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松遼盆地扶新隆起帶東緣泉四段沉積特征及沉積模式分析

2015-04-21 02:09羅水亮胡光明陳昌照王子琦
關(guān)鍵詞:淺水三角洲砂體

羅 超,羅水亮,胡光明,陳昌照,王子琦

(1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 鄂爾多斯分院,北京 100083;2.長(zhǎng)江大學(xué) 油氣資源與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430100;3.長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430100;4.中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院,北京 102200;5.中石油遼河油田分公司 特種油開發(fā)公司,遼寧 盤錦 124010 )

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松遼盆地扶新隆起帶東緣泉四段沉積特征及沉積模式分析

羅 超1,羅水亮2,3,胡光明2,3,陳昌照4,王子琦5

(1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院 鄂爾多斯分院,北京 100083;2.長(zhǎng)江大學(xué) 油氣資源與探測(cè)技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 武漢 430100;3.長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430100;4.中國(guó)石油安全環(huán)保技術(shù)研究院,北京 102200;5.中石油遼河油田分公司 特種油開發(fā)公司,遼寧 盤錦 124010 )

淺水三角洲是當(dāng)今油氣勘探開發(fā)的熱點(diǎn)與重點(diǎn)對(duì)象.扶新隆起帶東緣泉四段沉積時(shí)期,古地形平坦,氣候整體干旱,湖盆寬淺,具備發(fā)育大面積淺水三角洲的有利地質(zhì)條件.為了更好地厘定扶新隆起帶淺水三角洲沉積體系與油氣勘探開發(fā)間的關(guān)系,利用13口井的巖心資料及近600口井的錄井、測(cè)井資料,分析下白堊統(tǒng)泉四段的沉積特征及沉積模式.結(jié)果表明:研究區(qū)下白堊統(tǒng)泉四段沉積演化階段,受西南??邓档挠绊?,發(fā)育樹枝狀淺水三角洲沉積體系.該三角洲沉積體系特征包括成分、結(jié)構(gòu)成熟度中等,粒度偏細(xì),概率曲線反映為淺水牽引流沉積特征;砂巖中發(fā)育豐富的強(qiáng)水動(dòng)力沉積巖相;(水下)分流河道及席狀砂大面積分布,河口壩不甚發(fā)育.三角洲平原和前緣亞相區(qū),發(fā)育連片分布(水下)分流河道砂體為主體的富砂帶,側(cè)向疊置,切割嚴(yán)重,沿北北東向展布,向盆地方向延伸較遠(yuǎn);受湖浪因素影響,在三角洲前緣發(fā)育大面積展布的薄層席狀砂,具有沿向湖盆方向呈條帶狀延伸的分布模式.

沉積特征; 沉積模式; 泉四段; 淺水三角洲; 扶新隆起帶

0 引言

Fisk H N在1961年提出淺水三角洲的概念,將河控三角洲按水深變化劃分為深水型和淺水型兩種[1].Donaldson A C(1974年)認(rèn)為在淺水三角洲中,主要可以分出上三角洲平原、下三角洲平原、三角洲前緣與前三角洲4種亞相[2].在淺水三角洲研究方面,國(guó)外主要體現(xiàn)在成因動(dòng)力學(xué)、成因砂體構(gòu)成及儲(chǔ)層建筑結(jié)構(gòu)等方面[3-5].我國(guó)學(xué)者對(duì)淺水三角洲的認(rèn)識(shí)起源于20世紀(jì)80年代,在淺水三角洲形成條件、微相發(fā)育特征及聚煤作用等方面取得豐富的認(rèn)識(shí)及成果,主要包括:淺水三角洲形成于水體寬淺、地形平緩的環(huán)境中,是一種特殊的三角洲類型,不具備Gilbert型三角洲的三層結(jié)構(gòu);淺水三角洲所發(fā)育的亞相相帶間平緩相接,無明顯坡折,平面微相類型以分流河道砂體為主,河口壩不發(fā)育,垂向相序往往不完整;河流、沿岸流作用對(duì)前緣砂體的不同程度改造,使得各微相組合成枝狀、坨狀、席狀等不同樣式的平面形態(tài)[6-17].目前國(guó)內(nèi)主要研究區(qū)域分布于松遼、渤海灣、四川、鄂爾多斯等含油氣盆地,松遼盆地三角洲研究是學(xué)者們關(guān)注的重點(diǎn),人們研究扶新隆起帶及周邊地區(qū)下白堊統(tǒng)泉四段的沉積特征和局部地區(qū)的沉積微相[18-21],認(rèn)為該層段發(fā)育淺水三角洲沉積體系,但缺少對(duì)地質(zhì)演化時(shí)期沉積條件、沉積體系特征和沉積演化特征的研究.

文中根據(jù)研究區(qū)13口井的取心資料和近600口井的錄井、測(cè)井資料,以區(qū)域地質(zhì)特征為背景,在泉四段沉積古地形、古氣候及古水深條件分析的基礎(chǔ)上,研究扶新隆起帶東緣淺水三角洲發(fā)育的有利條件;同時(shí),在高精度地層格架內(nèi),分析研究區(qū)淺水三角洲沉積相標(biāo)志、沉積微相構(gòu)成及沉積作用演化規(guī)律,建立淺水三角洲沉積模式,以明確泉四段沉積條件及儲(chǔ)層分布特征,為該地區(qū)陸相淺水三角洲儲(chǔ)層內(nèi)油氣勘探開發(fā)提供地質(zhì)依據(jù).

1 區(qū)域地質(zhì)概況

扶新隆起帶位于松遼盆地中央坳陷區(qū)東部一個(gè)正向二級(jí)構(gòu)造單元(見圖1),西南部與長(zhǎng)嶺凹陷相接,南毗華字井階地,北臨三肇凹陷,東連登婁庫(kù)—長(zhǎng)春嶺背斜帶[22].根據(jù)構(gòu)造演化特征,可細(xì)分為斷陷期、斷坳轉(zhuǎn)換期、坳陷期、反轉(zhuǎn)期4個(gè)階段,晚侏羅世(約158 Ma)至早白堊世中期(約120 Ma)為斷陷期,早白堊世末期(約110 Ma)至晚白堊世末期(約83 Ma)為坳陷期,斷陷期與坳陷期之間為持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短的斷坳轉(zhuǎn)換期,晚白堊世末期之后為反轉(zhuǎn)期[23].下白堊統(tǒng)泉頭組發(fā)育于盆地坳陷期,按照層序及巖性韻律特征自下而上可分為四段,構(gòu)造沉降穩(wěn)定,地形平坦,整體氣候干旱,受西南通榆—??邓涤绊?,在扶新隆起帶發(fā)育大范圍河流—三角洲沉積體系[24-26].

圖1 扶新隆起帶東緣位置與目的層地層巖性特征

2 泉四段沉積背景

泉四段沉積時(shí)期,扶新隆起帶處于基底穩(wěn)定均勻沉降的構(gòu)造演化階段,研究區(qū)古地勢(shì)平坦,湖盆水域?qū)挏\,氣候整體干旱,周緣物源沉積物供給充分,滿足淺水三角洲沉積的有利條件.

2.1 古地勢(shì)

淺水三角洲的沉積過程與古地勢(shì)特征有重要聯(lián)系.人們采用平衡剖面法對(duì)扶新隆起帶的古地勢(shì)特征進(jìn)行分析,結(jié)果顯示下白堊統(tǒng)沉積階段盆地進(jìn)入坳陷期,經(jīng)過下伏登婁庫(kù)組及泉一、泉二段的長(zhǎng)期淤積填平作用,形成坡度角小于1°的平坦古地形,使得位于入盆過渡沉積區(qū)域內(nèi)的平原沉積與水下沉積之間相帶間距寬,發(fā)育前積作用不明顯的淺水三角洲沉積.

在泉四段內(nèi),根據(jù)湖泛泥巖界限、沖刷面等特征劃分為4個(gè)砂組,對(duì)比順物源方向的小井距井,結(jié)果表明4個(gè)砂組前積特征不明顯,計(jì)算地層傾角小于1°(見圖2).如圖2的D13-7.4井和D+13-7井井距為76.3 m,井距較近,層間對(duì)比標(biāo)志層明確,巖性韻律特征基本一致,2口井的曲線形態(tài)相似性較高,表明砂組及小層的劃分依據(jù)具有較高的可靠性.通過泉四段頂、青一段底的標(biāo)志層拉平,可見砂組界面與內(nèi)部砂層頂面基本平行,前積特征并不明顯.應(yīng)用井距和深度參數(shù),計(jì)算各小層內(nèi)傾角小于1°,可推斷泉四段沉積時(shí)期古地勢(shì)平坦,相應(yīng)的三角洲沉積物不具備典型的前積特征.

圖2 D13-7.4井和D+13-7井順物源方向地層對(duì)比剖面Fig.2 Stratigraphic profile in same direction of provenance(well D13-7.4 and D+13-7)

2.2 古氣候

根據(jù)δ18O古地溫資料[27],推斷扶新隆起帶泉一段到泉四段沉積早期,氣候整體炎熱干旱,古溫度最高可達(dá)37 ℃,與泉四段下部層位發(fā)育的石膏層及鈣質(zhì)層對(duì)應(yīng).由于古氣候演化規(guī)律可以由保存化石的類型及數(shù)量反映,如沙欏科、紫萁孢等代表溫濕氣候,希指蕨孢、克拉梭粉反映干旱條件,因此結(jié)合泉四段層內(nèi)的化石信息可推斷該階段的古氣候特征[28-29].根據(jù)泉頭組各個(gè)時(shí)期的孢粉相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),泉頭組的氣候演化具有明顯的階段性特征,從泉一段到泉二段、泉三段到泉四段晚期,化石數(shù)量由少變多,其中泉三段到泉四段末期尤為明顯,孢粉組合中沙欏科逐漸增多,克拉梭粉、希指蕨孢由多變少.這些化石組合的變化特征表明古氣候逐漸由干熱向溫濕轉(zhuǎn)變(見圖3).

圖3 泉四段古氣候標(biāo)志變化示意(據(jù)文獻(xiàn)[13]略有修改)Fig.3 Palacoclimatologic changes within Quan 4 formation

圖4 J25井泉四段泥巖顏色轉(zhuǎn)換面(深度334.72 m)Fig.4 Changing surface of mudstone of J25 well within Quan 4 formation(334.72 m)

泉四段早期氣候炎熱,西南物源區(qū)的風(fēng)化剝蝕作用加劇,為研究區(qū)提供豐富的碎屑物質(zhì),沉積的泥巖顏色以紫紅色和雜色為主.伴隨氣候轉(zhuǎn)換,泉四段中上部的泥巖顏色逐漸變化,如J25取心井在334.72 m位置發(fā)育一個(gè)典型的泥巖顏色轉(zhuǎn)換面,在該面之下泥巖多為紫紅色等氧化色,該面之上以灰綠色泥巖為主,表明泉四段中后期降雨量增加,湖盆水體加深,沉積環(huán)境由干旱、半干旱向溫濕過渡(見圖4).

2.3 古水深

扶新隆起帶泉四段上下介形類化石特征基本一致,所包含的化石數(shù)量較多,個(gè)體大小多具有中等偏小的特點(diǎn),殼面常呈蜂孔和光滑狀;殼體保存情況良好,在研究區(qū)廣泛分布,且與湖岸線的分布基本一致,推測(cè)為就近原地保存,未經(jīng)過長(zhǎng)距離搬運(yùn),不具備深湖—半深湖環(huán)境特征;同時(shí)與介形類化石共生大量淺水型原地輪藻[30-31],表明該時(shí)期以濱淺湖沉積環(huán)境為主要特征,水體寬淺,具備發(fā)育淺水三角洲的古水深條件.

3 泉四段沉積特征

3.1 沉積相標(biāo)志

3.1.1 巖石學(xué)特征

圖5 扶新隆起帶東緣泉四段砂巖巖石成分Fig.5 Sand composition of Quan 4 formation in the eastern Fuxin uplift

扶新隆起帶泉四段儲(chǔ)層巖性為長(zhǎng)石巖屑砂巖,以及少量巖屑長(zhǎng)石砂巖(見圖5),穩(wěn)定礦物體積分?jǐn)?shù)較少,石英體積分?jǐn)?shù)為18.0%~55.0%,平均為37.4%,表明儲(chǔ)層整體成分成熟度較低;顆粒分選、磨圓中等,為次棱—次圓狀,顆粒間以點(diǎn)—線接觸為主,表明整體結(jié)構(gòu)成熟度中等.雜基體積分?jǐn)?shù)為1.0%~35.0%,平均為9.1%,膠結(jié)以灰質(zhì)和鈣質(zhì)膠結(jié)為主,膠結(jié)類型主要為接觸式、孔隙—接觸式.

3.1.2 粒度分布特征

扶新隆起帶東緣泉四段儲(chǔ)層砂體以細(xì)砂巖、粉砂巖為主,粒度概率曲線具有典型的兩段式特征,其中跳躍次總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,懸浮次總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,反映細(xì)截點(diǎn)偏細(xì)的特點(diǎn)(見圖6).其中,平原亞相分流河道中的滾動(dòng)組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,懸浮組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,多在35%~45%之間,跳躍組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般大于50%,截點(diǎn)一般位于2.6Φ~3.9Φ之間,表現(xiàn)出淺水牽引流的粒度特征.如J24井350.12~350.22 m段、J25井376.34~376.43 m段的平原分流河道,跳躍總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)在53%~58%之間,懸浮總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為40%,截點(diǎn)位于2.9Φ~3.2Φ之間.在前緣亞相中,受湖浪、沿岸流作用影響,水下分流河道中懸浮物質(zhì)減少,如FB10井426.55~426.64 m段的水下分流河道中跳躍組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)占70%以上,懸浮總體質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于28%,較該井459.87~459.97 m段的平原分流河道明顯減少.

3.1.3 巖石相及其組合

根據(jù)泉四段儲(chǔ)層砂體巖性及發(fā)育的沉積構(gòu)造特征,在研究區(qū)泉四段識(shí)別6種巖相類型,其中塊狀礫巖相、交錯(cuò)層理砂巖相及平行層理砂巖相等反應(yīng)河流強(qiáng)水動(dòng)力條件的巖相組合,集中發(fā)育在泉四段中、下部.

圖6 扶新隆起帶東部泉四段粒度概率累積曲線Fig.6 Grain size probability curves of Quan 4 formation in the eastern Fuxin uplift

(1)塊狀礫巖相(Gm).該類巖相位于泉四段中—細(xì)砂巖旋回系列的最底部,為強(qiáng)烈沖刷侵蝕作用產(chǎn)物,與下伏地層呈突變接觸.巖性粒度較粗,成分以中—粗砂巖為主,為河流量高峰期搬運(yùn)并快速沉積的特征.如J25井321.53 m段,整體以中砂巖為主,層段底部發(fā)育定向排列的礫石沉積,礫石呈球狀、橢圓狀及扁平狀,多數(shù)磨圓較好(見圖7(a)),顯示該時(shí)期河流作用為主要控制因素,碎屑物質(zhì)快速搬運(yùn)卸載的沉積特征.

(2)交錯(cuò)層理砂巖相(Sc).在泉四段四砂組、三砂組沉積序列中大段分布,如J24井339.45 m段,巖性以細(xì)砂巖為主,夾雜較粗碎屑成分,粒度整體分選性較好(見圖7(b)).沿層理面充填暗色炭屑及油氣,代表較強(qiáng)水動(dòng)力條件下砂體韻律段中、下部的沉積響應(yīng).

(3)平行層理砂巖相(Sh).多出現(xiàn)于泉四段河道砂體的頂部,也可以是高能席狀流攜帶碎屑顆粒漫溢至低能環(huán)境發(fā)生沉積的產(chǎn)物.如J25井368.23 m段,巖性以細(xì)砂巖為主,分選性好,巖層厚度不大,分布受限,反應(yīng)出較強(qiáng)水動(dòng)力的高流態(tài)沉積條件(見圖7(f)).

(4)波狀層理砂巖相(Sr).為細(xì)粒沉積物在較弱水動(dòng)力條件下的產(chǎn)物,一般出現(xiàn)在泉四段河道沉積的上部,如J25井389.58 m處,整體以細(xì)砂巖—粉砂巖為主(見圖7(d)),呈明顯經(jīng)過水下牽引和懸浮的沉積過程.該類型巖相在二砂組、一砂組較為常見.

圖7 扶新隆起帶東緣泉4段主要巖相類型Fig.7 Major lithofacies of the Quan 4 formation in eastern Fuxin uplift

(5)水平層理粉砂巖相(Fh).主要發(fā)育于堤岸沉積及河道頂部,如J25井的307.03 m段,巖性以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,粒度較細(xì),反映出水動(dòng)力逐漸減弱的沉積環(huán)境(見圖7(e)).

(6)厚層泥巖相(Mh).以塊狀灰色、紫紅色泥巖為主,可見水平層理,如J25井380.13 m段(見圖7(c)),厚層泥巖相代表較高可容納空間內(nèi)低能環(huán)境下的產(chǎn)物.根據(jù)J24、J25等13口取心井的泥巖顏色統(tǒng)計(jì)表明,泉四段泥巖顏色由紫紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榛疑⒒揖G色的過渡層段主要集中在三砂組與二砂組界限處,反映出泉四段沉積早期到后期水體由淺變深,氣候條件由干旱向濕潤(rùn)轉(zhuǎn)換的沉積過程.

3.2 沉積微相構(gòu)成

在明確湖泛泥巖、沖刷面等各砂組、小層劃分依據(jù)的基礎(chǔ)上,將泉四段細(xì)分為4個(gè)砂組、13個(gè)小層,并根據(jù)段內(nèi)巖性、粒度分布、沉積構(gòu)造、巖石相組合及電測(cè)曲線等特征,在泉四段沉積演化序列中,主要識(shí)別出河控三角洲平原、三角洲前緣2個(gè)亞相.主要發(fā)育的微相包括(水下)分流河道、溢岸砂、(水下)分流河道間灣、席狀砂、河口壩等(見圖8、圖9),并繪制13個(gè)小層的微相展布圖.泉四段各小層內(nèi)的骨架砂體為大幅度向北東方向延伸的(水下)分流河道砂體,向湖盆水體變深的方向逐漸過渡為薄層席狀砂沉積(見圖9).由于泉四段沉積時(shí)期盆地地形平坦,所沉積的淺水三角洲亞相相帶寬闊,使得區(qū)內(nèi)各小層亞相間的界限不甚明顯;然而,垂向上湖盆水體的整體水進(jìn)變化使得各砂組間的亞相差異顯著.

圖8 扶新隆起帶泉四段沉積各微相測(cè)井曲線特征Fig.8 Logging curve characteristics of each microfacies in Quan 4 formation in the eastern Fuxin uplift

3.3 沉積作用演化規(guī)律

下白堊統(tǒng)沉積時(shí)期,盆地南部處于持續(xù)穩(wěn)定整體沉降坳陷階段.早期斷裂期形成的隆坳相間的構(gòu)造格局已被侵蝕夷平,氣候由干熱向溫濕轉(zhuǎn)換,在湖盆水體不斷加深的作用下,扶新隆起帶東緣泉四段依次經(jīng)歷四砂組、三砂組、二砂組和一砂組4個(gè)沉積階段.在4個(gè)階段的沉積演化過程中,研究區(qū)大部分區(qū)域依次發(fā)育高能河控三角洲平原、低能河控三角洲平原、河控三角洲前緣—前三角洲沉積.

四砂組沉積階段,湖平面較低,淺水三角洲沉積體廣泛暴露于湖岸線之上,研究區(qū)大部分區(qū)域以發(fā)育高能平原亞相沉積為典型特征.在該階段平緩的古地形條件下,微弱的湖平面升降,使得最大、最小湖岸線間距極遠(yuǎn),沿通榆—??邓捣较蚝恿髯饔弥骺?,而湖流、沿岸流作用微弱;同時(shí)炎熱的氣候加劇物源區(qū)的母巖風(fēng)化、剝蝕作用,為研究區(qū)淺水三角洲沉積體系提供充沛的物源條件.充足的水體能量使得沉積砂體大范圍疊加、拼接,形成沿北北東向廣泛分布的粗條帶狀(寬度為500~1 500 m)砂體,沿主物源方向在分流河道交匯處呈厚層坨狀展布,向著分流河道側(cè)緣方向砂體厚度逐漸減薄,并最終過渡為溢岸砂及分流間灣沉積;由于河道能量作用強(qiáng)烈,因此分流間灣在平面小范圍分布.如12小層(見圖9(a))中,沿北北東向發(fā)育10條復(fù)合高能分流河道砂帶,砂體側(cè)向切割疊置強(qiáng)烈,延伸范圍遠(yuǎn),在研究區(qū)中部D12-01、D16-1井區(qū)厚度達(dá)到最大.J24、J25井等巖心資料顯示四砂組沉積砂體的底部可見較大范圍的沖刷侵蝕面,分流河道砂體中大型交錯(cuò)層理、斜層理廣泛分布,且夾雜著鈣質(zhì)膠結(jié)的發(fā)育,泥巖顏色多為紫紅色,反映出該時(shí)期湖盆水體范圍局限、氣候干旱、河流作用強(qiáng)烈.

圖9 扶新隆起帶東緣泉四段綜合沉積層序演化Fig.9 Sedimentary sequence evolution of Quan 4 formation in the eastern Fuxin uplift

三砂組沉積階段,隨著湖平面的較快上升,湖盆面積快速增大.雖然在西南物源的持續(xù)影響下,河流能量為主控作用,但搬運(yùn)沉積物的能力減弱,向湖盆中心方向的延伸距離較四砂組減短,砂體厚度減薄,鈣質(zhì)結(jié)核減少,代表高能水動(dòng)力環(huán)境的粗顆粒含量降低,表明區(qū)內(nèi)沉積特征已過渡為低能三角洲平原亞相.分流河道砂體寬度一般分布于400~1 200 m,沿北北東向呈窄條帶狀分布,如9小層(見圖9(b))中,發(fā)育十余條分流河道砂體,在東南部D19-2.3、D+21-1.2井區(qū)位置側(cè)向連續(xù)性最好,寬度可達(dá)1 200 m,在向湖盆中心推進(jìn)過程中,河道不斷匯聚、改道,至北部D+7-2.3、D9-4.1井區(qū)寬度達(dá)到最窄,紫紅色分流間灣泥質(zhì)沉積在井間連續(xù)分布,分流河道砂體的總體發(fā)育程度較四砂組沉積時(shí)期明顯變小.

二砂組沉積階段,氣候由干旱向潮濕氣候過渡,區(qū)內(nèi)主要發(fā)育河控三角洲前緣亞相沉積,席狀砂大面積展布,水下分流河道規(guī)模較小,河口壩零星發(fā)育.該沉積時(shí)期湖平面整體較快上升,使得湖盆面積迅速增大,在分流河道向湖盆注入的過程中,伴隨湖平面的往復(fù)動(dòng)蕩,沿岸流等作用對(duì)沉積砂體的改造分配,使得水下分流河道呈現(xiàn)不同程度的席狀化特征,一般向湖盆方向席狀化程度越高,并最終形成席狀砂圍繞水下分流河道的條帶環(huán)狀分布模式.其中席狀砂厚度一般分布在2~4 m之間,由席狀砂主體位置向側(cè)緣方向厚度減??;水下分流河道規(guī)模較四砂組、三砂組明顯減小,且僅在靠近湖岸區(qū)域才較好保存,砂體寬度一般分布在300~600 m之間.如6小層(見圖9(c))中,沿南西向北北東向發(fā)育7支水下分流河道砂體,河道能量弱,側(cè)向延伸范圍小,只在研究區(qū)西南D28-6.4、D+18-02井區(qū)連續(xù)性較好,向外快速相變?yōu)橄癄钌俺练e.

一砂組沉積階段,處于湖平面上升的晚期,西南物源供給能力減弱,使得分流河道較少發(fā)育,沉積砂體中以大量小型波狀層理砂巖相、水平層理粉砂巖相為特征,而J24、J25等取心井上缺少代表強(qiáng)水動(dòng)力條件的巖相組合.砂體的規(guī)模也明顯變小,呈明顯的席狀砂化特征,寬度不超過300 m,席狀砂在一定范圍內(nèi)連片分布,分流間以灰綠色泥巖為主,沉積物的組合特征標(biāo)志三角洲前緣環(huán)境向前三角洲亞相過渡(見圖9(d)),而頂部發(fā)育一組全區(qū)穩(wěn)定分布的黑色泥頁巖,表明該階段湖平面已上升至最高點(diǎn).

4 泉四段淺水三角洲沉積模式

在分析扶新隆起帶東緣泉四段沉積背景、沉積特征及沉積微相類型的基礎(chǔ)上,建立扶新隆起帶東緣泉四段淺水三角洲沉積模式(見圖10):

圖10 扶新隆起帶東緣泉四段沉積模式Fig.10 Depositional model of Quan 4 formation in the eastern Fuxin uplift

(1)該淺水三角洲體系發(fā)育于盆地長(zhǎng)軸,地形坡度較緩,主要受西南??邓悼刂?

(2)受古地形、古構(gòu)造及古氣候等因素影響,砂體分布受主河道方向控制,且相帶寬闊、分異完善,空間分布具一定規(guī)律性.

(3)骨架砂體為以北北東向展布的連片分布的(水下)分流河道砂體,向盆地方向延伸較遠(yuǎn),直至過渡成薄層連片狀分布的席狀砂;在三角洲分流平原亞相沉積區(qū)形成以平原分流河道為主體的富砂帶,在順河道局部位置呈厚層坨狀分布,一般寬度為400~1 500 m,向邊部過渡為“分流河道—河道側(cè)緣—溢岸砂—分流間灣”的分布組合序列;向湖盆方向,三角洲前緣亞相沉積區(qū)以水下分流河道、席狀砂為主,由于河道頻繁多級(jí)分汊、改造,水下分流河道寬度減小,一般小于600 m,同時(shí)受湖浪作用影響存在不同程度的席狀砂化特征,平面上構(gòu)成由中心向外條帶狀延伸的“水下分流河道—席狀砂主體—席狀砂側(cè)緣—席狀砂間”的微相組合序列.

(4)由于地形坡度較小,三角洲前緣與前三角洲過渡相接,相帶變換界限不明顯.前緣單一席狀砂規(guī)模較大,可形成較大范圍內(nèi)的薄層連續(xù)分布,具有沿水下分流河道向外“席狀砂主體—席狀砂側(cè)緣—席狀砂間”的條帶環(huán)狀分布模式.

5 結(jié)論

(1)扶新隆起帶東緣泉四段沉積時(shí)期,盆地基底穩(wěn)定均勻沉降,古地勢(shì)平坦,平均古地形坡度小于1°,湖盆水域?qū)挏\,氣候整體干旱,周緣物源沉積物供給充分,滿足發(fā)育淺水三角洲沉積的古地勢(shì)、古氣候及古水體條件.

(2)受西南??邓悼刂?,扶新隆起帶泉四段發(fā)育樹枝狀淺水三角洲沉積體系,骨架砂體為以北東向展布的連片分布的(水下)分流河道砂體,砂體間疊置切割嚴(yán)重,向盆地方向延伸遠(yuǎn),直至過渡成薄層連片狀分布的席狀砂.

(3)泉四段的淺水三角洲沉積模式可概括為:平原亞相沉積區(qū)形成以平原分流河道為主體的富砂帶,向邊部過渡為“分流河道—河道側(cè)緣—溢岸砂—分流間灣”的分布組合序列;向湖盆方向,三角洲前緣亞相沉積區(qū)以水下分流河道、席狀砂為主,由于河道頻繁多級(jí)分汊、改造,水下分流河道寬度減小,同時(shí)受湖浪作用影響存在不同程度的席狀砂化特征,由中心向外條帶狀延伸為連片分布的席狀砂;三角洲前緣單一席狀砂規(guī)模較大,可形成較大范圍內(nèi)的薄層連續(xù)分布,具有沿水下分流河道向外呈“席狀砂主體—席狀砂側(cè)緣—席狀砂間”的條帶環(huán)狀分布模式.

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2015-05-25;編輯:陸雅玲

國(guó)家科技重大專項(xiàng)(2011ZX05015);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41472097);湖北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2011CDB002)

羅 超(1989-),男,博士研究生,主要從事層序地層與沉積儲(chǔ)層方面的研究.

羅水亮,E-mail: luoshuiliang@sohu.com

TE122

A

2095-4107(2015)04-0011-10

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2015.04.002

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