李建明，吳銀萍 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

葛 新 （中國石化集團國際石油勘探開發(fā)有限公司，北京100083）

李 攀，穆娜娜 （中國地質(zhì)大學(xué) （北京）能源學(xué)院，北京100083）

近幾十年來，深水重力流研究一直是國內(nèi)外研究的熱點和難點[1～6]，湖底扇作為一種重要的深水重力流沉積類型，也引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[7～10]。經(jīng)過實踐證明，湖底扇可以成為一種非常有利的油氣聚集沉積體。同時，作為一種重要的深水重力流沉積物，對湖底扇的研究，也必將推動深水這一領(lǐng)域的發(fā)展。

前人對于松遼盆地開展了許多有關(guān)深水重力流沉積的研究[11～13]，但是對于上白堊統(tǒng)嫩江組 （K2n）尤其是嫩江組一段 （K2n1）深水重力流沉積的研究報道較少。筆者綜合利用地質(zhì)、測井和地震等多種手段和方法，識別了松遼盆地薩爾圖地區(qū)K2n1的湖底扇，分析了其分布特征，研究了其對油氣勘探的重要意義，為區(qū)內(nèi)的油氣勘探提供了新的方向和思路。

1 地質(zhì)背景

松遼盆地位于中國東北部 （見圖1），屬于中、新生代的大型陸相伸展型含油氣盆地，面積約26×104km2，盆地先后經(jīng)歷了伸展斷陷階段、裂后熱沉降階段和構(gòu)造反轉(zhuǎn)階段幾個演化階段[14，15]。其中裂后熱沉降階段是松遼盆地的主要發(fā)育時期，沉積了下白堊統(tǒng)泉頭組 （K1q）、上白堊統(tǒng)青山口組 （K2qn）、姚家組 （K2y）和嫩江組（K2n）地層。其中，K1q以河流沉積為主；K2qn時期出現(xiàn)了松遼盆地第一次大的湖侵，形成了一套以深湖－半深湖和三角洲沉積為主的地層；K2y初期發(fā)生湖退，后期湖侵，形成了一套湖泊三角洲沉積；K2n1、K2n2發(fā)生松遼盆地最大的一次湖侵，以深湖－半深湖為主要的沉積背景；從K2n3開始到K2n5，發(fā)生湖退，湖盆逐漸收縮，形成了一套濱淺湖向河流演變的地層[12，16]。筆者發(fā)現(xiàn)的湖底扇發(fā)育于深湖－半深湖背景的K2n1中 （見圖2），發(fā)育的位置位于松遼盆地中央坳陷區(qū)大慶長垣的北部薩爾圖地區(qū)。

圖1 松遼盆地北部構(gòu)造單元劃分及研究區(qū)位置圖

2 湖底扇識別標(biāo)志

湖底扇是一種深水重力流沉積物，因此除具有重力流所產(chǎn)生的一些基本特征外，還要體現(xiàn)深水沉積的背景，也就是說，與其共生組合的沉積巖也要體現(xiàn)深水的沉積環(huán)境。該文通過粒度、沉積構(gòu)造和巖性電性等幾個方面的相標(biāo)志分析，來識別這兩個方面的特征，從而識別湖底扇。

圖2 松遼盆地?zé)岢两灯诰C合地層柱狀圖

2.1 巖性標(biāo)志

區(qū)內(nèi)K2n1的巖性總體表現(xiàn)為粗粒的砂質(zhì)沉積夾于一套暗色泥質(zhì)沉積中 （見圖3）。砂質(zhì)沉積主要為分選中等的灰白色粉砂巖、細砂巖和粗砂巖組成；泥巖質(zhì)純，以深灰色為主，部分層段為灰黑色或黑色，泥巖中含有黃鐵礦和碳化植物屑，并且在K2n1的頂?shù)撞糠謩e發(fā)育2套區(qū)域性分布的良好生油巖，這些表明了其沉積時為深水背景。

2.2 粒度標(biāo)志

文中的粒度分析樣品采集于鮑瑪序列的A段，即遞變層理的砂巖層。概率累積曲線的特征是一條微向上凸的弧線，表明其只有遞變懸浮一個次總體，曲線的斜率小，粒度區(qū)間跨度大，反映沉積物總體分選很差。C－M 圖上樣品的C（粒度累積曲線上1%處對應(yīng)的粒度值）、M（粒度累積曲線上1%處對應(yīng)的粒度值）值總體上表現(xiàn)為平行C＝M基線的長條形 （圖4），反映了遞變懸浮的特點，為濁流沉積的典型特征。

2.3 沉積構(gòu)造標(biāo)志

通過對K2n1取心井的觀察，發(fā)現(xiàn)反映重力作用的原生沉積構(gòu)造非常豐富 （見圖5），包括滑塌成因的滑動截切構(gòu)造 （圖5（a））、滑塌角礫 （圖5（b））、球枕構(gòu)造 （圖5（c））、包卷層理 （圖5 （d））；還有泄水構(gòu)造 （圖5（a））、火焰構(gòu)造 （圖5（e））、粉砂巖中不規(guī)則分布的礫石質(zhì)條帶 （圖5（f））等。另外一種重要的指示構(gòu)造是鮑瑪序列 （圖5（g）），盡管有學(xué)者指出，除了濁流外，碎屑流和底流的改造也可形成完整或不完整的鮑瑪層序，但是，這些學(xué)者同時也指出，如果A段是遞變層的話，則指示其為濁流沉積[17，18]。

圖3 B1井K2n1湖底扇沉積特征

2.4 測井和地震標(biāo)志

湖底扇沉積除了在巖性、沉積構(gòu)造和粒度等方面有明顯的特征外，在測井曲線和地震屬性方面的特征也較為明顯。自然電位 （Usp）和2.5m底部梯度電阻率 （ρg（2.5m））測井曲線的形態(tài)總體表現(xiàn)為大段的直線型曲線中夾箱型曲線 （如圖6中A3井），漏斗型曲線 （如圖6中A2井）、鐘型曲線和指型曲線 （如圖6中A6井）。地震振幅屬性反映K2n1薩零油層組砂體在平面分布呈扇形分布，并且，研究區(qū)中部和東南部的扇體還發(fā)育與扇體相連的長條帶砂體，這體現(xiàn)了湖底扇和湖底水道的形態(tài)特征。

圖4 B6井K2n1湖底扇C－M 圖

圖5 薩爾圖地區(qū)K2n1重力流沉積相標(biāo)志

3 湖底扇的展布特征

在識別了湖底扇的基礎(chǔ)上，利用地震屬性資料，并進行了井標(biāo)定，制作了松遼盆地薩爾圖地區(qū)K2n1湖底扇的平面分布圖 （見圖7）。從圖7可以看出湖底扇呈SN和WN－ES這2個方向展布。其中，由WN向ES延伸的湖底扇分布在研究區(qū)的西北部，扇體的面積5～6.5km2，研究區(qū)內(nèi)無水道發(fā)育；由北向南 （湖盆長軸方向）延伸的湖底扇分布在研究區(qū)的中部和東部，相比較而言，扇體的面積大，約10～15km2，主要為多期扇體的疊合。除了扇體較大外，由北向南延伸的湖底扇還發(fā)育2支大型的湖底水道，水道相隔約7km，水道長度分別為2.8km和5.9km；寬度分別為180～450m和350～550m。

圖6 湖底扇沉積剖面和測井曲線特征 （剖面位置見圖7）

圖7 薩爾圖地區(qū)K2n1湖底扇平面展布特征

據(jù)前人研究[19，20]，K2n1沉積時期松遼盆地最主要物源為北部物源，其次是WE方向的物源，這與研究區(qū)內(nèi)湖底扇的延伸方向和扇體的大小呈現(xiàn)出密切關(guān)系，可能說明了湖底扇的發(fā)育受到了沉積物供給方向和供給量大小的控制。

4 石油地質(zhì)意義

研究發(fā)現(xiàn)的薩爾圖湖底扇發(fā)育于松遼盆地一次大規(guī)模的湖侵期——K2n1沉積時期，該時期湖盆分布范圍廣，總體為半深湖－深湖的沉積背景，泥巖厚度大，最厚可達136.1m，一般為70～90m，這為油氣的保存提供了良好蓋層條件；并且K2n1頂?shù)椎哪鄮r同時是松遼盆地非常重要的2套區(qū)域性分布的油頁巖，為夾于其中的湖底扇砂體提供了良好的油源條件。除此之外，發(fā)現(xiàn)的湖底扇的物性和含油性也較好，砂體的孔隙度為23%～28%，平均滲透率5～10mD，湖底扇砂體的巖心、測井曲線以及熒光資料顯示其含油性多為油浸到飽含油 （見圖3）。另外，由于湖底扇發(fā)育于深湖和半深湖的背景，砂體與深水背景的泥巖容易形成巖性尖滅油氣藏，疊加在薩爾圖的背斜構(gòu)造上，還可形成巖性－構(gòu)造復(fù)合圈閉。綜上所述，研究發(fā)現(xiàn)的湖底扇在生儲蓋和圈閉等方面的條件較好，具有良好的油氣勘探前景。

5 結(jié) 論

1）巖性、粒度、沉積構(gòu)造、測井曲線和地震屬性等資料表明，松遼盆地薩爾圖地區(qū)K2n1中發(fā)育具有濁流和滑塌特征的湖底扇。

2）湖底扇沿SN和WN－ES 2個方向延伸，沿南北向延伸的湖底扇扇體大，并且發(fā)育2支大型的湖底水道；沿WN－ES向延伸的湖底扇扇體較小，并且不發(fā)育湖底水道。

3）松遼盆地薩爾圖地區(qū)K2n1湖底扇的生儲蓋和圈閉條件較好，各種資料顯示其含油性也較好，因此，具有相當(dāng)重要的油氣勘探意義。

[1]Stow D A V，Mike M.Deep－water sedimentary systems：new models for the 21st century[J] .Marine and Petroleum Geology，2000，17 （2）：125～135.

[2]Shanmugam G.50years of the turbidite paradigm （from 1950s to 1990＇s）：Deep－water processes and facies models——a critical perspective[J] .Marine and Petroleum Geology，2000，17 （2）：285～342.

[3]Piper D J W，Normar W R.Sandy fans——From Amazon to Hueneme and beyond[J].AAPG Bulletin，2001，85 （8）：1407～1438.

[4]Mutti E，Tinterri R.deltaic，mixed and turbidite sedimentation of ancient foreland basins[J] .Marine and Petroleum Geology，2003，20 （6－8）：733～755.

[5]彭勇民，黃捍東 .濟陽坳陷車鎮(zhèn)凹陷66塊沙三下段精細沉積相分析 [J].現(xiàn)代地質(zhì)，2007，21（4）：705～711.

[6]饒孟余，鐘建華 .山東東營牛莊洼陷沙三中亞段濁積砂體儲層特征及影響因素 [J].現(xiàn)代地質(zhì)，2004，18（2）：256～262.

[7]鄭榮才，文華國 .鄂爾多斯盆地白豹地區(qū)長6油層組湖底滑塌濁積扇及其研究意義 [J].成都理工大學(xué)學(xué)報 （自然科學(xué)版），2006，33 （6）：566～575.

[8]陳廣坡，王天奇 .箕狀斷陷湖盆湖底扇特征及油氣勘探——以二連盆地賽漢塔拉凹陷騰格爾組二段為例 [J].石油勘探與開發(fā)，2010，37 （1）：63～69.

[9]Feng Z Q，Zhang S，Cross T A，et al.Lacustrine turbidite channels and fans in the Mesozoic Songliao Basin，China[J].Basin Research，2009，22 （1）：96～107.

[10]Metz J M，Grotzinger J P.Sublacustrine depositional fans in southwest Melas Chasma [J].Journal of Geophysical Research，2009，114 （10）：148～167.

[11]Xin R C，Li G F，F(xiàn)eng Z Q，et al.Depositional characteristics of lake－floor fan of Cretaceous lower Yaojiang Formation in western part of central depression region，Songliao Basin[J].Journal of Earth Science，2009，20 （4）：731～745.

[12]金明玉，張順 .松遼盆地薩爾圖地區(qū)嫩江組二段滑塌扇的發(fā)現(xiàn)及其石油地質(zhì)意義 [J].石油天熱氣學(xué)報，2010，32（5）：187～190.

[13]辛仁臣，蔡希源，王英民 .松遼坳陷深水湖盆層序界面特征及低位域沉積模式 [J].沉積學(xué)報，2004，22（3）：387～392.

[14]林春明，馮志強，張順，等 .松遼盆地北部白堊紀(jì)超層序特征 [J].古地理學(xué)報，2007，9（6）：619～634.

[15]鄒才能 .松遼盆地南部白堊系泉頭組～嫩江組沉積層序特征與地層——巖性油氣藏形成條件 [J].石油勘探與開發(fā)，2004，31（2）：14～17.

[16]馮志強，張順 .松遼盆地嫩江組大型陸相坳陷湖盆湖底水道的發(fā)現(xiàn)及其石油地質(zhì)意義 [J].地質(zhì)學(xué)報，2006，80（8）：1226～1233.

[17]葉得泉，黃清華 .松遼盆地白堊紀(jì)介形類生物地層學(xué) [M].北京：石油工業(yè)出版社，2002.103～104.

[18]Shanmugam G.The bouma sequence and the turbidite mind set [J].Earth－Science Reviews，1997，42：201～229.

[19]袁選俊，薛良清 .坳陷湖盆層序地層特征與隱蔽油氣藏勘探——以松遼盆地為例 [J].石油學(xué)報，2003，24（3）：11～15.

[20]翟光明 .中國石油地質(zhì)志 （卷2）[M].北京：石油工業(yè)出版社，1993.278～293.