深南—榆科地區(qū)古近系沙河街組一段物源分析

摘 要：經(jīng)古地貌特征、巖屑組合特征、重礦物、碎屑組分對深南-榆科地區(qū)沙一段的物源進(jìn)行分析。結(jié)果表明，深南-榆科地區(qū)在沙一段沉積時期存在兩個方向的物源，即西南方向物源和西北方向物源。

關(guān)鍵詞：物源；沙一段；深南-榆科地區(qū)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.095

0 前言

物源分析可以確定源區(qū)位置、物源方向、母巖類型、搬運路徑及距離，對研究盆地沉積和構(gòu)造演化具有重要意義；同時其對于儲層砂體展布方向、油氣成藏及砂體與斷層的配置關(guān)系等具有重要的影響[3]。

研究區(qū)雖然油藏埋藏較淺，油層相對集中，采出程度低，具有良好的成藏條件，但由于斷層小且密，砂體疊置規(guī)律復(fù)雜，橫向變化較大等復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，導(dǎo)致油層連通性差，影響油田進(jìn)一步勘探開發(fā)，因此對物源的分析，為下一步對沉積體系、沉積相及儲層的研究奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于深縣凹陷東南部的深南-榆科構(gòu)造帶上（圖1），南為衡水?dāng)嗔?孫虎斷裂，北以舊北斷裂與劉村低凸起相鄰，西部與白宋莊三維區(qū)相鄰，東部相接饒陽凹陷，是夾持在孫虎斷裂與舊城北斷裂之間的一個復(fù)雜背斜，背斜表現(xiàn)為下隆、上陷，其斷層極為發(fā)育。

通過鉆井資料分析研究：古近系沙河街組一段地層厚度約為600～920m，為一套灰、灰綠色泥巖夾灰?guī)r、砂巖。沙河街組一段又可細(xì)分為四個油組（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ油組）。

2 物源分析

2.1 古地貌

由于古地貌的隆凹格局控制著沉積物的剝蝕、搬運及沉積，所以物源特征、沉積相類型和沉積體系的展布等是由同沉積期的古地貌形態(tài)決定的[4]。

本次通過回剝技術(shù)，恢復(fù)某一時期原始盆地發(fā)育的地貌形態(tài)，并使用定量計算出盆地的沉降量，來確定原始古地貌特征。

首先利用三維地震解釋成果，再應(yīng)用先進(jìn)的Petromod軟件進(jìn)行地史反演，進(jìn)而實現(xiàn)同沉積期沙一段底界面（T4）的古地貌圖的編制。

從研究區(qū)沙一段底界面（T4）同沉積期古地貌圖（圖2）上可以看出，地貌總體上呈“南北不對稱、南北分區(qū)、東西分帶“的特征：東北部和西南部地形高，中間和西北部地形低，南部地層較緩，北部地層較陡。

2.2 巖屑組合特征分析

針對深南-榆科地區(qū)地層和巖性特征，對收集到的27口井的樣品巖石類型進(jìn)行統(tǒng)計分析，本區(qū)沙一段的母巖類型有變質(zhì)巖、沉積巖和巖漿巖，編制了沙一段的巖屑組合平面分布圖（圖3）。研究發(fā)現(xiàn)沙一段沉積時期至少存在兩個物源方向，南偏西方向應(yīng)該有一物源，變質(zhì)巖含量在巖屑中較高，主要為8.9%～24.1%，巖漿巖含量較低，主要在42%～77%；西北方向應(yīng)有一物源，變質(zhì)巖含量很少或沒有，一般為0～13.1%，巖漿巖含量較高，為51.4%～88.9%。

2.3 重礦物分析

將收集到的薄片資料通過統(tǒng)計之后發(fā)現(xiàn)，沙一段的重礦物資料只有5口井，無法繪出有效反應(yīng)研究區(qū)重礦物含量變化的等值線圖，所以本次研究采用已知井重礦物資料與測井曲線資料系列相關(guān)關(guān)系擬合，計算出研究區(qū)沙一段剩余81口井的重礦物含量。

通過研究本區(qū)的沉積背景發(fā)現(xiàn)，本區(qū)具有多物源、多沉積體系的發(fā)育特點，針對本區(qū)實際情況將深南-榆科地區(qū)86口探井劃分為4個區(qū)塊來進(jìn)行計算，從而更準(zhǔn)確的預(yù)測深南-榆科地區(qū)的物源方向。利用深南-榆科地區(qū)沙一段穩(wěn)定礦物數(shù)據(jù)編制了ZTR指數(shù)及柘榴石分布平面圖，研究發(fā)現(xiàn)本區(qū)沙一段存在西北部、西南部兩大物源體系（圖4，圖5）。

2.4 碎屑組分指示物源方向

礦物分析的理論基礎(chǔ)關(guān)于成分成熟度的研究。根據(jù)石英、長石和巖屑含量的變化趨勢可較準(zhǔn)確的確定母巖搬運方向及搬運距離，從而判定研究區(qū)物源方向。

我們收集到沙一段66口探井薄片資料，但是落實到單井時數(shù)據(jù)就極少，所以本次研究采用已知井分析化驗碎屑組分含量與測井曲線資料系列相關(guān)關(guān)系擬合來計算研究區(qū)沙一段剩余81口井的碎屑組分含量，并編繪了石英、長石、巖屑含量等值線圖（圖6～8）。

石英、長石、巖屑含量是決定地層的巖石物理屬性的主要因素，聲波測井、自然電位測井、井徑測井、自然伽瑪測井、微梯度測井曲線及電阻率測井曲線在本工區(qū)相對齊全，這6條曲線較為全面地反應(yīng)地層的巖石物理屬性。

以本工區(qū)現(xiàn)有樣本分析為依據(jù)采用多元線性回歸方法，分別求取石英、長石、巖屑的百分含量。

具體算法是以井為單位擬合公式，因工區(qū)面積較大，又考慮到樣本井的分布情況，采用就近原則選擇公式計算，可以達(dá)到整體計算結(jié)果最優(yōu)的效果。

由圖6～8中可以清楚的看出，沙一段石英含量總體上具有往西北和西南方向逐漸增高的趨勢，長石、巖屑含量總體上具有往西北和西南方向逐漸減小的趨勢，即成分成熟度是從西北和西南方向逐漸增高，表明研究區(qū)沙一段物源主要來自西北和西南部物源。

通過對冀中坳陷的總體區(qū)域地質(zhì)資料分析，并借鑒前人的研究成果[1-2]，認(rèn)為深縣凹陷的主物源還是來自于西北方向的太行山凸起及西南部的新河凸起。

3 結(jié)論

本次研究通過應(yīng)用古地貌恢復(fù)、巖屑組合特征、重礦物分析、碎屑組分等多種方法綜合對比分析，確定深南-榆科地區(qū)沙一段物源主要來自西北和西南兩個方向。

通過對深南-榆科地區(qū)沙一段的物源分析，對于我們深入認(rèn)識該地區(qū)的砂體展布，以及對下一步預(yù)測、尋找有利的儲集優(yōu)勢相帶具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李梅.冀中坳陷深縣凹陷沙一段沉積相研究及有利區(qū)帶預(yù)測[D].中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010.

[2]李瑞嵩.蠡縣斜坡沙河街組沙二段至沙一下亞段物源分析及沉積相特征[D].西南石油大學(xué)，2012.

[3]趙賢正.冀中坳陷淀南地區(qū)沙河街組一段層序地層及沉積演化[J].石油與天然氣地質(zhì)，2010（05）：542-551.

[4]韓少甲.渤中坳陷古近紀(jì)沙三段沉積期原盆面貌恢復(fù)[D].西北大學(xué)，2014.

基金項目課題：深南-榆科地區(qū)主要含油層系沉積相、沉積微相研究。

作者簡介：馬江曉（1991-），女，河南人，在讀研究生，專業(yè)為礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)，研究方向：油藏描述。