白林海

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠, 黑龍江 大慶 163000)

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塔木察格盆地塔南凹陷南屯組沉積相及展布特征

白林海

(中石油大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠, 黑龍江 大慶 163000)

利用巖心、測井及地震等資料，對塔南凹陷南屯組(K1n)沉積類型、分布特征進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明，K1n主要發(fā)育近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇和湖泊等3種沉積體系。近岸水下扇主要發(fā)育在凹陷東部控盆斷裂的下降盤一側(cè)，在盆地東南、東北部形成了2套規(guī)模較大、相對獨(dú)立的朵狀扇體，而在中央斷裂低洼處發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系。由于控盆斷裂活動(dòng)的差異，影響了東南、東北物源供給的速度，導(dǎo)致東南部扇體發(fā)展和消失速度均略早于東北部扇體。

塔南凹陷；南屯組；近岸水下扇；遠(yuǎn)岸水下扇；沉積特征

近岸水下扇和遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系通常由于其具有良好的儲(chǔ)集性能及優(yōu)越的成藏條件，備受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注，已逐漸成為陸相斷陷盆地的研究熱點(diǎn)[1～5]。近岸水下扇最早是在水下沖積扇基礎(chǔ)上演繹而來[1]，后又有水下扇、近岸扇、近岸水下沖積扇、近岸水下扇等提法[2～5]。沉積學(xué)者對近岸水下扇和遠(yuǎn)岸水下扇單獨(dú)報(bào)道較多，且并未達(dá)成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，而對于2種類型砂體同時(shí)發(fā)育在某一盆地中的情況更是研究甚微。塔木察格盆地南屯組(K1n)廣泛發(fā)育水下扇沉積體系，前人在沉積相方面雖然做過一些研究，但并不系統(tǒng)，且多數(shù)集中在對單個(gè)區(qū)塊或單個(gè)層位的沉積特征研究上[6～8]，制約了油氣儲(chǔ)層的預(yù)測及勘探部署。筆者充分利用巖心、測井及地震等資料，系統(tǒng)開展了K1n沉積相類型及分布規(guī)律研究，以闡明沉積體系類型特征及空間配置關(guān)系，對塔南凹陷油氣勘探部署具有重要意義。

1　地質(zhì)概況

塔南凹陷是塔木察格盆地的主力富油凹陷之一，面積3500km2，埋深為4600m[9]。受北東、北東東向基底大斷裂控制，凹陷由北東向展布的3個(gè)次凹、3個(gè)構(gòu)造帶及1個(gè)斜坡帶組成，其東西向地質(zhì)剖面呈不對稱的箕狀半地塹形態(tài)，具有“東斷西超”的復(fù)式箕狀斷陷特征。白堊系是盆地主要沉積層系，由下而上依次發(fā)育塔木蘭溝組(K1m)、銅缽廟組(K1t)、K1n、大磨拐河組(K1d)、伊敏組(K1y)及青元崗組(K2q)[10,11]。而K1n是主要的勘探層系，該次研究的重點(diǎn)。

2　沉積體系類型及沉積特征

根據(jù)巖心、測井、地震及分析化驗(yàn)等資料，并結(jié)合構(gòu)造演化特征，確定塔南凹陷K1n主要發(fā)育近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇和湖泊3種沉積體系。

2.1近岸水下扇

近岸水下扇是由大量粗碎屑物質(zhì)直接推進(jìn)到湖盆中形成的扇形沉積體系。它主要由高密度流沉積物組成，沉積整體都位于水下，不發(fā)育陸上沖積平原沉積部分。近岸水下扇多分布在近源的湖盆陡岸側(cè)，一般隨大斷裂展布?？杉?xì)分為內(nèi)扇、中扇和外扇3個(gè)亞相。

近岸水下扇的巖石類型隨亞相變化而有所差異，內(nèi)扇主要由混雜堆積礫巖或雜基支撐的雜色、灰色砂礫巖組成，分選、磨圓較差；中扇以雜基支撐的中、細(xì)砂巖為主，泥巖含量增多；而外扇粒度較細(xì)，以粉砂巖和泥巖為主，偶夾細(xì)砂巖或中、粗砂巖(圖1)。

近岸水下扇由多個(gè)下粗上細(xì)的正韻律序列疊加而成。內(nèi)扇電性曲線呈高幅箱形或齒狀箱形，反映沉積水動(dòng)力相對較強(qiáng)；中扇主要為中幅微齒箱形或鐘形；而外扇表現(xiàn)為低幅齒化指狀特征，反映水動(dòng)力相對較弱(圖1)。

近岸水下扇反映以重力流搬運(yùn)機(jī)制為主的構(gòu)造，內(nèi)扇以塊狀層理為主，主溝道常發(fā)育沖刷面構(gòu)造。主溝道外常見滑塌變形構(gòu)造等；中扇辮狀溝道是沉積主體，主要發(fā)育遞變層理、滑塌變形、包卷層理及泥質(zhì)撕裂塊、重荷膜、鮑馬序列等；而外扇位于水下扇的最前端，往往發(fā)育鮑馬序列、滑塌變形層理及砂球構(gòu)造等(圖1)。

近岸水下扇粒度概率累計(jì)曲線多為圓滑無截點(diǎn)式和寬緩上拱式?？傮w特征為分布寬、斜率低，說明粒級(jí)粗、分選差、懸浮物含量高的特點(diǎn)。C-M圖呈遞變懸浮搬運(yùn)方式，反映重力流機(jī)制沉積特征(圖1)。

近岸水下扇的地震相主要有楔狀相、丘狀相和透鏡狀相。內(nèi)扇呈中-強(qiáng)振幅斷續(xù)、雜亂反射；中扇連續(xù)性增加，振幅減弱；外扇呈較連續(xù)的弱反射。通常近岸水下扇與扇三角洲地震相特征難于區(qū)分，但由于近岸水下扇整體處于水下，其內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)的成層性和連續(xù)性相對較好(圖1)。

圖1　塔南凹陷近岸水下扇沉積特征及識(shí)別標(biāo)志綜合圖(T19-31井)

2.2遠(yuǎn)岸水下扇

遠(yuǎn)岸水下扇是一種經(jīng)較遠(yuǎn)距離搬運(yùn)后沉積于地形相對較寬緩的斜坡部位或湖盆底部的深水濁積巖體，多發(fā)育在廣闊的深水沉積區(qū)。通常為暗色泥巖所包圍，源儲(chǔ)一體，生儲(chǔ)配置較好，成藏條件十分優(yōu)越。一般也分為內(nèi)扇、中扇和外扇3部分。

遠(yuǎn)岸水下扇不同亞相巖石類型構(gòu)成不同，通常為下粗上細(xì)的正韻律組合序列，內(nèi)扇多為雜基支撐的混雜砂巖和顆粒支撐的礫巖組合；中扇以塊狀粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖為主，局部夾有薄層泥巖；外扇以暗色泥巖為主，偶夾有粉砂巖和細(xì)砂巖薄互層(圖2)。

電阻率曲線多呈齒狀高阻，底部突變，頂部漸變特征。自然伽馬曲線呈中幅齒化箱形、齒化鐘形及低幅指形等組合，從內(nèi)扇到外扇亞相具有由中幅齒化箱形和齒化鐘形逐漸變?yōu)榈头感蔚囊?guī)律(圖2)。

圖2　塔南凹陷遠(yuǎn)岸水下扇沉積特征及識(shí)別標(biāo)志綜合圖(T19-78井)

遠(yuǎn)岸水下扇主要發(fā)育以重力流成因?yàn)橹鞯某练e構(gòu)造，可見塊狀層理和滑塌變形、泥巖撕裂塊等沉積構(gòu)造，砂巖的底部見沖刷面、鑄模構(gòu)造，局部發(fā)育小型沙紋層理。砂巖中見不同規(guī)模、不完整的鮑瑪序列，常見變形構(gòu)造(圖2)。

粒度概率累計(jì)曲線多為寬緩上拱式或截點(diǎn)不明顯的弧線型曲線，分布寬、斜率低，表明分選差、粒度小。C-M圖也反映了重力流搬運(yùn)機(jī)制(圖2)。

遠(yuǎn)岸水下扇的地震相呈透鏡狀或丘狀反射特征，具中-強(qiáng)振幅不連續(xù)-較連續(xù)反射結(jié)構(gòu)(圖2)。

2.3湖泊相

湖泊相巖性偏細(xì)，以泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主，研究區(qū)湖泊相主要分布于近岸水下扇的側(cè)翼和遠(yuǎn)端?？杉?xì)分為濱淺湖和深湖-半深湖2種亞相。

濱淺湖亞相主要發(fā)育灰色泥巖、淺灰色泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，發(fā)育波狀層理及平行層理，常見植物化石碎片等。而自然伽馬曲線呈低幅線狀，電阻率曲線幅度變化不大(圖3)。地震反射具弱振幅、中連續(xù)反射結(jié)構(gòu)。

深湖-半深湖亞相主要以暗色泥巖為主，局部發(fā)育深水濁積砂巖及粉砂巖，主要發(fā)育水平層理，也可見透鏡狀層理(圖3)。

3　沉積體系平面展布特征

K1n沉積時(shí)期處于裂陷期，地質(zhì)結(jié)構(gòu)影響古地貌特征，從而控制著沉積體系的展布特征。在巖心相、測井相及地震相的基礎(chǔ)上，結(jié)合單井相劃分、剖面相分析，確定K1n近岸水下扇主要集中發(fā)育在凹陷東部控盆斷裂的下降盤一側(cè)，在盆地東南、東北部形成了2套規(guī)模較大、相對獨(dú)立的朵狀扇體。而在中央斷裂處低洼地區(qū)發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系(圖4、5)。為了縱向上精細(xì)刻畫扇體的展布規(guī)律，將K1n細(xì)分為早期、中期、晚期3個(gè)階段，對不同沉積時(shí)期階段的沉積演化特征進(jìn)行了詳細(xì)分析。

圖3　塔南凹陷湖泊相沉積特征(T19-69井)

圖4　塔南凹陷連井沉積剖面相

3.1K1n早期沉積體系展布特征

K1n沉積早期，北東、北東東向雁列式控陷斷裂活動(dòng)劇烈，凹陷沉降較大，發(fā)生大規(guī)模水進(jìn)，水體加深，東南部物源快速供給，盆內(nèi)自東向西發(fā)育了一系列近岸水下扇沉積體系。由于重力流搬運(yùn)作用頻繁發(fā)生，近岸水下扇縱向上多期疊置、橫向上連續(xù)展布，沉積規(guī)模較大，在較短時(shí)間內(nèi)，東南部扇體迅速發(fā)展到較大規(guī)模。近岸水下扇自東向西最遠(yuǎn)可到達(dá)中央低隆帶附近，同時(shí)由于重力流、滑塌濁積等觸發(fā)作用，在中央次凹及中央低隆帶西側(cè)發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系。該時(shí)期，由于盆地具有“東斷西超”的特點(diǎn)，導(dǎo)致西部大部分地區(qū)遭受剝蝕，而沿盆地東北部和西部剝蝕界線內(nèi)，洼槽區(qū)廣泛發(fā)育連續(xù)性好、面積相對較大的濱淺湖和深湖-半深湖沉積(圖4、5)。

圖5　塔南凹陷K1n不同時(shí)期沉積體系展布特征

3.2K1n中期沉積體系展布特征

K1n沉積中期，控陷斷裂持續(xù)活動(dòng)，湖泊面積繼續(xù)擴(kuò)大，而由于東部物源供給逐漸減少，東南部朵狀扇體發(fā)育速度緩慢，并向控盆斷裂方向退縮，致使該期扇體規(guī)模較早期明顯減小，南部物源供給逐漸停止，而來自北部的物源供給有所增強(qiáng)，東北部扇體迅速發(fā)育，向深水區(qū)迅速擴(kuò)張，規(guī)模較大。由于該時(shí)期盆地開始全面接受沉積，沿盆地東北部和西部剝蝕界線發(fā)育連續(xù)性較好的濱淺湖、深湖-半深湖亞相沉積，且面積達(dá)到最大(圖4、5)。

3.3K1n晚期沉積體系展布特征

該時(shí)期盆地構(gòu)造運(yùn)動(dòng)相對較弱，沉降中心由北向西遷移，東南部物源供給持續(xù)減小，導(dǎo)致東南部扇體急劇萎縮到盆地邊部，并最終消失。東北部扇體與東南部扇體演化有所差異，其萎縮速度要明顯低于東南部扇體。在K1n沉積晚期，東北部扇體仍在發(fā)育，但其規(guī)模相對較小。該時(shí)期與東南部物源相反，北部物源供給有所增強(qiáng)，北部扇體規(guī)模由西北向東南迅速增大，最遠(yuǎn)可達(dá)到中央次凹附近。盆地東北部和西南部邊緣濱淺湖、深湖-半深湖亞相持續(xù)發(fā)育，但規(guī)模較中期有所減小(圖4、5)。

4　結(jié)論

1)塔南凹陷K1n主要發(fā)育近岸水下扇、遠(yuǎn)岸水下扇和湖泊等3種沉積體系。其中近岸水下扇和遠(yuǎn)岸水下扇均可細(xì)分為內(nèi)扇、中扇、外扇3 種沉積亞相，不同相帶間沉積特征有所差異。

2)近岸水下扇主要發(fā)育在凹陷東部控盆斷裂的下降盤一側(cè)，在盆地東南、東北部形成了2套規(guī)模較大、相對獨(dú)立的朵狀扇體，而在中央斷裂低洼處發(fā)育遠(yuǎn)岸水下扇沉積體系。由于控盆斷裂活動(dòng)的差異影響了東南、東北部物源供給的速度，導(dǎo)致東南部扇體發(fā)展和消失速度均略早于東北部扇體。

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2015-11-20

中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項(xiàng)(2011E-1202)。

白林海(1979-)，男， 碩士，工程師，從事地質(zhì)油田動(dòng)態(tài)分析與提高采收率研究，dq_bailinhai@sina.com。

TE121.3

A

1673-1409(2016)17-0013-05

[引著格式]白林海.塔木察格盆地塔南凹陷南屯組沉積相及展布特征[J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版),2016,13(17):13～17.