霸縣凹陷文安斜坡沙

李俊偉　吳東勝

摘 要：文安斜坡為霸縣凹陷東部的斜坡，其沙一上亞段河流沉積類型及展布一直存在爭議。綜合應(yīng)用古地貌、物源分析、巖心相、測井相、剖面相和平面相等分析方法，認(rèn)為Es1上亞段主要發(fā)育辮狀河沉積，受“Y”字型斷裂所形成的北東-南西向溝谷地貌所控制，兩條辮狀河道呈彎曲條帶展布向北東-南西向延伸，物源來源于長豐鎮(zhèn)和蘇橋南地區(qū)。由砂體發(fā)育特征可分為河床亞相和泛濫平原亞相。儲層以心灘和河道充填微相砂體為主。其中，河道充填微相為含礫砂巖-中細(xì)砂巖與泥巖互層，整體上為向上變細(xì)的正旋回；心灘微相為砂巖夾薄層粉砂巖、泥巖組成的復(fù)合正旋回，可見多個(gè)“二元層序”的縱向疊加。從下往上，辮狀河向泛濫平原化發(fā)展，砂體數(shù)量減少且連通性變差。

關(guān)鍵詞：文安斜坡 沉積類型 沙一上亞段 辮狀河霸縣凹陷文安斜坡中淺層平面上含油連片，縱向上不同含油層系疊置，具有良好的勘探前景。作為本區(qū)主要目標(biāo)層段，前人關(guān)于沙一上亞段沉積特征的研究有多種觀點(diǎn)，認(rèn)為其屬于辮狀河三角洲沉積[1，2]、或辮狀河沉積[3]、或三角洲平原亞相沉積[4]，河道沿東-西向、或北東-南西向延伸?，F(xiàn)有研究在沉積相類型、物源方向、水流方向等方面的認(rèn)識不一致，也缺乏整體地、細(xì)化到沉積微相層次地精細(xì)研究。針對上述問題，作者在文安斜坡高分辨率層序地層格架的基礎(chǔ)上，應(yīng)用物源分析、巖心相、測井相、剖面相和平面相分析方法，確定沙一上亞段沉積相及砂體特征，為巖性圈閉預(yù)測和評價(jià)提供可靠的基礎(chǔ)地質(zhì)模型。

一、區(qū)域地質(zhì)概況

1.構(gòu)造背景

文安斜坡位于渤海灣盆地冀中坳陷霸縣凹陷東部，是一個(gè)典型的箕狀斷陷的緩坡，形成于基底斷塊的繼承性翹起作用。斜坡基底古生界和中生界呈明顯的楔狀，古近系變?yōu)楸?、北東向延伸、東抬西傾的緩坡。斜坡之上古近系地層逐層由西向東超覆。漸新世中后期，在區(qū)域扭應(yīng)力持續(xù)作用下，受前第三系四個(gè)北西向古鼻梁的控制，在文安斜坡上形成了向洼槽傾伏的鼻狀構(gòu)造帶及呈雁行排列的北東向正斷層。自南向北依次為議論堡、長豐鎮(zhèn)、史各莊、蘇橋南4個(gè)軸向呈NW向的斷裂鼻狀構(gòu)造帶以及斜坡北部的蘇橋-信安鎮(zhèn)斷裂潛山構(gòu)造帶[5]（圖1）。

圖1 文安斜坡構(gòu)造位置圖

2.地層概況

新生代裂谷期構(gòu)造斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，地層發(fā)育完整。文安斜坡自下而上發(fā)育古近系孔店組、沙河街組、東營組和新近系的館陶組、明化鎮(zhèn)組以及第四系地層。沙河街組又分為沙三段，沙二段、沙一段；沙一段又繼續(xù)劃分為沙一上亞段和沙一下亞段。

根據(jù)高分辨率層序地層學(xué)研究成果，沙一下亞段巖性主要為灰色泥巖夾油頁巖、頁巖、薄層生物灰?guī)r和白云巖，可分為2個(gè)中期旋回（MSC3-MSC4）；沙一上亞段巖性為灰色、淺灰色砂巖與紫紅色泥巖互層，可分為5個(gè)中期旋回（MSC5-MSC9）。

二、沉積背景

1.沉積古地形

文安斜坡是一個(gè)東薄西厚、向東超覆的緩坡，沉積物源來自東部滄縣隆起。古近系主要發(fā)育北東向和北北東構(gòu)造走向的斷裂。這些斷裂不僅控制著斜坡的構(gòu)造特征，也決定了古地形的形態(tài)和河流砂體展布。北東向生長斷層的活動(dòng)，在緩坡上形成了兩條北東—南西向延伸的古地形溝谷，分別起源于長豐鎮(zhèn)和蘇橋南地區(qū)。

2.物源分析

沉積物物源分析是再現(xiàn)沉積盆地演化、恢復(fù)古環(huán)境的重要依據(jù)，本文應(yīng)用重礦物、巖石類型、礦物組成等參數(shù)開展物源分析。

重礦物ZTR指數(shù)可反映沉積物的搬運(yùn)距離，指數(shù)由小到大的方向大致指示物源方向。研究區(qū)ZTR指數(shù)北東方向低，向西南方向呈遞增趨勢，表明北東方向存在一個(gè)物源。砂巖巖性由東向西、由巖屑砂巖—長石巖屑砂巖—巖屑長石砂巖，石英含量呈現(xiàn)出西高東低的特征，穩(wěn)定性逐漸變好，顯示沉積物來源于東部。由上述參數(shù)的綜合分析，認(rèn)為研究區(qū)存在北東部的蘇橋南地區(qū)、南東部的長豐鎮(zhèn)地區(qū)等兩個(gè)物源供應(yīng)區(qū)（如圖2）。

三、辮狀河沉積特征

根據(jù)巖芯觀察和測井相綜合分析，確定可將研究區(qū)沙一上亞段為辨狀河沉積，可劃分為河床、泛濫平原等二種亞相，其中河床亞相進(jìn)一步分為心灘及河道充填微相。

1.沉積微相特征

心灘微相：巖性為灰-淺灰色含礫砂巖、砂巖夾薄層粉砂巖、泥巖，常見含礫砂巖相、槽狀交錯(cuò)層理和平行層理中-細(xì)砂巖相組成的復(fù)合正旋回，砂層底界及內(nèi)部發(fā)育多期河道的沖刷面，間夾薄層粉砂巖-泥巖。自然電位為齒化箱形， 有時(shí)出現(xiàn)箱形與鐘形曲線的疊加。泥質(zhì)含量低， 電阻率較高（圖3）。

河道充填微相：灰色含礫砂巖-中細(xì)砂巖與紫紅-雜色泥巖互層，砂層發(fā)育沖刷面、槽狀交錯(cuò)層理、平行層理。整體上為向上變細(xì)的正旋回。單砂層底界為沖刷面接觸，頂界常突變?yōu)槟鄮r，缺乏過渡巖性。自然電位曲線為箱形，電阻率為中低幅高值，砂層厚度比心灘薄 （圖4）。

2.沉積相展布特征

根據(jù)巖心相、測井相和單井相研究成果，結(jié)合沉積古地貌、物源分析和砂地比統(tǒng)計(jì)，以中期旋回為單位完成了沉積相展布研究。

整體來看，本區(qū)沙一上亞段辮狀河廣泛發(fā)育，由蘇橋南地區(qū)、長豐鎮(zhèn)地區(qū)等兩個(gè)物源入口開始，呈北東-南西向延伸。由于河道的頻繁遷移和分支，平面上團(tuán)塊狀或串珠狀心灘沉積發(fā)育，心灘與泛濫平原沉積之間為條帶狀河道充填微相沉積。平行水流方向砂體連續(xù)性較好，由東向西沉積微相由心灘逐漸變?yōu)楹拥莱涮顬橹?，砂層逐漸減薄。垂直水流方向以河床中部砂體較發(fā)育，整體連續(xù)性好，厚度大，向南、北邊部砂層數(shù)量減少，厚度逐漸減?。▓D5）。

3.沉積模式

沙一上段沉積期，主要受喜馬拉雅Ⅰ幕晚期伸展構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，發(fā)育強(qiáng)烈的同生正斷裂，斜坡上分布兩個(gè)由北東向南西方向延伸的溝槽，由蘇橋南、長豐鎮(zhèn)等物源形成了兩條北東-南西方向延伸的辮狀河沉積體系。由于河道不穩(wěn)定，經(jīng)常遷移，平面上形成寬闊的帶狀砂體，沉積物粗且泥質(zhì)含量少。其次則是細(xì)-粉砂巖、泥巖為主的泛濫平原沉積。

四、結(jié)論

1.文安斜坡沙一上亞段為辮狀河沉積，主要發(fā)育心灘及河道充填砂體，心灘平面上呈團(tuán)塊狀或串珠狀分布，河道充填微相則為分支條帶狀。

2.受北東向斷裂體系和東部物源的控制，文安斜坡發(fā)育兩條北東-南西方向延伸的辮狀河沉積體系。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：李俊偉（1987-），男，研究生，理學(xué)學(xué)士，主要研究儲層地質(zhì)學(xué)方向。

圖2

圖3 辮狀河沉積特征（心灘微相，蘇55井，2835-2858.18）

圖4 辮狀河沉積特征（河道充填微相，蘇55井，1584.85-1590.77）

圖5 文安斜坡MSC5中期旋回沉積相平面圖（沙一上段）