周連德， 孫風(fēng)濤， 來又春， 張國坤， 劉文超

(中海石油(中國)有限公司天津分公司渤海石油研究院， 天津 300459)

陸源碎屑和碳酸鹽巖混合沉積的分布范圍非常廣泛，由于混合沉積的研究起步較晚，且受不同沉積條件的制約，研究相對薄弱，沒有形成一套成熟的理論。混合沉積的控制因素很多，主要包括構(gòu)造活動、物源、風(fēng)暴流、海(湖)平面變化等事件作用和氣候變化等[1-3]。每一種控制因素的影響機(jī)理復(fù)雜，并且多個影響因素有時相互影響共同起作用。隨著國內(nèi)外學(xué)者對混合沉積研究的加深，近幾年來對混合沉積控制因素更加全面，對有關(guān)混合沉積成巖作用及其油氣地質(zhì)意義方面的研究力度也在加大[4]。

環(huán)渤海灣盆地下古生界海相碳酸鹽巖層系地層具有良好的油氣勘探前景，但是由于碳酸鹽巖的巖性多不純，或其與陸源碎屑巖以互層或夾層的產(chǎn)狀出現(xiàn)，構(gòu)成廣義的混合沉積—混積層系，導(dǎo)致環(huán)渤海灣地區(qū)下古生界沉積廣泛發(fā)育[5]。前人認(rèn)為渤海灣盆地萊州灣凹陷KL地區(qū)主要發(fā)育三角洲和濱淺湖兩種沉積環(huán)境，不同沉積環(huán)境下由于水動力條件的不同，物源供給的不同，就會發(fā)育不同類型的混積巖[6]。KL油田構(gòu)造上位于萊州灣凹陷南部斜坡帶，北、東面臨洼，成藏條件優(yōu)越，西部發(fā)育有碳酸鹽巖、陸源碎屑巖混積形成的混積巖，東部有火山碎屑物質(zhì)。本文結(jié)合渤海灣盆地萊州灣凹陷KL油田地區(qū)巖心資料、分析化驗資料、單井沉積相解剖以及地震相分析等資料，對渤海萊州灣凹陷KL油田混合沉積背景下的沉積環(huán)境進(jìn)行了研究分析。

1 區(qū)域地質(zhì)背景概況

萊州灣凹陷是渤海灣盆地典型的斷陷湖盆之一，該凹陷是華北板塊內(nèi)部于中生界基底之上發(fā)育的新生代凹陷，可劃分為東緣走滑構(gòu)造帶、東洼、西緣走滑構(gòu)造帶、北緣陡坡帶、北洼、中央隆起構(gòu)造帶、南洼和南緣緩坡帶等8 個次級構(gòu)造寬緩單元[6]。KL油田位于渤海南部海域萊州灣凹陷南部斜坡帶高部位，北側(cè)緊鄰萊州灣凹陷北洼，東側(cè)緊鄰萊州灣凹陷南次洼，整體受反向控洼斷層和走滑斷裂共同控制，構(gòu)造圈閉發(fā)育且圈閉形態(tài)好[7]。大量研究成果表明，KL地區(qū)構(gòu)造區(qū)靠近物源，儲層發(fā)育，儲蓋組合良好，烴源斷層與砂巖輸導(dǎo)層耦合良好，油氣運移通暢，成藏條件優(yōu)越，是萊州灣凹陷南斜坡帶的有利目標(biāo)。同時，根據(jù)地震剖面的反射特征、地層的巖性特征和電測曲線來劃分地層基準(zhǔn)面旋回，由此對沙三下地層進(jìn)行旋回劃分，將目的層沙三下亞段分為I、II、III油組，細(xì)分為8個小層。

中國陸相斷陷湖盆一般都經(jīng)歷形成、發(fā)育和萎縮三個發(fā)展階段。與這三個階段相對應(yīng)的構(gòu)造變化性質(zhì)是斷陷、坳陷和抬升，湖盆水體也因此呈淺—深—淺變化。多數(shù)湖相混積巖發(fā)育集中在湖盆擴(kuò)張階段[8]，如研究區(qū)KL油田的沙三下亞段時期為湖盆裂陷晚期—坳陷初期的過渡階段，此時湖盆相對開闊，水體面積較大，在適宜的氣候條件下，可大量發(fā)育藻類等生物，從而在濱、淺湖區(qū)的有利地貌位置形成各種類型的碳酸巖，較深水湖區(qū)或局限臺地環(huán)境下則形成泥晶灰?guī)r或泥灰?guī)r，整體上以碳酸鹽巖沉積體系發(fā)育為主，同時該時期構(gòu)造活動緩和、湖盆升降與沉積作用緩慢補(bǔ)償，尤其在湖盆緩慢擴(kuò)張收縮的情況下，最有利于湖相碳酸鹽巖形成[9-10]。

2 沉積環(huán)境分析

2.1 古氣候分析

古氣候?qū)嗷旆e巖沉積的控制遠(yuǎn)比海相碳酸鹽巖顯著得多[11]。研究區(qū)湖相混積巖多沉積于溫濕與半干旱交替的氣候環(huán)境。當(dāng)氣候濕潤溫暖，降雨量大，湖盆水體開闊，碎屑巖與混積巖相對發(fā)育；而在較干早期，河水流量小，湖盆面積穩(wěn)定，進(jìn)入湖盆的陸源碎屑迅速減少，同時水體清澈，適宜各類湖泊生物繁衍，導(dǎo)致碳酸鹽巖尤其是生物碳酸鹽巖相對發(fā)育；而當(dāng)氣候更趨干燥、湖盆面積持續(xù)收縮時，陸源碎屑大量注入湖區(qū)，水體渾濁、濃縮、咸化并形成不利于生物生長的高鹽度環(huán)境，根本上抑制了多數(shù)生物碳酸鹽巖的發(fā)育，此時陸源砂泥和灰泥為其主要沉積物[12]。

圖1 萊州灣凹陷KL油田區(qū)域構(gòu)造位置圖和KL油田井位圖

圖2 萊州灣凹陷KL油田古水深綜合柱狀圖

2.2 研究區(qū)沉積環(huán)境初步分析

在斜坡整體構(gòu)造穩(wěn)定的情況下，研究區(qū)受湖平面變化及由此產(chǎn)生的物源供應(yīng)變化的綜合影響。湖面上升、湖域擴(kuò)大，隨著可容納空間的增大，三角洲退積，A/S比值增大，湖侵體系域沙泥供應(yīng)降低，KL-4井區(qū)沉積條帶狀薄層灘砂，同時，在清水環(huán)境下、大量淺湖生物開始出現(xiàn)，碳酸鹽巖灘壩較發(fā)育[13]。研究區(qū)主要發(fā)育三角洲、濱淺湖、半深湖—深湖三種沉積相，在半深-深湖環(huán)境下，水深較深，水動力條件弱，沒有來自外界的物源供給，內(nèi)部沉積生成泥巖和泥灰?guī)r，較深的水環(huán)境下灰質(zhì)來源于化學(xué)沉淀而非外界供給。在濱淺湖條件下易于發(fā)育碳酸鹽巖，純凈的碳酸鹽巖來自濱淺湖內(nèi)源沉積的結(jié)果，之后河流攜帶外界的陸源碎屑巖進(jìn)入，與碳酸鹽巖發(fā)生混積，形成白云質(zhì)砂巖、灰質(zhì)砂巖、灰質(zhì)泥巖等一系列混積巖[14]。在三角洲前緣的外圍和前三角洲，其沉積環(huán)境已與濱淺湖十分類似，發(fā)育的混積巖類型也相同，多為灰質(zhì)粉砂巖，灰質(zhì)泥巖等。

3 沉積相及微相分析

3.1 碎屑巖和混積巖巖性特征及標(biāo)志

本文對研究區(qū)沙三下亞段10口鉆探井的壁心觀察，選取若干塊巖石樣品進(jìn)行普通薄片、染色薄片、鑄體薄片、重礦物及微量元素、掃描電鏡等實驗室微觀分析。結(jié)合電測曲線和錄井資料，將該區(qū)沙三下亞段的巖性簡化歸為碎屑巖、混積巖和火成巖三種主要類型。其中對于混積巖的認(rèn)識，根據(jù)Mount和后人的研究將混合沉積劃為間斷混合、相混合、原地混合和源地混合共4種成因類型[15]，渤海灣盆地萊州灣凹陷KL油田地區(qū)主要為源地混合形成的混積巖, 表現(xiàn)為2種混合沉積類型：結(jié)構(gòu)混合沉積和互層混合沉積。同時，研究區(qū)結(jié)構(gòu)混積巖的分類根據(jù)碳酸鹽含量又可以分為陸源碎屑質(zhì)-碳酸鹽混積巖(碎屑巖中含10%～50%的碳酸鹽)和碳酸鹽質(zhì)-陸源碎屑混積巖(碳酸鹽巖中含10%～50%的陸源碎屑)兩種類型。

研究區(qū)沙三下亞段碎屑巖主要發(fā)育粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、含礫細(xì)砂巖等，其中粉砂巖、細(xì)砂巖為主(見圖3)；泥巖總體含量較高，顏色以灰色、灰白色為主，底部偶見紅褐色，總體反映分段為水體淺—半深的弱氧化—還原的沉積環(huán)境。研究區(qū)陸源碎屑巖中細(xì)砂巖和粉砂巖較為發(fā)育，顏色一般為灰白色、灰色。根據(jù)薄片鑒定以及砂巖三端元組分圖(見圖4)可知，長石巖屑砂巖和巖屑長石砂巖為主要砂巖類型，其次為長石砂巖。

(A: KL-4, 1 099 m, 灰質(zhì)泥巖, 灰色，含灰質(zhì)中等，與稀鹽酸反應(yīng)中等；B：KL-4, 1 125 m, 灰質(zhì)泥巖, 灰色，含灰質(zhì)重，與稀鹽酸反應(yīng)中等；C：KL-5, 1 107 m，油浸粉砂巖，褐灰色，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松；D: KL-5，1 204 m, 油斑細(xì)砂巖，褐灰色，成分以石英為主，少量長石及暗色礦物，細(xì)粒為主，部分中粒，偶見礫石，次棱角-次圓狀；E: KL-6，1 213.5 m，泥質(zhì)粉砂巖，灰色，泥質(zhì)分布較均勻，膠結(jié)中等; F: KL-8, 1 541 m，油斑泥灰?guī)r，淺灰色，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，與稀鹽酸反應(yīng)較劇烈。 A: KL-4, 1 099 m, limestone mudstone, grey, medium limestone, medium reaction with dilute hydrochloric acid; B: KL-4, 1 125 m, limestone mudstone, grey, heavy limestone, medium reaction with dilute hydrochloric acid; C: KL-5, 1 107 m, oil-leached siltstone, brown-grey, mudstone cementation, loose; D: KL-5, 1 204 m, oil-porphyry fine sandstone, brown-grey, mainly composed of quartz, a small amount of feldspar and dark minerals, fine grains are Main, part medium grained, occasional gravel, sub-angular-sub-circular; E: KL-6, 1 213.5 m, argillaceous siltstone, grey, argillaceous distribution is more uniform, moderate cementation; F: KL-8, 1 541 m, oil porphyry marl, light grey, mudstone structure, massive structure, and the reaction with dilute hydrochloric acid is more intense.)

圖3 KL油田沙三下段碎屑巖和混積巖壁心及巖心特征

Fig.3 Core characteristics of clastic rocks and hybrid sedimentary rocks in the lower member of Shahejie Formation, KL oilfield

圖4 KL油田沙三下亞段砂巖成分三端元組分圖

沙三下亞段時期，由于湖水深度較大，陸源碎屑供給減少，水動力減弱，在部分井區(qū)(KL-4、KL-5、KL-6、KL-7)發(fā)育了一套淺湖湖相的陸源碎屑巖—碳酸鹽巖沉積，根據(jù)陸源碎屑顆粒與碳酸內(nèi)碎屑的統(tǒng)計表明，沙三下亞段主要發(fā)育含陸源碎屑的碳酸鹽混積巖④和碳酸鹽質(zhì)陸源碎屑混積巖⑥、⑦(見圖5)。其中，陸源碎屑為長石和石英、火成巖巖塊；碳酸鹽主要呈泥晶狀，碳酸鹽巖主要發(fā)育泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)白云巖。

(①粘土巖或泥巖；②混積砂質(zhì)粘土巖或泥巖；③砂巖；④含陸源碎屑—碳酸鹽混積巖；⑤陸源碎屑質(zhì)—碳酸鹽混積巖；⑥含碳酸鹽—陸源碎屑混積巖；⑦碳酸質(zhì)—陸源碎屑混積巖；⑧灰?guī)r。①Soil rock or mudstone；②mixed sandy clay rock or mudstone；③Sandstone；④contains terrestrial debris-carbonate mixed rock；⑤terrigenous clastic-carbonate mixed rock；⑥carbonate-terrestrial debris Jishi；⑦Carbonate-Land Source Clastic Mixed Rock；⑧Limestone.)

圖5 KL16油田混積巖分類圖

Fig.5 The hybrid sedimentary rocks classification chart of KL oilfield hybrid

總體上看，研究區(qū)內(nèi)碎屑巖的顆粒中石英含量20%～60%，可見多期次生加大現(xiàn)象，也可見顆粒破碎現(xiàn)象(見圖6)；長石含量在20%～40%之間，長石易風(fēng)化蝕變，相對石英，長石的穩(wěn)定性較差，含量變化較大。I油組偶見少量藻屑、介形蟲等生物碎屑，鮞粒類型復(fù)雜，形狀不一，多為單核的陸源碎屑(見圖6)。

3.2 沉積相類型與識別標(biāo)志

通過對KL油田地區(qū)10口井的壁心觀察和薄片觀察，并結(jié)合測井資料、錄井資料，以碳酸鹽巖沉積學(xué)理論為指導(dǎo)確定了研究區(qū)沉積相類型與識別標(biāo)志(見表1)。研究區(qū)西部KL-1井區(qū)、中部KL-4井區(qū)及東部KL-10井區(qū)沉積相構(gòu)成有明顯差異。

(A: KL-6，1 182.7 m,長石砂巖,單偏光25倍,孔隙發(fā)育較好主要見粒間孔、溶蝕粒間孔,孔徑范圍為0.03～0.3 mm; B：KL-6，1 219 m,粉砂巖,單偏光25倍,孔隙發(fā)育較差,見粒間孔、溶蝕粒間孔,孔徑范圍為0.01～0.03 mm,連通性較差; C：KL-9，1 552 m,石英砂巖,正交偏光200倍,石英多具加大邊; D: KL-10，1 679 m, 長石砂巖，正交偏光10倍，石英、長石加大；E: KL-9，1 567 m，含藻屑泥晶灰?guī)r，正交偏光100倍, 鮞粒; F: KL-9, 1 558.73 m泥質(zhì)灰?guī)r,單偏光25倍; G：KL-9，1 575 m泥質(zhì)白云巖,正交偏光25倍; H：KL-5，1 097 m，泥質(zhì)白云巖，正交偏光25倍，見生物碎屑; I：KL-6，1 238 m，泥晶白云巖，單偏光25倍。A: KL-6, 1 182.7 m, feldspar sandstone, single polarized light 25 times, pore development is better, mainly see intergranular pore, dissolution intergranular pore, pore size range is 0.03～0.3 mm; B: KL-6, 1 219 m, siltstone, single polarized light 25 times, pore development is poor, see intergranular pore, dissolution intergranular pore, pore size range is 0.01～0.03 mm, poor connectivity; C: KL-9, 1 552 m, quartz sandstone, orthogonal polarized light 200 times, quartz has more edges; D: KL-6, 1 219 m, siltstone has more edges; 1,1 679 m, feldspar sandstone, orthogonal polarization 10 times, quartz and feldspar increase; E: KL-9,1 567 m, algal-bearing micrite limestone, orthogonal polarization 100 times, oolite; F: KL-9, 1 558.73 m muddy limestone, single polarization 25 times; G: KL-9,1 575 m muddy dolomite, orthogonal polarization 25 times; H: KL-5,1 097 m, muddy dolomite, muddy dolomite, orthogonal polarization 25 times, bioclastic; H: KL-5,KL-5,1 097 m, 1 097 m, muddy dolomite, orthogonal polarization 25 times, bioclastic; I: KL-I: 1 236,KSingle Polarization 25 times.)

圖6 KL油田沙三下亞段碎屑巖和混積巖鑄體薄片特征

Fig.6 Characteristics of the clastic rock and hybrid sedimentary rocks castings in the lower member of the Shahejie Formation in the KL oilfield

表1KL油田沙三下亞段沉積相類型及特征

Table 1 Sedimentary facies types and characteristics of the lower member of Shahejie Formation in KL oilfield

井區(qū)Well area相Facies亞相Subfacies巖石組合Rock combination顏色Color層理BeddingKL-1井區(qū)辮狀河三角洲辮狀河三角洲前緣粉砂巖、泥巖灰平行層理交錯層理KL-4、KL-5、KL-6、KL-8井區(qū)濱湖泥坪灰質(zhì)泥巖、泥巖灰、褐紋層理灰泥坪泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)粉砂巖、灰質(zhì)泥巖淺灰平行層理水平層理混積灘灰質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂質(zhì)白云巖灰平行層理水平層理淺湖混積壩泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖灰灰綠交錯層理平行層理湖灣泥質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖深灰褐紋層理平行層理KL-10井區(qū)扇三角洲扇三角洲前緣細(xì)砂巖、含礫細(xì)砂巖灰灰綠交錯層理斜層理

3.2.1 辮狀河三角洲相 辮狀河三角洲巖性上主要由中、細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、以及粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成(見圖3)。三角洲沉積構(gòu)造發(fā)育，類型多種多樣，兼具河流沖積、波浪改造的特點，常見平行層理、槽狀和板狀交錯層理、浪成沙紋層理、水平層理、斜波狀層理等(見圖7B，7C )，另可見沖刷、變形、生物擾動等構(gòu)造[16]。研究區(qū)辮狀河三角洲相主要分布于西部的KL-1井區(qū)，測井曲線組合依次為平直基線—漏斗形—箱形—鐘形—齒形，反映了三角洲沉積不斷前積的特點。從地震剖面上看，具席狀外形，其反射特征明顯，向湖盆方向表現(xiàn)為斜交復(fù)合型前積結(jié)構(gòu)，反映了充足的物源供源、高能沉積機(jī)制、穩(wěn)定沉降等環(huán)境。

3.2.2 濱湖相 濱湖相主要分布于研究區(qū)中部的KL-4、KL-5、KL-6井區(qū)，包括灰泥坪和泥坪兩個亞相類型(見圖8A)?；夷嗥簛喯嗷旆e巖大量發(fā)育，為淺灰色砂質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖和灰質(zhì)粉砂巖等為主，可見破碎的螺和瓣腮類生物碎屑，該相帶巖石以塊狀和交錯層理為主。泥坪亞相主要巖石類型為灰褐色的泥巖、泥灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖，多為薄紋理層，偶見生物碎屑化石，反應(yīng)了水體安靜和水動力條件較弱的特征。

3.2.3 淺湖相 淺湖主要指的是最低浪基面之下，氧化作用面之上的部位，淺湖相主要分布于研究區(qū)中部的KL-4、KL-5、KL-6井區(qū)，水體較淺且攪動較大，適合藻類和底棲動物繁衍。根據(jù)沉積體發(fā)育的差異主要有混積灘、混積壩和湖灣三個亞相類型(見圖8A)。

(A: KL-4, 1 087 m, 泥灰?guī)r, 紋層，淺灰色，成分以方解石為主，與稀鹽酸反應(yīng)劇烈；B：KL-6, 1 192.5 m, 細(xì)砂巖, 水平層理，灰色，細(xì)粒為主，部分粉粒，次棱角-次圓狀，分選中等，泥質(zhì)膠結(jié)，疏松；C：KL-8, 1 443.5 m，泥質(zhì)粉砂巖，褐灰色，泥質(zhì)分布較均勻，膠結(jié)較疏松；D: KL-8，1 533.5 m, 泥灰?guī)r，淺灰色，泥晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，具水平層理，見多條微小裂縫，被方解石全充填，與稀鹽酸反應(yīng)較劇烈；E: KL-6, 1 243.5 m, 砂質(zhì)白云巖，灰色，泥晶-粉晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，致密，見溶蝕孔洞及微裂縫。A: KL-4, 1 087 m, Marl, Layer, light grey, The composition is mainly calcite, Reacts strongly with dilute hydrochloric acid;B: KL-6, 1 192.5 m, Fine sandstone, Horizontal bedding, gray, Fine-grained, partially powdered, sub-angular-sub-circular, sorted, etc., muddy cemented, loose;C: KL-8, 1 443.5 m，Argillaceous siltstone, brown gray, argillaceous distribution is more uniform, loose cementation; D: KL-8，1 533.5 m, Limestone, light gray, mudstone structure, massive structure, with horizontal bedding, see many small cracks, full filling by calcite, and reaction with dilute hydrochloric acid is more intense; E: KL-6, 1 243.5 m, Sandy dolomite, gray, mudstone-powder crystal structure, massive structure, compact, see dissolution voids and micro-cracks.)

圖7 KL油田沙三下亞段沉積構(gòu)造特征

Fig.7 Sedimentary structural features in the lower member of the Shahejie Formation in the KL oilfield

圖8 A.沙三下亞段濱淺湖灘壩測井相特征；B.沙三下亞段三角洲前緣測井相特征

(1)混積灘

主要分布于淺湖地帶，在垂向上表現(xiàn)為泥巖、灰質(zhì)泥巖與較薄粉砂巖、灰質(zhì)粉砂巖的頻繁互層，粒序多為有時不明顯的反韻律。由于受到波浪的雙向沖洗，層理主要發(fā)育沖洗交錯層理，其他可見透鏡狀層理、波狀復(fù)合層理等，植物碎片及炭屑發(fā)育。在自然電位曲線(SP)上多表現(xiàn)為異常幅度較高的較密集的“尖刀狀”指形，整體上看形成向上幅度加大的反旋回。

(2)混積壩

混積壩亞相是淺湖相沉積的主體部分，研究區(qū)混積壩沉積的主要剖面特征為灰質(zhì)粉砂巖與灰質(zhì)泥巖、泥巖互層，灰質(zhì)粉砂巖層數(shù)少，但單層厚度較大(一般大于3 m)。沉積構(gòu)造以浪成沙紋層理、波狀層理等多種浪成成因的構(gòu)造最為典型，其他可見平行層理、水平層理、生物潛穴等構(gòu)造在測井上，自然電位(SP)曲線多表現(xiàn)為齒化的漏斗形或?qū)挿蛑感巍?/p>

(3)湖灣

湖灣的沉積環(huán)境與半深湖十分類似，主要巖石類型為深灰至褐色的泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r、灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖，水平層理發(fā)育，生物不發(fā)育，偶見介形蟲碎屑。湖灣相主要分布于研究區(qū)中部的KL-8井區(qū)，其水體安靜且水體能量較低。

圖9 萊州灣凹陷KL油KL-5井單井沉積相圖

3.2.4 扇三角洲相 研究區(qū)東部的KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)發(fā)育扇三角洲沉積，由于坡度較緩，沖積扇上的河流入湖后能量很快消失，所攜帶的沉積物迅速沉積，從而形成狹窄的粗碎屑帶。

研究區(qū)主要發(fā)育扇三角洲前緣亞相，由水下分流河道、分流河口砂壩、前緣席狀砂等微相所組成(見圖8B)。水下分流河道巖性主要為雜基支撐、分選較差、成熟度較低、磨圓較差(次棱角為主)的灰、灰綠色含礫砂巖、中—粗砂巖、中—細(xì)砂巖以及局部的薄層狀粉砂巖。概率曲線可見一段式、多段式以及兩段式、三段式，反映了不同的水流環(huán)境。沉積構(gòu)造見沖刷面、粒序?qū)永?、平行層理、交錯層理等。自然電位(SP)表現(xiàn)為箱型、鐘形等；河口砂壩巖性上多見呈互層的灰綠、灰褐、灰色的中、細(xì)、粉砂巖組。粒度概率曲線可見低斜三段式、一跳一懸夾過渡式等。層理可見平行層理、槽狀層理、沙紋層理、波狀層理等，其他可見沖刷和攪渾構(gòu)造。自然電位(SP)主要為箱型或箱型、鐘形的組合；前緣席狀砂巖性上主要為厚度較小的粉砂巖、細(xì)砂巖與薄層泥巖互層。自然電位(SP)為低幅指形。

3.3 單井相及相模式

根據(jù)研究區(qū)豐富的壁心資料和電性資料建立了KL油田單井的沉積微相相標(biāo)志(見圖9)。通過對各類測井資料所反映出的沉積信息(巖性、物性、泥質(zhì)含量等)以取心井為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸類、判別，得到研究區(qū)單井的沉積特征。并做出正確的地質(zhì)解釋，進(jìn)而分析測井曲線的形態(tài)與砂體特征之間的關(guān)系，建立研究區(qū)測井相模式圖。

綜合上文分析可知，整個沙三下亞段為濱淺湖沉積(見圖8)，其中沙三下亞段下部Ⅲ油組3小層為大套灰色細(xì)砂巖夾灰質(zhì)泥巖沉積，砂巖中灰質(zhì)含量較少，厚度較大，發(fā)育水平層理、交錯層理等沙壩的沉積特征；中部Ⅲ油組2小層到Ⅱ油組3小層為大套灰綠色灰質(zhì)泥巖夾薄層灰質(zhì)粉砂巖沉積，為塊狀層理，綜合判斷為泥坪沉積；上部Ⅱ油組2小層到Ⅰ油組1小層為薄層灰質(zhì)粉砂巖、粉砂巖與灰質(zhì)泥巖互層沉積，偶見生物碎屑，發(fā)育沙紋層理、水平層理等沙灘的沉積特征；整體上揭示了湖平面頻繁變化的濱淺湖沉積環(huán)境(見圖9)。

3.4 沉積相及沉積微相平面展布

本文明確了研究沙三下亞段III油組、II油組、I油組的沉積相及沉積微相平面展布，以下以沙河街組沙三下亞段I油組為例進(jìn)行沉積相及沉積微相平面展布特征分析。沙三下亞段Ⅰ油組沉積時期，氣候潮濕，研究區(qū)處于穩(wěn)定發(fā)展時期，由于之前沉積物的快速堆積，中部KL-4、KL-5、KL-6井區(qū)的臺地隆起范圍進(jìn)一步縮小，地勢逐漸平緩，來自濰北凸起的物源影響進(jìn)一步加深，KL-8和KL-10井區(qū)扇三角洲范圍擴(kuò)大，致使混積巖沉積區(qū)域進(jìn)一步縮小，KL-6—KL-11井區(qū)主要發(fā)育前緣沙席微相，KL-1井區(qū)辮狀河三角洲范圍進(jìn)一步擴(kuò)大(見圖10)。

圖10 萊州灣凹陷KL油田沙三下亞段I油組沉積微相平面展布圖

3.5 沙三下亞段混積巖沉積演化模式分析

混積巖主要分布在KL-4、KL-5、KL-6井區(qū)臺地上，反映出此時物源供應(yīng)的相對不足，湖浪活動較強(qiáng)和碳酸鹽過飽和的古環(huán)境特征[17-18]。據(jù)此，綜合考慮物源供給，水動力條件和古地貌特征，提出碳酸鹽巖灘壩的沉積模式(見圖11)。中部KL-4、KL-5、KL-6、KL-8井區(qū)主要以混積巖沉積為主，根據(jù)巖性發(fā)育特征的差異存在陸源碎屑質(zhì)—碳酸鹽混積巖、碳酸鹽質(zhì)—陸源碎屑混積巖兩種混積類型，其中Ⅲ油組與Ⅱ油組下部受物源影響較小，陸源碎屑含量較少，Ⅱ油組上部與Ⅰ油組逐漸受濰北物源的影響，陸源碎屑逐漸增多，出現(xiàn)少量生物碎屑。

沙三下亞段是沉積物快速沉積階段，沉積范圍由小逐漸變大，湖岸線逐步后退。Ⅲ油組沉積時期，僅有研究區(qū)西部的KL-1井區(qū)受墾東凸起的物源影響，發(fā)育辮狀河三角洲沉積；中部KL-4、KL-5、KL-6、KL-8井區(qū)井區(qū)井區(qū)受底部隆起的影響，阻擋了來自墾東凸起和濰北凸起的物源，沉積湖相混積巖沉積；東部KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)還未接受沉積。Ⅱ油組沉積時期，研究區(qū)西部的KL-1井區(qū)依然發(fā)育辮狀河三角洲沉積；東部KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)開始受濰北凸起的影響，發(fā)育扇三角洲沉積；中部KL-4、KL-5井區(qū)受到濰北凸起物源的影響，開始沉積陸源碎屑，灰質(zhì)含量逐漸減少。Ⅰ油組沉積時期，研究區(qū)經(jīng)過沉積物的快速堆積，中部隆起范圍進(jìn)一步縮小，混積巖沉積區(qū)域僅在KL-1井區(qū)附近，KL-5、KL-6、KL-8井區(qū)與東部KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)均受濰北凸起物源的影響，發(fā)育扇三角洲沉積；西部KL-1井區(qū)附近的辮狀河三角洲沉積進(jìn)一步推進(jìn)(見圖10、11)。

圖11 萊州灣凹陷KL油田I油組混積巖(碎屑巖和碳酸鹽巖)沉積模式圖

4 結(jié)論

(1)根據(jù)相標(biāo)志對研究區(qū)沉積相進(jìn)行識別，本區(qū)主要發(fā)育三種不同的沉積環(huán)境：KL-1井區(qū)發(fā)育辮狀河三角洲，中部KL-4井區(qū)發(fā)育濱淺湖混積灘壩，東部KL-9井區(qū)在I油組處于濰北凸起物源供給區(qū)，發(fā)育了扇三角洲。

(2)沙三下亞段III油組KL-4、KL-5、KL-6、KL-8井位于類似臺地的高部位，阻擋了來自于西方墾東凸起的物源，形成了相對獨立的混積巖沉積環(huán)境；但沉積物快速沉積，使得沙三下亞段I油組臺地四周幾乎淹沒，臺地逐漸消失。

(3)研究區(qū)沉積演化模式，沙三下亞段III油組KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)下部和濰北凸起相連，為風(fēng)化剝蝕區(qū)，II油組由于沉積物快速沉積，使得湖平面上升，KL-9、KL-10、KL-11井區(qū)開始接受來自濰北凸起的扇三角洲沉積；KL-4、KL-5、KL-6、KL-8井區(qū)是混積巖灘壩沉積的區(qū)帶，但隨著湖平面的上升和來自墾東和濰北凸起的物源逐漸向湖盆中心推進(jìn)，臺地逐漸消失，混積巖的比例逐漸減少。