白家海凸起阜北斜坡區(qū)三工河組二段物源分析

張宗斌，王振奇，況 昊

樂 樂 (中石化江漢油田物探研究院，湖北 武漢 430000)

畢天卓 (中石化江蘇油田管理局，江蘇 揚(yáng)州 225000)

李 玲 (中石油大慶油田海拉爾勘探開發(fā)指揮部貝28作業(yè)區(qū)，內(nèi)蒙古 海拉爾 021000)

樂 樂 (中石化江漢油田物探研究院，湖北 武漢 430000)

畢天卓 (中石化江蘇油田管理局，江蘇 揚(yáng)州 225000)

李 玲 (中石油大慶油田海拉爾勘探開發(fā)指揮部貝28作業(yè)區(qū)，內(nèi)蒙古 海拉爾 021000)

白家海凸起-阜北斜坡區(qū)三工河組二段儲集性能好，是重要的勘探層位之一。物源控制著砂體的形態(tài)及展布特征，而重礦物是物源區(qū)的重要標(biāo)志。通過對白家海凸起-阜北斜坡區(qū)三工河組二段的重礦物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合砂巖百分含量、古地貌資料來判斷出三工河組二段的主要物源方向和古水流流向。分析結(jié)果表明，研究區(qū)三工河組二段沉積時(shí)期主要物源方向有北面的滴南凸起、北東的克拉美麗山和東面的沙奇凸起，而這3個(gè)方向的物源對阜北斜坡區(qū)的沉積均有一定的影響。

白家海凸起；阜北斜坡區(qū)；物源；重礦物

白家海凸起區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地中央隆起帶東段，為中央坳陷東部一個(gè)北東向展布的三級正向構(gòu)造單元，南面為阜康凹陷，北面為東道海子北凹陷，東北面為五彩灣凹陷，東南以沙西斷裂為界與沙奇凸起和沙帳斷褶帶相鄰，西面與莫索灣、莫北凸起緊鄰。阜北斜坡區(qū)位于白家海凸起東南，北抵彩36井區(qū)，西南向阜康凹陷過渡，東靠沙西-沙南隆起,南到北28井區(qū)。白家海凸起構(gòu)造主要形成于燕山期，在喜山期被調(diào)整， 期間經(jīng)歷了多次構(gòu)造高點(diǎn)轉(zhuǎn)移，最終形成了東高西低的構(gòu)造形態(tài)。白家海凸起-阜北斜坡區(qū)存在著白家海凸起斷裂帶、阜北斜坡帶2個(gè)規(guī)模儲層巖性圈閉發(fā)育條帶，成藏層系多，尤其是白家海凸起西南段勘探程度低。隨著勘探工作的不斷深入，需要對研究區(qū)目的層的儲層進(jìn)行更深入的研究。為此，筆者對白家海凸起-阜北斜坡區(qū)三工河組二段進(jìn)行了物源分析，以便為該區(qū)的勘探開發(fā)提供參考。

1 重礦物特征

通過對研究區(qū)內(nèi)60多口井重礦物統(tǒng)計(jì)，重礦物有鋯石、電氣石、石榴石、白鈦石、鈦鐵礦、榍石、尖晶石、褐鐵礦、黃鐵礦、重晶石、板鈦礦、黑云母、綠簾石、磁鐵礦、銳鈦礦、金紅石、十字石、藍(lán)晶石、陽起石等。其中主要重礦物為鋯石(2%～37.6%)、電氣石(0.16%～11.58%)、石榴石(0.6%～30.92%)、白鈦石(0.45%～54.53%)、鈦鐵礦(0.52%～51.3%)、褐鐵礦(0.5%～22.46%)、黃鐵礦(0.55%～93.74%)、重晶石(0.1%～32.8%)，這些礦物含量占重礦物總量的90%以上，其次為榍石(0.1%～3.66%)、尖晶石(0.16%～2.85%)、板鈦礦(0.2%～15.15%)、磁鐵礦(0.2%～2.2%)、十字石(0.1%～0.8%)、黑云母(0.1%～1.9%)、綠簾石(0.1%～4.23%)，這些礦物含量占重礦物總量的10%左右。重礦物含量的變化在平面上表現(xiàn)出不同的特征，五彩灣凹陷白鈦石、黃鐵礦含量最高，其次為鋯石、石榴石；東道海子凹陷含量最高的為鋯石、白鈦石，其次為石榴石；阜康凹陷石榴石、鈦鐵礦含量最高，鋯石、褐鐵礦含量次之；白家海凸起上白鈦石、黃鐵礦含量相對較高，鋯石、石榴石、鈦鐵礦含量次之。

在研究區(qū)內(nèi)，三工河組二段單口井重礦物取樣較多，故采用重礦物代表值法,即用某井同一層位的全部樣品鑒定結(jié)果中各重礦物百分含量的算術(shù)平均值來代表該點(diǎn)該層位重礦物組合類型和百分含量。求取代表值的樣品數(shù)越多，其代表性越強(qiáng)。該區(qū)絕大多數(shù)重礦物代表值的求取都使用了5個(gè)以上的樣品[1-2]。

該研究區(qū)重礦物的種類很多，根據(jù)重礦物的風(fēng)化穩(wěn)定性可將其劃分為穩(wěn)定型和不穩(wěn)定型2類。前者抵抗風(fēng)化能力強(qiáng),分布廣,在遠(yuǎn)離母巖區(qū)其含量相對增高。其中，鋯石、電氣石和金紅石是最穩(wěn)定的。后者抵抗風(fēng)化的能力弱,分布不廣,離母巖越遠(yuǎn)，其相對含量越少,甚至消失[3]。

2 物源分析方法

2.1重礦物分析

圖1 三工河組二段重礦物穩(wěn)定系數(shù)平面圖

三工河組二段重礦物穩(wěn)定系數(shù)平面圖如圖1所示。從圖1可以看出，白家海凸起-阜北斜坡區(qū)三工河組二段穩(wěn)定系數(shù)、ZTR指數(shù)普遍較低，反映了近距離搬運(yùn)沉積的特點(diǎn)。白家海凸起-阜北斜坡區(qū)三工河組二段穩(wěn)定系數(shù)介于1～6之間，穩(wěn)定系數(shù)的低值區(qū)共有3個(gè)，1個(gè)在五彩灣凹陷及附近，穩(wěn)定系數(shù)是0.2～0.85，另1個(gè)是在C49、C44 和C31井區(qū)及附近，穩(wěn)定系數(shù)為0.27～0.81，第3個(gè)低值區(qū)位于沙奇凸起上，穩(wěn)定系數(shù)為0.24～0.32，都是呈條帶狀分布。穩(wěn)定系數(shù)高值區(qū)有2個(gè)，其中1個(gè)位于白家海凸起上的CC2井區(qū)附近，另1個(gè)高值區(qū)位于阜康凹陷的F13井區(qū)附近。由五彩灣凹陷、滴南凸起向白家海凸起的穩(wěn)定系數(shù)逐漸升高，在阜北斜坡區(qū)，由沙奇凸起向阜康凹陷的穩(wěn)定系數(shù)逐漸變大。該區(qū)ZTR指數(shù)介于0.1～0.3之間，低值區(qū)和高值區(qū)的位置與穩(wěn)定系數(shù)低值區(qū)、高值區(qū)的位置大體一致，ZTR指數(shù)和穩(wěn)定系數(shù)的變化趨勢基本相同。研究結(jié)果表明，研究區(qū)三工河二段物源來自北面的滴南凸起、北東向的克拉美麗山、東面的沙奇凸起3個(gè)方向，而白家海凸起主要受北面的滴南凸起、北東向的克拉美麗山物源方向的影響。古水流流向分別是，北邊物源古水流流向是由北向南，途經(jīng)東道海子凹陷；北東物源經(jīng)過五彩灣凹陷，古水流流向是從北東往南西；而沙奇凸起方向的物源主要供給阜康凹陷，古水流流向是東向西，但對阜北斜坡區(qū)的沉積作用也產(chǎn)生一定影響。

2.2砂巖百分比分析

沉積法主要是根據(jù)盆地鉆井、測井、地震等資料，結(jié)合巖性、成分、沉積體形態(tài)、粒度、沉積構(gòu)造(波痕、交錯(cuò)層等)、古流向及植物微體化石等資料，做出某時(shí)期的砂巖百分比等值線圖、礫巖百分比等值線圖、地層等厚圖、沉積相展布圖等相關(guān)圖件來推測物源區(qū)的相對位置[4]。筆者采用砂巖百分比等值線分析該區(qū)物源,砂巖百分比是砂巖總厚度與地層厚度的相對比值。在沉積過程中，順物源方向，由于水動力逐漸變?nèi)酰皫r百分比值呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢[5-6]，因此砂巖百分比也可以反映物源的方向。三工河組二段砂巖百分含量等值線平面圖如圖2所示。從圖2可以看出，研究區(qū)三工河組二段砂巖百分比普遍偏高，介于10%～86%之間，在C44、C56、S13井附近最高，高達(dá)80%以上。沿著滴南凸起向白家海方向的砂巖百分比呈現(xiàn)出由北向南逐漸降低的趨勢；五彩灣凹陷的砂巖百分比相對較低，大部分井在10%～60%間；在沙奇凸起上砂巖百分比也呈現(xiàn)由東向西減小的趨勢。由此可以判斷出研究區(qū)三工河組二段沉積時(shí)期存在北面的滴南凸起、北東的克拉美麗山和東面的沙奇凸起3個(gè)物源，白家海凸起上的沉積主要受北面的滴南凸起、北東的克拉美麗山物源控制，東邊的沙奇凸起物源主要提供沉積物給阜康凹陷。

圖2 三工河組二段砂巖百分含量等值線平面圖

2.3古地貌分析

古地貌對沉積體系的展布有重要的控制作用，通過對古地貌的分析可以確定盆地的隆洼展布形態(tài)，從而確定盆地的物源方向及物源區(qū)的位置[7]。

圖3 三工河二段古地貌圖

準(zhǔn)噶爾盆地為一擠壓復(fù)合型含油氣盆地，在長期的構(gòu)造演化過程中，由于不同的地質(zhì)因素共同作用，從而形成了復(fù)雜的古地貌。筆者在前人工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新研究成果，從沉積學(xué)角度對中下侏羅統(tǒng)古地形地貌進(jìn)行了恢復(fù)研究。

古地貌是一個(gè)高低起伏不平的面，上覆沉積層將按照“填平補(bǔ)齊”的原則進(jìn)行沉積充填，即地層是逐漸的一層一層向上沉積的，在地勢低洼的地方上覆沉積層較厚，相反，在地勢較高的上覆地層則沉積較薄[7]。因此，利用沉積學(xué)分析法及高分辨率層序地層學(xué)法求取沉積層的殘余厚度，然后通過鏡像來反映該目的層的古地貌趨勢[8]。

三工河二段古地貌圖如圖3所示。從圖3可以看出，三工河二段的古地貌整體呈北東高西南低的趨勢，但在繼承三工河一段古地形的基礎(chǔ)上又有所改變。此時(shí)，湖平面基準(zhǔn)面上升，水動力強(qiáng)勁，主要沉積物均來自北東的克拉美麗山區(qū)和東邊的沙奇凸起，在白家海凸起、阜北斜坡區(qū)和阜康凹陷的地勢有一個(gè)明顯的低洼，從而成為沉積物卸載區(qū)。

3 結(jié) 語

根據(jù)重礦物統(tǒng)計(jì)分析、砂巖百分比和古地貌特征分析，綜合判斷研究區(qū)三工河二段的物源主要來自北面的滴南凸起、北東向的克拉美麗山、東面的沙奇凸起3個(gè)方向，而這3個(gè)方向的物源對阜北斜坡區(qū)的沉積均有一定的影響。

[1]楊斌，郭翔，劉洪彥，等.三塘湖盆地馬朗地區(qū)重礦物特征與物源分析[J].石油天然氣學(xué)報(bào)(江漢石油學(xué)院院報(bào))，2008,30(3):57-59.

[2]楊勇強(qiáng)，邱隆偉，張博明，等.民豐洼陷古近系沙三中亞段物源體系研究[J].新疆石油地質(zhì)，2009,30(3):307-310.

[3]何幼斌，王文廣.沉積巖與沉積相[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[4]徐田武,宋海強(qiáng)，況昊，等.物源分析方法的綜合運(yùn)用——以蘇北盆地高郵凹陷泰一段地層為例[J].地球?qū)W報(bào)，2009,30(1):111-118.

[5]徐茂泉,李超九.龍江口沉積物中重礦物組成及其分布特征[J].海洋通報(bào)，2003,22 (4): 32-36.

[6]夏顯佰,陳布科,王鑫，等.準(zhǔn)噶爾盆地馬橋凸起區(qū)J1s 沉積物源分析[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2003, 25 (3): 13-16.

[7] 佩蒂莊 F J.沉積巖[M].李漢瑜 譯.北京:石油工業(yè)出版社,1981.

[8]洪余剛，陳景山，代宗仰，等.古地貌恢復(fù)在風(fēng)化殼巖溶型儲層研究中的應(yīng)用——以川中-川南過渡帶奧陶系為例[J].大慶石油地質(zhì)與開發(fā)，2007，26(1)：1-5.

[編輯] 李啟棟

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.02.010

P618.130.2

A

1673-1409(2012)02-N031-03

2011-11-28

張宗斌(1986-)，男，2009年大學(xué)畢業(yè)，碩士生，現(xiàn)主要從事層序地層與沉積相方面的研究工作。