终端扇指正常条件下水系由于内在因素全部消失而没有水流通过表面进入湖泊或海洋的河成分流体系 ( Friend,1978; Tunbridge,1984; Sean B. Kelly,1993) 。河流由于蒸发作用和载荷损失规模减小,常发育于水分缺失的干旱和政机坐衣周必阿将半干旱地区,典型特征是分流河道发育。终端扇主要是因为高的蒸发作用味收扩发雷扬自王乙节深、低的降水量和高的渗流量而形成,其发育主要包括河道分支成网状和水系通过蒸发、渗流作用消失两个过程,可分为单源和多源体系。
终端扇一般分为补给带、分流带和盆地带。补给带的特征是有大的河道与河道间细粒沉积,河道体的增加可能出现在补给带与分流带的过渡地带,反映顺流方向河道的分叉。分流带由于顺流方向河道沉积规模和频服府烧极终率减少而出现片洪沉积。盆地带则主要发育洪泛盆地、干盐湖泥坪或风成沉积。补给带主要为补给河道粗粒岩相组合与河道间细粒沉积组合。分流河道宽深比沿顺流方向可能增加或减少去不红,但以增加较为常见。砂体连续性沿顺流方向减少,但以砂为主的片洪沉积能够形成侧向连续性好的测制草报开影底行都目砂体。
古代终端扇体系厚度大(数百米至数千米),并堆积在近山前确茶互电粮当迅的小型盆地中(<105km营例空因收今球分2)。其典型相模式和岩相组合见图4-2和表4-2。
图4-2 终端扇沉积相模式
表4-2 终端扇沉积相组合特征
现代终端扇有 Markanda 扇、Gash 扇、Gangetic 话操奏丝你画孔技扇等,古代终端扇见于 Greenland 盆地、Manster 盆地等。
通过对比现代和古代终端扇的沉积发育特征,作者认为塔里木北部地区内白垩系巴什基奇克组应为典型的终端扇沉积体系。根据对露头及钻井岩心的观察,发现代表陆上暴露标志的沉积构造非常明显,表明是一种干旱的沉积环境。终端扇沉积发育特征包括以下特点:
1) 岩性以砾岩、干一形尽教情砂岩、粉砂岩为主,均呈不同色调的红色;
2) 在泥岩中存在硬石膏结核 ( 如克拉 202 井的 4374. 68m 处) 、碳酸盐土壤结核 ( 钙结层) 导米儿危通最而千纸和方氟石 ( 如克拉 204 井的 39川轻事画作源25. 8m 和 3928. 0m 处,克拉 201 井的 3774. 8m 妈修蛋处) ,呈孤立的团块状或连接成层状,部分剖面中见陆屑白云岩薄层,均为暴露地表遭受成壤作用的早标志;
3) 在泥岩中常见干裂 ( 张柏桥等,2000; erosn 等,2000; 顾家裕,1994) ;
4) 越岸沉积相的有机质含量很低;
5) 泥岩薄片内含丰富的碎屑,说明存在干旱作用和泥岩包卷作用;
6) 在显微镜下见发示冲和政露头样品中砂级颗粒表面明超济及有褐色粘土膜,反映地表暴露环境;
7) 生物化石贫乏,反映气候往保料蒸界量干热;
8) 细砂岩、粉砂岩中生物扰动促断强烈,潜穴产状多样,冲刷面下伏砂体顶部发育斜交层面的潜穴,反映陆上暴露环境;
9) 砂体原型模型表明,砂体多呈板状或席状,宽厚比大,砂体底面起伏不大,河道不固定 ( 张柏桥,1999,2000) ,John G. McPherosn 等 ( 2000) 也认为巴什基奇克组砂岩具有相对较高的纵向和横向流体连续性管最识济静具工裂乡饭,个别的河道充填砂岩可能具有较大的宽深比 ( 估计约100∶ 1) ,这些砂岩多次横向叠置产生总体横向连续性达到 100 ~ 1000m 的复合砂体。
从塔里木北部地区单井统计看,砂地比非常高 (图4-3) ,最高可达 86%。John ***.mcpherosn 等 ( 2000) 统计的克拉 井 区 巴 什 基 奇 克 组 砂岩 净毛 比 最 高 为 94% ,平均 为75% ~ 80% ,在 羊 塔 克-英买力-玉 东 地区探 井 中砂岩 净毛 比 最 高 为 88% ,平均 为80% ~ 85% 。这么高的砂地比在任何三角洲前缘带或平原带是很难存在的,而从已有的本区沉积相平面图看 ( 王振宇,2003; 贾进华,2005) ,区内基本上均为砂岩覆盖,这样的相带展布是很难用任何三角洲相模式解释的。
图4-3 塔里木北部地区巴什基奇克组单井砂地比分布直方图
因此作者认为,塔里木北部地区白垩系巴什基奇克组沉积作用发生在终端扇分流带环境,可能为短暂的辫状河流系统的河道、坝顶、砂坪和堤岸内环境。砂岩大多数是河道充填,从其单层厚度小 ( 数分米到数米) 来看,河道相对较浅,由许多河道充填叠置而成或呈多层 “鸟巢”状,产生整体上很高的砂地比 ( 75% ~80%) ,这是迁移河道辫状河网的特征。由河道下切产生的明显的底部侵蚀作用和堤岸的下切作用使得越岸泥岩明显遭受侵蚀,一些泥岩变成地层中常见的层内泥砾。
从厚度上看,泥岩是巴什基奇克组很小的组成部分 ( 20%) ,主要包括两种微相类型: 越岸沉积和湖相- 干盐湖盆沉积。越岸沉积代表通过堤岸越顶从河道携带出来的悬浮载荷部分,通过悬浮沉积作用沉积在河间洼地中。这些沉积构成了冲积平原的河间洼地,呈典型的非层状,富泥、高氧化物 ( 赤铁矿) ,常见土壤风化作用和土壤结核。在克拉201 井的 3798. 50 ~ 3801. 00m 井段观察到氧化型土壤。氧化土是高氧化的赤铁矿土壤,反映相对低的水位且冲积平原上植被稀疏的环境。在这些环境中,越岸沉积的量很小,首先是因为沉积系统富砂,其次是因为越岸沉积非常容易受来自活跃的辫状河道侧向下切的侵蚀作用影响,从而具有很低的保存能力。湖相- 干盐湖盆沉积一般比越岸沉积厚 ( 大于5m) ,呈很细的纹层状,高氧化并含脱水构造,表明在当时冲积平原上广泛分布有浅水位水体,也记录了可能为短暂干盐湖的周期性干旱作用。