濟陽坳陷青東凹陷沙河街組四段上亞段沉積體系研究

許曉鳳

(中石化勝利油田分公司勘探開發研究院，山東 東營 257015)

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濟陽坳陷青東凹陷沙河街組四段上亞段沉積體系研究

許曉鳳

(中石化勝利油田分公司勘探開發研究院，山東 東營 257015)

濟陽坳陷；青東凹陷；沙河街組四段上亞段；沉積體系

1 地質背景

青東凹陷西北以墾東-青坨子凸起為界，東南鄰濰北凸起，西南與東營凹陷的青南洼陷相通[9，10](圖1(a))，面積近1200km2。青東凹陷總體上受控于凹陷東界NNE向雁列狀的郯廬西界斷裂與凹陷內部及南北邊界上近EW向、NWW向的3組斷層活動。受東界NNE向郯廬斷裂強烈活動的影響，造成青東凹陷具北東向的菱形結構，具有“東斷西超、南北雙斷”的構造格局，自西向東可以劃分為西部斜坡帶、中部洼陷帶與東部斷坡帶。同時古近系受近EW向、NWW向斷層活動的影響，使得中部洼陷帶內部又呈“南北分帶、壘塹相間”的格局，發育多個次凸與次洼(圖1(b))。

圖1 青東凹陷區域位置(a)及構造格局圖(b)

2 沉積相類型分析

2.1 近岸水下扇

位于北部陡坡帶的青東斜6井2191～2196m，主要巖性為灰色粗砂巖、含礫砂巖，礫石向源定向排列，分選差(分選系數為1.68～2.99)，次圓狀-次棱角狀，混雜堆積，成分成熟度和結構成熟度均較低，表現為近物源沉積的特征。粒度概率累積曲線呈兩段式，懸浮組分總體含量大，曲線整體呈略向上拱彎弧狀。自然電位曲線表現為低幅齒形的特征，整體形態為箱形、鐘形[11]。該井段整體表現為砂質高密度濁流，為近岸水下扇中扇亞相辮狀水道沉積(圖2)。地震剖面上表現為明顯的“楔狀”反射特征。

2.2 扇三角洲

位于西部緩坡帶的青東5-1側井1862～1927m，主要巖性為淺灰色細砂巖、粉砂巖及含礫粗砂巖。其中，1925.3～1926.2m分選差，次圓-次棱角狀，雜基支撐，具槽狀層理，底部見沖刷構造。粒度概率累積曲線呈三段式，跳躍組分總體斜率較小。1923.8～1924m呈條帶狀，見平行層理和中小型交錯層理，無明顯沖刷構造。該層段以近源沉積為主，垂向呈反韻律，自然電位曲線呈現漏斗形-箱形的復合型組合。根據特征判識，發育分支河道和前緣砂壩微相，為扇三角洲前緣亞相沉積(圖2)。在地震剖面上，具有特征的楔狀和丘狀反射外形，內部以雜亂和前積反射結構為主。

圖2 青東凹陷沉積演化綜合剖面圖

2.3 三角洲

位于南部緩坡帶的青東12井2200～2259m，主要巖性為淺灰色、灰色細砂巖、粉砂巖、粉細砂巖。其中，2253.64～2254.2m分選較好、次圓狀，具槽狀、楔狀交錯層理，楔狀交錯層理與水平面夾角5°左右，層理主要由含泥質稍重的砂條顯現，夾炭屑紋層，見生物擾動構造和生物遺跡(微破壞)，垂向上呈反韻律；2233.7～2234m見沖刷-充填構造和波狀層理，層面富集植物炭屑；2204.3～2204.7m具波狀交錯層理，介殼類貝殼化石富集。該層段沉積物顆粒較細，成分成熟度和結構成熟度中等，粒度概率累積曲線主要呈兩段式，以跳躍搬運組分為主，占70%左右。自然電位曲線自下而上呈漏斗形-箱形的組合，整體呈反粒序結構，反映了河口砂壩、支流間灣、遠砂壩微相的典型特征[11]，為三角洲前緣亞相沉積(圖2)。東部斷裂帶的墾利20-2-1井雖無取心資料，但其巖電特征與青東12井相似，也應為三角洲沉積。在地震剖面上反射特征明顯，向湖盆方向可見清晰的“S”形，即斜交復合型前積反射結構，自下而上反射結構由斜交形向“S”形變化。

2.4 湖相

青東8井1539～1545m，主要巖性為淺灰色、灰色粉砂巖、灰質粉砂巖，整體呈反粒序結構，分選較好，局部富集呈團塊、條帶狀，成分成熟度和結構成熟度較高，沉積構造類型多樣，以低角度多向傾斜的浪成沙紋交錯層理和沖洗-交錯層理為特征，偶見與風暴成因有關的泥礫層，局部可見數個腹足類化石，個體較大，一般20～30mm，呈傾斜或垂直排列。粒度概率累積曲線具有“兩跳一懸”的特征，跳躍總體發育，斜率大，具有明顯的沖刷回流點。自然電位曲線表現為舌狀、中低幅的漏斗形以及漏斗形-箱形組合[12]。依據特征判識該層段發育灘壩沉積(圖2)。在地震剖面上，表現為明顯的“蠕蟲狀”反射特征。

3 相分布特征分析

圖3 青東凹陷及Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ砂組沉積相平面展布圖

3.1 Ⅳ砂組沉積特征

Ⅳ砂組沉積時期，西向物源體系較為發育(圖3(a))。凹陷北部發育墾東凸起提供物源的近岸水下扇沉積，受北西西走向呈階梯狀的墾東南斷層控制，在正斷層下降盤沿陡坡帶呈裙帶狀分布。凹陷西部發育以青坨子凸起為物源規模不等的扇三角洲或近岸水下扇沉積體系，主要分布在青東17、青東15井區，平原亞相不發育，北西、北西西向扭張性斷層下降盤形成的斷溝為其提供了物源入湖的通道，在扇三角洲前端或側緣的鼻狀構造帶、水下高地發育大規模的灘壩沉積。西部斜坡帶整體古坡度較緩，北部(±1°)較南部(±3°)更緩一些，這種平緩的古地形利于灘壩的發育[14]，壩砂與湖岸線平行或斜交，呈條帶狀伸展，形成沿岸砂壩。此外，推測在西部斜坡帶扇三角洲前方水深且鄰近陡坡的階地發育一些滑塌濁積扇沉積體系，呈“土豆狀”，目前尚未鉆遇。凹陷西南部為東、西雙向物源交匯區，發育成片灘壩。凹陷東南部發育以濰北凸起為物源沉積體系，東部主要發育退積型三角洲沉積體系，西傾郯廬走滑斷層持續活動形成左階雁行排列分支斷裂，之間的斷坡為其提供了物源入湖的優勢通道，控制一系列沿斷溝分布的北東向退積型三角洲的形成，主要分布于青東30和墾利20-2-1井區，南部也發育三角洲沉積，沉積規模較小。

3.2 Ⅱ砂組相特征

Ⅱ砂組沉積時期，凹陷北部陡坡帶發育的近岸水下扇沉積體較早期Ⅳ砂組向北退積，西北部與北部的2個近岸水下扇體疊合連片，以西北部的扇體為主且扇體之間連通性差，青東22井區也發育小規模的近岸水下扇。西部物源的三角洲沉積體系同樣退積(圖3(b))，扇三角洲平原、前緣亞相遭受不同程度的剝蝕，僅殘留部分前扇三角洲亞相分布于研究區西緣。凹陷南部、東部濰北凸起物源體系規模增大，三角洲砂體沿著南部緩坡古地形溝谷處向洼陷帶延伸，較Ⅳ砂組殘留規模變大；西部緩坡帶扇三角洲的前端或側緣、南部緩坡帶三角洲的前端均有灘壩發育，分布范圍廣泛，主要沿古梁、鼻狀構造帶分布。

3.3 Ⅰ砂組相特征

Ⅰ砂組沉積時期以南部物源體系為主(圖3(c))。凹陷南部物源體系規模增大，繼續向北推進，三角洲向洼陷帶推進距離最遠，延伸至青東12井區。凹陷東部三角洲沉積規模有所減小，灘壩砂體規模變大，主要分布于墾利20井區。凹陷北部物源體系發育的殘留近岸水下扇沉積相帶較窄，向凹陷內部延伸距離較近。西部扇三角洲沉積由多期疊合而成，不同的期次進積疊加，青東17、青東15、青東5這3個井區的扇群疊合連片，自北向南扇體規模逐漸變大，灘壩砂體發育規模較小，僅在青東17井區扇三角洲的前端有所發育。

4 沉積演化規律

注為沙河街組三段下亞段；為沙河街組四段下亞段。圖4 青東凹陷青東8井-青東25井區沉積相對比剖面圖

北部CE段均發育近岸水下扇沉積，沿斷溝優勢分布，但自下而上相類型分布范圍不同，早期青東22、25井區2個溝谷均衡發育，晚期則以青東25井區處溝谷為主。青東22、24、28井區CD段為垂直物源方向，物源來自西北部青坨子凸起，沉積主要以填平補齊作用為主，扇體形態近似于“楔形”或“疊瓦”形，井區之間的隆起部位則以削截為主，青東24井區只發育4個砂組；青東25井區DE段為順源方向，發育北部墾東凸起物源的近岸水下扇沉積，呈進積的疊加樣式，Ⅰ砂組頂部遭受強烈剝蝕，只殘留扇中亞相。

南部CA段從早到晚相類型以扇三角洲沉積為主，但不同的砂組被改造程度不同，主要沿青東5-2和青東17井區2個溝谷分布，早期規模較小，晚期較大。青東17、15、5井區CB段為垂直物源方向，物源來自西部青坨子凸起，各砂組以側積為主。其中，青東15和17井區Ⅴ+Ⅳ砂組發育扇三角洲沉積，縱向疊合連片；Ⅲ+Ⅱ砂組扇三角洲改造強烈，灘壩發育；Ⅰ砂組發育的扇三角洲沉積被改造的程度弱。青東5井區Ⅴ～Ⅲ砂組發育灘壩沉積，各砂組灘壩規模相近；Ⅰ砂組發育不同期次的扇三角洲沉積疊合連片。青東8井區為順源方向，物源來自南部濰北凸起，Ⅴ～Ⅱ砂組發育退積疊加的灘壩，超覆沉積；Ⅰ砂組發育的三角洲沉積頂部遭受剝蝕。

5 沉積體系發育控制因素

5.1 古地貌對沉積體系的控制

5.2 斷層對沉積體系的控制

NNE向斷裂即為郯廬西雁列斷裂帶，在郯廬斷裂發生右行走滑時形成，其主要作用是在2條正斷層疊置段形成調節構造帶，也就是斷坡，控制了凹陷東部以濰北凸起為物源的三角洲體系的分布。

6 結論

2)研究區主要發育3大物源-沉積體系，即北部以墾東凸起為物源的近岸水下扇體系、西部以青坨子凸起為物源的扇三角洲-湖相體系及東南部以濰北凸起為物源的三角洲體系，同一物源沉積體系類型具有繼承性發育特征，但在不同時期分布范圍不同。

3)沉積體系發育主要受古地貌、斷層活動的聯合控制。“四周環凸、壘塹相間”的古地貌導致多物源體系、多沉積類型并存；NNE向雁列狀郯廬西界斷裂與凹陷內部近EW向、NWW向3組斷裂系統的活動控制了走滑拉張盆地各沉積體系空間分布的變化。

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[編輯] 鄧磊

2016-02-20

國家科技重大專項 (2011ZX05006)；中國石油化工集團公司科技攻關重點項目 (P10013)。

許曉鳳(1984-)，女，碩士，工程師，現主要從事油氣地質綜合研究與勘探部署工作，2490544008@qq.com。

TE121.3

A

1673-1409(2016)32-0024-08

[引著格式]許曉鳳.濟陽坳陷青東凹陷沙河街組四段上亞段沉積體系研究[J].長江大學學報(自科版),2016,13(32):24～31.