梨树断陷金山气田营城组沉积环境分析

2020-04-19徐博

福建质量管理 2020年8期

徐博

(成都理工大学四川成都 610059)

一、地质背景

松辽盆地地处我国东北，是中国北部侏罗纪至新第三纪的湖湘盆地，也是目前世界上油气资源最为丰富、勘探前景最为良好的陆相沉积盆地之一[1]。梨树断陷构造位于松辽盆地东南隆起区南部，根据构造特征和地理位置，将其划为北部斜坡带、中央构造带、桑树台洼陷带、东南斜坡带和双龙次洼五个二级构造单元，整体受松辽盆地构造作用及应力场的控制，为西断东超的箕状盆地[2]。

二、物源特征及分布规律

金山气田在桑树台控盆断裂、沈泽凸起、东侧古斜坡的共同作用下，形成“西高东低”的湖盆，营城组沉积时期受到西部、南部等多物源体系影响，沉积物组成较复杂[2]。通过对金山气田营城组多口井取心段的岩屑组分的统计发现，该地区西部陡坡带以火山岩岩屑为主，其次为变质岩岩屑；东部缓坡带以变质岩岩屑为主，次为火山岩岩屑。

重矿物组分及含量也是判别物源的重要指数[3]。通过对金山气田金1井和梨6井89个样品重矿物数据统计(表1)，我们可以发现以金1井为代表的陡坡带中重矿物褐铁矿含量明显高于绿帘石，而以梨6井为代表的缓坡带中重矿物绿帘石含量明显高于褐铁矿，同时也说明了陡坡带岩屑以火山岩岩屑为主，缓坡带岩屑以变质岩为主。梨6井营城组ZTR指数较高，说明梨6井物源经过一定距离的搬运成分成熟度较高。根据碎屑岩岩屑平均含量、重矿物特征分析，金山气田营城组物源区可分为西部物源区和东部、南部物源区。西部物源区主要以火山岩岩屑为主，沉积物由西部向东部和东北方向堆积；而东南部物源区主要以变质岩岩屑为主，沉积物由东南向西北和北部堆积。

表1 金山气田重矿物数据统计表

三、岩相特征与分类

通过对金山气田金1井、梨6井的取芯观察，识别出12种岩相类型，详述如下。

(1)砾岩相。该岩相较为发育，占岩相总含量的32.7%，可细化分为中砾岩相、含中砾细砾岩相、砂砾岩相。砾岩多呈杂色混杂堆积，颗粒支撑和杂基支撑均有，具不等粒结构，以块状层理为主，内部成分复杂，砾石最大直径可达10cm，甚至超过岩心直径，磨圆主要为次棱角-次圆状。整体反映近源、强水动力的沉积环境。

(2)砂岩相。该岩相占岩相总含量的32.22%，可细化分为粗砂岩相、(含砾)中-细砂岩相、细砂岩相、粉砂岩相、(含砾)粉砂岩相5个类型。沉积构造以平行层理、水平层理为主，少见有含砾粗砂岩相发育块状层理，局部可能受牵引流影响，发育交错层理，沉积厚度多小于50cm。整体反映物源较近、水动力较强的特点。

(3)泥岩相。该岩相占岩相较高，占岩相总含量的35.07%，具体发育黑色泥岩相、深灰色-灰色泥岩相、黑色含砾泥岩相、砖红色泥岩相。该岩相整体反映弱水动力的还原环境，其中黑色泥岩中多见炭屑富集。而砖红色泥岩相则主要要形成于三角洲的陆上平原部分，代表着氧化环境，该岩相广泛分布于营城组沉积期。

四、沉积相类型

针对金山地区营城组各岩相间的组合关系，结合区域沉积背景，共识别出近岸水下扇内扇、近岸水下扇外扇、三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、浅湖-半深湖亚相五种类型。

1.近岸水下扇内扇。主要形成于陆相断陷湖盆的扩张期，发育在凹陷陡坡带断层根部、与暗色泥岩互层的扇形粗碎屑岩体。研究区西侧陡坡带紧邻桑树台控盆断层，有利于形成水下扇沉积岩体。

2.近岸水下扇外扇。主要位于水下扇的最外缘，与深水沉积相邻，沉积水动力较弱，岩性为细-粉砂岩与暗色泥岩的互层，但该亚相在研究区目的层取芯段不发育。

3.三角洲平原亚相。扇三角洲平原由于离物源较近，一般来说泥岩不发育。与此相对的是辫状河三角洲平原，在辫状河道游荡的区域，主要发育砾岩及粗粒的砂岩。

4.三角洲前缘亚相。扇三角洲内前缘主要发育在研究区南部及中部，单层厚度较三角洲平原明显变薄，变为砂岩、砾岩与泥岩的不等厚互层。砾岩中砾石的大小变化明显，从中砾到细砾不等。

5.浅湖-半深湖。该亚相紧邻于三角洲前缘末端，主要发育在沙河子期早期，粒度细，岩性以暗色泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩为主，层理以水平层理及块状层理为主，指示了沉积水体较深、水动力条件弱的环境。

五、沉积相模式

沉积相模式是以相序递变规律为基础，对沉积相的演化加以高度的概括，是沉积相的空间组合，而相序的递变规律受构造沉降、物源供给、湖平面变化等多种因素综合控制[4]。

受构造地形及物源控制，研究区东、西边为物源区，深水区位于盆地中部-北部方向。营城组沉积早期为断陷期活跃期的初始阶段，西部桑树台断裂剧烈活动，断层上盘急剧下降，形成西陡东缓的箕状形态，陡坡带沉积物快速堆积形成近岸水下扇沉积体；而东部缓坡带扇三角洲沉积范围明显较西部广。研究区具有多物源沉积特征，陡坡带为线物源，而缓坡带为点物源，具有“沟-扇”对应性，由于近物源、流程短、突发性事件强，可多次形成三角洲，从而组合成巨厚的三角洲复合体。研究区沙河子组-营城组沉积时，总体上表现为水动力较强的水下扇及三角洲沉积环境，西区呈现出内扇-中扇-湖泊沉积序列，而东区呈现出三角洲平原—三角洲前缘—浅湖-半深湖沉积序列。