黄骅坳陷孔南地区孔二段沉积体系

韩 冰，李 勇，吕建荣

(1.国土资源部广州海洋地质调查局，广东 广州 510760;

2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学，四川 成都 610059;3.中石油新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000)

黄骅坳陷孔南地区孔二段沉积体系

韩 冰1，李 勇2，吕建荣3

(1.国土资源部广州海洋地质调查局，广东 广州 510760;

2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室 成都理工大学，四川 成都 610059;3.中石油新疆油田分公司，新疆 克拉玛依 834000)

黄骅坳陷孔南地区孔二段沉积相类型划分不统一，严重制约了该区的油气深化勘探部署。通过大量岩心观察和测井曲线分析，结合生产实践，总结了孔南地区孔二段沉积特征、沉积相类型和沉积体系平面展布规律，为该区下一步深化勘探开发提供地质依据。研究表明:孔二段主要发育曲流河三角洲、辫状河三角洲、浊积扇和湖泊等4种沉积相类型。平面上沉积相展布规律性较强，以短轴多物源的辫状河三角洲为主，同时发育长轴水系控制的曲流河三角洲沉积体系，形成东、南、西、北部4个沉积体系组展布的沉积格局。

沉积相;沉积体系;孔二段;孔店组;孔南地区;黄骅坳陷

1 研究区概况

孔南地区位于渤海湾盆地黄骅坳陷南部，为孔店凸起至东光的广大坳陷地区，是黄骅坳陷中的第二大富油凹陷［1］。孔二段为深灰、黑灰色泥页岩夹浅灰色粉细砂岩韵律层，局部夹基性侵入岩，厚约400 m。孔二段沉积期为湖盆演化的拗陷期［2］，烃源岩广泛发育［3］，是含油范围最广、油层分布最稳定的勘探开发层系［4］。

2 沉积相特征

2.1 岩性相类型及组合特征

岩性相以岩石结构、构造特征为主要依据来反映各沉积成因单元砂体形成过程中的水动力条件［5］。通过对研究区11口取心井的详细观察，识别出了13种岩性相及6种岩性相组合 (图1)。

(1)Gms→Sr→Sds。该相序底部为杂色砾岩，棱角—次圆状，向上过渡为灰色波状层理细砂岩，顶部为砂泥互层，解释为三角洲平原分流河道与间湾组合(图1a)。

(2)Ms→Fr→Ms。该相序上、下部为深色页岩或砂质泥岩，夹向上变粗的灰色波状层理粉砂岩，为半深湖及深湖相，解释为浊积扇外扇席状砂和外扇泥组合(图1b)。

(3)M2→Fm→M2。该相序上、下为灰色泥岩相，中夹一向上变粗的粉砂岩，常见炭屑，见波状层理，为弱水动力的产物，解释为三角洲远砂坝与水下分流间湾沉积(图1c)。

(4)Sm→St→Fr→M2。该相序下部以灰色泥岩为主，向上为块状层理砂岩，以细砂岩为主，呈反旋回，向上由槽状交错层理细砂岩过渡为波状层理粉砂岩，顶部为灰色泥岩，解释为三角洲前缘河口坝－水下分流河道－水下分流间湾沉积(图1d)。

(5)Sr→M1，Sm→Ms。该相序下部为波状层理砂岩，以灰色细砂岩为主，向上过渡为粉砂质泥岩或深灰色页岩，解释为浊积扇扇中辫状水道与水道间交替的沉积(图1e)。

(6)Ms，M2。此类相序为单一岩性，主要为深灰色或黑色页岩，含大量炭屑，具水平层理，为深湖沉积;上部为灰色泥岩相，块状层理，解释为浅湖沉积(图1f)。

图1 岩性组合类型与沉积微相的对应关系

2.2 测井相特征

通过对取心井系统的微相解释及其测井响应的对比，确定了研究区共有4种测井相与沉积微相的对应模式(图2)。

图2 孔南地区孔二段测井相与沉积微相的关系模式

(1)分流河道或水下分流河道。该环境水动力条件较强，为沉积物供给的主要渠道，物源供应相对充足，测井相模式多为中、高幅箱形或箱形－钟形。

(2)分流间湾或水下分流间湾。该环境水动力较弱，一般为砂质泥岩、粉砂质泥岩等细粒沉积，测井曲线较平直，对应于低幅齿化模式。

(3)浊积扇中扇。辫状水道与水道间交替沉积，构成中幅漏斗－指形测井相模式。

(4)半深湖－深湖。该环境水动力较弱，一般为泥(页)岩夹薄层泥质粉砂岩，测井曲线较平直，局部受油页岩影响，电阻率曲线表现为低幅微齿化特征。

3 沉积相类型

3.1 曲流河三角洲

该相受控于纵向水系，主要发育在研究区南缘灯明寺及北缘枣园地区，且主要以三角洲前缘亚相为主，枣32井显示了平原亚相的特征，为明显的二元结构(图3)。

3.1.1 曲流河三角洲平原

由于后期构造抬升作用，早期三角洲平原亚相一般保存不完整。只在枣园地区枣32井见到三角洲平原亚相沉积。三角洲平原亚相可分为分流河道和分流间湾2个微相(图3)。

(1)分流河道以细砂岩、粉砂岩为主，含少量泥砾，砂层底部多见冲刷面。砂岩中发育波状层理，小型交错层理。单砂层厚度小于8 m，呈正粒序，自然电位曲线呈钟形。

(2)分流间湾以灰绿色、浅灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩为主。沉积构造主要发育块状层理及水平层理等。自然电位曲线多为基线型，视电阻率曲线上常见低阻锯齿状。

图3 孔南地区孔二段曲流河三角洲相典型相序

3.1.2 曲流河三角洲前缘

曲流河三角洲前缘岩相特征为粉细砂岩夹薄层泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。据其岩相、测井相及其沉积构造可识别出水下分流河道、水下分流间湾、河口坝及远砂坝等微相(图3)。

(1)水下分流河道由含泥砾的灰色细砂岩与粉砂岩构成正粒序。底部发育冲刷面、小型交错层理，上部发育波状层理。粒度曲线以二段式为主，自然电位呈箱形或钟形。

(2)水下分流间湾由灰绿色粉砂质泥岩夹砂岩构成，发育波状层理。自然电位曲线为平直形。

(3)河口坝为灰绿色粉、细砂岩构成的反旋回砂体，发育小型交错层理。粒度曲线以三段式为主。自然电位曲线呈漏斗形。

(4)远砂坝为灰色粉砂岩或粉砂质泥岩，上、下为深灰色或暗色页岩，发育沙纹层理，粒度向上变粗。

3.2 辫状河三角洲

该相为短轴水系所控制，近源的辫状河推进到开阔的湖泊中沉积而成，主要分布于沧东断层、徐西断层下降盘，沿走向呈带状展布。结合测井曲线、岩心和录井资料，识别出辫状河三角洲前缘和平原亚相。

3.2.1 辫状河三角洲平原

辫状河三角洲平原岩相组合为浅灰色含砾砂岩、粗砂岩、中细砂岩夹浅灰色泥岩，自然电位曲线表现为高幅箱形、钟形。根据岩性及沉积构造可将平原亚相进一步划分为分流河道和分流间湾微相(图4)。

(1)分流河道岩相组合为浅灰色含砾粗砂岩、粗砂岩、中砂岩，呈正粒序，底部见冲刷面，砂岩内发育块状层理和平行层理，电测曲线为中—高幅箱形或漏斗形。

(2)分流间湾以灰—浅灰色泥岩为主，发育水平及波状层理，见炭屑。

3.2.2 辫状河三角洲前缘

辫状河三角洲前缘岩相组合为粗砂岩、中细砂岩夹深灰色—灰色泥岩，可进一步划分为水下分流河道、水下分流间湾和河口坝3种微相(图4)。

图4 孔二段层序辫状河三角洲相典型相序

(1)水下分流河道岩相组合为粗砂岩、中砂岩构成正旋回结构，底见冲刷面。发育板状和槽状交错层理，粒度曲线以二段式为主，电测曲线表现为中—高幅箱形或漏斗形。

(2)水下分流间湾为深—浅灰色粉砂岩、粉砂质泥岩及泥岩，发育水平及波状层理，见大量炭屑。

(3)河口坝以浅灰色细砂岩、泥质粉砂岩为主，反粒序，发育波状层理，见炭屑。

3.3 浊积扇

该相主要分布于湖盆陡坡带(沧东断层和徐西断层下降盘)的半深湖—深湖区。剖面上则表现为泥(页)岩夹砂岩的频繁互层。

浊积扇相以灰色泥岩为主，夹灰白色、红褐色细砂岩，上、下通常与黑色页岩相接，分布在三角洲前缘的外端。概率曲线为多段式，C—M图为QR段平行于 C=M 基线［1］。

根据沉积构造及岩性相分析，确定研究区的浊积扇中扇最为发育。又可将其进一步划分为辫状水道和水道间。

(1)辫状水道岩相组合为灰绿色中砂岩、细砂岩、粉砂岩构成，正粒序。砂岩以粉—细砂岩为主，分选、磨圆中等。发育变形构造、小型斜层理，见大量炭屑，见底冲刷。

(2)辫状水道间以粉砂质泥岩沉积为主，发育水平层理，见炭屑。

4 沉积体系展布规律

孔二段沉积时期，为湖盆构造演化的拗陷期，

盆地范围大，气候潮湿，地形平缓［6］，表现为以辫状河三角洲为主，短轴多物源的沉积特色。通过沉积体系和沉积相的研究，孔南地区受四大物源体系控制，均来自湖盆周边的古隆起，又因控盆边界断裂活动规模与强度不同，导致物源供给体系建造的沉积体系类型与分布范围有所不同，在平面上形成东、南、西、北部四大沉积体系组的沉积格局(图

5)。

5 结论

(1)孔南地区孔店组二段主要发育曲流河三角洲相、辫状河三角洲相、浊积扇相及湖泊相等4种沉积相类型，又进一步识别出亚相及微相。

(2)沉积体系平面展布规律性较强，受水系类型及边界断层活动性控制，纵向水系控制湖盆长轴方向的曲流河三角洲发育，而横向水系控制湖盆短轴方向的辫状河三角洲发育;浊积扇与为其提供物质来源的三角洲相伴生。

(3)以古湖泊为中心，周缘形成东、南、西、北4个沉积体系组的沉积格局。

图5 孔南地区孔二段沉积体系展布

致谢:该项目研究和论文撰写过程中得到了大港油田勘探开发研究院肖敦清总工、蒲秀刚总监和刘子藏主任的悉心指导和大力帮助。在此表示诚挚谢意!

［1］王德发.黄骅坳陷第三系沉积相及沉积环境［M］.北京:地质出版社，1987:103－108.

［2］薛林福，孙晶，陈长伟，等.黄骅坳陷孔南地区孔一、孔二段构造沉积演化［J］.沉积与特提斯地质，2008，28(2):62－68.

［3］王贺强，王仲军，李志军，等.舍女寺油田油气成藏及分布规律研究［J］.特种油气藏，2006，13(3):32－34.

［4］赵澄林.渤海湾早第三纪油区岩相古地理及储层［M］．北京:石油工业出版社，2003:78－82.

［5］刘建明.沉积结构单元在油藏研究中的应用［M］.北京:石油工业出版社，2003:162－165.

［6］田克勤，于志海，冯明，等.渤海湾盆地下第三系深层油气地质与勘探［M］.北京:石油工业出版社，2002:103－106.

Sedimentary system in the 2nd member of the Kongdian formation in the Kongnan area，Huanghua depression

HAN Bing1，LI Yong2，LV Jian －rong3
(1．Guangzhou Marine Geological Survey，Ministry of Land and Resources，Guangzhou，Guangdong510760，China;
2．State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation，
Chengdu University of Technology，Chengdu，Sichuan610059，China;
3．Xinjiang Oilfield Company，PetroChina，Karamay，Xinjiang834000，China)

Inconsistent classification of sedimentary facies for the 2nd member of the Kongdian formation，Kongnan area，Huanghua depression has seriously restricted oil and gas exploration deployment in this area．The sedimentation characteristics and facies and the distribution of sedimentary systems are generalized through core observation and logs analyses combining with production practice in order to provide geological basis for future in－depth exploration and development in this area．The study shows that four major types of sedimentary facies had developed in the 2nd member of the Kongdian formation，including meandering river delta，braided river delta，turbidite fan and lacustrine facies．It shows a strong regularity in planar distribution of sedimentary facies，which are dominated by braided river delta with minor axis and multisource，also developed meandering river delta controlled by long axis water system，formed a sedimentary framework involving four sedimentary systems in the east，south，west and north．

sedimentary facies;sedimentary system;the 2nd member of the Kongdian formation;Kongnan area;Huanghua depression

TE121.3

A

1006－6535(2011)05－0067－04

20110314;改回日期20110712

中油大港油田勘探地质综合研究课题“黄骅坳陷孔店南部孔店组湖盆演化与沉积体系研究”部分内容(DGYT－2008－JS－715)

韩冰(1983－)，男，助理工程师，2009年毕业于成都理工大学沉积学专业并获硕士学位，现从事油气地质研究工作。

编辑 林树龙