長嶺斷陷查干花次凹斷陷層地層特征及南北差異

◇中石化勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院 周紅建

通過對(duì)長嶺斷陷查干花次凹斷陷層巖性組合、電性及地震反射界面特征的分析，并結(jié)合研究區(qū)新的鋯石同位素測(cè)年數(shù)據(jù)和古生物等資料，對(duì)主要目的層火石嶺組、沙河子組和營城組進(jìn)行地層劃分與對(duì)比，明確火石嶺組、沙河子組和營城組的展布特征，進(jìn)而對(duì)查干花次凹南北地層的差異性進(jìn)行分析。

長嶺斷陷位于松遼盆地南部，而查干花次凹位于長嶺斷陷的東部。前期長嶺斷陷查干花次凹的油氣勘探針主要針對(duì)該區(qū)營城組火山巖（如腰深2），并取得了良好效果。但是后期相繼部署的一批探井氣測(cè)顯示雖較好，卻多為低產(chǎn)，針對(duì)火山巖的勘探進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)困難時(shí)期。近年來，鄰區(qū)龍鳳山地區(qū)部署的北2井、北201井兩口探井在營城組和沙河子組砂巖儲(chǔ)層中均獲得工業(yè)油流和較好的顯示，這些勘探成果證實(shí)長嶺斷陷碎屑巖儲(chǔ)層同樣具有較大的勘探潛力，斷陷層是研究區(qū)今后重要勘探目標(biāo)層系，因此明確斷陷層各組地層充填和展布特征是開展該區(qū)油氣勘探部署的首要問題。

1 地層劃分與對(duì)比

1.1 充填序列

長嶺斷陷是以中生界為主的斷、坳疊加型凹陷，其是在海西褶皺基底上發(fā)育形成的，基底的最大埋深超過8000m。長嶺斷陷查干花次凹是在早白堊世斷陷盆地形成期發(fā)育的，斷陷層地層自下而上主要包括火石嶺組、沙河子組和營城組。

火石嶺組地層發(fā)育于斷陷盆地形成的初期，為斷陷早期充填，與其下伏地層呈明顯的不整合接觸，最大沉積厚度800m以上，主要為一套火山巖和碎屑巖地層，其巖性特征表現(xiàn)為下部以灰黑色泥巖為主，夾灰色細(xì)砂巖；上部為安山巖、火山角礫巖和凝灰?guī)r。

沙河子組沉積期為斷陷盆地發(fā)育的強(qiáng)盛時(shí)期，湖盆迅速擴(kuò)張，發(fā)育深湖、半深湖相的暗色泥巖，是研究區(qū)烴源巖和蓋層的主要形成期。其巖性主要以灰黑色泥巖為主，夾灰色砂礫巖、砂巖。

營城組沉積時(shí)期斷陷盆地進(jìn)一步發(fā)育，同時(shí)受邊界斷裂活動(dòng)影響，火山活動(dòng)強(qiáng)烈，主要為火山巖與碎屑巖建造。營城組上部巖性主要為流紋巖和凝灰?guī)r；中部以細(xì)砂巖、含礫中砂巖、粗砂巖、淺灰色、雜色礫巖為主，見少量深灰色粉砂質(zhì)泥巖、灰色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、灰綠色玄武巖、棕色凝灰?guī)r；下部主要為花崗斑巖、流紋巖、凝灰?guī)r、灰色砂巖和灰黑色泥巖。與下伏地層呈不整合接觸。

1.2 地層劃分與對(duì)比

本次在前人地層劃分的基礎(chǔ)上，結(jié)合巖性組合、電性及地震反射界面特征等，并利用新的鋯石同位素測(cè)年數(shù)據(jù)和古生物等資料，通過工區(qū)內(nèi)四條連井剖面的橫向?qū)Ρ龋萌ピ虢殿l提高主要地震反射層連續(xù)性開展地震相對(duì)比，建立了工區(qū)斷陷層各組的等時(shí)格架，對(duì)主要目的層火石嶺組、沙河子組和營城組等進(jìn)行地層劃分與對(duì)比，進(jìn)而進(jìn)行查干花次凹南北地層的差異性分析。

火石嶺組僅在YS3及YS7井揭示了其部分地層。YS3井巖性為上部淺灰凝灰?guī)r；下部為灰色細(xì)砂巖與灰黑色泥巖不等厚互層沉積。YS7井巖性為灰色火山角礫巖、綠灰色、灰色、紫色凝灰?guī)r、紫灰色、紫色凝灰質(zhì)安山巖，見少量灰黑色泥巖。電性特征：電阻率曲線整體較沙河子組碎屑巖相對(duì)升高，呈現(xiàn)高阻，局部呈尖峰狀高阻。自然電位曲線平緩，局部有起伏。自然伽馬曲線為相對(duì)平緩局部見尖峰狀。其底部為地震反射界面T5，此界面經(jīng)長期風(fēng)化剝蝕，是一個(gè)區(qū)域性不整合界面，基底的變質(zhì)巖和侵入巖與上覆火石嶺組的碎屑巖地層可較好識(shí)別。其頂部為地震反射界面T42，該波上覆多為較連續(xù)三～四個(gè)強(qiáng)相位組成的強(qiáng)振幅反射，下伏為能量弱，頻率較高的稀疏反射帶。

沙河子組以灰黑色泥巖為主，是區(qū)內(nèi)主要烴源巖發(fā)育時(shí)期，與下伏火石嶺組呈角度不整合接觸。YS3和YS301等探井揭示地層特征為：沙河子組沉積初期，以砂礫巖為主，之后，則是多套砂巖與灰黑色泥巖不等厚互層沉積，砂巖分選較好，可見清楚的交錯(cuò)層理。電性特征：電阻率曲線整體較營城組下部碎屑巖明顯升高，呈現(xiàn)高阻，中下部局部呈尖峰狀高阻—超高阻。自然電位曲線平緩，局部有起伏。自然伽馬曲線為相對(duì)平緩局部見尖峰狀。地震反射特征表現(xiàn)為能量較強(qiáng)、低頻、連續(xù)性較好。其頂部為地震反射界面T41，即為沙河子組的沉積巖與營城組的酸性火山巖、沉積巖接觸界面。自下向上，巖性由暗色泥巖為主變?yōu)橐陨暗[巖或酸性火山巖為主。

營城組是區(qū)內(nèi)主要目的層系之一，主要為火山巖與碎屑巖建造。與上覆地層登婁庫組的分界面為T4，是本區(qū)最具特色的一套剝蝕面（營末運(yùn)動(dòng)侵蝕面）的反射波，為一套強(qiáng)振幅反射，連續(xù)性好，容易識(shí)別和追蹤，地震剖面上可見到角度不整合接觸關(guān)系。營城組地層基本全區(qū)分布，YS3井揭示地層特征為：巖性為上部綠灰色角礫凝灰?guī)r；中部灰色粉砂巖、細(xì)砂巖與巨厚中礫巖與灰黑色泥巖不等厚互層沉積；下部為淺灰、灰色粉砂巖、細(xì)砂巖、中砂巖與灰黑色泥巖不等厚互層沉積。底部見一層淺灰色中礫巖。電性特征：電阻率曲線較平緩上部呈現(xiàn)高阻，中下部局部呈尖峰狀高阻—超高阻。自然電位曲線平緩，局部有起伏。自然伽馬為相對(duì)平緩局部見尖峰狀。

2 地層展布特征

通過鉆井標(biāo)定和地震全區(qū)追蹤解釋，對(duì)查干花次凹斷陷期各時(shí)期地層的空間分布特點(diǎn)進(jìn)行了分析研究，進(jìn)一步明確了三個(gè)時(shí)期地層展布規(guī)律。總體上，斷陷期三個(gè)組段的地層展布明顯受到達(dá)爾罕斷裂的控制，靠近斷裂處厚度較大，遠(yuǎn)離斷裂處厚度較小，斷陷期各組段地層展布差異較大，沉積中心發(fā)生多次遷移變化。

2.1 火石嶺組

火石嶺組殘留地層分布局限，主要?dú)埩粲诓楦苫ū贝伟家粠?，殘留厚度最大?00m。沉積中心主要分布于YS202井區(qū)以及YS4井區(qū)東部?；鹗瘞X組殘留地層整體呈現(xiàn)西厚東薄的特征，在工區(qū)南部超覆尖滅。

2.2 沙河子組

查干花南北次凹沙河子組地層均有殘留分布，其中查干花北次凹YS4井區(qū)沉積厚度最大，殘留厚度最大為950m。達(dá)爾罕斷裂附近厚度較大，向南、向東北超覆尖滅。北次凹?xì)埩艉穸容^南次凹大，其中查干花北次凹YS4井區(qū)沉積厚度最大，可達(dá)950m，查干花南次凹S105井北部沉積厚度最大可達(dá)800m，殘留厚度以沉積中心向周緣逐漸減薄，在工區(qū)南部和北部超覆尖滅。整體表現(xiàn)為箕狀斷陷盆地的地層展布特征。

2.3 營城組

營城組殘留地層分布范圍廣。營城組沉積時(shí)期具有多個(gè)沉積中心，主要的沉積中心位于查干花次凹南部，其中S105井北部沉積中心分布較廣，為當(dāng)時(shí)主要的沉積中心，最大厚度達(dá)到2100m，YS201井西部沉積厚度較大，最大厚度可達(dá)1300m。營城組殘留厚度在工區(qū)東南部超覆尖滅。

3 查干花次凹南北地層差異性分析

3.1 沉積充填特征不同

沙河子組沉積時(shí)期，南次凹鉆井揭示的烴源巖為暗色泥巖，地震上表現(xiàn)為中等振幅、中等連續(xù)的特征；北次凹地震上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、強(qiáng)連續(xù)的特征，推測(cè)可能發(fā)育煤系地層。

營城組沉積時(shí)期，查干花次凹北部發(fā)育火山巖，而南部發(fā)育碎屑巖，這是因?yàn)樵谀喜窟_(dá)爾罕斷裂活動(dòng)性強(qiáng)。

3.2 沉積中心不同

沙河子組沉積時(shí)期，查干花次凹被雙坨子凸起分割成兩個(gè)獨(dú)立的凹陷（南次凹和北次凹），其中北次凹YS4井區(qū)是本組的沉積中心，沉積厚度最大可達(dá)950m；南次凹沉積厚度比北次凹薄，沉積厚度最大達(dá)800m。

營城組殘留地層全區(qū)均有分布，具有多個(gè)沉積中心，在查干花次凹南部S105井北部沉積中心分布較廣，為當(dāng)時(shí)主要的沉積中心，最大厚度達(dá)到2100m；查干花次凹北部沉積厚度比南部薄，沉積厚度最大達(dá)1300m。

4 結(jié)論

（1）南北次凹形成時(shí)間不同，北先南后，查干花北次凹在火石嶺組沉積時(shí)期就開始沉積，而查干花南次凹直到沙河子組沉積時(shí)期才開始沉積。

（2）沙河組沉積時(shí)期，南北次凹地層地震反射特征不同，南次凹鉆井揭示的烴源巖為暗色泥巖，而北次凹可能發(fā)育煤系地層；營城組沉積時(shí)期，查干花北次凹火山巖較碎屑發(fā)育，南次凹碎屑巖較火山巖發(fā)育。

（3）斷陷期三個(gè)組段的地層展布明顯受到達(dá)爾罕斷裂的控制，靠近斷裂處厚度較大，遠(yuǎn)離斷裂處厚度較小；斷陷期各組段地層展布差異較大，沉積中心發(fā)生多次遷移變化。