遼河盆地西部凹陷曙二區(qū)大凌河油層湖底扇沉積特征與沉積模式探討

孫　雨　向　堯　馬世忠　李偉瑞　賀子恩　齊殿軍

(1.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院　黑龍江大慶　163318；2.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗室　北京　102249；3.中國石油遼河油田分公司曙光采油廠　遼寧盤錦　124109；4.大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠　黑龍江大慶　163513)

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遼河盆地西部凹陷曙二區(qū)大凌河油層湖底扇沉積特征與沉積模式探討

孫雨1,2向堯1馬世忠1李偉瑞3賀子恩3齊殿軍4

(1.東北石油大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院黑龍江大慶163318；2.中國石油大學(xué)油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗室北京102249；3.中國石油遼河油田分公司曙光采油廠遼寧盤錦124109；4.大慶油田有限責(zé)任公司第五采油廠黑龍江大慶163513)

利用成熟探區(qū)翔實(shí)的巖芯、錄井和測井等資料，研究了遼河盆地西部凹陷曙二區(qū)大凌河油層湖底扇沉積特征與沉積模式。研究表明，大凌河油層湖底扇具有較為發(fā)育的水道體系(主溝道或辮狀溝道)，平面上相帶展布、扇體的分布面積、砂體延伸方向和分布模式受水道及古地貌變化的控制。水道體系及其控制的沉積體呈順源、帶狀展布。主溝道向前延伸逐漸變?yōu)橐?guī)模較大的辮狀溝道沉積，兩側(cè)發(fā)育辮狀溝道側(cè)緣，呈條帶—舌形展布，向湖方向逐漸演變?yōu)槎嘀⌒湍┒宿p狀溝道沉積。湖底扇內(nèi)部平面微相序列表現(xiàn)為“主溝道→主溝道堤→深湖泥”或“辮狀溝道→辮狀溝道側(cè)緣→辮狀溝道間(或末梢)→深湖泥”的變化特征。每支辮狀溝道控制形成的帶狀沉積體間均為明顯深湖—半深湖泥巖沉積分割，呈帶狀—舌狀沉積體向湖盆中心延伸較遠(yuǎn)。

湖底扇沉積特征沉積模式單期重力水道遼河盆地大凌河油層

湖底扇是指陸相湖盆三角洲前緣或者濱岸淺水區(qū)尚未完全固結(jié)的碎屑沉積物，受一定因素觸發(fā)，沉積物(大量混雜的泥、砂、礫石等)在重力作用驅(qū)動下以重力流搬運(yùn)方式沿斜坡(或湖底峽谷)進(jìn)入湖泊深水區(qū)而形成的扇形粗碎屑沉積[1-3]。近年來，隨著深水重力流沉積和深水泥頁巖逐漸成為陸相湖盆油氣勘探和研究最為活躍的領(lǐng)域，湖底扇作為深水重力流沉積中最重要的沉積類型之一，在國內(nèi)外油氣勘探中也受到了廣泛的關(guān)注[4-5]。湖底扇沉積在我國陸相斷陷和坳陷湖盆分布極為廣泛，如渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地、二連盆地等富油氣盆地中均有發(fā)現(xiàn)[6-10]，且展現(xiàn)出良好的勘探潛力[11-13]，其中以遼河盆地西部凹陷西部斜坡的大凌河油層湖底扇和濟(jì)陽坳陷東營凹陷南部緩坡的沙三段上亞段湖底扇最為典型。國內(nèi)學(xué)者從不同角度對其進(jìn)行了探討，主要共識包括湖底扇的沉積特征、沉積模式與形成于斷陷的短軸陡岸一側(cè)斷層下降盤的濱、淺湖區(qū)近岸水下扇及三角洲前緣的滑塌濁積扇有明顯區(qū)別，其主要形成于長期基準(zhǔn)面上升的早期，多發(fā)育在箕狀斷陷的短軸緩岸一側(cè)深湖區(qū)的地形相對較緩的斜坡和湖盆底部，距物源區(qū)相對較遠(yuǎn)，沉積物通常由較長供給水道供給長距離搬運(yùn)，直達(dá)盆地中間深水區(qū)域形成重力流控制的扇形沉積體。從以往文獻(xiàn)不難看出多數(shù)研究集中在湖底扇的沉積構(gòu)成、沉積特征、砂體分布規(guī)律、形成的控制因素、地球物理響應(yīng)及成藏特征等方面，特別是湖底扇的成藏條件、成藏特征及勘探潛力等方面開展了較為深入的研究。對于沉積模式的研究主要是借鑒了Walker提出的海底扇模式[14]，但由于湖盆規(guī)模遠(yuǎn)小于海盆，有時沒有廣闊的深湖平原，不能容納湖底扇充分地發(fā)育成Walker式典型的扇體，加上復(fù)雜的古地貌背景，湖底扇的沉積模式往往有別于海底扇[15-17]，相關(guān)研究和認(rèn)識還存在較多的爭議。因此，對于這種發(fā)育于緩坡背景下的湖底扇的內(nèi)部沉積構(gòu)成、沉積特征及沉積模式研究還相對薄弱，尚需進(jìn)一步深入研究，這對于完善經(jīng)典深水沉積學(xué)理論和本區(qū)的油氣勘探與開發(fā)都具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。本文以遼河盆地西部凹陷曙二區(qū)大凌河油層湖底扇為例，利用密井網(wǎng)開發(fā)區(qū)詳實(shí)的巖芯、錄井和測井等資料，開展湖底扇的巖相、粒度、沉積構(gòu)造、垂向序列、測井響應(yīng)等特征分析，揭示湖底扇的沉積微相類型及展布特征，建立了湖底扇沉積模式。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

遼河盆地是渤海灣盆地北部的中、新生代斷陷盆地[18]，其內(nèi)部由東部凸起、中央凸起和西部凸起分割形成東部凹陷、西部凹陷、大民屯凹陷和沈北凹陷，凹陷和凸起呈北東向相間排列(圖1)。西部凹陷是盆地中最大的含油氣凹陷，具有典型的東陡西緩、北高南低的箕狀斷陷結(jié)構(gòu)(圖1)。西部凹陷在太古界混合花崗巖潛山上發(fā)育的地層有古近系的房身泡組、沙河街組、東營組和新近系的館陶組、明化鎮(zhèn)組和第四系平原組等，大凌河油層屬于古近系沙河街組三段(以下簡稱沙三段)(圖1)。該段地層形成于裂谷盆地強(qiáng)烈沉降期，由于基底沉降速率大，湖泊大范圍擴(kuò)張，水體急劇加深，發(fā)育了深湖—半深湖的深水沉積環(huán)境。來自凹陷西側(cè)的沖積扇入湖形成扇三角洲，扇三角洲前緣沉積物滑塌，以陣發(fā)性沉積物重力流經(jīng)由水下峽谷進(jìn)入深水湖盆，在斜坡前緣及盆地中心形成多期次、復(fù)雜疊置的湖底扇，表現(xiàn)為多套深水濁積巖與深湖相泥巖互層沉積組合[19-20]。曙二區(qū)位于西部凹陷西側(cè)斜坡中段，構(gòu)造形態(tài)為三條(命名為F1、F2、F3)呈NE 向雁列式展布的同沉積斷裂形成的斷階帶。大凌河油層以砂礫巖和礫狀砂巖為主，厚度平均約為200 m，最厚處可達(dá)400 m；縱向上分為4套砂礫巖體，代表了4個期次較大規(guī)模的湖底扇沉積[19-20]，分別對應(yīng)四個砂組，其中大Ⅲ組砂礫巖體較為發(fā)育，分布面積廣，厚度為80～150 m，為區(qū)內(nèi)的主力產(chǎn)層。同時，根據(jù)油田的生產(chǎn)的需要，以單期重力水道(主溝道及其對應(yīng)的辮狀溝道)為研究對象，將大凌河油層進(jìn)一步細(xì)分為19個小層，目前區(qū)內(nèi)有鉆井374口，井距為50～250 m，且分布較均勻，為湖底扇砂體的精細(xì)解剖提供了重要的資料基礎(chǔ)。

2　湖底扇的沉積特征

2.1巖性、巖相特征

根據(jù)5口取芯井巖芯觀察與巖性統(tǒng)計表明，大凌河油層巖性變化較大，以(成分、結(jié)構(gòu))成熟度低的厚層砂礫巖、中粗砂巖夾薄層粉砂巖、泥巖為主要特征，分選較差，常見砂、礫、泥混雜堆積，呈多級支撐，磨圓度以次棱角和次棱角—次圓狀為主；泥巖以暗色(灰、黑色) 為主，具水平層理，質(zhì)純，反映較深水沉積環(huán)境。結(jié)合巖石組構(gòu)特征，可將大凌河油層的巖相劃分為雜基支撐礫巖相、顆粒支撐礫巖相、顆粒支撐砂礫巖相、顆粒支撐砂巖相、粉砂巖相和泥巖相6種類型(圖2 a～h、表1)。

2.2粒度分布特征

取芯井樣品(砂巖和砂礫巖)的粒度分析資料研究表明，大凌河油層的沉積物分選總體較差，粒度區(qū)間分布較廣；粒度概率累積曲線主要有2種類型：①斜率較小近似于平滑的直線(或微向上凸的弧線)，該類曲線多見于塊狀層理和遞變層理的砂礫巖中，說明只有一個遞變懸浮次總體，粒度范圍分布廣，反映沉積物搬運(yùn)過程中存在遞變懸浮，重力分異作用顯著(圖3)；②低斜率兩段式或發(fā)育過渡段的兩段式，該類曲線主要出現(xiàn)在平行層理砂巖段中，說明由跳躍總體和懸浮總體組成，均勻懸浮組分發(fā)育，遞變懸浮組分也占有較大的比例，表明重力流能量逐漸衰減，已經(jīng)開始向牽引流轉(zhuǎn)化(圖3)。在C-M圖上，樣品點(diǎn)群分布大致平行C=M基線[21]，所有樣品值落于粒度懸浮區(qū)，也反映了重力流沉積的遞變懸浮搬運(yùn)特征。

圖1　遼河盆地西部凹陷曙二區(qū)地層系統(tǒng)及位置圖Fig.1　Stratigraphic column and showing location of Shu2 area in the West sag of Liaohe Basin

圖2　大凌河油層湖底扇的巖相特征和沉積構(gòu)造類型圖a.雜基支撐礫巖相，S2-9-004井，1 810.6 m；b.顆粒支撐礫巖相，S2-8-005井，1 752.8 m；c.顆粒支撐砂礫巖相，S2-8-005井，1 751.5 m；d.遞變層理砂礫巖相，S2-8-005井，1 573.68 m；e.塊狀砂巖相，S2-3-323井，1 762.1 m；f.平行層理砂巖相，S2-9-004井，1 832.1 m；g.波紋層理粉砂巖相，S2-6-313井，1 887.3 m；h.水平層理泥巖相，S2-3-323井，1 753.9 m；i.遞變層理，S2-9-004井，1 816.5 m；j.負(fù)載構(gòu)造，S2-6-313井，1 876.1 m；k.滑塌構(gòu)造，S2-9-004井，1 840.8 m；k."漂礫"現(xiàn)象，S2-8-005井，1 754.3 m；m.泥質(zhì)撕裂屑，S2-6-313井，1 880.3 m；n.泄水構(gòu)造，S2-3-323井，1 762.9 m；o.包卷層理，S2-3-323井，1 771.1 m。Fig.2　Lithofacies characteristics and sedimentary structure types of sublacustrine fan in Dalinghe oil layer

圖3　大凌河油層粒度概率累積曲線圖Fig.3　Probability cumulative curve of grain-size of Dalinghe oil layer

2.3沉積構(gòu)造特征

在大凌河油層中可見遞變層理、滑塌變形層理、平行層理、塊狀層理、包卷層理等層理類型(圖2i～o)。常見沉積構(gòu)造組合為：單期重力水道底部發(fā)育代表侵蝕作用及強(qiáng)水動力條件的沖刷突變面，之上砂礫巖中發(fā)育代表遞變懸浮和整體沉降作用的正遞變粒序?qū)永?，底部可見逆粒序，反映濁積巖的重力篩效應(yīng)；上部(含礫)粗、中砂巖中發(fā)育小規(guī)模平行層理，構(gòu)成了(似)鮑馬序列的AB段。該類組合在大凌河油層中極為典型、且較為發(fā)育，但厚度較薄(約3～8 m)，表明該時期重力流水動力較強(qiáng)，沖刷侵蝕能力較強(qiáng)，以高密度流為主，但作用時間較短，具陣發(fā)性特征。此外，代表重力滑塌變形作用的泥質(zhì)撕裂屑、直立礫、漂礫、滑塌構(gòu)造和代表重力作用和差異負(fù)載的負(fù)載構(gòu)造、泄水構(gòu)造等變形構(gòu)造也時有發(fā)現(xiàn)(圖2i～o)，表現(xiàn)出典型的水下重力流沉積特點(diǎn)。

2.4垂向沉積序列特征

由連井相剖面圖可見(圖4)，大凌河油層下部為深湖相泥巖夾細(xì)粒薄層濁積巖沉積，常見(似)鮑馬序列的ADE段、BDE段、CD段等組合；向上泥巖厚度減薄，濁積巖層增厚、粒度變粗，沉積物以砂礫巖為主，砂礫巖中常見泥礫及呈撕裂狀泥質(zhì)條帶，多分布于單期重力流沉積的底部沖刷面之上，呈現(xiàn)出以正韻律疊置層為主構(gòu)成的正旋回沉積序列，單韻律層厚度較薄，約3～8 m，發(fā)育不完整的(似)鮑馬序列，AB段尤為發(fā)育；再向上濁積巖逐漸減薄、粒度變細(xì)，泥巖厚度增厚，后期演變?yōu)楹駥由詈嗄鄮r。

2.5測井響應(yīng)特征

通過巖芯觀察與測井曲線精細(xì)標(biāo)定發(fā)現(xiàn)，大凌河油層的測井響應(yīng)特征與巖性特征、垂向沉積序列具有很好的對應(yīng)性，電阻率曲線表現(xiàn)為厚層中高幅齒化箱形、鐘形、指形及其組合夾微齒平直狀泥巖基線的特征(圖4)，齒化程度反映了水動力強(qiáng)度變化及粒序混雜的沉積特征。其中以多個齒化箱形或鐘形疊加組合最為常見，該組合底部或內(nèi)部存在明顯的電性界面突變現(xiàn)象，反映了多期重力水道及其疊置關(guān)系和單期重力水道底部沖刷侵蝕面的沉積特征。同時，也可見較多的中低幅的鐘形、指型、齒形及其組合，主要反映了內(nèi)扇、中扇的溝道間沉積及外扇中的薄層砂沉積，外扇的測井曲線常以低幅微齒化線型組合為背景的指型、齒形及其組合為主要特征(圖4)。

圖4　大凌河油層垂向沉積序列及連井相剖面圖Fig.4　Vertical sedimentary sequence and cross-well sedimentary facies of Dalinghe oil layer

2.6沉積微相構(gòu)成及平面展布特征

2.6.1沉積微相類型及特征

依據(jù)5口取芯井巖芯的系統(tǒng)觀察和374口井的測井資料，通過各種相指標(biāo)、沉積體系背景及相帶空間配置關(guān)系等研究表明，大凌河油層主要發(fā)育西北物源的湖底扇相，進(jìn)一步可以分內(nèi)扇、中扇和外扇3個亞相和7種微相(表2、圖5)。

(1) 內(nèi)扇亞相。以重力碎屑流沉積為主，沉積物以巖性粗(以雜基支撐砂礫巖相及顆粒支撐礫巖相為主)、厚度大(最大可逾百米)、分選差(由巨礫至泥均有)、磨圓度低(次棱角狀—次圓狀)為主要特點(diǎn)。平面上呈寬闊帶狀展布；垂向上以大套礫巖夾砂、泥巖組成的正韻律層或塊狀層為主，底部可見沖刷—充填構(gòu)造。該亞相可進(jìn)一步分為主溝道、主溝道堤和溢岸沉積3種微相(表2)。

(2) 中扇亞相。以辮狀溝道發(fā)育為主要特征。巖性表現(xiàn)為厚層砂礫巖、含礫砂巖與深灰色泥巖不等厚互層。平面上表現(xiàn)為不規(guī)則的扇—帶狀砂體；垂向上則以多期正韻律疊置層構(gòu)成的正旋回為主要特征。該亞相可進(jìn)一步劃分為辮狀溝道、辮狀溝道側(cè)緣和辮狀溝道間3種微相(表2)。

(3) 外扇亞相。以發(fā)育薄層的濁積巖為主要特征，沉積物多由粒度較細(xì)的濁積巖與半深湖—深湖相泥巖為主，巖性主要為粉砂巖和泥巖，偶爾夾細(xì)砂巖或中、粗砂巖，常見炭屑，發(fā)育鮑馬序列、波狀層理和變形層理等沉積構(gòu)造，多見鮑馬序列BCD和CD段組合，大多缺少A段沉積。外扇亞相主要包括末梢微相(表2)。

2.6.2沉積微相平面展布特征

筆者充分應(yīng)用5口取芯井的巖芯資料與374口井的測井資料，以單期重力水道(主溝道及其對應(yīng)的辮狀溝道)為研究對象，編制了19個地層單元的沉積微相圖，很好地揭示出湖底扇沉積中單一成因砂(礫)體的空間展布規(guī)律。受沉積時期古地貌差異影響，內(nèi)扇亞相在工區(qū)內(nèi)展布范圍有限，向前方逐漸過渡為中扇、外扇亞相(圖6)。主溝道沉積向前逐漸過渡為多支規(guī)模較大的辮狀溝道沉積，兩側(cè)發(fā)育辮狀溝道側(cè)緣，在辮狀溝道沉積控制下形成條帶狀—舌形砂體向湖盆中心延伸，推進(jìn)過程辮狀溝道規(guī)模逐漸變小，至東區(qū)逐漸變?yōu)樾⌒娃p狀溝道及其控制下形成的窄帶狀辮狀溝道側(cè)緣組合形成的舌形帶狀體(圖6)。平面微相序列表現(xiàn)為“辮狀溝道→辮狀溝道側(cè)緣→辮狀溝道間(或末梢)→深湖泥”的變化特征。每支辮狀溝道控制形成的帶狀沉積體間均為明顯深湖—半深湖泥巖沉積分割，呈帶狀—舌狀沉積體向湖盆中心延伸較遠(yuǎn)，直至工區(qū)東部逐漸消失。帶狀—舌狀沉積體的分布范圍局限，密井網(wǎng)(井距約為250 m)控制下，在垂直于走向方向較少被三口井同時鉆遇，寬度多在800 m以內(nèi)(圖6)。

表2大凌河油層沉積微相類型及沉積特征表

Table 2Sedimentary microfacies types and sedimentary characteristics of Dalinghe oil layer

圖5　大凌河油層沉積微相類型及特征圖Fig.5　Sedimentary microfacies types of Dalinghe oil layer

圖6　大凌河油層小層沉積微相圖a.大凌河油層3-3a小層沉積微相圖；b.大凌河油層4-2小層沉積微相圖Fig.6　Sedimentary microfacies maps of Dalinghe oil layer

由此可見，辮狀溝道(或主溝道)是沉積物的主要輸送通道，受其控制表面看似扇形的湖底扇沉積內(nèi)部存在較強(qiáng)烈的非均質(zhì)性，平面多支、獨(dú)立分布的辮狀溝道(或主溝道)控制形成的順源帶形或舌形沉積體空間疊覆是引起儲層復(fù)雜多變的直接原因。這種非均質(zhì)性的存在只有通過密井網(wǎng)條件下以單期重力水道為研究對象的沉積微相精細(xì)研究才能夠完全揭示，這也體現(xiàn)出本項研究的重要意義。

2.7沉積演化特征

大凌河油層湖底扇沉積具有“先推進(jìn)、再后退”的特征，可劃分為4次較大規(guī)模的湖底扇沉積(圖4)。①第1期次湖底扇發(fā)育規(guī)模較小，工區(qū)內(nèi)西部發(fā)育中扇亞相，辮狀溝道規(guī)模較小，垂向疊加性差；中東部主要發(fā)育以泥質(zhì)沉積為主的外扇亞相(末梢微相)和深湖相。②第2期次湖底扇發(fā)育規(guī)模最大，向湖盆中心延伸最遠(yuǎn)，呈現(xiàn)明顯進(jìn)積式堆積。工區(qū)內(nèi)西部主要為內(nèi)扇亞相，發(fā)育大量主溝道沉積；中東部為中扇亞相，發(fā)育大量、密集、疊置的辮狀溝道，攜帶大量沉積物向湖盆中心推進(jìn)，形成了厚層疊置的大規(guī)模湖底扇砂礫巖體。③第3期次湖底扇較第2期次規(guī)模明顯變小，雖然工區(qū)內(nèi)西部仍發(fā)育內(nèi)扇亞相，但主溝道規(guī)模明顯變??；中部發(fā)育中扇亞相的沉積面貌也與第2期次大不相同，主要發(fā)育以規(guī)模較小的辮狀溝道為中心的多支帶狀—舌狀砂體，多支砂體疊置程度不高、且密集程度降低，大部分可被中間湖相泥巖分開；東部開始出現(xiàn)大面積湖相泥巖沉積。④第4期次湖底扇沉積規(guī)模進(jìn)一步縮小，工區(qū)內(nèi)西部主要發(fā)育中扇亞相，規(guī)模較小的辮狀溝道向兩側(cè)漸變?yōu)闇系纻?cè)緣形成了多條帶狀—舌狀砂體，平面相互疊置構(gòu)成了宏觀扇形—條帶形砂體；中部主要以小規(guī)模的(末端)辮狀溝道沉積為主，形成多支小型舌狀沉積體向湖盆中心延伸；東部則主要以大面積的外扇亞相和深湖相沉積為主。

3　湖底扇發(fā)育的主控因素

3.1沉積物供給量對湖底扇發(fā)育的影響

沉積物供給量大小的相對變化對湖底扇的分布、向湖盆中心推進(jìn)距離及相分異程度具有重要的影響。沉積物供給量增大，湖底扇向前推進(jìn)的范圍大、距離遠(yuǎn)，易在湖盆深處形成大規(guī)模的湖底扇。如第2期次湖底扇沉積時期，沉積物供給量大、粒度粗，湖底扇發(fā)育規(guī)模最大，發(fā)育大量主溝道和辮狀溝道，攜帶粗碎屑沉積物向湖盆中心推進(jìn)，形成了厚層疊置、分布廣泛的湖底扇(圖6a)。而第1期次湖底扇沉積時期，沉積物供給量小，湖底扇發(fā)育規(guī)模較小，僅在距離物源區(qū)較近的西北部發(fā)育小規(guī)模的辮狀溝道，至中、東部迅速變?yōu)樯詈喑练e(圖6b)。

3.2斷裂坡折帶對湖底扇發(fā)育的影響

曙二區(qū)大凌河油層發(fā)育三條呈NE向雁列式展布的斷裂(分別命名為F1、F2、F3)構(gòu)成了三級斷階帶(圖6)，整體控制了大凌河油層的沉積面貌，重力流流出補(bǔ)給水道和主水道后，沿斷層下降盤或盆地低洼處堆積，形成不規(guī)則扇狀體。工區(qū)西北部F1斷裂規(guī)模最大(斷距約250 m)，斷裂上升盤為沉積物來源方向，沉積物供給充沛，主要發(fā)育內(nèi)扇亞相，多個小層發(fā)育大規(guī)模的主溝道沉積，但主溝道沉積范圍有限，絕大多數(shù)的主溝道分布邊界與斷層分布相對應(yīng)，越過該斷層則逐漸演化為各種規(guī)模的辮狀溝道沉積(圖6a)。這表明該斷層形成了明顯的斷階帶(或斷裂坡折帶)，經(jīng)過該斷階的調(diào)整，湖水變深，沉積供給通道與古地貌均有明顯變化(圖7)，主溝道沉積逐漸演變?yōu)檗p狀溝道沉積。同時，中部F2斷裂和F3斷裂形成的斷階帶也對湖底扇沉積有一定影響，越過該斷階帶辮狀溝道沉積作用明顯減弱，變?yōu)樾⌒娃p狀溝道及其控制下形成的窄帶狀辮狀溝道側(cè)緣組合(圖6a)。

圖7　大凌河油層沉積時期古地貌圖Fig.7　Landform map in the period of Dalinghe oil layer

4　緩坡背景下湖底扇的沉積模式

由以上研究不難看出，大凌河油層形成于裂谷盆地強(qiáng)烈沉降期，由于基底沉降速率大，湖泊大范圍擴(kuò)張，水體急劇加深，發(fā)育了深湖—半深湖的深水沉積環(huán)境。來自凹陷西側(cè)的沖積扇入湖形成的扇三角洲構(gòu)成了重力流的碎屑源區(qū)；在斷裂活動和洪泛事件影響下，以陣發(fā)性沉積物重力流經(jīng)由水下峽谷進(jìn)入深水湖盆，在斜坡前緣及盆地中心形成多期次、復(fù)雜疊置的湖底扇。該湖底扇具有較為發(fā)育的水道體系(主溝道或辮狀溝道)，平面上相帶展布、扇體的分布面積、砂體延伸方向和分布模式受水道及古地貌變化的控制。水道體系(主溝道或辮狀溝道)及其控制的沉積體呈順源、帶狀展布。主溝道向前延伸逐漸變?yōu)橐?guī)模較大的辮狀溝道沉積，兩側(cè)發(fā)育辮狀溝道側(cè)緣，呈條帶—舌形展布。向湖方向逐漸演變?yōu)槎嘀⌒湍┒宿p狀溝道沉積，平面微相序列表現(xiàn)為“主溝道→主溝道堤→深湖泥”或“辮狀溝道→辮狀溝道側(cè)緣→辮狀溝道間(或末梢)→深湖泥”的變化特征(圖6)。每支辮狀溝道控制形成的帶狀沉積體間均為明顯深湖—半深湖泥巖沉積分割，呈帶狀—舌狀沉積體向湖盆中心延伸較遠(yuǎn)(圖8)。

5　結(jié)論

(1) 大凌河油層巖性以成熟度低的厚層砂礫巖、中粗砂巖為主，可劃分為雜基支撐礫巖相、顆粒支撐礫巖相、顆粒支撐砂礫巖相、顆粒支撐砂巖相、粉砂巖相和泥巖相6種類型，粒度概率累積曲線包括斜率較小近似于平滑的直線和低斜率兩段式或發(fā)育過渡段的兩段式2種類型，可見遞變層理、平行層理、塊狀層理、包卷層理等層理類型和泥質(zhì)撕裂屑、直立礫、漂礫等滑塌構(gòu)造及負(fù)載構(gòu)造、泄水構(gòu)造等變形構(gòu)造。

圖8　大凌河油層湖底扇沉積模式圖Fig.8　Depositional model of sublacustrine fan in Dalinghe oil layer

(2) 順源、帶狀展布的主溝道和辮狀溝道為湖底扇沉積的骨架砂體，主溝道向前延伸逐漸變?yōu)橐?guī)模較大的辮狀溝道沉積，向湖盆中心逐漸演變?yōu)槎嘀⌒湍┒宿p狀溝道沉積，平面微相序列表現(xiàn)為“主溝道→主溝道堤→深湖泥”或“辮狀溝道→辮狀溝道側(cè)緣→辮狀溝道間(末梢)→深湖泥”的變化特征。每支辮狀溝道控制形成的帶狀沉積體間均為明顯深湖—半深湖泥巖沉積分割，呈帶狀—舌狀沉積體向湖盆中心延伸較遠(yuǎn)。

(3) 大凌河油層湖底扇沉積特征受控于沉積物供給量變化和斷裂坡折帶分布。三條呈NE向雁列式展布的斷裂構(gòu)成了三級斷階帶控制大凌河油層的沉積面貌。

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Sedimentary Characteristics and Model of Sublacustrine Fan of Dalinghe Oil Layer of Shu2 Area in the West Sag, Liaohe Basin

SUN Yu1,2XIANG Yao1MA ShiZhong1LI WeiRui3HE ZiEn3QI DianJun4

(1. College of Geosciences, Northeast Petroleum University, Daqing, Heilongjiang 163318, China;2. State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing 102249, China;3. Shuguang Oil Production Plant, Liaohe Oilfield Company Ltd. , Panjin, Liaoning 124109, China;4. No.5 Oil Production Plant of Daqing Oilfield Company Ltd., Daqing, Heilongjiang 163513, China)

Based on cores data, geological logging data and logging data in mature exploration area, sedimentary characteristics and models of Dalinghe oil layer in Shu2 area of the West Sag has been analyzed. It shows that the gravity flow channels are widely developed in the sublacustrine fan of Dalinghe oil layer. The plane distribution, sandbody extended direction and distribution pattern of sublacustrine fan is controlled by gravity flow channels and ancient landform. The gravity flow channels and its controls on sedimentary body are banding distribution along the source direction. The main channel is gradually extended to relatively larger scale braided channel. The sides of the braided channel are the edges of the braided channel, which are banding distribution or tongue distribution. The braided channel is gradually becoming multi branched and small braided channel endings to the direction of the lake. Microfacies sequence of sublacustrine fan is the main channel→the embankment of main channel→deep lacustrine mudstone or the braided channel→the edges of the braided channel→endings microfacies→deep lacustrine mudstone. Each banded sedimentary body controlled by the braided channel is separated by deep lacustrine mudstone. And it is banding distribution or tongue distribution extending to the center of the basin far away.

sublacustrine fan; sedimentary characteristics; sedimentary model; single gravity flow channel; Liaohe Basin; Dalinghe oil layer

A

1000-0550(2016)04-0725-10

10.14027/j.cnki.cjxb.2016.04.013

2015-08-17； 收修改稿日期： 2015-12-11

黑龍江省普通高等學(xué)校青年學(xué)術(shù)骨干支持計劃項目(1254G003)；油氣資源與探測國家重點(diǎn)實(shí)驗室開放基金(PRP/open-1405)[Foundation: Youth Leading Scholar Supporting Program in General Colleges and Universities of Heilongjiang Province, No.1254G003; The Foundation of State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting, China University of Petroleum, Beijing, No.PRP/open-1405]

孫雨男1981年出生博士教授石油地質(zhì)學(xué)與儲層沉積學(xué)E-mail：sunyu_hc@163.com

P618.13