塔里木克拉通过渡带上的坳陷盆地，沉降-沉积轴线位于造山楔前缘甚至在增生楔之上［6］。库车坳陷充填的沉积地层为中生界-新生界，内部存在多个不整合界面［6，9］。其中，白垩系与下伏侏罗系呈平行不整合，局部为角度不整合接触［35-36］。晚白垩世末，燕山末期运动致使天山南缘阶段性隆升，导致库车坳陷内部上白垩统基本被剥蚀，下白垩统发育较全，自下而上分为亚格列木组、舒善河组、巴西改组和巴什基奇克组，古近系库姆格列木组直接覆盖于早白垩统之上［37］，呈区域性不整合接触［38］。白垩系常发育一种特殊的沉积旋回，在不整合面之上首先沉积的是洪积扇砾岩和间歇性河流砂砾岩所构成的冲积沉积物，向上逐渐演变为沙漠湖红色泥岩，在成湖初期或湖退期发育了滨湖相风成砂岩，构成了一大套较为典型的沙漠湖沉积体系。从冲积沉积到湖泊沉积构成总体向上变细的沉积相序组合［39-40］。

图1

图1   库车坳陷克拉苏构造带油气藏与地层出露分布

a.库车坳陷克拉苏构造带油气藏分布（据文献［20］修改）； b.大北地区北西-南东向地面露头剖面N2k.库车组； N1k.康村组； N1 j.吉迪克组； E3s.苏维依组； E1-2km.库姆格列木群； K1bs.巴什基奇克组； K1s.舒善河组； K1y.亚格列木组； J2-3qk.七克台组； J2q.克孜勒努尔组； J2 k.喀拉扎组； J1y.阳霞组； J1a.阿合组； J1t.塔里奇克组； T2-3.中-上三叠统； T1-2.中-下三叠统； P1x，C3k.二叠系及石炭系基岩

Fig.1   Sketch maps showing the distribution of oil and gas reservoirs and outcropped sequences in Kelasu tectonic belt， Kuqa Depression

大北气田主要勘探目的层下白垩统巴什基奇克组为辫状河三角洲前缘亚相，总体上为一套红色碎屑岩，厚度一般在100～400 m，自上而下可划分为3个岩性段。第一个岩性段基本全被剥蚀；第二个岩性段以褐色中-细砂岩夹薄层泥岩为主，泥岩质较纯；第三个岩性段碎屑颗粒相对较粗，为含砾砂岩和砂砾岩，泥岩夹层变厚。在大北气田内，巴什基奇克组由南向北剥蚀程度逐渐增加，北部井区仅存部分下段，往南厚度不断增加［41］。巴什基奇克组出露剖面处于库车坳陷北部前陆冲断带的基底卷入型叠瓦状冲断-单斜构造带，习惯上称之为北部单斜带，地面构造整体上表现为向南倾的高角度单斜区（图1b）。北部单斜带是库车坳陷构造变形的初始状态或缩影，代表南天山后缘逆冲断层楔向前推进构造形态。由于前缘突破后通常引发后缘伸展，所以露头区整体构造应力状态是以强大挤压构造背景并伴随伸展拉张构造环境。研究区出露地层的序列与库车坳陷腹部一致，由北向南依次为上侏罗统喀拉扎组（J3 k）、下白垩统卡普沙良群（K1 k）、下白垩统巴什基奇克组（K1 bs）和古近系库姆格列木群（E1-2 km），其中卡普沙良群（K1 k）由下至上为亚格列木组（K1 y）、舒善河组（K1 sh）和巴西改组（K1 b），地表地层出露条件好，地层序列完整、齐全（图1b）。

1.2 露头剖面特征

本次共实测了7条野外露头剖面，其中1条位于拜城县铁热克镇索罕村西部，地层出露的最为完整、齐全，命名为索罕西剖面；另外6条实测剖面较为集中，均位于索罕村东部，出露地层主要为白垩系巴西改组和巴什基奇克组第三段，进一步将东区划分成Ⅰ区块、 Ⅱ区块和Ⅲ区块，自东向西共实测了6条剖面，分别命名为Ⅰ-1，Ⅰ-2，Ⅱ-1，Ⅱ-2，Ⅱ-3和Ⅲ-2剖面。本次露头实测工作累计共测量导线24条，总长度1 867.6 m，地层分层共计697层，产状测量37次。野外剖面实测区内主要河流为卡普沙良河与台勒维丘克河，河流流向总体上呈南北向切割白垩系（图2）。

图2

图2   库车坳陷北部索罕露头剖面位置

a.索罕露头剖面卫星图片； b.索罕露头剖面位置

Fig.2   Satellite images showing the location of Suhan outcrop， Kuqa Depression

以索罕西实测剖面为代表，该剖面白垩系舒善河组（K1 sh）、巴西改组（K1 b）和巴什基奇克组（K1 bs）均有出露。剖面整体呈向南倾斜的单斜层系，岩相分异特征明显，界面清晰。其中舒善河组中部岩性主要为大套厚层绛紫色泥岩夹薄层青灰色砂岩，中上部为绛紫色泥岩与灰绿色泥岩及棕黄色泥岩交互沉积，呈五彩色，通常将这套稳定的“五彩带”作为舒善河组的典型标志，也是确定全区地层划分对比的标志层。巴西改组底部为大套灰色厚层砂岩偶夹薄层泥岩沉积，中部为棕褐色泥岩夹灰色砂岩沉积，上部为褐灰色，灰色含砾砂岩，砂岩夹薄层泥岩沉积，与下伏舒善河组的界面为一大型的冲刷面。巴什基奇克组三段底部为大套厚层砾岩沉积；中部为灰色砾岩，含砾砂岩夹棕褐色泥岩沉积；上部为灰色砾岩、褐灰色砂岩，含砾砂岩与棕黄色泥岩互层沉积，与下伏巴西改组呈大型冲刷-充填接触。巴什基奇克组二段下部为灰色砾岩与棕黄色泥岩互层沉积，与下伏地层界面为一大型河道冲刷面；中部岩性主要为灰色砾岩夹棕褐色泥岩；上部岩性主要为灰色、褐灰色砾岩和含砾砂岩。巴什基奇克组一段地层岩性主要为大套巨厚层棕褐色和棕红色砾岩，与下伏地层界面为冲刷面接触，与上覆古近系库姆格列木群的大套砾岩呈微角度不整合接触（图3）。

图3

图3   库车坳陷北部索罕西实测剖面全景与地层剖面

a.索罕西实测剖面全景； b.索罕西实测地层剖面

Fig.3   Panorama of the measured outcrop sections in the western Suohan of the Kuqa Depression with stratigraphic illustration

巴什基奇克组三段在Ⅰ-2，Ⅱ-1，Ⅱ-2和Ⅱ-3剖面均完整出露，Ⅰ-1剖面不发育，Ⅲ-2剖面仅掩盖上部少部分地层。地层厚度分布在50~69 m，砂岩百分含量在38 %～53 %（表1）。以索罕西剖面为例，巴什基奇克组三段层厚为55 m，砂岩厚度为23 m，砂/地比为43 %，中砂岩及其以上级别砂岩占总地层的25 %，细砂岩占13 %，粉砂岩占5 %（表1），粗碎屑沉积物比重大，以陆上平原沉积环境占优势。索罕东区5条实测剖面巴什基奇克组三段层厚平均为60.8 m，砂岩平均厚度为27.8 m，砂/地比平均为45.8 %，中砂岩及其以上级别占总层的1.2 %～8.2 %，细砂岩占5.5 %～14.2 %，粉砂岩、泥质粉砂岩占29.2 %～34.3 %（表1），细粒的粉砂岩和细砂岩所占比重大，反映扇三角洲前缘亚相为优势的沉积环境。其中Ⅱ-1剖面下部岩性特征为两期厚层褐灰色中、细砂岩-棕褐色厚层泥岩旋回，中部为大套厚层褐色、褐灰色粉砂岩以及细砂岩夹薄层红褐色泥岩，上部为褐灰色粉砂岩、细砂岩与红褐色泥岩互层，3个岩性段地层特征差异明显。

表1   库车坳陷北部索罕露头区巴什基奇克组三段岩性特征

Table 1  Lithological statistics of the Bashijiqike Formation in the Suhan outcrop， Kuqa Depression

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2 地表实测自然伽马曲线特征

2.1 典型剖面不同岩石类型自然伽马曲线

为了更好地与大北气田井下地层层序与旋回特征进行对比，本次野外工作对索罕西，Ⅰ-1，Ⅰ-2，Ⅱ-1和Ⅱ-2共5条地层剖面进行了地面自然伽马测量，共实测了3 006个点，平均测量密度为4.06个/m。露头区地表自然伽马值范围为5～37 API：在岩石类型上响应特征表现为中砂岩与细砂岩自然伽马值最低，范围是5～17 API，平均值为13～14 API；粗砂岩及细砾岩次之，范围是14～19 API，平均值为16～17 API；其次为粉砂岩和泥质粉砂岩，范围在15～23 API，平均值为17～19 API；粉砂质泥岩与泥岩的自然伽马值最高，范围为23～37 API，平均25～28 API（图4）。

图4

图4   库车坳陷北部露头区5条剖面不同岩石类型自然伽马值直方图

a.索罕西剖面； b.Ⅰ-1剖面； c.Ⅰ-2剖面； d.Ⅱ-1剖面； e.Ⅱ-2剖面

Fig.4   Histograms showing the gamma base values for different types of rocks in five sections of the outcrop， Kuqa Depression

2.2 地表自然伽马曲线在岩相序列上的变化特征

野外实测自然伽马的结果表明，地表自然伽马曲线规律性较强，在不同沉积岩相序列以及岩石类型存在较为明显的差异。将实测露头剖面的地表自然伽马经加密处理生成曲线，并对实测的5条地层剖面进行对比。在不同的岩相序列上，自然伽马曲线形态差异明显，表现为三角洲平原曲线形态多为箱形和钟形，曲线叠加样式加积特征明显；三角洲前缘伽马值变化频繁，波动幅度大，曲线形态可见齿化钟形、箱形、指状及漏斗形，曲线叠加样式进积、退积特征明显；湖相或分流间湾沉积的厚层泥岩段曲线形态多为齿化平直段（图5）。

图5

图5   库车坳陷北部露头区不同剖面实测地表自然伽马形态对比

Fig.5   Shape comparison of surface natural gamma curves for the outcrop， Kuqa Depression

2.3 露头区与井下自然伽马曲线对比

选取露头区具代表性的地层剖面Ⅱ-1剖面与大北气田DB202井进行自然伽马曲线对比，结果表明露头区与井下形态规律十分相似，其曲线形态可以较好的与井下进行对比。纵向上，Ⅱ-1剖面与井下巴西改组到巴什基奇克组二段，不同层位其自然伽马曲线泥岩基值差异明显，均呈向上变小的3个基值段。巴西改组自然伽马曲线形态在露头区以指状和齿化平直段互层为特征，而在井下曲线形态表现为齿化平直段夹指状；从剖面曲线组合形态来看，露头区靠近源区，砂体更加发育一些。巴什基奇克组三段露头区和井下曲线形态均以齿化钟形与箱形夹齿化平直段为主，形态较为一致，曲线剖面组合形态来看Ⅱ-1剖面和井下处于相同的相带，均为三角洲前缘沉积序列特征。巴什基奇克组二段露头区和井下曲线形态均为齿化箱形夹齿化平直段，不同的是露头区齿化平直段更发育；从剖面相序组合特征来看露头区与井下沉积相带类似（图6）。

图6

图6   库车坳陷北部Ⅱ-1实测剖面与井下自然伽马曲线形态对比

Fig.6   Shape comparison of surface and downhole natural gamma curves， Kuqa Depression

3 巴什基奇克组三段高分辨率层序地层特征

3.1 野外露头元素

元素地球化学方法在层序地层与古生态环境分析中的应用越来越受到重视。采集了Ⅱ-1剖面巴什基奇克组三段12个野外露头样品，采用X射线荧光光谱（XRF）方法进行了元素测试（表2），Fe，Ca，Mg及B元素分析结果显示巴什基奇克组三段具有较好的地层旋回特征。不管何种类型的岩石，均含有一定丰度的Fe元素，且不同价次的Fe元素能够很好的反映古氧化-还原环境。在暴露环境下岩石中低价铁（Fe2+）会被氧化成高价的铁（Fe3+），在层序界面上的Fe元素基本是以Fe3+的氧化物形式存在［42］。Fe3+和Fe2+含量在剖面上的变化趋势表明，巴什基奇克组三段沉积时期水体氧化程度都经历了强—弱—强—弱—强—弱的变化过程，旋回特征十分明显。Ca/Mg含量比值作为古环境的判断指标已经得到广泛应用，Ⅱ-1剖面中Ca/Mg比值表明巴什基奇克组三段为陆相的湖盆沉积［43］。Ca/Mg比值在湖水深浅变化研究中具有较好的指示意义，能够有效反映水体的深度，自湖滨到湖盆中心岩石粒度一般呈现由粗到细的变化趋势，其Ca/Mg比值也随之呈现一定递增的趋势［44］。Ca/Mg比值表明Ⅱ-1剖面巴什基奇克组三段古水体经历了浅—深—浅—深—浅—深—浅的变化过程，与Fe元素指示的氧化-还原程度具有较好的一致性。B元素是判断水体环境含盐度非常有效的方法［45］，其在咸水与淡水环境中的含量差别十分显著。B元素含量与湖盆水体的古盐度呈线性关系，巴什基奇克组三段湖水的古盐度受湖平面升降影响，呈现出了淡—咸—淡—咸—淡—咸的变化过程（表2；图7）。

表2   库车坳陷北部露头区Ⅱ-1剖面巴什基奇克组三段微量元素特征

Table 2  Trace element contents in the third member of Bashijiqike Formation in section Ⅱ-1 of the outcrop， Kuqa Depression

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图7

图7   库车坳陷北部露头区Ⅱ-1实测剖面巴什基奇克组三段微量元素垂向分布

Fig.7   Vertical distribution of trace element contents in the third member of Bashijiqike Formation in section Ⅱ-1 of the outcrop， Kuqa Depression

3.2 野外露头层序地层划分

3.2.1 基准面旋回划分标志

巴什基奇克组三段长周期基准面旋回界面在野外露头区易于对比识别，在长期基准面旋回识别的基础上，根据露头岩性、颜色和层理构造等特征的变化，进而精确识别短期基准面的两种基本叠加样式。

1） 长期基准面旋回界面

长期基准面旋回在大北气区范围内均可以追踪对比，对应于地层组或段的分界线。以Ⅰ-2地层剖面为例，其实测地层分层第37—38层为巴什基奇克组与巴西改组地层界面，第37层为巴西改组顶界，岩性为棕褐色泥岩偶夹砂质条带；第38层为巴什基奇克组三段底界，岩性为中-厚层褐灰色槽状交错层理细砾岩和含砾粗砂岩，为大型河道冲刷面，之上发育厚层砂岩，可见具明显冲刷-充填结构的大型下切水道。之上第41—42层发育大套厚层的棕褐色泥岩，横向分布稳定，可全区追踪对比，为最大湖泛面（图8a）。Ⅱ-2地层剖面实测第84—85层为巴西改组二段与巴什基奇克组三段的地层界面，界面之上为大套厚层的大型槽状交错层理褐灰色细砾岩，界面之下为棕褐色泥岩，界面性质为大型河道冲刷面（图8b）。

图8

图8   库车坳陷北部野外露头剖面巴什基奇克组长期基准面旋回界面

a.Ⅰ-2剖面第37—38层段巴什基奇克组三段与巴西改组界面； b.Ⅱ-2剖面第84—85层段巴什基奇克组三段与巴西改组二段界面

Fig.8   Photos showing the long‑period cycle interfaces in the Bashijiqike Formation in the outcrop， Kuqa Depression

2） 短期基准面旋回基本叠加样式

野外露头的岩性变化特征是短期旋回识别的基础，短期基准面旋回准层序叠加样式识别是高分辨率层序地层划分对比的基础，露头剖面显示巴什基奇克组三段主要发育两种短期基准面旋回叠加样式。

① 向上“变深”的非对称旋回叠加样式（A类）。该旋回叠加样式表现为上升半旋回极其发育，下降半旋回不发育或者欠发育，顶底界面均为一期次的河道冲刷面。Ⅱ-1剖面第59—63层段为该类型的典型代表，剖面岩相序列为大套向上粒度逐渐变细的砂岩，泥岩或者砂质泥岩不发育。该类型代表了在低的可容纳空间与沉积物供给充分的条件下，沉积物供给速率远大于可容空间增长速率所引起的加积-退积作用形成的短期基准面旋回（图9a）。

图9

图9   库车坳陷北部野外露头剖面巴什基奇克组三段短期基准面旋回基本叠加样式

a.Ⅱ-1剖面第59—63层段； b.Ⅱ-3剖面第46—53层段

Fig.9   Photos and diagrams showing the basic superimposition pattern of the short‑period base level cycles in the third member of Bashijiqike Formation in the outcrop， Kuqa Depression

② 向上“变深再变浅”的近对称旋回叠加样式（B类）。该旋回叠加样式表现为层序对基准面旋回的上升和下降半旋回都有完整的记录，其顶底界面一般以冲刷面较为常见，层序内部通常发育退积-进积作用形成的由粗变细再变粗的沉积序列。露头区Ⅱ-3剖面第46—53层段为该类型的典型代表，剖面岩性序列为板状交错层理细砂岩—砂质泥岩—板状交错层理细砂岩—泥岩—板状层理细砂岩，呈近对称的半旋回，上升半旋回稍占优势，湖泛面对应中上部的泥岩段（图9b）。

两类主要的短期旋回叠加样式构成了巴什基奇克组三段中-长期旋回，其中以A类在露头区最为常见，这主要和短期内持续的湖平面快速上升有关。短期旋回基本叠加样式特征反映了巴什基奇克组三段沉积时期具有低的可容纳空间，充沛的沉积物源供给，持续快速湖进的沉积特征。

3.2.2 高分辨率层序划分对比方案

对于陆相盆地湖平面升降频繁、相变快的特点，沉积的短期基准面旋回是其重要特征，短期基准面旋回叠加样式的识别是高分辨率层序地层划分对比的基础。根据高分辨率层序地层划分的基本原则，参照前人对本区层序划分方案，结合露头区岩石元素旋回分析及层序地层特征［16-17］，本文将露头剖面巴什基奇克组三段划分为1个长期旋回（三级层序，LSC）、3个中期旋回（四级层序，MSC）和6个短期旋回（五级层序，SSC）（图10）。

图10

图10   库车坳陷北部露头区Ⅱ-1剖面巴什基奇克组三段高分辨率层序地层划分方案

Fig.10   High‑resolution sequence stratigraphic division proposal for the third member of Bashijiqike Formation in section Ⅱ-1 of the outcrop， Kuqa Depression

长期基准面旋回界面均为大型的水道冲刷面，易于识别对比，其短期基准面旋回基本叠加样式在野外根据露头岩性变化及其组合特征可以进行划分识别，而中期旋回特征就具有明显的差异性。以Ⅱ-1剖面为例，3个中期旋回地层岩性组合特征各不相同，第1个中期旋回底部为砂岩，之上依次厚层泥岩、厚层砂岩及厚层泥岩加砂岩，中-厚层泥岩段代表最大湖泛面，自然伽马曲线呈现箱形和齿化钟形，元素变化也具有较好的变化趋势可循，其Fe3+含量值呈现高—底—高的变化趋势（Fe2+含量与之相反），Ca/Mg含量比值呈现小—大—小的变化趋势，B元素含量呈现大—小—大的变化趋势；第2个中期旋回岩性组合类似于第1个中期旋回，自然伽马曲线以齿化钟形为主，其各类元素变化趋势和第1个中期旋回具有较好的一致性特征；第3个中期旋回岩性组合特征总体为下部位厚层砂夹薄层泥，上部以厚层泥为主，局部夹砂层，自然伽马曲线以齿化钟形和箱形夹齿化平直段为主，Fe3+与B元素含量呈现逐渐减小的趋势，Ca/Mg含量比值呈现小—大—小—大的变化趋势。

在识别出长期旋回界面，中期旋回岩性组合特征和短期旋回叠加样式的基础上，参照部分剖面地表实测伽马曲线形态，与其他4条地层剖面进行了高分辨率层序地层划分与对比。建立了露头区巴什基奇克组三段高分辨率层序地层格架和划分方案，把其划分为1个长期旋回、3个中期旋回和6个短期旋回，其中Ⅱ-2剖面顶部缺失了1个短期旋回（图11）。

图11

图11   库车坳陷北部露头区5条露头剖面巴什基奇克组三段高分辨率层序地层对比格架

Fig.11   Correlation of high‑resolution sequence stratigraphy of the third member of Bashijiqike Formation in five sections of the outcrop， Kuqa Depression

3.3 大北气区井下基准面旋回划分

运用高分辨率层序地层学理论对大北气田DB⁃101，DB102，DB2，DB201和DB202井巴什基奇克组三段进行了层序地层划分。以DB201井为例，根据测井的自然伽马和电阻率曲线，录井的岩性变化及其组合特征，将该井巴什基奇克组三段划分为1个长期旋回、4个中期旋回和8个短期旋回。对称的“向上变深再变浅”和缺失下降半旋回的“向上变深”这两种基本的短期旋回叠加样式构成了井下中-长期旋回。井下中期基准面旋回界面响应特征一般为电测曲线的突变面和岩性变化界面，自然伽马曲线叠加样式能较好地反映地层的旋回性。MSC1旋回自然伽马曲线主要为加积叠加样式，下部为砂岩夹泥岩，上部为泥岩夹砂岩；MSC2旋回自然伽马曲线叠加样式为退积-加积，岩性组合为下部为砂岩夹泥岩，上部为泥岩偶夹砂岩，泥岩段代表最大湖泛面；MSC3旋回自然伽马曲线叠加样式为加积，岩性组合特征为砂岩夹泥岩沉积；MSC4旋回自然伽马曲线叠加样式为加积-进积，下部为厚层砂岩，上部为砂岩与泥岩互层（图12）。

图12

图12   库车坳陷北部DB201井巴什基奇克组三段高分辨率层序地层划分方案

Fig.12   High‑resolution sequence stratigraphic division proposal for the third member of Bashijiqike Formation in well DB201， Kuqa Depression

在单井层序地层划分基础上，进一步建立了大北井下巴什基奇克组三段高分辨率层序地层对比格架，以过DB101，DB102，DB2，DB201和DB202井的巴什基奇克组三段高分辨率层序地层连井对比剖面为骨架剖面，将井下巴什基奇克组三段划分为1个长期旋回、4个中期旋回和10个短期旋回，MSC1，MSC2和MSC3旋回在部分井中缺失了1个短期旋回（图13）。

图13

图13   库车坳陷北部大北气区井下巴什基奇克组三段高分辨率层序地层对比格架

Fig.13   Correlation of high‑resolution sequence stratigraphy of the third member of Bashijiqike Formation in wells， Dabei gasfield， Kuqa Depression

3.4 露头区与井下高分辨率层序地层对比

露头区剖面与井下层序地层对比工作是研究深埋地层特征的基础。相对于露头区，大北气区钻井位置更加靠近湖盆中心，因此井下层序比露头更发育。通过上述露头剖面与井下层序地层特征研究（图11， 图13），表明井下中期旋回的地层发育厚度平均大于露头区，并且多发育了1个中期旋回和4个短期旋回。根据最大湖泛面位置和各个中期旋回地层岩性组合特征等，露头区MSC1，MSC2和MSC3中期旋回分别对应于井下MSC2，MSC3和MSC4中期旋回，SSC1-2对应井下SSC4-5，井下多出SSC3旋回，SSC3-4对应井下SSC6-7，井下多出SSC8旋回，SSC5-6对应井下SSC9-10。

露头区隔夹层分布规律受中期旋回控制影响明显，总的来说，集中发育于中期旋回上升半旋回的上部和下降半旋回，其中以下降半旋回隔夹层最为发育。自下而上，MSC1旋回为三角洲快速后退期，也是最大湖泛面时期，受此影响，隔夹层横向分布稳定，单层平均厚度大，层数相对少；MSC2旋回为三角洲快速推进期，砂岩较发育，横向隔夹层分布相对不稳定，单层平均厚度相对较薄，层数相对多于MSC1；MSC3旋回为三角洲稳定推进期，隔夹层横向分布相对稳定，单层平均厚度比MSC1旋回小，大于MSC2旋回，隔夹层层数相对较多。井下隔夹层分布规律表现为MSC1隔夹层相对不发育，发育规模也较小，横向连续性相对差；MSC2，MSC3和MSC4旋回隔夹层分布规律可与露头区对应旋回对比，具有较为相似的规律。

4 结论

1） 针对库车坳陷大北气区北部白垩系巴什基奇克组三段实测了7条野外露头剖面，统计显示其地层厚度分布在50～69 m，砂岩百分含量为38 %～53 %。巴什基奇克组三段可分为3个特征明显的岩性段，其中下部岩性特征为两期厚层褐灰色中、细砂岩-棕褐色厚层泥岩旋回；中部为大套厚层褐色、褐灰色粉砂岩、细砂岩夹薄层红褐色泥岩；上部为褐灰色粉砂岩、细砂岩与红褐色泥岩互层。

2） 针对5条野外剖面进行了地面自然伽马测量，共实测了3 006个点，平均测量密度为4.06个/m。地表自然伽马值范围为5～40 API，中砂岩、细砂岩值最低（5～17 API），粗砂岩及细砾岩次之（14～19 API），然后为粉砂岩和泥质粉砂岩（15～23 API），粉砂质泥岩、泥岩基值最高（23～37 API）。露头剖面与钻井自然伽马曲线对比表明，露头区与井下形态规律十分相似，其曲线形态可以较好地与井下进行对比，曲线形态均以齿化钟形、箱形夹齿化平直段为主，形态较为一致。

3） Fe3+和Fe2+元素含量在剖面上的变化趋势表明，巴什基奇克组沉积时期水体氧化程度都经历了强— 弱—强—弱—强—弱的变化过程，旋回特征十分明显。Ca/Mg含量比值表明巴什基奇克组古水体经历了浅—深—浅—深—浅—深—浅的变化过程。B元素含量指示巴什基奇克组湖水的古盐度受湖平面升降影响，呈现出了淡—咸—淡—咸—淡—咸的变化过程。

4） 巴什基奇克组三段长周期基准面旋回界面在野外露头区易于对比识别，根据露头岩性、颜色和层理构造等特征的变化，巴什基奇克组三段主要发育两种短期基准面旋回叠加样式：向上“变深”的非对称旋回叠加样式和向上“变深再变浅”的近对称旋回叠加样式。在此基础上，结合自然伽马曲线特征和元素分析，可以进行中期旋回划分。库车坳陷北部大安气区巴什基奇克组三段露头剖面可划分为3个中期旋回（四级层序/MSC）和6个短期旋回（五级层序，SSC），部分剖面缺少1个短期旋回。通过露头区剖面与井下层序对比，大北气区钻井位置更加靠近湖盆中心，井下中期旋回的地层发育厚度平均大于露头区，且多发育了1个中期旋回和4个短期旋回。