霸县凹陷文安斜坡沙

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摘 要：文安斜坡为霸县凹陷东部的斜坡，其沙一上亚段河流沉积类型及展布一直存在争议。综合应用古地貌、物源分析、岩心相、测井相、剖面相和平面相等分析方法，认为Es1上亚段主要发育辫状河沉积，受“Y”字型断裂所形成的北东-南西向沟谷地貌所控制，两条辫状河道呈弯曲条带展布向北东-南西向延伸，物源来源于长丰镇和苏桥南地区。由砂体发育特征可分为河床亚相和泛滥平原亚相。储层以心滩和河道充填微相砂体为主。其中，河道充填微相为含砾砂岩-中细砂岩与泥岩互层，整体上为向上变细的正旋回；心滩微相为砂岩夹薄层粉砂岩、泥岩组成的复合正旋回，可见多个“二元层序”的纵向叠加。从下往上，辫状河向泛滥平原化发展，砂体数量减少且连通性变差。

关键词：文安斜坡 沉积类型 沙一上亚段 辫状河 霸县凹陷文安斜坡中浅层平面上含油连片，纵向上不同含油层系叠置，具有良好的勘探前景。作为本区主要目标层段，前人关于沙一上亚段沉积特征的研究有多种观点，认为其属于辫状河三角洲沉积[1，2]、或辫状河沉积[3]、或三角洲平原亚相沉积[4]，河道沿东-西向、或北东-南西向延伸。现有研究在沉积相类型、物源方向、水流方向等方面的认识不一致，也缺乏整体地、细化到沉积微相层次地精细研究。针对上述问题，作者在文安斜坡高分辨率层序地层格架的基础上，应用物源分析、岩心相、测井相、剖面相和平面相分析方法，确定沙一上亚段沉积相及砂体特征，为岩性圈闭预测和评价提供可靠的基础地质模型。

一、区域地质概况

1.构造背景

文安斜坡位于渤海湾盆地冀中坳陷霸县凹陷东部，是一个典型的箕状断陷的缓坡，形成于基底断块的继承性翘起作用。斜坡基底古生界和中生界呈明显的楔状，古近系变为北、北东向延伸、东抬西倾的缓坡。斜坡之上古近系地层逐层由西向东超覆。渐新世中后期，在区域扭应力持续作用下，受前第三系四个北西向古鼻梁的控制，在文安斜坡上形成了向洼槽倾伏的鼻状构造带及呈雁行排列的北东向正断层。自南向北依次为议论堡、长丰镇、史各庄、苏桥南4个轴向呈NW向的断裂鼻状构造带以及斜坡北部的苏桥-信安镇断裂潜山构造带[5]（图1）。

图1 文安斜坡构造位置图

2.地层概况

新生代裂谷期构造断裂活动强烈，地层发育完整。文安斜坡自下而上发育古近系孔店组、沙河街组、东营组和新近系的馆陶组、明化镇组以及第四系地层。沙河街组又分为沙三段，沙二段、沙一段；沙一段又继续划分为沙一上亚段和沙一下亚段。

根据高分辨率层序地层学研究成果，沙一下亚段岩性主要为灰色泥岩夹油页岩、页岩、薄层生物灰岩和白云岩，可分为2个中期旋回（MSC3-MSC4）；沙一上亚段岩性为灰色、浅灰色砂岩与紫红色泥岩互层，可分为5个中期旋回（MSC5-MSC9）。

二、沉积背景

1.沉积古地形

文安斜坡是一个东薄西厚、向东超覆的缓坡，沉积物源来自东部沧县隆起。古近系主要发育北东向和北北东构造走向的断裂。这些断裂不仅控制着斜坡的构造特征，也决定了古地形的形态和河流砂体展布。北东向生长断层的活动，在缓坡上形成了两条北东—南西向延伸的古地形沟谷，分别起源于长丰镇和苏桥南地区。

2.物源分析

沉积物物源分析是再现沉积盆地演化、恢复古环境的重要依据，本文应用重矿物、岩石类型、矿物组成等参数开展物源分析。

重矿物ZTR指数可反映沉积物的搬运距离，指数由小到大的方向大致指示物源方向。研究区ZTR指数北东方向低，向西南方向呈递增趋势，表明北东方向存在一个物源。砂岩岩性由东向西、由岩屑砂岩—长石岩屑砂岩—岩屑长石砂岩，石英含量呈现出西高东低的特征，稳定性逐渐变好，显示沉积物来源于东部。由上述参数的综合分析，认为研究区存在北东部的苏桥南地区、南东部的长丰镇地区等两个物源供应区（如图2）。

三、辫状河沉积特征

根据岩芯观察和测井相综合分析，确定可将研究区沙一上亚段为辨状河沉积，可划分为河床、泛滥平原等二种亚相，其中河床亚相进一步分为心滩及河道充填微相。

1.沉积微相特征

心滩微相：岩性为灰-浅灰色含砾砂岩、砂岩夹薄层粉砂岩、泥岩，常见含砾砂岩相、槽状交错层理和平行层理中-细砂岩相组成的复合正旋回，砂层底界及内部发育多期河道的冲刷面，间夹薄层粉砂岩-泥岩。自然电位为齿化箱形， 有时出现箱形与钟形曲线的叠加。泥质含量低， 电阻率较高（图3）。

河道充填微相：灰色含砾砂岩-中细砂岩与紫红-杂色泥岩互层，砂层发育冲刷面、槽状交错层理、平行层理。整体上为向上变细的正旋回。单砂层底界为冲刷面接触，顶界常突变为泥岩，缺乏过渡岩性。自然电位曲线为箱形，电阻率为中低幅高值，砂层厚度比心滩薄 （图4）。

2.沉积相展布特征

根据岩心相、测井相和单井相研究成果，结合沉积古地貌、物源分析和砂地比统计，以中期旋回为单位完成了沉积相展布研究。

整体来看，本区沙一上亚段辫状河广泛发育，由苏桥南地区、长丰镇地区等两个物源入口开始，呈北东-南西向延伸。由于河道的频繁迁移和分支，平面上团块状或串珠状心滩沉积发育，心滩与泛滥平原沉积之间为条带状河道充填微相沉积。平行水流方向砂体连续性较好，由东向西沉积微相由心滩逐渐变为河道充填为主，砂层逐渐减薄。垂直水流方向以河床中部砂体较发育，整体连续性好，厚度大，向南、北边部砂层数量减少，厚度逐渐减薄（图5）。

3.沉积模式

沙一上段沉积期，主要受喜马拉雅Ⅰ幕晚期伸展构造运动影响，发育强烈的同生正断裂，斜坡上分布两个由北东向南西方向延伸的沟槽，由苏桥南、长丰镇等物源形成了两条北东-南西方向延伸的辫状河沉积体系。由于河道不稳定，经常迁移，平面上形成宽阔的带状砂体，沉积物粗且泥质含量少。其次则是细-粉砂岩、泥岩为主的泛滥平原沉积。

四、结论

1.文安斜坡沙一上亚段为辫状河沉积，主要发育心滩及河道充填砂体，心滩平面上呈团块状或串珠状分布，河道充填微相则为分支条带状。

2.受北东向断裂体系和东部物源的控制，文安斜坡发育两条北东-南西方向延伸的辫状河沉积体系。

参考文献

[1]谢晓军，邓宏文. 霸县凹陷古近系层序地层构型[J]. 岩性油气藏，2008，20（2）：74-77.

[2]胡望水，朱罗剑，杨申谷. 霸县凹陷文安斜坡沙一段沉积相再认识[J]. 特种油气藏，2009，16（6）：4-11.

[3]张振平，陈恭洋. 河北省霸县凹陷文安城东地区沙一段-东营组沉积相研究[J]. 地质调查与研究，2009，32（4）：256-261.

[4]田建章，李先平，崔永谦等. 断陷湖盆缓坡带岩性地层油藏模式及勘探实践-以冀中坳陷文安斜坡和蠡县斜坡为例[J]. 中国石油勘探，2010，25（2）：24-28.

[5]龙小军，胡望水，李涛，何瑶瑶. 霸县凹陷文安斜坡断裂特征研究[J]. 石油地质与工程，2011，25（2）：5-8.

作者简介：李俊伟（1987-），男，研究生，理学学士，主要研究储层地质学方向。

图2

图3 辫状河沉积特征（心滩微相，苏55井，2835-2858.18）

图4 辫状河沉积特征（河道充填微相，苏55井，1584.85-1590.77）

图5 文安斜坡MSC5中期旋回沉积相平面图（沙一上段）