浅水三角洲物源、砂体构型与储层特征研究——以准噶尔盆地永进—莫西庄地区侏罗系三工河组二段为例

冯怀伟 ,许淑梅 ,王金铎 ,张关龙 ,曾治平,任新成 ,修金磊,王千军

1)潍坊科技学院,山东潍坊,262700;2)中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室,山东青岛,266100;3)中国海洋大学海洋地球科学学院,山东青岛,266100;4)深海圈层与地球系统前沿中心,山东青岛,266100;5)中石化股份公司胜利油田分公司勘探开发研究院,山东东营,257000

内容提要：针对准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组物源、砂体构型及储层物性认识存在争议的问题,笔者等基于岩芯、录井、钻井等方面的资料,结合前人在准噶尔盆地周缘磷灰石及锆石年龄数据,运用沉积学、层序地层学、沉积盆地分析及储层沉积学的基本原理和方法对三工河组二段物源方向、远近和类型、沉积体系展布、砂体构型及储层物性之间的关系进行了系统的研究。研究表明,在敞流盆地快速抬升/缓慢沉降的构造背景下形成辫状河三角洲退积式沉积序列,在五级层序地层格架中,河道强冲刷叠置砂体见于第1、2砂组,三角洲退积,分支河道强烈冲刷,导致河道砂体叠置,微相类型单一,单砂体厚度向上变薄,砂体全区稳定分布,储集性较好。河道弱冲刷叠置砂体见于第3、5砂组,三角洲退积,分支河道冲刷不明显,形成河道“二元结构”,单砂体厚度向上变薄,粒度变细,储集性好;河口坝组合砂体见于第4砂组,在三角洲退积过程中,水下分流河道末端形成河口坝,总体岩性向上变细,砂体不连续,储集性好,远砂坝席状砂组合砂体见于第6、7砂组,砂体零星分布,储集性很差。在浅水、低可容纳空间、快速抬升/缓慢幕式沉降构造背景之下,浅水三角洲的物源的方向、远近及类型是影响沉积微相展布的关键因素,也是影响砂体构型及其储层物性的物质基础。

浅水三角洲由Fisk在1954年首次提出,在我国中、新生界大型盆地中广泛发育,通常由分流河道构成骨架砂体,多发育在构造稳定,地形平缓,水体较浅且物源充足的盆地中,众多学者对其沉积演化、沉积微相类型、砂体形态做了诸多研究,取得了一系列进展(邹才能等,2008;赵伟等,2011;尹太举等,2014;施辉等,2015;Xi Kelai et al., 2015; 吕传炳等,2016;冯文杰等,2017;吕端川等,2020;梁晓伟等,2022)。研究区永进—莫西庄地区位于准噶尔盆地腹部偏西,在侏罗系三工河组沉积期发育典型的粗粒浅水三角洲沉积,近年来对其周缘的中部地区、东部将军戈壁、阜康凹陷、莫北地区、玛湖凹陷的侏罗系三工河组的沉积特征、沉积相、层序地层、油气成藏进行了一系列的研究(Li Shunli et al., 2014; Feng Youliang et al., 2015;陶国亮等,2008;冯庚等,2022;厚刚福等,2022),但是对准噶尔盆地腹部永进—莫西庄地区侏罗系三工河组二段层序划分、沉积相识别、物源追溯、砂体构型及储层物性的认识存在分歧(许淑梅等,2020;孔家豪等,2022;王金铎等,2022),制约着本区油气资源的进一步勘探开发。

针对上述问题,笔者等利用准噶尔盆地永进—莫西庄地区钻遇三工河组38口井的取芯、测井及录井资料,结合岩芯地质观察、岩石铸体薄片观察、扫描电镜分析和压汞分析等资料,基于沉积学、层序地层学、沉积盆地分析及储层沉积学的基本原理和方法,在五级层序地层框架之下,系统分析了侏罗系三工河组二段物源方向、类型、远近、砂体构型与储层物性之间的关系,以此深化对三工河组二段物源、沉积体系及储层物性之间的关系的认识。

1 研究区的大地构造及侏罗系层序地层

准噶尔盆地位于西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块与天山褶皱造山带之间(engör et al., 1993; Jahn et al., 2004; He Dengfa et al., 2018),是自石炭纪至第四纪发育的多期叠合盆地(赵淑娟等,2014; Li Xiaogang et al., 2023)。现今盆地周缘主要为略呈三角形的古生代弧盆及裂谷系所围绕:西北部是泥盆纪洋壳残片和石炭纪板内裂谷系组成扎伊尔山和晚古生代岛弧及岩浆弧带哈拉阿拉特山;东部为石炭纪红海裂谷及晚古生代弧盆系组成的克拉美丽山;南部为由震旦—二叠纪弧盆裂谷系组成的北天山(徐学义等,2016)。研究区莫西庄—永进地区处于准噶尔盆地腹部偏西,构造上归属准噶尔腹部的中央凹陷带(图1a)。主体部分位于盆1井西凹陷与昌吉凹陷北斜坡,东西两侧为莫索湾水下隆起、中拐水下隆起和达巴松水下隆起。研究区内自北向南分为四个小区:沙窝地、莫西庄、征沙村和永进(图1b)。

依据岩性组合及湖平面变化,以征11井为例,将下侏罗统三工河组划分为4个四级层序,其中第一层序为三工河组一段(J1s1)半深湖沉积,主要为灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩与细砂岩互层沉积,具有“泥包砂”特征;三工河组二段下亚段(J1s21)(4424.40 m)下部为水下分流河道滞留沉积,岩性为灰色含砾粗砂岩,砾石成分为灰岩,结构成熟度高,成分成熟度低;上部(4420.90 m)为河口坝远端沉积,岩性为灰色油斑中砂岩,沙波层理,双粘土层清晰不连续,潮汐作用显著,总体具有“满盆砂”的特征。三工河组二段上亚段(J1s22)下部(4412.60 m)为灰色中砂岩,楔状层理,河流化作用显著,是水下分流河道心滩沉积,上亚段上部(4409.75 m)为灰色中砂岩,沙纹层理,双粘土层较清晰,弱潮作用,河口坝远端沉积,总体具有“砂包泥”特征。三工河组三段(J1s3)为一套深湖亚相灰色泥岩,夹有零星的灰色薄层粉砂岩和泥质粉砂岩,总体具有“满盆泥极少砂”为特征(图1c)。

通过对研究区三工河组岩芯观察,发现不同期次砂层间具有明显的退积叠加特征,鉴于此种现象,所以在层序划分上不能机械的套用常规的陆相盆地的“三分”或“二分”的体系域划分模式,而是采用“旋回沉积”来划分研究区地层层序。这种方法与非常规体系域中“T—R层序模式”(Zecchin, 2007)的思路一致,但是本文中未完全套用此模式,研究区三工河组属于“T层序模式”,缺少“R层序模式”。这种模式在前人的研究中也有涉及,比如在美国马里兰州中新统 Calvert Cliffs 沉积序列、南美厄瓜多尔Canoa盆地更新统Tablazo组沉积序列以及意大利Crotone盆地上更新统Belvedere组沉积序列采用“T层序模式”划分(Catuneanu et al., 2013),因此,本文中也对三工河组采用退积式层序地层划分方法(图2)(许淑梅等,2020)。

2 研究区三工河组物源体系分析

物源是沉积相研究和盆地分析的非常关键的问题之一。因为研究区位于盆地腹地稍偏西位置,更增加了物源分析和认识的难度,过去基于古地势的分析结果,认为沙窝地沉积物来自扎伊尔山,莫西庄、征沙村和永进沉积受哈拉阿拉特山影响(张曰静,2012;焦国华等,2023)。本次研究利用岩心及镜下岩屑、砂泥厚度及砂泥厚度比等资料,结合前人研究成果进行深入研究。

通过(图1a)可知,扎伊尔山属泥盆系洋壳残片和石炭系板内裂谷系,主要发育中酸性岩浆岩、火山碎屑岩与沉积岩;哈拉阿拉特山属下古生界岛弧及岩浆弧带,岩性以中酸性岩浆岩为主;克拉美丽山属石炭系红海式裂谷及下古生界弧盆系,由沉积岩及中酸性岩浆岩、火山碎屑岩等组成(徐学义等,2016)。因缺少永进岩心资料,所以通过其它地区岩心及岩屑镜下观察,发现莫西庄砾石主要为碳酸盐岩(灰岩、白云岩),其次是碎屑岩(砂岩、粉砂岩、泥岩)和火山碎屑岩(凝灰岩),岩浆岩(花岗岩、粗面岩、细晶岩)及变质岩(板岩、石英岩)相对较少,征沙村及沙窝地砾石岩屑成分类型与莫西庄相似。三个区块砾石主要岩屑成分均具有很强的复合性(图3)。

图3 准噶尔盆地永进—莫西庄地区侏罗系三工河组岩屑代表性照片Fig. 3 Detrital Photographs of rock cores and cuttings from the Sangonghe Formation in the Junggar Basin(a) 沙1井, J1s21, (3662.95 m), 含砾粗砂岩(岩屑为灰岩、白云岩、花岗岩等); (b) 征1-1井, J1s22, (4786.95 m)含砾粗砂岩(岩屑为灰岩、白云岩、花岗岩等); (c) 庄105井, J1s21 (4387.90 m), 含砾粗砂岩(岩屑为灰岩、白云岩等). (d) 征1-2井,(4799.80 m),砂砾岩 (岩屑为灰岩、花岗岩和石英等); (e) 庄105井, J1s21(4383.79m)含砾岩屑砂岩(-),(岩屑为花岗岩、火山凝灰岩); (f) 庄105井J1s21,(4383.79 m)含砾岩屑砂岩(+),(岩屑为花岗岩、火山凝灰岩); (g) 庄102井, J1s21 (4305.15 m)含砾岩屑砂岩(-), (岩屑为花岗岩、粉砂质泥岩、粗面岩、火山凝灰岩等) ; (h) 庄102井, J1s21 (4305.15 m)含砾岩屑砂岩(+),(岩屑为花岗岩、粉砂质泥岩、粗面岩、火山凝灰岩等)(a) Sha 1-Well, J1s21, (3662.95 m), gravel-bearing coarse sandstone, (detritus are limestone, dolostone and granite, etc); (b) Zheng 1-1 Well, J1s22, (4786.95 m), gravel-bearing coarse sandstone, (detritus are limestone, dolostone and granite, etc); (c) Zhuang-105 Well, J1s21 (4387.90 m), (detritus are limestone, dolostone); (d) Zheng 1-2 Well, (4799.80 m), glutenite, (detritus are limestone, granite and quartz, etc); (e) Zhuang-105 Well, J1s21(4383.79 m), gravel-bearing lithic sandstone, (detritus are granite and volcanic tuff),(-); (d) Zhuang-105 Well, J1s21(4383.79 m), gravel-bearing lithic sandstone, (detritus are granite and volcanic tuff),(+); (g) Zhuang-102 Well, J1s21, (4383.79 m), gravel-bearing lithic sandstone, (detritus are granite, siliceous mudstone, trachyte and volcanic tuff), (-); (h) Zhuang-102 Well, J1s21, (4383.79 m), gravel-bearing lithic sandstone, (detritus are granite, siliceous mudstone, trachyte and volcanic tuff), (+)

通过对比,研究区沉积物岩屑成分组合类型与克拉美丽山及扎伊尔山相近,推测研究区沉积物来自该两处物源。至于哈拉阿拉特山是否为研究区的物源,结合前人对该区沉积体系分布特征的认识,发现哈拉阿拉特山在SSE方向输运沉积物过程中,受到了研究区西北部湖泊的阻隔,致使沉积物无法到达永进—莫西庄地区,因此推断哈拉阿拉特山不是本区物源。而且根据沉积体系分布特征可知(匡立春等,2013),西北部扎伊尔山沉积物运输是直接经过沙窝地搬运到研究区腹部的,没有大的方向转变,所以不会对莫西庄、征沙村与永进地区产生明显影响,沉积物主要是来自东部克拉美丽山(图4)。

图4 准噶尔盆地侏罗系三工河组二段上亚段(a)和下亚段(b)沉积体系分布(据匡立春等,2013修改)Fig. 4 The sedimentary system of the upper 2nd Member (a) and the lower 2nd Member (b) of the Jurassic Sangonghe Formation in the Junggar Basin (modified from Kuang Lichun et al., 2013)

结合已有的地震剖面可知(匡立春等,2013),古隆起处地层厚度较薄,两侧地层相对较厚,而且发育的砂体具有向古隆起超覆的特征,说明水下古隆起已经影响到盆地内部三工河组沉积物的分散和沉积,制约了沉积体系分布和砂体展布特征。三工河组二段沉积时期,腹部地区在莫索湾和石东地区存在水下古隆起,对物源起到了分隔、阻挡作用,如石东地区的水下隆起,使得东部物源体系受到阻挡,向西南方向转移,呈支状向西部的盆1井西凹陷和南部运移,南部的分支河道在莫索湾地区受到水下隆起的阻挡分隔作用,沿隆起北翼和东翼分成两支。

利用砂泥厚度及砂泥比能够大致了解莫西庄、沙窝地、征沙村及永进距离物源远近的关系。通过表1分析对比得知,莫西庄J1s21地层砂泥比总体比征沙村大,永进J1s21地层砂泥比略低于莫西庄,征沙村J1s22地层砂泥比高于永进。因此可大致推断,莫西庄、征沙村和永进沉积物来自同一物源,而沙窝地受另一物源区影响。

表1 准噶尔盆地永进—莫西庄地区三工河组单井各段砂泥厚度及砂泥比Table 1 Sandstone and mudstone thickness and sand—mud ratio of the Jurassic Sangonghe Formation in Yongjin—Moxizhuang region of the Junggar Basin

综上分析推断,永进—莫西庄地区侏罗系三工河组沉积物主要来自西北部和东部。莫西庄、征沙村和永进沉积受克拉美丽山物源区影响,沙窝地沉积物来自扎伊尔山(克拉玛依)物源区。

3 研究区砂体空间组合样式

依单砂体厚度、测井曲线形状及组合样式、岩心描述进行不同旋回砂体组合样式划分(许淑梅等,2022)。 第一旋回砂体叠置样式为半深湖滩坝组合。垂向上滩坝砂体厚度一般不大,呈薄层条带状,侧向延伸远。其岩性主要为粉砂岩或泥质粉砂岩,部分为细砂岩。测井曲线为低平锯齿状;第二旋回的4个五级亚旋回对应4个砂组(第1砂组～第4砂组),砂体组合样式包括河道强冲刷叠置砂体、河道较强冲刷叠置砂体、河道弱冲刷叠置砂体和河口坝组合砂体。第1～2砂组河道控厚砂,单层水下分流河道砂体一般较厚,可达到数米,GR测井曲线呈低幅箱状;岩性包括砂砾岩、粗—中砂岩及细砂岩;河道(较)强冲刷叠置组合厚度大(多为30～60 m)、分布广。第3～4砂组主要为河道弱冲刷叠置和河口坝组合砂体,厚度变化范围大,岩性主要为中—细砂岩、粉砂岩。河道GR测井曲线呈钟形,河口坝GR测井曲线呈高幅漏斗状(图2)。

在物源研究基础上,结合单井沉积微相图和连井沉积微相剖面图,分析永进—莫西庄地区侏罗系三工河组形成时期相带展布特征及演化规律。①J1s1沉积时期沉积相平面展布:第1旋回形成于高湖平面期,相对湖平面快速升高,为半深湖环境。盆地腹地砂体不连片分布。滩坝主要分布在莫西庄地区,沙窝地、征沙村和永进砂体较发育。②J1s21沉积时期沉积相平面展布:第2旋回能够划分为4个亚旋回。辫状河三角洲沉积非常发育,砂体厚度大,形成4个砂组(第1～4砂组)。沉积微相类型为水下分流河道、河道间湾、河口坝、坝间湾,为滨湖沉积。第1砂组沉积时相对湖平面降低形成最低湖平面期,河道回春,盆地腹部水下分流河道砂体连片发育,形成强冲刷河道砂体叠置及少量分流间湾,微相类型单一(图1c,图5a);第2砂组沉积时湖平面稍微升高,水下分流河道稍有回退,砂体连片发育,形成较强冲刷河道砂体叠置及少量分流间湾,微相单一(图1c,图5b);第3砂组形成时湖平面继续升高,三角洲退积,河道持续回退变窄,砂体连片发育,形成弱冲刷河道砂体叠置(图1c,图5c);第4砂组形成时三角洲进一步退积,水下分流河道回撤并缩短变窄,河道前端发育河口坝,砂体基本连片,形成河口坝砂体叠置。河口坝分布较广泛,只在庄6、庄7、征2、永3、沙2、准沙5等井不可见(水下分流河道发育)(图1c,图5d)。③J1s22沉积时期沉积相平面展布:第3旋回包含3个亚旋回(古隆起井区为2个)。砂体厚度较小,除征1井附近为2个,大部分井可划分3个砂组(第5～7砂组)。沉积微相类型包括水下分流河道、远砂坝及席状砂。第5砂组沉积时期,湖平面先是快速降低,三角洲有一定的回春,形成弱冲刷河道砂体叠置及少量分流间湾,微相单一,砂体连片分布,但沉积范围较第1～2砂组缩小(图1c,图6f);随后,在第6砂组形成时,随着湖平面升高,三角洲逐渐退积萎缩,河道宽度和砂体厚度减薄,河道前缘发育远砂坝—席状砂砂体叠置,征沙村井仍为河道沉积,连片性变差(图1c,图6g);第7砂组形成时,相对湖平面继续上升,为浅湖环境。三角洲继续萎缩,河道宽度和砂体厚度持续减薄。征3、征6井仍为河道沉积,其余地区井均为远砂坝—席状砂,形成远砂坝—席状砂砂体叠置(图1c,图5h)。④J1s3沉积时期沉积相平面展布:第4旋回形成于最高湖面期,相对湖平面快速升高,为深湖环境。三角洲逐渐萎缩消亡,盆地腹地发育不连片的滩坝砂,滩坝零星分布。

图5 准噶尔盆地三工河组二段浅水辫状河三角洲前缘构型要素类型与识别标志Fig. 5 The shallow water braided delta front architecture element types and their identification signs of the 2nd Member of the Jurassic Sangonghe Formation in the Junggar Basin

4 物源对三工河组二段储层物性的影响

物源的远近影响了沉积微相的分布,而沉积微相是影响砂体物性及储层的物质基础。研究区根据物源由近及远,划分出水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂和前缘泥沉积微相(图5)。将沉积微相与各砂组砂岩厚度和孔渗结合分析统计,三工河组二段第1砂组以强水下分流河道砂体为主,多以粗粒碎屑砂岩组成,各井平均孔隙度在8.6%～13.53%,平均渗透率在1.33×10-3μm2～9.75×10-3μm2,是有利的油气储集体;第2砂组以较强水下分流河道砂体为主,各井平均孔隙度为7.33%～14.6%,平均渗透率在1.36×10-3μm2～27.12×10-3μm2,是有利的油气储集体;第3砂组以弱冲刷分流河道砂体为主,各井平均孔隙度为5.78%～17%,平均渗透率在0.4×10-3μm2～239.23×10-3μm2,储集性增强;第4砂组以河口坝砂体为主,各井平均孔隙度为7.41%～15.49%,平均渗透率在0.51×10-3μm2～48.2×10-3μm2,储集性好;第5砂组为以弱冲刷分流河道砂体为主,各井平均孔隙度为4.48%～15.43%,平均渗透率在0.66×10-3μm2～23.92×10-3μm2,储集性很好;第6砂组以分流河道—远砂坝—席状砂砂体为主,各井平均孔隙度为4.94%～15.88%,平均渗透率在0.01×10-3μm2～20.03×10-3μm2,储集性较差;第7砂组以远砂坝—席状砂—前缘泥砂体为主,仅在征2井有空隙与渗透率数据,储集性极差(图6)。

由此可见,近源高能环境下形成的水下分流河道砂体,砂、砾被强烈淘洗致使粒间杂基含量低,原生孔隙保存较好,孔喉结构主要为中粗喉型,且砂体发育面积广、厚度大,储层物性最好。其次为中源河口坝砂体,次生孔隙发育,孔喉结构主要为较细喉型,储层物性相对较好,远源远砂坝席状砂砂体孔隙度渗透率较低,次生孔隙发育较差,孔喉结构以细喉型和微喉型为主,物性较差。除了物源的影响之后,后期的成岩作用对储层物性也有影响,如研究区四个小区的埋藏差异对压实作用的影响、胶结作用对储层的破坏、“冷”盆低温梯度延缓压实作用的进程、隔夹层分布等对储层非均质性都有影响(王金铎等,2022),但是,物源的方向、类型及远近直接控制了沉积微相的类型、分布及砂体构型,间接影响了储层物性的好坏。

5 物源、砂体构型与储层性质的关系

在区域大地构造上,下侏罗统三工河组沉积期介于南部羌塘板块碰撞后与北部鄂霍茨克洋关闭之前(Van der Voo et al., 2015; Yang Yongtai et al., 2015; Fritzell et al., 2016; Ma Anlin et al., 2017)。从早侏罗世到早白垩世,碎屑锆石年龄结构呈现出从复杂趋向单一的特征,早侏罗世,锆石年龄均有分布于450～210 Ma之间的宽阔范围,三工河组出现200～160 Ma、490～460 Ma年龄(李忠等,2012),表明古地貌平缓,天山隆升减弱,均衡剥露,多个构造—岩石单元(天山加里东造山带、准噶尔盆地北部)向准噶尔盆地南缘提供物源。从晚侏罗世到早白垩世,锆石年龄主要由310～250 Ma组成,且基底物源增加(李忠等,2012),暗示早白垩世之后天山显著隆升,盆—山格局凸显。

根据准噶尔盆地周缘造山带磷灰石裂变径迹年龄数据,可发现中—新生代以来盆地周缘具2次显著隆升,分别在160～145 Ma(晚侏罗世—早白垩世)与25Ma(新生代中新世)两个时期。在早侏罗世硫磺阶(三工河组沉积期)识别出5期程度不同的隆升事件,对应的时间分别为174±14 Ma、176±13 Ma、178±11 Ma、184±23 Ma和187±19 Ma(郭召杰等,2006;沈传波等,2008;Yuan Wanming et al.,2009)。笔者等认为176～178 Ma、184～187 Ma分别为盆地两次构造隆起的时间,因此,锆石及磷灰石年龄特征表明:侏罗纪时,准噶尔盆地具有浅水、低可容纳空间、快速抬升—缓慢幕式沉降等特点。

早侏罗世,准噶尔盆地为缓坡背景下的半敞流湖盆,水体整体浅,小幅度的构造活动都能够对湖盆可容纳空间造成明显的影响,在垂向上表现为相对湖平面的升降变化。当盆地基底抬升时,湖水外流,相对湖平面下降,可容纳空间减小;反之,在盆地基底沉降时,相对湖平面相对上升,可容纳空间随之增大。

本研究认为,侏罗系三工河组沉积期,准噶尔盆地具快速湖退与缓慢湖进的变化规律,具体表现为:第1旋回盆地基底逐渐沉降,相对湖平面缓慢上升,湖岸线向盆地边缘迁移,可容纳空间增大,研究区最大水深处为半深湖环境(图1c);在三工河组一段与二段界面为湖平面快速降低与盆地基底迅速抬升,无沉积作用;第2旋回初期盆地基底迅速抬升,导致相对湖平面快速降低至最低处,湖岸线向盆地中心方向移动,河流回春,可容纳空间骤减至最小。随后基底缓慢沉降,相对湖平面缓慢升高,岸线向陆退缩,可容纳空间逐渐增大,研究区最深处演变为滨湖。该旋回内形成4个退积式砂组。三工河组二段下亚段沉积期为最低湖平面期,形成第1砂组退积式近源河道强冲刷叠置砂体,储集性较好(图7a);随着湖平面逐渐升高,在次低湖平面期,水下分流河道稍有回退,形成第2砂组退积式远源河道强冲刷叠置砂体,储集性较好(图7b); 随着湖平面继续升高, 三角洲发生退积,形成第3砂组退积式中源河道弱冲刷叠置砂体,储集性好(图7c);之后形成第4砂组退积式河口坝组合砂体,储集性好(图7d);三工河组二段下亚段与上亚段界面处于湖平面降低与盆地基底抬升时期,无沉积作用发生;第3旋回伊始盆地基底再次快速隆升,相对湖平面再次急剧下降,湖岸线向盆地中心迁移,河流稍有回春,但降低幅度和河道规模不及第2旋回,可容纳空间减小。之后基底缓慢沉降,相对湖平面逐渐上升,岸线向陆退缩,可容纳空间扩大,研究区最深处演变为浅湖。该旋回内一般形成3个退积式砂组,古隆起处则为2个砂组三工河组二段上亚段沉积期为湖平面逐渐升高过程,形成第5砂组退积式河道弱冲刷,储集性较好(图7e);随着物源距离增大,第6砂组为河口坝沉积,储集性变差(图7f);随着湖平面的升高,形成第7砂组远源低能远砂坝与席状砂组合,储集性最差(图7g):第4旋回盆地基底继续沉降,相对湖平面快速上升至最高位置,湖岸线继续向盆缘方向迁移,可容纳空间达到最大,三工河组三段为最高湖平面期,三角洲逐渐消亡,为半深湖环境(图1c)。

图7 准噶尔盆地永进—莫西庄地区侏罗系三工河组二段退积模式图Fig. 7 The J1s2 retrogradation model of the Yongjin—Moxizhuang region of the Junggar Basin

6 结论

(1)陆相湖盆浅水三角洲退积序列的形成主要受控于低山的古地形背景、快速抬升—缓慢沉降的构造运动、物源供给、敞流湖盆的水动力特征等多种地质因素及其综合作用。

(2)其中,物源的远近、类型及变化不仅影响了沉积微相的空间展布,而且也影响了砂体的储集性优劣。河道强冲刷叠置砂体见于第1、2砂组,分支河道强烈冲刷,导致河道砂体叠置,砂体全区稳定分布,储集性较好。河道弱冲刷叠置砂体见于第3、5砂组,分支河道冲刷不明显,形成河道“二元结构”,储集性好;河口坝组合砂体见于第4砂组,在三角洲退积过程中水下分流河道末端形成河口坝,砂体不连续,储集性好,远砂坝席状砂组合砂体见于第6、7砂组,砂体零星分布,储集性很差。