东部凹陷北部地区沙三段沉积物源体系分析

东部凹陷北部地区沙三段沉积物源体系分析

随着油气勘探的不断深入，岩性油气藏越来越受到重视。沉积物源分析作为岩性油气藏勘探的一项重要基础工作，对沉积储层砂体形成与分布的研究具有重要意义。通过盆地类型、重矿物组合、重矿物ZTR 指数特征、岩屑成分、砂体展布等地质资料，对沙三段沉积物源进行了详细的研究。结果表明：沿东西两侧发育短轴方向沉积物源，沿凹陷长轴方向发育北东走向沉积物源，具有近物源、多物源、物源交叉重叠等特征。

标签：东部凹陷沙三段沉积物源重矿物砂体展布

1区域地质概况

东部凹陷是一个东断西超的箕状凹陷，东侧以营口佟二堡断裂和东部凸起为界，西侧超覆于中央凸起。发育茨东、茨西、营口～佟二堡三条主干断层，三条断层的活动形成了该区中隆（中央隆起带）一洼（牛居青龙台洼陷带）一斜坡（大湾斜坡带）的基本构造格局，构造演化及沉积相带上具有明显的“东西分带、南北分块”的特征。

研究区从下而上发育了太古界、古生界、中生界、新生界地层。新生界古近系沙河街组沙三段是其最重要的勘探层系，既存在成熟烃源岩，又发育碎屑岩储层，岩性以砂岩和含砾砂岩为主要特征。

2物源分析

2.1根据盆地类型分析物源区

东部凹陷是一个北东向的狭长断陷型盆地，其北部为中央凸起，东部为东部凸起。沙河街组沙三段早期为盆地的深陷期，发育佟二堡、茨东和茨西三条主干断裂，断裂活动强烈，盆地大幅度下降成深水湖盆，沉积物补偿明显不足，陆源碎屑随阵发性重力流或辫状水流进入湖盆，形成以浊积岩、冲积扇为主体的沉积层。晚期裂陷活动减弱，水域缩小，局部地区甚至露出水面遭受剥蚀。

东部凹陷地形狭长，且受两侧主干断裂影响，两侧地势陡峭，季节性强的阵发性水流携带碎屑从两侧凸起直插入湖，水流快速消能。东西两侧的凸起均是湖盆地主要物源供给区，沉积物在本地区主要形成冲积扇和扇三角洲等沉积体。同时在北抬南降的构造背景下，北部长轴方向往往也可以成为沉积物源。由于岸线长，同一时期沿岸会有多条物源供给渠道。形成多物源，多沉积中心的特点。另外，由于两侧物源快速堆积，砂体多表现为沉积厚度大而延伸短的特点。

2.2重矿物组合分析

重矿物分析应用于物源研究是一种重要和应用广泛的技术。在同一沉积盆地

中，同时期同物源的沉积物的重矿物组合特征基本—致，不同时期不同物源的沉积物所含的重矿物组合可能完全不同。据此，利用重矿物种类和含量变化，可推测物质来源的方向。通过对重矿物的统计分析，研究区常见重矿物类型有榍石、白钛石、十字石、石榴石、绿帘石、绿泥石、钛磁铁矿、黄铁矿。

根据重矿物组合特征分布情况可以划分三部分：牛71井、牛59井与龙44井的重矿物组合特征具有一定的相似性，主要以白钛石和石榴石为主，二者的含量占有很大的比例，推断它们的沉积物应该属于同一个物源区，沉积物应该都来自于东部凸起。茨40井、茨16井与茨29井的重矿物主要以榍石和白钛石为主。分析属于中央凸起的同一个物源区。这三口井重矿物的组合与其临近的茨53、茨14井有明显的不同，其它的井的沉积物应该属于混源产物。

2.3重矿物ZTR指数特征

根据重矿物资料，通常把锆石、电气石、金红石等超稳定矿物重量总数称为ZTR。应用ZTR指数可以较准确地衡量重矿物的成熟度。碎屑重矿物中稳定组分与不稳定组分的含量比值称为稳定系数。ZTR指数和稳定系数越大，重矿物的成熟度越高，也就是说离物源越远。所以逆推之就可以找出主要物源方向。根据沙三段的ZTR指数分析，沙三段物源方向以两侧短轴物源为主，来自东部凸起的物源为南东或近东西向，来自中央凸起的西侧物源为北北西向。

2.4岩屑成分分析

岩石的岩屑成分是在沉积过程中保存下来的物源区岩石碎屑，可以直接的反映出母岩的性质和岩性。根据沙三段岩屑成分含量分析：龙12井、龙26井、龙18井主要以岩浆岩为主，变质岩和沉积岩的含量极少。牛71井的岩屑成分以变质岩为主，岩浆岩和沉积岩含量较少，西北的龙602井有明显的不同，岩屑成分以变质岩、岩浆岩为主，沉积岩含量较少。牛18井、牛16井与牛89井的岩屑成分主要以变质岩和岩浆岩为主，其中变质岩的含量较岩浆岩多。这种差异表明来自不同的物源区。从其沉积时期的构造位置上看，龙12井、龙26井、龙18井沉积区作为营口—佟二堡断裂带的下降盘，另一侧的上升盘—东部凸起为其提供物源。牛深2井在岩屑成分上与龙12井、龙26井、龙18井四口井一样，主要以岩浆岩为主，但考虑到它们的地理位置相距较远，所以牛深2井的沉积物应该是来自于与上述不同的物源区。牛18井、牛16井与牛89井的岩屑成分分析，认为沙三段时期是盆地强烈断陷湖水很深，两侧的沉积物从凸起搬运来以后入湖，迅速消能，所以沉积物就地沉积，而不能被搬运较长的距离，因此认为它们的沉积物是湖水沉积的产物，应该属于混源的产物。

2.5砂体展布分析

根据已有的钻井资料统计，研究区的北面由南西向北东方向发育湾21、湾13、茨36三个砂砾岩厚度高值区，砂砾岩厚度向洼陷逐渐减薄，方向由南北向转为北东方向，延伸距离相对较长。反映了中央凸起的物源具有远物源的特征。研究区的南面由南西向北东方向发育柳参1、龙29、姚1，新旦5四个砂砾岩厚

度高值区，厚度向洼急剧减薄，延伸距离短，反映来自东部凸起的砂体具有近物源的特征，以冲积扇和扇三角洲的形式直插入湖。

3结论

（1）通过盆地类型分析：中央凸起和东部凸起是湖盆的主要物源供给区，北部长轴方向也成为沉积物源区。

（2）重矿物组合、重矿物ZTR 指数特征、岩屑成分研究，沙三段物源主要来自西部凸起和东部凸起两个方向，发育近物源、多物源、物源具有交叉重叠特征。

（3）砂体的延伸长度反映东部凸起的砂体具有近物源的特征，西侧中央凸起的砂体则为远物源特征。

参考文献

[1]李慧明，于兴河，李胜利，慕小水，东濮凹陷南部沙三段物源分析[J]，石油天然气学报2012年1月第34卷第1期：12-15.

[2]徐亚军，杜远生，杨江海. 沉积物物源分析研究进展[J].地质科技情报，2007，26（3）：26-32.