張婷,王宏偉 (長江大學地球科學學院,湖北 武漢430100)
松遼盆地是我國東北部具有斷拗雙重結構的大型中新生帶陸相沉積盆地,總面積約26×104km2,以黑龍江、吉林兩省交界分為南北2部分[1]。研究區(qū)位于查干泡南部,面積577km2,現(xiàn)有43口井鉆遇泉四段。綜合前人研究成果,通過對研究區(qū)13口取心井280.7m的巖心觀察及43口井的研究,查明泉四段沉積特征及各砂組沉積微相,為該區(qū)下一步勘探奠定了基礎。
研究區(qū)曲流河沉積主要發(fā)育在泉四段13~5號小層。其泥巖顏色整體上為紫紅色、棕紅色,局部夾灰綠色 (見圖1);巖心觀察中可見明顯的礫石疊瓦狀排列構造 (見圖2);剖面上呈二元結構 (見圖3),自下而上由3個亞相組成,下部為堆積在沖刷面上的河床亞相,中部是非常發(fā)育的邊灘微相,上部為發(fā)育良好的河漫亞相,形成典型的向上變細的沉積序列。
圖1 R53井,2107.2~2107.4m,紫紅色泥巖
圖2 C21井,2126.2~2126.4m,河床滯留沉積
1)河床亞相 河床亞相是查干泡地區(qū)泉四段主要的沉積相類型,包括河床滯留沉積微相和邊灘沉積微相組成。
河床滯留沉積微相由中、粗砂巖和礫巖組成,其礫石呈疊瓦狀排列,厚度20~30cm,底部發(fā)育明顯的沖刷面。
邊灘沉積微相主要由淺灰白色粉-細砂巖構成,是研究區(qū)主要沉積微相類型。通常顯示向上變細的沉積序列,厚度一般在3~6m,層理類型主要有交錯層理、平行層理 (見圖4、圖5)、沙紋層理等,在測井曲線上表現(xiàn)為箱型、鐘型 (見圖3)。
2)堤岸亞相 堤岸亞相在垂向上發(fā)育在河床沉積的上部,屬河流相二元結構中的頂層沉積,由天然提沉積微相和決口扇沉積微相組成。天然堤沉積微相以粉砂巖為主,小型波狀層理發(fā)育,垂向上粉砂巖與泥巖組成薄互層,測井曲線表現(xiàn)為指狀。決口扇沉積微相主要為粉-細砂巖,發(fā)育沖刷和攪動構造,可見流水沙紋層理和波狀層理,厚度一般不大,測井曲線一般呈漏斗狀 (見圖3)。
3)河漫亞相 河漫亞相又稱泛濫盆地沉積,是構成河流相二元結構中的頂層沉積的主體。在研究區(qū)識別出河漫灘沉積微相和河漫湖泊微相沉積。
河漫灘沉積微相由紫紅色粉砂質泥巖、泥巖組成,泥巖厚度一般3~8m,層理不發(fā)育。河漫湖泊沉積微相巖性為灰-灰綠色泥巖,垂向上夾于紫紅色粉砂質泥巖、泥巖之間,主要由于遠離河床,地勢最低,大部分時間處于弱還原環(huán)境。
1)三角洲平原亞相 三角洲平原是三角洲的陸上沉積部分,它使于河流大量分叉,止于岸線或海 (湖)平面,其中最主要的是分流河道沉積微相與沼澤的泥炭或褐煤沉積,由于分流河道位置較為固定,所以曲流砂壩一般不發(fā)育[2]。這都明顯區(qū)別與曲流河沉積。研究區(qū)三角洲平原亞相不發(fā)育。
2)三角洲前緣亞相 三角洲前緣沉積主要發(fā)育在泉四段4~1號小層。其泥巖顏色整體上為灰色-灰黑色,巖心觀察中泥巖可見分散狀黃鐵礦晶體 (見圖6),水下分流河道沉積的沖刷充填構造非常明顯 (見圖7),在研究區(qū)共識別出水下分流河道、河口砂壩、支流間灣和席狀砂沉積微相。
圖3 松遼盆地南部查干泡地區(qū)C28井泉四段單井沉積微相圖
圖4 Q218井,1976.6m,交錯層理
圖5 C21井,2148.7~2148.8m,平行層理
圖6 C28井,2137.97m,灰黑色泥巖中見黃鐵礦晶體
圖7 C28井,2128.08m,沖刷充填構造
水下分流河道不同于三角洲平原分流河道微相沉積物的顏色[3],巖性主要為灰色細、粉砂巖,為多個正韻律層的疊加。砂體中沉積構造常見中、小型交錯層理及平行層理。
支流間灣巖性以灰-灰黑色泥巖為主,泥巖中見分散狀黃鐵礦晶體,發(fā)育水平層理及小沙紋層理,局部見生物鉆孔及植物葉片化石。
河口砂壩具明顯的下細上粗的反韻律結構,從下向上通常由粉砂巖與泥巖的薄互層變?yōu)榧毶皫r,下部砂巖粒度細厚度薄,泥巖夾層厚,向上砂巖粒度變粗厚度增大 (見圖8)。粉砂巖中發(fā)育小沙紋層理、浪成砂紋層理及液化變形層理,砂巖中發(fā)育低角度交錯層理、平行層理及液化變形層理。
席狀砂是由于三角洲前緣的河口壩、遠砂壩經沿岸流沖刷作用使之再行分布于其側翼而形成的薄而面積大的砂層,層厚向湖逐漸變薄。該砂層分選好,質較純,其沉積構造常見有平行層理和水流線理,有時可見液化變形層理(見圖9),化石稀少。
圖8 R58井泉四段Ⅲ砂組巖心沉積相圖
在巖心相與測井相綜合分析的基礎上,結合小層地層厚度、砂巖厚度和砂巖百分含量等圖件,繪制了研究區(qū)小層沉積微相平面圖。筆者主要描述主力小層5號層和1號層。
5號小層沉積微相平面分布:發(fā)育5條河道,河道發(fā)生明顯側向遷移,河道的寬度和發(fā)育規(guī)模也有所減小,其邊灘、河漫灘沉積發(fā)育,天然堤、決口扇沉積不發(fā)育,河漫湖泊沉積零星分布 (見圖10),上述特征反映出該沉積時期,物源供給充足,氣候相對潮濕,個別地區(qū)出現(xiàn)河漫湖泊沉積,接近三角洲平原沉積。
1號小層沉積微相平面分布:在整體水進背景下,湖平面持續(xù)快速上升,三角洲前緣沉積發(fā)育,水下分支河道、河口砂壩和席狀砂沉積成為該時期沉積主體,河口砂壩沉積在研究區(qū)西南部發(fā)育,席狀砂沉積發(fā)育在研究區(qū)東北部,水下分支河道沉積整體上表現(xiàn)由西南向東北展布趨勢。至1號小層沉積末期,湖水進一步加深,灰黑色泥巖沉積占主體 (見圖11)。
圖9 Q221井,2112.3~2112.4m,液化變形層理
研究區(qū)泉四段識別出2種沉積相、5種亞相、11種微相,其中13~5號小層為曲流河沉積,4~1號小層主要為三角洲前緣沉積,河流邊灘砂體和水下分流河道砂體發(fā)育,平面上呈枝狀展布,縱向上表現(xiàn)為曲流河向三角洲前緣演化。
圖10 查干泡地區(qū)泉四段5號小層沉積微相圖
圖11 查干泡地區(qū)泉四段1號小層沉積微相圖
[1] 姜在興 .沉積學 [M].北京:石油工業(yè)出版社,2003:382-392.
[2] 陳鋼花 .陜甘寧盆地三疊系延長組測井——沉積相微相研究 [J].中國海上油氣地質,2002,16(1):54-57.