遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境

陳俊杰（遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境

陳俊杰（遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧 盤錦 124010）

古環(huán)境和古氣候線索是影響湖相碳酸鹽巖形成的重要因素，尤其是湖相白云巖的形成深受其影響?，F(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)關(guān)于這方面的討論與研究尚存在很大爭議，仍有待進一步研究。本文主要通過碳氧穩(wěn)定同位素分析、稀土元素分析及微量元素分析等手段，對雷家沙四上亞段白云巖沉積環(huán)境的相關(guān)信息進行了綜合分析。研究結(jié)果示，該區(qū)的沉積水體為半咸水，總體咸度不高。陸源硅鋁質(zhì)巖控制著鋁來源，且房身泡組火山巖的蝕變也對其具有一定影響。碳氧穩(wěn)定同位素相關(guān)性良好。沉積作用主要發(fā)生于偏堿性強還原性封閉湖盆環(huán)境中。

遼河坳陷；西部凹陷；雷家湖相碳酸鹽巖；湖相白云巖；沉積環(huán)境

西部凹陷是遼河坳陷中最大的一個含油氣凹陷，具有堆積厚度大、分布領(lǐng)域廣的特點，同時也是我國一個重要的深層儲層。沙四上亞段具有很多獨特的特點，而最大特點莫過于有著發(fā)育湖盆擴張時期的四種巖石互層，其分別是：油頁巖、碎屑巖、層狀白云巖以及灰黑色泥巖。層狀白云巖的主體，有著多種不同的類型，總體是沿坳陷長軸進行分布的。研究其沉積環(huán)境，對于該區(qū)油氣藏的勘探及開發(fā)而言，有著十分重要的意義。以下筆者就結(jié)合相關(guān)文獻資料，針對該區(qū)沉積環(huán)境進行綜合分析，僅為拋磚引玉。

1 地質(zhì)背景

該區(qū)屬燕遼臺褶帶，處于沙四上亞段。自早元古代時期，遼河坳陷就已歷經(jīng)了多次構(gòu)造運動期，而如今人們所看到的構(gòu)造格局，就是其經(jīng)過多次構(gòu)造運動后最終成形的樣子。雷家地區(qū)處于我國遼河西部凹陷的中北部，其南方鄰近冷家堡構(gòu)造帶，北方鄰近高升鼻狀隆起地帶，東方鄰近中央凸起區(qū)，西方則鄰近西部凸起區(qū)。按照相關(guān)標準，對其自下而上地進行細分，主要分為了兩部分：一部分是高升油層，另一部分是杜家臺油層。同樣劃分杜家臺油層，則可分為杜Ⅰ段、杜Ⅱ段及杜Ⅲ段三部分。兩個油層，同樣地都在沉積早期沉積了白云巖組合。研究發(fā)現(xiàn)，由于高升油層中具有較淺的湖盆水體，因而在此的影響下，逐漸發(fā)育出了生屑云巖等；另外杜家臺油層的杜Ⅲ段，則也受其地理環(huán)境的影響，而逐漸發(fā)育出了較厚的含方沸石質(zhì)白云巖。

2 白云巖沉積環(huán)境

2.1 湖盆封閉性

在對咸化湖盆的研究過程中，首先需要研究的就是湖盆水體的開放性以及其封閉性。而在這方面的研究中，碳氧穩(wěn)定同位素分析和稀土元素分析這兩種方法，均乃比較常用的方法，也是比較有效的方法。

2.2 碳氧穩(wěn)定同位素分析

經(jīng)分析顯示，沙四上亞段白云巖的碳氧穩(wěn)定同位素，大多主要是在第二象限上分布，且碳氧穩(wěn)定同位素相關(guān)性良好。根據(jù)這一結(jié)果，可以判斷，在沙四上亞段白云巖的沉積過程中，是處于封閉性湖盆中。

2.3 稀土元素分析

對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測顯示，δEu＞1.0。但是，關(guān)于為何會出現(xiàn)這種異于理論的情況，目前研究者們尚未找出明確的原因，所以未來仍需進行進一步的深入研究。不過，若站在另一面來看，也可以發(fā)現(xiàn)，δEu并未隨δCe變小而變小，這說明該湖盆中并沒有外來水體混入。根據(jù)丁振舉等人的相關(guān)研究結(jié)果對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的樣品進行檢測發(fā)現(xiàn)，所有的樣品，均是在“r=0.01”線左側(cè)集中，這一現(xiàn)象可以充分說明，在沉積時期，湖水和熱流體等對其所產(chǎn)生的影響并不大。因此我們可以判斷，沙四上亞段白云巖乃是處于封閉狀態(tài)的沉積環(huán)境。

3 沉積水體的氧化還原條件

3.1 有機質(zhì)姥植比

在沉積有機質(zhì)的氧化還原條件下，對于其沉積環(huán)境的評價指標，也常采用飽和烴中存在的姥植比來進行研究。一般情況下，若姥植比極低，也即姥植比＜0.8的情況下，則咸水碳酸鹽巖的沉積特征可以在一定程度上被反映出；其次，也可以同時反映出其較強的還原條件。通過對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測發(fā)現(xiàn)，其姥植比平均為0.38，可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環(huán)境為咸水缺氧以及較強還原條件特征的環(huán)境。

3.2 特殊金屬元素比值

假設(shè)V和Ni均為金屬元素，那么通常情況下，V的含量與V+Ni的總含量之間的比值＞0.5，即可說明為厭氧環(huán)境的沉積環(huán)境；而若V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0.45-0.60之間，則說明為貧氧環(huán)境的沉積環(huán)境。通過對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測發(fā)現(xiàn)，其V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0.48-0.92之間，平均為0.73，由此可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環(huán)境屬于厭氧的環(huán)境；其次，其沉積水體的環(huán)境屬于強還原條件的環(huán)境。

4 結(jié)語

綜上所述，為了更好地開發(fā)油氣藏，對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環(huán)境進行深入的分析和系統(tǒng)的研究是非常有必要的。近年來，隨著科技的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的進步，人們對于湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境也逐漸有了更加深入的研究和認識。但從總體上而言，現(xiàn)有的研究成果仍舊不夠，未來，還應(yīng)繼續(xù)提高對其的重視與研究力度，從而進一步提高對該區(qū)油氣能源勘探開發(fā)的準確度，以促進我國油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

[1]單俊峰，黃雙泉，李理.遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境[J].特種油氣藏，2014，(05):7-11+151.

[2]王青春，賀萍，王對興，危宇寧，武新民.過程響應(yīng)理論及其在湖相碳酸鹽巖中的應(yīng)用——以遼河西部凹陷中北部地區(qū)Es_4為例[J].中國地質(zhì)，2016，(01):338-348.