梨樹斷陷金山氣田營城組沉積環境分析

徐 博

(成都理工大學 四川 成都 610059)

一、地質背景

松遼盆地地處我國東北，是中國北部侏羅紀至新第三紀的湖湘盆地，也是目前世界上油氣資源最為豐富、勘探前景最為良好的陸相沉積盆地之一[1]。梨樹斷陷構造位于松遼盆地東南隆起區南部，根據構造特征和地理位置，將其劃為北部斜坡帶、中央構造帶、桑樹臺洼陷帶、東南斜坡帶和雙龍次洼五個二級構造單元，整體受松遼盆地構造作用及應力場的控制，為西斷東超的箕狀盆地[2]。

二、物源特征及分布規律

金山氣田在桑樹臺控盆斷裂、沈澤凸起、東側古斜坡的共同作用下，形成“西高東低”的湖盆，營城組沉積時期受到西部、南部等多物源體系影響，沉積物組成較復雜[2]。通過對金山氣田營城組多口井取心段的巖屑組分的統計發現，該地區西部陡坡帶以火山巖巖屑為主，其次為變質巖巖屑；東部緩坡帶以變質巖巖屑為主，次為火山巖巖屑。

重礦物組分及含量也是判別物源的重要指數[3]。通過對金山氣田金1井和梨6井89個樣品重礦物數據統計(表1)，我們可以發現以金1井為代表的陡坡帶中重礦物褐鐵礦含量明顯高于綠簾石，而以梨6井為代表的緩坡帶中重礦物綠簾石含量明顯高于褐鐵礦，同時也說明了陡坡帶巖屑以火山巖巖屑為主，緩坡帶巖屑以變質巖為主。梨6井營城組ZTR指數較高，說明梨6井物源經過一定距離的搬運成分成熟度較高。根據碎屑巖巖屑平均含量、重礦物特征分析，金山氣田營城組物源區可分為西部物源區和東部、南部物源區。西部物源區主要以火山巖巖屑為主，沉積物由西部向東部和東北方向堆積；而東南部物源區主要以變質巖巖屑為主，沉積物由東南向西北和北部堆積。

表1 金山氣田重礦物數據統計表

三、巖相特征與分類

通過對金山氣田金1井、梨6井的取芯觀察，識別出12種巖相類型，詳述如下。

(1)礫巖相。該巖相較為發育，占巖相總含量的32.7%，可細化分為中礫巖相、含中礫細礫巖相、砂礫巖相。礫巖多呈雜色混雜堆積，顆粒支撐和雜基支撐均有，具不等粒結構，以塊狀層理為主，內部成分復雜，礫石最大直徑可達10cm，甚至超過巖心直徑，磨圓主要為次棱角-次圓狀。整體反映近源、強水動力的沉積環境。

(2)砂巖相。該巖相占巖相總含量的32.22%，可細化分為粗砂巖相、(含礫)中-細砂巖相、細砂巖相、粉砂巖相、(含礫)粉砂巖相5個類型。沉積構造以平行層理、水平層理為主，少見有含礫粗砂巖相發育塊狀層理，局部可能受牽引流影響，發育交錯層理，沉積厚度多小于50cm。整體反映物源較近、水動力較強的特點。

(3)泥巖相。該巖相占巖相較高，占巖相總含量的35.07%，具體發育黑色泥巖相、深灰色-灰色泥巖相、黑色含礫泥巖相、磚紅色泥巖相。該巖相整體反映弱水動力的還原環境，其中黑色泥巖中多見炭屑富集。而磚紅色泥巖相則主要要形成于三角洲的陸上平原部分，代表著氧化環境，該巖相廣泛分布于營城組沉積期。

四、沉積相類型

針對金山地區營城組各巖相間的組合關系，結合區域沉積背景，共識別出近岸水下扇內扇、近岸水下扇外扇、三角洲平原亞相、三角洲前緣亞相、淺湖-半深湖亞相五種類型。

1.近岸水下扇內扇。主要形成于陸相斷陷湖盆的擴張期，發育在凹陷陡坡帶斷層根部、與暗色泥巖互層的扇形粗碎屑巖體。研究區西側陡坡帶緊鄰桑樹臺控盆斷層，有利于形成水下扇沉積巖體。

2.近岸水下扇外扇。主要位于水下扇的最外緣，與深水沉積相鄰，沉積水動力較弱，巖性為細-粉砂巖與暗色泥巖的互層，但該亞相在研究區目的層取芯段不發育。

3.三角洲平原亞相。扇三角洲平原由于離物源較近，一般來說泥巖不發育。與此相對的是辮狀河三角洲平原，在辮狀河道游蕩的區域，主要發育礫巖及粗粒的砂巖。

4.三角洲前緣亞相。扇三角洲內前緣主要發育在研究區南部及中部，單層厚度較三角洲平原明顯變薄，變為砂巖、礫巖與泥巖的不等厚互層。礫巖中礫石的大小變化明顯，從中礫到細礫不等。

5.淺湖-半深湖。該亞相緊鄰于三角洲前緣末端，主要發育在沙河子期早期，粒度細，巖性以暗色泥巖、粉砂巖、粉砂質泥巖為主，層理以水平層理及塊狀層理為主，指示了沉積水體較深、水動力條件弱的環境。

五、沉積相模式

沉積相模式是以相序遞變規律為基礎，對沉積相的演化加以高度的概括，是沉積相的空間組合，而相序的遞變規律受構造沉降、物源供給、湖平面變化等多種因素綜合控制[4]。

受構造地形及物源控制，研究區東、西邊為物源區，深水區位于盆地中部-北部方向。營城組沉積早期為斷陷期活躍期的初始階段，西部桑樹臺斷裂劇烈活動，斷層上盤急劇下降，形成西陡東緩的箕狀形態，陡坡帶沉積物快速堆積形成近岸水下扇沉積體；而東部緩坡帶扇三角洲沉積范圍明顯較西部廣。研究區具有多物源沉積特征，陡坡帶為線物源，而緩坡帶為點物源，具有“溝-扇”對應性，由于近物源、流程短、突發性事件強，可多次形成三角洲，從而組合成巨厚的三角洲復合體。研究區沙河子組-營城組沉積時，總體上表現為水動力較強的水下扇及三角洲沉積環境，西區呈現出內扇-中扇-湖泊沉積序列，而東區呈現出三角洲平原—三角洲前緣—淺湖-半深湖沉積序列。

六、結論

(1)金山地區的物源特征呈現明顯的東西分區的特征，其中西區陡坡地區富褐鐵礦，代表富火山巖物源，東區富綠簾石，代表富變質巖物源。

(2)研究區內主要劃分了13種巖相類型，并歸納出5種沉積亞相類型，其中東區緩坡帶的三角洲前緣相、東區陡坡帶的水下扇水道是最有利的儲集相帶。

(3)研究區營城組沉積期湖盆底形逐漸變緩，湖盆范圍擴大，陡坡帶發育扇三角洲，而緩坡帶發育辮狀河三角洲。