东营凹陷南坡古近系红层砂体沉积成因类型及模式*

贾光华

(1.中国地质大学(武汉)资源学院；2.中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院)

东营凹陷南坡古近系红层砂体沉积成因类型及模式*

贾光华1,2

(1.中国地质大学(武汉)资源学院；2.中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院)

东营凹陷南坡古近系孔一段-沙四下亚段沉积时期发育了规模巨大的红层沉积。在对钻井岩心进行观察描述的基础上，结合测井、录井及分析化验资料，对红层砂体的沉积成因类型及分布规律进行了分析。结果表明：①红层沉积主要发育了冲积扇、漫湖型三角洲和滨湖滩坝等3种沉积相类型；②沉积受间歇性洪水漫湖控制，洪水活跃期主要发育漫湖三角洲及滩坝沉积，洪水间歇期发育冲积扇沉积，沉积相具有南北分带、继承迁移的特征。

东营凹陷 红层沉积相 沉积成因 沉积模式

红层砂体整体为气候干旱、蒸发环境下的产物[1-2]，沉积成因类型较为复杂。东营凹陷南坡古近系孔一段-沙四下红层砂体成因类型目前仍存在较大争议，主要存在以下几种观点：①发育冲积扇-河流-不稳定浅湖沉积[3-4]；②发育扇三角洲、三角洲、浊积扇、湖漫滩沉积[5]；③发育浅水间歇盐湖沉积等。因此，有必要对东营凹陷古近系红层砂体的沉积成因类型和沉积模式进行探讨。

1 沉积相标志特征

东营凹陷南坡古近系孔一段-沙四下红层沉积构造类型主要包括层理构造、层面构造和生物成因构造等3种类型。层理构造包括块状层理、粒序层理、交错层理、平行层理和浪成沙纹层理等。块状层理主要发育于南部缓坡带的边缘，多为棕红色杂基支撑砾岩，紫红色、杂色含砾砂岩等，反映了干旱环境下重力流作用和水上沉积作用的存在(图1(a))。粒序层理同样主要发育于缓坡带边缘地区，为紫红色、杂色和灰白色的底部具有冲刷的含砾砂岩正粒序层理，反映了重力流作用向牵引流作用过渡的特征(图1(b))。交错层理类型较多且分布广泛，主要分布于缓坡带内侧靠近湖盆的广泛范围内，包括槽状交错层理、楔状交错层理和沙纹交错层理，反映了河流、分流河道等单向水流或其他水流作用(图1(c)和图1(d))。平行层理同样分布广泛，主要发育于灰白色或杂色含砾砂岩、砂岩和粉砂岩中，反映了急流高能牵引流作用的存在(图1(e))。浪成沙纹层理发育于缓坡带内部，岩石类型主要为灰白色、杂色或紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩等，反映了波浪作用的存在(图1(f))。研究区发育的层面构造主要为冲刷面，冲刷面之上岩性多为砾岩、含砾砂岩或含泥砾砂岩，反映了重力流或能量较强的牵引流作用(图1(g))。研究区钻井岩心中可见生物钻孔和生物扰动构造，钻孔多垂直或高角度倾斜，生物成因构造主要发育于灰色或少量杂色及紫红色粉砂岩、泥质粉砂岩中，表明水下沉积作用的存在(图1(h))。

图1 东营凹陷南坡孔一段-沙四下亚段砂体沉积构造特征

2 红层砂体沉积成因类型

东营凹陷南坡古近系红层砂体沉积相标志分析表明，红层既发育重力流沉积又发育牵引流沉积，既发育水上沉积又发育水下沉积，沉积环境整体较为干旱。结合测井、录井资料分析，认为东营凹陷南坡古近系红层砂体主要发育冲积扇沉积、漫湖型三角洲沉积和滨湖滩坝沉积3种类型，其中滨湖滩坝主要发育在红层前方、间歇性盐湖周缘，砂体单层厚度较薄，分布较为局限，而冲积扇和漫湖三角洲是红层主要的沉积类型。

2.1 冲积扇沉积

冲积扇垂向相序上常表现为底部发育块状堆积、粒序特征不明显的泥石流沉积，岩性多为杂基支撑砾岩，向上逐渐演化为多个粒度向上变细的正旋回叠加特征的辫状水道沉积，岩性主要为含砾砂岩、中粗砂岩等，常见平行层理或交错层理发育。通过横切冲积扇沉积的连井对比剖面可以看出，冲积扇发育早期以重力流性质的泥石流沉积为主，分布范围相对较小，砂体厚度大，冲积扇发育晚期以具有牵引流沉积的辫状水道沉积为特征，分布范围广，砂体相对较薄。

2.2 漫湖型三角洲沉积

东营凹陷南坡孔一段-沙四下沉积时期，湖盆地形平缓，常常发生季节性洪水作用，有利于漫湖三角的形成。在洪水期，洪水携带的大量碎屑物质在湖盆沉积，在旋回底部形成厚层、粗粒的重力流沉积，同时湖盆变广，水体加深，碎屑物质在湖浪的作用下在滨湖区形成河口坝和广泛的席状砂沉积。在间洪水期，由于气候干旱，水体迅速变浅，湖盆面积萎缩，加上碎屑物质供应减少，在湖盆中，形成正常的牵引流沉积物，覆盖于早先沉积的重力流沉积物之上。在垂向上形成砂岩厚度减少，红色泥岩厚度增大的正序沉积。

东营凹陷南坡古近系红层漫湖三角洲主要发育在孔一段沉积时期。岩石中石英、长石含量相对冲积扇较高，岩屑含量降低，结构成熟度和成分成熟度低，岩石类型为砾岩、含砾砂岩、砂岩、泥质砂岩、泥岩等。沉积构造可见泥砾、冲刷面及平行层理、交错层理等各种类型的层理，反映了漫湖三角洲沉积过程中具有重力流和牵引流并存的特征。垂向相序上表现为事件性沉积和正常沉积的互层特征。在漫湖三角洲形成早期，由于季节性湖水作用，形成粒度较粗、砾石或泥砾含量高的洪水水道沉积，随着洪水能量低，逐渐转变为牵引力性质，形成以发育辫状水道沉积为主的沉积砂体，在垂向上表现为多个相互叠加的事件性沉积到正常沉积的旋回。

3 沉积模式

在红层砂体沉积成因类型分析的基础上，建立了东营凹陷红层沉积模式，见图2。

红层沉积主要受季节性洪水控制，可分为洪水活跃期及洪水间歇期2种类型，湖平面表现为频繁升降的振荡性特征。在洪水活跃期，湖平面迅速上升，入湖洪水携带大量的陆源碎屑物质在盆地缓坡带和局部的陡坡带堆积，在缓坡带边缘形成了规模不等的冲积扇沉积，缓坡带内部形成大规模连片分布的漫湖三角洲砂体。由于缓坡带平坦开阔，水体波浪、湖流作用较强，在连片砂体前端孤立分布的砂体易改造形成滨、浅湖滩坝。

图2 东营凹陷孔一段-沙四下亚段沉积模式

4 结 论

(1)东营凹陷南坡古近系红层沉积类型多样，具有重力流与牵引流并存、水上沉积与水下沉积并存的特征。

(2)东营凹陷南坡古近系红层发育了冲积扇、漫湖型三角洲和滨湖滩坝沉积，以前2类为主。

(3)东营凹陷南坡古近系红层沉积受间歇性洪水漫湖控制，洪水活跃期主要发育漫湖三角洲沉积，洪水间歇期发育冲积扇沉积，沉积相具有南北分带、继承迁移的特征。

[1] 李廷勇，王建力. 中国的红层及发育的地貌类型[J].四川师范大学学报：自然科学版，2002，25(4)：427-431.

[2] 田景春，曾允孚，张长俊，等. 东营凹陷沙河街组层序地层及地层格架研究[J].矿物岩石，1994，14(2)：37-46.

[3] 吕明才，张立强，史文东，等. 东营凹陷南斜坡孔店组冲积体系碎屑岩储层特征及评价[J].西安石油大学学报，2004，19(6)：5-9.

[4] 余心起，舒良树，颜铁增，等. 赣杭构造带红层盆地原型及其沉积作用[J].沉积学报，2005，23(1)：12-19.

[5] 朱先才，唐 海. 八面河地区孔店组油气成藏模式分析[J].石油天然气学报，2005，27(6)：691-692.

*中国石油化工股份有限公司资助项目(编号：P09009)。

2015-03-06)

贾光华(1972—)，男，高级工程师，257015 山东省东营市胜利油田分公司。