李 鈺，符彩云

(1.長安大學，陜西 西安 710054;2.中國石油長慶油田第四采氣廠，陜西 西安 710000)

沉積相是沉積物的生成環(huán)境、生成條件和其特征的總和，成分相同的巖石組成同一種相，在同一地理區(qū)的則組成同一組。河流相一般難以形成較好的烴原巖，河流砂體可構成油氣儲集的良好場所，而湖泊相具有油氣生成和儲集的良好條件[3]。在渭河盆地發(fā)現(xiàn)了非常規(guī)資源水溶天然氣，為了進一步對該盆地的水溶氣資源進行研究和開發(fā)，首先對其沉積相進行研究。渭河盆地的古地理變遷以河流交替的沉積演變過程為特征[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)及地層特征

渭河盆地是指陜西省中部，秦嶺以北、北山以南的狹長平坦的地帶而言。西端為寶雞峽谷地帶，東以潼關與汾河盆地為界，略作東西向延伸，長約300 km，西部局促，漸東部行開闊，寬約35～70 km，面積約20 000 km2。渭河自西而東貫穿盆地之中部，形成了現(xiàn)今的“關中”沖積平原，古有“八百里秦川”之稱(見圖1)。可將渭河盆地的上新統(tǒng)分為張家坡組和藍田灞河組。

圖1 渭河盆地構造圖

渭河盆地中的固市凹陷，其西界為涇陽 －臨潼斷裂，東界為中條山西側(cè)斷裂，北界為乾縣 －合陽斷裂，南界為驪山北緣和華山山前斷裂，其基底為太古界和下古生界，北部緩斜坡有上古生界分布。凹陷形成于古近紀，繼承性較好，新近紀厚4 000多米，蓋層總厚達7 000 m。該凹陷南深北淺、南斷北超，凹陷中心在固市一帶。中新世以來，沉積加快，第四紀沉積較厚，現(xiàn)代仍在沉降。西安凹陷為渭河斷陷盆地中的另一沉積中心，其東邊界為長安 －臨潼斷裂，西為啞柏斷裂，南為秦嶺山前斷裂，北為渭河斷裂，面積2 700 m2。西安凹陷具有長期旋回性和連續(xù)沉降的特征[2]。

2 基本沉積特征

2.1 巖石學特征

根據(jù)渭熱4－1井巖心觀察分析，藍田灞河組以泥巖，砂巖為主。砂巖成分以石英為主，長石次之，顏色以淺棕褐色，淺棕灰色為主。泥巖顏色以褐色，深灰色為主。

張家坡組巖性主要以包括砂巖、泥巖和砂泥巖組合為特征。張家坡組整體呈現(xiàn)湖相沉積特征，其巖性以厚度較大的泥巖為主，鏡下巖礦鑒定，以砂質(zhì)水云母粘土巖為主，并見泥質(zhì)隱晶灰?guī)r。泥巖顏色為灰—深灰，灰綠、灰黑色及棕褐色不等。細—粉砂巖為泥質(zhì)黑云母、長石、石英、細粉砂巖。

2.2 沉積構造

2.2.1 水平層理

觀察渭4－1井巖心，可以看出發(fā)育數(shù)條泥質(zhì)粉砂巖條帶及數(shù)條砂質(zhì)紋層與泥巖呈水平層理(見圖2)，局部見褐色泥巖條帶及團塊，與砂巖呈水平層理。

圖2 水平層理

水平層理是在比較穩(wěn)定的水動力條件下，懸浮物質(zhì)以比較慢的沉積速率沉積形成的沉積構造，多在細粒的粉砂和泥質(zhì)物中出現(xiàn)。層理的顯現(xiàn)是由于進入沉積物中的物質(zhì)變化所致，如顏色和粒度變化，不透明礦物，的分布，云母片，和碳質(zhì)碎片的順層排列等。

2.2.2 斜層理和交錯層理

觀察渭4－1井巖心，局部見灰白色細砂巖與褐色泥巖條帶，具斜層理和交錯層理(圖3)，具攪動構造。

3 沉積相類型及其特點

3.1 沖(洪)積相

洪積相(沖積扇相)是山區(qū)間歇性洪流把基巖風化的產(chǎn)物攜帶到山谷出口處形成的沉積物。沉積物粒度在平面上有明顯的變化，最粗的碎屑分布在內(nèi)扇，以礫石為主，厚度較大，中扇和外扇的粒度逐漸變小，從礫石變?yōu)樯凹胺凵?、泥質(zhì)物，厚度也逐漸變小，并發(fā)育各種交錯層理。在渭河盆地以秦嶺山前和華山山前為最發(fā)育。沖積扇相在電性上表現(xiàn)為視電阻率為高阻，在SP上會表現(xiàn)為鐘乳狀大幅度異常[6]。

3.2 河流相

河流相碎屑沉積巖石類型多以砂巖，粉砂巖為主。其沉積構造豐富，以發(fā)育大型板狀和槽狀交錯層理為特征。河流沉積的“二元結(jié)構”沉積序列在測井曲線上面多呈現(xiàn)鐘形和箱型[6]。

圖3 交錯層理和斜層理

3.3 湖泊相

湖泊是大陸上面流水匯聚的地帶，所以在平面上它總是與河流相沉積共生，并且為河流沉積所包圍。湖泊相的垂向組合，是以較深湖或深湖亞相為開始，向上逐漸遞變?yōu)闉I湖和河流相沉積。

3.3.1 淺湖相

淺湖沉積巖石類型多以淺灰色，灰綠色粘土巖和粉砂巖為主，并且多以水平，波狀層理為主。淺湖亞相處于弱氧化—弱還原環(huán)境。淺湖亞相在曲線上多呈中幅鋸齒狀[4]，在SP上表現(xiàn)為中幅齒狀的鐘形，在視電阻率上表現(xiàn)為中幅齒化鐘形曲線[5]，可劃分出淺湖湖底扇和淺湖砂壩微相。淺湖測井曲線為低幅平直狀。

3.3.2 濱湖相

濱湖相處于湖盆邊緣，距岸近，接受來自湖岸的粗碎屑物質(zhì)。其水動力條件較復雜，擊岸浪和回流的沖刷、淘洗對沉積物的改造作用強烈，并且其水位較淺，沉積物接近水面，時而出露時而淹沒，氧化作用強烈。其沉積多以泥巖和粉砂巖為主，發(fā)育水平，塊狀層理。

3.3.3 半深(深)湖相

半深湖相處于缺氧的還原環(huán)境，其巖性以灰黑色泥質(zhì)粉砂巖為主，砂體少見，泥灰質(zhì)沉積面積大，主要沉積為大套含泥隱晶灰?guī)r從上往下，多發(fā)育細波狀層理和水平層理。其多分布在戶縣、固市凹陷。深湖亞相的電阻率多表現(xiàn)為大段低幅平直曲線背景較少出現(xiàn)一些小尖峰[4]。而在 GR曲線上是較大的鋸齒狀，其基線會比淺湖相沉積的基線高一些[5](見圖4)。

4 沉積相平面分布特征

4.1 張家坡組

固市凹陷張家坡組沉積是渭河盆地發(fā)展歷史中湖相沉積最為典型的一套以暗色泥巖為主，間互多層、薄層粉砂細砂巖及砂巖層，整體顯示持續(xù)穩(wěn)定沉降和弱還原—還原環(huán)境的特點。

圖4 半深(深)湖相沉積測井圖(渭熱2－1井)

圖5 固市凹陷張家坡組沉積相

西安凹陷張家坡組最大沉積厚度可達1 300 m，而固市凹陷張家坡組最大沉積厚度可達1 200 m(見圖5)。張家坡組與下伏藍田、灞河組為不整合沉積[1]。

渭南地區(qū)張家坡組的沉積顯示穩(wěn)定的湖相沉積特點，深灰、灰綠、灰黑色泥巖占全部地層厚度的85－65%，灰綠色泥巖、灰黑色泥巖、泥質(zhì)微晶灰?guī)r、微細水平層理顯示的深湖—較深湖的還原環(huán)境，其分布范圍向南擴展。

4.2 藍田 -灞河組

上新統(tǒng)藍田—灞河組(N121+b):盆內(nèi)為一套紅色調(diào)為主的砂泥巖交互沉積，砂厚比可以達到30%[2]。其與游河組可能為同期異相沉積[12]。沉積厚度、巖性、巖相變化顯示西安、固市兩凹陷的差異越加明顯。藍田灞河組在西安凹陷以戶縣的甘河WS10井(渭深10井)為沉積的中心，而其沉積厚度最大可達900余米，西部西安凹陷由下到上發(fā)育洪積相—沖積相—河流相(部分河湖相)沉積。藍田灞河組在固市凹陷以WS16井(渭深16井)為沉積的中心，而其沉積厚度最大可達800余米，東部固市凹陷呈現(xiàn)為部分洪積—沖積—河湖—淺湖相沉積(見圖6)。

圖6 藍田灞河組沉積相圖

5 結(jié)語

(1)渭河盆地新近系上新統(tǒng)張家坡組經(jīng)歷了淺－深－淺湖的完整發(fā)展旋回;而藍田灞河組經(jīng)歷洪積—沖積—河湖相沉積。

(2)就生油條件而言，深湖水體深，地處還原環(huán)境，適于有機質(zhì)保存和向石油天然氣的轉(zhuǎn)化，是良好生油環(huán)境。張家坡組顯示的深湖—較深湖的還原環(huán)境，其可能能成為良好的生油氣環(huán)境。

[1]夏勇.渭河盆地新生代沉積特征及與構造的關系[D].西安:長安大學.2007:30－43.

[2]鄒彥榮.西安凹陷沉積構造環(huán)境與地熱[J].西部探礦工程.2009.

[3]朱筱敏.沉積巖石學[M].石油工業(yè)出版社.2008:257－290.

[4]魏蓮.測井沉積相分析方法研究[D].成都:成都理工大學.2001:11－16.

[5]魏蓮.測井沉積相分析方法研究[D].成都:成都理工大學.2001:11－16.

[6]康建威，陳小煒.湖泊相沉積體系劃分方案及其測井特征[J].安徽地質(zhì).2007.

[7]郭西峰.韓斌虎.關中盆地新近系灞河組 －藍田組沉積相研究[J].內(nèi)蒙古石油化工.2008.

[7]陳永勝.鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)延長組長2沉積相研究[D].西安:長安大學.2008:26－35.58－59.

[8]韓恒悅.米豐收.劉海云.渭河盆地帶地貌結(jié)構與新構造運動[J].地震研究.2001.24(3).

[9]胡孟春.渭河盆地的地質(zhì)構造與構造地貌類型[J].地理研究.1989.8(4).

[10]劉護軍.渭河盆地的形成演化與東秦嶺的隆升[D].西安:西北大學.2004:21－30.

[11]王建強.鄂爾多斯盆地南部中新生代演化 －改造及盆地耦合關系[D].西安:西北大學.2010.

[12]劉護軍.薛祥煦.對渭河盆地新生界及其年代的討論[J].地球科學與環(huán)境學報.2004.26.