摘要：根据天山南麓露头剖面和钻井层序地层研究，结合地震资料分析，将塔里木盆地喀什北地区白垩系划分为2个巨旋回层序、4个超长期旋回层序和8个长期旋回层序。其层序岩相古地理特征自下而上表现为海平面持续上升过程中，由陆相河湖三角洲过渡到海相三角洲，再到局限台地的沉积相变。利用泥岩微量元素分析，确定古特提斯洋在下白垩统克孜勒苏群上亚旋回就已经影响到喀什北地区，在海侵过程中，形成了连片叠置的退积型三角洲前缘沉积，并造成了该段砂岩中富含碳酸盐胶结物。下白垩统上亚旋回厚层砂岩与上白垩统及古近系的膏泥岩层构成良好的储盖组合，是喀什北地区最重要的油气储集层。
关键词：白垩系；层序地层；沉积相标志；海陆过渡；微量元素；古地理；喀什北地区；塔里木盆地
0引言
喀什北地区地处塔里木盆地的西北边界，位于塔里木盆地塔西南坳陷喀什凹陷北缘，是中国少数几个海相白垩系发育的地区。喀什地区邻近古特提斯洋的阿莱因海峡，晚白垩世曾与古特提斯海连通。这一地区的海陆变迁记录了古特提斯洋海水进退的历程，对于研究特提斯古地理和石油形成分布规律有重要意义。
对于塔西南坳陷白垩系沉积相与沉积环境，前人开展过大量研究，针对喀什北地区的研究主要集中在康苏—库孜贡苏地区的野外露头区和阿克莫木气田阿克1井。大多数学者对晚白垩世海相沉积环境已达成共识，但对于下白垩统克孜勒苏群沉积环境认识有分歧。贾进华等认为下白垩统均为陆相冲积扇辫状河三角洲湖泊沉积体系；丁孝忠等将克孜勒苏群划分为上、下2个亚段，认为上亚段及下亚段的顶部沉积时期，喀什地区已受古特提斯洋海侵影响。
本研究通过南天山周缘露头、喀什北地区钻井与地震资料，建立了喀什北地区白垩系层序地层格架，在等时格架内通过岩石类型、颜色、沉积构造、粒度、重矿物及地球化学特征进行了沉积体系分析，探讨了白垩系的海侵时间，并建立了相应的沉积模式，最后结合露头测井地震资料，恢复了古沉积环境，认为下白垩统克孜勒苏群下亚旋回为陆相沉积、上亚旋回为海相三角洲沉积、上白垩统则以局限台地沉积为主。
1地质背景
喀什凹陷北部主要受喜山期构造变形影响较大，断层对研究区构造格架起着控制作用，主要由喀什构造带、阿图什构造带、乌恰构造带、巴什布拉克构造带及乌泊尔构造带组成（图1）。喀什凹陷的盆地演化主要受控于南部的西昆仑造山带和北部的南天山造山带。自早侏罗世开始，喀什凹陷转入陆源沉积的发展、演化时期，并经历中生代前陆冲断、早期断陷盆地的发展及新生代晚新近纪内陆坳陷盆地发展时期。其间晚白垩世库克拜期海水从西向东经喀什凹陷进入塔西南，直至渐新世中期海水向西退出喀什凹陷，完成了一个大的海进海退旋回，该大旋回由4～5个小的海进海退旋回组成。海相体系主要由潮坪、碳酸盐台地相等碳酸盐岩和膏泥岩组成，形成了喀什海湾的发展、演化过程。
层序结构中，三角形宽的地方表示水体较深，窄的地方表示水体较浅，深色表达富砂，浅色表示富泥
喀什凹陷北部属于塔里木地层区莎车地层分区喀什地层小区，白垩系发育下白垩统克孜勒苏群、上白垩统东巴组（依格孜牙组、乌依塔克组）和库克拜组。下白垩统克孜勒苏群（K1kz）主要为一套紫红色砂岩夹灰白色砂岩、砾岩及少量粉砂质泥岩，中上部夹少量灰绿色薄层状粉砂岩，在南天山山前底部含砾，是研究区内良好的储集岩。据岩性及组合特征可将该群分为上、下两个亚旋回。上亚旋回以薄—厚层状灰褐、浅褐、褐色砂砾岩，粉砂岩，泥质粉砂岩为主，夹薄—中厚层状浅褐、褐色泥粉砂岩，厚200～300 m。下亚旋回以薄—厚层状灰褐及褐色粉砂岩、泥质粉砂岩为主，夹中厚层褐色细—粉砂岩以及中—薄层状红褐、褐色泥质细砂岩，泥岩，粉砂质泥岩，灰质泥岩，厚400～550 m。上白垩统库克拜组（K2k）厚度变化较大，几十至200 m不等。库克拜剖面厚132 m，上部为中厚层状灰、褐色泥微晶含泥灰岩，薄层状浅褐色泥质灰岩，与中层状绿灰、灰色泥岩呈略等厚互层，厚数十米。下部为中厚层状绿灰、深灰色泥岩与绿灰、褐、灰色膏质泥岩略等厚互层，偶夹薄层灰白色泥膏岩。底部灰褐色含砾砂岩夹褐色泥岩，厚几十至百余米，与下伏下白垩统克孜勒苏群呈整合接触。上白垩统东巴组（K2d）厚数十米，以薄—中厚层状褐色、绿灰色粉砂质泥岩，灰质泥岩，红褐色膏泥岩为主，夹薄层褐色膏泥质粉砂岩及中厚—薄层褐色、灰白色膏岩，与下伏白垩系上统库克拜组呈整合接触，上覆地层为古近系阿尔塔什组巨厚膏盐层。
2层序地层特征
2.1层序划分方案
针对喀什凹陷北区白垩系地层层序发育具有同时受构造、气候、物源、可容纳空间与沉积物供给量比值变化和地层自旋回过程等多种因素控制的特点，笔者以Cross的基准面旋回层序级别划分和命名原则为基础，同时考虑界面性质、界面级别、层序结构和叠加样式，并结合地震层序解释，采用高分辨率层序与Vail经典层序双重划分方案，对喀什北地区7口钻井和天山南麓5条露头剖面的白垩系进行层序划分和对比，将白垩系划分为2个巨旋回层序、4个超长期旋回层序及8个长期旋回层序（图2）。其中，晚白垩世沉积旋回是由蒸发环境的海相沉积构成，早白垩世则以河流、三角洲沉积为主。整个白垩纪应为一个海平面持续上升的过程，这与塔西南坳陷及库车盆地白垩系相吻合。
2.2层序地层特征
喀什北地区只有阿克1井钻穿SLCK1kz1超长期旋回，阿克4井未钻穿SLCK1kz1超长期旋回，其他井均未钻遇。层序地层特征如图3。
SLCK1kz1超长期旋回由克孜勒苏群下亚旋回构成，底界为与二叠系不整合面，厚度90～440 m。SLCK1kz1超长期旋回划分为LCK1kz11、LCK1kz12、LCK1kz13等3个长期旋回，最大洪泛面发育于LCK1kz12长期旋回中，为褐色泥岩。层序结构发育具不对称性，下降半旋回较发育，上升半旋回不发育。LCK1kz11长期旋回厚度0～350 m，研究区东部岩性为红褐色泥岩、灰褐色粉砂岩，为湖泊相沉积；研究区中北部康苏剖面存在沉积间断，库孜贡苏剖面最厚，岩性为杂色砾岩，为冲积扇扇根沉积；向东部为冲积扇扇中扇端冲积平原湖泊沉积过渡。LCK1kz12长期旋回厚度120～200 m， 研究区东部岩性为褐色泥岩、褐色粉砂岩及薄层灰褐色含砾细粒长石砂岩，为前辫状河三角洲沉积；研究区中北部上升半旋回岩性为砾岩、含砾粗砂岩，为冲积扇扇中；向东部为冲积扇扇端冲积平原辫状河三角洲前缘沉积过渡。LCK1kz13长期旋回厚度160～350 m，研究区东部岩性为红褐色泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，灰褐色、红褐色含砾细粒长石砂岩，为辫状河三角洲前缘相沉积；研究区中北部岩性为红褐色泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩，灰褐色、红褐色含砾细粒长石砂岩，为辫状河三角洲平原沉积。