板桥-北大港地区沙河街组沙三段近岸水下扇沉积微相特征

板桥-北大港地区沙河街组沙三段近岸水下扇沉积微相特征Ξ王亚辉,侯中健,张　娣,王　莹,吴　萌(成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室,成都理工大学沉积地质研究院,四川成都　610059) 摘　要:根据岩芯、录井、测井资料,将板桥北-大港地区沙三段近岸水下扇划分为3个亚相和6个微相:扇根亚相(包括主水道、主水道侧缘),扇中亚相(包括辫状水道、水道间和前缘)以及扇端亚相(扇端泥)。

探讨了其砂体平面形态展布特征、并且恢复了本地区近岸水下扇的沉积模式。

关键词:板桥-北大港地区;沙三段;近岸水下扇;沉积微相;沉积模式 近岸水下扇是我国东部中新生代陆相断陷湖盆所特有的沉积类型,对于其命名众说纷纭[1,4],也有不少学者进行了总结[5],为区别扇三角洲、冲积扇及海(湖)底扇等,更多学者趋向于采用“近岸水下扇”这一命名。

近岸水下扇,系近源洪水携带大量陆源碎屑直接入湖,并在湖盆边缘形成的水下扇形体,为盆缘陡、水体深、物源丰富的沉积体系类型[6]。

随大断裂展布,主要为碎屑流产物,夹于湖相中两套泥岩之间。

通过本次详细研究,在板桥-北大港地区沙三段地层中也发现了近岸水下扇沉积体,沿沧东断裂,受沧县隆起物源的控制。

1　区域地质背景骅坳陷位于渤海湾之滨,构造位置北接燕山褶皱带,西至沧县隆起,南与济阳坳陷毗邻,东达埕宁隆起,具“西断东超”、“北断南超”的特点(图1)[7]。

黄骅坳陷经历了初始断陷、扩张断陷、稳定发展、衰减和坳陷五个发展阶段。

渐新世沙三段沉积主要是扩张断陷时期,在这一时期,黄骅坳陷从南到北水平拉张明显,沉降幅度大,在中部出现大幅度沉降,板桥、岐口等形成一系列单断箕状凹陷,沉积最大厚度可达2000、3000m 。

由于燕山褶皱和沧县隆起为主要物源区,地形高差大,水流速度快,发育各种重力流沉积。

板桥-北大港地区处于海河断层以南,至沈青庄、岐口一线的黄骅坳陷的中部区域。

沉积体系的发育明显受黄骅坳陷沙三段的扩张断陷构造背景的影响。

图1　研究区构造简图2　近岸水下扇沉积微相类型划分对近岸水下扇亚相及微相的分类,不同的研究者根据不同地区、不同层位和不同标准划分不同(表1)[1,4]。

本文在前人的研究划分基础上以及根据本地区沉积特征(岩石的颜色、成分、结构、构造、剖面结构等)、电性特征(测井曲线相标志识别以及利用测井曲线对未取芯井段的研究)和地震剖面相标志的研究。

将本地区沙三段近岸水下扇划分为扇根、扇中和扇端三个亚相,并进一步划分为六个微相(表1)。

表1　近岩水下扇相带及微相类型划分811内蒙古石油化工 2008年第20期　Ξ收稿日期5作者简介王亚辉(—);女(汉族);在读研究生;专业沉积学。

:2008-02-1:1980:3　各类沉积微相特征本次研究通过对本区15口井的岩芯观察、350口井的录井、测井资料、10个典型剖面资料的综合分析,得出沙三段近岸水下扇主要发育于小站地区。

由山地洪水直接进入湖盆堆积,形成全部没于水下的扇形砂砾岩体。

沉积厚度和规模受边界沧东大断裂的裂陷活动和断面坡角控制,主要发育于断裂活动强烈,边界断层坡角较大的陡岸,其亚相、微相特征如下:3.1　扇根亚相扇根位于近岸水下扇的近山口处,分布范围不大,为主水道发育段。

其沉积物主要是由杂乱分布的砾岩、砾质砂岩组成,中夹少量灰绿、浅灰色泥岩,分选较差。

3.1.1　主水道微相。

主水道为高密度洪水冲蚀而成,是扇根亚相中主要沉积微相类型,如板深72井、板13井等见典型的扇根主水道沉积。

主要岩性为1～5m厚的浅灰色砂砾岩或浅灰色荧光砂砾岩与薄层的浅灰色泥岩互层。

砾石成分复杂、大小不等、杂乱分布。

砂砾岩占70～80%。

其中砾石占1�3以上。

分选很差、具有基质支撑结构,基质支撑的砾岩主要由泥、砂和砾岩混合而成。

底部发育众多的冲刷面。

单个沉积序列的厚度一般在2～3m以上。

测井曲线表现为正旋回特征,主水道砾岩电阻率测井曲线表现为带齿边的大幅度曲线,其异常幅度在整个近岸水下扇上是最大者,界面曲线形态表现为底部突变型和顶部渐变型.自然电位曲线幅度也较大,但不是近岸水下扇上的最大者,呈锯齿状的中高幅度的负异常。

3.1.2　主水道侧缘微相。

主水道侧缘系指洪水溢出主水道后在水道之间沉积而成,粒度上表现为较细的深灰、浅灰色粉砂岩、泥岩等。

在平面和垂向上夹于扇根主水道之间,在测井曲线上此套沉积表现为较薄层的低幅度平直或微齿化曲线。

3.2　扇中亚相扇中亚相是近岸水下扇的主要部分,位于扇根前方,面积占整个近岸水下扇的65～70%,厚度最大,也是重要的油气储集体。

其总体特征表现为一套由砾状砂岩,砂岩和泥岩的互层,砂岩最发育,自下而上砾岩减少、泥岩夹层增多,可进一步细分为三个沉积微相。

3.2.1　扇中辫状水道微相。

扇中部分主要是一系列分流辫状水道组成,上接扇根主水道。

横向上砂岩体呈透镜状,岩性变化较大。

主要岩性为砾状砂岩和中细砂岩。

其中含泥砾,泥岩含量较扇根增多,与砂层组成正韵律,底部冲刷面发育,常见平行层理、中-小型交错层理、少量大型交错层理及块状层理。

常构成多层叠加的叠合砂岩,厚度可达几十米。

主要岩相有混杂组构砂砾岩,由分选差的、杂乱分布的泥、砂、砾石和泥砾组成,基质支撑结构;具有递变层理的砂砾岩或含砾砂岩的岩相,这类岩石最主要的特征是具有递变层理,砾石分选差,大小混杂,具有重力分异作用;具有块状层理及具平行层理的砂砾岩,碎屑成分复杂,分选差,基质含量少,分布在向上变细的韵律层底部。

横向上砂岩体呈透镜状,岩性变化大,水道间为粉砂岩、泥质粉砂岩及灰色、灰绿色泥岩。

沉积构造有块状层理、波状交错层理和水平层理。

3.2.2　扇中水道间微相。

扇中水道间微相位于扇中辫状河道之间,由水流溢出辫状水道后沉积而成,主要由细砂岩、粉砂岩及含砾细砂岩组成,总体上表现为向上变细的序列,底部与下伏岩层为冲刷接触或突变接触,见于板深32井沙三段的沉积。

3.2.3　扇中前缘微相。

扇中前缘微相位于扇中辫状水道前缘,系水流流出辫状水道后所携带的物质在出口后沉积而成,岩性主要为中细砂岩、粉砂岩、泥岩和少量生物灰岩。

泥岩以浅灰、褐灰色为主。

出现水平层理、波状层理、小型交错层理和平行层理。

自然电位曲线呈钟型,低幅度、光滑曲线。

3.3　扇端亚相扇端位于水下扇末端,已进入浅湖-半深湖区。

由于该处水体较深、地形较平缓,水下水道在此已不发育,与湖泊沉积相过渡,岩性主要为波状粉细砂岩及水平层理粉砂质泥岩和暗色块状泥岩组成。

自然电位曲线呈指状或齿状,仅在局部见到反韵律曲线。

在垂向剖面上,自下向上依次出现扇根-扇中-扇端亚相,呈向上变细的正粒序特征。

在研究区有多层近岸水下扇叠加,扇体逐渐后退,是水进体系沉积下来的(图2)。

4　平面展布特征近岸水下扇的发育受同生断层、古构造、古气候、古地形以及物源等多种因素的控制。

本研究区近岸水下扇的发育范围和规模明显受沧东大断裂和沧县隆起物源的影响,主要分布在小站地区。

从砂体等厚线图(图3)可以看出,在沙三段板桥-北大港地区近岸水下扇分布范围不大,砂岩厚度由扇根到扇端逐渐递减,扇根砂体与地层比值达80%以上。

近岸水下扇与扇三角洲相伴随出现,这主要是受控盆断层和多物源供给而出现。

研究区北部由燕山褶皱提供物源,经过海河断层下降盘发育大规模扇三角洲,分布范围覆盖了驴驹河、高沙岭等地区;在沈青庄扇三角洲具有明显的继承性,由沙三段的早期陆上冲积扇,至晚期逐渐发展成为水下扇,分布面积较大;白水头以西至马棚口地区发育深湖浊积扇体,规模较大(图4)。

5　结论受沧东断层影响,来自沧县隆起的物源在断层陡岸带直接进入深湖区形成近岸水下扇。

①研究区近岸水下扇发育扇根、扇中和扇端亚相:扇根发育主水道和主水道侧缘;扇中发育辫状水道、水道间和扇中前缘;扇端发育扇端泥。

②在垂向上,每个扇体均为向上变细的韵律,底部具有冲刷面的辫状水道微相,向上变为较细的水道间、扇端泥等沉积,而整个近岸水下扇表现为水进型的垂向演化。

③平面展布特征表现为近岸水下扇911　2008年第20期 王亚辉等　板桥-北大港地区沙河街组沙三段近岸水下扇沉积微相特征分布范围不大,砂岩厚度由扇根到扇端逐渐递减;在研究区沙三段同时还有扇三角洲、深湖浊积扇等沉积。

图2　板深72井沙三段近岩水下扇剖面图3　板桥—北大港地区沙三段砂体等厚图 图4　板桥—北大港地区沙三段沉积环境分布图[参考文献][1]　孙永传.水下冲积扇——一个找油的新领域[J ].石油实验地质,1980,(3):32～41.[2]　李纯菊.泌阳断陷湖盆中的洪水浊流沉积[A ].碎屑岩沉积相研究[C ].北京:石油工业出版社,,5～35[3]　丘东洲,何治亮陆盆扇体沉积的形成机制及其油气意义[]碎屑岩沉积相研究[]北京石油工业出版社,,～5[4]　朱筱敏,等.陆西凹陷上侏罗统近岸水下扇沉积特征[J ].石油大学学报,1995,19(1):1～6.[5]　张萌,田景春.“近岸水下扇”的命名、特征及其储集性[J ].岩相古地理,1999,(4):42～51.[6]　大港油田石油勘探开发研究院.黄骅坳陷第三系沉积相及沉积环境[M ]地质出版社,[]　大港油田地质志编辑委员会中国石油地质志大港油田(卷四)[M ]北京石油工业出版社,021内蒙古石油化工 2008年第20期　1988121..A .C .:19881481 4..1987.7..:1991.。