林紅梅

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島 266580; 2.中國(guó)石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營(yíng) 257015)

渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡碳酸鹽巖分布主控因素

林紅梅1，2

(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，山東青島 266580; 2.中國(guó)石化勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院，山東東營(yíng) 257015)

運(yùn)用錄井、測(cè)井以及分析化驗(yàn)等資料，對(duì)渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡開展了碳酸鹽巖分布的研究。結(jié)果表明，該區(qū)碳酸鹽巖集中發(fā)育在沙四上亞段，包括泥晶灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云巖等類型;沙四上亞段沉積期呈“二洼夾一隆”的地貌格局，古地貌控制了碳酸鹽巖的展布形態(tài)及厚度變化。多方法綜合確定，研究區(qū)屬于濱淺湖環(huán)境，碳酸鹽巖發(fā)育的古水深為11～50 m，水深34 m最適合碳酸鹽巖沉積;沙四上亞段沉積早期—晚期，古氣候經(jīng)歷了干旱到潮濕的變化過(guò)程，氣候的變化使膏鹽巖展布范圍逐漸縮小，碳酸鹽巖展布范圍逐漸擴(kuò)大。在古地貌、古水深、古氣候三者共同作用下，研究區(qū)從盆緣到洼陷中心，依次沉積碎屑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、膏鹽巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及灰質(zhì)泥巖，據(jù)此建立了碳酸鹽巖的沉積模式。

碳酸鹽巖;主控因素;沙四段上亞段;車鎮(zhèn)凹陷;渤海灣盆地

關(guān)于碳酸鹽巖沉積，國(guó)內(nèi)外主要研究對(duì)象是海相碳酸鹽巖臺(tái)地巖相和沉積相［1－3］，而對(duì)于湖相碳酸鹽巖，特別是針對(duì)湖相碳酸鹽巖沉積主控因素的研究相對(duì)較少［4－9］。隨著油氣勘探目標(biāo)的日趨復(fù)雜，勘探對(duì)象已轉(zhuǎn)變?yōu)殡[蔽油氣藏［10］，湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層成為重要的勘探對(duì)象和接替陣地［11－16］。車鎮(zhèn)凹陷湖相碳酸鹽巖具有厚度大、分布廣的特點(diǎn)，勘探潛力較大。由于以往對(duì)車鎮(zhèn)凹陷南坡碳酸鹽巖的研究及認(rèn)識(shí)程度較低［17－18］，且研究區(qū)碳酸鹽巖在縱橫向變化快，制約了進(jìn)一步對(duì)碳酸鹽巖儲(chǔ)層進(jìn)行油氣勘探的步伐。本文針對(duì)研究程度較低的車鎮(zhèn)凹陷南坡湖相碳酸鹽巖，在其分布特征研究基礎(chǔ)上，對(duì)其發(fā)育的主控因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，明確了不同類型碳酸鹽巖的分布規(guī)律，以期為該區(qū)油氣勘探奠定基礎(chǔ)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

車鎮(zhèn)凹陷位于渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷西北部，是濟(jì)陽(yáng)坳陷4大次級(jí)凹陷之一［19］;橫向上其碳酸鹽巖主要分布在曹家莊斷階帶以東、義和莊凸起以北的廣大地區(qū)，縱向上集中發(fā)育在沙河街組四段上亞段(簡(jiǎn)稱沙四上亞段)。

研究區(qū)沙四上亞段沉積時(shí)期，北部陡坡帶以碎屑巖沉積為主，而南部緩坡帶緊臨的義和莊凸起物源區(qū)出露下古生界碳酸鹽巖，陸源碎屑供應(yīng)不足，水體相對(duì)純凈，因此南部緩坡帶以碳酸鹽巖沉積為主。前人研究表明車鎮(zhèn)凹陷沙四上亞段為一個(gè)完整的三級(jí)層序［19］，根據(jù)巖電特征和湖泛面可識(shí)別出3個(gè)四級(jí)旋回，分別對(duì)應(yīng)低位體系域、湖侵體系域和高位體系域。發(fā)育的巖性類型包括碎屑巖、砂質(zhì)灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖、灰質(zhì)泥巖與膏巖等。

2 碳酸鹽巖分布特征

圖1 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷緩坡帶沙四上亞段沉積相Fig.1 Sedimentary facies of the upper section of the fourth member of Shahejie Formation on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

車鎮(zhèn)凹陷南坡在沙四上亞段沉積時(shí)期水體較淺，陸源碎屑物質(zhì)供給不足，在套爾河鼻狀構(gòu)造以東的緩坡帶形成厚度較大、分布廣泛的碳酸鹽巖。從沉積早期到晚期，碳酸鹽巖展布范圍有逐漸擴(kuò)大的趨勢(shì)，連續(xù)性也逐漸增強(qiáng)(圖1);同時(shí)，膏鹽巖的發(fā)育規(guī)模具有逐漸縮減的特點(diǎn)。平面上，不同類型的碳酸鹽巖呈帶狀分布在義和莊凸起北緣，其中在沙四上亞段沉積早期，沉積類型更為豐富，碳酸鹽巖、膏鹽巖、碎屑巖等巖性類型普遍發(fā)育，由盆緣向盆中心分別為碎屑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、膏巖、泥質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖。碎屑巖主要對(duì)應(yīng)于地貌溝谷處小范圍分布;泥質(zhì)灰?guī)r的分布可分為南、北2個(gè)區(qū)域，在不同時(shí)期主要被生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r以及膏巖所分隔，總體上呈帶狀展布于義和莊凸起北緣;生物灰?guī)r主要發(fā)育在沙四上亞段沉積末的高位域沉積期，呈團(tuán)塊狀小范圍分布，其南、北分別與泥質(zhì)灰?guī)r與泥晶灰?guī)r相鄰;泥晶灰?guī)r總體上呈帶狀平行于義和莊凸起北緣展布，分布范圍從沉積早期到晚期逐漸增大，由初始的不連續(xù)到中后期的連續(xù)分布;白云巖主要發(fā)育于沉積早期的低位域階段，分布范圍局限;灰質(zhì)泥巖集中于研究區(qū)中、北部，分布范圍大，其南部主要與泥晶灰?guī)r毗鄰，向北延伸至北部近岸水下扇體處(圖1)。

3 碳酸鹽巖分布控制因素

研究區(qū)碳酸鹽巖類型多樣、特征復(fù)雜，通過(guò)對(duì)測(cè)井、錄井及分析化驗(yàn)等資料的綜合分析，從古水深、古氣候、古地貌3個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行研究。

3.1 古地貌

3.1.1 古地貌恢復(fù)

利用地震、測(cè)井及鉆井資料對(duì)研究區(qū)沙四上亞段進(jìn)行古地貌恢復(fù)，首先進(jìn)行了殘留厚度和視厚度校正古地貌背景的分析。在層拉平基礎(chǔ)之上，利用地層對(duì)比法對(duì)沙四上亞段進(jìn)行了剝蝕量的計(jì)算，再對(duì)殘留厚度和剝蝕地層進(jìn)行壓實(shí)校正，得到沙四上亞段沉積時(shí)期的原始地層厚度圖，據(jù)此近似地恢復(fù)出車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段沉積時(shí)期的古地貌形態(tài)(圖2)。研究區(qū)總體呈現(xiàn)出“二洼夾一隆”的地貌格局，“二洼”分別為東、西兩側(cè)的車66洼槽與郭深1洼槽，“一隆”指鼻狀隆起構(gòu)造帶及其向北部延伸的部位(圖2)。

古地貌高部位水體較淺，湖盆水體較清，同時(shí)陸源碎屑注入量少，故而在湖盆邊緣以及鼻狀構(gòu)造的較高部位碳酸鹽巖發(fā)育廣泛，沿南部古地貌相對(duì)較高、地勢(shì)平緩的斜坡區(qū)和水下隆起區(qū)，不同類型的碳酸鹽巖呈連續(xù)或不連續(xù)的帶狀以及點(diǎn)狀環(huán)繞古湖岸平行分布(圖2)。

3.1.2 古地貌對(duì)碳酸鹽巖的控制

古地貌與巖相分布疊合發(fā)現(xiàn)，地貌形態(tài)對(duì)碳酸鹽巖的發(fā)育具有控制作用。主要體現(xiàn)在古地貌對(duì)碳酸鹽巖的展布形態(tài)、巖性類型以及厚度變化的控制上。

(1)根據(jù)碳酸鹽巖的形態(tài)可將研究區(qū)的碳酸鹽巖劃分為塊狀、過(guò)渡狀和指狀3類。其中塊狀厚度較大，碳酸鹽巖內(nèi)部夾層很少，代表穩(wěn)定較淺水體、穩(wěn)定古地貌和穩(wěn)定離子濃度下的沉積;指狀碳酸鹽巖由多層組成，單層厚度較薄，泥巖厚度大，代表水體變化較頻繁、離子濃度變化大狀態(tài)下的沉積;過(guò)渡狀碳酸鹽巖由多層組成，單層厚度相對(duì)較大，代表水體相對(duì)較穩(wěn)定，離子濃度變化相對(duì)較小狀態(tài)下的沉積。從碳酸鹽巖的形態(tài)與古地貌的關(guān)系來(lái)看，在坡折帶之上及局部高點(diǎn)周緣主要發(fā)育塊狀和過(guò)渡狀碳酸鹽巖，坡折帶之下的古地貌低洼處主要發(fā)育指狀碳酸鹽巖。

(2)研究區(qū)由南向北(由盆緣—斜坡—洼陷方向)碳酸鹽巖的發(fā)育類型呈現(xiàn)出有規(guī)律的變化，依次發(fā)育灰?guī)r(生物灰?guī)r)、膏質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、泥巖。坡折帶之上為濱淺湖，湖盆湖水較淺，光照條件好，水體穩(wěn)定，是碳酸鹽巖的有利發(fā)育區(qū)，具有厚度較大、分布連續(xù)的特點(diǎn)。坡折帶之下為半深湖，水體深，光照條件差，以發(fā)育泥巖、泥灰?guī)r為主，夾有少量的碳酸鹽巖(圖2)。

圖2 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷沙四上亞段古地貌與巖相分布疊合圖Fig.2 Distribution of lithofacies and palaeogeomorphology in the upper section of the fourth member of Shahejie Formation on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

(3)古地貌的局部高點(diǎn)上，碳酸鹽巖的厚度大，以塊狀碳酸鹽巖沉積為主;在古地貌的低部位，水體相對(duì)較深的地區(qū)，化學(xué)巖的蒸發(fā)作用相對(duì)較弱，碳酸鹽巖的厚度分布小，以指狀碳酸鹽巖為主。

(4)古地貌與砂體的分布具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。古溝槽、古洼地、古水道等控制了物源的搬運(yùn)通道與砂體分布。研究區(qū)物源供給指數(shù)較?。?0］，來(lái)自南部義和莊凸起的小型扇體具有“溝扇對(duì)應(yīng)、孤立發(fā)育”的特點(diǎn)(圖1)。

(5)古物源注入控制了碳酸鹽巖的沉積。研究發(fā)現(xiàn)，緩坡帶由東到西砂礫巖扇體與碳酸鹽巖灘壩呈交叉互補(bǔ)的分布規(guī)律(圖1)，即在有陸源碎屑注入的區(qū)域沒(méi)有碳酸鹽巖發(fā)育。分析認(rèn)為，有大量陸源碎屑注入的水體，一方面水體的透光度會(huì)降低，即影響造巖生物的光照條件，從而影響了造巖生物的生長(zhǎng)，不利于碳酸鹽巖形成;另一方面淡水徑流稀釋了湖水中鈣離子的質(zhì)量濃度，從而抑制了碳酸鹽巖沉積。因此，在大型砂礫巖扇體發(fā)育的羅家鼻狀構(gòu)造兩側(cè)，雖然氣候、鹽度等條件均有利，但由于大量陸源碎屑的入湖，直接影響了生物的生存和碳酸鹽的聚集，使碳酸鹽巖不發(fā)育。

3.2 古水深

3.2.1 古水深的獲取

常見的古水深研究方法主要有古生物水深標(biāo)志法、沉積構(gòu)造、自生礦物、化石分異度法等［21－24］，但由于這些方法受到平面取心井資料點(diǎn)少的限制，難以全面獲得較準(zhǔn)確的古水深。因此，本文根據(jù)研究區(qū)實(shí)際資料，首先以元素法確定古水深環(huán)境;其次通過(guò)錄井和取心資料分析確定沉積期湖平面大體位置;再采用目的層厚度計(jì)算、剝蝕量恢復(fù)和壓實(shí)校正后的古地貌恢復(fù)結(jié)果來(lái)確定古水深;最后利用古鹽度、有機(jī)碳含量、硼元素含量與水深的關(guān)系，對(duì)確定出的古水深加以綜合校正，從而得出較為準(zhǔn)確的古水深。

(1)由于湖盆的蒸發(fā)作用，化學(xué)元素超過(guò)其溶解度而得以沉積［25－26］。平面上由于古水深分布的不同而呈現(xiàn)出不同的鹽度，從而在水體較淺的地區(qū)由于古鹽度較高導(dǎo)致沉積的元素含量較高［27－28］。從車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段鉀、鈣、鎳等元素平面分布來(lái)看，南部較高、西北部和東北部較低，特別是大古28—大311井一帶元素含量高，反映了這些地區(qū)水體較淺的特點(diǎn);西北部及東北部元素含量低，表明這些區(qū)域水體較深，元素的平面分布確定了古水深環(huán)境(圖3)。

(2)不同水深環(huán)境下的沉積物具有不同的泥巖顏色、層理類型和古生物化石分布。通常情況下，濱湖古水體深度為0～5 m，淺湖為5～30 m［22］。據(jù)濱湖和淺湖的泥巖顏色、層理類型和古生物化石分布可確定濱湖和淺湖的分界線，同時(shí)研究區(qū)沙四下亞段沉積期膏鹽巖分布范圍對(duì)古湖泊的確定也起到了參考作用。沙四下亞段沉積期的古湖泊大多存在膏鹽巖，這些古湖泊也是沙四上亞段沉積早期湖侵后半深湖的位置。

(3)據(jù)扎布耶湖現(xiàn)代鹽湖沉積考察結(jié)果，鹽度與水深呈反比，即鹽度隨著水深的增大呈逐漸降低的趨勢(shì)?？筛鶕?jù)二者的關(guān)系，在利用元素法明確了古鹽度分布情況后，對(duì)古地貌確定的古水深結(jié)果進(jìn)行校正。此外，有機(jī)碳含量與水深也有著較好的相關(guān)關(guān)系，據(jù)青海湖湖底沉積物有機(jī)碳含量與水深關(guān)系可知，有機(jī)碳含量隨著水體深度的增大呈有規(guī)律的升高，其中在水深小于15 m的高能帶，有機(jī)碳含量普遍小于1%，在15～25 m水深的中能帶，有機(jī)碳含量介于1%～2%之間，只在水深大于25 m的低能帶有機(jī)碳含量大于2%(圖4)。因此，根據(jù)車鎮(zhèn)凹陷取心井有機(jī)碳化驗(yàn)結(jié)果對(duì)古水深進(jìn)行了校正。

圖3 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段鈣元素含量與鍶/鋇比等值線Fig.3 Isolines showing contents of calcium and Ba/Sr ratio of the upper section of the fourth member of Shahejie Formation on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

圖4 青海湖沉積物有機(jī)碳含量與水深關(guān)系Fig.4 Relationship between organic carbon content and water depth of sediments in Qianghai Lake

(4)在沉積環(huán)境分析基礎(chǔ)上，利用多因素分析確定湖岸線，再根據(jù)古地貌研究結(jié)果可大致確定古水深變化規(guī)律，最后運(yùn)用古鹽度及有機(jī)碳含量與水深的關(guān)系對(duì)古水深進(jìn)行校正，最終獲得了研究區(qū)的古水深分布(圖5)。車鎮(zhèn)凹陷沙四上亞段沉積期南部為濱淺湖，濱淺湖環(huán)繞凸起分布，西北部車66井區(qū)和東北部郭深1井區(qū)為深湖。如果根據(jù)9級(jí)風(fēng)的波基面40 m來(lái)推斷，參考層理和泥巖顏色分布確定水深40 m為淺湖與半深湖的分界線［30］，由此可推斷車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段沉積期總體屬于濱淺湖環(huán)境，北部逐漸過(guò)渡為半深湖、深湖環(huán)境(圖5)。

3.2.2 古水深對(duì)碳酸鹽巖的控制

圖5 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段沉積期古水深與碳酸鹽巖類型分布Fig.5 Palaeobathymetric and carbonate distribution in the upper section of the fourth member of Shahejie Formation on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

在多方法綜合確定古水深基礎(chǔ)上，進(jìn)行了古水深與碳酸鹽巖分布關(guān)系的探討。研究過(guò)程中首先在不同層序單元內(nèi)統(tǒng)計(jì)單井的灰?guī)r厚度與地層厚度百分比，以此來(lái)表示碳酸鹽巖產(chǎn)率，再結(jié)合單井在不同層序單元沉積時(shí)期的古水深，建立碳酸鹽巖產(chǎn)率與古水深的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽巖發(fā)育的古水深范圍為11～50 m(圖6)，即有利的古水深范圍。在該水深范圍內(nèi)碳酸鹽巖產(chǎn)率較高，之外則產(chǎn)率較低。碳酸鹽巖最大產(chǎn)率峰值對(duì)應(yīng)的水深為34 m，即水深為34 m最適合碳酸鹽巖的沉積。分析認(rèn)為這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因，一方面由于生物灰?guī)r的形成要有造巖生物能夠生長(zhǎng)的環(huán)境，首先需要較淺的水深、足夠的光照，使得水體溫度適宜生物生存，再者還需有足夠的水動(dòng)力使得水體流動(dòng)，提供生物生存必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和養(yǎng)分，但水體過(guò)淺不利于碳酸鹽巖的保存，因此認(rèn)為11 m水深是碳酸鹽巖形成的最淺水深;另一方面，化學(xué)成因的泥晶灰?guī)r形成則要求較高的鹽度和較低的溫度(低溶解度)，需避開陸源淡水的注入，在水深近40 m的水體環(huán)境中，由于距岸較遠(yuǎn)，受陸源淡水影響較弱，同一地質(zhì)歷史時(shí)期，鹽度偏高，這些因素都有利于化學(xué)成因碳酸鹽沉淀的發(fā)生，但若水體過(guò)深湖水的蒸發(fā)作用較弱，碳酸鹽巖濃度降低，產(chǎn)率下降明顯，因此認(rèn)為50 m水深是碳酸鹽巖發(fā)育的最大水深(圖6)。

圖6 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡沙四上亞段碳酸鹽巖產(chǎn)率與古水深關(guān)系Fig.6 Relationship between carbonate production rate and paleo-water depth in the upper section of the fourth member of Shahejie Formation on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

此外，古水深對(duì)碳酸鹽巖分布的控制還體現(xiàn)在不同類型碳酸鹽巖發(fā)育的水深范圍有所差異，生物灰?guī)r發(fā)育需要造礁生物生長(zhǎng)所需的光照和較清澈的水體環(huán)境，因此其發(fā)育的水深一般介于10～30 m;泥晶灰?guī)r需要適當(dāng)?shù)乃瞽h(huán)境進(jìn)行化學(xué)沉淀，因此其發(fā)育的水深介于20～50 m;而白云巖普遍認(rèn)為非原生沉積，其成因與沉積期古水深關(guān)系不大，目前統(tǒng)計(jì)認(rèn)為其多與泥晶灰?guī)r伴生，發(fā)育的水深范圍介于30～50 m(圖5)。

3.3 古氣候

在地質(zhì)歷史上，古氣候因大氣組成成分的不同、緯度地帶性和海陸格局的差異而引起古大氣環(huán)流形勢(shì)、氣候帶的迥異，從而成為控制沉積作用的重要因素。不同氣候背景具有不同的沉積類型組合，在研究區(qū)沙四上亞段的不同沉積時(shí)期古氣候存在差異，從而也造就了不同的沉積類型及其展布范圍的變化。

古氣候研究主要采用孢粉法［31］，同時(shí)輔以其他方法進(jìn)行研究。研究區(qū)在沙四上亞段沉積期，經(jīng)歷了干旱向潮濕轉(zhuǎn)變的氣候環(huán)境［32］，潮濕氣候的出現(xiàn)利于碳酸鹽巖沉積，表現(xiàn)在:氣候濕潤(rùn)，增加的雨水把沙四下亞段干旱氣候環(huán)境下積存的鹽類物質(zhì)溶解，并帶到盆地內(nèi)，為碳酸鹽巖的形成提供了物質(zhì)條件。同時(shí)，由于湖盆水體范圍相對(duì)較小，氣候?qū)璧挠绊懜鼮槊黠@，其直接決定碳酸鹽巖類型和膏鹽巖類出現(xiàn)的時(shí)間以及展布范圍。沙四上亞段沉積早期碳酸鹽巖展布范圍較小，同時(shí)除發(fā)育碳酸鹽巖之外，發(fā)育有一定規(guī)模的膏鹽巖、白云巖(圖1c)，膏鹽巖為蒸發(fā)環(huán)境的產(chǎn)物，代表著干旱氣候，干旱氣候的出現(xiàn)也預(yù)示著研究區(qū)白云巖成因可能為蒸發(fā)作用。隨著氣候向潮濕轉(zhuǎn)變，碳酸鹽巖展布范圍逐漸增大(圖1b)，同時(shí)早期出現(xiàn)的膏鹽巖展布范圍逐漸縮小直至消亡，從而在沉積晚期形成了分布廣泛的碳酸鹽巖或泥質(zhì)灰?guī)r(圖1a)。

4 沉積模式

圖7 渤海灣盆地車鎮(zhèn)凹陷南坡碳酸鹽巖沉積模式Fig.7 Deposition model of carbonate rocks on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

車鎮(zhèn)凹陷南坡的湖相碳酸鹽巖分布規(guī)律主要受古地貌、古水深、古氣候等因素的控制。洼陷帶之上的濱淺湖是碳酸鹽巖的有利發(fā)育區(qū)，這一區(qū)域古地貌相對(duì)較高、水深相對(duì)較淺。實(shí)際上古地貌和古水深是一個(gè)有機(jī)整體，共同控制著碳酸鹽巖的分布，在古地貌和古水深的共同控制下，湖盆邊緣的坡折帶為碳酸鹽巖發(fā)育的主要部位，同時(shí)在地貌的高低變化下，多類型沉積物有序發(fā)育，由盆緣帶到斜坡帶再到洼陷帶，地貌逐漸變低，水深則經(jīng)歷著由淺至深的變化，與此對(duì)應(yīng)依次沉積碎屑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、膏鹽巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及灰質(zhì)泥巖(圖7)，各巖性類型圍繞湖岸線呈帶狀展布。此外，古氣候的變化對(duì)不同時(shí)期的沉積物類型及其展布范圍也具有控制作用。研究區(qū)沙四上亞段沉積早期，相對(duì)較干旱氣候環(huán)境下發(fā)育有一定規(guī)模的白云巖與膏鹽巖，隨氣候向濕潤(rùn)轉(zhuǎn)變，膏鹽巖的規(guī)模逐漸減少，白云巖逐漸消失，說(shuō)明白云巖與膏鹽巖應(yīng)是蒸發(fā)環(huán)境下的產(chǎn)物;隨著古氣候向溫濕轉(zhuǎn)化，碳酸鹽巖的展布范圍逐漸擴(kuò)大直至連片分布，同時(shí)在中后期溫暖潮濕氣候條件下有生物灰?guī)r發(fā)育(圖7)。該模式的建立為濟(jì)陽(yáng)坳陷及其他地區(qū)碳酸鹽巖的認(rèn)識(shí)具有一定的指導(dǎo)意義。

5 結(jié)論

(1)車鎮(zhèn)凹陷南坡在沙四上亞段沉積期，由盆緣向盆中心分別發(fā)育碎屑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、膏鹽巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及灰質(zhì)泥巖，各類型巖性平行于義和莊凸起北緣呈帶狀展布。

(2)車鎮(zhèn)凹陷南坡在沙四上亞段沉積期總體呈現(xiàn)出“二洼夾一隆”的地貌格局;碳酸鹽巖發(fā)育的古水深范圍為11～50 m;沙四上亞段沉積早期到晚期經(jīng)歷了古氣候干旱到潮濕的變化過(guò)程。

(3)車鎮(zhèn)凹陷南坡的湖相碳酸鹽巖主要受古地貌、古水深、古氣候等因素的控制，在三者共同作用下，由盆緣到洼陷中心依次沉積碎屑巖、泥質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、白云巖、膏鹽巖、泥質(zhì)灰?guī)r以及灰質(zhì)泥巖，由沉積早期到晚期，膏鹽巖展布范圍逐漸縮小，白云巖消失，碳酸鹽巖展布范圍逐漸擴(kuò)大，生物灰?guī)r開始發(fā)育。

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(編輯 徐文明)

Main controlling factors for carbonate rock distribution on the southern slope of Chezhen Sag，Bohai Bay Basin

Lin Hongmei1，2
(1.College of Geoscience and Technology，China University of Petroleum，Qingdao，Shandong 266580，China;2.Research Institute of Petroleum Exploration and Development，SINOPEC Shengli Oilfield Company，Dongying，Shandong 257015，China)

The distribution of carbonate rocks on the southern slope of Chezhen Sag in Bohai Bay Basin was studied using well logging，drilling and testing data.Carbonate rocks mainly distribute in the upper section of the fourth member of Shahejie Formation，including micrite limestones，biolithite limestones，argillaceous limestones and dolomites.The study area had a landscape pattern of“two subsags and one uplift in the middle”during the deposition of the upper section of the fourth member of Shahejie Formation，which determined the distribution and thickness of carbonate rocks.The study area belonged to shore-shallow lake environment.Carbonate rocks developed at about 11－50 m depth，and most developed at 34 m.From the early to the late period of the deposition of the upper section of the fourth member of Shahejie Formation，paleoclimate changed from dry to humid，and the distribution range of gypsum rocks gradually narrowed while that of carbonate rocks expanded.With the combined function of ancient landscape，water depth and paleoclimate，clastic rocks，argillaceous limestones，biolimestones，micrites，dolomites，gypsum-salt rocks，argillaceous limestones and calcareous rocks were deposited from basin edge to center.A sedimentary model for the deposition of carbonate rocks was established.

carbonate rock;main controlling factor;the upper section of the fourth member of Shahejie Formation;Chezhen Sag;Bohai Bay Basin

TE12<2.2 class="emphasis_bold">2.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A2.2

A

1001－6112(2016)06－0779－08

10.11781/sysydz201606779

2016－05－22;

2016－10－11。

林紅梅(1969—)，女，高級(jí)工程師，從事石油地質(zhì)勘探研究。E-mail:sllinhm@126.com。

國(guó)家重大專項(xiàng)“濟(jì)陽(yáng)坳陷油氣富集機(jī)制與增儲(chǔ)領(lǐng)域”(2011ZX05006－003)和中國(guó)石化股份公司項(xiàng)目(P15083)資助。