遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環境

陳俊杰（遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環境

陳俊杰（遼河油田公司勘探開發研究院，遼寧 盤錦 124010）

古環境和古氣候線索是影響湖相碳酸鹽巖形成的重要因素，尤其是湖相白云巖的形成深受其影響。現階段，業內關于這方面的討論與研究尚存在很大爭議，仍有待進一步研究。本文主要通過碳氧穩定同位素分析、稀土元素分析及微量元素分析等手段，對雷家沙四上亞段白云巖沉積環境的相關信息進行了綜合分析。研究結果示，該區的沉積水體為半咸水，總體咸度不高。陸源硅鋁質巖控制著鋁來源，且房身泡組火山巖的蝕變也對其具有一定影響。碳氧穩定同位素相關性良好。沉積作用主要發生于偏堿性強還原性封閉湖盆環境中。

遼河坳陷；西部凹陷；雷家湖相碳酸鹽巖；湖相白云巖；沉積環境

西部凹陷是遼河坳陷中最大的一個含油氣凹陷，具有堆積厚度大、分布領域廣的特點，同時也是我國一個重要的深層儲層。沙四上亞段具有很多獨特的特點，而最大特點莫過于有著發育湖盆擴張時期的四種巖石互層，其分別是：油頁巖、碎屑巖、層狀白云巖以及灰黑色泥巖。層狀白云巖的主體，有著多種不同的類型，總體是沿坳陷長軸進行分布的。研究其沉積環境，對于該區油氣藏的勘探及開發而言，有著十分重要的意義。以下筆者就結合相關文獻資料，針對該區沉積環境進行綜合分析，僅為拋磚引玉。

1 地質背景

該區屬燕遼臺褶帶，處于沙四上亞段。自早元古代時期，遼河坳陷就已歷經了多次構造運動期，而如今人們所看到的構造格局，就是其經過多次構造運動后最終成形的樣子。雷家地區處于我國遼河西部凹陷的中北部，其南方鄰近冷家堡構造帶，北方鄰近高升鼻狀隆起地帶，東方鄰近中央凸起區，西方則鄰近西部凸起區。按照相關標準，對其自下而上地進行細分，主要分為了兩部分：一部分是高升油層，另一部分是杜家臺油層。同樣劃分杜家臺油層，則可分為杜Ⅰ段、杜Ⅱ段及杜Ⅲ段三部分。兩個油層，同樣地都在沉積早期沉積了白云巖組合。研究發現，由于高升油層中具有較淺的湖盆水體，因而在此的影響下，逐漸發育出了生屑云巖等；另外杜家臺油層的杜Ⅲ段，則也受其地理環境的影響，而逐漸發育出了較厚的含方沸石質白云巖。

2 白云巖沉積環境

2.1 湖盆封閉性

在對咸化湖盆的研究過程中，首先需要研究的就是湖盆水體的開放性以及其封閉性。而在這方面的研究中，碳氧穩定同位素分析和稀土元素分析這兩種方法，均乃比較常用的方法，也是比較有效的方法。

2.2 碳氧穩定同位素分析

經分析顯示，沙四上亞段白云巖的碳氧穩定同位素，大多主要是在第二象限上分布，且碳氧穩定同位素相關性良好。根據這一結果，可以判斷，在沙四上亞段白云巖的沉積過程中，是處于封閉性湖盆中。

2.3 稀土元素分析

對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測顯示，δEu＞1.0。但是，關于為何會出現這種異于理論的情況，目前研究者們尚未找出明確的原因，所以未來仍需進行進一步的深入研究。不過，若站在另一面來看，也可以發現，δEu并未隨δCe變小而變小，這說明該湖盆中并沒有外來水體混入。根據丁振舉等人的相關研究結果對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的樣品進行檢測發現，所有的樣品，均是在“r=0.01”線左側集中，這一現象可以充分說明，在沉積時期，湖水和熱流體等對其所產生的影響并不大。因此我們可以判斷，沙四上亞段白云巖乃是處于封閉狀態的沉積環境。

3 沉積水體的氧化還原條件

3.1 有機質姥植比

在沉積有機質的氧化還原條件下，對于其沉積環境的評價指標，也常采用飽和烴中存在的姥植比來進行研究。一般情況下，若姥植比極低，也即姥植比＜0.8的情況下，則咸水碳酸鹽巖的沉積特征可以在一定程度上被反映出；其次，也可以同時反映出其較強的還原條件。通過對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測發現，其姥植比平均為0.38，可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環境為咸水缺氧以及較強還原條件特征的環境。

3.2 特殊金屬元素比值

假設V和Ni均為金屬元素，那么通常情況下，V的含量與V+Ni的總含量之間的比值＞0.5，即可說明為厭氧環境的沉積環境；而若V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0.45-0.60之間，則說明為貧氧環境的沉積環境。通過對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進行檢測發現，其V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0.48-0.92之間，平均為0.73，由此可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環境屬于厭氧的環境；其次，其沉積水體的環境屬于強還原條件的環境。

4 結語

綜上所述，為了更好地開發油氣藏，對遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環境進行深入的分析和系統的研究是非常有必要的。近年來，隨著科技的發展和相關技術的進步，人們對于湖相碳酸鹽巖沉積環境也逐漸有了更加深入的研究和認識。但從總體上而言，現有的研究成果仍舊不夠，未來，還應繼續提高對其的重視與研究力度，從而進一步提高對該區油氣能源勘探開發的準確度，以促進我國油氣產業的發展。

[1]單俊峰，黃雙泉，李理.遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環境[J].特種油氣藏，2014，(05):7-11+151.

[2]王青春，賀萍，王對興，危宇寧，武新民.過程響應理論及其在湖相碳酸鹽巖中的應用——以遼河西部凹陷中北部地區Es_4為例[J].中國地質，2016，(01):338-348.