陳賢良，紀(jì)友亮，樊太亮，王宏語(yǔ)，趙春滿(mǎn)，聶文彬，陳曉艷，閆寧

(1. 中國(guó)石油大學(xué) 油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，102249；2. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) 能源學(xué)院，北京，100083；3. 中國(guó)石化 東北油氣分公司 勘探開(kāi)發(fā)研究院，吉林 長(zhǎng)春，130062；4. 中國(guó)石化 江漢分公司 物探研究院，湖北 武漢，430035)

自層序地層學(xué)理論引入我國(guó)以來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者就陸相斷陷湖盆層序類(lèi)型和層序發(fā)育模式進(jìn)行了大量的研究[1-4]，在指導(dǎo)巖性油氣勘探方面取得了顯著的成果。梨樹(shù)斷陷自2008 年在北部斜坡帶以巖性油氣藏為目標(biāo)的十屋1 井取得突破之后，表明具有良好巖性油氣勘探前景。而后續(xù)的鉆探結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了巖性油氣藏具有識(shí)別刻畫(huà)難、主控因素復(fù)雜的特點(diǎn)。前人在層序地層方面的研究成果相對(duì)較少[5-7]，如陳新軍等[5-6]分析了梨樹(shù)斷陷層序地層及沉積特征，但對(duì)于層序類(lèi)型及發(fā)育模式并未涉及。綜上所述，該區(qū)的層序地層尤其是在層序地層發(fā)育特征方面缺乏系統(tǒng)分析。為此，結(jié)合實(shí)際情況和斷陷盆地層序地層研究成果[8-11]，本文作者應(yīng)用層序地層學(xué)理論進(jìn)行系統(tǒng)研究，以期在層序類(lèi)型和發(fā)育模式研究的基礎(chǔ)上對(duì)梨樹(shù)斷陷巖性油氣勘探提供一定的理論和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

1 地質(zhì)背景

圖1 梨樹(shù)斷陷位置及構(gòu)造單元?jiǎng)澐諪ig.1 Location and structural division of Lishu Rift

梨樹(shù)斷陷位于松遼盆地東南隆起區(qū)的南端(圖1(b))，受北北東向桑樹(shù)臺(tái)同沉積斷層的控制，總體上呈北北東向展布，為一小型西斷東超的箕狀斷陷盆地，由陡坡帶、緩坡區(qū)和深陷區(qū)3 個(gè)構(gòu)造單元組成。現(xiàn)今內(nèi)部可分為桑樹(shù)臺(tái)次洼帶、北部斜坡帶、中央構(gòu)造帶、東部向斜帶、東南斜坡帶和雙龍次洼帶6 個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元區(qū)帶(圖1(a))。其發(fā)展演化經(jīng)歷了晚侏羅—早白堊世斷陷、早白堊世晚期斷坳轉(zhuǎn)化、晚白堊世坳陷及后期抬升剝蝕4 個(gè)演化階段，具有下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu)特征[12-15]。斷陷沉積非常發(fā)育，斷陷深處，發(fā)育了近萬(wàn)米的湖泊、河流碎屑巖沉積，主要沉積有上侏羅統(tǒng)火石嶺組、下白堊統(tǒng)沙河子組、營(yíng)城組和登婁庫(kù)組。其中火石嶺組發(fā)育火山巖夾碎屑巖，在隆起部位主要以火山巖為主，斷陷局部地區(qū)發(fā)育厚層碎屑巖沉積；沙河子組發(fā)育灰黑色泥巖、與灰、淺灰色細(xì)砂巖、少量含礫砂巖略等厚互層；營(yíng)城組中下部發(fā)育大套泥巖，上部發(fā)育2～3 套正韻律砂泥互層，斜坡部位普遍遭受剝蝕，地層不全；登婁庫(kù)組以大套砂礫巖夾薄層泥巖為主。

2 構(gòu)造特征與樣式

2.1 構(gòu)造演化特征

依據(jù)梨樹(shù)斷陷構(gòu)造層充填展布特征與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期次的綜合分析表明(圖2)，梨樹(shù)斷裂陷期構(gòu)造演化具有3 個(gè)階段：

(1) 初始裂陷期。該期為梨樹(shù)斷陷的初始形成期，出現(xiàn)多個(gè)小型的西斷東超斷陷，斷陷的構(gòu)造平緩，幅度較小，各斷陷之間分割性較強(qiáng)，發(fā)育火山巖和沖積扇沉積體系。

圖2 梨樹(shù)斷陷東西向地震剖面及層序地層解釋(剖面位置見(jiàn)圖1)Fig.2 East-west seismic sequence stratigraphic interpretation of Lishu Rift

(2) 快速裂陷期?；鹗瘞X組末期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使這些小型斷陷不再分割孤立，形成一個(gè)統(tǒng)一的受桑樹(shù)臺(tái)斷層控制的西斷東超的箕狀斷陷盆地?？嘏璧纳?shù)臺(tái)斷層活動(dòng)速率增大，地層西厚東薄、西斷東超，形成同生斷陷型層序，發(fā)育扇三角洲-辮狀河三角洲-湖泊沉積體系。

(3) 裂陷萎縮期。桑樹(shù)臺(tái)斷層活動(dòng)速率逐漸降低直至停止，取而代之的是登婁庫(kù)期的緩慢沉降運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生了斷陷到拗陷的過(guò)渡沉積，轉(zhuǎn)為披蓋式的填平補(bǔ)齊，主要發(fā)育辮狀河三角洲-湖泊沉積體系，在地震剖面上與下覆地層呈超覆不整合接觸。

2.2 坡折帶識(shí)別及發(fā)育特征

在層序地層學(xué)理論[4,16-18]指導(dǎo)下，以地震資料為基礎(chǔ)，結(jié)合古地貌恢復(fù)的技術(shù)手段和方法，對(duì)坡折帶[19-20]的剖面和平面發(fā)育特征進(jìn)行了識(shí)別。

在地質(zhì)剖面上，坡折帶的特征表現(xiàn)為地層厚度的急劇增厚。在地震剖面上，坡折帶的特征表現(xiàn)為同一地震反射層系的地震反射時(shí)間、厚度急劇增大，并有明顯的上超和削截反射終止現(xiàn)象。地層厚度平面圖上表現(xiàn)為，在坡折帶的斜坡處等值線密集，地層厚度由坡折到坡腳急劇增厚。根據(jù)以上特征，選擇橫貫梨樹(shù)斷陷的東西向剖面及地層厚度展布特征進(jìn)行研究(圖2和圖3)。研究認(rèn)為，沙河子組沉積時(shí)期，除控盆的桑樹(shù)臺(tái)斷裂構(gòu)成了陡坡的斷裂坡折之外，坡折帶主要集中發(fā)育在湖盆北部、東南部緩坡。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，整個(gè)梨樹(shù)斷陷緩坡坡折帶在平面上呈現(xiàn)半環(huán)帶狀展布(圖3)，構(gòu)成二級(jí)坡折帶，根據(jù)其相對(duì)位置，稱(chēng)為內(nèi)環(huán)坡折和外環(huán)坡折，在盆地西部不封閉，朝向桑樹(shù)臺(tái)次洼。其中內(nèi)環(huán)坡折以斷裂坡折為主；外環(huán)坡折在北部斜坡以撓曲坡折為主，在東南斜坡以斷裂坡折為主。二級(jí)坡折將緩坡帶分割成內(nèi)帶、中帶和外帶3 個(gè)單元。隨著盆地的演化與充填，至營(yíng)城組沉積期，地貌差異減小，內(nèi)環(huán)坡折帶的部分?jǐn)嗔哑抡坜D(zhuǎn)變?yōu)閾锨抡?，斷裂坡折減少，以斷裂坡折與撓曲坡折交互出現(xiàn)，坡度變緩，而外環(huán)坡折帶位置向盆地邊緣有所遷移。登樓庫(kù)組沉積時(shí)期，桑樹(shù)臺(tái)控盆斷裂沉降速率降低，湖盆裂陷萎縮，斷拗轉(zhuǎn)換，外環(huán)坡折帶消失，僅內(nèi)環(huán)坡折帶對(duì)沉積作用起控制作用，轉(zhuǎn)為披蓋式的填平補(bǔ)齊。

圖3 梨樹(shù)斷陷沙河子組厚度圖(時(shí)間域)Fig.3 Thickness map of Shahezi Formation in Lishu Rift(time domain)

3 層序地層特征

3.1 層序界面識(shí)別

綜合利用地震、錄井及測(cè)井曲線、巖心觀察等資料，以不同規(guī)模的各級(jí)不整合面、沉積轉(zhuǎn)換面或區(qū)域性沖刷面為界進(jìn)行了識(shí)別和追蹤，共識(shí)別出8 個(gè)層序界面，分別為SB1～SB8(圖2)。其中，SB1 和SB8 為一級(jí)層序界面，SB3 和SB7 為二級(jí)層序界面，其余均為三級(jí)層序界面。各層序界面在地震剖面反射結(jié)構(gòu)、測(cè)井和錄井資料上均具有明顯的標(biāo)志性特征(表1)。

表1 梨樹(shù)斷陷層序界面識(shí)別特征Table 1 Sequence boundary identification characteristics in Lishu Rift

一級(jí)層序界面SB1 為盆地的基底面，其下是中生代地層，是由盆地構(gòu)造活動(dòng)抬升期形成的區(qū)域削蝕不整合面，對(duì)應(yīng)于地震反射界面T5，相當(dāng)于侏羅系底界反射界面。反射層之上表現(xiàn)為上超現(xiàn)象，基底一般反射能量較強(qiáng)，下部為雜亂-弱反射或?qū)訝?較弱反射。界面之下是基底變質(zhì)巖，泥巖直接覆蓋在基底的變質(zhì)巖之上，該突變面一般代表了沉積環(huán)境的突變，同時(shí)在測(cè)井曲線也有明顯的響應(yīng)(圖2 和圖4(a))。SB8 是盆地內(nèi)構(gòu)造背景以斷陷作用為主向拗陷作用為主轉(zhuǎn)換的一個(gè)構(gòu)造作用轉(zhuǎn)換面，對(duì)應(yīng)于地震反射界面T3，相當(dāng)于泉頭組的底界面，為松遼盆地的標(biāo)準(zhǔn)層，分隔了同裂陷期和裂后期的演化，地震剖面上反射能量較強(qiáng)，表現(xiàn)出中—強(qiáng)振幅、較連續(xù)的反射特征，界面上下具有明顯的上超、削截反射特征。界面之下灰色中砂巖、粗砂巖，界面之上為棕紅色泥巖夾薄層細(xì)砂巖。測(cè)井曲線在SB8 上下表現(xiàn)出明顯的突變特征(圖2 和圖4(h))。

二級(jí)層序界面SB3 為沙河子組和火石嶺組的分界面，對(duì)應(yīng)地震反射截面T42。地震剖面上以中—強(qiáng)振幅、連續(xù)性橫向變化大為特征，界面之上以平行反射或上超接觸為主，之下以反射波組的削截現(xiàn)象為特征；界面之下為厚層深灰色凝灰?guī)r，自然伽馬為低值，電阻率為低值，界面之上為淺灰色細(xì)砂巖夾薄層灰色泥巖，自然伽馬為高值，視電阻率為高值，上下沉積環(huán)境突變(圖2和圖4(c))。SB7為營(yíng)城組和登婁庫(kù)組的分界面，對(duì)應(yīng)地震反射截面T4。地震剖面上表現(xiàn)為下部強(qiáng)反射波組與上部弱反射波組的分界面，具中—強(qiáng)振幅、高連續(xù)的特征，其上的上超和其下的削截現(xiàn)象較為常見(jiàn)；界面之下為深灰色泥巖夾細(xì)砂巖，自然伽馬為高值，電阻率為低值，界面之上為厚層含礫細(xì)砂巖與泥巖略等厚互層，自然伽馬為低值，電阻率為高值，反映了沉積環(huán)境的轉(zhuǎn)變(圖2、圖4(g)和圖5)。

三級(jí)層序界面SB5 對(duì)應(yīng)地震反射界面T41，表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、高連續(xù)，界面之上為較強(qiáng)振幅、中等連續(xù)的反射波組，界面之下為中等振幅、較連續(xù)的反射波組，界面之上在湖盆邊緣地區(qū)見(jiàn)上超現(xiàn)象；SB2，SB4和SB6 分別為火石嶺組、沙河子組和營(yíng)城組內(nèi)部的沉積轉(zhuǎn)換面，在地震剖面上表現(xiàn)為地震反射波組特征的差異，鉆測(cè)井上表現(xiàn)為進(jìn)積疊加樣式向退積疊加樣式的轉(zhuǎn)換面(圖2、圖4(b)、圖4(d)、圖4(f)和圖5)。

3.2 體系域界面識(shí)別

圖4 梨樹(shù)斷陷典型井各層序界面特征Fig.4 Characteristics of each sequence boundary in Lishu Rift

完整的三級(jí)層序由低位體系域、湖侵體系域和高位體系域組成，初始湖泛面為低位體系域和湖侵體系域的分界面，最大湖泛面為湖侵體系域和高位體系域的分界面。地震剖面上初始湖泛面為湖平面再次上升越過(guò)內(nèi)環(huán)坡折帶的第一個(gè)濱岸上超點(diǎn)對(duì)應(yīng)的界面，界面之上常可見(jiàn)到明顯的向陸地方向超覆的地震反射軸，穿過(guò)此界面地層由進(jìn)積、加積式轉(zhuǎn)為退積式，反映了水體由相對(duì)穩(wěn)定到快速上升的變化。地震剖面上最大湖泛面一般表現(xiàn)為2～3 個(gè)振幅強(qiáng)、連續(xù)性好、中等頻率的反射軸，在全區(qū)分布穩(wěn)定，易于追蹤對(duì)比，巖性主要為深灰色、灰黑色半深湖-深湖相泥巖或具有水平層理的油頁(yè)巖，穿過(guò)此界面準(zhǔn)層序疊置樣式由退積式變?yōu)檫M(jìn)積式(圖2 和圖5)。梨樹(shù)斷陷斷陷層共識(shí)別出6 個(gè)明顯的最大湖泛面，SQ1 層序?yàn)槌跏剂严萜诔练e充填，主要為火山噴發(fā)充填物，由于埋藏深，地震品質(zhì)差，鉆井極少鉆到該層段，因此，只劃分到三級(jí)層序。

依據(jù)識(shí)別出的層序界面，將梨樹(shù)斷陷斷陷層劃分為3 個(gè)二級(jí)層序(Ⅰ～Ⅲ)和7 個(gè)三級(jí)層序(SQ1-SQ7)(圖6)。二級(jí)層序大致依次對(duì)應(yīng)于火石嶺組、沙河子組—營(yíng)城組、登婁庫(kù)組；7 個(gè)三級(jí)層序大致依次對(duì)應(yīng)于火石嶺組下部、火石嶺組上部、沙河子組下部、 沙河子組上部、營(yíng)城組下部、營(yíng)城組上部和登婁庫(kù)組。三級(jí)層序SQ2-SQ7 根據(jù)初始湖泛面、最大湖泛面可進(jìn)一步劃分出低位體系域(LST)、湖侵體系域(TST)和高位體系域(HST)。

3.3 層序地層格架及特征

在層序界面和體系域界面識(shí)別和追蹤的基礎(chǔ)上，選取層位齊全且特征明顯的鉆井，進(jìn)行單井、連井層序地層分析(圖6 和圖7)，并與地震層序地層解釋相互驗(yàn)證，對(duì)7 個(gè)三級(jí)層序體系域構(gòu)成進(jìn)行了系統(tǒng)的劃分和對(duì)比，對(duì)于深部層位在個(gè)別井點(diǎn)的控制下，以地震資料為主，建立了梨樹(shù)斷陷斷陷層的層序地層格架(圖8)，為研究層序結(jié)構(gòu)類(lèi)型與發(fā)育模式奠定了基礎(chǔ)。

圖5 梨樹(shù)斷陷SW9 井高精度層序地層分析圖Fig.5 High-resolution sequence stratigraphy of well SW9 in Lishu Rift

圖6 梨樹(shù)斷陷層序地層劃分方案(氣候類(lèi)型引自文獻(xiàn)[21-22])Fig.6 Sequence division project in Lishu Rift

梨樹(shù)斷陷經(jīng)歷了2 個(gè)“初始斷陷活動(dòng)較弱→中期斷陷活動(dòng)強(qiáng)烈→晚期斷陷衰弱”的構(gòu)造活動(dòng)旋回和1個(gè)由斷陷向整體拗陷轉(zhuǎn)換的構(gòu)造旋回，控制了3 個(gè)二級(jí)層序。發(fā)育于二級(jí)層序不同演化階段的三級(jí)層序具有明顯不同的響應(yīng)特征。

SQ1 和SQ2 層序分別對(duì)應(yīng)于火石嶺組下部和上部地層，為初始裂陷期沉積充填。此時(shí)區(qū)內(nèi)分布多個(gè)長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|方向的小斷陷，斷陷的規(guī)模小，分布范圍十分局限。層序厚度橫向變化較大，湖盆邊緣大部分地區(qū)遭受剝蝕，只有形成于早期小斷陷內(nèi)的沉積地層被保存下來(lái)。地震剖面上SQ1 層序具強(qiáng)振幅、中—差連續(xù)的特點(diǎn)，以火成巖為主，局部地區(qū)為火成巖夾碎屑巖層系(圖4(a))，表明裂陷初期以火山活動(dòng)為主；SQ2 層序則以中—強(qiáng)振幅、低頻、中—好連續(xù)地震相為主，結(jié)合SN146 井等少數(shù)幾口鉆到火石嶺組的鉆井巖性測(cè)井特征，研究認(rèn)為為沖積扇-扇三角洲沉積，巖性以砂礫巖為主，表明繼早期的火山活動(dòng)之后，構(gòu)造趨于穩(wěn)定，形成匯水洼地，從而接受周?chē)樾嘉镔|(zhì)充填。

圖7 梨樹(shù)斷陷SW6-SN129 井層序地層對(duì)比剖面Fig.7 Profile of sequence stratigraphic correlation from SW6 to SN129 in Lishu Rift

圖8 梨樹(shù)斷陷斷陷期東西向?qū)有虻貙犹卣?剖面位置見(jiàn)圖1)Fig.8 East-west sequence stratigraphic characteristics of faulted period in Lishu Rift

SQ3 和SQ4 層序分別對(duì)應(yīng)于沙河子組下部和上部地層，為快速裂陷早期沉積充填，發(fā)育了完整的低位、湖侵和高位體系域。受火石嶺組末期構(gòu)造作用，各小斷陷連通一體，基本形成梨樹(shù)斷陷現(xiàn)今的面貌，但早期水域窄， SQ3 層序僅分布于桑樹(shù)臺(tái)洼陷地區(qū)，以中—弱振幅、低頻、中—弱連續(xù)為特征，由于埋藏深，目前無(wú)鉆井鉆到，故依據(jù)地震反射特征推測(cè)其為沖積扇—扇三角洲—湖泊體系沉積。伴隨著湖盆的持續(xù)穩(wěn)定沉降，至SQ4 層序沉積時(shí)期，湖盆擴(kuò)展到整個(gè)斷陷范圍，面積大、水體深，同時(shí)緩坡發(fā)育二級(jí)坡折帶，低位體系域發(fā)育在內(nèi)環(huán)坡折帶之下，物源供給主要來(lái)源于北部和東南部的凸起剝蝕區(qū)，外環(huán)坡折帶控制了扇三角洲平原和前緣相帶的展布。地震剖面上層序內(nèi)部的振幅、頻率橫向差異較大，在斜坡地區(qū)多表現(xiàn)為中低頻、中強(qiáng)振幅、中等連續(xù)性，以扇三角洲體系沉積為主；而在深洼區(qū)多表現(xiàn)為中弱振幅、低頻、中連續(xù)性，以湖泊體系沉積為主；陡坡帶多表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、弱連續(xù)、楔形前積反射特征，為扇三角洲體系沉積(圖2 和圖7)。

SQ5 和SQ6 層序?qū)?yīng)于營(yíng)城組下部和上部地層，為快速裂陷晚期沉積充填。各層序發(fā)育了完整的低位、湖侵和高位體系域，低位體系域發(fā)育在內(nèi)環(huán)坡折帶之下。此時(shí)湖盆沉降速率降低，但沉積范圍擴(kuò)大，進(jìn)入盆地?cái)嘞莅l(fā)育的鼎盛期，周?chē)卟顪p小，緩坡帶物源轉(zhuǎn)為遠(yuǎn)源的辮狀河三角洲沉積體系，如圖7 所示，該剖面為位于緩坡邊緣過(guò)十屋油田和七棵樹(shù)油田的東西向剖面，由于位置靠近盆地邊緣，因此僅發(fā)育湖侵體系域和高位體系域，為一套辮狀河三角洲—湖泊沉積形成的退積—進(jìn)積序列。湖侵體系域以厚層深灰色泥巖為主，夾灰色粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖，測(cè)井曲線呈低幅鋸齒形，反映以淺湖—半深湖沉積為主的湖侵體系域退積沉積；高位體系域由灰色泥巖夾細(xì)砂巖、砂礫巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖組成，測(cè)井曲線以齒化漏斗型和箱型為主，整體巖性向上變粗，砂巖增加，顯示出由加積到進(jìn)積的沉積序列特征。地震剖面上表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、連續(xù)的強(qiáng)反射(圖2 和圖7)。陡坡帶和深洼區(qū)繼承了SQ4 層序沉積格局。

SQ7 層序相當(dāng)于登婁庫(kù)組地層，為裂陷萎縮期沉積充填，發(fā)育了完整的低位、湖侵和高位體系域，低位體系域發(fā)育在內(nèi)環(huán)坡折帶之下。與下伏地層和上覆地層均以不整合接觸，表明該時(shí)期構(gòu)造沉降與抬升是盆地的整體運(yùn)動(dòng)，盆地內(nèi)部差異性較小，沉積格局發(fā)生轉(zhuǎn)變，以北東向辮狀河三角洲沉積體系為主，砂泥互層(圖7)，地震剖面上表現(xiàn)為中—弱振幅、較差連續(xù)性、中等頻率的反射特征，LS1 井區(qū)及其以西洼陷地區(qū)仍然為湖泊區(qū)，表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、中等連續(xù)性、中等頻率的反射特征(圖2)。

3.4 層序類(lèi)型及特征

層序分類(lèi)所選的標(biāo)準(zhǔn)不同，劃分出來(lái)的類(lèi)型也就不一樣。紀(jì)友亮等[4]、牛嘉玉等[21]和楊明慧等[22]依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)陸相斷陷湖盆的層序類(lèi)型進(jìn)行了劃分。本文依據(jù)梨樹(shù)斷陷斷陷期的構(gòu)造特征、氣候變遷[23-24]、沉積物供給和沉積層序發(fā)育等特點(diǎn)，劃分出洪積層序、湖泊層序和沖積層序3 種層序類(lèi)型。

3.4.1 洪積層序

洪積層序主要是在盆地伸展初期地貌反差強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)、物源供給充分、氣候干旱條件下發(fā)育的一套沉積地層。主要特征是此時(shí)山高盆窄，以沖積扇-扇三角洲沉積體系為主，匯水湖泊占沉積面積的比例低。洪積層序由火石嶺組構(gòu)成，其中SQ1 層序發(fā)育時(shí)期以火山噴發(fā)為特征，SQ2 層序發(fā)育時(shí)期以碎屑巖夾火山巖沉積為主。SQ2 層序發(fā)育時(shí)期構(gòu)造沉降速率較大，沉積物供給充足，但總的沉降面積小，因此可容納空間較小，水體淺，低位體系域發(fā)育沖積扇-扇三角洲沉積體系，湖侵體系域湖平面上升，并形成退積式準(zhǔn)層序組，高位體系域發(fā)育扇三角洲沉，為進(jìn)積式準(zhǔn)層序組，最大湖泛面位于層序的中上部(圖2 和圖8)。

3.4.2 湖泊層序

湖泊層序主要發(fā)育在盆地強(qiáng)烈伸展，基底快速沉降，氣候溫暖濕潤(rùn)，湖泊水域面積廣、深度大的時(shí)期。湖泊層序由沙河子組和營(yíng)城組構(gòu)成。根據(jù)沉積時(shí)期可容納空間增長(zhǎng)速率與沉積物供給速率之間的關(guān)系又可以分為沙河子組快速裂陷早期湖泊層序和營(yíng)城組快速裂陷晚期湖泊層序2 種類(lèi)型。

SQ3 和SQ4 層序發(fā)育時(shí)期，由于控盆的桑樹(shù)臺(tái)同沉積斷層強(qiáng)烈活動(dòng)，梨樹(shù)斷陷形成統(tǒng)一的單斷式盆地，“西斷東超、北超”的構(gòu)造格局控制著統(tǒng)一水體的廣盆沉積。低位體系域和湖侵系域發(fā)育期，盆地基底沉降快，物源匱乏，形成大的可容納空間，湖泊擴(kuò)展迅速，最大湖泛時(shí)水體很深，沉積地層厚度相對(duì)較薄，灰黑色頁(yè)巖發(fā)育。高位體系域發(fā)育扇三角洲沉積，物源供給充足，形成多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組，沉積地層厚度大，最大湖泛面位于層序的中下部(圖2 和圖8)。SQ3 層序僅分布在內(nèi)帶，SQ4 層序的厚度內(nèi)帶、中帶厚，外帶薄，內(nèi)帶層序完整，中帶以湖侵和高位體系域?yàn)橹?、外帶湖侵體系域和高位體系域均不完整，均缺失低位體系域。內(nèi)帶以深湖—半深湖沉積為主，中帶和外帶以扇三角洲和濱淺湖沉積體系為主。

SQ5 和SQ6 層序發(fā)育時(shí)期為梨樹(shù)斷陷快速裂陷晚期，盆地基底經(jīng)過(guò)早期的快速沉降，可容納空間達(dá)到最大，之后沉降速度減慢，周?chē)卟钭冃?，沉積物供給較充足。低位體系域由辮狀河三角洲沉積體系組成，多發(fā)育加積式準(zhǔn)層序組，厚度相對(duì)較大，第一次湖泛水體較淺，灰色泥巖發(fā)育，湖侵體系域相對(duì)較厚，由多個(gè)退積式準(zhǔn)層序組組成，最大湖泛面位于層序的中部，深灰色泥巖發(fā)育，高位體系域發(fā)育辮狀河三角洲沉積，形成多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組(圖5、圖7 和圖8)。層序厚度同樣內(nèi)帶、中帶厚，外帶薄，內(nèi)帶層序完整，中帶以湖侵和高位體系域?yàn)橹?、外帶湖侵體系域和高位體系域均不完整，均缺失低位體系域。內(nèi)帶以半深湖沉積為主，中帶和外帶以辮狀河三角洲和濱淺湖沉積體系為主。

3.4.3 沖積層序

沖積層序是在盆地伸展末期地貌反差強(qiáng)度減弱、物源距離逐漸加大時(shí)的沉積產(chǎn)物，該類(lèi)層序由登婁庫(kù)組構(gòu)成。由于營(yíng)城組末期的構(gòu)造抬升夷平，至SQ7 層序發(fā)育時(shí)期，控盆的桑樹(shù)臺(tái)斷裂沉降速率逐漸降低至停止，向全盆地統(tǒng)一的熱沉降轉(zhuǎn)換，湖盆周?chē)卟顪p小，基底沉降緩慢，導(dǎo)致可容納空間的增加速率減弱。且此時(shí)氣候變干旱[21-22]，主要發(fā)育河流、辮狀河三角洲沉積，湖泊沉積局限。低位體系域以斷陷湖盆萎縮的濱淺湖、辮狀河三角洲沉積為主，湖侵體系域和高位體系域主要為辮狀河三角洲—湖泊沉積。高位體系域發(fā)育時(shí)北東方向的物源供給豐富，因此沉積物的供應(yīng)速率大于可容納空間增加的速度，導(dǎo)致發(fā)育典型的進(jìn)積式準(zhǔn)層序組，最大湖泛面位于層序的中下部(圖5和圖8)。由于地勢(shì)低平，湖平面上升使登婁庫(kù)組沉積時(shí)期成為梨樹(shù)斷陷斷陷期湖水面積最大時(shí)期。

4 層序地層發(fā)育模式

層序的發(fā)育模式受盆地結(jié)構(gòu)的控制，不同的盆地結(jié)構(gòu)造成了層序結(jié)構(gòu)的差異。根據(jù)對(duì)梨樹(shù)斷陷湖盆構(gòu)造演化、坡折帶的識(shí)別、湖盆結(jié)構(gòu)特征以及層序類(lèi)型等的綜合分析，認(rèn)為梨樹(shù)斷陷斷陷期主要發(fā)育簡(jiǎn)單箕狀斜坡、快速裂陷緩坡坡折和斷拗轉(zhuǎn)換3 種層序地層模式(表2)。

4.1 簡(jiǎn)單箕狀斜坡模式

SQ1～SQ3 層序發(fā)育時(shí)期，盆地為簡(jiǎn)單箕狀斷陷湖盆。其中SQ1 層序發(fā)育時(shí)期以火山活動(dòng)為特征，SQ2層序?yàn)槌跏剂严萜诤榉e層序，SQ3 層序?yàn)榭焖倭严菰缙诤磳有?圖8)，層序發(fā)育模式為簡(jiǎn)單箕狀斜坡模式。SQ2 層序發(fā)育時(shí)期各斷陷分割性強(qiáng)，有多個(gè)沉積中心，主要發(fā)育沖積扇沉積和濱淺湖相沉積(圖9)。至SQ3 層序發(fā)育時(shí)期，梨樹(shù)斷陷形成統(tǒng)一的箕狀斷陷，沉積中心位于桑樹(shù)臺(tái)同沉積斷層下降盤(pán)一側(cè)，但沉積范圍局限，主要發(fā)育沖積扇—扇三角洲沉積和濱淺湖相沉積。此時(shí)按構(gòu)造可分為陡坡帶和緩坡帶，由陡坡帶向緩坡帶其厚度逐漸減薄，緩坡大部分地區(qū)的早期沉積接受剝蝕(圖10)。

4.2 快速裂陷緩坡坡折模式

SQ4～SQ6 層序發(fā)育時(shí)期，盆地為統(tǒng)一的箕狀斷陷湖盆，且緩坡發(fā)育二級(jí)坡折帶。其中SQ4 層序類(lèi)型為快速裂陷早期湖泊層序，主要為扇三角洲—湖泊沉積，SQ5 和SQ6 層序類(lèi)型為快速裂陷晚期湖泊層序(圖8)，主要為辮狀河三角洲—湖泊沉積。層序發(fā)育模式為快速裂陷緩坡坡折模式(圖11)。各層序分布廣泛，低位體系域發(fā)育在內(nèi)環(huán)坡折帶之下，形成厚度較大的扇三角洲或水下扇相的砂礫巖體，湖侵體系域發(fā)育在坡折帶之上的平臺(tái)區(qū)，砂體層層向湖岸方向上超。高位體系域同樣也發(fā)育在折帶之上的平臺(tái)區(qū)，為進(jìn)積式準(zhǔn)層組，覆蓋在湖侵體系域之上，同時(shí)外環(huán)坡折帶控制了扇(辮狀河)三角洲平原與前緣沉積。

表2 梨樹(shù)斷陷層序地層模式類(lèi)型及特征Table 2 Sequence stratigraphic model types and characteristics in Lishu Rift

圖9 梨樹(shù)斷陷SQ1 和SQ2 層序地層發(fā)育模式Fig.9 Sequence stratigraphy model of sequence Ⅰ-Ⅱ in Lishu Rift

4.3 斷拗轉(zhuǎn)換層序地層模式

SQ7 層序發(fā)育時(shí)期，湖盆由裂陷向拗陷轉(zhuǎn)化，主要表現(xiàn)為填平補(bǔ)齊作用，呈披蓋式覆于前期裂陷沉積之上。層序類(lèi)型為裂陷萎縮期沖積層序，層序發(fā)育模式為斷拗轉(zhuǎn)換層序地層模式(圖12)。此時(shí)外環(huán)坡折帶已經(jīng)消失，僅發(fā)育內(nèi)環(huán)坡折帶，控制著低位體系域的發(fā)育，為進(jìn)積式準(zhǔn)層序組，以斷陷湖盆萎縮期的濱淺湖、辮狀河三角洲沉積為主，湖侵體系域發(fā)育退積式準(zhǔn)層序組，由于此時(shí)地勢(shì)低平，湖平面上升使該時(shí)期成為梨樹(shù)斷陷斷陷期湖水面積最大時(shí)期。至高位體系域發(fā)育時(shí)期物源由來(lái)自盆地周?chē)亩梯S物源轉(zhuǎn)變成為來(lái)自北東方向的單一長(zhǎng)軸物源，主要為辮狀河三角洲沉積。

圖10 梨樹(shù)斷陷SQ3 層序地層發(fā)育模式Fig.10 Sequence stratigraphy model of sequence Ⅲ in Lishu Rift

圖11 梨樹(shù)斷陷SQ4～SQ6 層序地層發(fā)育模式Fig.11 Sequence stratigraphy model of sequence Ⅳ-Ⅵ in Lishu Rift

圖12 梨樹(shù)斷陷SQ7 層序地層發(fā)育模式Fig.12 Sequence stratigraphy model of sequence Ⅶ in Lishu Rift

5 石油地質(zhì)意義

依據(jù)層序類(lèi)型可知湖泊層序以湖泊沉積為主，此時(shí)湖泊水域?qū)挘B通好，湖水深，是烴源巖發(fā)育的黃金時(shí)期。根據(jù)盆地結(jié)構(gòu)特征可知：坡折帶上下水體變化大，沉積環(huán)境突變，下傾方向砂巖厚度和層數(shù)增加，是巖性圈閉的有利發(fā)育區(qū)。因此，通過(guò)對(duì)梨樹(shù)斷陷斷陷期層序類(lèi)型和發(fā)育模式的綜合研究可知，梨樹(shù)斷陷快速裂陷期坡折帶之下是尋找?guī)r性油氣藏的有利地帶。

6 結(jié)論

(1) 梨樹(shù)斷陷斷陷期經(jīng)歷了初始裂陷、快速裂陷和裂陷萎縮3 個(gè)演化階段。初始裂陷期為多個(gè)孤立的小型箕狀斷陷，至快速裂陷期形成受控盆桑樹(shù)臺(tái)斷裂控制的統(tǒng)一箕狀斷陷，且緩坡帶發(fā)育二級(jí)坡折帶，在平面上呈現(xiàn)半環(huán)帶狀展布，裂陷萎縮期湖盆由斷陷向均勻熱沉降轉(zhuǎn)換。

(2) 梨樹(shù)斷陷斷陷層可劃分為3 個(gè)二級(jí)層序(Ⅰ～Ⅲ)和7 個(gè)三級(jí)層序(SQ1～SQ7)，其中SQ2～SQ7 層序均劃分為3 個(gè)體系域即低位、湖侵和高位體系域。坡折帶控制了沉積相和體系域的發(fā)育。

(3) 綜合分析表明梨樹(shù)斷陷斷陷期發(fā)育3 種層序類(lèi)型和3 種層序地層模式，其中：SQ1 和SQ2 層序?yàn)槌跏剂严萜诤榉e層序，SQ3 為快速裂陷湖泊層序，發(fā)育簡(jiǎn)單箕狀斜坡層序地層模式；SQ4，SQ5 和SQ6 層序?yàn)榭焖倭严莺磳有颍l(fā)育快速裂陷緩坡坡折層序地層模式；SQ7 層序?yàn)閿噗贽D(zhuǎn)換期沖積層序，發(fā)育斷坳轉(zhuǎn)換層序地層模式。

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