卡拉麦里山南麓下石炭统松喀尔苏组岩性特征

卡拉麦里山南麓下石炭统松喀尔苏组岩性特征

袁文贤;刘朝荣;彭希龄;赖世新;胡斌;王惠;杨建林

【摘 要】下石炭统松喀尔苏组分布于卡拉麦里山南麓复背斜南、北两翼,搞清松喀尔苏组的岩性特征及其与上下层位的接触关系,可为该地区的油气勘探提供基础资料.东部双井子地区为陆相粗碎屑岩,与下伏的塔木岗组呈不整合接触；西部(老鹰沟东-五彩湾)为大套火山岩建造夹沉积岩.西部松喀尔苏组可分为下(C1sa,以火山岩为主)、上(C1sb,以沉积岩为主)2个亚组,2个亚组间呈整合接触.原五彩湾、尖山沟-沙丘河地区划为巴塔玛依内山组的地层应属松喀尔苏组下亚组.

【期刊名称】《新疆石油地质》

【年(卷),期】2013(034)001

【总页数】4页(P41-44)

【关键词】卡拉麦里山南麓;松喀尔苏组;陆相碎屑岩;火山岩建造

【作 者】袁文贤;刘朝荣;彭希龄;赖世新;胡斌;王惠;杨建林

【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013 【正文语种】中 文

【中图分类】TE112.21

下石炭统松喀尔苏组（C1s）由新疆地质局区测队1966年创名于双井子东石象沟上游松喀尔苏剖面。该组分布于卡拉麦里断层以南的复背斜南翼双井子以东，老鹰沟东—五彩湾复背斜南、北翼也有大片分布，是卡拉麦里地区分布最广的地层之一。石炭系火山岩是滴西、五彩湾地区重要的产油气层，随着油气勘探深入，也将是准东探区北部重要目的层系。研究松喀尔苏组岩性特征，为滴西—五彩湾—沙帐—大井地区井下地层划分、地震地质解释及油气评价等提供基础资料，将对准东北部油气勘探产生积极影响。

1 地层划分的简单回顾

袁复礼1930年对库普—北山煤窑进行路线地质调查时，将双井子地区的灰绿色砾岩称为山梁漂砾层（D）[1]。新疆石油局地调处1957年在石油地质详查时划为双井子统山梁砾石层，分布在帐篷沟（？）及双井子地区，岩性为灰绿色砾岩夹砂岩或灰绿色砾、砂和泥岩1）肖志刚.准噶尔盆地克拉美利帐篷沟区地质总结报告（R）.1957.新疆油田公司研究院地物所档案室.2）赵春元.准噶尔盆地克拉美利双井子西地区地质总结报告（R）.1957.新疆油田公司研究院地物所档案室.，五彩湾地区大套火山岩则划为双井子统弧形梁层3）林积桐.准噶尔盆地克拉美利沙丘河区地质总结报告（R）.1957.新疆油田公司研究院地物所档案室.。新疆地质局区测队1966年库普幅1∶200 000地质普查创名松喀尔苏组（C1s）4）新疆地质局区测队.库普幅l∶20万区域地质矿产报告（R）.1966.新疆油田公司研究院地物所档案室.，该队同年卡拉麦里幅1∶200 000地质普查将老鹰沟东—五彩湾地区一套火山岩建造及其上覆的沉积岩也称之为松喀尔苏组，分别命名为下、上亚组（C1sa、C1sb），并把沙丘河以北的大片火山岩划为巴塔玛依内山组（C2b）5）新疆地质局区测队.卡拉麦里山幅1∶20万区域地质矿产报告（R）.1966.新疆油田公司研究院地物所档案室.。新疆地层表编写组1981年编《新疆区域地层表》基本沿用新疆石油局地调处1957年划分方案，但将其滴水泉层（C1 1+2）、山梁砾石层（C2 1+2）合并，统称为滴水泉组（C1d），五彩湾地区火山岩也划为巴塔玛依内山组[2-4]。新疆地矿局1993年编著《新疆区域地质志》将滴水泉组局限于双井子及其以东地区的陆相正常碎屑岩[5]。新疆地矿局1999年编著《新疆岩石地层》将松喀尔苏组重改为山梁砾石组（C1sl）[6，7]，系指滴水泉、六棵树和双井子等地区岩性及厚度变化很大的粗碎屑岩。

半个世纪以来，该套地层组名即有山梁砾石层（组）、滴水泉组、松喀尔苏组等，西部火山岩建造有的资料还称之为黑山头组（Clh）、姜巴斯套组（C1j）、东古鲁巴斯套组（Cld）等。山梁砾石组源于山梁漂砾层，若按以早为先的原则采用此名未尝不可，但与中国地层指南“地理专名加相应的正式单位的类别与级别的术语”建组原则相悖，山梁砾石组在废弃之列。滴水泉组一般专指滴水泉大沟暗色泥岩，尽管它只是滴水泉组下部的局部，因为是一套烃源岩而为石油勘探者所关注，而且查遍滴水泉地区根本找不到粗碎屑岩或火山岩，冠以滴水泉组名实不符。而黑山头、姜巴斯套、东古鲁巴斯套均远离卡拉麦里山，以此来命名卡拉麦里山南麓地层组名有些不妥。松喀尔苏位于双井子东约22 km，其西、南不远处均为一套灰色粗碎屑沉积建造，即是新疆地质局区测队1966年命名剖面，冠以松喀尔苏组是最佳选择之一。老鹰沟东—五彩湾与双井子地区相比，松喀尔苏组岩性、岩相迥然不同，鉴于西部关于层位及其分布等研究还有待深入，视情况是否另建新组，故本文仍用松喀尔苏组。

2 双井子地区松喀尔苏组岩性特征

双井子地区松喀尔苏组分布在弧形梁—卧龙岗以北，与下伏的塔木岗组（C1t）呈角度不整合接触（图1）。弧形梁—石象沟地区该组为大套深灰色、灰绿色砾岩（图2）夹灰绿色砂岩薄层或透镜体及少量深灰色、灰白色岩脉，向东变得较细且夹砂岩较多。双井子地区松喀尔苏组为陆相粗碎屑岩。

图1 石象沟松喀尔苏组与塔木岗组接触关系（卫片引自Google地图）

图2 石象沟松喀尔苏组砾岩

3 老鹰沟东—五彩湾地区松喀尔苏组岩性特征

老鹰沟东—五彩湾地区松喀尔苏组与下伏的克拉美利组（D1-3k）、红柳沟组［（S3—D1）h］呈角度不整合（图3）或断层接触。该组可分为下、上2个亚组（C1sa、C1sb）。下亚组主要为一套火山岩、火山碎屑岩建造，上亚组以沉积岩为主。

图3 五彩湾大沟松喀尔苏组与红柳沟组接触关系

（1）下亚组1966年新疆地质局区测队测制的尖山沟附近ⅩⅢ号剖面，C1sa下部整合覆盖于克拉美利组（D1-3k）之上，上与C1sb为整合接触。岩性主要为中—酸性火山熔岩、凝灰岩夹沉积岩，厚达2 345 m.与尖山沟相比，五彩湾剖面下亚组出露要好得多，而且底、顶接触关系清楚。

⑥紫色、灰色、灰褐色火山岩，上部含较多的浅红色火山岩（图4右上）。

图4 五彩湾松喀尔苏组与巴塔玛依内山组接触关系（卫片引自Google地图）

⑤深灰色、褐灰色火山岩，下部夹灰色砾、砂岩，有浅桔红色岩体。

④浅红色大型正长斑岩岩体（图5）。

图5 五彩湾松喀尔苏组下亚组侵入体

③灰褐色、褐红色火山岩，上部夹灰紫色火山岩（图6）。

图6 五彩湾松喀尔苏组下亚组下部深灰色、灰褐色火山岩

②深灰色火山岩。

①沉积岩夹火山岩。底部为灰褐色、浅灰色砾岩，西厚东薄；下部为深灰色泥岩夹褐红色火山岩；中部为深灰色火山岩，西厚东薄；上部为浅灰色砂泥岩互层，西厚东薄（图7）。

图7 五彩湾松喀尔苏组下亚组底部沉积岩夹火山岩

地质普查资料认为，该组岩性、岩相变化大，自西向东火山岩由中酸性变为中基性，碎屑岩也随之增多，凝灰质砂岩中产海相动物化石，厚502～2 345 m.

（2）上亚组 在尖山沟剖面出露较好，与上覆巴塔玛依内山组呈角度不整合接触。

④灰色、黄绿色砂岩（图8）。

图8 尖山沟松喀尔苏组上亚组沉积岩、火山岩

③深灰色、灰色砂岩、灰褐色火山岩。

②灰色、深灰色、褐灰色火山岩夹砂岩。

①灰色、深灰色角砾岩、凝灰质砂岩。

地质普查显示资料尖山沟剖面厚743 m，认为该亚组为凝灰质砾岩和凝灰质砂岩，产植物化石。与下亚组相比，出露范围要小得多。

4 问题讨论

4.1 五彩湾松喀尔苏组下亚组归属

新疆石油局地调处113/57队认为“弧形梁层”“在五彩湾大沟里可以见到它和滴水泉层呈断层接触，这也是唯一能见到接触的地方[5]”。

该资料将弧形梁层分为3部分。下部为黑灰色、墨绿色基性喷发岩和肉红色、红褐色（少量为紫灰色、灰黄色）中酸性火山岩；中部为白色、黄绿色、粉紫色火山角砾岩、凝灰质岩夹喷发岩；上部（陡崖沟上游西岸约1 km）为厚253 m的灰绿色泥质粉砂岩、暗灰色碳质泥岩夹煤层、紫褐-黄绿色砂泥岩夹砾岩。此处弧形梁层即为巴塔玛依内山组。该队对于石炭系及其以下层位是路线地质调查，没有作区域填图，以后各家也大多是作剖面观察研究，这个划分方案至今仍多被采用。然而，第一，五彩湾大沟弧形梁层与下伏层位接触不是断层，而是角度不整合（图2），可以见到其底部砾岩向东持续延伸，但向东逐渐减薄以至尖灭，并与下伏地层的不同层位接触，两者有明显的交角。第二，113/57队描述的3套地层，分布在五彩湾大沟到沙丘河北约11 km的范围内，第一套分布面积最为广泛，分布在五彩湾大沟至沙丘河北，与下伏地层为超覆不整合接触关系，界线极为清晰，岩性组合与地质普查资料描述的松喀尔苏组下亚组相似，而且是五彩湾以东1∶200

000地质图大片C1sa向西的自然延伸，划为松喀尔苏组下亚组应当是可信的。与上覆地层为下削上超关系，两者交角明显，上覆地层超覆于下伏地层的不同层位之上，界线在东经89°00′30″、北纬45°08′11″附近（图7）。上覆地层即巴塔玛依内山组，岩性组合与白碱沟剖面非常相似，即下部为灰色、灰褐色火山岩（113/57队划为弧形梁层顶部），上部为灰白色、褐红色火山岩（图7）。因此第一套应是松喀尔苏组下亚组主体；第二套（包括其下部分灰色、灰褐色火山岩）即属真正的巴塔玛依内山组；第三套沉积岩与围岩关系还不十分明确，但属于或晚于巴塔玛依内山组是不可能的。第三套沉积岩可否认为与尖山沟松喀尔苏组上亚组相当，尚待进一步工作证实。

五彩湾北部侏罗系石树沟组（J2s）底界向东2 km（东经89°00′以西）是地质填图空白区。前述松喀尔苏组底部为厚数十米的灰褐色砾岩（向东减薄以至尖灭），岩性酷似二叠系将军庙组（P1j），有一种意见据此而认为属将军庙组。仅凭砾岩而论，这种划法无可厚非，但沉积岩之上为大套火山岩，将军庙组无这样的剖面结构，此划法就显得牵强了。

五彩湾大套深灰色泥岩（即前述红柳沟组）与滴水泉组下部岩性相似，分别处于变质岩的南北两侧，即以变质岩为轴部的背斜两翼，有不少资料将其视为滴水泉组下部，需要进一步收集古生物资料作出判断。

4.2 西部松喀尔苏组下亚组的分布

据1∶200 000地质图卡拉麦里山南麓松喀尔苏组下亚组分布在老鹰沟东以西的复背斜北翼。但在复背斜南翼尖山沟—沙丘河北，由于白碱沟巴塔玛依内山组底界南移，原划为该组下部的这套以火山岩为主地层归属问题便提了出来。这套地层位于巴塔玛依内山组之下，岩性以火山岩建造为主，有别于克拉美利组粗碎屑岩含浅色侵入体，其层位可能属松喀尔苏组下亚组，只是分布范围及其与下伏地层接触尚待明确。这样，从尖山沟到沙丘河构造，复背斜南翼及围斜部位应有松喀尔苏组下亚组。因此，松喀尔苏组下亚组实际分布要比地质普查资料广泛得多。

4.3 帐篷沟地区松喀尔苏组

新疆石油局地调处114/57队描述帐篷沟下石炭统底部为10 m厚的褐红色砾岩，下部为灰绿、暗灰绿色砾岩夹少量砂、泥岩和中酸性火成岩侵入体，上部为灰绿色、灰黑色泥岩夹少量灰绿色砂、砾岩。将这套地层并称为滴水泉层、山梁砾石层。新疆地质局区测队1966年划为D2ka、D2kb，即今之白山包组（S2b）和红柳沟组。新疆区域地层表1981年认为帐篷沟以西主要为黄绿色凝灰质砾岩、凝灰质砂岩，“双井子附近为灰绿色、灰黄色砾岩、砂砾岩”，“滴水泉一带主要为灰色、紫红色泥岩、凝灰质粉砂岩夹碳质泥岩及煤线”，均属滴水泉组（C1d）。综上所述，帐篷沟以粗碎屑为主的沉积岩层位归属意见尚有分歧，是志留-泥盆系还是下石炭统都有争议。即使如区域地层表所论属下石炭统，因其滴水泉组包括了狭义的滴水泉组和松喀尔苏组，帐篷沟是否有松喀尔苏组的分布也是一个值得深入探讨的问题。

5 认识与建议

（1）松喀尔苏组岩性特征有2个模式，东部是陆相粗碎屑岩，西部是火山岩建造夹海、陆相碎屑岩。

（2）地质普查资料认为尖山沟—白碱沟—沙丘河原C2b下部可能属松喀尔苏组下亚组。

（3）五彩湾东侧有顶、底界清晰的松喀尔苏组下亚组剖面，沙丘河构造轴部陡崖沟西一套沉积岩层位可能属于松喀尔苏组上亚组。