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惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析_田继军

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惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析_田继军   第42卷  第3期 2012年05月          吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版) Journal of Jilin University(Earth Science Edition)          Vol.42 No.3 May 2012    惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段 滩坝沉积特征对比与分析 田继军1,姜在兴2 1.新疆大学地质与勘查工程学院,乌鲁木齐 830046 2.中国地质大学能源学院,北京 100083 摘要:基于对惠民凹陷和东营凹陷沙四上亚段滩坝相的解剖研究成果,提出...
惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析_田继军
  第42卷  第3期 2012年05月          吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版) Journal of Jilin University(Earth Science Edition)          Vol.42 No.3 May 2012    惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段 滩坝沉积特征对比与分析 田继军1,姜在兴2 1.新疆大学地质与勘查学院,乌鲁木齐 830046 2.中国地质大学能源学院,北京 100083 摘要:基于对惠民凹陷和东营凹陷沙四上亚段滩坝相的解剖研究成果,提出了适合这2个地区滩坝沉 积体研究的分类。通过对勘探研究程度较低的惠民凹陷和勘探研究程度较高的东营凹陷滩坝沉积特 征的对比分析,明确了惠民和东营凹陷沙四上亚段滩坝的沉积特征和展布模式受可容纳空间、湖平面升降 与古岸线变迁、沉积水动力转换带、物源、古地貌及地层坡度等因素的控制。其中,起主要作用的是构造运 动对凹陷形成所造成的沉积地形上的差异性、物质供给来源以及沉积水动力对滩坝砂体空间分布的控制。 滩坝相的2种空间分布模式:东营凹陷单断单超水下低隆型滩坝分布模式和惠民凹陷中央隆起型滩坝分 布模式。 关键词:惠民凹陷;东营凹陷;滩坝;沉积;控制因素 中图分类号:P539.2;P618.13   文献标志码:A   文章编号:1671-5888(2012)03-0612-12 收稿日期:2011-06-05 基金项目:国家自然科学基金项目 (40672078) 作者简介:田继军(1978—),男,副教授,博士,主要从事层序地层学与沉积学方面的教学和研究,E-mail:tianjijun@ xju.edu.cn。 Comparison and Analysis of Beach Bars Sedimentary Characteristics of Upper Es4in Huimin and Dongying Depression Tian Ji-jun1,Jiang Zai-xing2 1.College of Geological Exploration and Engineering,Xinjiang University,Urumqi 830046,China 2.Energy Institute,China University of Geosciences,Beijing 100083,China Abstract:Bring up a classification scheme suit foranalyzing beach bars sedimentary system basin based on Upper Es4in Huimin and Dongying depression.Through comparison and analysis of beach bars sedimentary characteristics,the sedimentary characteristics and distribution model of beach bars are controlled by accommodation space,lake level fluctuation,ancient shoreline change,sediment dynamics transfer zone,provenance,palaeogeomorphology and strata gradient.Sedimentary terrain differences caused by tectonic movement,provenance and sediment dynamics transfer zones play a major role in the factors.Two kinds of spatial distribution model about beach and bar sedimentary facies are summarized, a model for the facies in single fault overlap and middle rise of Dongying depression,and another model for the facies in centralrise of Huimin depression. Key words:Huimin depression;Dongying depression;beach and bar;sedimentation;controlling factors 0 引言 滩坝储集体由于单层厚度薄、横向变化大、隐蔽 性强、勘探难度大等特点长期未受到研究者的重视。 但是随着油气勘探程度的不断提高、油气勘探技术 的不断发展,油气勘探逐步进入隐蔽油气藏勘探阶 段,隐蔽性强的滩坝储集体也逐渐进入人们的视 野[1-2]。而且,近年来辽东湾盆地、准噶尔盆地、济阳 坳陷等地区滩坝储集体的勘探获得突破,尤其是东 营凹陷沙四段上亚段滩坝砂岩油藏勘探的重大突 破———东营南斜坡梁108、高89等井区获得高产油 流,预示了滩坝储集体广阔的勘探前景,也推动了滩 坝油气藏勘探的发展[3-4]。 惠民凹陷位于济阳坳陷的西南部,是一个中、新 生代断陷盆地,也是济阳坳陷勘探面积最大的一个 次级凹陷。惠民凹陷呈北东东向延伸,其南邻鲁西 隆起,北邻宁津凸起、无棣凸起,东西长约130km, 南北宽35~70km,面积约6 500km2;主要由临南 洼陷、滋镇洼陷、中央隆起带、阳信洼陷、里则镇洼 陷、林樊家凸起以及南斜坡7个构造单元组成。东 营凹陷位于济阳坳陷的东南部,毗邻惠民凹陷,是一 个从古新世发育起来的具有典型北断南超特点的箕 状凹陷。其西为青城凸起和滨县凸起,北为陈家庄 凸起,东北为青坨子凸起,南为鲁西隆起、广饶凸起 和潍北凸起,东西长约90km,南北宽约65km,勘 探面积约5 760km2。 自2005年以来,东营凹陷沙四上亚段滩坝油气 藏勘探相继获得重大突破,而与其相临的惠民凹陷 在沙四上亚段滩坝储集体的勘探却进展不大。前人 对这两个凹陷沙四上亚段均作了较深入的研究,总 体上东营凹陷沙四段上亚段的研究程度较高[5-7]。 吴海燕[8]总结了东营凹陷西部滩坝砂岩储层的测井 响应特征;田美荣[9]研究了东营凹陷西部沙四段上 亚段滩坝砂体储集空间特征;李国斌等[10]研究了利 津洼陷沙四上亚段滩坝沉积特征;蒋解梅等[11]进行 了王家岗油田滩坝砂微相划分,并对砂体进行横向 预测;邹灵[12]对东营凹陷南部缓坡带沙四段滩坝砂 储层分布及成藏主控因素进行了研究。而惠民凹陷 沙四上亚段的研究程度较低,现有的研究成果多集 中在临南洼陷。黄高健等[13]对惠民凹陷西部沙四 段的油气成藏条件进行了分析;龚娟等[14]研究了惠 民凹陷江家店油田夏509断块沙四段的沉积特征; 陈世悦等[15]总结了惠民凹陷西部下第三系沙河街 组2种滩坝的沉积特征。通过对前人研究成果的分 析,笔者发现如何对滩坝沉积体系进行划分一直是 有争议的,这涉及到滩坝沉积体如何细分、识别标志 等核心问题:朱筱敏等[16]、陈世悦等[15]根据物质成 分将滩坝分为砂质滩坝和生物碎屑滩坝;朱筱敏 等[16]根据滩坝分布位置把陆相断陷湖盆中发育的 滩坝划分成4种成因类型,即湖岸线拐弯处滩坝、 水下古隆起滩坝、三角洲侧缘滩坝和开阔浅湖滩坝, 并对其沉积特征进行了分析;李丕龙[17]根据滩坝的 平面位置及距湖岸线的远近将滩坝分为沿岸滩坝、 近岸滩坝和远岸滩坝。 笔者及其科研团队近年来对惠民凹陷和东营凹 陷沙四上亚段的滩坝相沉积进行了详细的解剖研 究,通过对勘探研究程度较低的惠民凹陷和勘探研 究程度较高的东营凹陷滩坝沉积特征的对比,系统 地分析2个凹陷滩坝沉积的相似性和差异性,进一 步明确滩坝沉积体的控制因素,为2个凹陷下一步 的油气勘探开发提供依据。 1 滩坝沉积特征 由于受钻井、地震资料的局限性以及较低的研 究程度的影响,目前还未有统一的观点把断陷湖盆 中分布广泛、厚度较薄的滩砂体与分布狭窄、厚度较 大的坝砂体严格区分开来,因此习惯用“滩坝”这个 综合术语来描述湖盆中滩和坝的砂体[18]。相对于 三角洲、河流、浊积体等成熟的沉积体系,目前对于 滩坝沉积体的研究还没有一种比较固定和成型的模 式对其进行控制,因而迫切需要对滩坝的沉积模式 及其控制因素进行系统性的研究,以期对滩坝沉积 体系的发育进行有效的预测,为实际勘探工作提供 有力的支持。 本次研究通过对30口取心井的岩心观察和钻 测井资料的分析,对惠民凹陷和东营凹陷沙四上亚 段滩坝相的沉积特征进行了详细分析。惠民凹陷和 东营凹陷沙四上亚段滩坝发育砂质滩坝和碳酸盐滩 坝2大类型。 1.1 砂质滩坝分类及特征 根据2个凹陷中砂体形态、产状、岩心、测井、录 井特征以及古生物资料将砂质滩坝沉积划分为滩砂 和坝砂。 1.1.1 滩砂 滩砂是在较平坦地形上由湖浪、湖流作用形成 的砂体,一般平行岸线分布,呈较宽的条带状(席 316 第3期         田继军,等:惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析 状),分布面积大[19]。滩砂的垂向剖面特征是砂岩 和泥岩呈频繁的互层,砂岩层数多但单层厚度较薄, 粒序不明显或呈反韵律,单砂体分选好,层内渗透率 一般较均匀,很少出现泥质夹层。滩砂又可划分为 滩脊、滩脊间、滩席3个微相。 滩脊微相 滩脊微相是滩坝的主体部分,是一 系列斜列式的砂体。滩脊砂体沉积水动力能量最 强,沉积物的粒度最粗,为结构成熟度、成分成熟度 最高的分布区。岩性以细砂岩、粉细砂岩、粉砂岩为 主,含少量泥质砂岩。粒度概率图上现为跳跃总 体发育、斜率大,可分为2~3个次总体。层理发育 浪成砂纹层理、冲洗层理、低角度的交错层理等,并 以低角度的交错层理为特征(图1a)。生物潜穴以 倾斜、垂直为主,含有炭屑、植物屑及黄铁矿。自然 电位曲线为中高幅漏斗形、箱形组合。 滩脊间微相 滩脊间微相水体能量中等偏低。 岩性以粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主,颜色 灰绿色、灰白色。生物多为广盐性生物,泥质粉砂岩 中见丰富蚌、螺化石(图1b),炭屑和植物碎片发育 (图1c),具生物扰动,潜穴多为水平、倾斜型,层理 多为波状、水平、砂纹层理(图1d)。 滩席微相 滩席微相的砂层较薄,与灰岩、生物 灰岩互层。岩性一般为粉砂岩、泥质粉砂岩、灰质粉 砂岩,常含泥质条带,见介形虫化石碎片、黄铁矿 等,粒度概率以跳跃总体为主,为2段过渡式。 1.1.2 坝砂 坝砂多呈长条状,平行岸线分布,少数有一定交 角(如沙嘴),可能出现几排,与岸之间常有湖湾相 隔。岩性剖面为厚层砂岩与厚层泥岩的互层,砂层 层数少但单层厚度大,几米甚至更厚。砂体横剖面 呈底平顶凸或双凸型的透镜体。坝砂体的顶底既可 以是渐变的,也可以是突变的。坝砂体既可形成于 水退阶段,又可形成于水进阶段。但二者的垂向层 序不同:水退时形成的坝砂反旋回特征明显,单砂层 的反粒序明显;水进期形成的砂坝则正好相反,但水 进型的砂坝易被湖水进一步改造成席状砂。因此, 地层中保存下来的砂坝以水退型居多,水进型滩坝 则相对较薄。 坝砂按形态、产状可以分为沿岸砂坝、近岸砂 坝、远岸砂坝3个亚相;按成因可以分为沿岸流成因 砂坝、波浪成因砂坝、风暴成因砂坝;坝砂又可以细 分为坝主体和坝侧缘微相。 沿岸砂坝 沿岸砂坝主要受沿岸流作用的控 制,垂向序列常与杂色或灰绿色泥岩互层,常见垂直 潜穴,反映水体相对较浅的沉积,以中细砂岩、粉砂 岩为主,也有少量砾石,并常含鲕粒、生物碎屑和重 矿物,粒度相对较粗,发育槽状、板状交错层理。 近岸砂坝 近岸砂坝主要受波浪的控制,垂向 序列下部泥岩颜色较深,为灰绿色、灰色,常见倾斜 潜穴,以细砂岩、粉砂岩为主,发育浪成交错层理、槽 状交错层理、波状层理(图1e,f)。近岸砂坝的分布 在一个沉积单元内相对集中。 远岸砂坝 远岸砂坝与三角洲的远砂坝、席状 砂沉积在岩性上雷同、粒度特征相似,只是大的沉积 背景不同,但都处于离岸较远处,局部可能相互交 接、叠置甚至混合。远岸砂坝主要受风暴的控制,垂 向序列下部泥岩颜色深,为灰色、灰黑色,常见水平 潜穴及倾斜潜穴,可见鱼化石等,以粉细砂岩为主, 以发育丘状层理为特征(图1g),远岸砂坝的分布在 一个沉积单元内相对分散,也常局部富集。 综上分析,将滨浅湖砂质滩坝沉积划分出滩脊、 滩脊间、滩席、沿岸砂坝、近岸砂坝和远岸砂坝6个 沉积亚相和滩脊、滩脊间、滩席、沿岸砂坝主体、沿岸 砂坝侧缘、近岸砂坝主体、近岸砂坝侧缘、远岸砂坝 主体和远岸砂坝侧缘9个沉积微相。 1.2 碳酸盐滩坝 陆相湖泊环境多以陆源碎屑砂泥沉积为主,但 也有少量碳酸盐沉积,多以滩坝形式出现。碳酸盐 沉积主要受物源区岩性、气候和入湖河流、湖泊水动 力条件的制约,多出现在气候温暖潮湿、物源区岩石 为碳酸盐岩、无携带大量陆源碎屑砂泥的河流注入 的比较安静地区。 东营凹陷滨42、滨404、滨705、滨182、滨184 等井钻遇了灰岩滩沉积,主要由亮晶生物碎屑灰岩、 亮晶鲕粒灰岩、亮晶内碎屑灰岩、藻丘(滩)灰岩或相 当组分的白云岩构成(图1h)。其沉积基底多数是 泻湖泥,部分是砂质滩坝的坝基或坝身。除鲕粒灰 岩外,其他碳酸盐岩与海相同类碳酸盐岩的微观面 貌几乎没有区别。鲕粒灰岩的特殊性表现在鲕粒粒 度普遍偏细,粒度范围普遍较宽(0.05~0.5mm), 且常与裸露颗粒共生。包壳呈同心状,一般较薄,可 以全为真鲕,也可全为表鲕,与滩坝整体缺少泥晶的 “高能”特征不大协调;造成这种微观面貌的根本原 因在于成鲕的动力不是潮汐而是波浪。湖泊中不会 经常有大的波浪出现,核心或鲕粒的悬浮机会相对 较少,鲕粒生长受到限制;在形成机制上,这种鲕粒 416   吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)              第42卷  a.滨666,3 069.1m,波状复合层理;b.滨182,1 687.8m,水平、垂直生物潜穴;c.王26,1 796.6m,垂直植物根;d.滨182,1 634.4m, 灰岩,微波状层理;e.博104,2 148.7m,浪成砂纹交错层理;f.官7,2 086.25m,浪成波痕;g.滨182,1 635.5m,含油礁灰岩;h.滨182, 1 631.8m,含油礁灰岩。 图1 沙四段上亚段岩心照片 Fig.1 Core photographs of Upper Es4 516 第3期         田继军,等:惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析 灰岩可以看成是化学加积和波浪动力牵引相互影 响、相互制约的结果。 2 滩坝发育的控制因素 滩坝相的发育很广泛。我国陆相盆地的各个演 化阶段几乎都发育滩坝沉积体,但很少有如惠民和 东营凹陷滩坝沉积体大规模叠置展布的,而且惠民 和东营凹陷滩坝相的沉积各有特点。因此对比惠民 和东营凹陷滩坝沉积特征,总结滩坝的发育控制因 素,对指导滩坝油气藏的勘探开发具有重要意义。 通过对滩坝沉积体的解剖对比,发现滩坝的发 育受到多重因素的控制,这些因素包括构造、古地 貌、沉积水动力条件、古水深、古岸线、物源等。研究 这些因素对滩坝发育的控制,有利于对其在垂向上 和平面上的分布及其预测提供有力的支持。 2.1 可容纳空间变化 可容纳空间变化本身已经包含了构造变化、沉 积供应、水深、气候等因素[20],湖相滩坝砂体的发育 与可容纳空间变化密切相关。惠民和东营凹陷沙四 上湖平面整体具有缓慢上升的特征,同时又具有高 频振荡的特征(图2)。当可容纳空间减小,即湖平 面由上升转为下降的拐点附近,湖平面会出现相对 短暂的较稳定期,使湖平面在高点附近比较容易发 育滩坝砂体。在该过程中,当湖平面上升速率明显 减慢接近最高点时,波浪开始冲刷湖岸并发育滩坝 砂体,此时滩坝砂体是逐渐向岸方向退积的;而在湖 平面由最高点开始缓慢下降时,滩坝砂体则是逐渐 向湖泊方向进积的,并逐渐随着湖平面后期的快速 下降而减薄乃至消失。同样当可容纳空间增大,即 湖平面由下降转为上升的拐点附近,靠近盆地内部 也会发育相应的滩坝砂体,其沉积过程和空间砂体 形态与前述过程刚好相反。 惠民凹陷与东营凹陷沙四上滩坝的发育还受初 次湖泛面和最大湖泛面的控制(图3)。在沙四上低 位时期叠置的滩坝砂体受高频振荡的湖平面控制, 每一个坝砂体的主体都对应着一期湖平面的下降; 湖侵时期,湖盆整体水深加大,主要发育单个的坝砂 体和滩砂体;高位时期,碎屑物质供应更加不足,在 滨县地区发育环礁沉积。惠民凹陷与东营凹陷的不 同在于,惠民南斜坡近岸线处由于断层的影响,可容 纳空间的变化受到构造因素的影响,构造产生的坡 折带引起了A/S值的较大幅度增大,不利于滩坝砂 体的发育。 2.2 湖平面升降与古岸线变迁 古岸线决定着滩坝发育的平面起始位置,古岸 线的横向迁移幅度取决于古地形和湖平面的下降幅 度。在惠民和东营凹陷南斜坡较平坦的古地形背景 下,湖平面的较小垂向变化可以引起湖岸线横向上 较大幅度的迁移。由于脉动式构造运动及周期性气 候影响,湖岸线随之也发生频繁的脉动式进退,古岸 线较大幅度的频繁摆动造成各期砂体层层错叠,并 导致滩坝向盆地内部的进积尖灭。 东营凹陷低位域时期,岸线和浪基面向湖盆中 心迁移,导致了滩坝砂体的大面积分布;湖侵时期, 岸线和浪基面的变向陆迁移,导致滩坝砂体向岸方 向的摆动;高位时期,滩坝砂体略向湖盆中心迁移。 岸线的摆动形成了东营凹陷沙四段上亚段滩坝砂体 大面积的分布格局(图3)。 2.3 沉积水动力转换带 沉积水动力转换带是根据湖泊沉积时期的波浪 和水流的运动状况发生明显变化而识别的4个特征 水动力带,湖泊中洪水面、枯水面、正常浪基面、风暴 浪基面4个面控制了冲浪-环流带、碎浪带、破浪带、 风暴动力带4个不同的沉积水动力转换带的发育, 在这些转换带中沉积物的相类型、粒度、沉积特征等 明显不同,如前所述。 冲浪-环流带介于洪水面和枯水面之间,沿岸流 的作用可以搬运附近三角洲的沉积物质,反复地冲 刷、淘洗,再沉积形成了成分成熟度和结构成熟度都 较高的滩坝砂体。碎浪带介于枯水面和正常浪基面 之间近岸的一侧,破浪带介于枯水面和正常浪基面 之间近浪基面一侧;随着波浪向岸的传播,当水深为 波高的2倍时,波浪开始倒卷和破碎,形成破浪带, 形成较粗的碎屑堆积物。风暴动力带介于正常浪基 面和风暴浪基面之间,发育风暴滩坝沉积。 东营凹陷低位时期,滩坝砂体主要发育在碎浪 带内,冲浪-环流带发育三角洲和少量的滩坝砂体; 湖侵时期砂体主要发育在风暴动力带,在近正常浪 基面附近发育风暴滩坝,在近深湖区发育浊积扇沉 积;高位时期滩坝也主要发育在碎浪带内,此时在滨 县地区发育环礁沉积(图4)。 2.4 物源 扇三角洲、三角洲与滩坝砂体在成因上具有一 定的联系。在大型湖盆中,湖流是改造、搬运和再分 配砂质沉积物的一种重要应力,根据风应力与科氏 力的平衡得出湖流应力的作用方向,质点的净搬运 616   吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)              第42卷  图2 博901井可容纳空间变化与滩坝的响应 Fig.2 Beach bars response of accommodation change in well Bo901 716 第3期         田继军,等:惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析 图3 东营凹陷沙四上亚段岸线的摆动 Fig.3 Shoreline swing of Upper Es4in the Dongying depression 图4 东营凹陷沙四上低位沉积水动力转换带 Fig.4 Sedimentary hydrodynamics transition zone of Upper Es4in the Dongying depression 816   吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)              第42卷  指向风的右方,并与风向成90°交角[21]。因此在波 浪和湖流的联合作用下,对来自周边山区扇三角洲、 三角洲所携带的大量陆源碎屑物质进行簸洗和再分 配,使滨岸沉积物发生纵横向迁移,形成滨浅湖中的 斜列式滩脊砂体、砂嘴和砂坝等砂体。 (扇)三角洲不仅仅提供了滩坝砂体的沉积物质 来源,而且在一定程度上控制了滩坝砂体的发 育[12]。如:东营凹陷沙二、沙三时期,水体深,物源 供给量大,(扇)三角洲沿湖盆边缘形成裙边,限制了 滩坝砂体的发育;沙四段上亚段高位时期,(扇)三角 洲的规模小,可供波浪和湖流作用的沉积物质就少, 滩坝砂体的规模也就小,滨南地区的滨182井区发 育灰岩滩沉积就反映了这一特点。因此在宽缓的滨 浅湖背景下,物源供给量适中,发育一定规模的(扇) 三角洲,如沙四段上亚段低位域时期,滩坝砂体才会 大规模发育。 通过对惠民和东营凹陷滩坝相的对比也发现, 物源的供给量不能太丰富,如惠民凹陷西部的三角 洲规模较大,河流的冲刷作用强于波浪和湖流的作 用,河流作用占主导低位,此时滩坝砂体不发育。整 体来看,来自鲁西隆起的扇三角洲物源供给量适中, 对惠民和东营滩坝砂体的发育起着主导作用。 2.5 古地貌及地层坡度 古地貌是受构造变形、沉积充填、差异压实、风 化剥蚀等综合作用的结果。构造运动造就的古地貌 在断陷盆地对层序形成与发育起着重要的控制作 用,同时也控制了滩坝砂体的展布格局。如东营凹 陷,北部陡坡带主要发育近岸水下扇和浊积扇沉积, 西部缓坡带发育三角洲沉积,在水下古隆起周缘和 东部缓坡带发育滩坝沉积。滩坝的分布受古地貌的 控制明显,滩坝沿岸线和水下隆起处发育最好。 根据地层厚度的平面展布规律,计算了不同区 带地层的坡度:东营凹陷北部陡坡带利津洼陷处坡 度为3.2°,广利南洼陷坡度为3°,东营西部缓坡带 坡度为1.2°,通30井区坡度为1°,高89地区、八面 河地区为0.8°,滨县地区为0.6°。将地层坡度与沉 积相图的叠合发现,在地层坡度大于1°的地区发育 三角洲、扇三角洲、近岸水下扇沉积,在地层坡度小 于1°的地区发育滩坝沉积,其中以坡度为0.5°的地 区滩坝砂体最为发育。惠民凹陷的计算结果也显示 了类似的规律。 3 惠民和东营凹陷滩坝沉积特征对比 惠民和东营凹陷沙四上亚段滩坝的沉积特征和 展布模式受气候、构造、古地貌等多因素的控制[22]。 其中起主要作用的是构造运动对凹陷形成所造成的 沉积地形上的差异性,沉积水动力以及物质供给来 源对滩坝砂体空间分布的控制。正是由于上述因素 的差异性才导致在惠民和东营凹陷滩坝沉积体在盆 地内的分布呈现出明显的不一致性或分异性。认识 陆相滩坝沉积体的这种差异性和分布规律,建立相 应的模式,无疑对快速准确圈定含油气盆地滩坝砂 体发育的有利部位是十分有益的。 3.1 东营凹陷单断单超水下低隆型滩坝分布模式 东营凹陷沙四上整体呈现单断单超水下低隆型 断陷的结构特点。与通常发育的单断型凹陷不同的 是沉积地形不是一陡一缓的简单式“箕状”断陷,而 是在凹陷的中部发育沉积时未暴露出水面的水下低 隆起,并由此将凹陷细分为博兴、利津、牛庄、广利南 4个洼陷[23-24]。 东营凹陷沙四上沉积时期处于凹陷裂陷的早期 阶段,凹陷北部陈家庄、青坨子凸起控盆边界断层发 育,在凹陷南部地区断裂不是很发育,呈低洼缓坡 状,在滨南和高89井区发育的局部突起构成水下低 隆带。这一时期地形分异度比较大,受北断南超的 构造地质背景的控制,发育陡坡坡折带、沟谷、斜坡、 缓坡、水下古隆起等古地貌,控制了不同沉积砂体的 相互联系、共生规律以及平面展布。 北部陡坡带控凹断层活动强烈:来自陈家庄凸 起的物源在利津洼陷发育近岸水下扇沉积,向盆地 中心渐变为浊积扇和半深湖—深湖沉积[23];来自滨 县凸起的物源在滨666、滨343井区发育扇三角洲 前缘沉积;来自青坨子凸起的物源在广利南洼陷莱 1、莱70、莱108井区发育扇三角洲前缘沉积。南部 缓坡带断层活动较弱:缓坡带东部草桥、八面河、广 饶凸起侧翼等地区,物源供给不充分,仅在角3、面1 等井区发育三角洲沉积,来自鲁西隆起的物源主要 在金家地区发育扇三角洲沉积(图5)。 整个低位域沉积时期,分布最为广泛的是滩坝 砂体。高89地区、纯梁地区、滨南地区、八面河地区 以及王家岗地区大量发育叠置的滩坝砂体[6],在滨 南地区和八面河地区呈现沿湖岸线分布的特征,在 高89地区呈现沿水下低隆周缘展布的特征。 此外,在东营凹陷沙四上沉积晚期,在滨182等 井区发育灰岩滩沉积,主要沿滨南古潜山周缘的缓 坡部位分布;这一时期滨县凸起的物源进一步减弱, 其下伏古生界的碳酸盐岩古潜山溶解形成的碳酸盐 916 第3期         田继军,等:惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析 和湖水混合,形成适合于碳酸盐生物碎屑滩沉积的 微环境,在平静浅水的缓坡环境沉积形成灰岩滩坝。 3.2 惠民凹陷中央隆起型滩坝分布模式 惠民凹陷沙四上亚段沉积时期基本继承了裂谷 盆地发育初期的盆地结构特征和沉积特征,盆地空 间结构与东营凹陷相比具有以下特点:①NE—NEE 向的阳信断层、滋镇断层等基底断层控制了北部陡 坡带的发育,北部陡坡带坡度相对平缓,总体上表现 为“陡坡不陡”的特点,致使凹陷北部地区深水沉积 砂体仅在阳信凹陷、滋镇凹陷的局部地区发育。② 惠民凹陷南部缓坡带整体表现为南抬北倾的大型鼻 状构造背景上的宽缓斜坡带,但被多条 NNE向的 断层切割,导致南部缓坡带存在明显坡折带,水深变 化较大,表现出“缓坡不缓”的结构特点。③走向为 NE—NEE向、向SE方向倾斜的临商断层控制了中 央隆起带的发育;盆地中部的中央隆起带形成时间 早、隆起规模大,导致中央隆起带对沉积作用的控制 比较明显,此外还有岩浆活动在商74井区形成的火 山岩堆积型水下古隆起。惠民凹陷独特的古地貌特 征控制了不同沉积砂体的相互联系、共生规律以及 平面展布(图6)。 图5 东营凹陷沙四上亚段滩坝发育模式 Fig.5 Beach bars model of Upper Es4in the Dongying depression 图6 惠民凹陷沙四上亚段沉积模式 Fig.6 Beach bars model of Upper Es4in the Huimin depression 026   吉 林 大 学 学 报(地 球 科 学 版)              第42卷  图7 惠民凹陷沙四上亚段低位体系域沉积相图 Fig.7 Ichnography of sendimentary facies of Upper Es4in the Huimin depression   北部陡坡带滋镇、阳信凹陷北部局部地区发育 近岸水下扇沉积体系[25],其岩性为碎屑支撑的砾 岩、砂岩夹暗色泥岩,砾石排列杂乱,甚至直立,多为 块状层理;西部陡坡带主要发育三角洲沉积,主要岩 性为灰色细砂岩、粉砂岩夹泥岩,发育透镜状层理、 波状层理、变形层理、脉状层理,常见生物扰动,在测 井曲线上表现为中高幅柱状、钟形和箱形;南部缓坡 带则主要发育由鲁西隆起提供物源的扇三角洲沉积 体系。 与东营凹陷单断单超水下低隆型滩坝相分布特 征相比,惠民凹陷双断对称中隆型滩坝相的空间分 布模式受中央隆起带和水下隆起带的控制,在中央 隆起带周缘的缓坡部位大量发育叠置的滩坝砂体, 商74井区火山喷发控制的水下古隆起带的侧缘也 发育滩坝沉积体系。整个低位沉积时期,分布最为 广泛的是滩坝砂体,临南洼陷东部、中央隆起带、南 部斜坡带、林樊凸起侧缘等地区大量发育叠置的滩 坝砂体(图7)。 4 结论 1)东营凹陷为单断单超水下低隆型滩坝分布模 式,惠民凹陷为中央隆起型滩坝分布模式,惠民和东 营凹陷沙四上亚段滩坝的沉积特征和展布模式受可 容纳空间、湖平面升降与古岸线变迁、沉积水动力转 换带、物源、古地貌及地层坡度等因素的控制。 2)起主要作用的是构造运动对凹陷形成所造成 的沉积地形上的差异性、物质供给来源以及沉积水 动力对滩坝砂体空间分布的控制。正是由于上述因 素的差异性才导致在惠民和东营凹陷滩坝沉积体在 盆地内的分布呈现出明显的不一致性或分异性。认 识陆相滩坝沉积体的这种差异性和分布规律,建立 相应的模式,对指导滩坝油气藏的勘探开发具有重 126 第3期         田继军,等:惠民凹陷与东营凹陷沙四上亚段滩坝沉积特征对比与分析 要意义。 参考文献(References): [1] 王蛟.山东沾化凹陷孤岛油田馆上段浅水湖泊沉积 [J].吉林大学学报:地球科学版,2007,37(3):500- 505. 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