于曉菲，李建明，李 超，陳昱興，閆星旭

(陜西延長石油國際勘探開發(fā)工程有限公司，陜西西安 710075)

呵叻盆地H區(qū)二疊系Pha Nok Khao組沉積特征與沉積模式

于曉菲，李建明，李 超，陳昱興，閆星旭

(陜西延長石油國際勘探開發(fā)工程有限公司，陜西西安 710075)

為明確呵叻盆地H區(qū)二疊系Pha Nok Khao組沉積特征，綜合利用鉆井、測井、地震、巖心以及分析化驗等資料，研究目的層的沉積環(huán)境、巖性、地震相等特征，明確了沉積微相的分布規(guī)律，從而得到二疊系Pha Nok Khao組碳酸鹽巖沉積模式。研究表明：二疊系Pha Nok Khao組為海相碳酸鹽巖沉積，巖性主要為泥晶灰?guī)r，巖心相均表現(xiàn)為碳酸鹽巖臺地前緣斜坡相沉積，地震剖面特征表現(xiàn)出3類反射特征，從而確定出3個地震相帶；區(qū)內主要發(fā)育碳酸鹽巖臺地前緣緩坡相沉積，而Pha Nok Khao組主要為下緩坡沉積，僅Khao-1層上緩坡沉積范圍較廣。在詳細分析沉積微相分布特征的基礎上，確定了本區(qū)的碳酸鹽巖臺地緩坡沉積模式。

呵叻盆地；沉積特征；沉積模式；碳酸鹽巖；Pha Nok Khao組

呵叻盆地是泰國陸上最大的含油氣盆地，該盆地的油氣勘探起始于20世紀60年代，預測可采天然氣儲量達140×108m3，勘探潛力巨大。然而經過多年勘探，該區(qū)油氣仍未取得較大突破，勘探程度極低，盆內目前雖已鉆探46口井，但僅發(fā)現(xiàn)了2個小型氣田[1]。H區(qū)位于呵叻盆地中部，為盆地內有利的勘探區(qū)域，但國內外學者對該區(qū)的油氣地質特征鮮有研究[1-2]。近幾年，逐步在該區(qū)進行了野外地質調查、地震勘探以及探井鉆探等工作，在二疊系Pha Nok Khao組碳酸鹽巖地層見良好的氣測顯示，有望獲得新的發(fā)現(xiàn)。但目前尚未針對二疊系Pha Nok Khao組儲層開展相關研究(如構造特征、沉積特征、成藏特征以及儲層特征等)，嚴重阻礙了油氣勘探的步伐。作為典型的海相碳酸鹽巖儲層，開展沉積特征研究、明確沉積模式及其演化規(guī)律，對油氣的勘探開發(fā)有重要作用。本文旨在利用鉆井、錄井、地震以及分析化驗等資料，對該區(qū)二疊系Pha Nok Khao組沉積特征進行綜合研究，為該區(qū)及臨區(qū)油氣勘探提供指導作用。

1 區(qū)域地質背景

呵叻盆地處于泰國東南部，面積達17×104km2，在區(qū)域構造上屬于中南板塊(印支板塊)的一部分，位于呵叻-昆嵩地臺西側，西部與滇泰馬活動帶的黎府褶皺帶相接，北為長山褶皺帶，南鄰濱河平移帶[3]。H區(qū)位于呵叻盆地中部，其構造、沉積演化與盆地基本一致，主要經歷了加里東期的造山運動、前華力西期初始拉張裂陷、前印支Ⅰ期強烈拉張裂陷、前印支Ⅱ期回返拉張、前喜山期熱沉降以及后喜山期沉陷隆升等6個階段[1,3]，形成了現(xiàn)今典型的“二元結構”(下斷上坳、下海上陸)格局，即三疊紀前以海相沉積為主，三疊紀為海陸過渡相沉積，三疊紀以后以陸相的河流相、湖泊相沉積為主。主要目的層二疊系Pha Nok Khao組為淺海碳酸鹽巖沉積，形成時期為晚古生代盆地斷陷裂谷期。區(qū)內可劃分為南部斜坡構造帶、北部斷裂構造帶2個構造單元，北西向斷裂非常發(fā)育(圖1)。

圖1 研究區(qū)構造綱要圖Fig.1 Structural outline of study area

2 沉積特征

2.1 沉積環(huán)境

2.1.1 古生物特征

古生物鑒定表明，二疊系Pha Nok Khao組發(fā)育大量有孔蟲，主要類型有Globivalvulin球瓣蟲屬、Eotuberitina始瘤蟲屬、Nodosaria節(jié)房蟲屬、Endothyra內卷蟲屬、Archaediscus古盤蟲屬、Ozawainellasp.小澤蜓、Palaeotextularia古串珠蟲屬、Schwagerinasp.希瓦格蜓、Schubertellasp.蘇伯特蜓、Eotuberitinareitlingerae賴特林格爾始瘤蟲等。鏡下可清晰觀察到平旋殼(房室以初房為中心，在同一平面上作盤旋排列)、螺旋殼(房室呈螺旋線狀盤旋排列)、混合殼(早期為雙列，后期為單列)等類型的有孔蟲(圖2)。有孔蟲為海生腕足類生物、單體固著底棲生物，主要生活在淺海，該類化石最早出現(xiàn)在早石炭世晚期，到二疊世末滅絕，在熱帶亞熱帶正常淺海環(huán)境底棲生活[4-6]。因此二疊系Pha Nok Khao組沉積時應當處于熱帶-亞熱帶淺海環(huán)境中。

2.1.2 碳、氧同位素及微量元素分析

海相碳酸鹽巖碳氧同位素及微量元素可較好地反映古氣候、古海洋環(huán)境，根據區(qū)內10個樣品的碳氧同位素測定資料，利用基斯(Keith et al.，1964)提出的沉積環(huán)境判別方程式[7-9]：Z=2.048×(δ13C+50)+0.498×(δ18O+50)(δ標準為PDB，Z=120為判斷標準)，計算出工區(qū)的古海水鹽度值Z在122～133之間，均大于120，證明該區(qū)為海相成因。

工區(qū)共有10個樣品的微量元素測試資料，主要微量元素有Ba、V、Cd、Ni、Cr、Co、Sr、Pb、B、Mn等(表1)。

圖2 Pha Nok Khao組鏡下生物特征Fig.2 Biological characteristics of Pha Nok Khao formationa.L2，3404.56 m,有孔蟲生屑碎片，其間由亮晶方解石膠結，正交偏光，×25;b.L1，3105.03～3105.15 m，含生物泥晶灰?guī)r，見有孔蟲，單偏光，×25;c.L1，3108.57～3108.84 m， 有孔蟲生屑碎片，其間由亮晶方解石膠結，單偏光，×25;d.Y1，4049.88～4049.99 m，生物泥晶灰?guī)r，見有孔蟲，單偏光，×25;e.Y1，4047.06～4047.21 m，大型有孔蟲，偏光，×25;f.Y2，3166.96～3167.04 m，大量有孔蟲，單偏光，×25

注：“/”表示未檢出該元素。

分析認為：碳酸鹽巖中Al元素是典型的陸源元素，Zr、Th等也來源于陸源碎屑物質。本次微量元素中未見這類元素，反映了海相沉積環(huán)境[10]。V是一種對氧化還原條件敏感的元素，利用V/Cr和V/(V+Ni)的比值可以較好地反映沉積環(huán)境。研究區(qū)V/Cr比值介于0.02～0.73之間，表明為富氧環(huán)境；V/(V+Ni)比值介于0.10～0.89之間，平均值為0.48，接近于0.60，也表示大部分時期為富氧環(huán)境。

沉積物中Sr豐度和Sr/Ba比值與古鹽度往往呈明顯正相關性，研究區(qū)Sr/Ba為0.81～33.11(平均值為6.78)，指示典型的海相沉積。同時根據沃克等關于鹽度環(huán)境的定義，研究區(qū)B的平均含量均小于200 μg/g，為低鹽度環(huán)境。此外Mn、Cr、Ni、V含量從淺水到深水總體呈增加之勢，且Mn含量還可作為離岸遠近的指標以及推測相對古水深。研究區(qū)Mn含量在16～135 μg/g之間，平均值為45.4 μg/g；Cr含量在26～215 μg/g之間，平均值為52.1 μg/g，含量均較高，因此認為碳酸鹽巖沉積時古水深相對較深。

綜上所述：研究區(qū)碳酸鹽巖為海相沉積，沉積時水體相對較深，處于富氧環(huán)境。

2.2 巖性特征

根據區(qū)內巖心觀察、薄片鑒定等資料分析認為二疊系Pha Nok Khao組主要為泥晶灰?guī)r，少量微晶灰?guī)r、泥晶白云巖、中晶灰?guī)r、生屑灰?guī)r、細晶灰?guī)r(圖3、圖4)。泥晶灰?guī)r主要由方解石晶體構成，晶體為泥晶結構，晶體間呈鑲嵌狀接觸，微縫發(fā)育呈網狀，溶蝕性裂縫中充填細晶結構方解石晶體，大部分見有孔蟲化石；細晶灰?guī)r主要由方解石晶體構成，晶體呈細晶結構，鱗片狀結構泥質充填于晶體之間，部分晶間孔隙發(fā)育，見泥巖巖屑顆粒；泥晶白云巖由白云石晶體構成，白云石晶體呈泥晶結構，裂縫中充填細晶白云石晶體，見部分有孔蟲化石；中晶灰?guī)r主要由方解石晶體構成，方解石晶體大部分呈中晶結構，巖石呈角礫狀構造，中晶方解石晶體集合體充填于泥晶灰?guī)r角礫之間，見有孔蟲化石。

圖3 Pha Nok Khao組鏡下巖心、薄片巖性特征Fig.3 Lithology characteristics of Pha Nok Khao formation in core and thin slicesa.Y1，4053.50～4053.62 m，薄片，×25，生物微晶灰?guī)r，有孔蟲;b.Y2，3217.70～3217.77 m，薄片，×25，泥晶灰?guī)r;c.Y2，3166.51～3166.57 m，薄片，×25，含生粒泥晶白云巖;d.L2，3403.93～3404.17 m，巖心，灰色灰?guī)r;e.L1，3108.59～3108.70 m，巖心，深灰色灰?guī)r

圖4 Pha Nok Khao組碳酸鹽巖巖性柱狀圖Fig.4 Carbonate lithology histogram of Pha Nok Khao formation

2.3 巖心相特征

巖心相是單井相分析的基礎，區(qū)內取心井包括L1、Y1、Y2以及L7等4口井，分析認為，本區(qū)巖心相比較簡單，均為碳酸鹽巖臺地前緣斜坡相沉積。單井相分析如下：

L1井在Pha Nok Khao組井段3103.51～2115.01 m，取心進尺11.5 m，巖心長度5.36 m，收獲率為46.6%，巖性主要為深灰色灰?guī)r夾薄層狀灰黑色炭質泥巖。其中炭質泥巖炭質分布均勻，性硬、脆，與稀鹽酸不反應，縫洞不發(fā)育，可見黃鐵礦星點狀分布?；?guī)r為深灰色，泥晶結構，性硬、脆，孔洞不發(fā)育，裂縫發(fā)育，以立縫、斜縫為主，水平縫次之，縫寬一般為0.5～5.0 mm，最寬大于15 mm，白色方解石全充填；含炭質，局部呈炭質紋層，距頂1.66～1.68 m、2.09～2.10 m見兩條炭質泥巖條帶；距頂2.13～2.17 m生物屑不規(guī)則分布，局部富集，生物屑成分為有孔蟲、腕足，距頂1.53 m、距頂2.14～2.31 m含蜓化石。綜合分析認為，L1井取心段以深灰色、灰色灰?guī)r、含泥灰?guī)r為主，生物碎屑主要為有孔蟲、腕足和蜓類，構造以塊狀構造特征為主，局部見揉皺現(xiàn)象，分析為臺地前緣斜坡相(緩坡相)(圖5)。

圖5 L1井Pha Nok Khao組巖心相Fig.5 Core facies of Pha Nok Khao formation in L1

Y1井取心井段為4047.0～4055.51 m，取心進尺8.51 m，巖心長度為8.51 m，取心收獲率為100%。本段巖心為深灰色灰?guī)r，其中4016.17～4046.59 m、4047.01～4047.66 m、4049.14～4049.84 m、4054.01～4054.68 m見灰黑色灰?guī)r，性硬、脆，質較純，局部見炭質，與稀HCl+++，溶液較渾濁，含少量炭質和泥質。本段巖心微裂縫較發(fā)育，偶見晶洞，其中4016.17～4049.14 m、4049.84～4054.01 m多發(fā)育構造縫立縫和斜縫，少量平縫，縫寬多<1 mm，呈不規(guī)則狀，局部可達2～5 mm，局部為網狀縫和共軛縫，縫洞均被方解石完全充填；4016.17～4046.59 m、4050.35～4051.30 m多見正常內碎屑鮞粒和豆粒；4047.01 m見灰綠色火山巖低角度斜向刺矗；4047.01～4054.68 m局部多見小斷層和垮塌角礫，斷面具半?；头浇馐涮?。Y1井取心井段以深灰色灰?guī)r為主，局部見鮞粒和豆粒構造，生物主要為腕足類、有孔蟲類，分析為臺地前緣斜坡相(圖6)。

圖6 Y1井Pha Nok Khao組巖心相Fig.6 Core facies of Pha Nok Khao formation in Y1

2.4 地震相特征

地震反射參數是識別地震相的標志，常用外部幾何形態(tài)、內部反射結構，連續(xù)性、振幅、頻率等參數來區(qū)分不同的地震相和作為命名地震相的依據[11-13](表2)。研究區(qū)二疊系Pha Nok Khao組主要有3類反射特征：中強振幅中低頻中連續(xù)亞平行反射特征、弱振幅中低頻低連續(xù)雜亂反射特征、強振幅中低頻中低連續(xù)斜交反射特征(圖7)。由于地震相往往代表不同的沉積特征，依據地震相剖面特征將二疊系Pha Nok Khao組分為3個地震相帶：第1相區(qū)為中強振幅中低頻中連續(xù)亞平行反射特征，第2相區(qū)為弱振幅中低頻低連續(xù)雜亂反射特征，第3相區(qū)強振幅中低頻中低連續(xù)斜交反射特征。

而后通過單井沉積相識別與地震資料進行深度對應，建立了地震相與單井巖心相的對應關系，如L1井目的層均為下緩坡沉積，而地震相表現(xiàn)為弱振幅中低頻低連續(xù)雜亂反射和強振幅中低頻中低連續(xù)斜交反射特征，對應的Y1井目的層為上緩坡沉積，對應的地震相特征為中強振幅中低頻中連續(xù)亞平行反射特征。因此確定了研究區(qū)二疊系Pha Nok Khao組的沉積相帶地震相特征：上緩坡沉積主要為中強振幅中低頻中連續(xù)亞平行反射特征，下緩坡沉積主要為弱振幅中低頻低連續(xù)雜亂反射特征以及強振幅中低頻中低連續(xù)斜交反射特征。

表2 地震相參數和地質解釋(據Sangree等)[14]

圖7 Pha Nok Khao組地震反射特征(任意線)Fig.7 Seismic reflection characteristics of Pha Nok Khao formation (Any line)

3 沉積相展布特征

3.1 剖面發(fā)育特征

上述分析認為工區(qū)主要發(fā)育碳酸鹽巖臺地前緣斜坡亞相沉積，發(fā)育的斜坡缺乏重力流沉積，其坡度很小，一般小于3°，稱為緩坡(緩斜坡)。緩坡可進一步分上部和下部，上部位于正常浪基面之下，風暴浪基面之上，受風暴及海平面升降影響，局部可見風暴成因巖石和受潮汐作用影響的鮞粒、豆粒等，同時由于為正常含氧帶，生物較為發(fā)育，主要為底棲生物；下部主要位于風暴浪基面之下，一般處于貧氧帶，其沉積主要為泥微晶灰?guī)r，底棲生物化石也較為發(fā)育[15-16]。區(qū)內主要為下緩坡沉積，其中Khao-1層上緩坡在Y1、L2井區(qū)域發(fā)育，Y3、L1、Y2井區(qū)發(fā)育下緩坡沉積；Khao-2層上緩坡在Y1井區(qū)發(fā)育，L2、Y3、L1、Y2井區(qū)發(fā)育下緩坡沉積；Khao-3層僅有Y2井鉆遇，推測沉積范圍同Khao-1層類似，在Y1、L2井區(qū)域發(fā)育，Y3、L1、Y2井區(qū)發(fā)育下緩坡沉積(圖8)。

3.2 平面展布特征

利用區(qū)內重點井L1、Y1、Y2、L2、Y3等5口井的單井巖心相控制，結合前文建立的地震相識別特征，以地震相為基礎，單井相控制，繪制了研究區(qū)沉積相平面分布圖。目的層自下而上發(fā)育3套灰?guī)r地層，其中Khao-3層僅有Y2井鉆遇，Khao-2層有Y1、L2、Y2、L1井鉆遇，Khao-1層5口井均有鉆遇。Khao-1層上緩坡和下緩坡沉積范圍相當，上緩坡沉積位于研究區(qū)北部，且在上緩坡沉積的北西方向發(fā)育小范圍的緩坡泥，其余區(qū)域為下緩坡沉積(圖9)；Khao-2層僅在Y1井附近發(fā)育上緩坡沉積，工區(qū)大部分區(qū)域均為下緩坡沉積，未見緩坡泥沉積(圖10)；Khao-3層在Y1、L2井及工區(qū)東北部發(fā)育上緩坡沉積，其余區(qū)域發(fā)育下緩坡沉積，且發(fā)育范圍較上緩坡廣，未見緩坡泥沉積(圖11)。

4 沉積模式

H區(qū)主要經歷了加里東期的造山運動、前華力西期初始拉張裂陷、前印支Ⅰ期強烈拉張裂陷、前印支Ⅱ期回返拉張、前喜山期熱沉降以及后喜山期沉陷隆升等6個階段，研究區(qū)二疊系Pha Nok Khao組碳酸鹽巖地層在晚二疊世至晚三疊世時期的印支

圖9 二疊系Pha Nok Khao組平面相(Khao-1層)Fig.9 Planar sedimentary facies of Pha Nok Khao formation (Khao-1)

圖10 二疊系Pha Nok Khao組平面相(Khao-2層)Fig.10 Planar sedimentary facies of Pha Nok Khao formation (Khao-2)

圖11 Pha Nok Khao組平面相(Khao-3層)Fig.11 Planar sedimentary facies of Pha Nok Khao formation (Khao-3)

Ⅰ期造山運動遭受剝蝕，形成印支Ⅰ期大型角度不整合，沉積特征表現(xiàn)為三疊紀前以海相沉積為主，三疊紀為海陸過渡相沉積，三疊紀以后以陸相的河流相、湖泊相沉積為主。沉積相研究證實，二疊系Pha Nok Khao組為碳酸鹽巖緩坡相沉積，此時斷裂活動相對較弱，沉積地形平緩，總體構成了碳酸鹽斜坡沉積背景。在這種背景下，如果受同生斷層活動的作用，可以在早期臺地上形成水體相對較深的沉積區(qū)，或者受海侵的制約，會形成水體相對較深的深水斜坡或臺棚沉積[17]。二疊系Pha Nok Khao組沉積時期整體上海平面波動幅度不大，其沉積模式屬于斜坡沉積模式，碳酸鹽臺地斜坡較發(fā)育。

研究區(qū)二疊系Pha Nok Khao組碳酸鹽巖沉積時的氣候為熱帶-亞熱帶，發(fā)育大量有孔蟲、腕足類古生物，形成厚層灰?guī)r，微量元素分析表明沉積時為富氧環(huán)境利于生物生長。結合前文得到的單井相、地震相以及連井相分析成果，根據不同井的鉆井層位，選取Y1-L2-L1井連井剖面，分析了二疊系Pha Nok Khao組的沉積模式(圖12)。研究區(qū)內主要為上緩坡和下緩坡沉積，Y1井-L2井一帶為上緩坡沉積，L1井向西南方向主要為下緩坡沉積。Y1井局部發(fā)育鮞?；?guī)r；L2井發(fā)育少量泥巖；由于滑塌作用的影響，在L1井附近發(fā)育少量滑塌角礫巖，這也是下緩坡沉積的一個典型特征。整體上區(qū)內主要為灰?guī)r、泥質灰?guī)r沉積。

5 結論

(1)古生物鑒定二疊系Pha Nok Khao組發(fā)育大量有孔蟲、古海水鹽度值Z在122～133之間(大于120)以及微量元素分析中Al、Zr、Th、V、Mn等元素特征，均反映研究區(qū)二疊系Pha Nok Khao組為海相碳酸鹽巖沉積。

圖12 Pha Nok Khao組沉積模式Fig.12 Sedimentary model of Pha Nok Khao formation

(2)二疊系Pha Nok Khao組儲層巖性主要為泥晶灰?guī)r，裂縫發(fā)育，巖心相反映該區(qū)均為碳酸鹽巖臺地前緣斜坡相沉積。具體表現(xiàn)為2個沉積相帶：第1相區(qū)為上緩坡沉積，主要為中強振幅中低頻中連續(xù)亞平行反射特征；第2相區(qū)為下緩坡沉積，主要為弱振幅中低頻低連續(xù)雜亂反射特征以及強振幅中低頻中低連續(xù)斜交反射特征。區(qū)內Khao-1層和Khao-3層上緩坡沉積范圍相當，Khao-2層主要發(fā)育下緩坡沉積，同時緩坡泥沉積僅在Khao-1層出現(xiàn)，且分布范圍小。確定了本區(qū)的碳酸鹽巖臺地緩坡沉積模式。

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TheSedimentaryCharacteristicsandModelsofPermianPhaNokKhaoFormationinHArea,KoratBasin

Yu Xiaofei, Li Jianming, Li Chao, Chen Yuxing, Yan Xingxu

(YanchangPetroleumInternationalExplorationandDevelopmentEngineeringCo.,Ltd.,Xi＇an,Shaanxi710075,China)

In order to identify sedimentary characteristics of Permian Pha Nok Khao formation in H area, sedimentary environment, lithology and seismic facies have been studied by comprehensive utilization of drilling, logging, seismic, core analysis and testing data, then the distribution of sedimentary microfacies and carbonate sedimentary model have been determined. Pha Nok Khao formation is marine carbonate sedimentary, the lithology is mainly micrite, core facies is carbonate platform foreslope facies. It is divided into 3 seismic facies belt according to three kinds of reflection characteristics of the seismic section; It is the platform front gentle slope facies as the slow slope, Pha Nok Khao formation is mainly the lower gentle slope sedimentary microfacies, the upper is mainly distributed in Khao-1; On the basis of analyzing the distribution of sedimentary characteristics, sedimentary model has been determined.

Korat basin; sedimentary characteristics; sedimentary mode; carbonate rock; Pha Nok Khao formation

于曉菲(1985—)，女，漢族，山東濟南人，工程師，主要從事油氣勘探工作。郵箱：yuxiaofei198509@126.com.

TE121.3

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