松遼盆地南部查干泡地區(qū)泉四段沉積微相研究

張婷，王宏偉 （長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢430100）

松遼盆地是我國東北部具有斷拗雙重結(jié)構(gòu)的大型中新生帶陸相沉積盆地，總面積約26×104km2，以黑龍江、吉林兩省交界分為南北2部分［1］。研究區(qū)位于查干泡南部，面積577km2，現(xiàn)有43口井鉆遇泉四段。綜合前人研究成果，通過對研究區(qū)13口取心井280.7m的巖心觀察及43口井的研究，查明泉四段沉積特征及各砂組沉積微相，為該區(qū)下一步勘探奠定了基礎(chǔ)。

1 主要沉積特征及相標(biāo)志

1.1 曲流河沉積特征及相標(biāo)志

研究區(qū)曲流河沉積主要發(fā)育在泉四段13～5號小層。其泥巖顏色整體上為紫紅色、棕紅色，局部夾灰綠色 （見圖1）；巖心觀察中可見明顯的礫石疊瓦狀排列構(gòu)造 （見圖2）；剖面上呈二元結(jié)構(gòu) （見圖3），自下而上由3個亞相組成，下部為堆積在沖刷面上的河床亞相，中部是非常發(fā)育的邊灘微相，上部為發(fā)育良好的河漫亞相，形成典型的向上變細(xì)的沉積序列。

圖1 R53井，2107.2～2107.4m，紫紅色泥巖

圖2 C21井，2126.2～2126.4m，河床滯留沉積

1）河床亞相 河床亞相是查干泡地區(qū)泉四段主要的沉積相類型，包括河床滯留沉積微相和邊灘沉積微相組成。

河床滯留沉積微相由中、粗砂巖和礫巖組成，其礫石呈疊瓦狀排列，厚度20～30cm，底部發(fā)育明顯的沖刷面。

邊灘沉積微相主要由淺灰白色粉－細(xì)砂巖構(gòu)成，是研究區(qū)主要沉積微相類型。通常顯示向上變細(xì)的沉積序列，厚度一般在3～6m，層理類型主要有交錯層理、平行層理 （見圖4、圖5）、沙紋層理等，在測井曲線上表現(xiàn)為箱型、鐘型 （見圖3）。

2）堤岸亞相 堤岸亞相在垂向上發(fā)育在河床沉積的上部，屬河流相二元結(jié)構(gòu)中的頂層沉積，由天然提沉積微相和決口扇沉積微相組成。天然堤沉積微相以粉砂巖為主，小型波狀層理發(fā)育，垂向上粉砂巖與泥巖組成薄互層，測井曲線表現(xiàn)為指狀。決口扇沉積微相主要為粉－細(xì)砂巖，發(fā)育沖刷和攪動構(gòu)造，可見流水沙紋層理和波狀層理，厚度一般不大，測井曲線一般呈漏斗狀 （見圖3）。

3）河漫亞相 河漫亞相又稱泛濫盆地沉積，是構(gòu)成河流相二元結(jié)構(gòu)中的頂層沉積的主體。在研究區(qū)識別出河漫灘沉積微相和河漫湖泊微相沉積。

河漫灘沉積微相由紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，泥巖厚度一般3～8m，層理不發(fā)育。河漫湖泊沉積微相巖性為灰－灰綠色泥巖，垂向上夾于紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖之間，主要由于遠(yuǎn)離河床，地勢最低，大部分時間處于弱還原環(huán)境。

1.2 三角洲沉積特征及相標(biāo)志

1）三角洲平原亞相 三角洲平原是三角洲的陸上沉積部分，它使于河流大量分叉，止于岸線或海 （湖）平面，其中最主要的是分流河道沉積微相與沼澤的泥炭或褐煤沉積，由于分流河道位置較為固定，所以曲流砂壩一般不發(fā)育［2］。這都明顯區(qū)別與曲流河沉積。研究區(qū)三角洲平原亞相不發(fā)育。

2）三角洲前緣亞相 三角洲前緣沉積主要發(fā)育在泉四段4～1號小層。其泥巖顏色整體上為灰色－灰黑色，巖心觀察中泥巖可見分散狀黃鐵礦晶體 （見圖6），水下分流河道沉積的沖刷充填構(gòu)造非常明顯 （見圖7），在研究區(qū)共識別出水下分流河道、河口砂壩、支流間灣和席狀砂沉積微相。

圖3 松遼盆地南部查干泡地區(qū)C28井泉四段單井沉積微相圖

圖4 Q218井，1976.6m，交錯層理

圖5 C21井，2148.7～2148.8m，平行層理

圖6 C28井，2137.97m，灰黑色泥巖中見黃鐵礦晶體

圖7 C28井，2128.08m，沖刷充填構(gòu)造

水下分流河道不同于三角洲平原分流河道微相沉積物的顏色［3］，巖性主要為灰色細(xì)、粉砂巖，為多個正韻律層的疊加。砂體中沉積構(gòu)造常見中、小型交錯層理及平行層理。

支流間灣巖性以灰－灰黑色泥巖為主，泥巖中見分散狀黃鐵礦晶體，發(fā)育水平層理及小沙紋層理，局部見生物鉆孔及植物葉片化石。

河口砂壩具明顯的下細(xì)上粗的反韻律結(jié)構(gòu)，從下向上通常由粉砂巖與泥巖的薄互層變?yōu)榧?xì)砂巖，下部砂巖粒度細(xì)厚度薄，泥巖夾層厚，向上砂巖粒度變粗厚度增大 （見圖8）。粉砂巖中發(fā)育小沙紋層理、浪成砂紋層理及液化變形層理，砂巖中發(fā)育低角度交錯層理、平行層理及液化變形層理。

席狀砂是由于三角洲前緣的河口壩、遠(yuǎn)砂壩經(jīng)沿岸流沖刷作用使之再行分布于其側(cè)翼而形成的薄而面積大的砂層，層厚向湖逐漸變薄。該砂層分選好，質(zhì)較純，其沉積構(gòu)造常見有平行層理和水流線理，有時可見液化變形層理（見圖9），化石稀少。

圖8 R58井泉四段Ⅲ砂組巖心沉積相圖

2 沉積相平面分布

在巖心相與測井相綜合分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合小層地層厚度、砂巖厚度和砂巖百分含量等圖件，繪制了研究區(qū)小層沉積微相平面圖。筆者主要描述主力小層5號層和1號層。

5號小層沉積微相平面分布：發(fā)育5條河道，河道發(fā)生明顯側(cè)向遷移，河道的寬度和發(fā)育規(guī)模也有所減小，其邊灘、河漫灘沉積發(fā)育，天然堤、決口扇沉積不發(fā)育，河漫湖泊沉積零星分布 （見圖10），上述特征反映出該沉積時期，物源供給充足，氣候相對潮濕，個別地區(qū)出現(xiàn)河漫湖泊沉積，接近三角洲平原沉積。

1號小層沉積微相平面分布：在整體水進(jìn)背景下，湖平面持續(xù)快速上升，三角洲前緣沉積發(fā)育，水下分支河道、河口砂壩和席狀砂沉積成為該時期沉積主體，河口砂壩沉積在研究區(qū)西南部發(fā)育，席狀砂沉積發(fā)育在研究區(qū)東北部，水下分支河道沉積整體上表現(xiàn)由西南向東北展布趨勢。至1號小層沉積末期，湖水進(jìn)一步加深，灰黑色泥巖沉積占主體 （見圖11）。

圖9 Q221井，2112.3～2112.4m，液化變形層理

3 結(jié)論

研究區(qū)泉四段識別出2種沉積相、5種亞相、11種微相，其中13～5號小層為曲流河沉積，4～1號小層主要為三角洲前緣沉積，河流邊灘砂體和水下分流河道砂體發(fā)育，平面上呈枝狀展布，縱向上表現(xiàn)為曲流河向三角洲前緣演化。

圖10 查干泡地區(qū)泉四段5號小層沉積微相圖

圖11 查干泡地區(qū)泉四段1號小層沉積微相圖

［1］ 姜在興 .沉積學(xué) ［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2003：382－392.

［2］ 陳鋼花 .陜甘寧盆地三疊系延長組測井——沉積相微相研究 ［J］.中國海上油氣地質(zhì)，2002，16（1）：54－57.