泉三段、泉四段沉积演化规律分析

史成全 张庭瑀 朱浩源

摘要：松辽盆地沉积演化过程中，形成了种种陆源碎屑沉积，如第四系、第三系、白垩系、侏罗统等。其中，两套半深湖—深湖相经过两次兴盛期沉积的暗色泥岩覆盖全区，不仅是较好的区域盖层，还是生油岩。此次是对大安北地区及其周边扶余油层进行研究。前人对目的油层的研究，沉积单元都为纵向上的砂组，较少深入探索研究区沉积储层特征，使精细油藏描述的需求未得到良好满足，因此进行小层的沉积相分布特征研究势在必行，并明确小层砂体的分布规律及与油气的关系。沉积地层的岩性组织、岩石类型和各种沉积构造特征，受到沉积相与沉积环境的一定影响，并且其还会影响空间上储集体的展布，所以，在油田开发阶段，着手研究沉积微相就显得至关重要。

关键词：沉积构造;沉积微相;小层

沉积构造对初始沉积时地层的多方面因素都进行了记录，比如气候和环境等，所以，为了更好地划分沉积微相及确定沉积环境，应对其展开相关研究，此处所指沉积构造为流动成因的沉积构造。

基于重矿物分布特征，完成物源方向的判断。通过重矿物的矿物学研究及统计学分析，可以确定有成因联系的重矿物组合，并借此完成物源区母岩类型的判断;应用重矿物或重矿物组合的稳定性，则可对沉积物的搬运方向及距离进行推测，进而确定物源方向及其影响范围[1]。通过对大安北地区及其周边扶余油层29口井874個重矿物分析数据统计表明，该区的重矿物有着较多类型，如磁铁石、绿帘石、白钛矿、电气石、锆石等，占砂岩中重矿物总量的81.6%～100%。

结合ZTR指数值的变化趋势，能完成其搬运距离和方向的大致判断，从而判定物源方向。泉四段扶余油层ZTR指数值总体上具有自北西-西部向南东-东部和自西南向东北逐渐变大的分布特征，表明研究区泉四段沉积期物源主要来自西部物源（红岗和英台水系），次物源来自西南部。

关于大安北地区扶余油层储层砂体的粒度分布特征，采用重要取心井的粒度分析资料展开研究。结果显示，粉砂岩、细砂岩是研究区储层的主要岩性，含少量中砂岩、细砾岩，对应Φ值均大于2。扶余油层粒度概率曲线主要以过渡三段式或是两段式进行显示，它们所代表的分别是以河湖共同作用的三角洲前缘水下分流河道和席状砂沉积，及以河流作用为重要沉积营力的三角洲分流平原亚相的分流河道沉积[2]。

三角洲分流平原亚相的分流河道砂体分选较差，其中滚动组分偏少，悬浮组分多于跳跃组，反映为河道牵引流的沉积特征，同时表明当时水动力条件较强，两段式为粒度概率的主要曲线，悬浮总体和跳跃总体的截点在1Φ-4.2Φ之间，悬浮总体含量在多处于30-45%之间，跳跃的总体含量超过55%。三角洲前缘亚相的水下分流河道主要是中细粒沉积为主的跳跃组分，悬浮物质较少，约占25%，分选中等至好。另外在粒度概率曲线内，能够见到三段式，但特征不够明显，悬浮次总体中又分为2个次一级的总体，分析表明其为处于河道向河间过渡地带，由悬浮次总体含量增多所致。

对比分析研究沉积体剖面、模式和形态。大安北油田泉三段为远岸三角洲平原沉积为主体，泉四段为近岸三角洲平原沉积为主体。

具体地观察、描述和分析鉴定取芯井的岩芯，再进行各种指相信息的提供（比如生物化石特征、相序特征、粒度分析结果、岩性与岩性组合特征等），再展开综合分析，完成单井相分析柱状图的建立，即为单井相分析。

通过单井相分析方法，再对研究区长时间的地质演化背景和所处的构造位置进行参考，基于勘探开发的大量实践经验，选取了岩性和电性特征明显，具有一定的代表性的井来进行单井沉积相和取芯段沉积微相综合分析研究。结果表明，泉三段以远岸三角洲分流平原（高能河控三角洲平原）沉积为主，分别发育了分流河道、边滩、决口扇、废弃河道及天然堤、水上分流间湾等微相;泉四段中下部以河控近岸浅水三角洲平原沉积为主，主要沉积微相分别为分流河道、边滩、决口扇、废弃河道及天然堤、水上分流间湾等;泉四段上部则为三角洲前缘沉积，朝着湖方向进行发育，主要为水下分流河道的三角洲前缘近端沉积—主要为远砂坝、席状砂的末端沉积—主要为河口坝的远端沉积;沉积微相平面分布规律，和沉积微相剖面、单井相剖面上反映的沉积微相演化，有着显著的相同性[3]。

泉三段、泉四段沉积期在总体地壳下降的背景下，主要经历了5个变化阶段。泉三段沉积期地壳处于缓慢下降阶段、泉四段沉积早期、中期地壳下降深度加快、中后期地壳下降缓慢的阶段和末期下降迅速的阶段。在这5个阶段的变化过程中，大安北地区泉三段、泉四段大部分地区依次发育了（高能）远岸三角洲分流平原、（低能）远岸三角洲平原、近岸三角洲分流平原，湖、岸交互沉积区、三角洲前缘沉积区。

18-21小层沉积时期，该时期地壳下降较缓慢，大安北地区此时受到地区干旱气候的干扰，受英台-红岗水系远岸河控浅水三角洲分流平原亚相沉积，整体上呈明显的正旋回特征，有着较强的携砂能力和河流能量，同时也有着较强的平面和垂向切蚀能力，大量的碎屑物质被携带沉积下来，进而形成了曲流（分支）河道砂体的大面积分布，具有清晰的底部冲刷突变面，沉积滞留发育，这具体表现在少量粉砂砾和泥砾定向排列，粉砂岩与细砂岩向上发育，发育大型斜层理与交错层理，分流间以紫红色泥岩为主，性脆、质纯，特征明显如擦痕、贝壳状断口等，弱-中等氧化环境反映，灰绿色泥岩较为少见，这说明这个时期内是比较干旱的气候，较少有弱还原沉积环境，如分流间洼地等[4]

13-17小层沉积期：该时期大安北地区地壳仍处于缓慢下降期，研究区气候条件依旧比较干旱，受英台-红岗水系重点对发育高能→（低能）河控浅水三角洲分流平原亚相沉积展开控制。该沉积期河流仍较发育，有着较强的平面和垂向切蚀能力，较强的携砂能力和河流能量，大量碎屑物质被携带完成沉积，在研究区形成了多条曲流分支河道砂体。分流间主要是紫红色泥岩，这说明氧化环境为弱-中等、干燥。

6-12小层沉积期：该时期大安北地区地壳处于震荡下降期，因研究区当时地形平缓，地壳下降即可有较大面积被浅水淹没，地壳相对上升则有较大面积出露地表，发育低能近岸（浅水）三角洲分流平原在英台-红岗水系控制下亚相沉积。依旧有着较为明显的分流河道特征，以顺直分支型分流河道为主，同时有着相对发育的垂向，具底部滞留沉积，具单斜、交错层理及泥砾;氧化主要为中-弱，河水改道和溢岸有所增加，河道特征发育受强限定;灰绿色、杂色和紫红色为分流间的主要泥岩，质纯、性脆，具贝壳状断口、擦痕等特征，局部含钙砾，开始出现更多的灰绿色泥岩，这说明缓慢上升基准面，也相应升高了地下水位，一定增大了分流间洼地面积[5]。

4-5小层沉积期：该时期大安北地区受地壳震荡下降影响，有着较为平缓的古地貌，离物源远，拥有双重特征，即水下还原环境与陆上氧化环境，研究区位于湖、岸交互沉积区，受英台-红岗水系控制发育三角洲前缘和低能近岸（浅水）三角洲分流平原。杂色、灰绿色和紫红色为主要的泥岩，拥有擦痕、贝壳状断口等特征，性脆、质纯，开始出现更多的灰绿色泥岩，这说明随着逐渐上升基准面，也相应升高了地下水位，增加了分流间洼地面积。分流河道能量较弱，规模较小，常以小型单支分流河道入湖。

1-3小层沉积期：该时期大安北地区以河控浅水三角洲前缘亚相为主，有着相对发育的水下分流河道微相，不过此时其冲刷和携带能力都变弱，底部极少含有泥砾或根本没有，并且，由平直的岩性突变面替代了以往陆上起伏明显的冲刷面，减小了旋回幅度，粒度更细，通常泥岩主要为粉砂岩，河道薄夹层发育，拥有湖能和微细水平层理;水下分流间的泥岩更多是灰绿色块状，构造揉皱，这说明沉积环境为弱还原-还原。到了沉积的末期，在松辽盆地的总体发展趋势控制下，迅速上升基准面，快速减少沉积物供给，前三角洲亚相沉积重点发育，有较多岩夹薄层菱铁矿层，和较大的灰黑色水平层理泥沉积在青一段底部，具有黄铁矿粉末，可见鱼碎片和介形虫化石，介形虫在一些局部聚集成层，粉砂质泥岩沉积在底部，从而构成本区内广泛分布、发育良好的区域盖层和烃源岩。

参考文献

[1]赵占银，董清水，宋立忠，潘树新，松辽盆地南部河流相岩性油藏形成机制[M].石油工业出版社，2008.

[2]刘云武，唐振国，张永清.松辽盆地两江地区扶余油层河道储层描述方法与应用[J].中国石油勘探，2011，16（2）44-48.

[3]迟元林，蒙启安，杨玉峰，松辽盆地岩性油藏形成背景与成藏条件分析[J].大庆石油地质与开发，2004，23（5）：10-15.

[4]杨玉峰.松辽盆地岩性油藏形成条件与分布规律[J]，石油与天然气地质，2004，25（4）393-399

[5]李延平，于坤，姜耀俭，等.松辽盆地泉四段扶余油层地层层序新认识[J].中国海洋大学学报，2007，37（6）：977-982..