遼河西部凹陷雷家地區(qū)古近系沙三段沉積體系及層序地層

王 喬，宋立新，韓亞杰，趙會(huì)民，劉 穎

（1.吉林大學(xué)地質(zhì)博物館，長春 130026；2.中國石油長城鉆探工程公司地質(zhì)研究院，遼寧盤錦 124010；3.遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系，沈陽 110122）

0 引言

沉積體系是指“成因上被沉積環(huán)境和沉積過程聯(lián)系起來的三維組合”［1］。層序地層學(xué)與沉積體系的分析研究具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，前者重點(diǎn)在于重建盆地充填的等時(shí)地層格架和各級(jí)建造單元，后者重點(diǎn)在于研究沉積體自身特征及其三維空間的關(guān)系。在含油氣盆地中，沉積體系研究對(duì)于進(jìn)行巖性油氣藏較大尺度的儲(chǔ)層預(yù)測(cè)具有重要的意義。雷家地區(qū)位于遼河盆地西部凹陷中部，油氣資源豐富，石油地質(zhì)條件優(yōu)越，已發(fā)現(xiàn)潛山油氣藏，古近系沙四段白云巖及火山角礫巖油氣藏和沙三段、沙一二段的砂礫巖油氣藏等多種類型油氣藏［2］。尤其是雷64 井、雷60 井在沙三下亞段砂礫巖中獲得了高產(chǎn)工業(yè)油氣流，累計(jì)上報(bào)探明石油地質(zhì)儲(chǔ)量2 705 萬t，探明天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量5 670 億m3，展現(xiàn)了該區(qū)巨大的勘探潛力。前人對(duì)雷家地區(qū)古近系油氣藏做了大量研究工作，但研究目標(biāo)多集中于沙四段白云巖油氣藏［3-6］，對(duì)沙三段的研究還比較少。對(duì)遼河西部凹陷的層序地層研究成果也頗多，如：任作偉等［7］考慮沉積環(huán)境變化、盆地構(gòu)造演化特征將西部凹陷沙河街組劃分為3個(gè)沉積層序，分別對(duì)應(yīng)沙四段、沙三段及沙一二段；楊俊生等［8］應(yīng)用鉆、測(cè)井與地震資料將凹陷南部歡喜嶺地區(qū)沙河街組劃分為6 個(gè)沉積層序，分別對(duì)應(yīng)沙四段、沙三段（上、中、下亞段）、沙二段、沙一段；王青春等［9］根據(jù)區(qū)域構(gòu)造演化特征及地震、測(cè)井資料，將凹陷北部地區(qū)沙三段—沙四段劃分為2 個(gè)沉積層序，分別對(duì)應(yīng)沙四段、沙三段；鄧宏文等［10］依據(jù)Cross 基準(zhǔn)面旋回分析技術(shù)，對(duì)凹陷南部齊家—曙光地區(qū)沙三段—沙四段進(jìn)行高分辨率層序地層研究，劃分為1 個(gè)長期基準(zhǔn)面旋回、5個(gè)中期旋回。以往的層序地層研究多以西部凹陷整體或南部、北部為研究對(duì)象，層序單元?jiǎng)澐忠猜燥@粗糙，且對(duì)于西部凹陷中部雷家地區(qū)的沙三段層序地層研究還未見報(bào)道，層序地層格架尚不明確，沉積體系展布特征不甚清楚，制約了該區(qū)巖性油氣藏的勘探。

以沉積學(xué)和層序地層學(xué)理論為指導(dǎo)，充分利用鉆井、測(cè)井、地震及古生物等資料，對(duì)遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段層序地層進(jìn)行劃分，在等時(shí)地層格架內(nèi)開展沉積體系與砂體展布規(guī)律研究，以期為尋找?guī)r性油氣藏提供可靠的地質(zhì)依據(jù)，指導(dǎo)該區(qū)的勘探開發(fā)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

遼河盆地是我國東部大型中新生代陸相沉積盆地，是渤海灣盆地的一個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。西部凹陷為遼河盆地中面積最大的凹陷，總面積約2 530 km2，具有典型的斷坳雙重結(jié)構(gòu)。西部凹陷由北向南依次發(fā)育牛心坨、臺(tái)安、盤山、陳家、清水溝和鴛鴦溝等洼陷，其中雷家地區(qū)位于西部凹陷中部的陳家洼陷，南靠曙光、興隆臺(tái)油田，北鄰高升油田，東接冷家堡油田，構(gòu)造形態(tài)以陳家洼陷為主體，東部以臺(tái)安—大洼斷層與中央凸起相鄰（東部陡坡帶），西部為一寬緩的斜坡（西部斜坡帶），面積約120 km2（圖1）。主干斷層呈北東及北東東向展布，基底形態(tài)為東陡西緩、北高南低的箕狀地塹。根據(jù)鉆井、地震資料并結(jié)合鄰區(qū)地層資料［11］，雷家地區(qū)地層自下而上發(fā)育太古界、中元古界、中生界和新生界。太古界、中元古界、中生界組成基底構(gòu)造層，新生界為蓋層構(gòu)造層。古近系沉積蓋層自下而上發(fā)育房身泡組，沙河街組沙四段、沙三段、沙一二段和東營組，主要目的層是沙三段。構(gòu)造分析表明，雷家地區(qū)新生代構(gòu)造演化史可劃分為：斷陷張裂期（沙四段沉積期）、深陷期（沙三段沉積期）、持續(xù)期（沙一二段沉積期）及衰減期（東營組沉積期）。當(dāng)盆地演化處于擴(kuò)張深陷期時(shí)，由于臺(tái)安—大洼斷層的強(qiáng)烈作用，產(chǎn)生大規(guī)模水平伸展運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致構(gòu)造差異升降，造成湖盆迅速擴(kuò)張，水域進(jìn)一步擴(kuò)大，沉積了分布范圍廣、厚度大的沙三段。受斷裂活動(dòng)不均衡性的影響，在盆地的不同構(gòu)造部位或不同演化階段，充填了不同的沉積體系。

圖1 遼河西部凹陷構(gòu)造單元（a）與雷家地區(qū)地理位置（b）Fig.1 Structural units of Western Liaohe Depression（a）and geographical location of Leijia area（b）

2 層序地層格架

層序地層學(xué)是根據(jù)地震、鉆井及露頭資料，結(jié)合有關(guān)的沉積環(huán)境，對(duì)地層層序格架進(jìn)行解釋的科學(xué)［12-14］。其中心思想在于建立等時(shí)地層格架，進(jìn)行等時(shí)地層對(duì)比和描述地層疊置樣式，并在等時(shí)地層格架中進(jìn)行沉積相和沉積體系的研究。建立層序地層格架，可更有效地提高區(qū)域地層對(duì)比、沉積相分析和盆地分析的精確度，對(duì)油氣藏的預(yù)測(cè)具有非常重要的指導(dǎo)意義［15-18］。

2.1 層序地層劃分

根據(jù)經(jīng)典層序地層學(xué)理論，通過開展地震反射特征識(shí)別和層序地層綜合分析，確定了遼河西部凹陷雷家地區(qū)古近系層序地層劃分方案（表1），將古近系自下而上分為4 個(gè)二級(jí)層序，分別對(duì)應(yīng)于沙河街組沙四段、沙三段、沙一二段及東營組。其中沙三段自下而上分為3 個(gè)三級(jí)層序：SQ1，SQ2 和SQ3，分別相當(dāng)于沙三下亞段、沙三中亞段和沙三上亞段，各三級(jí)層序又可劃分為低位體系域（LST）、湖侵體系域（TST）及高位體系域（HST），由于TST 和HST在特征上不易區(qū)分，合并為一個(gè)層序單元TST+HST。此層序地層劃分方案與李德江等［19］、朱筱敏等［20］在遼東灣地區(qū)的層序地層研究成果具有較好的一致性。

表1 遼河西部凹陷雷家地區(qū)古近系層序地層劃分Table 1 Sequence classification of Paleogene in Leijia area，Western Liaohe Depression

2.2 層序界面特征

準(zhǔn)確識(shí)別和劃分層序邊界是確保正確劃分層序、進(jìn)行層序?qū)Ρ鹊年P(guān)鍵和基礎(chǔ)。在層序邊界識(shí)別過程中，通常應(yīng)遵循以下4個(gè)基本原則：①等時(shí)性原則，各級(jí)層序均為同期沉積物組合體；②統(tǒng)一性原則，層序應(yīng)在盆地范圍內(nèi)統(tǒng)一；③界面間斷原則，各級(jí)層序內(nèi)部不應(yīng)存在比層序邊界更重要的沉積間斷面；④一致性原則，不同資料劃分的層序邊界應(yīng)是一致的，能相互驗(yàn)證［21］。在斷陷湖盆中，不同級(jí)別的層序界面對(duì)應(yīng)了不同級(jí)別的不整合面，一級(jí)層序界面常代表盆地基底面或盆地的古風(fēng)化剝蝕面；二級(jí)層序界面是盆地構(gòu)造演化特征的整體體現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的不整合面可分布在盆地邊緣；三級(jí)層序界面常與盆地內(nèi)部的構(gòu)造演化、湖平面變化、沉積物供給、氣候特征等因素相聯(lián)系，分布于盆地的局部地區(qū)。綜合巖心、巖相、測(cè)井曲線、地震反射和古生物組合特征等層序界面的識(shí)別標(biāo)志，在雷家地區(qū)沙三段共識(shí)別出4 個(gè)層序界面，由下自上為：SB1，SB2，SB3和SB4（圖2）,其中SB4 和SB1 分別為沙三段的頂、底界面。

圖2 遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段層序界面地震反射特征Fig.2 Seismic reflection characteristics of Es3 sequence boundary in Leijia area，Western Liaohe Depression

2.2.1 SB1 層序界面特征

SB1 屬于二級(jí)層序界面，對(duì)應(yīng)雷家地區(qū)沙四段和沙三段的分界面，是范圍最廣、規(guī)模最大、識(shí)別特征最明顯的一個(gè)區(qū)域性不整合面，代表了雷家地區(qū)斷陷張裂期與深陷期的沉積間斷面。在地震剖面上為一組強(qiáng)振幅反射，連續(xù)性好，可全區(qū)追蹤對(duì)比。界面之上地層沿斜坡向上逐層超覆，界面之下向盆地邊緣可見削截現(xiàn)象。該層序界面為地層疊置樣式的轉(zhuǎn)換面，界面之下為進(jìn)積準(zhǔn)層序組，呈明顯的反旋回，界面之上為退進(jìn)準(zhǔn)層序組，具有正旋回特征。測(cè)井曲線發(fā)生突變，界面之下自然電位和電阻率曲線均呈漏斗形或箱形，界面之上為明顯的鐘形。古生物組合也有顯著差異，界面之下介形蟲以光滑南星介組合為主，而界面之上該介形蟲組合基本絕滅，取而代之的是隱瘤華北介亞組合。

2.2.2 SB2 層序界面特征

SB2 屬于三級(jí)層序界面，為層序SQ2 與SQ1的分界面，在地震上表現(xiàn)為上超。在巖性剖面上，界面之下以灰色砂礫巖為主，界面之上多為灰黑色泥巖。測(cè)井曲線發(fā)生明顯變化，界面之下電阻率曲線呈鋸齒狀，界面之上趨于平滑［圖3（a）］。

2.2.3 SB3 層序界面特征

SB3 屬于三級(jí)層序界面，為層序SQ3 與SQ2的分界面，在地震上表現(xiàn)為明顯的削截-上超面。在巖性上發(fā)生突變，界面之上為一大套砂礫巖，界面之下為厚層的灰黑色泥巖。測(cè)井曲線發(fā)生突變，界面之上的自然電位曲線呈箱形，界面之下缺呈平直狀［圖3（b）］。

圖3 雷家地區(qū)關(guān)鍵井SB2（a）與SB3（b）層序界面特征Fig.3 Sequence boundary characteristics of SB2（a）and SB3（b）from key wells in Leijia area

2.2.4 SB4 層序界面特征

SB4 屬于二級(jí)層序界面。對(duì)應(yīng)沙三段與沙一二段的分界面，也是一個(gè)分布廣泛的區(qū)域性不整合面，代表了雷家地區(qū)斷陷深陷期與持續(xù)裂陷期的沉積間斷面，非常容易識(shí)別。在地震上表現(xiàn)為削截-上超面。從陳家洼陷至西部斜坡帶，沙一二段逐漸向SB4 界面上超，沙三段則逐漸被削截。在巖性和測(cè)井曲線上表現(xiàn)為組合形式的轉(zhuǎn)換，層序界面之下為低阻低平的泥巖，界面之上則剛好相反。古生物特征也有明顯變化，該層序界面之上生物數(shù)量明顯減少，而且生物化石組合也發(fā)生了變化，界面之下介形蟲為脊刺華北介亞組合，腹足類化石為扁平高盤螺亞組合，界面之上介形蟲為橢圓拱星介組合，腹足類化石為階狀似瘤田螺組合。

3 沉積相研究

3.1 沉積相類型

根據(jù)巖石類型、沉積構(gòu)造、沉積旋回及巖電組合等特征，結(jié)合測(cè)井、地震、古生物等多種資料分析，認(rèn)為遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段主要發(fā)育扇三角洲相、湖泊相沉積。

3.1.1 扇三角洲相

扇三角洲相包括扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲等3 個(gè)亞相，并進(jìn)一步劃分出辮狀河道、水下分流河道、水下分流河道間、河口壩等沉積微相（表2）。

表2 遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段扇三角洲沉積微相類型Table 2 Sedimentary microfacies types of Es3 fan delta front in Leijia area，Western Liaohe Depression

（1）扇三角洲平原亞相。扇三角洲平原亞相是扇三角洲的水上部分，由辮狀河道和河道間微相組成，如圖4 所示，其巖性為褐紅色礫巖、含礫不等粒砂巖、細(xì)砂巖與褐紅色泥巖。砂礫巖單層厚度大，礫石體積分?jǐn)?shù)高達(dá)55%，礫徑一般為1～2 cm，大者可達(dá)4～5 cm，次棱角-次圓狀，呈正韻律。測(cè)井曲線在辮狀河道表現(xiàn)為箱形，河道間表現(xiàn)為漏斗形。沖刷-充填構(gòu)造、暴露標(biāo)志（干裂、鈣質(zhì)結(jié)核等）、泥礫較發(fā)育，常見礫、砂、泥的混雜堆積，分選較差，成熟度較低。

圖4 雷家地區(qū)雷20 井沙三段扇三角洲平原亞相沉積特征Fig.4 Sedimentary characteristics of Es3 fan delta plain in well Lei 20 in Leijia area

（2）扇三角洲前緣亞相。扇三角洲前緣亞相是扇三角洲的水下部分，如圖5 所示，其分布范圍較廣，以灰色砂、泥巖為沉積特征，發(fā)育前積結(jié)構(gòu)，主要分為水下分流河道、水下分流河道間、河口壩及前緣滑塌堆積等微相，是扇三角洲體系最重要的儲(chǔ)層。

圖5 雷家地區(qū)雷62 井沙三段扇三角洲前緣亞相沉積特征Fig.5 Sedimentary characteristics of Es3fan delta front in well Lei 62 in Leijia area

水下分流河道在扇三角洲前緣亞相中占有一定優(yōu)勢(shì)，由厚層狀砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖和細(xì)砂巖組成。巖石碎屑成分復(fù)雜，分選性較差，磨圓度較低。巖層底部可見沖刷面，向上依次為：大型板狀交錯(cuò)層理、平行層理［圖6（a）］，反映水流速度由高到低，沉積物粒度由粗變細(xì)，總體上呈正旋回。一般單層砂厚0.5～6.0 m，常由多層砂體疊復(fù)成數(shù)十米，顯示了多次水道的疊加，砂巖中常發(fā)育包卷層理［圖6（b）］、負(fù)載構(gòu)造。測(cè)井曲線呈箱形和鐘形。

水下分流河道間主要由發(fā)育水平層理［圖6（c）］的泥巖組成，偶夾粉、細(xì)砂巖，由洪水期水道漫溢或決口而成。由于水下分流河道沖刷力強(qiáng)，改道頻繁，水下分流河道間沉積缺乏穩(wěn)定性，常以夾層形式出現(xiàn)。

圖6 遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段典型巖心照片（a）平行層理，雷62 井，2 822.40 m；（b）包卷層理，雷62 井，2 821.75 m；（c）水平層理，雷15 井，3 094.00 m；（d）交錯(cuò)層理，雷15 井，2 744.50 m；（e）逆粒序及重荷膜，雷62 井，2 822.95 m；（f）滑塌變形構(gòu)造，雷62 井，2 827.38 m；（g）前扇三角洲泥巖，雷62 井，2 825.88 m；（h）炭屑層，雷76 井，3 329.29 m；（i）生物擾動(dòng)構(gòu)造，雷76 井，2 690.58 mFig.6 Typical photos of cores from Es3in Leijia area，Western Liaohe Depression

河口壩粒度較水下分流河道細(xì)，由粉砂巖、細(xì)砂巖組成，平行層理、交錯(cuò)層理［圖6（d）］發(fā)育，形成由多個(gè)反韻律疊置而成的逆粒序［圖6（e）］。砂質(zhì)較純，分選較好。粒度概率累計(jì)曲線由跳躍總體和懸浮總體組成的兩段式，跳躍總體段斜率大，表明以牽引流為主（圖7）。自然電位曲線為齒化的漏斗-鐘形或鐘形。

圖7 雷15 井沙三段扇三角洲前緣河口壩粒度概率累計(jì)Fig.7 Cumulative grain size probability of Es3fan delta front mouth bar in well Lei 15

前緣滑塌堆積由砂礫巖、含礫砂巖和粉、細(xì)砂巖組成，塊狀層理、遞變層理、泥礫和滑塌變形構(gòu)造［圖6（f）］等指示重力作用的沉積構(gòu)造較發(fā)育。縱向上為單一的反粒序或正粒序，分布局限。

（3）前扇三角洲亞相。前扇三角洲亞相為灰色、灰黑色泥巖夾薄層狀粉砂巖及細(xì)砂巖［圖6（g）］，發(fā)育波狀層理、水平層理，測(cè)井曲線呈低幅平滑。

3.1.2 湖泊相

雷家地區(qū)湖泊體系分布廣泛，包括濱淺湖亞相和半深湖-深湖亞相。

（1）濱淺湖亞相。濱淺湖亞相多分布在西部斜坡帶，巖性主要為灰綠色、綠灰色、灰色泥巖，泥巖質(zhì)不純，局部為粉砂質(zhì)泥巖和泥質(zhì)粉砂巖。常見水平層理、低角度交錯(cuò)層理，見植物化石［圖6（h）］，局部見雙殼類化石及生物擾動(dòng)構(gòu)造［圖6（i）］。測(cè)井曲線呈平直狀。

（2）半深湖-深湖亞相。半深湖-深湖亞相多分布在陳家洼陷，巖性主要為深灰色、黑灰色、灰黑色泥巖。泥巖質(zhì)純、性脆，發(fā)育水平層理。含豐富的介形蟲、雙殼類和腹足類化石，植物化石少量，局部可見褐灰色水平紋理油頁巖。

3.2 沉積相展布特征

3.2.1 垂向特征

圖8 為遼河西部凹陷雷家地區(qū)典型井雷11 井沙三段層序地層綜合柱狀圖，該井位于研究區(qū)東部，沙三段沉積厚度為1 070 m，層序地層自下向上劃分為SQ1，SQ2，SQ3。SQ1 下部（LST）為灰色砂礫巖、細(xì)砂巖、粉砂巖及泥質(zhì)粉砂巖，以扇三角洲前緣河道沉積為主，向上粒度變細(xì)；SQ1 中上部（TST+HST）為深灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與泥巖互層，以扇三角洲前緣水下分流河道間沉積為主。由于水下分流河道改道頻繁，形成了砂、泥巖交互出現(xiàn)的多個(gè)小旋回。SQ2 為黑色、深灰色泥巖夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，屬半深湖-深湖亞相，由于斷陷活動(dòng)進(jìn)一步加強(qiáng)，沉積厚度較SQ1 厚。SQ3 底部為淺灰色砂礫巖，上部出現(xiàn)灰色泥巖，表明湖平面上升，由扇三角洲相轉(zhuǎn)化為湖泊相，沉積厚度相對(duì)SQ1 要薄。沉積相的連井剖面（圖9）也同樣顯示：自下而上SQ1，SQ2 及SQ3 沉積厚度分別為較厚、最厚及較薄。單井垂向沉積序列變化特征顯示，雷家地區(qū)沙三段每個(gè)三級(jí)層序單元均為正旋回，下部沉積大套砂巖，向上砂巖厚度與粒度逐漸減小，泥巖厚度增大，到頂部一般發(fā)育淺灰色、灰綠色泥巖。每個(gè)三級(jí)層序頂部這種分布穩(wěn)定且范圍較大的湖相淺灰色、灰綠色泥巖，反映在層序演化后期各三級(jí)層序盆地地形較為平緩、自下而上水流的攜砂能力不斷變?nèi)酢?/p>

圖8 雷家地區(qū)雷11 井沙三段層序地層綜合柱狀圖Fig.8 Integrated columnar section of Es3 sequence stratigraphy in well Lei 11 in Leijia area

圖9 遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段沉積相連井剖面Fig.9 Section of Es3sedimentary facies in Leijia area，Western Liaohe Depression

3.2.2 平面展布特征

SQ1 是雷家地區(qū)產(chǎn)油氣的主要層段。在SQ1的LST 發(fā)育時(shí)期［圖10（a）］，湖平面相對(duì)較低，東部陡坡帶LST 砂體呈裙邊狀沿臺(tái)安—大洼斷層分布，沉積相總體平面分布特征是自東向西發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲、半深湖-深湖、濱淺湖沉積。在SQ1 的TST+HST 發(fā)育時(shí)期［圖10（b）］，雖然扇三角洲沉積分布與LST 發(fā)育時(shí)期具有一定的繼承性，但隨著湖平面不斷升高，沉積物供給速率降低，濱岸線向物源方向遷移，扇三角洲沉積體系較LST 呈明顯向東收縮的趨勢(shì)，湖泊沉積體系面積進(jìn)一步擴(kuò)大。不同地區(qū)層序發(fā)育特征不同，洼陷區(qū)地層發(fā)育全、厚度大，斜坡帶地層發(fā)育不全，剝蝕明顯，地層厚度小。

圖10 遼河西部凹陷雷家地區(qū)SQ1 沉積相圖Fig.10 Maps of SQ1 sedimentary facies in Leijia area，Western Liaohe Depression

4 沉積體系控制因素及有利相帶分析

4.1 沉積體系控制因素

扇三角洲砂體多發(fā)育于斷陷盆地的深陷期和構(gòu)造上的陡坡帶，其形成與斷裂活動(dòng)、古地貌形態(tài)、物源供給等因素密切相關(guān)。

4.1.1 斷裂活動(dòng)

臺(tái)安—大洼斷層不僅控制著盆地的形成，同時(shí)也控制著沉積砂體的發(fā)育。SQ1 的LST 沉積于遼河西部凹陷雷家地區(qū)盆地的斷陷擴(kuò)張深陷早期，臺(tái)安—大洼斷層活動(dòng)較為強(qiáng)烈（斷層活動(dòng)速率由沙四段沉積期的19.1 m/Ma 增至55.8 m/Ma），構(gòu)造單元間地形差異大，水流攜砂能力大，東部陡坡帶形成了SQ1 的LST 較粗粒沉積物。此后，隨著斷裂活動(dòng)強(qiáng)度增大（斷層活動(dòng)速率可達(dá)111.4 m/Ma），沉積了“東斷西超”式的箕狀洼陷型沉積體，構(gòu)成了SQ1的TST+HST 沉積，其沉積物除東部陡坡帶以扇三角洲相為主外，其余地區(qū)均以湖相泥巖沉積為主。在層序形成末期，臺(tái)安—大洼斷層活動(dòng)微弱（斷層活動(dòng)速率降為6.3 m/Ma），盆地的地形高差很小，造成層序頂部普遍有淺灰色、灰綠色泥巖。因此，臺(tái)安—大洼斷層的活動(dòng)強(qiáng)度控制著雷家地區(qū)沙三段層序地層及沉積砂體的發(fā)育特征（圖11）。

圖11 遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段層序地層樣式Fig.11 Pattern of Es3sequence stratigraphy in Leijia area，Western Liaohe Depression

4.1.2 古地貌形態(tài)

沙三段沉積早期，由于斷陷活動(dòng)劇烈，東部陡坡帶地形坡度較大，碎屑物質(zhì)供給充足，造成搬運(yùn)距離較短，使得沉積砂體直接推入水下，扇三角洲沉積體系不斷向湖盆推進(jìn)，水下分流河道砂體、河口壩砂體相互疊置。沙三段巖石學(xué)特征顯示，砂（礫）巖巖石類型為復(fù)雜成分礫巖、長石質(zhì)巖屑砂巖及巖屑長石砂巖，石英含量低，長石和巖屑含量較高，其中花崗巖類巖屑、火山巖巖屑和沉積巖巖屑的體積分?jǐn)?shù)分別為17%，6%和4%。顆粒支撐結(jié)構(gòu)為主，碎屑顆粒粒度較粗，平均粒度中值約為0.43 mm，分選系數(shù)大于2.0，顆粒形態(tài)以次梭角狀-次圓狀為主。以上分析表明，因地形坡度大，東部陡坡帶沉積物具有近物源、多物源、快速沉降、快速沉積的特征，而地形坡度較小的西部斜坡帶及中部陳家洼陷，由于碎屑物質(zhì)供給不足，形成了非補(bǔ)償性濱淺湖或半深湖-深湖沉積環(huán)境。

4.1.3 物源供給

物源區(qū)不僅決定沉積體系的發(fā)育位置，沉積砂體的規(guī)模也與物源供給量及供給速率密切相關(guān)。由于中央凸起剝蝕范圍大、沉積物供給量大，東部陡坡帶以沉積粗粒的砂巖、礫巖為主，而西部斜坡帶物源區(qū)沉積物供給量小，細(xì)粒的泥巖、粉砂巖較為發(fā)育。

沉積物的供給速率決定了砂體的發(fā)育規(guī)模。統(tǒng)計(jì)研究區(qū)內(nèi)25 口井SQ1 不同體系域下鉆遇砂巖數(shù)據(jù)（表3），LST 砂地比較大，平均為59.8%，TST+HST 砂地比較小，平均為21.2%，這表明沉積物供給速率呈自下而上減小。對(duì)單層砂巖累計(jì)厚度統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，LST 厚層砂巖累計(jì)厚度大，薄層砂巖占比少，而TST+HST 以薄層砂巖為主，單層厚度大于3 m 的砂巖累計(jì)厚度迅速降低，這表明沉積物供給速率增高時(shí)，河道相互疊置，砂巖厚度大且分布廣泛，而沉積物供給速率降低時(shí)，河道相互孤立分散，砂巖厚度小且分布局限。

表3 遼河西部凹陷雷家地區(qū)層序SQ1 砂地比與砂巖厚度統(tǒng)計(jì)Table 3 Sand ratio and thickness of sequence SQ1 in Leijia area，Western Liaohe Depression

4.2 有利相帶分析

砂體的分布規(guī)律及發(fā)育層位是尋找?guī)r性油氣藏的關(guān)鍵。雷家地區(qū)沙三段沉積期為湖盆裂陷的主要時(shí)期，沉積地層厚度大。SQ1 的LST 扇三角洲前緣砂體以含礫中粗砂巖為主，粒度較粗，表明水動(dòng)力較強(qiáng)，儲(chǔ)層抗壓實(shí)能力較強(qiáng)，推測(cè)孔隙與喉道均較大，因而儲(chǔ)集物性較好［22］，是儲(chǔ)層發(fā)育的有利相帶。SQ1 的TST+HST 和SQ2 均發(fā)育富含有機(jī)質(zhì)的暗色泥巖，厚度可達(dá)1 200 m，熱演化程度高，生烴強(qiáng)度可達(dá)1 500 萬t/km2，是研究區(qū)內(nèi)最重要的優(yōu)質(zhì)烴源巖，同時(shí)這些泥巖分布廣、厚度大、巖性純且橫向上均一穩(wěn)定，也成為下伏油氣藏良好的區(qū)域性蓋層。SQ3 由于構(gòu)造活動(dòng)減弱，沉積地層厚度較小，LST 砂體分布范圍相對(duì)局限，上覆的TST+HST和沙一二段泥巖封閉油氣、聚油效果也較差，認(rèn)為其勘探價(jià)值較小。

綜上所述，SQ1 的LST 砂體可與上覆的TST+HST 和SQ2 的暗色泥巖形成上生下儲(chǔ)式生儲(chǔ)組合［23-24］，成藏條件優(yōu)越，易形成油氣產(chǎn)量大、富集程度高的油氣藏。雷64 井，雷60 等井的勘探成功也證實(shí)了這一點(diǎn)。結(jié)合儲(chǔ)層預(yù)測(cè)研究成果認(rèn)為，在東部陡坡帶SQ1 的LST 勘探有利相帶中，確定雷68井為有利圈閉。該圈閉預(yù)測(cè)砂巖厚度大于100 m，砂體面積2.26 km2，預(yù)測(cè)油氣資源量為245萬t。

5 結(jié)論

（1）遼河西部凹陷雷家地區(qū)古近系沙三段主要發(fā)育扇三角洲相和湖泊相，識(shí)別出扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲、濱淺湖及半深湖-深湖亞相，并進(jìn)一步劃分出辮狀河道、水下分流河道、水下分流河道間、河口壩等微相。

（2）遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段可劃分3 個(gè)三級(jí)層序：SQ1，SQ2 和SQ3，各三級(jí)層序均又細(xì)分為：LST 和TST+HST。

（3）遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段SQ1 沉積相的平面分布特征是自東向西發(fā)育扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲、半深湖-深湖、濱淺湖沉積。扇三角洲砂體沉積受控于斷裂活動(dòng)、古地貌形態(tài)及物源供給。

（4）遼河西部凹陷雷家地區(qū)沙三段東部陡坡帶SQ1 的LST 扇三角洲前緣砂體與上覆的TST+HST和SQ2 的暗色泥巖形成上生下儲(chǔ)式生儲(chǔ)組合，是巖性油氣藏有利的勘探相帶。