陆西凹陷九佛堂组沉积相类型及其特征

江 淮，王振宇

（西南石油大学地球科学与技术学院，四川成都 610500）

陆西凹陷一直以来都是辽河油田外围盆地中最具勘探和资源潜力的区域之一。近些年以来，在该地区已经发现了50多口工业油流井，并且陆续发现了一些含油构造区块以及千万级别的储量规模[1-2]。另外，根据相关调查资料表明，目前陆西凹陷仍然有约50%的油气资源并未进行勘探开发，充分说明该地区的油气资源潜力巨大。通过对前人研究成果分析认为：有利的沉积相带对于凹陷的油气成藏具有十分重要的作用，其是控制油气成藏和分布的主要因素之一。虽然陆西凹陷的油气资源潜力巨大，但是近些年以来，在该地区所发现的油气藏以构造油气藏为主，岩性油气藏较少，仍需开展进一步深入的分析和研究，尤其是九佛堂组。九佛堂组的岩性不均一，复杂多变，并且具有区域性的特点，加上研究人员对该地区的地层规律和沉积相特征缺乏足够的认识，严重制约了陆西凹陷的勘探开发进度。

1 工区概况

开鲁盆地具有5个次一级构造单元，陆家堡凹陷是其中之一，如图1所示。通过地震资料可以发现，该凹陷具有十分显著的凸凹特征，可以将其划分为3个亚一级构造：①陆东凹陷；②舍伯吐凸起；③陆西凹陷。其中，陆西凹陷主要是在3个方向断层的影响之下而形成的，该凹陷的形状具有单断箕状的特点，面积总共为800km2。根据区域断裂演化特征，陆西凹陷的断裂可以分为3种：①长期断裂；②早期断裂；③晚期断裂。前面2种断裂对地层的沉积具有明显的控制作用，而第3种断裂对沉积几乎没有影响，仅仅是对局部圈闭的形成具有一定的控制作用。根据陆参3井钻井揭示，中生界白垩系的地层情况如下：①下白垩统的主要地层为义县组、九佛堂组、沙海组、阜新组；②上白垩统的主要地层为姚家组、嫩江组、四方台组、明水组。其中九佛堂组下段是本次的研究目的层[3-4]。

图1 工区位置图

2 研究区沙四段沉积相类型及特征

2.1 扇三角洲相

该沉积相常发育于地形构造起伏较大，与物源区的盆地边缘距离比较近的区域，是冲积扇持续推进，然后到达湖泊中之后，最终所形成的三角洲沉积，具有指状交叉的特征。扇三角洲相的沉积物具有4种特点：①磨圆分选的程度较差；②粒度比较粗；③结构成熟度比较低；④成分成熟度也比较低[2-3]。陆西凹陷九佛堂组下段的扇三角洲相主要分布在马家堡高垒区域，发育以下2种沉积亚相。

2.1.1 扇三角洲前缘亚相

该亚相发育于浪基面上面的浅水地带，主要有3种岩性：①含砾砂岩；②砂岩；③泥岩，层理多以交错以及水平为主。其次，该亚相可以划分为以下4种微相。

（1）水下分流河道，该微相主要有2种岩性：①含砾砂岩；②砂岩，沉积物的颜色比较深。其次，与陆上分流河道岩性的叠置方式相比，水下分流河道与其差别不大，但分选磨圆中等，层理多以中、小型交错为主，并且存在大量的冲刷面，在测井资料上通常有2种表现：①箱型；②钟型。

（2）水道间，该微相主要在水下分流河道的两侧区域发育，主要有2种岩性：①细砂岩；②粉砂岩夹薄层泥岩，其中，泥岩通常表现为浅色状。通过岩心观察，该微相存在比较多的生物扰动。

（3）河口沙坝，该微相的规模比较小，主要有2种岩性：①砂岩；②粉砂岩，分选程度比较好。河口沙坝的发育方向一般都是与水下分流河道类似，并且沿着湖盆中央区域进行延伸。层理多以平行、交错为主，在测井资料上通常有2种表现：①漏斗型；②箱型。

（4）前缘席状砂，该微相在很大程度上可以说明该地区具有扇三角洲沉积。前缘席状砂与前三角洲的距离非常近，由于物源的搬运距离比较远，岩性粒度细，分选和磨圆的程度都比较好，在扇三角洲的前缘发育了大量的薄层砂体。该微相主要有3种岩性：①细砂岩；②粉砂岩；③等厚泥岩互层。并且发育有大量的浊流沉积夹层，在测井资料上通常表现为顶底渐变的漏斗形。

2.1.2 前扇三角洲亚相

该亚相是扇三角洲与深湖相的过渡区域，发育于浪基面之下的地形坡折区域，水体比较深，沉积物的粒度相对较细，主要岩性为粉砂质泥岩，通过岩心观察可以发现一些生物扰动，含有大量的生物化石。

2.2 辫状河三角洲相

在三角洲沉积体系之中，该沉积相是一种比较特殊的沉积类型。陆西凹陷九佛堂组下段的辫状河三角洲相位于马北斜坡区域，发育在地形坡度比较平缓的地区。其次，辫状河三角洲相与物源的距离比较近，发育以下2种沉积亚相：

（1）辫状河三角洲前缘亚相

该亚相可以进一步划分为以下4种微相：

水下分流河道，该微相是辫状河三角洲前缘亚相的重要发育场所，主要的岩性为中粗砂岩，粒度比较大，水体环境也比较浅。其次，辫状河三角洲前缘亚相的单砂层中粒度从下到上逐渐变细，而在剖面上具有正粒序的砂体叠置关系，并且砂体的厚度不断变薄。在测井资料上通常表现为齿化的漏斗形。

河道间，该微相主要是一些细粒物质的沉积场所，主要有2种岩性：①粉砂岩；②泥岩。层理以水平为主，水动力的条件比较弱。但是因为水下分流河道的变化比较频繁，因此该微相时常会遭受侵蚀，最终发育一些体型较小的透镜状砂体。

河口沙坝，该微相主要在河道往湖盆延伸的一侧发育，主要有2种岩性：①砂岩；②细砂岩。岩性中泥质成分非常少，在剖面上具有逆粒序叠加的特征。与此同时，该微相也会因为水下分流河道的变化频繁而遭受侵蚀，最终发育了许多体型较小的砂体。

远沙坝，该微相与席状砂都是辫状河三角洲前缘的末端沉积，主要有2种岩性：①粉砂岩；②泥岩。该微相的分布范围比较大，而且也非常薄。由于水动力条件比较强，远沙坝会遭到一定的破坏，进而会发育一些席状砂，这些席状砂具有比较高的成熟度，而且砂体的粒度非常小。

（2）前辫状河三角洲亚相

与辫状河三角洲前缘亚相相比，该亚相钻遇的钻井更多，因此更容易识别。该微相主要有2种岩性：①泥岩；②页岩。主要在坡折带之下发育，而且水体环境比较深，水动力条件也比较弱。

2.3 湖泊相

在陆西凹陷中，湖泊相是一种非常常见的沉积相带，可以将其进一步划分为以下2种亚相：

（1）滨浅湖亚相

该亚相位于湖盆浪基面之上，主要发育在凹陷的边缘区域，与深水环境相比，滨浅湖亚相的水动力条件更强，沉积大量的浅色沉积物，而且含有大量的碳酸盐岩，可以将滨浅湖亚相进一步划分为以下2种微相：

粒屑滩微相。该微相主要分布在2个区域：①高能浅滩；②水下低隆。由于受到基底的影响非常大，所以粒屑滩微相的分布十分不规律。该微相主要有2种岩性：①粒屑云岩；②粒屑灰岩。其次，粒屑滩微相的孔隙裂缝比较发育，而且一些裂缝被充填。

泥质浅湖微相。该微相中的岩性种类较多，主要有3种岩性：①云（灰）质泥岩；②泥质云（灰）岩；③泥岩。泥质浅湖微相的层理以水平为主，发育较少的冲刷面构造，如图2所示。

（2）半深湖-深湖亚相

该亚相发育在陆西凹陷的中心区域，位于正常浪基面之下。中心区域的水体深度较大，而且水动力比较弱，进而发育了多种暗色细粒沉积物，岩石类型多富含碳酸盐岩，可以将其进一步划分为以下5种微相：

泥质湖底微相。在九佛堂组下段半深湖-深湖相中，该微相的分布范围最大。泥质湖底微相主要有2种岩性：①泥岩；②油页岩。说明沉积环境的水动力强度较弱，而且还原环境比较强。在测井资料上通常表现为低幅平直状；

泥云质湖底微相。该微相主要的岩性为泥质白云岩，具有3种特点：①纹层比较发育；②泥晶结构；③揉皱构造比较发育。泥云质湖底微相主要分布在凹陷的中心地带，常常与泥质湖底微相相伴生[4-5]；

泥灰质湖底微相。该微相岩性主要为泥质灰岩，与上述泥云质湖底微相分布范围相比，泥灰质湖底微相较小。

云泥质湖底微相。该微相主要分布在陆西凹陷的中心地带，岩性主要为云质泥岩，具有2种特点：①纹层构造比较发育；②揉皱构造较为发育。

灰泥质湖底微相。该微相的岩性主要为灰质泥岩。通过岩心观察可知，灰泥质湖底微相的灰质泥岩中灰质的含量会逐渐变化，甚至会变成泥质灰岩。另外，灰泥质湖底微相中多发育纹层构造[5-6]。

图2 庙45井九下段浅湖相剖面图

3 结语

1）根据大量的分析与研究可知，可以将陆西凹陷九佛堂组下段划分成3个沉积相带：①扇三角洲；②辫状河三角洲；③湖泊三个大相。这些沉积相带具有区域性的特点，而且又可以划分为不同的亚相和微相。

2）本文的研究对后续寻找优势储集相带，确定油气勘探目标以及井位部署可以提供良好的技术支持。