巴布亚盆地Fly台地上侏罗统Imburu组层序地层与油气关系研究

李杰，旷理雄，郭建华

（中南大学地球科学与信息物理学院，湖南 长沙 410083）

蔡文杰

（中海油研究总院，北京 100027）

巴布亚盆地是澳大利亚板块边缘形成的中新生代叠合型盆地，面积约64×104km2，构造上处于澳大利亚板块和太平洋板块结合部，受控于澳大利亚板块和太平洋板块内次级的裂离和拼合［1］。盆地油气资源丰富，但地表条件差，勘探程度低，基础地质资料匮乏。该研究区上侏罗统Imburu组为典型的河流－三角洲－浅海陆棚发育区，沉积了近千米厚的生储盖组合，沿古海岸线发育的三角洲沉积体系分范围广，对油气有明显的富集作用。为此，笔者开展Fly台地沉积相研究，建立层序地层格架，分析层序地层与油气关系，对于该研究区油气勘探，特别是岩性油气藏勘探有着重要的指导意义。

1 沉积相特征

利用巴布亚盆地现有的钻、测井资料和少量和地震资料对该研究区沉积进行分析，认为Fly台地晚侏罗世主要发育一套河流－三角洲－浅海陆棚沉积，不同演化阶段和不同区域的沉积体系不同。

1.1 河流相

研究区内的河流流程短，主要以辫状河为主。在岩性上以中砂岩为主，剖面上的沉积相组合主要为河床、河漫和天然堤等。Fly台地的河流相主要发育在Imburu组上段，分布于Lake Murray高地（LakeMurray－1井区）周缘斜坡上。

1.2 三角洲相

三角洲在整个上侏罗统都发育，主要分布在古海岸南北部陡坡带。是主要是沉积体系类型。三角洲可以细分出三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种亚相类型。

1）三角洲平原亚相 分布面积较广，主要微相类型有分流河道、支流间湾、沼泽和洪泛平原等，在Fly台地北东缘缓坡带最为发育。

2）三角洲前缘亚相 主要发育在陡坡区，主要是在Fly台地的北部，是该研究区的主要亚相类型。主要沉积微相有水下分流河道、分流间湾、水下天然堤、河口砂坝等，其中河口砂坝和水下分流河流是最主要的沉积微相类型。砂体分选较好，具有交错层理和水平层理。

3）前三角洲亚相 分布于三角洲前缘和浅海陆棚相的过渡带，其沉积物不易与浅海陆棚相泥岩、分流间湾沉积物相区别。

1.3 浊积扇相

浊积扇相是海平面下降期由斜坡区未固结的沉积物滑塌或低位期随深切沟谷搬运至较深水区的杂砂岩、粉砂岩、泥岩频繁互层构成的鲍马序列［2］。通过岩样三端元图分析得出该研究区的杂砂岩含量很高，多为低位期发育的斜坡扇，主要分布在盆地北部陡坡区。

1.4 浅海陆棚相

浅海陆棚相作为较远端的相类型主要分布在盆地周缘，Fly台地处于盆地的中南部，因此晚侏罗世浅海陆棚相仅分布在Fly台地的东南缘，北部鲜有。主要沉积物类型为粉砂岩和泥岩。

2 层序地层格架

2.1 层序界面标志

层序是顶底以不整合面为界的、一套相对整一的成因上有联系的地层，其形成伴随着一系列的侵蚀作用、过路作用、沉积作用、非补偿性沉积或无沉积间断等作用，不同的沉积作用产生了不同性质和规模的层序界面。在该研究区存在的主要层序界面类型包括不整合面、冲刷面、相序叠加样式转换面和海泛面等。

1）不整合接触面 Fly台地中部受基底隆升影响，从地震剖面上可清楚的看到上侏罗统顶部层序的上超于基底之上，基底之上是Koko－1井区不整合面。

2）河道冲刷面 河道底部形成厚层砂岩、河道滞留砂砾岩沉积，自然伽玛和自然电位曲线呈箱形或钟形，底部呈突变接触，都是冲刷面存在的标志 （见图1（a））。

3）相序叠加样式转换面 由向上变浅的沉积序列变成向上加深的序列，层序界面上下地层颜色、岩性以及沉积相垂向不连续或错位 （见图1（a））。

4）海泛面 是新老地层的分界面，穿过这个界面表明水深的突然增加，具体表现为泥页的沉积范围增加。该研究区Imburu组下段广泛沉积的泥页岩段是等时对比的重要标志层 （见图1（b））。

图1 层序界面标志示意图

2.2 层序地层特征

依据上述层序界面标志，运用层序地层学原理，将侏罗系划分为13个三级层序，其中Imburu组划分为3个三级层序，分别为Jsq11、Jsq12、Jsq13。

1）Jsq11层序 位于Imburu组底部，底部为区域性沉积间段面，在Fly台地局部隆起区和东南部缺失该套层序。该层序沉积期盆地处于全球海平面缓慢上升时期，沉积了一套约厚200m的砂泥岩互层，泥岩为主。该层序在Fly台地主要以海侵体系域 （TST）和高位体系域 （HST）为主，局部也能识别出低位体系域 （LST），低位体系域主要是一些斜坡扇，海侵体系域和高位体系域沉积相类型较接近，在Fly台地的北东部以滨岸和三角洲相为主，南东则以滨岸至浅海陆棚相为主，中西部则是河流－冲积平原相，高位体系域河流的作用更加明显。

2）Jsq12层序 位于Imburu组中部，可识别出低位、海侵和高位体系域。层序发育的早至中期盆内海平面迅速上升，晚期海平面开始下降，沉积了近300m的地层，是Imburu组的主体。低位体系域只在Koko井区和LakeMurray井区附近可识别，主要是一些沟谷充填型沉积体；海侵体系域以浅海陆棚相为主，Fly南部和东部均为浅海陆棚相，只有北部仍为三角洲和滨岸沉积；高位体系域发育期盆地开始海退，河流开始起主导作用，河流－冲积相占Fly台地的三分之二以上。

3）Jsq13层序 位于Imburu组顶部，也是侏罗系最后一个层序。由于侏罗纪末的海退，部分地区缺失了该层序或层序发育不全，主要分布在Fly台地东南缘，一般可见高位体系域，以河流相沉积为主。

2.3 层序地层格架与油气的关系

在层序地层格架中，低位体系域中的斜坡扇和盆底扇是在海平面相对下降期随陆架深切谷向深水区搬运滑塌形成的互层的砂泥岩加厚层，直接与较深水的烃源区相接触，是层序内最好的油气储集层位；海侵体系域形成在全球海平面迅速上升与构造沉降产生的海平面相对上升时期，其顶部是一个分布较广的下超面，顶部沉积物以沉积慢、分布广、富含有机质，沉积物细为特征，含油气盆地的烃源岩与盖层主要发育在这个时期；高位体系域形成在海平面由相对上升转变为相对下降时期，这个时期发育有大量的河道、三角洲和滨岸砂体，是储集层发育的又一重要时期，但顶部容易受到剥蚀。Fly台地东南部有多口目的层为Imburu组的探井，而钻井失败的原因主要是储层质量较差。经过层序格架的分析，发现Fly台地东南部上侏罗统Imburu组Jsq11和Jsq12层序的海侵期沉积了厚度超过500m的优质烃源岩，是该研究区油气的主要来源之一，但目的层段Imburu组Iagifu段、Hedinia段和Digimu段砂岩主要位于高位体系域，其后期在珊瑚海扩张抬升的影响下普遍缺失了盖层或盖层较差。例如，Morigio－1、Morehead－1和Wubuda－1等井在Jsq11和Jsq12层序的海侵期沉积了一套厚层的烃源岩，高位期也沉积了一套物性较好的砂岩，但并未有油气发现。因此，进行油气勘探时不仅要通过地震和地层对比来寻找储集层，更应该通过层序格架对比来寻找低位期的储层。Fly台地作为巴布亚盆地中平坦稳定的构造单元，在上侏罗统Imburu组3个三级层序中，低位体系域发育较差，仅在东南部和北部斜坡处发育，因而Fly台地内部的油气勘探应该转向地层圈闭型和岩性圈闭。

3 结论与建议

1）巴布亚盆地Fly台地上侏罗统Imburu组接受一套河流－三角洲－浅海陆棚的沉积，北部和南部陡坡带发育河流、三角洲和浊积扇等体系，西部和中部由于基底隆起，在LakeMurray－1井区和Koko－1井区形成的局域性高地是该时期的主要物源区，以河流－冲积相为主，其东南部缓坡以滨岸－浅海陆棚相为主。

2）受构造、古气候和海平面变化的影响，Imburu组发育了3个三级层序。Fly台地该时期的层序均不是很完整，低位体系域一般发育不全，其中Jsq11层序以海侵和高位体系域为主，主要的沉积相类型为浅海陆棚相和三角洲相；Jsq12层序也以海侵体系域和高位体系域为主，主要沉积相类型为河流、三角洲和浅海陆棚；Jsq13层序主要发育在Fly台地北部，主要沉积相为三角洲和滨岸相。

3）Fly台地下一步勘探目标应与北部井区 （构造型圈闭）相区别，中部应着重于局部隆起周缘斜坡的地层圈闭型和岩性圈闭性油气藏，东南部着重于斜坡区低位扇体形成的岩性油气藏。

［1］Wensink H，Harttosukohardjo S，Suryana Y.Palaeomagnetism of Cretaceous sediments from Misool，northeastern Indonesia［J］.Netherlands Journal of Sea Research，1989，24 （2－3）:287－301.

［2］李凤杰，王多云，张庆龙，等 .鄂尔多斯盆地陇东地区延长组沉积相特征与层序地层分析 ［J］.沉积学报，2006，24（4）:549－554.