松遼盆地東南緣層序地層與沉積充填響應(yīng)
——以梨樹斷陷西北部沙河子組地層為例

武繼躍，盧海嬌，李浮萍，趙紅格，李文厚，單敬福

(1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065； 2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710069； 3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西西安 710018； 4.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430100)

松遼盆地東南緣層序地層與沉積充填響應(yīng)
——以梨樹斷陷西北部沙河子組地層為例

武繼躍1，盧海嬌2，李浮萍3，趙紅格2，李文厚2，單敬福4

(1.西安石油大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院，陜西西安 710065； 2.西北大學(xué)地質(zhì)學(xué)系大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安 710069； 3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司蘇里格氣田研究中心，陜西西安 710018； 4.長(zhǎng)江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢 430100)

為認(rèn)識(shí)松遼盆地梨樹斷陷沙河子組層序地層與沉積體系充填類型，利用鉆井、地震等資料，分析該區(qū)東南緣西丁家地區(qū)沙河子組三級(jí)層序地層劃分與沉積充填特征.結(jié)果表明：通過SB1、SB2和SB3層序界面識(shí)別，沙河子組地層由下至上分為SQ1和SQ2兩套三級(jí)層序.三級(jí)層序內(nèi)部分為低位、湖侵和高位體系域，低位體系域的堆積方式主要表現(xiàn)為進(jìn)積，湖侵體系域的堆積方式主要表現(xiàn)為退積，高位體系域的堆積方式主要表現(xiàn)為進(jìn)積和加積.該區(qū)沉積相類型主要包括扇三角洲、辮狀河三角洲和湖泊相，其中扇三角洲、辮狀河三角洲相為主要沉積相類型.扇三角洲相發(fā)育在陡坡帶的下降盤，受強(qiáng)烈沉降作用控制明顯；辮狀河三角洲相發(fā)育在以長(zhǎng)軸物源為特征的緩坡帶，層序發(fā)育、構(gòu)造演化與沉積充填響應(yīng)具有同步性.該研究結(jié)果為尋找松遼盆地東南緣深層洼陷帶隱蔽油氣藏、確定有利勘探方向提供依據(jù).

層序地層；層序界面；沉積相；充填響應(yīng)特征；松遼盆地；西丁家地區(qū)；沙河子組

0 引言

松遼盆地橫跨遼寧、吉林、黑龍江三省，是在中—新生代斷坳構(gòu)造背景下發(fā)育的大型含油氣盆地；鉆探資料顯示，中—新生代沉積多套地層，累積厚度超過15 km.根據(jù)湖盆構(gòu)造發(fā)育演化特征，盆地劃分為下部斷陷演化期和上部坳陷演化期2個(gè)演化階段[1-2]，下部斷陷演化期分為侏羅系火石嶺組斷陷初始期、白堊系沙河子組斷陷高峰期、營(yíng)城組斷陷高峰晚期和登婁庫(kù)組斷坳轉(zhuǎn)換期；上部坳陷演化期主要由泉頭組—嫩江組中發(fā)育的5套地層單元組成.

目前，對(duì)該地區(qū)層序與沉積的研究主要集中在中淺層，對(duì)沙河子組及以下層位的地層層序、沉積類型及沉積相垂向演化模式等方面的研究成果較少[3-5].解習(xí)農(nóng)研究松遼盆地梨樹斷陷，認(rèn)為沙河子組劃分為兩套三級(jí)層序，下部層序主要發(fā)育河流—沖積體系，上部層序主要發(fā)育扇三角洲—湖泊沉積體系[1]；陳新軍、邢翔、王曉波等研究認(rèn)為，松遼盆地東南緣沙河子組發(fā)育一套三級(jí)層序，陡坡帶主要發(fā)育扇三角洲—湖泊沉積體系，緩坡帶發(fā)育辮狀河三角洲—湖泊沉積體系[6-8].這些研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)構(gòu)造對(duì)沉積層序發(fā)育的控制作用.隨著勘探開發(fā)的深入，近年在該區(qū)深層發(fā)現(xiàn)可觀的油氣資源[9]，勘探結(jié)果顯示，松遼盆地深部已發(fā)現(xiàn)40多個(gè)小型斷陷[10-11]，其中沙河子組沉積期處在構(gòu)造斷陷高峰期，構(gòu)造沉降速度快、水體較深，尤其在西丁家地區(qū)南部深洼陡坡帶，近岸快速堆積產(chǎn)物異常發(fā)育；此外，在辮狀河三角洲前緣臨近的深水區(qū)存在二級(jí)構(gòu)造坡折，坡腳處易發(fā)育濁積砂體，是形成隱蔽油氣藏的有利場(chǎng)所[7].

筆者通過分析巖心、巖性與測(cè)井旋回特征，結(jié)合地震反射結(jié)構(gòu)中頂超、下超等反射終止類型，識(shí)別層序邊界(SB)、初始湖泛面(Ffs)和最大湖泛面(Mfs)等關(guān)鍵界面，建立等時(shí)地層格架單元，劃分研究區(qū)沉積體系域；分析研究區(qū)巖石粒度、巖心相、測(cè)井相和地震相，結(jié)合區(qū)域湖盆構(gòu)造背景，構(gòu)建松遼盆地東南緣沉積層序和沉積發(fā)育模式，為后續(xù)勘探開發(fā)提供依據(jù).

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)位于松遼盆地東南緣梨樹斷陷西北部深凹—皮家斜坡帶的二級(jí)構(gòu)造單元，地理上隸屬于西丁家窩堡，面積約為250 km2.盆地早期廣泛接受沉積，與全球板塊大地構(gòu)造背景演化密切相關(guān)，主要包括太平洋板塊與歐亞板塊碰撞俯沖、弧后引張作用的產(chǎn)物；盆內(nèi)強(qiáng)烈的火山活動(dòng)引起的地殼拉伸減薄與火山底劈等作用，是盆內(nèi)斷裂廣泛發(fā)育的主控因素，梨樹斷陷是在此演化背景下發(fā)育的東高西低的多箕狀斷陷.受盆地整體構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制，構(gòu)造格局由2個(gè)正向和2個(gè)負(fù)向構(gòu)造單元組成，其中正向構(gòu)造單元分別為沈洋凸起和雁陣斷裂帶，負(fù)向構(gòu)造單元分別為桑樹臺(tái)洼陷帶和蘇家屯次洼帶(見圖1)[12-13].西丁家地區(qū)沙河子組是發(fā)育在晚三疊系變質(zhì)巖基底上的一套厚度巨大的晚侏羅系—白堊系地層，整體表現(xiàn)為斷—坳性質(zhì)的構(gòu)造疊加型盆地.

圖1 研究區(qū)地理位置Fig.1 Location map of the studied area

沙河子組為斷陷湖盆早期產(chǎn)物，與強(qiáng)烈的盆緣大斷裂密切相關(guān).研究區(qū)向西部斷超終止于桑樹臺(tái)大斷裂，向北逐漸超覆于楊大城子凸起帶上，且在盆緣遭受強(qiáng)烈剝蝕，巖性表現(xiàn)為多樣性，主要為深湖—半深湖特征的灰黑、黑色泥巖，分選稍差的中細(xì)、中粗粒度砂巖，間或與砂礫巖互層，地層底部及基底與下伏火石嶺組地層多呈高角度不整合接觸關(guān)系，與上覆營(yíng)城組地層呈“假整合”接觸關(guān)系.沙河子組地層內(nèi)部劃分為沙一段(SQ1)和沙二段(SQ2)兩套完整地層旋回，兩套地層分布范圍存在較大差異，SQ1分布局限，SQ2分布相對(duì)廣泛[14](見圖2).

沙一段(SQ1)地層集中分布在桑樹臺(tái)洼陷帶，在蘇家屯次洼帶也有零星展布，平均厚度為150～200 m，其中，桑樹臺(tái)洼陷帶南部深陷帶一般厚度為500～1 200 m.巖性分布平面分異，陡坡帶一側(cè)巖性偏粗，多為中粗、局部含泥礫粗砂巖；緩坡帶至洼陷帶巖性相對(duì)較細(xì)，多為中細(xì)砂巖向灰黑色泥巖過渡[14].

沙二段(SQ2)地層由早期的孤立分隔向南北連片轉(zhuǎn)變，與沙二段沉積期底層快速斷陷作用有關(guān)；此外，因構(gòu)造作用不斷強(qiáng)化，沉積中心也由早期的多個(gè)向單個(gè)轉(zhuǎn)變，形成統(tǒng)一的沉積沉降中心.鉆井、地震識(shí)別結(jié)果表明，北部斜坡帶地層平均厚度為200～300 m，桑樹臺(tái)洼陷帶平均厚度為600～1 500 m[14].

2 層序地層特征

識(shí)別和劃分層序的主要方式是建立層序地層格架[15].通常需要根據(jù)不同層次級(jí)別層序界面的識(shí)別標(biāo)志進(jìn)行地層對(duì)比或關(guān)鍵界面識(shí)別，在研究區(qū)滿覆蓋的地震剖面和連井剖面上追蹤對(duì)比關(guān)鍵層序界面和最大湖泛面，是建立盆地層序地層格架的基礎(chǔ).

通過層序界面識(shí)別標(biāo)志，如單井所揭示的河道底沖刷河床滯留沉積物、旋回樣式的轉(zhuǎn)換面和泥巖顏色的突變等，結(jié)合盆地演化史、盆地沉降特征等分析，進(jìn)行井震聯(lián)合追蹤對(duì)比，建立等時(shí)地層格架[6].沙河子組地層可劃分為SQ1和SQ2兩套三級(jí)層序，每套三級(jí)層序內(nèi)部又可進(jìn)一步劃分為低位體系域(LST)、湖侵體系域(TST)和高位體系域(HST)(見圖3).

圖3 X8井沙二段地層單元體系域界面特征Fig.3 Characteristics of system tracks boundaries in SQ2 of X8 well

2.1 層序界面特征

三級(jí)層序界面的形成與構(gòu)造運(yùn)動(dòng)幕式旋回相關(guān)，主要受構(gòu)造、物源供給、湖平面升降、氣候等因素控制[16-17]，且在一定程度上存在發(fā)育演化的同步性.西丁家地區(qū)沙河子組的兩套三級(jí)層序分別對(duì)應(yīng)3個(gè)層序界面，由下至上為SB1、SB2和SB3(見圖3).

根據(jù)地震剖面，SB1層序界面上下兩套地層地震相差異明顯，界面之上地層多表現(xiàn)為前積、楔狀地震相，地震同向軸連續(xù)性相對(duì)較好，振幅強(qiáng)，地層界面較易識(shí)別，與下伏的高角度不整合接觸關(guān)系非常清楚，三級(jí)層序SQ1下部地震反射軸波組直接超覆于該界面之上.SB2層序界面多為高連同相軸，振幅強(qiáng)，說明上下兩套地層因年代不同，波阻抗存在較大差異，進(jìn)而形成強(qiáng)反射界面，在靠近盆緣一側(cè)，局部見削截現(xiàn)象.SB3為一區(qū)域不整合面，與上覆地層呈“假整合”接觸關(guān)系，且界面上下的地震相特征差異明顯，上部為一套強(qiáng)振、高連、中高頻地震反射波組，下部為一套弱振、中低連、中低頻地震反射波組，形成沙河子組與營(yíng)城組兩套地層單元的分界面(見圖3).

2.2 湖泛面特征

以X8井沙二段(SQ2)地層單元為例，對(duì)研究區(qū)主要湖泛面進(jìn)行識(shí)別與劃分.

2.2.1 初始湖泛面(Ffs)

初始湖泛面(Ffs)是重要的體系域劃分界限，是低水位體系域和湖侵體系域的分界，與層序底界(SB2)所限定的地層單元為低位體系域.在地震解釋剖面上，利用坡折帶與上超點(diǎn)位置確定初始湖泛面位置，初始湖泛面是進(jìn)積式準(zhǔn)層序組向退積式準(zhǔn)層序轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵界面，常常被上覆湖侵上超[18](見圖3(a)). 2.2.2 最大湖泛面(Mfs)

最大湖泛面(Mfs)與層序頂界(SB3)所限定的地層單元為高位體系域，與初始湖泛面(Ffs)所限定的地層單元為湖侵體系域.在地震解釋剖面上，體系域的識(shí)別主要根據(jù)地震反射波組特征與地震反射終端終止類型，結(jié)合鉆井巖性旋回特征與坡折類型進(jìn)行綜合識(shí)別(見圖3(a)、(b)).為確定同相軸與湖盆坡折之間的關(guān)系，需根據(jù)視頂超與下超兩種地震反射終端類型確定最大湖泛面位置；最大湖泛面為退積式準(zhǔn)層序組向前積與加積式準(zhǔn)層序組轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵界面，常常被上覆高位下超[18](見圖3(a)).

根據(jù)各級(jí)次層序界面識(shí)別標(biāo)志，考慮構(gòu)造、湖平面升降等層序發(fā)育控制因素，將沙河子組地層劃分為SQ1和SQ2兩套三級(jí)層序，每套三級(jí)層序內(nèi)部對(duì)應(yīng)低位體系域(LST)、湖侵體系域(TST)和高位體系域(HST)，其中低位體系域由多個(gè)進(jìn)積式準(zhǔn)層序組組成，整體呈正旋回；湖侵體系域由多個(gè)退積式準(zhǔn)層組組成，整體呈正旋回；高位體系域由多個(gè)進(jìn)積或加積式準(zhǔn)層組組成，整體呈反旋回.三套體系域組成完整的三級(jí)層序地層單元(見圖3).

3 沉積相類型

根據(jù)西丁家地區(qū)多口井巖心觀察結(jié)果，結(jié)合粒度分析與區(qū)域構(gòu)造演化背景，將沙河子組沉積相劃分為3類相、8類亞相和16類微相(見表1).

表1 研究區(qū)沙河子組沉積相類型Table 1 Classification of sedimentary in Shahezi formation of research area

梨樹斷陷早白堊世經(jīng)歷斷陷初始期、斷陷高峰期、斷坳轉(zhuǎn)換期等構(gòu)造演化階段，沙河子組沉積期處于斷陷高峰期.利用巖心、測(cè)井、錄井、地震等資料，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造演化背景，分析西丁家地區(qū)沙河子組沉積相類型，該區(qū)主要發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲和湖泊等沉積相類型，其中，扇三角洲和辮狀河三角洲相是主要發(fā)育的沉積相類型[19].

3.1 扇三角洲

3.1.1 扇三角洲平原

扇三角洲平原亞相主要發(fā)育水上分流河道和水上分流河道間微相.水上分流河道微相巖性主要以灰色粗碎屑為主，多夾礫巖(見圖4(c))，一般呈正旋回.巖心觀察常見大型槽狀與板狀交錯(cuò)層理，測(cè)井曲線多表現(xiàn)為齒化箱型或鐘型(見圖4(a)).水上分流河道間微相發(fā)育在分流河道之間，多為洪水期河道內(nèi)部相對(duì)較細(xì)懸浮物質(zhì)溢出河床，在河道兩側(cè)或之間堆積而成，主要發(fā)育紫色或氧化色調(diào)為主的泥巖夾粉砂巖和粉細(xì)砂巖，常見小型交錯(cuò)層理，亦可見重力流機(jī)制引發(fā)的滑塌變形構(gòu)造，測(cè)井曲線多表現(xiàn)為微齒化、起伏較小、低平等特征(見圖4(a))，含砂率相對(duì)低.

3.1.2 扇三角洲前緣

扇三角洲前緣亞相主要發(fā)育水下分流河道、水下分流河道間、河口壩和席狀砂等多種微相，水下分流河道是水上分流河道的水下延伸，粒度相對(duì)水上部分細(xì)一些，但泥質(zhì)含量進(jìn)一步減少，由含礫砂巖和中粗砂巖組成，常發(fā)育交錯(cuò)層理、波狀層理、平行層理、斜層理和脈狀層理等.水下分流河道間常處于水下天然堤兩側(cè)，多由粒度較細(xì)的粉砂、細(xì)砂組成.河口壩微相呈反旋回，下細(xì)上粗，砂巖普遍分選較好，多為中細(xì)砂巖，由于經(jīng)受一定程度的波浪淘洗作用，砂巖成熟度相對(duì)較高.席狀砂微相位于扇三角洲前緣的外前緣，粒度較細(xì)，主要以粉砂巖為主，成熟度較高.在X6井地震剖面中，可見楔狀地震相，地震相多指示高能沉積環(huán)境，反映近岸快速沉積特征(見圖4(b)).

圖4 扇三角洲識(shí)別標(biāo)志Fig.4 Identification mark of fan delta

3.2 辮狀河三角洲

辮狀河三角洲相是巖石粒度介于扇三角洲與正常三角洲之間的過渡相類型，水動(dòng)力學(xué)機(jī)制主要表現(xiàn)為牽引流[20]，粒度累積概率曲線主要表現(xiàn)為河流相的兩段式，C—M圖常表現(xiàn)為粗端元組分牽引流特征的N—O—P—Q段，缺少R—S段，與辮狀河三角洲水動(dòng)力和水道搬運(yùn)能力強(qiáng)有關(guān).

3.2.1 辮狀河三角洲平原

辮狀河三角洲平原亞相可分為辮狀河道、辮狀河道間和溢岸沉積等微相類型，其中辮狀河道微相以河道充填和心灘壩為主，多由垂向的加積和順物源方向的前積形成，巖性多為淺灰色、灰色中粗砂巖，泥巖以灰、深灰色為主.辮狀河道間微相主要發(fā)育在相對(duì)低洼地區(qū).溢岸沉積微相由洪水期河道內(nèi)部懸浮細(xì)粒物質(zhì)溢出河床、在兩側(cè)低洼地帶沉積而成，電測(cè)曲線主要表現(xiàn)為齒化箱型或鐘型.

3.2.2 辮狀河三角洲前緣

辮狀河三角洲前緣亞相可分為水下分流河道、水下分流河道間等微相類型.水下分流河道微相沉積物以灰色中粗砂巖為主，電測(cè)曲線多表現(xiàn)為齒化箱型、鐘型特征.水下分流河道間微相巖性相對(duì)較細(xì)，多以灰色、深灰色和灰黑色泥巖夾灰色粉砂巖為主，電測(cè)曲線多表現(xiàn)為指型、鋸齒型特征；細(xì)粒部分電測(cè)曲線表現(xiàn)為低幅平直、略有齒化特征.如在X9井地震剖面中，可見S型—斜交前積復(fù)合地震相，通常反映中—高能環(huán)境下三角洲沉積特征(見圖5).

3.3 湖泊相

相對(duì)上覆營(yíng)城組地層，沙河子組地層暗色泥巖含量更高，湖泊相是地層發(fā)育最為廣泛的沉積相類型，可分為深湖—半深湖亞相和濱淺湖亞相.在桑樹臺(tái)深洼中心，深湖—半深湖亞相分布面積較廣，常發(fā)育濁積體和湖泥等微相類型，濱淺湖亞相常常發(fā)育湖泥、灘壩體系等微相類型.如在X7井地震剖面中，可見席狀地震相，地震反射軸多為平行—亞平行結(jié)構(gòu)，通常反映弱能環(huán)境下的湖相沉積特征(見圖6).

圖5 X9井辮狀河三角洲前緣亞相識(shí)別標(biāo)志Fig.5 Identification mark for braided delta front in X9 well

圖6 研究區(qū)湖泊相識(shí)別標(biāo)志Fig.6 Identification mark for lake facies inreaearch area

4 沉積體系分布特征

4.1 沉積剖面特征

以研究區(qū)北部過X9井和X7井沉積相剖面為例，東西部2個(gè)沉降中心活動(dòng)強(qiáng)弱存在差異：東部桑樹臺(tái)洼陷帶由于盆緣斷裂活動(dòng)指數(shù)大，提供的可容納空間多，沉積地層累積厚度大；西部蘇家屯次洼帶由于邊界斷層活動(dòng)指數(shù)較弱，提供的可容納空間較少，沉積地層累積厚度較小.剖面縱向上存在相分異：下部SQ1層序由于物源供給充分，多發(fā)育扇三角洲沉積相類型；上部SQ2層序由于物源供給不充分，屬饑餓型沉積，湖泥較發(fā)育.兩套三級(jí)層序在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)弱相近的條件下，受物源供給影響，形成不同的層序發(fā)育模式(見圖7).

圖7 沉積相剖面特征Fig.7 Characteristics of deposition section

4.2 平面展布特征

綜合多種相標(biāo)志，進(jìn)行單井相、連井相和點(diǎn)—線—面分析，結(jié)合物源分析結(jié)果等劃分層序單元，采取優(yōu)勢(shì)相原則[21]對(duì)研究區(qū)平面相成圖(見圖8、圖9).由圖8、圖9可見，營(yíng)城組與沙河子組沉積特征不同，沙河子組表現(xiàn)為深水沉積特征，營(yíng)城組表現(xiàn)為淺水沉積特征，原因是兩套地層發(fā)育所處沉積構(gòu)造演化階段與期次不同，前者處于斷陷高峰期，快速的構(gòu)造沉降形成局部的高可容納空間，并使其長(zhǎng)期處于深水環(huán)境；后者處于斷陷高峰晚期，同時(shí)向斷坳轉(zhuǎn)換期轉(zhuǎn)變，構(gòu)造作用相對(duì)減弱，在北部緩坡帶，易發(fā)育以長(zhǎng)軸物源為特征的辮狀河三角洲，其前緣砂體廣泛發(fā)育，形成巨厚砂體堆積[15].

沙河子組沉積期，上下疊置的兩套層序發(fā)育演化史具有一定繼承性，根據(jù)湖平面升降旋回，湖平面逐漸上升.在SQ1層序發(fā)育期，沈洋凸起將梨樹斷陷西北部分為彼此孤立的兩個(gè)構(gòu)造單元，它們分別進(jìn)行各自有限湖盆的沉積演化，但構(gòu)造樣式存在差異，蘇家屯次洼帶表現(xiàn)為雙斷凹陷模式，桑樹臺(tái)洼陷帶表現(xiàn)為單斷模式.平面上，蘇家屯次洼帶為雙向物源體系，桑樹臺(tái)洼陷帶為單向物源體系，從而形成不同層序沉積樣式(見圖8(a)、圖9(a)).在SQ2層序發(fā)育期，由于控陷斷裂的活動(dòng)性增強(qiáng)，蘇家屯次洼帶與桑樹臺(tái)洼陷帶南北溝通，形成具有統(tǒng)一沉積沉降中心的洼陷帶，表現(xiàn)為北高南低的構(gòu)造展布格局，北部為緩坡帶，南部為陡坡帶(見圖8(b)、圖9(b)).

圖8 梨樹斷陷西北部沉積相平面展布Fig.8 Sedimentary facies maps of SQ1 and SQ2 in northwest Lishu fault depression

圖9 梨樹斷陷西北部沉積相模式Fig.9 Sedimentary facies model maps of SQ1 and SQ2 in northwest Lishu fault depression

5 沉積充填演化分析

斷陷湖盆發(fā)育早期屬侏羅紀(jì)火石嶺組沉積期，梨樹斷陷主體桑樹臺(tái)洼陷帶已基本定型，西側(cè)沈洋凸起為一個(gè)古隆起，在桑樹臺(tái)洼陷帶定型前便已存在，持續(xù)為盆地沉積沉降中心提供物源.

沙一段(SQ1)層序發(fā)育期，西丁家地區(qū)處于斷陷高峰早期，受明顯斷裂控制作用，被多組正向和反向斷裂分別分割為蘇家屯次洼帶(1個(gè)地塹)和桑樹臺(tái)洼陷帶(1.5個(gè)地塹)(見圖1).這兩個(gè)地塹、半地塹的形成演化受斷陷期拉張強(qiáng)度控制，東部桑樹臺(tái)洼陷帶沙河子組最大沉積累積厚度大于1 200 m.陡坡帶桑樹臺(tái)大斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)提供高可容納空間，使扇三角洲扇體快速入湖，形成規(guī)模較大的近岸扇體堆積，在地震剖面上表現(xiàn)為明顯、易識(shí)別的楔狀地震反射結(jié)構(gòu)，在層序堆積樣式上表現(xiàn)為前積—退積為特征的地震反射結(jié)構(gòu)，反映高能環(huán)境下粗粒、分選差、快速堆積等近岸充填扇三角洲沉積特征.該時(shí)期湖盆持續(xù)加速沉降，可容納空間增長(zhǎng)速率(A)遠(yuǎn)大于沉積物供給速率(S)，表現(xiàn)為A/S＞1，常發(fā)育欠補(bǔ)償類型的沉積層序，因此在沉積中心部位發(fā)育巨厚的泥巖沉積.在深湖—半深湖區(qū)，由于水體深，水下多斷階形成斷裂坡折，有利于重力流成因的濁積砂體發(fā)育，在平面上廣泛分布，此類砂體是未來油氣勘探的重要方向.

沙二段(SQ2)層序發(fā)育期，西丁家地區(qū)處于斷陷高峰中期，斷陷作用持續(xù)加強(qiáng)，使多個(gè)孤立分割的地塹—半地塹聯(lián)合，形成具有統(tǒng)一沉降中心的半地塹.西部盆地邊緣受梨樹大斷裂控制，形成陡坡帶，靠近陡坡帶的梨樹大斷裂沉降速率進(jìn)一步加快，提供高可容納空間，使陡坡帶充填具有近岸快速堆積的扇三角洲沉積.靠近緩坡帶一側(cè)的雁陣斷裂帶，發(fā)育以長(zhǎng)軸物源為特征的辮狀河三角洲沉積，地震相多表現(xiàn)為S型—斜交前積復(fù)合型特征(見圖5(b))，反映緩坡帶一側(cè)有辮狀河三角洲沉積充填.

北部緩坡帶為具有長(zhǎng)軸物源特征的辮狀河三角洲的發(fā)育創(chuàng)造了古地貌條件，形成入湖較遠(yuǎn)的辮狀河三角洲相沉積，略呈“朵葉狀”展布；扇三角洲較近快速堆積，主要局限在陡坡帶一側(cè)，呈“扇形”展布.兩種沉積相類型平面分布特征差異明顯，主要原因?yàn)椋?1)兩種相類型發(fā)育位置不同，扇三角洲發(fā)育在陡坡帶一側(cè)，地勢(shì)較陡，河流攜帶粗碎屑物質(zhì)在入湖時(shí)，重力突然卸載，使沉積物快速堆積，從而使河流失去進(jìn)一步前進(jìn)的動(dòng)力；辮狀河三角洲位于地勢(shì)相對(duì)平緩的緩坡帶一側(cè)，重力卸載相對(duì)較慢，河流攜帶碎屑物質(zhì)可以沿著地勢(shì)平緩的湖底向前“滑行”更遠(yuǎn).(2)兩種扇體堆積水動(dòng)力學(xué)機(jī)制存在差異，扇三角洲重力流機(jī)制占主導(dǎo)地位，在巖心上常見因垮塌等作用形成的磨圓度較差、呈棱角狀的泥礫、泥巖撕裂屑等(見圖4(c))；辮狀河三角洲牽引流占主導(dǎo)地位，巖心上常見多種層理類型，如平行層理和脈狀層理等，顆粒磨圓度也比扇三角洲的好(見圖5(c)).

北部緩坡帶辮狀河三角洲成因砂體規(guī)模大、分選較好、橫向延展性好，上覆營(yíng)城組一段深湖—半深湖暗色泥巖具有遮擋作用，既可形成區(qū)域性優(yōu)質(zhì)蓋層，也可形成區(qū)域性烴源巖，形成較好的上生中儲(chǔ)上蓋式成藏組合，使該區(qū)域成為下一步勘探重點(diǎn)有利方向.

6 結(jié)論

(1)松遼盆地梨樹斷陷西北部沙河子組地層主要發(fā)育扇三角洲相、辮狀河三角洲相和湖泊相等沉積相類型，其中扇三角洲相和辮狀河三角洲相為研究區(qū)主要油儲(chǔ)集空間.辮狀河三角洲相可進(jìn)一步細(xì)分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣及前辮狀河三角洲等亞相類型；辮狀河三角洲前緣可分為水下分流河道、水下分流河道間和河口壩等微相類型.

(2)扇三角洲相多發(fā)育于陡坡帶一側(cè)，延伸方向平行于湖盆的短軸方向，碎屑沉積物快速卸載堆積，重力流機(jī)制占主導(dǎo)地位，扇形較短；辮狀河三角洲相多發(fā)育于緩坡帶一側(cè)，延伸方向平行于湖盆的長(zhǎng)軸方向，牽引流占主導(dǎo)地位，扇形較長(zhǎng)，多呈朵葉狀.不同沉積條件形成研究區(qū)“陡坡扇形，緩坡朵葉”的三角洲扇體整體堆積模式.

(3)在沙河子組沉積期，沙一段(SQ1)和沙二段(SQ2)層序發(fā)育演化期湖盆類型不同，SQ1層序?qū)儆凇罢枭钏鳖愋停琒Q2層序?qū)儆凇皬V盆深水”類型.研究區(qū)主要發(fā)育以長(zhǎng)軸物源為特征的辮狀河三角洲沉積，沉積砂體規(guī)模大.縱向上，辮狀河三角洲砂體厚度大，上覆營(yíng)城組一段地層同時(shí)作為優(yōu)質(zhì)烴源巖與蓋層，可形成上生中儲(chǔ)上蓋式的成藏組合，使梨樹斷陷西北地區(qū)北部斜坡帶成為下一步勘探開發(fā)重點(diǎn)目標(biāo).

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TE122.1

A

2095-4107(2014)05-0040-11

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2014.05.006

2014-05-27；編輯朱秀杰

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41372125)；湖北省教育廳基金項(xiàng)目(Q20121210)；中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)構(gòu)造與油氣資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(TPR-2012-23)

武繼躍(1987-)，男，碩士，主要從事石油地質(zhì)、油氣田開發(fā)和提高采收率方面的研究.

單敬福，E-mail：shanjingfu2003@163.com