東爪哇盆地抱球蟲(chóng)灰?guī)r遺跡化石及其沉積環(huán)境分析

郭沫貞,呂福亮,邵大力,侯福斗,楊濤濤,李東

1.中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023

2.中油國(guó)際新加坡公司，新加坡 039192

0 引言

抱球蟲(chóng)灰?guī)r在印度尼西亞?wèn)|爪哇盆地廣泛發(fā)育，目前已發(fā)現(xiàn)了多個(gè)以該套灰?guī)r為儲(chǔ)層的油氣藏[1-4]。在該盆地該套灰?guī)r主要發(fā)育于新近系下上新統(tǒng)Mundu組，埋藏深度以小于1 500 m為主，主要由抱球蟲(chóng)顆粒巖、泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖及抱球蟲(chóng)泥灰?guī)r組成。其中抱球蟲(chóng)顆粒巖、泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖是其主要的儲(chǔ)層巖性，其主要特征是巖石的生物顆粒組成以抱球蟲(chóng)顆粒為主，其含量分布在30%～50%[4]。該類儲(chǔ)層抱球蟲(chóng)顆粒體腔孔發(fā)育，儲(chǔ)層物性好，孔隙度為30%～52%，滲透率(1～600)×10-3μm2[2,4]。因其高品質(zhì)的儲(chǔ)集性，使該套灰?guī)r儲(chǔ)層成為該盆地的重要勘探目的層。由于該套灰?guī)r有別于常規(guī)的半深海、深海沉積環(huán)境形成的軟泥型抱球蟲(chóng)灰?guī)r[5]，同時(shí)由于缺乏可靠的沉積相標(biāo)志，故不同學(xué)者對(duì)該套灰?guī)r形成的沉積環(huán)境，儲(chǔ)層的控制因素和規(guī)模，而有不同的觀點(diǎn)[6-10]，其中主要有等深流、底流、遠(yuǎn)洋軟泥沉積等觀點(diǎn)。

近期在對(duì)該套灰?guī)r的沉積環(huán)境進(jìn)行研究時(shí)，在巖芯上發(fā)現(xiàn)有豐富的各類遺跡化石。遺跡化石也稱為痕跡化石，是指各類生物生命活動(dòng)時(shí)在巖層中留下的痕跡和遺物[11]。遺跡化石是特定生物在特定的環(huán)境下其生命活動(dòng)、行為習(xí)性和覓食活動(dòng)的細(xì)節(jié)反映，多為未經(jīng)搬運(yùn)的原地埋藏，而其造跡生物又是沉積作用的參與者，它們所保存的這些信息，遠(yuǎn)比實(shí)體化石豐富[12]。因而眾多學(xué)者普遍認(rèn)為遺跡化石在古沉積環(huán)境分析等方面有獨(dú)特的價(jià)值[13-16]，認(rèn)為遺跡化石特征或其組合特征是古環(huán)境分析的可靠標(biāo)志[17-21]。一些學(xué)者也利用遺跡化石及其組合特征，對(duì)不同地區(qū)不同層位的古環(huán)境和沉積相進(jìn)行了深入的探討，促進(jìn)了各區(qū)域的油氣勘探工作[22-26]。因而分析研究區(qū)遺跡化石的種類及組合特征，對(duì)該套抱球蟲(chóng)灰?guī)r的成因有重要意義。本文主要利用東爪哇盆地南部海上X油氣田X-1井上新統(tǒng)Mundu組巖芯、鑄體薄片、測(cè)井及錄井等資料，對(duì)該套灰?guī)r發(fā)育的遺跡化石及其組合特征進(jìn)行識(shí)別和分析研究，對(duì)其古生態(tài)和沉積環(huán)境進(jìn)行了分析，指出了該套抱球蟲(chóng)灰?guī)r的形成條件及沉積環(huán)境，這對(duì)該套灰?guī)r下一步的沉積相分析及其儲(chǔ)層控制因素研究有重要意義。

1 地質(zhì)背景

東爪哇盆地是印度尼西亞主要含油氣盆地之一，油氣資源豐富，2009年盆地的油氣資源量達(dá)到了3 549百萬(wàn)桶油當(dāng)量[27]。該盆地位于印度尼西亞?wèn)|部，盆地面積約16.5×104km2，盆地大部分為東爪哇海域，占盆地面積的87%，陸上部分主要分布在爪哇島東北部和Madura島(圖1)。盆地在構(gòu)造上位于巽他大陸的東南邊界，沉積厚度可達(dá)6 000 m，主要由一套古近系至第四系碳酸鹽巖和碎屑巖地層組成。

東爪哇盆地自始新世以來(lái)，盆地的演化可劃分為四個(gè)階段，分別為早裂谷期、同裂谷期、后裂谷期和反轉(zhuǎn)期。早始新世(Ngimbang下段)為早裂谷期，為陸相湖泊—洪積扇沉積環(huán)境，發(fā)育了一套砂礫巖、砂巖和泥巖沉積；中晚始新世—早漸新世，為同裂谷期，為海陸交互相和海相沉積環(huán)境，發(fā)育一套碎屑巖和碳酸鹽巖互層的地層；中漸新世—早中新世，為后裂谷期或拗陷期的早中期，海退、海浸頻繁，生物礁灰?guī)r及灰?guī)r發(fā)育(Kujung組上段)，該套灰?guī)r地層是盆地深部構(gòu)造的主要儲(chǔ)層之一；中晚中新世始，受板塊運(yùn)動(dòng)影響，研究區(qū)開(kāi)始構(gòu)造反轉(zhuǎn)，沉積格局發(fā)生變化，由前期南部為淺海陸棚、北部為半深海的沉積環(huán)境格局轉(zhuǎn)變?yōu)楸辈块_(kāi)始隆升，南部沉降，形成與前期相反的南低北高的沉積環(huán)境格局，碎屑巖與碳酸鹽巖同時(shí)發(fā)育；早上新世時(shí)，南低北高的格局進(jìn)一步加強(qiáng)，北部持續(xù)抬升，沉積環(huán)境北部為寬緩的淺海陸棚，中南部為半深海。在淺海陸棚邊緣發(fā)育了一套淺部構(gòu)造帶主要的儲(chǔ)層，抱球蟲(chóng)灰?guī)r(Mundu組)；晚上新世至更新世，延續(xù)北高南低格局，研究區(qū)仍為淺海至半深海沉積環(huán)境，沉積物以海相砂巖及泥巖沉積為主。

圖1 東爪哇盆地地理位置及其構(gòu)造背景簡(jiǎn)圖[27-28]Fig.1 Geographical location and tectonic setting of the East Java Basin[27-28]

2 抱球蟲(chóng)灰?guī)r儲(chǔ)層特征

2.1 巖石學(xué)特征

X-1井位于東爪哇盆地東南部，該井發(fā)育的該套抱球蟲(chóng)灰?guī)r厚度為148 m，灰?guī)r頂部埋藏深度為910 m。鑄體薄片表明巖石生物碎屑顆粒的主要組成為抱球蟲(chóng)、小型底棲有孔蟲(chóng)、海膽、紅藻及軟體動(dòng)物碎片[2,4(]圖2)，其中以抱球蟲(chóng)顆粒為主，含量分布在30%～52%[2,4]，其殼體直徑主要分布在50～150μm，殼體形態(tài)完整，大小相當(dāng)。巖石其它類型的生物顆粒含量均小于10%，海綠石和石英顆粒含量均小于2%，膠結(jié)物主要為黃鐵礦、方解石及白云石，含量均小于3%，其次為灰泥，但其含量以小于25%為主[2,4]。

圖2 X-1井抱球蟲(chóng)灰?guī)r巖礦組成及孔隙類型(a)抱球蟲(chóng)顆粒體腔孔(Intra)、粒間孔(IP)發(fā)育，少量海綠石(Gl)及基質(zhì)(Mx)，916.30 m，單偏；(b)抱球蟲(chóng)顆粒體腔孔(Intra)、粒間孔(IP)發(fā)育，海綠石(Gl)、白云石(D)及海膽碎片(Ech)，928.60 m，單偏Fig.2 Lithological compositions and pore types of Globigerinid limestone in well X-1

2.2 儲(chǔ)層性質(zhì)

巖芯分析的孔隙度和滲透率表明(圖3)，該套抱球蟲(chóng)灰?guī)r儲(chǔ)層為高孔中高滲型儲(chǔ)層，孔隙度分布在30%～52%，滲透率分布在(1～600)×10-3μm2。鑄體薄片表明該套儲(chǔ)層各類孔隙發(fā)育，鏡下面孔率可達(dá)20%，主要有抱球蟲(chóng)顆粒體腔孔、粒間孔、晶間孔、有孔蟲(chóng)殼壁孔及基質(zhì)微孔(圖2)。這種優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層主要是由于基質(zhì)含量少，有孔蟲(chóng)體腔孔隙和粒間孔隙發(fā)育，且后期壓實(shí)作用不強(qiáng)造成的。

圖3 東爪哇盆地X-1井抱球蟲(chóng)灰?guī)r孔隙度和滲透率分布圖[28]Fig.3 Porosity and permeability distribution chart of Globigerinid limestone in well X-1[28]

3 遺跡化石跡屬及其特征

通過(guò)對(duì)X-1井上新統(tǒng)Mundu組巖芯發(fā)育的各類遺跡化石進(jìn)行詳細(xì)觀察，對(duì)比化石形態(tài)、發(fā)育的沉積環(huán)境及種屬間的相互關(guān)系[11-12,21,29]，識(shí)別出8類遺跡屬，各類遺跡化石特征分述如下：

3.1 蛇形跡屬Ichnogenus Ophiomorpha

該遺跡具有形狀不同的潛穴及潛穴系統(tǒng)，直、彎曲或偶有分枝，潛穴內(nèi)部光滑，外表具糞粒黏結(jié)的瘤粒，或呈疙瘩狀，潛穴剝蝕后外表光滑[12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上以其潛穴系統(tǒng)橫切面形式呈現(xiàn)(圖4a，c，f)，橫斷面呈圓形和橢圓形，直徑1～3 cm，其管壁內(nèi)側(cè)光滑，外部可見(jiàn)明顯的瘤狀凸起，壁厚1～5 mm，潛穴為被動(dòng)充填，充填物與圍巖成分基本相同。潛穴與地層層面平行或呈低角度斜交，發(fā)育的巖性多為含泥質(zhì)較少的抱球蟲(chóng)顆粒巖或泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖。

3.2 星瓣跡屬Ichnogenus Asterosoma

該遺跡呈大型星狀體，有一高的中心，有多個(gè)放射脊，約3～9個(gè)，放射脊長(zhǎng)度不同，末端呈尖圓狀，表面分布有長(zhǎng)短不一的縱向皺紋[12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上以其放射脊的縱切面(圖4b)和橫切面(圖4e)形式呈現(xiàn)，呈水平至傾斜的玫瑰花狀，寬度小于3 cm，其斷面上可見(jiàn)明顯的縱向皺紋，發(fā)育的巖性多為含泥質(zhì)較少的抱球蟲(chóng)顆粒巖或泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖。

3.3 古藻跡屬Ichnogenus Palaeophycus

該遺跡潛穴呈圓柱或亞圓柱狀，形態(tài)大小有較大差異，潛穴的直徑粗細(xì)不一，潛穴多為直立或一定程度彎曲，表面光滑，具有相互交錯(cuò)的細(xì)縱紋與橫紋，一般不分枝，少數(shù)呈現(xiàn)不規(guī)則分枝，潛穴具襯里結(jié)構(gòu)[12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上多以其潛穴系統(tǒng)橫切面形式呈現(xiàn)(圖4b，h)，橫斷面呈圓形和橢圓形，直徑多小于5 mm，具明顯深灰色襯里，厚度較薄，小于1 mm，潛穴為被動(dòng)充填，充填物與圍巖成分基本相同。發(fā)育的巖性從抱球蟲(chóng)顆粒巖至抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，但泥灰?guī)r發(fā)育較少。

圖4 東爪哇盆地X-1井抱球蟲(chóng)灰?guī)r中的遺跡化石(a)抱球蟲(chóng)顆粒巖，910.95 m，發(fā)育Ophiomorpha(Oph)，Phycisophon(Phy)；(b)抱球蟲(chóng)顆粒巖/泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，932.65 m，發(fā)育Palaeophycus(Pa)，Asterosoma(Ast)；(c)抱球蟲(chóng)顆粒巖/泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，933.70 m，發(fā)育Ophiomorpha(Oph)；(d)抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，936.95 m，發(fā)育Zoophycos(Z)；(e)泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，938.30 m，發(fā)育Teichichnus(Teich)，Asterosoma(Ast)；(f)泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，950.2 m，發(fā)育Ophiomorpha(Oph)，Phycisophon(Phy)，Palaeophycus(Pa)；(g)抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，952.85 m，發(fā)育Zoophycos(Z)，Palaeophycus heberti(Pa.heb)；(h)泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖/抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，955.35 m，發(fā)育Palaeophycus(Pa)，Thalassinoides(Thal)Fig.4 Ichnofossils in Globigerinid limestone in well X-1,East Java Basin

該屬的Palaeophycus heberti在研究區(qū)也較發(fā)育(圖4g)。Palaeophycus heberti潛穴為圓柱狀，不具紋飾，潛穴直到微彎曲，少數(shù)有分枝，同一個(gè)體中潛穴直徑變化不大，潛穴壁光滑，該遺跡化石以具有較厚的襯壁為特征[12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上以潛穴系統(tǒng)橫切面形式呈現(xiàn)(圖4g)，橫斷面呈圓形和橢圓形，潛穴直徑約0.5～1 cm，潛穴具較厚襯壁并呈深灰色，襯壁厚約2 mm，襯壁可見(jiàn)橫紋，潛穴內(nèi)被動(dòng)充填，充填物與圍巖相同。發(fā)育的巖性主要為抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，泥灰質(zhì)含量較高。

3.4 墻跡屬Ichnogenus Teichichnus

該遺跡為具蹼狀構(gòu)造的一系列直形管潛穴，外形具排成墻狀的隔板構(gòu)造。在縱剖面上，可見(jiàn)向上緊密疊合的凹形[26]，發(fā)育新月形紋層，一般不分枝，遺跡長(zhǎng)5～9 cm，高可達(dá)數(shù)厘米，寬1～2 cm[12,21]。此遺跡屬與根珊瑚屬Rhizocorallium區(qū)別在于后者的U型潛穴，其延伸方向經(jīng)常與地層層面近平行或略斜交，其U型潛穴的兩翼管基本近于互相平行，為向下凹陷的橫向上舌狀疊復(fù)的蹼狀構(gòu)造，U型弧頂端呈半圓形[21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上多以斜切面形式呈現(xiàn)(圖4e)，切面上可形成一系列垂向上疊復(fù)、向下凸的彎曲細(xì)紋，具明顯的型蹼狀構(gòu)造，巖芯上其高度3～5 cm，寬2～3 cm。發(fā)育的巖性為含泥質(zhì)較少的抱球蟲(chóng)顆粒巖和泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖。

3.5 海生跡屬Ichnogenus Thalassinoides

該遺跡在地層中以網(wǎng)狀在三維空間內(nèi)延伸，具有明顯分枝這一特點(diǎn)，分枝處略膨脹變粗，常見(jiàn)Y形分枝和近垂向分支，并且相互之間經(jīng)常穿插連接，構(gòu)成一套在水平方向上延伸較廣的網(wǎng)狀分布潛穴系統(tǒng)。潛穴的表面光滑，或偶具小瘤，或具脊?fàn)钭ズ踇12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上以斜切面和縱切面形式呈現(xiàn)(圖4h)，切面呈橢圓形，潛穴管直徑1.5～3 cm，主動(dòng)充填，充填物顏色較圍巖淺。發(fā)育的巖性為抱球蟲(chóng)顆粒巖或泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖。

3.6 動(dòng)藻跡屬Ichnogenus Zoophycos

該遺跡在巖層內(nèi)為復(fù)雜的具蹼狀構(gòu)造的覓食潛穴，外部形態(tài)變化較大，有螺旋形、板狀、圓形、橢圓形、瓣?duì)詈吐菇切蔚?。該遺跡潛穴常具有中央和邊緣細(xì)通道，以及弧度較大的薄板構(gòu)造，且疊錐隨著潛穴的向下延伸逐漸擴(kuò)大?？v切面表現(xiàn)為一系列新月形彎曲緊壓在一起，組成多行系列，各系列寬度在2～5 mm間。這些內(nèi)凹的新月型系列被認(rèn)為是掘穴動(dòng)物由排泄物形成的回填構(gòu)造[12,21]。研究區(qū)此種遺跡化石在巖芯上多以縱切面形式出現(xiàn)(圖4d，g)，呈彎弧狀，長(zhǎng)約5～10 cm，潛穴寬度小于1 cm，主動(dòng)充填，潛穴充填物顏色較深，為深灰色、黑色，具明顯的新月形蹼狀構(gòu)造。發(fā)育的巖性主要為抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖或泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，泥灰質(zhì)含量較高。

3.7 藻管跡屬Ichnogenus Phycosiphon

該遺跡在巖層內(nèi)為小型遺跡，管狀潛穴彎曲呈一系列相連的水平或傾斜的J形或U形弧狀跡，多為彎曲的分枝，或似鹿角狀。中間潛穴管由一系列U型葉片組成，葉片大約幾個(gè)毫米到1 cm，葉片的兩翼之間有蹼狀構(gòu)造伸展[12,21,30-31]。管內(nèi)充填物較圍巖顏色較深，具有蹼狀構(gòu)造，由糞粒和沉積物構(gòu)成。研究區(qū)此種遺跡化石較發(fā)育(圖4a，f)，在巖芯上多呈彎弧狀，穴管表面光滑，長(zhǎng)約2～5 cm，潛穴寬度小于5 mm，主動(dòng)充填，潛穴充填物顏色較淺，為灰白色，具小型的蹼狀構(gòu)造。發(fā)育的巖性主要為抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖，泥灰質(zhì)含量較高。

除上述發(fā)育的遺跡屬之外，還發(fā)現(xiàn)有Terebellina，該遺跡潛穴呈半橢圓彎曲，為無(wú)紋飾，具清晰的壁襯，潛穴直徑2～10 mm，長(zhǎng)5～20 cm，壁厚0.5～3 mm，潛穴管向下斜和水平方向彎曲，偶成束狀[12,21]。研究區(qū)此種遺跡在巖芯上形態(tài)不是很清楚，以橫斷面形式出現(xiàn)，呈扁橢圓形，潛穴具較厚的灰白色壁襯，由方解石組成。發(fā)育的巖性主要為抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖或泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖，泥灰質(zhì)含量較高。此遺跡化石與palaeophycus的區(qū)別在于，后者橫斷面為圓柱形或亞圓柱形，潛穴直或略彎曲，一般不分枝，而前者橫斷面較扁，潛穴管向下斜和水平方向彎曲[12]。

4 遺跡化石組合及沉積環(huán)境

4.1 沉積環(huán)境背景分析

研究區(qū)巖性雖然為抱球蟲(chóng)灰?guī)r，屬碳酸鹽巖。但根據(jù)區(qū)域構(gòu)造、古地理環(huán)境分析[6-7,27-28,32]，其沉積背景在北部為寬緩的淺海陸棚，其靠陸側(cè)發(fā)育碎屑巖的三角洲及濱岸相，向海一側(cè)陸棚發(fā)育抱球蟲(chóng)灰?guī)r，中間靠陸一側(cè)為碎屑巖和碳酸鹽巖的混相，南部為陸坡及半深海含抱球蟲(chóng)泥灰?guī)r及泥巖沉積[28]。對(duì)抱球蟲(chóng)顆粒屬種分析表明，上升流屬種大量發(fā)育，認(rèn)為這些顆粒不是原地堆積，是經(jīng)過(guò)上升流等洋流搬運(yùn)而來(lái)，并經(jīng)過(guò)波浪等水動(dòng)力改造[28]。巖石生物顆粒缺少造礁生物，發(fā)育低角度斜層理(丘狀交錯(cuò)層理)(圖4a)，同時(shí)抱球蟲(chóng)殼體形態(tài)完整，表明該套灰?guī)r受能量較弱且持續(xù)的水動(dòng)力作用明顯。另一方面，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)代表淺海碳酸鹽巖礁灘沉積的Trypanites遺跡相組成的遺跡屬種[29]。綜合判斷該套灰?guī)r沉積環(huán)境為水動(dòng)力以波浪為主，夾有風(fēng)暴浪作用的淺海臨濱至濱外陸棚沉積環(huán)境。

4.2 遺跡化石組合及環(huán)境分析

在遺跡化石研究方面，不同學(xué)者通過(guò)對(duì)不同海相亞環(huán)境發(fā)育的遺跡化石生態(tài)及類型的研究，已建立了可靠的濱淺海環(huán)境遺跡化石標(biāo)志系統(tǒng)[19,29,33-34]。根據(jù)水動(dòng)力類型、沉積構(gòu)造、遺跡化石形態(tài)及捕食方式等將陸棚淺海劃分為濱外陸棚、遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶、下—中臨濱、上臨濱—前濱—后濱4類系統(tǒng)7類子系統(tǒng)，每類子系統(tǒng)發(fā)育的沉積構(gòu)造和遺跡化石的古生態(tài)特征都有明顯差異[29]。

通過(guò)對(duì)X-1井巖性、電性綜合分析，該套抱球蟲(chóng)灰?guī)r處于中期旋回的下降半旋回(圖5)，自然伽馬值由下至上依次降低，反映巖性泥質(zhì)含量依次減少，水體由深變淺，發(fā)育海退沉積序列。在巖性上下部為泥質(zhì)含量高，儲(chǔ)層物性差，水動(dòng)力作用弱的抱球蟲(chóng)泥灰?guī)r，向上過(guò)渡為抱球蟲(chóng)顆粒分選好、泥質(zhì)含量少，儲(chǔ)層物性優(yōu)，并發(fā)育低角度斜層理(丘狀交錯(cuò)層理)(圖4a)，為水動(dòng)力弱至中等的抱球蟲(chóng)顆粒巖(圖5)。

綜合上述分析并結(jié)合濱淺海亞沉積環(huán)境的遺跡化石組合特征[29]，以及研究區(qū)遺跡化石的縱向分布(圖5)，將研究區(qū)遺跡化石劃分為3類遺跡組合。即Ophiomorpha-Asterosoma遺跡組合代表的下臨濱沉積環(huán)境、Zoophycos-Palaeophcus遺跡組合代表的遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶和棚內(nèi)洼地沉積環(huán)境，以及Zoophycos-Phycisophon遺跡組合代表的濱外陸棚沉積環(huán)境。綜合巖性特征、沉積旋回、電測(cè)響應(yīng)及遺跡化石分布，提出了研究區(qū)抱球蟲(chóng)灰?guī)r形成的沉積模式(圖6)。

Ophiomorpha-Asterosoma遺跡組合，該組合遺跡化 石 跡 屬 主 要 有Ophiomorpha，Asterosoma，Palaeophycus，Teichichnus及Thalassinoides(圖5)，總體屬于能量較低的水體環(huán)境遺跡化石，宿主巖性為顆粒巖或泥質(zhì)顆粒巖，顆粒分選好，孔隙發(fā)育，發(fā)育低度斜層理(丘狀交錯(cuò)層理)(圖4a)，自然伽馬響應(yīng)為低值(圖5)，反映巖石泥質(zhì)含量較低，且Ophiomorpha潛穴管多呈近水平產(chǎn)狀(圖4a)，表現(xiàn)出中低能下臨濱的水體環(huán)境特征。Ophiomorpha潛穴產(chǎn)狀是劃分下、中臨濱的良好標(biāo)志之一。受水體能量的影響，Ophiomorpha在下臨濱環(huán)境，其潛穴以水平產(chǎn)狀為主，而在中臨濱其潛穴由水平轉(zhuǎn)為垂直[35]，這主要是Ophiomorpha為適應(yīng)不同的水動(dòng)力而造成的，中臨濱的水體能量強(qiáng)，為避免波浪等水動(dòng)力影響，其潛穴呈垂直產(chǎn)狀，而下臨濱水動(dòng)力弱于中臨濱，其潛穴以水平為主[35]。綜合分析，該遺跡組合反映了水動(dòng)力能量中等—較弱，以升浪作用為主且持續(xù)作用的下臨濱沉積環(huán)境[36(]圖6)，為抱球蟲(chóng)顆粒灘沉積。該套地層儲(chǔ)層物性好，厚度大，為研究區(qū)的主要油氣產(chǎn)層[2,4]。該遺跡組合所代表的下臨濱沉積環(huán)境為研究區(qū)優(yōu)質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖及泥質(zhì)顆粒巖發(fā)育的沉積環(huán)境。

圖5 東爪哇盆地X-1井遺跡化石及沉積相柱狀圖Fig.5 Comprehensive column of ichnofossils and facies in well X-1,East Java Basin

Zoophycos-Palaeophcus遺跡組合，該組合遺跡化石跡屬主要有Zoophycos、Palaeophcus和Terebellina(圖5)。遺跡化石多為食泥型跡屬。Zoophycos最早為該遺跡相帶的名稱之一，是介于淺海區(qū)的Cruziana遺跡相和深海區(qū)的Nereites遺跡相之間，形成于沿岸地區(qū)風(fēng)暴浪基面以下的深海靜水貧氧條件[37]。但隨著研究深入，認(rèn)為Zoophycos既可形成于半深海，也可形成于濱淺海[38-40]，即可形成于貧氧或缺氧環(huán)境中，也可形成于含氧量較高的開(kāi)闊海、水流動(dòng)蕩暢通的風(fēng)暴沉積環(huán)境[12,41]。Palaeophcus遺跡化石的形成環(huán)境較廣[12]，但主要見(jiàn)于海洋和咸水環(huán)境，屬于Skolithos遺跡相[42]。Terebellina被解釋為食懸浮沉積物的居住潛穴，常見(jiàn)于遠(yuǎn)端Cruziana遺跡相，屬于典型的濱外淺海環(huán)境產(chǎn)物[42-43]。這些遺跡化石主要發(fā)育于顆粒質(zhì)泥巖和少量泥質(zhì)顆粒巖中，自然伽馬響應(yīng)為相對(duì)而言為中值(圖5)，反映巖石泥質(zhì)含量較高。綜合對(duì)遺跡化石Zoophycos、Palaeophcus和Terebellina的形成環(huán)境分析及宿主巖性特征，認(rèn)為該遺跡組合反映了正常浪基面和風(fēng)暴浪基面之間的遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶[44]或?yàn)槠骄统本€以下棚內(nèi)洼地或抱球蟲(chóng)顆粒灘的灘后或?yàn)╅g沉積環(huán)境(圖6)，以抱球蟲(chóng)灰泥沉積為主。該類巖性因其泥質(zhì)含量高，其有效孔隙不發(fā)育，為研究區(qū)的非油氣產(chǎn)層。

圖6 東爪哇盆地抱球蟲(chóng)灰?guī)r沉積環(huán)境模式圖Fig.6 Sedimentary environments of Globigerinid limestone,East Java Basin

Zoophycos-Phycisophon遺跡組合，該組合遺跡化石跡屬主要有Zoophycos和Phycosiphon(圖5)。一般認(rèn)為Phycosiphon是由造跡生物在沉積物中攝食潛穴而形成的，屬深水型遺跡化石[45]，形成于風(fēng)暴浪基面以下遠(yuǎn)洋靜水環(huán)境[46]。該類遺跡組合主要發(fā)育于顆粒質(zhì)泥巖，為食泥型跡屬，自然伽馬響應(yīng)相對(duì)而言也為中值(圖5)，反映巖石的泥質(zhì)含量較高。綜合分析，Zoophycos-Phycisophon遺跡組合反映了風(fēng)暴浪底之下的濱外陸棚及半深海沉積環(huán)境(圖6)，為正常的海洋抱球蟲(chóng)灰泥及泥巖沉積。該類巖性孔隙不發(fā)育，為研究區(qū)的非油氣產(chǎn)層。

綜合單井沉積環(huán)境、遺跡化石組合特征、區(qū)域構(gòu)造演化、古地理環(huán)境[6-7,27-28,32]，認(rèn)為東爪哇盆地發(fā)育的這套優(yōu)質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖及泥質(zhì)顆粒巖主要為受升浪持續(xù)作用的下臨濱沉積環(huán)境形成的抱球蟲(chóng)顆粒灘沉積，抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖主要為棚內(nèi)洼地及正常浪基面以下水動(dòng)力較弱的遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶及濱外陸棚環(huán)境形成的沉積(圖5，6)。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)東爪哇盆地X-1井抱球蟲(chóng)灰?guī)r發(fā)育的遺跡化石跡屬組成分析，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)共發(fā)育8種遺跡化石跡屬，即Ophiomorpha，Asterosoma，Palaeophycus，Teichichnus，Thalassinoides，Zoophycos，Phycosiphon及Terebellina。通過(guò)對(duì)其古生態(tài)、遺跡化石特征、沉積學(xué)特征及區(qū)域古地理環(huán)境分析研究，將其劃分為三類遺跡組合，對(duì)應(yīng)三種淺海沉積亞環(huán)境，分別為代表下臨濱沉積環(huán)境的Ophiomorpha-Asterosoma遺跡組合、代表遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶和棚內(nèi)洼地沉積環(huán)境的Zoophycos-Palaeophcus遺跡組合和代表濱外陸棚環(huán)境的Zoophycos-Phycisophon遺跡組合。提出了研究區(qū)優(yōu)質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖、泥質(zhì)抱球蟲(chóng)顆粒巖主要形成于Ophiomorpha-Asterosoma遺跡組合發(fā)育的下臨濱沉積環(huán)境，抱球蟲(chóng)顆粒質(zhì)泥巖主要形成于濱外陸棚、遠(yuǎn)濱過(guò)渡帶及棚內(nèi)洼地或?yàn)┖蟮某练e環(huán)境。這對(duì)研究區(qū)該類儲(chǔ)集層的沉積和成因研究有重要意義，為此類儲(chǔ)層控制因素及展布的研究奠定了基礎(chǔ)，并對(duì)該類海域油氣勘探有重要指導(dǎo)意義。