遼河油田J井區下第三系沙河街組沉積演化特征

曲美靜

摘要：早第三紀是遼河斷陷的主裂陷期，由此造成了盆地持續的大幅度沉降，為陸源碎屑的沉積提供巨大的可容納空間。該時期的沉積作用與斷裂活動是最重要的地質作用，并由此帶動了其它一系列石油地質事件的相繼發生，沉積作用在含油氣盆地中具有舉足輕重的地位。

關鍵詞：構造 沉積旋回 擴張期 扇三角洲;

遼河油田J井區構造位置屬遼河斷陷西部凹陷西部斜坡南段，區內下第三系各層系儲層發育并且儲集性能優良。從上世紀七十年代至今，區完成各類井（探井、評價井、開發井、檢查井等）超過220口，平均鉆井密度大于3口/km2。研究該區塊下第三系沙河街組沉積演化特征對找出該塊潛在儲量具有重要的指導意義。研究區塊沉積特征，首先需要認識主力油層沉積時期的環境特征，這一步在西部凹陷的構造-沉積演化的格架中進行研究。

1.構造—沉積演化階段劃分

根據斷裂活動性質、地層巖性組合、古生物特征等多方面綜合研究成果，早第三紀西部凹陷可以劃分為三個一級構造—沉積旋回（以下簡稱“旋回” ），由下至上分別為：第一旋回（E2S4上—E2S3）、第二旋回（E3S2—E3S1）、第三旋回（E3d）。旋回劃分的依據：

在構造及沉積演化過程中，一般將影響全盆地范圍的構造運動造就的構造單元（例如凹陷或隆起）稱之為一級構造，與這對應的過程稱為一級旋回。構造旋回具有由弱—強—弱的周期變化特點，與之對應的沉積旋回則表現為初始水進—最大水進—水退的過程。旋回的頂、低界面是區域不整合面。

因此，在地層層序中的不整合面具有十分重要的意義，下與上二個不整合面之間的地層不僅是層序地層學意義上的層序單元，同時也是完整記錄了由初始水進、大規模水進（最大湖泛面）到水退（剝蝕）的一個沉積全過程，在這個過程中充填了豐富多彩的沉積體系。

下第三系存在三個旋回，表明有三次盆地擴引起的水進—水退過程，但每個沉積旋回都有各自的特點，這是因為造就旋回的斷裂在發生的時間、空間、性質及活動強度等方面存在的差異必然影響到沉積環境。

2.環境演化特征

（一）第一旋回的環境特征

第一旋回的環境演化明顯分為三個階段。

1、早期階段（S4上）

是指沙四上沉積時期的環境。該時期為初始擴張期，斷裂活動具有繼承性和新生性的特點。斷裂活動形式以塊斷運動為主，發育一系列北東向西傾（繼承和新生）斷層和北東向東傾（新生的）斷層呈壘塹相間狀，斷塊翹傾幅度明顯小于區外地區，而因隨之而來的水進較為平緩，成為極淺水的湖泊及水陸交互帶環境，甚至有的地區尚未被水體覆蓋，處于非沉積狀態。

該期的初始擴張、水進不僅強度較弱（塊斷翹傾幅度較弱），而且發生的時間也較遲，牛心坨油層、高升油層沉積時期在本區尚未水進，杜家臺油層沉積時期發生的水進也未能形成廣湖環境。

2、中期階段（S33—S32）

西部凹陷在經歷了前階段緩慢水進后，蓮花油層沉積時期開始較大規模水進，至大凌河油層沉積時期，劇烈地大幅度沉降使水進更為迅速，形成了分布范圍廣的深水湖盆環境。大幅度的沉降在區內雖有所影響，使之成為廣泛的湖泊環境，但由于地處凹陷邊緣，深水湖盆環境的特征不明顯。

3、晚期階段

晚期階段是指熱河臺油層（S31）沉積時期，該期已開始發生水退，水體由西向東退出，致使凹陷西部斜坡邊緣遭受剝蝕并逐漸向東擴大。

（二）第二旋回的環境特征

第二旋回是指沙二及沙一第二次擴張期，環境演化分為三個階段。

1、早期階段

沙二段是本旋回早期沉積物，曾有過將沙二段作為第一旋回末期沉積物的觀點，認為沙二段是湖盆向南收縮的水退層序，是裂谷構造運動的收縮期。

事實是沙二沉積時期是新的一次擴張期的初始階段，其沉積層序具有水進的特點，上超現象清楚，標志著新旋回的開始，沙二與下伏的沙三為不整合接觸關系。

本區地處斜坡帶上，擴張初期（沙二早期），水體未到達本區，區內（甚至西部凹陷）缺少沙二下部（S22）地層，但到沙二后期（S21）水體擴大很快使本區恢復到淺水湖泊環境，具低位體系域的特點。

2、中期階段

是沙一下及沙一中早期沉積時期，是前階段的繼續水進過程。在進一步沉陷與擴張條件下，湖盆水域范圍明顯超過沙二沉積時期。但由于周邊陸源碎屑供給充足，沉積與沉降呈均衡補償，故這次大規模水進沒有使之成為深水湖泊，而發育成一個典型的“淺水廣盆”的環境。

3、晚期階段

是指沙一中上部及沙一上部地層沉積時期，該期是前期達最大湖域范圍基礎上的繼續，水體由最大轉向水退，而且水退速度較快，本區大部分地區在水退后期遭受剝蝕。

（三）、第三旋回

下第三系東營組沉積時期為第三旋回，東營組屬于濱淺胡沉積環境，圍巖顏色為灰綠、綠灰、淺灰色，含油豐富的淺水生物化石，未見岸上暴露標志。

3.遼河油田J井區下第三系沙河街組沉積特征

沙河街組沉積時期是遼河斷陷的主成盆期，不僅發育了良好的生油巖，為油氣藏的形成提供了油源保障，同時還發育了不同環境中形成砂巖，為油氣聚集提供儲集空間。

作為陸相沉積環境的早第三紀遼河斷陷內，在不同的時間、空間單元里分別發育了包括沖積扇、河流（泛濫平原）、三角洲、扇三角洲、深—淺湖、湖底扇等相帶。因特殊的環境條件區內發育的湖底扇相（蓮花油層、大凌河油層）既不廣泛也不典型。

在J井區中，發育的沉積相類型以扇三角洲為主（于樓油層、興隆臺油層、杜家臺油層等），扇三角洲主要由三亞相組成：（扇三角洲平原陸上沖積扇或辮狀河）、水下前緣帶、前扇三角洲。斷陷湖盆中的扇三角洲體系，因其構造活動強烈而頻繁，水上沖積扇大都很難保留下來，前扇三角洲與湖相泥巖基本相同。因此，在扇三角洲沉積體系中，最具代表意義的是前緣亞相，是遼河斷陷中最重要的油氣儲層發育相帶。本區扇三角洲前緣亞相，分別發育水下分支流河道、水下分支流河道側緣、水下分支流河道間淺灘、河口砂壩、席狀砂等微相類型。其它類型的微相，例如砂嘴、堡壩、遠砂壩、天然堤等，因斷陷湖盆中空間狹小往往不具備發育條件，可能在局部存在上述微相，但其特征與鄰相難以區分。

參考文獻：

[1]丁志剛，吳敬哲等.下遼河西部凹陷下第三系地層及沉積特征，遼寧工程技術大學學報（自然科學版） ，2011，30（04）：30～31