方正斷陷大羅密—興旺地區古近系沉積相研究

李成博，郭 巍，于 健

1.吉林省國土資源調查規劃研究院，吉林 長春130061；2.吉林大學地球科學學院，吉林 長春130061；3.中國石化銷售有限公司吉林天然氣分公司，吉林 長春130061

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方正斷陷大羅密—興旺地區古近系沉積相研究

李成博1，郭 巍2，于 健3

1.吉林省國土資源調查規劃研究院，吉林 長春130061；2.吉林大學地球科學學院，吉林 長春130061；3.中國石化銷售有限公司吉林天然氣分公司，吉林 長春130061

通過巖心與測井相研究，方正斷陷大羅密—興旺地區古近系發育扇三角洲、湖泊、水下扇三種主要的沉積相類型。新安村+烏云組時期，北西方向為主要物源區，南東方向為次要物源區，沿斷裂發育規模較大的扇三角洲沉積，向湖泊方向漸變為濱淺湖沉積，研究區中心以半深湖相沉積為主。在方D4及方D7井附近發育一定規模的湖底扇沉積；寶泉嶺組時期，物源供給能力比新安村+烏云組時期減小，沉積相帶展布依然受斷裂控制。扇三角洲沉積規模較小，這一時期以湖相沉積為主體，濱淺湖相沉積范圍擴大，中部發育半深湖沉積，湖底扇沉積規模進一步縮小，仍集中在方D4、方D7井區。伊漢通斷裂和其它一些次級斷裂對沉積相帶的展布起到控制作用。自下向上，扇三角洲沉積規模不斷減小，湖泊相沉積規模在加大。反應基準面不斷上升，以欠補償沉積為主，全區以發育湖相暗色泥巖為主導巖相類型。

方正斷陷；大羅密—興旺地區；古近系；沉積相；沉積演化

0 前言

方正斷陷位于依—舒地塹中北段，為一個雙斷式斷陷，其地質條件復雜，油氣勘探難度大，大量油氣資源尚待開發。大羅密—興旺地區位于方正斷陷東北部，近年來首次發現產量較高的工業油氣流。對其沉積相進行精細刻畫、研究沉積相帶展布規律及演化特征，將對研究區的油氣勘探遠景有著重要的現實意義［1-2］。

本文搜集了研究區單井測井，錄井，地震等資料的基礎上，開展研究區目的層系的沉積特征研究，以期對研究沉積相分布和演化規律取得深入認識，為勘探開發提供有力依據。

1 區域地質概況

1.1 構造特征

方正斷陷位于依—舒地塹中北段，是依—舒地塹中的一個一級負向構造單元，受到東部和西部兩條深大斷裂F1和F2控制［5］，總體呈北東40°～50°方向展布，其南部狹窄北部開闊，總體呈中間低，南北高（圖1）。大羅密—興旺地區位于方正斷陷東北部，該地區發育多套儲蓋組合，并具有蓋層厚度大、油氣富集層位多、顯示層段長等特點［3-4］。

圖 1 方正斷陷構造圖［6］Fig.1 Structural map of Fangzheng fault depression

1.2 地層特征

方正斷陷在古生界變質基底之上，地層自下而上可以劃分為白堊系、古近系、新近系、第四系，其中古近系為地塹內的主體蓋層，也是本次研究的目的層位，包括新安村+烏云組、達連河組一段、達連河組二段、寶泉嶺組一段、寶泉嶺組二段、寶泉嶺組三段［5］。

2 沉積學特征

2.1 沉積相類型

沉積相劃分是油氣勘探開發的基礎，通過對方正斷陷大羅密—興旺地區多口取芯井巖心描述，并結合測井、地震等地球物理資料進行綜合分析，識別出研究區內發育扇三角洲、湖泊和湖底扇3種沉積相類型［6-9］。

2.1.1 扇三角洲相

扇三角洲相是研究區目的層段最發育的沉積相類型，研究區識別出扇三角洲平原、前緣、前三角洲三類亞相。

（1）扇三角洲平原亞相：扇三角洲平原亞相主要發育在新安村+烏云組地層時期，通過巖心觀察，標定測井相類型，進一步識別出水上分流河道和分流河道間彎兩種沉積微相類型。

水上分流河道微相，以灰色、雜色，砂礫巖為主，局部夾黑色泥巖薄層，正遞變層理與中小型槽狀交錯層理，底部發育沖刷面，見灰色泥礫。電性曲線上總體表現為中高幅齒化鐘形或復合微齒箱形。

水上分流河道間灰黑色泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖互層，發育波狀層理和弱變形層理，泥質粉砂巖和泥巖多為塊狀構造。電性曲線特征上，水上分流河道間微相常與水上分流河道微相構成中高幅值的箱形-鐘形特征。

（2）扇三角洲前緣亞相：扇三角洲前緣亞相在研究區內廣泛發育，該亞相又可以進一步劃分為以下4種沉積微相。①水下分流河道微相：巖性組合主要由灰色、深灰色砂質礫巖和砂巖夾薄層泥巖組成，分選中等，該微相常見小型交錯層理，底部常發育沖刷面。從巖性及測井來看，整體表現為下粗上細的正韻律結構，自然伽馬曲線明顯負偏，表現為中高幅齒化鐘形，深側向底部突變的中高幅指狀、齒化箱型-鐘形。②水下分流河道微相：水下分流河道間微相，沉積物粒度較細，以灰色、深灰色泥巖和粉砂質泥巖為主，發育弱變形層理、波紋層理及小型槽狀交錯層理等，偶見蟲孔、蟲跡等生物擾動構造，有時含植物化石及大量碳屑。電性特征上水下分流河道間微相與水下分流河道構成中高幅齒狀鐘形-箱型。③河口壩微相：河口壩相沉積粒度分選較好，巖性主要為深灰、棕灰或灰色細砂巖、粉砂巖，偶爾見有少量中砂巖，粒度自下向上由細變粗，呈反韻律結構。發育平行層理和小型交錯層理。電性常表現為下緩上陡的中幅漏斗形或齒化漏斗形-箱形組合。④席狀砂微相：席狀砂相沉積巖性主要為灰色、深灰色細砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖互層，與河口壩相比巖性較細，沒有明顯的韻律性。

2.1.2 湖泊相

湖泊相是研究區目的層段另一個主要的沉積相類型，研究區識別出濱淺湖和半深湖亞相。

（1）濱淺湖亞相：研究區濱淺湖亞相巖性以深灰色泥巖、粉砂質泥巖、泥質粉砂巖互層為特征，蟲孔蟲跡等生物擾動現象比較明顯，也經常可以見到植物根系化石。測井曲線表現為低幅漏斗狀或低幅齒狀。

（2）半深湖亞相：研究區半深湖沉積物以厚層深灰、灰黑色泥巖為主，并往往夾有遠源濁積巖，多發育塊狀層理和水平層理。半深湖—深湖亞相的深側向曲線和自然電位曲線特征為低幅且平滑的線形或微齒形。

2.1.3 湖底扇

湖底扇是研究區一種沉積相類型，在全區分布較為局限。識別出內扇/中扇/外扇，三類亞相。

（1）內扇亞相：研究區內扇沉積物主要包括礫巖、含礫砂巖、含砂礫泥巖及粉砂質泥巖，分選和磨圓極差，可進一步劃分為主溝道沉積微相和溝道間沉積微相。主溝道巖性為雜基支撐的雜色和灰色礫巖、砂礫巖，發育塊狀層理和滑塌變形構造，底部發育沖刷面，自然電位曲線表現為中幅漏斗型-箱型。

（2）中扇亞相：研究區中扇可劃分為三種沉積微相，分別是辮狀溝道微相、溝道間微相和前緣平坦區微相。辮狀溝道微相巖性主要由灰色砂礫巖和砂巖組成，顆粒支撐，多發育平行層理、塊狀層理和遞變層理等。電性曲線多表現為中幅鐘形-指形、鐘形-箱形；溝道間微相以灰色、深灰色泥巖夾粉砂巖薄層為主，常與辮狀溝道微相交替出現，電性曲線特征為中—低幅微齒指形；前緣平坦區微相泥巖增多，以細砂巖、粉砂巖和泥巖為主，巖層較薄，自然電位和深側向曲線呈中低幅齒形或齒化指形。

（3）外扇亞相：研究區外扇亞相主要為深灰色粉砂巖和泥巖，偶爾夾細砂巖和中砂巖薄層，常見水平層理、遞變層理和砂球構造。自然電位和深側向曲線表現為低幅齒狀與細指狀（圖2、圖3）。

圖 2 方正斷陷大羅密—興旺地區古近系沉積相模式圖［6］Fig.2 Pattern map of Paleogene sedimentary facies of Fangzheng fault depression Daluomi-Xingwang area

圖 3 方正斷陷大羅密—興旺地區古近系主要地震屬性圖［6］Fig.3 Paleogene main seismic attribute graph of Fangzheng fault depression Daluomi-Xingwang area

2.2 沉積相展布特征與演化特征

研究區地質時期跨度較大，垂向不斷交替變化，側向相變快。因此，本次研究利用該地質時期發育的優勢相來代表該這一地層單元內某一位置的沉積相［6、10-13］。

在單井相、測井相、地震屬性分析的基礎上，分別開展了對研究區寶泉嶺組和新安村+烏云組地震屬性的綜合研究，利用Discovery地震解釋系統針對目的層位進行地震屬性提取，選取平均瞬時頻率、平均能量、平均反射強度、均方根振4種對砂體反應較為敏感的地震屬性來反演研究區砂體分布的范圍和規律，結合單井相研究編制研究區新安村+烏云組時期及寶泉嶺組時期沉積相平面圖（圖4）。

圖 4 方正斷陷大羅密地區主要層段沉積相分布圖［6］Fig.4 Sedimentary facies distribution map of Daluomi area main layer of Fangzheng Fault depression

在新安村+烏云組時期，研究區北西方向為主要物源區，南東方向為次要物源區，沿斷裂發育規模較大的扇三角洲沉積，其近岸排列，向湖泊方向漸變為濱淺湖沉積，規模較小，緊鄰前緣外側呈環形分布。研究區中心以半深湖相沉積為主，是暗色泥巖發育區，在方D4及方D7井附近發育一定規模的湖底扇沉積。

寶泉嶺組時期，研究區總體繼承了新安村+烏云組時期的沉積特征，物源仍以北西方向為主，物源供給能力比新安村+烏云組時期減小，沉積相帶展布依然受斷裂控制。扇三角洲沉積規模較小，南東方向物源形成的扇三角洲規模也有所減小。這一時期以湖相沉積為主體，濱淺湖相沉積范圍擴大，中部發育半深湖沉積，湖底扇沉積規模進一步縮小，仍集中在方D4、方D7井區。

從平面上來看，伊漢通斷裂和其它一些次級斷裂對沉積相帶的展布起到控制作用。自下向上，扇三角洲沉積規模不斷減小，湖泊相沉積規模在加大。反應基準面不斷上升，以欠補償沉積為主，全區以發育湖相暗色泥巖為主導巖相類型。

3 結論

（1）在研究區識別出扇三角洲相、湖泊相及湖底扇相3種沉積相。扇三角洲相可劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣、前扇三角洲三種亞相，并可進一步劃分為7種沉積微相。湖泊相可劃分為濱淺湖和半深湖兩種亞相，進一步可劃分為4種沉積微相。湖底扇相可劃分為內扇、中扇和外扇三種亞相，進一步可劃分為5種沉積微相。

（2）研究區主要為扇三角洲—濱淺湖—半深湖沉積體系，扇三角洲沉積沿斷裂近岸排列，中部以半深湖沉積為主，在方D4及方D7井附近發育湖底扇沉積，半深湖沉積向研究區外側方向變為濱淺湖沉積，在扇三角洲前緣外側呈環形分布。從沉積相展布特征來看，伊漢通斷裂和其它一些次級斷裂對沉積相帶的展布起到控制作用。

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Study on Palaeogene sedimentary facies of Fangzheng fault depression Daluomi-Xingwang area

LI Cheng-bo1， GUO Wei2， YU Jian3
1. Land Resources Survey and Planning Rearch Institute of Jilin Province， Changchun 130061， Jilin， China； 2. College of Earth Sciences， Jilin University， Changchun 130061， Jilin， China； 3. Jilin Natural Gas Branch， China Petrochemical Marketing Co.，Changchun 130061， Jilin， China

Through research of core and log facies， in the Fangzheng fault depression Daluomi-Xingwang area Paleogene developed three main sedimentary facies types： fan delta， lakes， underwater fan. Xin'an village + Wuyun formation period，the main provenance is NW direction， the secondary one is SE direction， the larger scale fan delta sediment developed along faults， shore-shallow lacustrine sediment to gradient direction of lakes， in the center of the study area was mainly in the semi deep lacustrine facies. Near Well Fang D4 and D7， certain scale sublacustrine fan developed； Baoquanling formation period， sediment supply capacity less than Xin'an village + Wuyun formation period， sedimentary facies distribution is still controlled by faults. Fan delta is smaller scale sediment， lacustrine deposits as the main in this period，shore-shallow lacustrine facies sediment expanded， developed semi deep lake sediments in the central， sublacustrine fan sedimentary further reduced scale， is still concentrated in the Fang D4， Fang D7 well area. Yihantong fault and other secondary faults controlled the distribution of sedimentary facies. From the bottom to up， fan delta sediment scale reduced while lacustrine facies sediment expanded. The reaction base level rising， undercompensated sediment is mainly， In the region， dominent lithofacies type is developed lacustrine facies dark mudstone.

Fangzheng fault depression； Daluomi-Xingwang area； Paleogene； sedimentary facies； sedimentary evolution

P534.61+1

A

1001—2427（2015）03 - 18 -5

2014-12-05；

2015-08-12

李成博（1981—），男，遼寧新民人，吉林省國土資源調查規劃研究院工程師.