滿欣欣 ，王紅亮 ，單俊峰

[1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083；2.中國石油 遼河油田分公司 勘探開發(fā)研究院 ，遼寧 盤錦 124010]

遼河坳陷雙臺子構(gòu)造帶沙三段層序格架內(nèi)沉積特征及演化

滿欣欣1,2，王紅亮2，單俊峰1

[1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083；2.中國石油 遼河油田分公司 勘探開發(fā)研究院 ，遼寧 盤錦 124010]

針對遼河坳陷雙臺子地區(qū)勘探程度低、物源類型多、沉積條件復(fù)雜等問題，以陸相斷陷湖盆層序地層學(xué)和沉積學(xué)理論為指導(dǎo)，對研究區(qū)沙河街組三段層序地層格架內(nèi)的沉積相進(jìn)行研究。通過巖心相標(biāo)志分析，結(jié)合鉆、測井和地震資料，識別了研究區(qū)沙三段發(fā)育扇三角洲、湖底扇和湖泊相3種沉積相類型。運(yùn)用層序地層學(xué)理論及技術(shù)方法，建立了研究區(qū)沙河街組三段層序地層格架，將沙河街組三段劃分為沙三下層序、沙三中層序和沙三上層序3個三級層序。沙三下層序和沙三中層序上升半旋回時期以大規(guī)模發(fā)育湖底扇為主；沙三中層序下降半旋回和沙三上層序時期北部發(fā)育扇三角洲，南部發(fā)育湖底扇。總體上，湖底扇呈現(xiàn)不斷向凹陷中心遷移的特征，規(guī)模上呈現(xiàn)由小到大、再變小的沉積格局。

層序地層；沉積相；沙三段；雙臺子構(gòu)造帶；遼河坳陷

雙臺子構(gòu)造帶位于遼河坳陷西部凹陷的南部地區(qū)，西側(cè)與西部斜坡區(qū)相鄰，東臨清水洼陷，是東營期形成的斷裂背斜構(gòu)造帶(圖1)。西部凹陷是遼河坳陷中面積最大、油氣最為富集的含油氣凹陷[1]，其東西寬10～28 km，南北長110 km，面積1 330 km2，長軸方向呈北東向；地形北高南低、東陡西緩，為向南東方向傾斜的箕狀凹陷。研究目的層段沙河街組三段(Es3)在西部凹陷全區(qū)發(fā)育廣泛，殘留地層具“北部薄，南部厚”和“西部斜坡薄，洼陷中心厚”等特點(diǎn)。研究區(qū)雙臺子構(gòu)造帶沙(沙河街組)三段沉積厚度很大，分布范圍廣，是深層儲層重要組成部分[2]，在深層區(qū)一般厚800～1 200 m，洼陷中心厚度可達(dá)2 000 m以上。沙三段與上覆沙一、沙二段呈不整合接觸，與下伏沙四段上為整合-假整合接觸。研究區(qū)東部沙三下亞段底面為一向東南傾的坡折帶，其上、下埋深相差近4 000 m。區(qū)內(nèi)斷裂十分發(fā)育，呈階狀展布，走向以近東西向為主，多數(shù)斷層為南傾正斷層[3]。

圖1 遼河坳陷雙臺子構(gòu)造帶構(gòu)造位置和研究工區(qū)范圍[1]Fig.1 Location of the Shuangtaizi tectonic belt in the Liaohe Depression and scope of the study areaa.構(gòu)造單元劃分；b.地震剖面；c.沙三段頂界構(gòu)造

研究區(qū)沙三段埋深較深，熱演化程度較高，有機(jī)質(zhì)豐度高，具有充足的油氣源條件，在晚期發(fā)育的構(gòu)造背景下，以構(gòu)造-巖性和地層-巖性等復(fù)合油氣藏為主[4-5]。目前，該區(qū)沙三中亞段和沙三下亞段尚未上報石油地質(zhì)儲量，勘探程度低。近幾年，在研究區(qū)內(nèi)完鉆的雙興1、雙225和雙227等井均獲得工業(yè)油流，沙三中亞段試油出氣，勘探潛力大。西部凹陷沙三段發(fā)育時期是伸展斷陷階段的深陷期[3]，受齊家、歡喜嶺及西八千三大扇體多物源、多期次的影響[6]，研究區(qū)沙三段發(fā)育規(guī)模大、范圍廣，砂體類型多樣，沉積條件復(fù)雜。而前人對該地區(qū)沉積相的研究多數(shù)位于西部凹陷的東部或西南部的斜坡區(qū)或正向構(gòu)造帶[2,7-8]，對于緊鄰?fù)菹輲У纳橙蔚某练e特征及沉積相等方面的研究較少，同時對更適合于描述地層-巖性油氣藏的層序地層學(xué)特征的研究也尚顯不足。本文通過落實(shí)雙臺子構(gòu)造帶沙三段各層序特征，在等時地層格架下對沉積相類型和沉積砂體展布特征進(jìn)行分析，對研究區(qū)沙三段的油氣勘探有十分重要的價值和意義。

1 巖心相標(biāo)志

巖心是油區(qū)研究地層和沉積特征最重要的基礎(chǔ)資料之一。本文通過對研究區(qū)沙三段巖心的顏色、巖性結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等巖心相特征分析，判定該地區(qū)沉積環(huán)境、沉積相類型及趨勢變化等[1,9]。

1.1 顏色

研究區(qū)的泥巖顏色主要為深灰色、灰色，少部分層段出現(xiàn)紅棕色、土黃色等(圖2a—c,f,g)，反映該地區(qū)沙三段沉積時期水體較深，呈還原環(huán)境，部分顏色較淺的泥巖可能是形成于暴露地表的環(huán)境中。同時,在大量層段中出現(xiàn)灰色、深灰色、土黃色、紅棕色、褐色等泥礫(圖2d,e)，反映了研究區(qū)沉積環(huán)境較為復(fù)雜，可能為重力流混雜堆積的沉積背景下形成的。

1.2 巖性結(jié)構(gòu)

由于臨近物源區(qū)，研究區(qū)發(fā)育的沉積物總體巖性較粗，多為砂礫巖、含礫砂巖。沙三下層序上升期至沙三中層序上升期，研究區(qū)塊狀砂巖夾于厚層暗色泥巖中，泥巖厚度遠(yuǎn)大于砂巖厚度，砂巖中常見泥礫和泥質(zhì)條帶，表現(xiàn)為典型重力流沉積的巖性序列。沙三中層序下降期至沙三上層序下降期，研究區(qū)西北部與東南部呈現(xiàn)不同特征。東南部地區(qū)巖性及巖性序列特征與下伏地層類似，反映其沉積環(huán)境亦為重力流沉積。而西北部地區(qū)沉積物粒度相對較粗，以礫巖、砂礫巖為主，分選磨圓差，成分和結(jié)構(gòu)成熟度低，多為雜基支撐砂礫巖和顆粒支撐礫巖，礫石多呈疊瓦狀排列或定向排列。砂礫巖單層厚度大，垂向上具下厚上薄、下粗上細(xì)的牽引流沉積特征。

1.3 構(gòu)造

巖心觀察中，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)發(fā)育3種類型共17種沉積構(gòu)造(表1)，根據(jù)特征可分為原生沉積構(gòu)造、同生變形構(gòu)造和其他構(gòu)造等。

原生沉積構(gòu)造主要包括水平層理、平行層理、交錯層理、遞變層理、塊狀層理和沖刷面等。研究區(qū)內(nèi)水平層理一般發(fā)育在暗色泥巖中，通常發(fā)育于半深湖-深湖、河(水)道間等較穩(wěn)定的水動力環(huán)境(圖3a)。平行層理較為發(fā)育，常與交錯層理伴生，構(gòu)成垂向序列，發(fā)育于較強(qiáng)水動力條件下，可反映水道沉積，或發(fā)育于濁流沉積鮑馬序列B段和D段(圖3b)。研究區(qū)發(fā)育多種類型交錯層理，其成因類型可分為牽引流成因和重力流成因兩類。大型板狀、槽狀交錯層理為淺水牽引流成因構(gòu)造，為較強(qiáng)水動力條件下的產(chǎn)物，其下部通常具有沖刷面(圖3c,d)，可代表河道等沉積環(huán)境。研究區(qū)波狀層理較為常見，常發(fā)育于細(xì)粒沉積物中，砂泥間互(圖3e)，是沉積截止的波浪震蕩運(yùn)動形成的；該層理主要分布于河流天然堤、三角洲河口砂壩、席狀砂及濁流沉積鮑馬序列C段等沉積環(huán)境中。研究區(qū)可見正遞變(圖3f)、反遞變和正-反遞變，常見于濁流沉積鮑馬序列A段和E段。研究區(qū)細(xì)粒和粗粒沉積物中均有塊狀層理的出現(xiàn)，無組合和結(jié)構(gòu)的分異現(xiàn)象，通常可以反映重力流沉積，常發(fā)育于濁流沉積鮑馬序列A段和E段。

表1 雙臺子構(gòu)造帶沙三段沉積構(gòu)造類型分類

研究區(qū)同生變形構(gòu)造極為常見，包括負(fù)載構(gòu)造、球枕構(gòu)造、包卷層理(液化變形)、滑塌構(gòu)造和碟狀構(gòu)造等。這些變形構(gòu)造主要發(fā)育于濁積巖中，可反映沉積物快速堆積作用，因此可作為重力流成因沉積物的典型標(biāo)志(圖3g—l)[10]。

此外，研究區(qū)還發(fā)育植物根莖、炭化植物葉片及炭質(zhì)紋層等其他構(gòu)造，亦可反映水動力較強(qiáng)、沉積物快速堆積的沉積背景。

綜上所述，雙臺子構(gòu)造帶水體偏深，地形較陡，沉積物巖性較粗，泥巖顏色較深，水深由東北向西南加深,植物碎片發(fā)育，流水構(gòu)造和變形構(gòu)造豐富，可以揭示該區(qū)沙三段為牽引流和重力流兩種流水機(jī)制下的扇三角洲、湖底扇和半深湖-深湖等混合沉積。各個層段的具體特征如下(表2)。

2 沉積相類型

通過對巖心相標(biāo)志進(jìn)行分析，結(jié)合單井相與地震反射幾何特征，在研究區(qū)內(nèi)識別了牽引流和重力流兩種流水機(jī)制下沉積的扇三角洲、湖底扇和湖泊3種相，7種亞相，6種微相。

圖3 雙臺子構(gòu)造帶沙三段沉積構(gòu)造Fig.3 Sedimentary structures of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belta.雙興1井，埋深4 218 m，水平層理；b.雙232井，埋深3 482 m，平行層理；c.雙31井，埋深2 825 m，槽狀交錯層理；d.雙232井，埋深3 041.2 m，沖刷面；e.雙52井，埋深3 934.5 m，波狀層理；f.雙興1井，埋深4 001 m，正遞變層理；g.雙興1井，埋深4 066 m，負(fù)載構(gòu)造(重荷模)；h.雙深3井，埋深2 858.25 m，球枕構(gòu)造；i.雙興1井，埋深4 215 m，包卷層理；j.雙31井，埋深2 858 m，滑塌變形；k.雙興1井，埋深4 023 m，碟狀構(gòu) 造；l.雙興1井，埋深4 214 m，液化變形

層段巖性特征及組合顏色生物沉積構(gòu)造流水機(jī)制沉積環(huán)境沙三上下降期—沙三中下降期西北部礫巖、砂礫巖、含礫砂巖；垂向組合：下粗上細(xì)、下厚上薄深灰色、灰色、紅褐色植物葉片、植物莖 水平層理、平行層理、槽狀層理、波狀層理、沖刷面牽引流扇三角洲前緣、前扇三角洲、局部淺湖-半深湖東南部含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖；垂向組合：厚層泥巖夾砂巖深灰色，泥礫呈灰色、土黃色、褐色等—遞變層理、塊狀層理、負(fù)載構(gòu)造、包卷層理、滑塌構(gòu)造、碟狀構(gòu)造、重力流湖底扇扇中、湖底扇扇端、半深湖-深湖沙三中上升期—沙三下上升期含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖；垂向組合：厚層泥巖夾砂巖深灰色，泥礫呈灰色、土黃色、褐色等—遞變層理、塊狀層理、負(fù)載構(gòu)造、包卷層理、滑塌構(gòu)造、碟狀構(gòu)造重力流湖底扇扇中、湖底扇扇端、半深湖-深湖

2.1 扇三角洲相

由于研究區(qū)臨近凹陷區(qū)，受深陷期強(qiáng)烈構(gòu)造活動的影響[3,8]，主要以扇三角洲前緣及前扇三角洲為主，垂向上多呈進(jìn)積或退積的疊加樣式。地震剖面上表現(xiàn)為前積反射。扇三角洲前緣亞相發(fā)育的微相類型包括水下分流河道及河道間、河口壩、席狀砂等，其中以發(fā)育水下分流河道為主(圖4)。

2.1.1 水下分流河道

水下分流河道巖性變化較大，粒度通常較粗，巖性主要為厚層的砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖及中-細(xì)砂巖，局部含大量炭質(zhì)紋層和炭屑；單個河道呈正韻律，中、下部槽狀交錯層理發(fā)育，底部可見沖刷面(圖3c，d)；多表現(xiàn)為多個河道的相互切割、疊置，部分疊置作用減弱，河道之間發(fā)育有泥質(zhì)粉砂巖或薄層泥巖；上部見波狀層理或亞平行層理。河道間褐色、褐灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖發(fā)育，多含炭屑，局部含泥礫及泥巖撕裂片(圖2c)。自然電位多表現(xiàn)為箱形或鐘形-箱形，幅度中等，齒化特征明顯。

圖4 雙臺子構(gòu)造帶沙三段扇三角洲鉆、測井響應(yīng)及巖心特征(雙52井)Fig.4 Drilling/logging responses and core features of fan delta facies of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belt(Shuang-51 well)

2.1.2 河口壩

由巖心顯示河口壩呈典型的反韻律特征，自下而上為砂泥薄互層、細(xì)砂巖、中砂巖、粗砂巖、砂礫巖。沉積構(gòu)造為波狀層理、平行層理和槽狀層理(圖3b，e)。扇三角洲的河口壩可表現(xiàn)為多個河口壩的相互疊置，多呈中砂巖—粗砂巖—礫狀砂巖的反韻律特征。自然電位和電阻率曲線均表現(xiàn)為漏斗形。

2.1.3 席狀砂

該地區(qū)席狀砂一般為細(xì)砂巖-含礫砂巖，但單層厚度薄，一般小于2 m，可表現(xiàn)為與湖相泥巖的薄互層，總體上呈反韻律沉積序列。測井曲線表現(xiàn)表現(xiàn)為漏斗形或指形。反韻律河口壩和席狀砂可作為識別扇三角洲沉積的重要標(biāo)志。

2.1.4 前扇三角洲

前扇三角洲多主要發(fā)育灰色泥巖，夾薄層砂巖或砂泥薄互層。自然電位曲線多表現(xiàn)為低幅背景上的齒狀特征。

2.2 湖底扇相

湖底扇一般為夾于較厚層的深灰、灰色泥巖中的一套砂礫巖、砂巖沉積，頂、底與泥巖突變接觸，測井曲線一般為高幅齒化的箱形。在地震剖面上湖底扇呈大型透鏡體或丘形反射形態(tài)，內(nèi)部多呈雜亂反射。在順物源方向上部分可表現(xiàn)為前積形態(tài)，內(nèi)部反射連續(xù)性變好。研究區(qū)湖底扇主要發(fā)育扇根、扇中和扇端3種亞相類型。扇根主要發(fā)育主水道，扇中主要發(fā)育扇中辮狀水道、水道間和扇中前緣層狀濁積巖3種相類型，扇端則以深灰色泥巖夾薄層的濁積席狀砂為特征(圖5)。

2.2.1 扇根主水道

扇根主水道主要發(fā)育在構(gòu)造上的斷槽部位和斜坡下部區(qū)域。水道規(guī)模大小不等，小的十幾米，厚的可達(dá)上百米，但總體規(guī)模均較大。整體粒度偏粗，以卵石質(zhì)砂巖、砂礫巖為主。單個河道多呈正韻律，自下而上為砂礫巖、含礫砂巖、粗砂巖、中砂巖，沉積構(gòu)造多為塊狀，可見滑塌變形等(圖3j)，含形狀不規(guī)則的泥礫。縱向剖面上均表現(xiàn)為多個正韻律的疊加。測井曲線上多表現(xiàn)為齒化的箱形特征。扇根主水道主要發(fā)育于近源部位，呈現(xiàn)出液化流、牽引流向高密度重力流的轉(zhuǎn)化。

2.2.2 扇中辮狀水道及水道間

扇中辮狀水道及水道間發(fā)育在扇根主水道前端，辮狀水道規(guī)模較扇根主水道變小，一般2～20 m不等。單個辮狀水道呈正韻律，但沉積物粒度明顯變細(xì)，自下而上一般為粗砂巖、中砂巖、細(xì)砂巖，沉積構(gòu)造類型豐富，可見塊狀層理、正遞變層理、反遞變層理、碟狀構(gòu)造、液化變形等(圖3f—i，k,l)，無大型交錯層理等牽引流構(gòu)造?？v向剖面上均表現(xiàn)為多個正韻律的疊加。測井曲線上多表現(xiàn)為齒化的箱形特征。該種相類型為典型的高密度濁流的產(chǎn)物，液化流沉積特征明顯。

圖5 雙臺子構(gòu)造帶沙三段湖底扇鉆、測井響應(yīng)及巖心特征(雙興1井、雙213井)Fig.5 Drilling/logging responses and core features of sublacustrine fan facies of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belt(Shuangxing-1 well and Shuang-213 well)

2.2.3 扇中前緣

扇中前緣主要發(fā)育層狀濁積巖，常位于辮狀水道的前端。巖性一般為中砂巖、細(xì)砂巖，可呈正韻律、反韻律或無明顯韻律[1]，見正、反遞變層理及波狀層理，見鮑馬序列；其間可見砂質(zhì)團(tuán)塊和泥巖撕裂片。測井曲線上多表現(xiàn)為低幅背景上的齒化特征。

2.2.4 扇端

扇端多主要發(fā)育灰色泥巖，夾薄層濁積席狀砂巖。自然電位曲線多表現(xiàn)為低幅背景上的齒狀特征。

2.3 湖泊相

半深湖-深湖亞相以深灰色泥巖為主，包括厚層塊狀泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾泥質(zhì)粉砂巖薄層。自然電位曲線呈低幅平直或微齒狀，電阻率曲線呈低幅齒狀。淺湖亞相主要發(fā)育灰色、褐灰色、褐色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部夾薄層砂巖，發(fā)育波狀層理或斷續(xù)水平層理，自然電位曲線為低幅平滑或鋸齒狀。

3 層序格架下沉積相展布

3.1 層序地層特征

應(yīng)用高分辨率層序地層學(xué)的理論方法[11-14]，結(jié)合鉆/測井、地震資料，將研究層段沙河街組劃分為3個三級層序，自下而上命名為沙三下、沙三中和沙三上層序，其層序界面自下而上為SB1，SB2，SB3和SB4，在各層序內(nèi)部的3個較大洪泛面自下而上為F1，F(xiàn)2和F3(圖6)。

沙三下層序底界為沙河街組三段底界面SB1，頂界為層序界面SB2。層序表現(xiàn)為上升期與下降期的退積和進(jìn)積疊加樣式較清楚、厚度近似的對稱結(jié)構(gòu)，或上升期厚度明顯大于下降期的非對稱層序結(jié)構(gòu)。地震上多為弱反射特征，部分較強(qiáng)反射(圖7)。鉆井揭示巖性發(fā)育特征分兩種類型:1)中部地區(qū)以含礫砂巖、礫狀砂巖夾深灰色泥巖薄層，或與深灰色泥巖薄互層為特征，洪泛面F1附近為相對厚層的深灰色泥巖夾薄層細(xì)砂巖;2)西南部地區(qū)以厚層灰色、深灰色泥巖夾薄層含礫砂巖和細(xì)砂巖、粉砂巖為特征，且整體自下而上泥巖厚度增大、砂巖厚度減薄，洪泛面F1附近為大套厚層泥巖。

沙三中層序底界為層序界面SB2，頂界為層序界面SB3。該層序整體以發(fā)育對稱結(jié)構(gòu)為主，上升半旋回多呈明顯的退積樣式，下降半旋回則整體呈進(jìn)積樣式。地震上表現(xiàn)為下部弱反射、雜亂反射，上部較強(qiáng)反射。該層序分布范圍廣，厚度大。鉆井揭示巖性特征主要有3種類型：厚層深灰色泥巖與砂礫巖互層，深灰色泥巖與中-細(xì)砂巖薄互層，及深灰色泥巖厚層夾薄層砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。洪泛面多位于厚層的深灰色泥巖中部。

圖6 雙臺子構(gòu)造帶沙三段雙深3井單井層序劃分地層綜合柱狀圖Fig.6 Comprehensive stratigraphic column based on single well sequence classification of the Sha-3 member in Shuangshen-3 well in the Shuangtaizi tectonic belt

圖7 雙臺子構(gòu)造帶沙三段層序地層(b)及沉積相地震反射特征(a)Fig.7 Sequence stratigraphy(b)and seismic reflectance features of sedimentary facies(a)of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belt

沙三上層序底界為層序界面SB3，頂界為界面SB4。該層序整體以上升半旋回較發(fā)育的非對稱結(jié)構(gòu)為主，少數(shù)為上升與下降半旋回均有發(fā)育的較對稱結(jié)構(gòu)。地震反射特征較沙三中層序強(qiáng)。鉆井揭示巖性主要以灰色、深灰色泥巖與砂巖、砂礫巖互層為特征，局部見薄層灰?guī)r；整體下部以砂巖和砂礫巖為主，上部多為泥巖夾薄層砂巖。

3.2 沉積相平面展布

根據(jù)層序格架下沉積剖面展布特征，研究區(qū)沙三段不同層序內(nèi)發(fā)育沉積相類型有明顯區(qū)別。沙三下層序至沙三中層序上升期內(nèi)，全區(qū)均發(fā)育湖底扇沉積；沙三中層序下降期至沙三上層序內(nèi)，北部高部位發(fā)育扇三角洲沉積，而南部洼陷區(qū)則發(fā)育湖底扇沉積。推測沉積相的展布發(fā)育明顯受斷層和古地貌的影響，斷層部分控制了地形坡折的發(fā)育[15]。坡折帶之下一般發(fā)育湖底扇，同時由于湖底扇的發(fā)育及斷層活動的遷移，地形坡折向洼陷遷移，湖底扇也相應(yīng)地發(fā)生遷移(圖7)。

3.2.1 沙三下層序

沙三下層序時期,盆地斷裂活躍，斷陷作用強(qiáng)，整體以發(fā)育欠補(bǔ)償作用為主。雙臺子構(gòu)造帶西北側(cè)存在明顯的地形坡折[15]，與斷裂相互作用控制了研究區(qū)的古地貌格局。受整體北高南低古地貌的影響，物源主要來自北部及西北部。在整體深湖-半深湖的背景下，扇三角洲前端的沉積物在地形坡折帶部位滑塌形成大量的湖底扇沉積，受凹陷北高南低的古地形控制，來自西部方向的重力流沉積物在進(jìn)入下臺階后，轉(zhuǎn)向西南方向，因而扇體多呈北東-南西向延伸(圖8)。

沙三下層序上升半旋回，受不同地貌單元的影響，形成規(guī)模大小不一的6個湖底扇體。其中,以中北部的兩個扇體規(guī)模最大。沙三下層序的下降半旋回，沉積特征與上升期相似，仍是以發(fā)育湖底扇和較深湖沉積為主，只是扇體發(fā)育的范圍及規(guī)模發(fā)生變化。中部的兩個扇體規(guī)模最大，但厚度明顯減小。東北部發(fā)育兩個扇體，其中雙213井東側(cè)的扇體發(fā)育在斷層的下降盤。

圖8 雙臺子構(gòu)造帶沙三段各層序內(nèi)沉積相Fig.8 Sedimentary facies of each sequence of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belt

3.2.2 沙三中層序

沙三中層序時期，地層沉積厚度大。以雙興1井—雙84井中間為界，存在南北兩個沉積中心，但北部沉積中心的規(guī)模明顯大于南部，且沉積中心具有自下而上向西南方向遷移的趨勢。北部西北方向的坡折帶具有向東南方向遷移的特征，斷層和坡折帶共同控制了該沉積時期沉積格局。南部坡折帶發(fā)育不明顯，沉積格局主要受斷層發(fā)育的影響。

沙三中層序上升半旋回沉積體走向仍以近南北向為主，發(fā)育湖底扇和深湖-半深湖沉積，只是與沙三下層序相比，湖底扇的規(guī)模更大，且表現(xiàn)為多期疊置的特點(diǎn)。以雙興1井一線為界，分為南、北兩個湖底扇發(fā)育區(qū)。沙三中層序下降半旋回的沉積面貌較上升期有較明顯的不同，主要表現(xiàn)為沉積相類型、沉積體走向發(fā)生明顯變化。從類型上看，該時期除繼續(xù)發(fā)育湖底扇沉積外，研究區(qū)北部還發(fā)育扇三角洲前緣沉積。沉積體走向也由下部的以近南北向為主，變?yōu)楸蔽?南東向為主，局部扇體仍呈近東西向。發(fā)生這種改變的原因可能與研究區(qū)內(nèi)發(fā)育的近東西向斷裂有關(guān)[15]。沉積物沿斷層下降盤充填、沉積，形成北西-南東向和近東西向的沉積體。此時，沉積體類型以雙臺子構(gòu)造帶為界，構(gòu)造帶西北部以發(fā)育扇三角洲為主，而構(gòu)造帶東南及南部地區(qū)則主要發(fā)育湖底扇沉積。湖底扇規(guī)模較大，雙227和雙44井所在的兩個扇體，在凹陷區(qū)疊合連片。

3.2.3 沙三上層序

沙三上層序沉積時期，斷裂活動減弱，充填作用加強(qiáng)，水體整體變淺。此時,北部及西北方向的扇三角洲進(jìn)入本區(qū)，沉積物越過構(gòu)造帶，在前端的半深湖區(qū)形成湖底扇。后期演化過程中，西北部地層抬升遭受剝蝕，構(gòu)造帶上的鉆井普遍沙三上層序下降半旋回的厚度不大。

沙三上層序上升半旋回，研究區(qū)西北部、北部均發(fā)育扇三角洲沉積，在淺湖-半深湖的背景下，以發(fā)育扇三角洲前緣為主。構(gòu)造帶東南部的洼陷區(qū)，仍然發(fā)育半深湖及湖底扇沉積，但此時湖底扇規(guī)模較小。沙三上下降期扇三角洲和湖底扇的規(guī)模更小，構(gòu)造帶以北發(fā)育扇三角洲，在其下部凹陷區(qū)發(fā)育小規(guī)模的湖底扇。

3.3 沉積相演化規(guī)律

從上述沙三段各層序的沉積相分布可以看出，沙三下層序時期—沙三中層序上升期，以發(fā)育南北向的沉積體為主，在深湖-半深湖的背景下，大面積發(fā)育湖底扇沉積，扇體的發(fā)育具有向凹陷中心遷移的趨勢，推測其沉積格局主要受地形坡折和斷層的影響[15]。該時期的湖底扇沉積物粒度以砂礫巖和砂巖為主，為典型的富砂體系的湖底扇沉積，以發(fā)育扇根水道及扇中辮狀水道(河道化)或扇中前緣層狀濁積巖(非河道化)的舌狀體為特征，具多期疊置并逐漸向湖盆中心遷移的特點(diǎn)(圖9a)。

從沙三中層序下降期—沙三上層序時期，研究區(qū)在基底斷裂派生的近東西向斷裂的影響下[15]，沉積走向轉(zhuǎn)為北西-南東和近東西向。沉積的湖底扇由于受地形坡折的控制作用，向凹陷中心遷移，北部、西北部的扇三角洲進(jìn)入本區(qū)，在雙臺子構(gòu)造帶及其以北區(qū)域主要以發(fā)育扇三角洲為主。此時的沉積格局表現(xiàn)為地形坡折帶下部發(fā)育湖底扇，坡折帶上部發(fā)育扇三角洲，中間區(qū)域存在沉積物的過路區(qū)域。此時湖底扇的規(guī)模變小，形態(tài)孤立(圖9b)。

圖9 雙臺子構(gòu)造帶沙三段不同層序內(nèi)扇三角洲-湖底扇沉積模式Fig.9 Sedimentary mode of fan delta and sublacustrine fan facies for different sequences of the Sha-3 member in the Shuangtaizi tectonic belta.沙三下層序—沙三中層序上升半旋回時期；b.沙三中層序下降半旋回—沙三上層序時期

4 結(jié)論

1) 根據(jù)巖心相的識別，結(jié)合鉆/測井相、地震相綜合分析，明確了研究區(qū)主要為牽引流機(jī)制下的扇三角洲沉積與重力流機(jī)制下的湖底扇沉積的復(fù)合沉積環(huán)境，識別出扇三角洲前緣水下分流河道、前緣河口壩、前緣席狀砂、前扇三角洲、湖底扇扇根主水道、扇中辮狀水道、扇中前緣、湖底扇扇端、淺湖、半深湖-深湖等10個微相，并確定了不同相的識別標(biāo)志。

2) 根據(jù)高分辨率層序地層學(xué)原理，將雙臺子構(gòu)造帶沙三段劃分為沙三上、沙三中和沙三下3個三級層序,每個層序內(nèi)部分為上升半旋回和下降半旋回，建立了沙三段的層序地層格架。

3) 開展層序格架約束下的沉積特征研究，明確了層序格架內(nèi)沉積相空間展布及發(fā)育演化特點(diǎn)，指出研究區(qū)沙三段自下而上沉積體走向由南北向轉(zhuǎn)為北西-南東向，沉積相類型由湖底扇大規(guī)模發(fā)育轉(zhuǎn)為北部主要發(fā)育扇三角洲、南部主要發(fā)育湖底扇，湖底扇呈現(xiàn)向凹陷中心不斷遷移，規(guī)模上由小到大、再變小的特點(diǎn)。

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(編輯 李 軍)

Characteristics and evolution of sedimentary sequences of the 3rd member of Shahejie Formation in Shuangtaizi tectonic belt,the Liaohe Depression

Man Xinxin1,Wang Hongliang2,Shan Junfeng1

[1.CollegeofEnergyResources,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083,China;2.PetroChinaPetroleumLiaoheOilfieldCompanyExplorationandProductionResearchInstitute,Panjin,Liaoning124010,China]

The Shuangatizi area in Liaohe Depression with multi-typed provenances and complicated sedimentary conditions has not been well explored.Armed with terrestrial rift basin sequence stratigraphy and sedimentology theories,the authors studied the sedimentary facies in the sequence stratigraphic framework of the third member of Shahejie Formation (Sha-3 member) through comprehensive analysis of core facies marks,drilling/logging and seismic data.Three sedimentary facies were identified,including the fan delta,the sublacustrine fan and the lacustrine facies.A sequence stratigraphic framework with 3 third-order sequences (namely the lower Sha-3 sequence,the middle Sha-3 sequence,the upper Sha-3 sequence) was also established by using relevant theories and technologies for the third member.It shows that sublacustrine fans were developed extensively during the full sycle of the lower and the ascending half cycle of the middle Sha-3 sequences,fan deltas were developed in the north part of the area and sublacustrine fans were developed in the south part of the area during the descending half cycle of the middle Sha-3 and the full cycle of the upper Sha-3.In general,the sublacustrine fans show features of migration towards the central depression with scales changing from small to large and then to small again.

sequence stratigraphy，sedimentary facies，3rd member of Shahejie Formation，Shuangtaizi tectonic belt,Liaohe Depression

2016-11-09;

2016-12-16。

滿欣欣(1990—)，女，碩士、助理工程師，應(yīng)用沉積學(xué)。E-mail:manxinx@163.com。

王紅亮(1971—)，男，博士、副教授，層序地層學(xué)。E-mail:whl4321@sohu.com。

國家自然科學(xué)基金項目( 91114203) 。

0253-9985(2017)01-0110-11

10.11743/ogg20170112

TE121.3

A