年濤 楊金川 姜在興 賈光華 閆曉倩 孟嘉軼 呂江鋒
關(guān)鍵詞 陸相紅層;東營(yíng)凹陷;始新統(tǒng);洪水漫湖;時(shí)令湖沉積
0 引言
渤海灣盆地東營(yíng)凹陷孔一段—沙四下亞段(孔店組一段和沙河街組四段下部)發(fā)育了巨厚的陸相紅層。以往的研究?jī)H關(guān)注該套地層中的紅層本身,認(rèn)為從盆緣到洼陷帶紅層及相關(guān)的鹽湖沉積具有分帶性,凹陷邊緣發(fā)育了沖積扇,緩坡帶為漫湖三角洲和漫湖灘壩,至洼陷帶主要沉積了膏質(zhì)泥巖和膏鹽巖[1?8],沉積水體具有高頻振蕩性[5,9]。少數(shù)學(xué)者也認(rèn)為該地層中存在風(fēng)成砂巖和風(fēng)塵泥質(zhì)巖等風(fēng)成沉積物[10]。
孔一段—沙四下亞段沉積期對(duì)應(yīng)新生代東營(yíng)凹陷裂陷發(fā)育的早期,凹陷的不同構(gòu)造部位古地形存在明顯差異[11];同時(shí),這一時(shí)期古氣候雖然整體表現(xiàn)為干旱、炎熱的特征,但是還存在干濕交替的變化過(guò)程[12]。上述構(gòu)造和富有特色的氣候特征在地層中產(chǎn)生了豐富的沉積相類型。筆者在對(duì)其沉積體系進(jìn)行剖析時(shí)發(fā)現(xiàn),在紅層背景中還存在多套旋回狀穩(wěn)定分布的、相對(duì)紅層而言較薄的(分米級(jí)—米級(jí)尺度)、以灰綠色為主的“異色”薄砂泥巖沉積層。這些沉積層與相鄰的紅層表現(xiàn)為突變接觸,同時(shí)具有與紅層全然不同的沉積相類型,前者主要為洪水漫湖沉積,后者則表現(xiàn)出湖泊沉積特征。這一現(xiàn)象在全球不同陸相沉積盆地的紅層都有出現(xiàn)[13?18],而在孔一段—沙四下亞段的出現(xiàn)動(dòng)搖了過(guò)去認(rèn)為的、單一的洪水漫湖沉積模式。因此,通過(guò)綜合孔一段—沙四下亞段最新的地震、測(cè)井、巖心、錄井和分析測(cè)試等資料,對(duì)其沉積體系進(jìn)行再認(rèn)識(shí),提出了洪水漫湖—時(shí)令湖沉積模式,認(rèn)為地層中存在兩類特征迥異的沉積相組合,分別為干旱期的沖積扇—洪水漫湖—干鹽湖沉積組合和周期性濕潤(rùn)期的湖泊—近岸水下扇沉積組合。前者包含干旱型沖積扇、辮狀河、洪水漫湖和干鹽湖等沉積相類型,后者則包括湖泊、近岸水下扇和局部發(fā)育的風(fēng)暴相,其中湖泊相又可劃分為濱淺湖、半深湖和深湖等亞相類型。在整個(gè)地層發(fā)育時(shí)期,對(duì)應(yīng)兩類沉積組合的沉積過(guò)程交替發(fā)生。這一認(rèn)識(shí)有助于更好地揭示始新世早期中國(guó)東部的區(qū)域構(gòu)造古地理環(huán)境和古氣候特征,深入理解這一時(shí)期區(qū)域古氣候的“緯向分帶特征”[19?21],并指導(dǎo)濟(jì)陽(yáng)坳陷“紅層”儲(chǔ)層的勘探和開(kāi)發(fā),同時(shí),能夠?qū)ο嗤蛳嗨频貙拥某练e過(guò)程、沉積環(huán)境和沉積控制因素的研究起到很好的指導(dǎo)作用。
1 地質(zhì)概況
東營(yíng)凹陷是我國(guó)渤海灣盆地濟(jì)陽(yáng)坳陷東南部的一個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元(圖1),是在華北古生界基巖古地形背景上經(jīng)多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)發(fā)育而來(lái)的一個(gè)中新生代半地塹陸相疊合構(gòu)造單元[25?26]。凹陷北斷南超、北陡南緩,西部以青城凸起和林樊家構(gòu)造為界,與惠民凹陷相毗鄰,北部以陳家莊凸起為界,與沾化凹陷相鄰,東部通過(guò)青南洼陷與青東凹陷相連通,南部緊鄰魯西隆起和廣饒凸起,四面環(huán)山,整體呈北東向展布[7,11]。根據(jù)斷裂體系及構(gòu)造特征,凹陷進(jìn)一步被劃分為北部陡坡帶、中央洼陷帶和南部緩坡帶,每個(gè)構(gòu)造帶又可以劃分為幾個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元。
區(qū)內(nèi)地層包括太古界、古生界、中生界和新生界,且以新生界為主,缺失元古界、上奧陶統(tǒng)、志留系、泥盆系、下石炭統(tǒng)、上二疊統(tǒng)、三疊系和古新統(tǒng)[25]。新生界古近系從下往上又依次發(fā)育孔店組、沙河街組和東營(yíng)組。按照巖性組合特征,東營(yíng)凹陷孔店組細(xì)分為孔二段和孔一段,沙河街組細(xì)分為沙四段、沙三段、沙二段和沙一段,其中,沙四段進(jìn)一步劃分為沙四下亞段和沙四上亞段(圖2a)。由于孔一段和沙四下亞段都表現(xiàn)為紅層特征,因此習(xí)慣將二者并稱為孔一段—沙四下亞段。凹陷不同構(gòu)造部位的巖性存在差異??滓欢卧诎枷荼辈慷钙聨Оl(fā)育深灰色砂礫巖和礫巖;洼陷帶為白色、灰白色、灰色碳酸鹽巖、膏鹽巖、鹽巖、石膏與深灰色—黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層;中央隆起帶、南部緩坡帶為紫紅色泥巖與棕紅色、灰色砂巖、粉砂巖不等厚互層(圖2b),部分地區(qū)巖石顏色出現(xiàn)“全紅”[3,10];下伏孔二段主要為暗色湖相泥巖沉積,夾薄層砂巖。沙四下亞段巖性具有繼承性,北部陡坡帶為深灰色砂礫巖;中央洼陷帶為深灰色泥巖與碳酸鹽巖、膏鹽巖互層,向南部凹陷邊緣變?yōu)樽霞t色泥巖夾棕色、棕褐色粉砂巖和砂質(zhì)泥巖,可見(jiàn)灰綠色砂泥巖夾層。
2 沖積扇—洪水漫湖—干鹽湖沉積組合
2.1 干旱型沖積扇
區(qū)內(nèi)沖積扇從主要的供源山口呈放射狀向盆內(nèi)堆積,遠(yuǎn)端漸變?yōu)槁旌掀?,按照扇體沉積物特征的差異,可以進(jìn)一步劃分為扇根、扇中和扇緣三個(gè)亞環(huán)境。扇根主要發(fā)育紫紅色中礫巖、細(xì)礫巖和含礫砂巖,礫石成分與沖積扇所在地區(qū)基巖的巖性有關(guān),其中金家—柳橋地區(qū)、平南斷層的下降盤礫石以石英巖礫為主,也可見(jiàn)玄武巖礫或灰?guī)r礫,粒徑在2~6 mm之間,最大可達(dá)2 cm;青坨子凸起一帶礫石主要為火成巖礫和泥礫,粒徑在1~2 cm之間,最大超過(guò)巖心尺寸;青城凸起一帶礫石也以石英巖礫為主。扇根沉積類型主要為泥石流和河道沉積,其中泥石流沉積泥、砂、礫混雜,礫石可直立或大角度斜列,分選差,磨圓中等偏差,主要表現(xiàn)為雜基支撐(圖3a);局部層段可見(jiàn)粒序?qū)永?,而?dāng)?shù)[石混雜堆積時(shí),則更多地表現(xiàn)為塊狀層理。河道沉積由砂、礫沉積物組成,成層性一般,但較泥石流沉積好,可見(jiàn)沖刷—充填構(gòu)造(圖3b)和粒序?qū)永硖卣鳌?/p>
扇中具有較為明顯的牽引流沉積作用,發(fā)育河道沉積和漫流沉積。巖性主要為紫紅色含礫砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖等。河道沉積的砂巖和粉砂巖層可見(jiàn)斜層理或平行層理(圖3c,d)。相較于扇根,扇中沉積物的粒度整體變細(xì)。扇緣位于沖積扇的遠(yuǎn)端,缺少明顯的河流沖刷作用,但仍然可見(jiàn)牽引流特征,主要發(fā)育漫流沉積。巖性主要為紫紅色或棕紅色含礫砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖,可見(jiàn)具生物擾動(dòng)的塊狀砂巖(圖3e)、塊狀泥巖(圖3f);砂巖分選較好,有時(shí)也可見(jiàn)平行層理。沖積扇上不同類型的沉積物具有不同的粒度概率累計(jì)曲線。扇根泥石流沉積具有重力流沉積特征,在概率累計(jì)圖表現(xiàn)為單段式,而河道沉積兼有重力流和牽引流的水動(dòng)力特征,多見(jiàn)低斜兩段式;扇中辮狀水道也是低斜兩段式,而漫流沉積主要為低截點(diǎn)高斜兩段式;扇緣沉積物粒度進(jìn)一步變細(xì),概率累計(jì)曲線可為低截點(diǎn)高斜兩段式、高截點(diǎn)高斜兩段式和細(xì)粒三段式等[28]。
單個(gè)沉積旋回均表現(xiàn)為下粗上細(xì)的特征,代表沖積扇中一次完整的洪水事件,對(duì)應(yīng)GR曲線的測(cè)井相主要為鐘形。測(cè)錄井和巖心觀察顯示進(jìn)積型和退積型的相序在孔一段—沙四下亞段都有發(fā)育,但以退積型相序?yàn)橹鳎▓D3g)。不同地區(qū)沖積扇的地震相特征存在差異,在青坨子凸起一側(cè)沖積扇主要表現(xiàn)為雜亂前積反射相,而在凹陷南部邊緣表現(xiàn)為無(wú)反射結(jié)構(gòu)相。
2.2 辮狀河
辮狀河出現(xiàn)在凹陷周緣、沖積扇的前端,巖性為紫紅色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖。鏡下觀察巖石主要為長(zhǎng)石砂巖、巖屑長(zhǎng)石粉砂巖(圖4a)。顆粒成分包括石英、長(zhǎng)石(鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石)和巖屑,且以巖漿巖和變質(zhì)巖巖屑為主(圖4b);泥質(zhì)雜基為2%~35%,膠結(jié)物主要為方解石和鐵方解石。顆粒粒徑在0.06~0.25 mm之間,分選中等偏差,顆粒多呈次棱狀,支撐方式為顆粒支撐、點(diǎn)—線接觸。沉積構(gòu)造包括槽狀交錯(cuò)層理、板狀交錯(cuò)層理、平行層理、沖刷面以及生物潛穴,生物潛穴可見(jiàn)明顯的回填構(gòu)造(圖5a~e)。粒度概率累計(jì)曲線表現(xiàn)為高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6a),且以發(fā)育跳躍次總體為主要特征,含量大于60%,分布范圍在1~3.5 Φ,兩個(gè)粒度次總體的交切點(diǎn)在3~4 Φ 之間。
辮狀河二元結(jié)構(gòu)的頂層欠發(fā)育或者完全缺失,主要發(fā)育下部的細(xì)砂、粉砂巖層。單個(gè)沉積序列中砂體厚度最大可達(dá)4 m,從底部的沖刷侵蝕界面向上依次發(fā)育塊狀層理、槽狀交錯(cuò)層理和平行層理等(圖5f);生物潛穴在局部較為發(fā)育。與沉積序列相對(duì)應(yīng),SP曲線測(cè)井相主要表現(xiàn)為鐘形或箱型特征,前者反映了下粗上細(xì)的正旋回,箱形特征則暗示單個(gè)沉積旋回的頂積層欠發(fā)育或不發(fā)育。地震反射剖面為亞平行的中振中連反射相,反映其沉積時(shí)研究區(qū)內(nèi)沉降較為穩(wěn)定,辮狀河穩(wěn)定發(fā)育。
2.3 洪水漫湖
洪水漫湖沉積與近源陣發(fā)性洪水向湖盆的注入及隨之而來(lái)的沉積作用有關(guān),孔一段—沙四下亞段以漫湖混合坪為主,按照沉積特征的差異又劃分為漫湖泥和漫湖砂兩種。
2.3.1 漫湖泥
漫湖泥巖性為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和膏質(zhì)泥巖。沉積構(gòu)造以塊狀層理為主,反映了沉積物快速卸載的過(guò)程,其他沉積構(gòu)造少見(jiàn)。粒度曲線反映多種類型的粒度分布特征,有兩段式,如低斜兩段式、低截點(diǎn)高斜兩段式、高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6b),三段式,如細(xì)粒三段式,以及四段式(圖6c)等,不同的粒度曲線特征反映了沉積物中跳躍次總體和懸浮次總體比率的變化,推測(cè)可能與洪水的運(yùn)移距離有關(guān),在近源區(qū)主要為低斜兩段式,反映了重力流向牽引流過(guò)渡的特征,在遠(yuǎn)源區(qū)粒度概率曲線變得多樣化。
漫湖泥的底界可具有不同程度的沖刷特征,裹挾了下伏或鄰層的沉積物(圖7a),層內(nèi)局部可含膏質(zhì)團(tuán)塊(圖7b)。垂向上,相應(yīng)層段缺乏明顯的粒序或相序特征,對(duì)應(yīng)箱形測(cè)井相,反映沉積物供應(yīng)充足、無(wú)粒序特征(圖7c)。漫湖泥與湖泊沉積互層,共同表現(xiàn)為中振中連發(fā)散反射相。
2.3.2 漫湖砂
漫湖砂是混合坪中的砂質(zhì)沉積物,按照巖性、沉積構(gòu)造和沉積序列的差異又分為漫湖砂壩和漫湖砂灘兩類。漫湖砂壩是漫湖湖泊發(fā)育期在凹陷斜坡帶形成的砂體類型,巖性主要為棕紅色、紫紅色細(xì)砂巖,次為粉砂巖。顯微薄片顯示巖石主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖(圖4c),顆粒包括石英、長(zhǎng)石(鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石)和巖屑,且以變質(zhì)巖巖屑為主(圖4d),鐵染泥質(zhì)雜基含量變化較大,膠結(jié)物主要為方解石和硬石膏。顆粒粒徑一般在0.13~0.25 mm,分選中等偏差,顆粒多呈次棱狀,支撐方式為顆粒支撐。砂體中常含有細(xì)礫級(jí)的泥礫,局部還可見(jiàn)石英巖礫石(圖8a)。沉積構(gòu)造以沖洗交錯(cuò)層理為主(圖8b),也可見(jiàn)高角度斜層理和平行層理。概率累計(jì)曲線主要為高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6d),包括一個(gè)較高斜率的跳躍次總體和懸浮次總體,跳躍次總體含量多大于65%,兩個(gè)粒度次總體的交切點(diǎn)一般小于4 Φ。垂向上,漫湖砂壩的厚度多大于4 m,底部可見(jiàn)含定向泥礫的沖刷面,向上沖洗交錯(cuò)層理和高角度斜層理疊覆組合,組成較厚的塊狀砂壩層,對(duì)應(yīng)GR和SP測(cè)井曲線常表現(xiàn)為箱形特征(圖8c)。
漫湖砂灘是漫湖混合坪的主要砂體類型,單砂體厚度薄且結(jié)構(gòu)和構(gòu)造與漫湖砂壩存在明顯差異。巖性主要為紫紅色粉砂巖,顯微薄片顯示主要為巖屑長(zhǎng)石粉砂巖(圖4e),顆粒包括石英、長(zhǎng)石(鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石)和巖屑,且以變質(zhì)巖和巖漿巖巖屑為主(圖4f)。顆粒粒徑一般在0.13~0.25 mm,多小于0.1 mm,分選中等偏差,顆粒多呈次棱角狀,支撐方式為顆粒支撐,泥質(zhì)雜基含量為2%~10%,膠結(jié)物主要為硬石膏和方解石。沉積構(gòu)造包括浪成砂紋層理、雙向交錯(cuò)層理和脈狀層理等(圖8d~f)。其粒度分布特征主要為高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6e),包含一個(gè)跳躍次總體和一個(gè)懸移次總體,且跳躍次總體含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),含量多大于65%,跳躍次總體斜率中等,表示其分選中等。兩個(gè)次總體交切點(diǎn)相對(duì)較高,多大于4 Φ,反映沉積物粒度整體偏細(xì)。漫湖砂灘在垂向上以反粒序或復(fù)合粒序?yàn)橹?,偶?jiàn)正粒序特征,底部多與漫湖泥巖突變接觸。與垂向沉積序列相對(duì)應(yīng),GR曲線主要表現(xiàn)為漏斗形(圖8g)或鐘形—漏斗形,代表反粒序和復(fù)合粒序結(jié)構(gòu)。
2.4 干鹽湖
干鹽湖巖性包括紫紅色含膏泥巖、灰色含膏泥巖、膏質(zhì)泥巖、泥膏巖、膏巖、含鹽泥、鹽膏巖、膏鹽巖以及灰白色鹽巖。與蒸發(fā)巖互層的既有氧化色的砂泥巖,也有非氧化色的粉砂巖和泥巖,且兩種不同顏色的碎屑巖地層具有明顯的分布規(guī)律,即紅層主要位于東營(yíng)凹陷郝科1井—?jiǎng)倏?井—新東風(fēng)10井—萊深1井一線,灰色、深灰色砂泥巖地層位于更往北的洼陷中心(如豐深2井所在區(qū)域),暗示二者在成因上存在差異。氧化色的碎屑巖主要是洪水漫湖或辮狀河沉積,而還原色的細(xì)碎屑巖主要是湖相沉積??滓欢蔚缴乘南聛喍危瑬|營(yíng)凹陷北部邊界不斷北移,導(dǎo)致沉降中心也不斷北移,因此不存在一個(gè)穩(wěn)定的沉降中心,在間歇性濕潤(rùn)期和季節(jié)性雨季,北部洼陷中心為有水的小范圍湖泊,使得蒸發(fā)巖和還原色砂泥巖地層在縱向上以特定的沉積序列頻繁互層;而漫湖湖泊在濃縮的過(guò)程中,當(dāng)水體達(dá)到蒸發(fā)巖的飽和度時(shí),在早期的紅層之上沉淀了膏鹽巖等蒸發(fā)巖系,之后又被下一次的季節(jié)性漫湖沉積物所覆蓋。
鹽巖顆粒多呈半自型、他形,呈鑲嵌狀(圖9a);石膏呈白色團(tuán)塊狀(圖9b)。鹽巖層常因含陸源泥質(zhì)沉積物而呈現(xiàn)不同的顏色,如郝科1井鹽巖因含紅層沉積物而呈淺紅色(圖9c),豐深2井鹽巖含湖相泥質(zhì)沉積物呈暗灰色、黑色(圖9d);部分鹽巖在沉積之后發(fā)生過(guò)溶解,具有鹽溶角礫化現(xiàn)象(圖9e)??v向上,鹽巖、石膏、泥灰?guī)r以及暗色泥頁(yè)巖多為平行接觸,表明沉積時(shí)水體整體上較為安靜、水動(dòng)力較弱;部分層段泥灰?guī)r可見(jiàn)揉皺構(gòu)造(圖9f),同時(shí)在偏厚的鹽層內(nèi)部常共生軟變形的石膏條帶,也呈揉皺構(gòu)造,反映水體還存在過(guò)間斷性的動(dòng)蕩。薄層石膏中常見(jiàn)順層分布的黃鐵礦,大小在0.1~0.4 mm之間,為同生—準(zhǔn)同生期的產(chǎn)物。
不同蒸發(fā)巖的溶解度不同,受氣候的周期性變化其沉淀過(guò)程反復(fù)進(jìn)行,從而使得蒸發(fā)巖層表現(xiàn)為明顯的韻律結(jié)構(gòu)??滓欢巍乘南聛喍胃甥}湖發(fā)育時(shí)期河流的注入較弱,甚至可能沒(méi)有地表水的匯入,加之湖盆的封閉性較好,使得蒸發(fā)巖從干鹽湖邊緣到中心作近似同心圓狀分布,在最外圈一般為碳酸鹽相,向中心依次為硫酸鹽相,進(jìn)一步為氯化物相,從而形成了“牛眼式”環(huán)形分布特征(圖9g,h)。鹽巖沉淀之后,當(dāng)氣候周期性濕潤(rùn)時(shí),在北部洼陷帶又發(fā)生了暗色含鹽泥巖和泥巖的湖相沉積,因此在地層剖面中表現(xiàn)為黏土層和各類蒸發(fā)巖的互層。進(jìn)一步觀察顯示在大尺度的蒸發(fā)巖韻律層中還可見(jiàn)更小一級(jí)的沉積韻律層,是季節(jié)性氣候變化造成的。
3 湖泊—近岸水下扇沉積組合
3.1 湖泊
3.1.1 濱淺湖灘壩
間歇性濕潤(rùn)期發(fā)育的湖泊灘壩是風(fēng)浪在濱岸地帶攪動(dòng)沉積物形成的,按照巖石類型、沉積構(gòu)造以及沉積序列的差異,劃分為沿岸灘壩、近岸灘壩和遠(yuǎn)岸灘壩。
(1) 沿岸灘壩
巖性主要為灰色、灰綠色細(xì)砂巖,次為灰色、灰綠色粉砂巖和泥巖。薄片鑒定顯示巖石主要為巖屑長(zhǎng)石砂巖(圖4g),顆粒包括石英、長(zhǎng)石(鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石)和巖屑,且以變質(zhì)巖和巖漿巖巖屑為主(圖4h)。顆粒粒徑在0.13~0.25 mm 之間,分選中等偏好;顆粒多呈次棱狀,支撐方式為顆粒支撐。石英次生加大現(xiàn)象比較常見(jiàn),泥質(zhì)雜基多小于6%。沉積構(gòu)造以低角度沖洗交錯(cuò)層理為主,可見(jiàn)高角度斜層理、平行層理、浪成砂紋層理和變形構(gòu)造(圖10a~e),局部層段可見(jiàn)生物擾動(dòng)構(gòu)造,但發(fā)育程度比近岸和遠(yuǎn)岸灘壩弱。典型的概率曲線為高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6f),包括一個(gè)較高斜率的跳躍次總體和懸浮次總體,跳躍次總體含量也多大于65%,兩個(gè)粒度次總體的交切點(diǎn)一般小于4~5 Φ。
沿岸灘壩的厚度一般在0.4~9.6 m之間,底界與漫湖泥巖或粉砂質(zhì)泥巖突變接觸,可見(jiàn)定向分布的泥礫,是湖水對(duì)早期沉積的漫湖泥再作用的結(jié)果;向上主要為沖洗交錯(cuò)層理,也可見(jiàn)高角度斜層理與相鄰的沖洗交錯(cuò)層理疊覆?,F(xiàn)代沿岸灘壩的沉積考察顯示這種高角度的斜層理一般位于沿岸灘壩向陸一側(cè)。沿岸灘壩在GR曲線上主要表現(xiàn)為箱形測(cè)井相(圖10f)。單期灘壩沉積體的厚度一般小于地震的垂向分辨率,因此與漫湖沉積互層,整體表現(xiàn)為中振中連發(fā)散反射相。
(2) 近岸灘壩
近岸灘壩位于沿岸灘壩向湖中心一側(cè),沉積單元的厚度以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征與沿岸灘壩相比都發(fā)生了明顯變化。巖性主要為灰色、灰綠色粉砂巖和泥巖。顯微薄片顯示巖石主要為巖屑長(zhǎng)石粉砂巖(圖4i),顆粒成分與沿岸灘壩相同(圖4j),但粒徑多小于0.1 mm;顆粒分選中等偏差,多呈次棱狀,支撐方式為顆粒支撐、點(diǎn)—線接觸。沉積構(gòu)造類型相對(duì)豐富,廣泛發(fā)育丘狀交錯(cuò)層理和浪成砂紋層理(圖11a,b),也可見(jiàn)渠模、變形構(gòu)造和塊狀構(gòu)造,反映了風(fēng)暴浪的存在。生物擾動(dòng)構(gòu)造在近岸灘中較為發(fā)育,強(qiáng)者幾乎將原始的沉積層理構(gòu)造破壞殆盡。丘狀交錯(cuò)層理的發(fā)育暗示這類灘壩砂體在形成時(shí)可能受到了風(fēng)暴浪的作用,加之湖平面的快速變化使得層理特征能夠得以保存。粒度概率曲線為高截高斜兩段式,即由較高斜率的跳躍次總體和較低斜率的懸浮次總體組成,二者之間多為平滑接觸,表明存在粒度的混合帶(圖6g);跳躍次總體斜率較高,表明其分選較好,而交切點(diǎn)較高說(shuō)明沉積物以細(xì)粒為主,反映了牽引流的沉積特征。
單個(gè)近岸灘壩的厚度在0.2~6.3 m之間,頂?shù)着c漫湖沉積的泥巖或粉砂質(zhì)泥巖呈突變接觸,在其底界有時(shí)也可見(jiàn)泥礫分布。沉積序列內(nèi)部以粉砂巖為主,在其頂部也可見(jiàn)較薄的泥巖層,粉砂巖中主要發(fā)育浪成砂紋層理和丘狀交錯(cuò)層理,也可見(jiàn)波狀層理。生物擾動(dòng)在沉積序列中十分發(fā)育。近岸灘壩在GR曲線中可表現(xiàn)為漏斗形—鐘形復(fù)合型、鐘形、箱形、指形等(圖11c)。
(3) 遠(yuǎn)岸灘壩
遠(yuǎn)岸灘壩位于近岸灘壩向湖中心一側(cè),巖性主要為灰色、灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖和泥巖??v向上遠(yuǎn)岸灘壩泥巖夾層出現(xiàn)的頻率高于近岸灘壩,沉積構(gòu)造包括浪成砂紋層理以及復(fù)合層理等,常見(jiàn)渠模和“飄礫”結(jié)構(gòu),也可見(jiàn)砂巖球枕構(gòu)造;生物潛穴較為發(fā)育(圖12a~e)。粒度概率曲線主要表現(xiàn)為高截點(diǎn)高斜兩段式(圖6h),即包含一個(gè)滾動(dòng)次總體和一個(gè)懸浮次總體,且滾動(dòng)次總體含量占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),含量大于70%;滾動(dòng)次總體斜率很高,表示其分選相對(duì)較好,兩個(gè)次總體交切點(diǎn)相對(duì)較高,多大于4.5 Φ,反映沉積物以細(xì)粒組分為主。垂向上遠(yuǎn)岸灘壩多為反粒序,正粒序少見(jiàn),底部與下伏的漫湖沉積突變接觸,二者之間的沖刷特征不明顯。與垂向沉積序列相對(duì)應(yīng),GR 曲線測(cè)井相主要為單一的漏斗形(圖12f)。
3.1.2 半深湖—深湖
半深湖—深湖沉積發(fā)育在間歇性濕潤(rùn)期湖泊的半深湖—深湖區(qū),與其同時(shí)期發(fā)育的沉積相類型還包括濱淺湖灘壩和近岸水下扇,屬于同一時(shí)期凹陷不同沉積部位的成因相單元。其巖性主要為灰色、灰黑色、黑色泥頁(yè)巖,沉積構(gòu)造主要為水平層理(圖13)。垂向上,暗色泥巖與膏鹽巖、泥灰?guī)r頻繁互層,反映水體化學(xué)性質(zhì)的周期性變化,其中較厚的泥巖層為間歇性濕潤(rùn)期的湖泊沉積,而與蒸發(fā)巖頻繁互層的泥巖紋層是干旱期季節(jié)性湖泊的沉積產(chǎn)物。測(cè)井曲線中頻繁互層的泥巖多表現(xiàn)為指狀特征;地震剖面中,暗色泥頁(yè)巖和膏鹽巖等蒸發(fā)巖互層,整體表現(xiàn)為三高地震反射相。
利用ICP-AES電感耦合等離子發(fā)射光譜法對(duì)洼陷帶豐深2井39個(gè)湖相泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r樣品進(jìn)行了常、微量元素(包括P元素)測(cè)試,并計(jì)算古鹽度(具體方法見(jiàn)錢凱等[29]),結(jié)果表明孔一段—沙四下間歇性濕潤(rùn)期發(fā)育的湖泊水體鹽度為6.41‰~57.28‰,屬于半咸水湖、咸水湖或鹽湖。另外,泥頁(yè)巖中Sr/Ba比在0.16~10.03之間,平均值為3.07,同樣暗示了半咸水—咸水的湖泊環(huán)境。
3.2 近岸水下扇
近岸水下扇是間歇性濕潤(rùn)期陳家莊、青坨子凸起的粗碎屑沉積物被水流攜帶在北部陡坡帶發(fā)生快速沉積而形成的,因此主要分布在北部的勝坨、民豐和永安地區(qū),如在豐深2井、豐深1井、永559井、坨深4井等觀察到近岸水下扇沉積。按照沉積亞環(huán)境的不同,又可以進(jìn)一步分為扇根、扇中和扇端三個(gè)亞相。
扇根主要發(fā)育厚層灰色中礫巖、細(xì)礫巖、含礫泥質(zhì)砂巖,填隙物為灰黑色泥質(zhì)沉積物。礫石來(lái)源復(fù)雜,永安地區(qū)礫石主要包括片麻巖礫、白云巖礫、石英巖礫,粒徑在2~6 mm之間,最大可達(dá)60 mm;青坨子凸起一帶礫石包括石英巖礫、片麻巖礫、灰?guī)r礫、白云巖礫、火成巖礫以及泥礫,粒徑在2~8 mm之間,最大可達(dá)60 mm;民豐地區(qū)礫石成分與青坨子凸起相似,包括白云巖礫、灰?guī)r礫、泥礫、片麻巖礫、石英巖礫,粒徑在2~8 mm之間,最大可達(dá)40 mm。層理以混雜、快速堆積的塊狀層理為主(圖14a),可見(jiàn)粒序?qū)永砗托睂永恚▓D14b)。扇中主要為細(xì)礫巖、含細(xì)礫泥質(zhì)砂巖,填隙物為灰黑色泥質(zhì)。不同地區(qū)礫石成分與扇根具有繼承性,但礫石粒徑明顯變小,以次圓狀—圓狀為主,分選相對(duì)較好,泥質(zhì)膠結(jié)。薄層灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾層在扇中出現(xiàn)的頻率增高,反映扇中溝道的頻繁改道。扇中沉積物兼有重力流和牽引流特征,發(fā)育了粒序?qū)永怼⒉顚永恚▓D14c)和變形構(gòu)造(圖14d)。至扇緣,沉積物中的礫石含量進(jìn)一步減少,巖性以灰黑色細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主,層理類型主要為波狀層理(圖14e)。
扇體的不同亞環(huán)境具有不同的概率曲線特征,反映隨著搬運(yùn)距離的增加水動(dòng)力也發(fā)生了相應(yīng)的改變。扇根以泥石流沉積為主,概率曲線多表現(xiàn)為簡(jiǎn)單的一段式(圖6i);扇中以泥石流和顆粒流沉積為主,概率曲線表現(xiàn)為低斜兩段式(圖6j)或低截點(diǎn)高斜兩段式(圖6k);扇緣主要為顆粒流、濁流,兼有牽引流沉積,概率曲線多為細(xì)粒三段式或四段式。
區(qū)內(nèi)近岸水下扇主要為退積型,沉積旋回表現(xiàn)為多個(gè)間斷正韻律,其頂部被半深湖—深湖相泥巖覆蓋,單個(gè)正韻律代表了一次水動(dòng)力逐漸衰減的過(guò)程。GR曲線表現(xiàn)為鐘形、箱形、齒形及其復(fù)合形態(tài)等(圖14f)。測(cè)井相的差異主要取決于扇體沉積物的沉積過(guò)程。其中,齒形多出現(xiàn)在礫巖和泥巖等細(xì)粒沉積物頻繁變化的層段,代表了早期的扇體沉積和靜水期的半深湖—深湖相沉積;箱形主要對(duì)應(yīng)厚層礫巖體;鐘形測(cè)井相則反映了單沉積旋回中與水動(dòng)力減弱伴隨發(fā)生的沉積過(guò)程。地震剖面中,在平行物源方向近岸水下扇表現(xiàn)為雜亂前積反射相,向凹陷中央,反射結(jié)構(gòu)逐漸變好且過(guò)渡為半深湖—深湖席狀三高反射相;在垂直物源方向,表現(xiàn)為丘狀反射特征。
3.3 風(fēng)暴相
如前所述,在近岸和遠(yuǎn)岸灘壩中可見(jiàn)丘狀交錯(cuò)層理和渠模等風(fēng)暴成因的沉積構(gòu)造類型;與之相應(yīng),在博興洼陷相對(duì)水深的區(qū)域觀察到風(fēng)暴沉積特征,巖性主要為灰色、灰綠色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和泥巖,沉積構(gòu)造包括風(fēng)暴浪沖刷面、粒序?qū)永?、微波狀—平行層理和丘狀交錯(cuò)層理等,同時(shí)具有侵蝕充填構(gòu)造,如渠模(圖15a~d);渠模是風(fēng)暴浪產(chǎn)生的渦流以及風(fēng)暴退潮流強(qiáng)烈侵蝕、沖刷湖底形成的、呈扁長(zhǎng)狀的侵蝕充填構(gòu)造,其具有深而陡的渠壁,沒(méi)有方向性、也并非一定成組出現(xiàn),侵蝕沖刷出來(lái)的下伏細(xì)粒沉積物常以同生泥礫、砂球或撕裂屑的形式充填在渠模附近。風(fēng)暴高潮期和衰減期具有不同的水動(dòng)力特征,前者兼有重力流和牽引流特征,后者則以牽引流為主,因此不同時(shí)期發(fā)育的沉積物具有不同的粒度概率曲線特征。風(fēng)暴高潮期沉積物主要表現(xiàn)為滾動(dòng)、跳躍加懸浮三段式,衰減期包括高截點(diǎn)高斜兩段式、細(xì)粒三段式和四段式等(圖6l~n)。
研究區(qū)風(fēng)暴沉積與濱淺湖灘壩共生,單個(gè)風(fēng)暴相單元的厚度多小于1 m,以0.6 m左右厚度較為常見(jiàn)。一個(gè)完整的風(fēng)暴沉積序列通常包括:最底部泥巖之上的沖刷面,是風(fēng)暴后退時(shí)沖刷湖底形成的,向上為不太明顯的粒序?qū)樱o鄰其上的是一套泥礫層,泥礫具有優(yōu)選方位;隨著風(fēng)暴強(qiáng)度的減弱,泥礫層之上又依次發(fā)育了平行層理或緩波狀層理層段、丘狀交錯(cuò)層理段、緩波狀層理段(圖15e);風(fēng)暴沉積頂部轉(zhuǎn)變?yōu)闉纬练e??紤]到GR曲線的縱向分辨率為0.6~0.92 m[30],單個(gè)風(fēng)暴相沉積較難利用測(cè)井曲線進(jìn)行識(shí)別,不具有明顯的測(cè)井相特征。
4 沉積展布及演化模式
4.1 沉積展布特征
受周期性干濕氣候交替變化的影響,不同沉積相類型在空間上有序組合(圖16)。西北部無(wú)棣凸起向凹陷一側(cè)、濱南斷層下降盤、魯西隆起和廣饒凸起向凹陷一側(cè)以及東營(yíng)凹陷北部陡坡帶發(fā)育了干旱型沖積扇,扇體規(guī)模小、延伸范圍有限,從扇體頂部向外又依次發(fā)育了扇根、扇中和扇緣三個(gè)亞相類型;扇體沉積物整體呈氧化色,沉積物粒度隨水動(dòng)力的減弱而減小。沖積扇遠(yuǎn)端沉積物粒度逐漸變細(xì),巖性漸變?yōu)榧?xì)砂巖、粉砂巖和泥巖,沉積相由沖積扇轉(zhuǎn)變?yōu)楹樗蜑I淺湖,其中洪水漫湖巖性主要為紫紅色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等,濱淺湖發(fā)育灰綠色粉砂巖和泥巖。北部洼陷帶向盆緣一側(cè),如勝科1井、郝科1井和新東風(fēng)1井所在地區(qū),發(fā)育了洪水漫湖、湖相灘壩、半深湖和干鹽湖。其中,孔一段和沙四下亞段沉積的早中期主要為洪水漫湖、濱淺湖和半深湖沉積,間斷發(fā)育膏鹽巖地層,表明這一地區(qū)是干鹽湖間斷性擴(kuò)展覆蓋的區(qū)域;沙四下亞段晚期沉積相轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿甥}湖為主,發(fā)育了大套的蒸發(fā)巖沉積,且干鹽湖的范圍擴(kuò)大至新東風(fēng)1井一線的外圍地區(qū)(牛11井—史141井—濱437井—濱692井一線),分布面積是孔一段和沙四段早期的3倍以上。在構(gòu)造古地理未發(fā)生明顯變化的前提下,這一現(xiàn)象表明沙四下亞段晚期氣候變的相對(duì)濕潤(rùn),東營(yíng)凹陷主體表現(xiàn)為常年性的干鹽湖,推測(cè)可能存在常年有水的河流持續(xù)向湖盆注水,而湖水的蒸發(fā)量和注入量基本持平。北部洼陷帶的沉積相類型主要為干鹽湖和半深湖—深湖相,二者在垂向上頻繁交互。在周期性濕潤(rùn)期或季節(jié)性的湖泊發(fā)育期沉積了暗色泥巖,而在干旱時(shí)期,則按照蒸發(fā)沉淀序列發(fā)育了不同類型的蒸發(fā)巖。凹陷的北部邊界在孔一段—沙四下亞段沉積期不斷北移,間歇性濕潤(rùn)期在北部陡坡帶沉積了厚層的近岸水下扇砂礫巖體;凹陷北部邊界的繼續(xù)北移使得扇體被之后發(fā)育的干鹽湖和半深湖—深湖泥巖覆蓋。從無(wú)棣凸起向東營(yíng)凹陷方向,古地形平緩,孔一段—沙四下亞段沉積時(shí)期主要為辮狀河,進(jìn)一步又包括了辮狀河河道和泛濫平原沉積;兩種亞相類型在垂向上頻繁交互,其中河道沉積以棕紅色細(xì)砂巖或中砂巖為主;泛濫平原主要為棕紅色泥巖。
4.2 沉積演化模式
孔一段—沙四下亞段可以識(shí)別多個(gè)反映氣候由干旱到間歇性濕潤(rùn)的沉積旋回,每個(gè)沉積旋回的干旱期在凹陷的不同部位發(fā)育了不同的沉積相類型,進(jìn)而在平面上展現(xiàn)為有序的沉積組合;每個(gè)沉積旋回的間歇性濕潤(rùn)期也形成了對(duì)應(yīng)的沉積相組合。根據(jù)上述沉積相類型及沉積相的空間展布,總結(jié)了孔一段—沙四下亞段洪水漫湖—時(shí)令湖沉積充填模式。
紅層沉積期,漫湖沉積的發(fā)育主要受控于季節(jié)性、短時(shí)期暴雨洪水的快速注入。東營(yíng)凹陷周緣的凸起和隆起區(qū)在間洪水期處于長(zhǎng)期暴露的狀態(tài),物理風(fēng)化作用使得母巖區(qū)產(chǎn)生大量的風(fēng)化殘積物,當(dāng)發(fā)生暴雨時(shí),洪水將母巖區(qū)產(chǎn)生的風(fēng)化殘積物搬運(yùn),在出山口的地方形成一系列沖積扇體,如無(wú)棣凸起、濱縣凸起、陳家莊凸起、青坨子凸起、廣饒凸起以及魯西隆起向凹陷一側(cè)。當(dāng)魯西隆起等物源區(qū)產(chǎn)生的山區(qū)沖積物近距離搬運(yùn)進(jìn)入漫湖湖泊時(shí),沖積扇和漫湖湖泊直接相鄰;而當(dāng)無(wú)棣凸起產(chǎn)生的沖積物向東營(yíng)凹陷遠(yuǎn)距離搬運(yùn)時(shí),在沖積扇和漫湖湖泊之間則發(fā)育了一系列搬運(yùn)沉積物的辮狀河道(圖17a)。洪水的注入在東營(yíng)凹陷形成了漫湖湖泊,相應(yīng)地,在漫湖湖泊內(nèi)部發(fā)育了混合坪漫湖砂和漫湖泥的互層沉積,在東營(yíng)凹陷八面河、廣利—青南地區(qū)的漫湖湖泊邊緣可能還發(fā)育了漫湖泥坪。洪水期后(間洪水期),強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用使得漫湖湖泊不斷向北部洼陷帶方向萎縮,水體中鹽類的礦化度不斷升高;當(dāng)水體濃縮達(dá)到各類蒸發(fā)巖的溶解度時(shí),便按照鹽類礦物的結(jié)晶順序依次沉淀碳酸鹽巖、石膏、石鹽等。干鹽湖發(fā)育時(shí)期鹽湖水體則主要受控于地下水的補(bǔ)給。
孔一段—沙四下亞段發(fā)育的非紅層砂泥巖地層屬于周期性濕潤(rùn)期的湖泊沉積(并非漫湖沉積)。東營(yíng)凹陷邊緣鉆井取心較少,目前還沒(méi)有恰好鉆遇濕潤(rùn)氣候時(shí)期穩(wěn)定河道的巖心,但是根據(jù)沉積相的分布規(guī)律,推測(cè)這一時(shí)期凹陷周緣應(yīng)存在若干條河流持續(xù)向凹陷內(nèi)部供水、可能是洪水期的主河道,湖盆的發(fā)育主要受控于這些入湖的河流,即地表水作用。這一時(shí)期不僅研究區(qū)周緣的凸起和隆起區(qū)處于暴露狀態(tài),凹陷邊緣沖積扇發(fā)育區(qū)以及西北部的辮狀河發(fā)育區(qū)也處于暴露狀態(tài),而東營(yíng)凹陷的主體則發(fā)育了“ 常年性”的半咸水— 咸水湖泊(圖17b)。按照湖泊的水動(dòng)力分帶及沉積特征,又包括了濱淺湖、半深湖—深湖以及湖盆陡坡帶的近岸水下扇。由于孔一段—沙四下亞段東營(yíng)凹陷斜坡帶表現(xiàn)為平盆廣水的特征,因此受波浪和沿岸流的影響,濱淺湖地區(qū)廣泛發(fā)育了灘壩砂,在博興洼陷主要為壩砂沉積,而在純梁—王家崗地區(qū)主要為灘砂沉積。錄井油氣顯示表明這些濕潤(rùn)氣候下發(fā)育的濱淺湖灘壩砂是東營(yíng)凹陷孔一段—沙四下亞段最為重要的一類油氣儲(chǔ)層。
5 沉積過(guò)程的控制因素
東營(yíng)凹陷孔一段—沙四下亞段的沉積相類型極為豐富,且表現(xiàn)為特征迥異的兩類沉積組合,其發(fā)育除了受古氣候影響外,還可能受控于古地理(包括區(qū)域構(gòu)造古地理和東營(yíng)凹陷孔一段—沙四下亞段原型盆地特征)、古緯度、古物源和古水流方位等。
首先,研究區(qū)在孔一段—沙四下亞段沉積期,即約54.9~45.4 Ma之間,處于中國(guó)東部高原區(qū),高原海拔在2 000~2 500 m之間[31](相當(dāng)于現(xiàn)今青海省西寧市的海拔高度),這一高度使得夏季從海洋吹向陸地的季節(jié)性濕潤(rùn)空氣,受高原迎風(fēng)坡的抬升,在高原東側(cè)形成地形雨,形成(夏)季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候;而在高原地區(qū)(以及高原西側(cè))則相對(duì)干旱少雨,只有強(qiáng)風(fēng)暴登陸時(shí)才能形成短時(shí)期的暴雨,而只有周期性的強(qiáng)季風(fēng)發(fā)育期才能形成湖泊。因此,雖然研究區(qū)在早始新世毗鄰太平洋,但是這一時(shí)期的古東亞季風(fēng)并沒(méi)有對(duì)這一區(qū)域產(chǎn)生明顯的影響。從古緯度區(qū)間看,東營(yíng)凹陷這一時(shí)期的古緯度和現(xiàn)今緯度基本一致[32?33],位于北緯35°~40°之間,屬于行星風(fēng)系副熱帶高壓作用的范圍[19?21],因此氣流下沉導(dǎo)致該地區(qū)常年降雨稀少,氣候以干旱型為主;同時(shí),亞洲現(xiàn)代季風(fēng)在這一時(shí)期還遠(yuǎn)未形成。
其次,在研究區(qū)內(nèi)部,地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致了陸內(nèi)裂陷作用的發(fā)生[34?35],東營(yíng)凹陷繼承中生界的構(gòu)造格局,形成了半地塹的構(gòu)造地貌特征;期間受郯廬斷裂帶走滑運(yùn)動(dòng)方式的轉(zhuǎn)變,東營(yíng)凹陷還可能由孔一段早中期的北東斷南西超轉(zhuǎn)變?yōu)榭滓欢瓮砥诤蜕乘南聛喍螘r(shí)期的北斷南超的特征[36]。凹陷周緣則一直被無(wú)棣凸起、濱縣凸起、陳家莊凸起、青坨子凸起、廣饒凸起以及魯西隆起所包圍,從巖屑成分及比例關(guān)系推測(cè)凸起區(qū)主要為變質(zhì)巖系。由于副高壓的作用使得研究區(qū)主要為炎熱、干旱的古氣候,因此這些暴露在地表的凸起和隆起區(qū)的巖石主要遭受物理風(fēng)化作用,產(chǎn)生了大量的碎屑?xì)埩粑镔|(zhì)。
受這一半地塹構(gòu)造形態(tài)的控制,區(qū)內(nèi)最大的沉降和沉積中心分布在陳家莊控盆斷層一側(cè),使得研究區(qū)周緣的古水流呈收斂特征向沉降中心流動(dòng)。當(dāng)干旱期短時(shí)強(qiáng)風(fēng)暴登陸時(shí),產(chǎn)生的暴雨以洪水的形式將凸起和隆起區(qū)的風(fēng)化殘留物快速搬運(yùn)至東營(yíng)凹陷所在的沉積區(qū),從而在約9.5 Ma期間形成了孔一段—沙四下亞段較為顯著的厚層洪水漫湖紅層。周期性濕潤(rùn)氣候下的湖泊沉積在孔一段早期、孔一段晚期和沙四下亞段最發(fā)育,表現(xiàn)為紅層中多套相對(duì)較薄的、呈灰綠色調(diào)的砂泥巖地層(王46井錄井剖面中可見(jiàn)121套灰綠色砂泥巖層)。這些湖相沉積與偏心率、歲差及其控制的周期性氣候變化具有緊密的關(guān)系[37?39];年濤等[39]認(rèn)為偏心率值為極大值時(shí),湖泊沉積頻繁發(fā)生,反之主要為洪水漫湖紅層,而歲差的極小值主要對(duì)應(yīng)湖泊沉積,反之則發(fā)生了紅層沉積。軌道參數(shù)的周期性變化導(dǎo)致太陽(yáng)輻射能(日照量)也發(fā)生了周期性變化,而太陽(yáng)輻射能是大氣環(huán)流的動(dòng)力,其變化促使始新世早期東營(yíng)凹陷所在的區(qū)域在軌道尺度上發(fā)生行星風(fēng)系副高壓和強(qiáng)季風(fēng)環(huán)流的時(shí)空耦合,進(jìn)一步的古氣候模擬研究有助于揭示此類地層的成因機(jī)理。
6 結(jié)論
(1) 孔一段—沙四下亞段存在兩種截然不同的沉積組合,分別為沖積扇—洪水漫湖—干鹽湖沉積組合和周期性濕潤(rùn)期的湖泊—近岸水下扇沉積組合,前者包含了干旱型沖積扇、辮狀河、洪水漫湖和干鹽湖等沉積相類型,后者包括了湖泊、近岸水下扇和風(fēng)暴相等,湖泊相又可劃分為濱淺湖灘壩、半深湖—深湖等亞相類型。
(2) 提出了孔一段—沙四下亞段陸相紅層洪水漫湖—時(shí)令湖沉積模式,即受干濕氣候周期性變化的影響,兩類沉積組合交互發(fā)生。在干旱氣候下,從東營(yíng)凹陷的邊緣到洼陷帶依次發(fā)育了沖積扇—洪水漫湖—干鹽湖沉積,其中在盆緣的金家—柳橋、廣饒凸起北緩坡等地區(qū)主要為沖積扇;在凹陷內(nèi)部的純梁、王家崗一直到中央隆起帶主要為洪水漫湖沉積,至凹陷最北部的利津—民豐洼陷帶演變?yōu)楦甥}湖沉積。在周期性濕潤(rùn)氣候階段,主要發(fā)育了湖泊沉積,其中博興洼陷、純梁、王家崗一直到中央隆起帶主要發(fā)育濱淺湖灘壩沉積、北部利津—民豐洼陷發(fā)育半深湖—深湖沉積,凹陷北部陡坡帶存在沖溝的部位發(fā)育了近岸水下扇體。這一模式也從沉積成因的角度解釋了為什么陸相紅層中會(huì)出現(xiàn)以灰綠色為主色調(diào)的砂泥巖韻律層。
(3) 該類地層的沉積可能是區(qū)域構(gòu)造古地理、東營(yíng)凹陷原型盆地特征、古緯度、古物源和古水流方位以及古氣候條件等共同作用的結(jié)果,使得東營(yíng)凹陷在孔一段—沙四下亞段出現(xiàn)了兩類完全不同的沉積相組合方式。其中,氣候在軌道尺度上的周期性變化應(yīng)是這一地層發(fā)育的主控因素,進(jìn)一步的軌道參數(shù)古氣候模擬試驗(yàn)將有助于揭示這一過(guò)程。