贝尔凹陷霍12区块南屯组一段沉积体系特征及演化规律研究
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摘要： 应用沉积学的理论和方法，通过岩性描述、测井和地震资料的分析，对贝尔凹陷霍12区块南屯组一段沉积体系的类型、特征进行分析。结果表明，南屯组一段发育的沉积体系主要有扇三角洲和湖泊相。研究贝尔凹陷霍12区块沉积体系，对预测油藏分布具有重要意义。
Abstract: Application of the theories and methods of sedimentology，through the analysis of coring description，well logging and seismic data，the sedimentary system of the first member of Nantun formation in huo12 block of beier depression involving the classification and characteristics of the system are studied. The result shows that，the depositional system of the first member of Nantun formation composes fan delta and lake. The study on sedimentary system of the first member of Nantun formation in huo12 block of beier depression will be important to reservoir prediction.
Key words: beier depression；the first member of Nantun formation；sedimentary system；evolution regularity
中图分类号：TE1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）11-0316-02
0 引言
沉积相是沉积物的生长环境、生成条件和其特征的总和，它能够反映盆地形成、充填和演化的过程[1]。沉积相研究可以得到盆地中沉积物的沉积体系特征和演化规律。在陆相盆地中，沉积体系特征和演化规律研究是油气勘探的关键问题之一[2]。霍12区块位于贝尔凹陷的西北部，贝尔凹陷经过多年的艰苦勘探，已发现南屯组是良好的储油层系。但由于地质情况的复杂性和研究认识的局限性，依然存在勘探前景。为了进一步系统研究，本文在地震、测井和岩心等资料的分析基础上，研究霍12区块南屯组一段沉积体系特征和演化规律，为勘探部署提供可靠依据。
1 区域地质概况
研究区位于贝尔凹陷内（图1）。贝尔凹陷是贝尔湖坳陷最为开阔的一个凹陷，位于贝尔湖坳陷西南方，是海拉尔盆地油气资源最丰富的凹陷之一。其内部断裂构造活动强烈，分割性强，发育着贝西次凹、贝中次凹和贝东次凹三个具有独立储盖组合特征的次级箕状断陷。研究区位于贝西次凹的西北斜坡带，其中主要充填下白垩统，自下而上为铜钹庙组、南屯组、大磨拐河组和伊敏组。其中铜钹庙组、南屯组和大磨拐河组为主要的生油层系[3]，本文重点研究南屯组一段地层。
2 地层特征
南屯组一段与下伏铜钹庙组地层主要呈角度不整合、整合接触关系。南屯组一段在地震反射剖面上底界对应T3反射层，顶界对应为T23反射层。T3反射层在地震反射剖面上表现为中低频、中强振幅反射波组特征，强波峰，超覆于下伏反射层T5。T23发射层在地震上表现为在斜坡带局部出现上超，为杂乱反射特征，至贝西次凹表现为连续、中强振幅反射，连续性较好。南屯组一段沉积时期为工区的断陷期，由于盆地经历了强烈的拉张阶段，南屯组地层经历快速沉降阶段，使得湖泊进一步扩大和变深，导致南屯组地层沉积厚度明显厚于铜钵庙组地层。为了仔细研究南屯组一段内部的沉积体系特征和沉积演化规律，根据测井曲线和钻井岩性特征，结合地层厚度比例关系，在南屯组一段内部自上而下建立了N1_s、N1_z和N1_x三个地震反射层位，将南屯组一段分成四个砂层组，自上而下依次为南一Ⅰ、南一Ⅱ、南一Ⅲ和南一Ⅳ。
3 沉积体系
沉积体系是指由同一水动力系统控制的多种沉积相（相、亚相以及微相）的组合。沉积体系分析是对沉积物的空间关系、沉积体内部和外部几何形态的研究，是环境和形态的统一。本文主要依据测井和岩心资料，结合地震剖面特征和构造演化背景等因素，确定贝尔凹陷霍12区块南屯组一段地层发育的沉积体系类型有：扇三角洲和湖泊沉积体系。
3.1 扇三角洲 扇三角洲是冲积扇直接入湖形成的粗碎屑沉积体[4]。河流从附近的物源区流出，携带大量的粗粒沉积物在盆地边缘快速堆积形成扇三角洲。本区研究的三角洲属于湖泊扇三角洲。根据沉积环境和沉积物特征，可将扇三角洲体系区分为扇三角洲平原和扇三角洲前缘。扇三角洲体系地震反射特征为杂乱前积发射结构。在研究区南屯组一段四个砂组中都有大面积发育。
3.1.1 扇三角洲平原 扇三角洲平原是扇三角洲位于平均湖水位之上的部分，其泥岩颜色主要为棕红调。本区的扇三角洲平原由于整体以重力流沉积为主，因此沉积物粒度普遍很粗，岩性主要以砂岩、砾岩、砂砾岩和粗砂岩为主。电测曲线主要呈箱型和漏斗型。根据研究区的岩相特征，将扇三角洲亚相进一步划分为泥石流、水道、决口扇、天然堤、水道间五个微相（图2）。
泥石流：岩性以砂砾岩、粗砂岩和粉砂岩为主，砾石含量较多，砾石大小不同，分选差。垂向上多呈向上变细的正韵律。发育大型交错层理、水平层理，底部具有冲刷面。电测曲线常呈圣诞树型及齿化箱型。泥石流沉积体厚度在横向上极不稳定，变化大。
水道：岩性以粉砂岩、砂砾岩为主，粒度比邻近的微相略细，分选差。多呈间断性正韵律。常发育板状、槽状交错层理，具有不对称波痕及冲刷-充填构造。电测曲线呈齿化箱型。
决口扇：岩性以细砂岩、粉砂岩为主。岩性剖面上多为互层薄砂。具有小型交错层理及水平层理。
天然堤：发育在水道两侧，以细砂岩和粉砂岩沉积为主，泥质含量多，常见各种波状层理及流水波痕。
水道间：岩石类型以泥岩、粉砂质泥岩为主，含有少量的泥质粉砂岩。泥质颜色主要以紫红色为主。具有水平层理、块状层理及透镜状层理。电测曲线幅值低。
3.1.2 扇三角洲前缘 扇三角洲前缘是扇三角洲位于平均湖水位之下的部分，是扇三角洲沉积的主体。扇三角洲前缘是大陆水流、波浪和潮汐相互作用地带。本区扇三角洲前缘的岩性主要由灰绿色、灰色的中－厚砂砾岩、灰色的中粗砂岩组成，电测曲线为下细上粗的反韵律，测井曲线上以齿化箱形、钟形和高幅指形为主。根据本区的岩相特征，将扇三角洲前缘分为水下分流河道、近端坝、远端坝和水下分流河道间四个沉积微相类型（图3）。
水下分流河道：砂岩主要以砂砾岩为主，砂岩厚度较大，分选较好，电测曲线呈圣诞树型和齿化箱型，可见小型交错层理及水平层理。
近端坝：岩性主要以砂砾岩、中砂岩及粉砂岩为主，沉积粒序主要显示反韵律，沉积构造主要为小型交错层理及水平层理。
远端坝：岩性多以砂砾岩和粉砂岩为主，也可见砂岩夹泥岩，砂岩厚度较小，沉积粒序显示为下细上粗的反韵律，砂岩厚度多在1m以下，见沙纹层理。
分流河道间：岩性多以泥岩为主，泥岩颜色主要为灰绿色和深灰色。
3.2 湖泊相 根据洪水位、枯水位及湖泊浪基面，可将湖泊体系区分为浅湖和半深湖～深湖两个部分。
浅湖位于枯水位与浪基面之间，为长期覆水的环境[5]。缺乏碎屑供应的条件下，形成的泥质沉积物常呈灰绿色。在粗碎屑供应充分的条件下，可形成由砂砾岩、砂岩构成的砂坪（坝）沉积。在粗碎屑间歇性供应的情况下，常形成由砂岩、粉砂岩及泥岩构成的混合坪沉积。电测曲线表现为总体低振幅中夹齿状指形，地震相类型为中高连续中弱振幅平行～亚平行反射结构地震相。
半深湖～深湖位于浪基面之下，地处乏氧的弱还原―还原环境中。正常沉积为灰色及黑色泥岩、粉砂质泥岩及少量粉砂岩。其中常夹有重力流成因的湖底扇粗碎屑沉积。电测曲线为低平曲线，当夹有砂质浊流沉积时，电测曲线可出现指状尖峰。地震相类型为弱振幅中连续平行～亚平行反射结构地震相。
4 沉积体系演化规律
南屯组一段，由于盆地快速拉张，并且西部的斜坡带隆起遭受剥蚀，东北部的霍多莫尔构造局部抬升，总体上形成西部和北部两个物源。西部和北部物源向东南深湖里快速推进，扇三角洲大范围沉积。
南一Ⅳ砂层组时期有西部和北部两个主要物源，湖泊相主要发育在研究区的东南部；南一Ⅳ砂层时期沉积物粒度较大，砂岩厚度较厚（图4a）。南一段Ⅲ砂层组时期西部物源继续向凹陷深处推进，扇三角洲平原的水道范围扩大，其沉积物粒度大，砂地比值高；扇三角洲前缘的沉积范围逐步扩大，同时半深湖～深湖范围也较南一Ⅳ砂层组时期有所扩张；在研究区的东南部，半深湖～深湖中广泛发育湖底扇沉积（图4b）。南一段Ⅱ砂层组时期形成主要以北西向和北东向物源为主的扇三角洲沉积；北西向物源扇三角洲平原沉积扩大，扇三角洲前缘的水下分流河道广泛发育；北东向物源主要以扇三角洲前缘沉积为主，前缘的水下分流河道范围缩小；研究区东南部，半深湖～深湖中发育湖底扇沉积（图4c）。南一Ⅰ砂层组时期，由于地层遭受剥蚀，沉积范围较小，沉积物主要分布在研究区东南部；该时期以扇三角洲前缘和浅湖、半深湖～深湖相沉积为主；扇三角洲前缘的河口坝沉积范围扩大；浅湖发育于研究区东部，范围较小，沉积物粒度较细，砂地比值低；半深湖～-深湖相沉积范围较大，湖底扇依然较发育（图4d）。
5 结论
①研究区主要发育扇三角洲和湖泊相沉积体系。扇三角洲主要发育扇三角洲平原和扇三角洲前缘两个亚相。湖泊相主要发育浅湖和半深湖～深湖两个亚相。
②湖泊相发育在研究区的东南部。扇三角洲由研究区的西部和北部向凹陷中心推进，形成两个物源方向。
③研究区南屯组一段发育扇三角洲沉积相，砂岩发育，砂地比值高，有厚层砂岩沉积，地震反射特征为中强振幅中高连续前积反射结构，可作为良好的储层。
参考文献：
[1]冯增昭.沉积岩石学.北京：石油工业出版社，1993：432-455.
[2]邓宏文，郭建宇，王瑞菊等.陆相断陷盆地的构造层序地层分析地学前缘，2008；15（2）：1-7.
[3]张文宾，陈守，周俊宏.海拉尔盆地油气分布规律及成藏模式.大庆石油学院学报，2004；28（6）：8-10.
[4]薛良清，GallowyW E.扇三角洲、辫状河三角洲与三角洲体系的分类，地质学报，1991；65（2）：141-15.
[5]李彦芳，王文广.沉积岩和沉积相.北京：石油工业出版社，1998.