三疊盆地奧陶系Hamra組沉積相分析

王 宇，李舒曼，張 遠，湯 睿，劉武波 （長江大學地球科學學院，湖北武漢430100）

三疊盆地是泛非構造運動后在前寒武系結晶基底上由古生界克拉通盆地、中生界坳陷盆地和新生界被動大陸邊緣盆地疊加而成的復合型含油氣盆地［1］。該盆地是阿爾及利亞重要的含油盆地之一，油氣資源十分豐富，阿爾及利亞油氣原始地質儲量的70%位于該盆地［2］。奧陶系的Hamra組是盆地工區(qū)內三套主儲層之一，目前已有油氣發(fā)現(xiàn)，是非常重要的研究勘探的層段。目前，前人對Hamra組地層比較細致的沉積相研究分析非常少。由于沉積相分析是進行層序地層研究和儲層評價方面的基礎，對認識和剖析盆地演化史，指導相關油、氣資源勘探開發(fā)工程具有重要意義。為此，筆者結合工區(qū)內已掌握的所有井的錄井、測井和取芯的數(shù)據(jù)資料，對三疊盆地奧陶系Hamra組的沉積相進行了比較細致的研究分析，希望能對以后該工區(qū)內的各個方面的地質研究工作提供一些理論上的參考。

1 區(qū)域地質特征

三疊盆地位于阿爾及利亞撒哈拉地臺北部，是阿爾及利亞的主要含油氣盆地，面積約30×104km2。研究區(qū)位于三疊盆地的東北部，橫跨達馬哈隆起和哈西邁薩烏德隆起2個一級構造單元，面積約為5377.97km2［3］。三疊盆地的整個演化過程主要經歷了加里東、海西、早阿爾卑斯和晚阿爾卑斯4個構造階段，各構造階段不同的褶皺幕運動對盆地產生了不同程度的影響，形成了目前的構造面貌和沉積地層［4］。筆者研究的目的層位是三疊盆地早古生代奧陶系的Hamra組，其HST體系域段被晚奧陶世太康運動剝蝕；該組為一套灰白色細砂－粉砂巖，局部夾黑色泥巖，屬于濱海相沉積環(huán)境。

2 巖石學特征

2.1 顏色

巖石顏色可以作為直接判斷該巖層沉積時的氣候狀況、水介質氧化－還原條件等標志［5］。奧陶系的Hamra組地層以一套灰白色、灰綠色細砂－粉砂巖為主，局部夾黑色泥巖，反映出沉積環(huán)境為無障壁海岸的缺氧的弱還原環(huán)境。

2.2 巖石類型

不同的沉積環(huán)境發(fā)育不同的巖石類型組合，因此，巖石類型組合也是重要的相標志［6］。研究工區(qū)內的Hamra組以細粒石英砂巖為主，次為泥巖。

Hamra組砂巖發(fā)育于上部和中部，上部為一套細粒石英砂巖，顏色以灰綠色為主，分選好、磨圓度好，存在生物介殼，砂巖中見透鏡狀層理、平行層理和低角度交錯層理，表明為一套后濱沉積。中部為一套細－粉砂巖，顏色主要為灰白色，分選及磨圓度良好，含黃鐵礦和云母，發(fā)育平行層理和生物擾動構造，屬于前濱和近濱沉積環(huán)境。底部為一套粉砂巖、泥質粉砂巖和泥巖互層，發(fā)育水平層理，指示是水動力較弱的環(huán)境，為濱外陸棚沉積。

圖1 研究工區(qū)Hamra組主要沉積構造

2.3 沉積構造

研究區(qū)Hamra組沉積構造見平行層理、板狀交錯層理、透鏡狀層理、水平層理和低角度交錯層理 （見圖1），其中平行層理、板狀交錯層理、透鏡狀層理和低角度交錯層理發(fā)育于砂巖中，表明水動力條件較強，屬于前濱帶和近濱帶；水平層理發(fā)育于泥巖中，表示了水動力條件較弱，應為濱外陸棚沉積。

3 沉積相類型及特征

結合以上巖石組合特征和沉積相標志，可認為奧陶系Hamra組為一套濱海相沉積，可劃分為濱岸相和淺海陸棚相2個相帶，并進一步劃分出后濱亞相、前濱亞相、近濱亞相和濱外陸棚亞相這4個亞相。工區(qū)Hamra組的沉積相剖面圖如圖2所示。

圖2 研究工區(qū)Hamra組沉積相剖面圖（H6井）

3.1 后濱亞相

后濱亞相位于最大風暴潮線與平均高潮線之間，平時暴露于地表經受風的作用，只有在特大高潮或風暴浪時才有沉積作用發(fā)生［7］。該亞相以灰綠色－灰色細砂巖為主，粒度較沙丘帶粗，磨圓度及分選較好。砂巖中主要發(fā)育的層理類型為平行層理 （見圖1（b））和低角度交錯層理 （見圖1（c））。該亞相在自然伽馬曲線上主要反映為微齒化漏斗形（見圖2）。

3.2 前濱亞相

前濱亞相位于平均高潮線與平均低潮線之間的潮間帶，地形平坦，起伏較少，并逐漸向海傾斜［7］。該亞相以一套灰色－灰白色石英細砂－粉砂巖為主，含有黃鐵礦和云母，可見貝殼碎片，具有磨圓度和分選較好，結構成熟度較高，粒度相對其它亞相較粗等特點。砂巖中發(fā)育層理類型為平行層理和交錯層理 （見圖1（d））。該亞相在自然伽馬曲線上主要表現(xiàn)為低伽瑪值，顯示為齒化箱形或鐘形 （見圖2）。

3.3 近濱亞相

近濱亞相位于平均低潮線至浪基面之間的朝下帶，常年浸沒于海水之下［7］。該亞相以一套灰白色－深灰色細砂－粉砂巖為主，分選及磨圓度較好。砂巖中發(fā)育有板狀交錯層理 （見圖1（a））及生物擾動構造（見圖1（e）），水動力條件比較強。該亞相在自然伽馬曲線上呈齒化形態(tài) （見圖2）。

3.4 濱外陸棚亞相

濱外陸棚位于過渡帶外側至大陸坡內邊緣的淺海區(qū)，也常稱為“陸架”或“陸棚”［8］。該亞相巖性主要以一套灰黑色的粉砂質泥巖與黑色的泥巖互層為主，礦物成熟度高，磨圓度高，分選性好，水體深處見水平層理 （見圖1（f））發(fā)育，表示沉積環(huán)境為水動力條件較弱且水體較深的還原環(huán)境。該亞相在自然伽馬曲線上呈指狀形態(tài) （見圖2）。

圖3 研究工區(qū)Hamra組沉積相展布圖

4 沉積相平面展布

依據(jù)對連井對比剖面、關鍵井的井資料、單井沉積相精細分析和地震屬性資料的分析研究，總結出了Hamra組的沉積相展布圖（見圖3）。由圖3可知，Hamra組為濱淺海沉積，在工區(qū)內發(fā)育廣泛，砂體由NW－SE方向展布，濱岸砂體受浪控作用影響連續(xù)發(fā)育并延伸，在平面上呈寬闊的帶狀分布。砂體連續(xù)性比較好，有利于發(fā)育較好的儲層和形成油氣藏。

5 結 論

通過井上資料的分析研究，在結合地震資料的對比，對阿爾及利亞三疊盆地奧陶系Hamra組沉積相特征有了一下2點認識。

（1）研究工區(qū)Hamra組可劃分為濱岸相和淺海陸棚相2個相帶，進一步劃分出后濱亞相、前濱亞相、近濱亞相和濱外陸棚亞相這4個亞相。

（2）研究工區(qū)Hamra組發(fā)育大套砂巖，僅局部夾部分泥巖，巖性以灰綠色－灰白色細砂－粉砂巖為主，分選和磨圓度較好，平面上由NE－SW向展布，其沉積環(huán)境水動力條件較強，砂體連續(xù)性較好，有利于儲層的發(fā)育。根據(jù)對工區(qū)井資料和地震資料的分析，認為阿爾及利亞三疊盆地奧陶系Hamra組為一套無障壁型海岸的濱淺海沉積。

［1］李爭，段奕 .阿爾及利亞三疊盆地成藏主控因素分析 ［J］.天然氣技術，2009，3（5）：10－14.

［2］陳霞，何雨丹，于慧玲，等 .阿爾及利亞三疊盆地Hadjira區(qū)塊油氣勘探潛力 ［J］.天然氣工業(yè)，2008，28（8）：22－24.

［3］李大榮，黎發(fā)文，唐紅，等 .阿爾及利亞三疊盆地、韋德邁阿次盆地石油地質特征及油氣勘探中應注意的問題 ［J］.海相油氣地質，2006，11 （3）：19－26.

［4］李莉，宋明雁，李爭，等 .阿爾及利亞三疊盆地隱蔽油氣藏勘探前景 ［J］.中國石油勘探，2008，13（4）：56－61.

［5］鐘大康，漆立新，劉康寧，等 .塔河油田南部石炭系卡拉沙依組沉積相研究 ［J］.沉積學報，2009，27（4）：614－621.

［6］王麗云，羅順社，張敏，等 .河北寬城北杖子地區(qū)下馬嶺組沉積相特征 ［J］.石油地質與工程，2009，23（3）：30－32.

［7］李國永，徐懷民，劉曉兵，等 .哈得遜地區(qū)東河砂巖沉積微相特征及其對流動單元的控制作用 ［J］.油氣地質與采收率，2008，15 （5）：34－37.

［8］何幼斌，王文廣 .沉積巖與沉積相 ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2007：169－181.