（地质学专业论文）草桥地区古近系沙河街组地层发育特征及沉积相研究.pdf

中图分类号：t e l 2 1 3 单位代码： 学号： 寸阂石油六学 硕士学位论文 1 0 4 2 5 s 0 7 0 1 0 0 9 3 c h i n au n i v e r s i t yo fp e t r o l e u mm a s t e rd e g r e et h e s i s 草桥地区古近系沙河街组地层发育特征及沉积相研究 d e v e l o p m e n tf e a t u r e so fp a l e o g e n es h a h e j i ef o r m a t i o na n d s e d i m e n t a r yf a c i e si nc a o q i a o a r e a 学科专业：地质学 研究方向：沉积学及岩相古地理 作者姓名：符晶 指导教师：邱隆伟教授 二。一。年五月 i l l l l1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1l l l l l l l l l lillli l l ll l l l l l y 17 7 7 9 2 2 d e v e l o p m e n tf e a t u r e so fp a l e o g e n es h a h e j i ef o r m a t i o n a n ds e d i m e n t a r yf a c i e si nc a o q i a oa r e a at h e s i ss u b m i r e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：f u ji n g s u p e r v i s o r ：q i ul o n g w e i c o l l e g eo fg e o r e s o u r c e sa n di n f o r m a t i o n c h i n au n i v e r s i t yo f p e t r o l e u m ( e a s t c h i n a ) 关于学位论文的独创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的 成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外， 本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油 大学( 华东) 或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文作者签名：鲎叠 日期： 年石月b2_olo 日 学位论文作者签名：塑麴 日期：年6 月日 学位论文使用授权书 本人完全同意中国石油大学( 华东) 有权使用本学位论文( 包括但不限于其印 刷版和电子版) ，使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门( 机 构) 送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、 借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、 缩印或其他复制手段保存学位论文。 保密学位论文在解密后的使用授权同上。 学位论文作者签 指导教师签名： 日期：2 0 l o 年占月多日 日期：土d 年多月6 日 摘要 草桥地区地处东营凹陷南缓坡，受频繁的地壳运动和长期继承性古隆起的控制，该 区古近系沙河街组地层超剥频繁，岩电标志不明显。受石村断层南北两侧地层活动差异 性的影响，石村断层两侧地层差异更大，地层发育规律更难以把握，沙河街组到底发育 了哪几个组段的问题一直没有得到解决。基于地层格架的沉积相研究，前人对此也未展 开过系统的探究。 本文从区域地质背景为出发点，在标准地震反射界面的环山引入、古生物地层分析、 地震不整合分析等基础上，通过岩性、电性等识别方法的综合应用，进行了界面的准确 识别以及等时地层格架的建立，进而探索了适合环山地区“标准界面引入一多因素约束 的等时地层分析和对比方法。研究表明，草桥地区古近沙河街组发育了沙四下亚段、沙 四上亚段( 纯下及纯上岩性段) 、沙三下亚段、沙三中亚段、沙三上、沙二下亚段、沙 二上亚段、沙一段地层单元。石村断层的发育对沙四段沙三下亚段沉积时期的地层发 育特征影响最大，而对沙二段上部及其上覆地层的影响则不明显。 在此基础上，对研究区沙河街组各段沉积相也进行了系统的研究，发现其沉积特征 明显，演化序列清楚。沙四上亚段沉积时期，区内主要发育滨浅湖、半深湖湖泊相；沙 三段沉积时期，三角洲沉积发育繁盛，随着三角洲不断自东向西推进，湖盆面积缩小， 三角洲亚相发育完全；经过三角洲沉积时期三角洲砂体的填平补齐作用，到沙二下亚段 沉积时期，主要以三角洲前缘一水下分流河道沉积为主；沙二上亚段一沙一段沉积时期， 湖盆发生大规模湖侵，物源供应减弱，以滨浅湖亚相滩坝沉积为主。 关键词：草桥地区，古近系，沙河街组，地层发育特征，沉积相 b o t hs i d e so fs h i c u nf a u l ta f f e c t e db ys h i c u nf a u l th a v eg r e a t e rd i f f e r e n c e i ti sd i f f i c u l tt o g r a s pt h el a wo fs t r a t i g r a p h i cd e v e l o p m e n t t h eq u e s t i o no fw h i c hs e v e r a lg r o u p so fs h a h e j i e f o r m a t i o nh a v ed e v e l o p e di nt h ee n dh a sn o tb e e nr e s o l v e d p r e d e c e s s o r sh a v en e v e rs t u d i e d s e d i m e n t a r yf a c i e sb a s e do ns t r a t i g r a p h i cf r a m e w o r ks y s t e m a t i c a l l y a p o i n to ft h ea r t i c l ei st h er e g i o ns t r a t i g r a p h i c a lb a c k g r o u n d ，o nt h eb a s eo fi n t r o d u c e d s e i s m i cb o u n d a r yi n t ot h ea r e ae m b r a c e dt h eb u r i e dh i l lb ys e i s m i cd a t a , b i o s t r a t i g r a p h i c s t r a t i g r a p h i c a la n a l y s i sa n ds e i s m i cu n c o n f o r m i t ya n a l y s i s ，a n di n t e g r a t e da p p l i c a t i o no f l i t h o - e l e c t r i ci d e n t i f i c a t i o nm e a n s ，w ei d e n t i f i c a t ea c c u r a t e l ys t r a t i g r a p h i c a lb o u n d a r ya n d e s t a b l i s ht h es t r a t i g r a p h i cf r a m e w o r k t h i sp a p e ro u t l i n e da na n a l y s i so ft h es t r a t i g r a p h yf i t t e d t ot h ea r e ae m b r a c e dt h eb u f f e dh i l lw h i c hi si n t r o d u c e db o u n d a r yb a s e do nt h es e i s m i cd a t a , c o n t r o l l e dc o m p r e h e n s i v e l yb ym u t i l f a c t o r t h er e s e a r c hi n d i c a t e st h a tt h es t r a t i g r a p h yo f s h a h e j i ef o r m a t i o nc o n s i s t i n go fs t r a t i g r a p h i cu n i t so fe s 4 x ，e s 4 5 ( e s 4 强& e s 4 鼯) ，e s 3 x ，e s 3 z , e s 3 8 ， e s 2 x ，e s 2 s - e s l s h i c u nf a u l te x e r c i s e dt h em o s ti m p o r t a n ti n f l u e n c eo ne s 4 e s 3 x ，b u te s 2a n d o t h e r s o nt h i s b a s i s ，t h es h a h e j i es e d i m e n t a r yf a c i e so fs t u d ya r e ah a v e b e e ns t u d i e d s y s t e m a t i c a l l y s h a l l o wl a k ea n dh a l f - d e e pl a k ea r em a i nf a c i e si ne s 4 s d e l a t a t i cd e p o s i t d e v e l o pp r o s p e r o u s l yi ne s 3 w i t ht h ed e l t ac o n t i n u et oa d v a n c ef r o me a s tt ow e s t ，t h el a k e b a s i ni sr e d u c e da n dd e l t as u r f a c e sf u l l yd e v e l o p e d a f t e rt h er o l eo fd e l t ab o d i e st i a n p i n g b u q i i nt h es e d i m e n t a t i o np e r i o do ft h ed e l t a , d e l t f r o n ts u b m e r s e dc h a n n e li sm a i n l ys e d i m e n t a r y f a c i e si ne s 2 x f r o me s 2 s t oe s l ，l a k eb a s i ni ss h r i n k i n g ，a n dm a t e r i a ls o u r c eo fs u p p l yi st o w e a k e n ，s ot h eb e a c h b a ri sd o m i n a t e di nt h es e d i m e n t a r yf a c i e s k e yw o r d s ：c a o q i a oa r e a ；p a l e o g e n e ；s h a h e j i ef o r m a t i o n ；s t r a t i g r a p h i cd e v e l o p m e n t f e a t u r e s ；s e d i m e n t a r yf a c i e s 1 1 目录 第一章前言1 1 1 研究目的及意义1 1 2 研究现状1 1 3 研究内容2 1 3 1 地层格架的建立2 1 3 2 沉积类型及沉积特征研究3 1 3 3 相标志及沉积相研究3 1 4 技术路线3 1 5 完成工作量4 1 6 主要成果及创新点5 第二章地质概况6 2 1 地理位置及构造位置6 2 2 区域地层发育特征6 2 2 1 沙河街组7 2 2 2 东营组7 2 2 3 馆陶组8 2 2 4 明化镇组8 2 3 区域构造特征8 第三章草桥地区沙河街组地层格架研究9 3 1 地层乔面的识别9 3 1 1 古生物资料的应用9 3 1 2 地震资料的应用1 3 3 1 3 测井资料的应用1 5 3 2 地层格架的建立2 3 3 2 1 剖面地层展布2 4 3 2 2 平面地层展布3 2 第四章草桥地区沙河街组岩石学特征研究3 7 4 1 岩性特征3 7 4 1 1 沙四上亚段3 7 4 1 - 2 沙三下亚段3 8 4 1 3 沙三中亚段3 8 4 1 4 沙三上亚段3 9 4 1 5 沙二下亚段3 9 4 1 6 沙二上亚段沙一段3 9 4 2 沉积构造特征4 0 4 2 1 沉积构造类型4 0 4 2 2 粒度特征4 5 第五章草桥地区沙河街组沉积相研究4 8 5 1 沉积相类型4 8 5 1 1 三角洲相4 8 5 1 2 湖相5 2 5 2 单井相分析5 3 5 3 剖面相分析6 7 5 4 平面相分析7 5 5 4 1 沙四上亚段7 5 5 4 2 沙三下亚段7 6 5 4 3 沙三中亚段7 7 5 4 4 沙三上亚段7 8 5 4 5 沙二下亚段8 0 5 4 6 沙二上一沙一段8 1 第六章草桥地区沙河街组沉积演化8 3 6 1 沉积边界及沉积中心演化8 3 6 2 沉积类型演化8 4 结论和认识8 6 参考文献8 7 附录8 9 攻读硕士期间取得的学术成果9 0 致谢9 1 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第一章前言 1 1 研究目的及意义 草桥地区位于济阳坳陷东营凹陷南缘缓坡带，目前自上而下发现有馆陶组、沙河街 组、孔店组及奥陶系碳酸盐岩潜山等多套含油层系，目前已经上报探明含油面积 8 2 9 3 k m 2 ，探明石油地质储量1 3 9 6 6 9 x 1 0 4 t 。在馆陶组油藏的开发过程中，部分井钻遇 了沙河街组油层，多数钻探馆陶组油藏的开发井钻入沙河街组的井段很短，钻入沙河街 组一般只有2 0 4 0 m ，但是沙河街组油层的不断钻遇，表明该层位具有较大的勘探潜力。 相对于上覆馆陶组及其临近的潜山而言，古近系勘探程度较低，而且受早期资料的限制， 认识程度也较低。近两年来，草桥地区古近系在构造解释、地层结构分析和储层描述方 面都取得了较大进展。但受到早期资料限制，该区古近系地层划分对比难度大，目前大 家都知道古近系地层发育，但是到底发育了哪几个组段的问题至今也没弄清楚，加上前 期区块分割进行研究，没有形成统一的地层对比方案，严重制约了对于该区沉积特征的 认识。 另一方面，草桥地区油气运聚规律复杂，圈闭落实程度较低仍是制约油气勘探的瓶 颈，而正确认识该地区的地层发育特征以及沉积面貌，对于圈闭的落实具有非常重要的 意义。 1 2 研究现状 草桥地区油气勘探始于2 0 世纪6 0 年代，至今已有四十多年的历史。1 9 6 1 年开始地 震勘探，1 9 6 5 年进行钻探，1 9 7 1 年钻探通3 0 井，在沙四段油层获得日产4 4 t 工业油流 而发现草桥油田。1 9 7 4 年钻探草5 井，钻遇馆陶组油层，发现草南含油断块。截至目前， 在该地区共发现7 套含油层系，主要的开发层位为馆陶组。其中近年来通过对该区老井 进行复查与研究，于2 0 0 7 年，在石村断层下降盘发现并上报沙二、三探明储量1 0 3 7 9 万吨。 在馆陶组油藏的开发过程中，部分井钻遇了沙河街组油层，多数钻探馆陶组油藏的 开发井钻入沙河街组的井段很短，加之油稠出砂，含油砂体平面变化大而且砂体厚度薄、 试油效果差等原因，因此，虽有较多的井钻遇沙河街组的油层，但一直未进行深入系统 的研究评价工作。 刘震等( 2 0 0 3 ) 对东营凹陷南斜坡疏导体系发育特征进行了研究，认为南斜坡存在 的大的区域性断层对流体疏导体系起决定性作用，且对石村断层进行了研究：刘伟等 第一章前言 ( 2 0 0 4 ) 对东营凹陷南斜坡东段沙四上亚段沉积相与砂体展布进行了研究；贾光华等 ( 2 0 0 4 ) 对东营凹陷南坡东段沙三段沉积体系进行了研究；刘秋菊( 2 0 0 5 ) 对草1 3 断 块沙四段沉积微相进行了分析；张永旺等( 2 0 0 6 ) 对东营凹陷南斜坡东段沙四上亚段进 行了层序地层和沉积演化特征的研究；戴朝强等( 2 0 0 6 ) 对东营凹陷南斜坡沙四上亚段 层序地层进行了研究；田继军等( 2 0 0 9 ) 对东营凹陷层序地层与沉积体系进行了研究； 宁方兴( 2 0 0 9 ) 对草桥地区的不整合结构进行了研究，认为研究区地处贫地边缘斜坡带， 受频繁构造运动和长期的继承性古隆起的影响，地层超覆严重，存在多个不整合面。 前人研究多集中在各重点区带，研究区受石村大断层的影响，断裂较发育，大家共 有的认识是发育了沙河街组，但是到底发育了哪几个组段的地层的问题一直没有得到解 决，而且区块之间( 草1 3 北部、南部，草南地区及博1 9 块之间) 地层划分标准不统一， 导致了整个探区地层对比的不统一。对该区的沉积相研究主要是局部或地区性研究较 多，而整体性、系统性研究较少，南北两区沉积体系认识不统一，沉积体系研究与实际 勘探现状不符的地方较多，沉积相的分布与展布模式不符合沉积规律。因此在研究区进 行系统的地层和沉积相方面的研究是研究工作中的重点，为下一步勘探打好稳定的基 础。 1 3 研究内容 1 3 1 地层格架的建立 在地质认识及相关研究的基础上，以古生物资料以及典型地震反射界面的面上追踪 为基础，结合录井及合成声波测井标定等多种方法，识别地层界限，进而建立研究区统 一的地层格架；从而弄清研究区沉积类型及其展布规律。研究内容主要包括以下几个方 面： 1 、生物地层研究 选择地层发育较全、古生物分析资料充分的井，详细研究古生物的纵向分布及演化 特征，建立以组段为单位的单井地层格架，在此基础上进行连井生物地层格架对比，结 合岩石地层对比及地震反射特征的研究检验各井地层格架的合理性，为建立合理的连井 地层格架打下扎实的基础。 具体主要解决以下问题： ( 1 ) 关键井生物地层划分方案， ( 2 ) 连井生物地层格架。 2 、单井精细地层划分 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 在全区地震资料精细解释的基础上，结合生物地层划分方案确定的地层界面，结合 区域上标准井确定的组段对比标准，寻找研究区典型井的测井及岩性标志，确定单井上 地层组段发育及其界面特征。 具体解决以下问题： ( 1 ) 测井相及岩性地层界面标志的对比， ( 2 ) 地震约束下的组段级别单井地层格架的建立。 3 、连井地层对比 在进行典型井地层划分的基础上，选择合适井建立起连井剖面，在地震资料的约束 下，根据测井及岩性标志进行连井的地层对比，建立连井的地层格架、进行交叉井闭合 以验证地层划分结果的正确性。最终将划分方案在所有探井中进行推广，建立全区统一 的地层格架。 具体解决以下问题： ( 1 ) 骨干连井剖面的建立， ( 2 ) 地震约束下的连井地层对比， ( 3 ) 研究区地层分层数据库的建立。 1 3 2 沉积类型及沉积特征研究 对研究区取心井进行岩心观察，结合综合录井资料分析与统计，弄清研究区存在的 岩石类型及其相应的粒度分布等方面的特征，以及沉积构造类型、生物扰动类型及强度 等，探讨不同岩石类型以及不同取样位置所采集的同一岩石类型在沉积特征上的差异， 以及造成这些差异的沉积动力学因素。 1 3 3 相标志及沉积相研究 系统研究岩性、粒度、沉积构造、古生物等方面沉积特征的指相意义，进行单井相 分析，结合区域地质及前人研究成果弄清研究区存在的沉积相类型，结合单因素分析的 成果，弄清沉积相展布及其演化规律。 1 4 技术路线 在充分调研了工区相关文献，充分吸收和借鉴前人研究成果的基础上，综合利用地 质、物探、测井等地球物理资料，对草桥地区古近系沙河街组进行地层和沉积相的研究。 3 第一章前言 l 岩心资料测井资料古生物资料地化资料录井资料 千ttt十 士 地层界面识别单井相分析 - 剖面地层 沉积相标忐卜 剖面相分析 单芦层l卜 il 上 上 地层格架及展布 i 1 0 单因素成图 上 平面相分析 图1 - 1 技术路线流程图 研究路线是从区域地质背景为出发点，在标准地震反射界面的环山引入、古生物地 层分析、地震不整合分析等基础上，通过岩性、电性等识别方法的综合应用，进行了地 层界面的准确识别以及地层格架的建立。进行岩心观察和单井相分析，结合录井资料、 测井资料等，进行剖面相分析，弄清研究区的地层发育特征，以及地层格架内的沉积相 类型、特征及其展布等。 1 5 完成工作量 1 、重新绘制录井图1 0 0 口；观察2 4 口取心井，并对其进行了详细的岩心观察和描 述，累计岩心长度近1 0 0 0 多米，拍摄岩心照片约1 5 0 0 张； 2 、研究区三维地震体测井数据及井位数据加载( 1 2 1 口) ； 3 、解释地震基干剖面的5 条，相应的区域格架地层剖面5 条； 4 、编制泥岩声波时差分析图、a c r t 重叠分析图、s p 及s p 镜像分析图共计2 1 张； 5 、编制单井古生物特征分析图6 张； 6 、编制单井沉积相图l o 口； 7 、编制沉积相剖面、平面图共1 2 张； 8 、编制地层对比剖面图、平面图1 2 张； 9 、编制地层厚度等值线、砂岩厚度等值线图、砂岩百分含量等值线图共2 1 张； 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 l o 、建立草桥地区沙河街组岩心宏观及微观照片一套； 1 1 、建立地区沙河街组粒度处理分析图一套； 1 2 、建立地区沙河街组分层数据一套； 1 3 、研究区沉积相平面图一套。 1 6 主要成果及创新点 通过上述工作，对草桥地区古近系沙河街组的研究取得了以下的成果。 1 、通过系列方法的试验，初步建立了适合环山地区，以经典层序地层学理论m 2 】 为基础的环山界面引申一多因素综合控制和插值的地层分析法。 2 、对研究区沙河街组地层进行了精细划分对比，建立了研究区的地层格架。 3 、初步弄清了草桥地区古近系沙河街组的沉积特征及沉积演化。 5 第二章地质概况 第二章地质概况 2 1 地理位置及构造位置 草桥地区位于山东省东营市广饶县城之北的草桥村一带，油田东西长1 3 k m ，南北 长1 3 5 k m ，工区面积2 6 0 k m 2 。 草桥地区处于济阳坳陷东营凹陷南缓坡二级构造带的纯化草桥鼻状断裂带上( 图 2 1 ) 。其西南方向为鲁西隆起，东南为广饶凸起与牛头镇洼陷相间；西、北分别为博兴 洼陷和牛庄洼陷；东北与王家岗油田相望，是一个三面临洼，靠近隆、凸起，并向盆内 倾没的大型边缘斜坡构造带上形成的鼻状单斜构造。在该区内，发育众多潜山和断层， 其中石村断层是草桥地区最重要的断层，也是主控断层，走向北西，为左旋张剪断裂。 根据断裂系统和含油情况，草桥地区可划分为3 个区( 图2 1 ) ，以断层作为分区界 限。石村断层的下降盘为南区，上升盘的东南部为东区，西部为西区，两者以草1 3 8 5 井为界。 本次研究区的范围为北至官1 6 井，南抵广1 6 井，西接博1 9 井，东达草3 5 井，勘 探面积近2 0 0 k m 2 ，探井约1 0 0 口。 2 2 区域地层发育特征 草桥地区地处东营凹陷南坡，东营凹陷南坡古近纪以来主要发育了沙河街组、东营 组、馆陶组、明化镇组，以及第四系等地层单元。 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 2 2 1 沙河街组 1 、沙河街组四段( 沙四段，e s 4 ) 沙四段可划分为沙四下亚段和沙四上亚段。沙四下亚段以灰色、紫红色泥岩为主， 夹砂岩、粉砂岩、含砾砂岩及薄层盐岩、石膏和碳酸盐岩等。 沙四上亚段以褐灰色泥岩与深灰色油页岩不等厚互层，夹油薄层砂岩、白云岩、灰 岩和生物灰岩，局部见块状砂岩和礁灰岩，是该区主要生油岩发育层段 3 j 。 2 、沙河街组三段( 沙三段，e 8 3 ) 沙三段以湖相沉积的暗色砂、泥岩为特征，岩性主要为灰色及深灰色泥岩夹砂岩、 油页岩及炭质泥岩，油页岩集中出现于下部，假整合或不整合于沙四段之上【4 1 。可分为 三个亚段，自下而上分别为沙三下亚段、沙三中亚段、沙三上亚段。 沙三下亚段岩性主要为灰黑色油页岩，褐灰色、深灰色泥岩与灰色粉砂岩、细砂岩 不等厚互层：沙三中亚段岩性以灰色、深灰色泥岩夹油页岩为主，夹不规则砂岩透镜体； 沙三上亚段以中一厚层细砂岩为主，与深灰色泥岩、少量灰绿色泥岩互层，夹薄层白云 质砂岩、灰质砂岩。 3 、沙河街组二段( 沙二段，e s 2 ) 沙二段为河流一三角洲沉积，分为上下二个亚段。沙二下亚段岩性为紫红色、灰色 泥岩与砂岩、含砾砂岩互层，夹炭质泥岩，主要特点是发育紫红色泥岩，一般凹陷中部 与下伏沙三段呈整合接触；沙二上亚段岩性为灰绿色、紫红色泥岩与中厚层状浅灰色灰 质砂岩、含砾砂岩互层。 4 、沙河街组一段( 沙一段，e s l ) 沙一段岩性主要由灰色、深灰色、灰褐色泥岩、碳酸盐岩和油页岩组成。 沙一段下部岩性为灰色、深灰色、灰绿色泥岩夹中厚层状细粉砂岩、灰质砂岩及白 云质灰岩；中部岩性为灰色、深灰色泥岩夹粉砂岩、生物灰岩、鲕状灰岩及白云岩等； 上部岩性主要为灰至浅灰色厚层块状粉砂岩、含砾砂岩、中一细砂岩，夹有中薄层灰色 生物灰岩、灰绿色泥岩及灰质粉砂岩【5 1 。 2 2 2 东营组 东营组在该地区均有发育，但石村断层南部薄北部厚，断层南部岩性主要为灰白色 含砾砂岩、粉砂岩、深灰色砂质泥岩夹深灰色泥岩；断层北部岩性主要为深灰色、灰绿 色粉砂岩夹紫红色、灰绿色泥岩或灰色、深灰色薄层泥质粉砂岩、灰质粉砂岩夹灰色、 深灰色泥岩。 7 第二章地质概况 2 2 3 馆陶组 馆陶组全区厚度稳定、分布范围广。岩性上部为一套或几套火山岩，下部为灰白色、 紫红色含砾砂岩、砾岩夹灰色、灰绿色、紫红色泥岩，与下伏东营组不整合接触。 2 2 4 明化镇组 明化镇组横向稳定，厚4 5 0 1 2 0 0 米，下部为浅棕色、黄棕色、灰绿色泥岩，砂质 泥岩和泥质粉砂岩呈互层，夹中细砂岩，底部有一层深灰色细砂岩；中部浅棕色、浅黄 色泥岩、砂质泥岩夹薄层灰色、浅灰色、浅棕色粉砂岩和泥质粉砂岩；上部棕红色、棕 黄色、浅灰色泥岩和粉砂岩互层，夹薄层泥质粉砂岩1 6 1 。 2 3 区域构造特征 东营凹陷南坡总的构造趋势为地层北倾、西低东高、南西界为石村断层切割的大型 斜坡。这一大型斜坡带上发育了一系列大大j , 4 , 的潜山，如通7 井潜山、广饶潜山等。 广饶潜山为济阳坳陷与昌滩坳陷的分界岭，处于牛庄洼陷、博兴洼陷及牛头镇洼陷的交 汇处，为一个从古生代末到新生代第三纪，经历多次大地构造运动的继承性古隆起。 广饶潜山的南西界为石村断层，这是一条长期活动的继承性同生基底大断裂，纵向 上深达太古界地层，上到明化镇组下部；平面上，石村断层直插利津、博兴、牛庄三个 生油洼陷，是广饶凸起的南界断层。石村断层走向北西，倾角3 0 4 5 ，长约4 0 k m ，最大 落差2 8 0 0 m ，水平断距3 5 0 0 m ，为左旋张剪断裂。石村断层不仅对本区的构造格局、沉 积体系起控制作用，而且对该区的油气运移、聚集起控制作用【_ ”。 8 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 第三章草桥地区沙河街组地层格架研究 地层格架是沉积盆地内不同时代地层在垂向或时间上的排列次序以及同时代地层 在横向上的展布【8 】。地层格架是描述和研究盆地沉积充填序列的基础。本文研究的目的 层段为草桥地区古近系沙河街组。 3 1 地层界面的识别 3 1 1 古生物资料的应用 由于地层界面上下气候变化以及由此所导致的湖水深浅等沉积参数的影响，古生物 组合会发生明显变化，由此反映了古生物演化的阶段性和环境的突变。不同的地层，代 表性化石组合也不同，生物演化的阶段性反映了地层的演化特征( 图3 1 ) 。 形 成 种 类 一 介形类腹足类 一轮藻 图3 - 1 渤海湾生物群形成种曲线图( 据王秉海，1 9 9 2 ) 本次研究重点解决草桥地区沙河街组各段之间的界限问题。研究区古生物分析资料 较少，总共只有6 口井的古生物分析资料。但古生物发育特征较明显，在此以草1 0 4 井、 草1 0 9 井为例进行说明，草1 0 4 井主要发育了沙一段和沙三段古生物组合( 图3 2 ) ；草 1 0 9 井主要发育了沙三段古生物组合( 图3 3 ) 。 1 、草1 0 4 井 ( 1 ) 沙一段 9 第三章草桥地区沙河街组地层格架研究 样品深度范围为1 1 3 4 4 1 1 5 1 3 m ，其主要特征是：被子类中以栎粉属为主，含量 为2 8 8 5 1 0 ，次为榆粉属8 1 5 3 ，再次为栋粉属1 8 3 6 ，芸香粉属( 0 2 7 ) ，枫香 粉属( 0 3 6 ) ，漆树粉属( 0 2 ) ，山矾粉属( o 1 8 ) 等，较连续出现。草本植物 花粉唇形三沟粉属( o 3 ) 断续出现。裸子类中以衫粉属( 7 1 l ) 为主，次为麻黄粉 属( 3 1 1 ) ，单、双束松粉属含量( 3 7 2 ) 不高。蕨类孢子有三角孢属( 0 3 ) ， 凤尾蕨孢属( 0 2 ) ，水龙骨单缝孢( o 1 ) 。藻类化石丰富，有薄球藻属1 8 7 0 粒， 繁棒藻属1 6 0 粒，棒球藻属3 1 9 粒，菱球藻属o 4 粒，稀管藻属o 5 粒，疏管藻属o 3 粒，葡萄藻属2 5 0 粒。另外，还有粒面球藻属0 2 粒，古囊藻属0 2 粒，卵形藻属0 2 粒。 上述组合中栎粉属明显高于榆粉属，栋粉属含量较高，连续出现，又有唇形三沟粉 属、芸香粉属、山矾粉属、衫粉属等，还有丰富的沟鞭藻类薄球藻属、繁棒藻属、菱球 藻属、疏管藻属、稀管藻属及疑源类棒球藻属等，与渤海沿岸地区沙河街组一段的孢粉 组合对比。另外，该井段见具刺湖花界、扁假玻璃界、惠民小豆界、沙河街似玻璃界、 伸玻璃界及渤海螺、狭口螺、恒河螺等，也为沙一段化石组合。 ( 2 ) 沙三段 样品深度范围为1 2 1 5 o m 1 2 4 9 o m ，该井段内有6 个分析样品，其中2 个样化石丰 富，并统计了百分含量。孢粉组合中被子植物花粉仍占优势，含量为8 1 8 3 ，裸子植 物花粉为1 6 ，蕨类孢子含量低，约1 - 3 。上述样品的主要特征为：被子类中，栎 粉属为4 1 4 7 ，榆粉属为1 9 2 2 ，枫香粉属3 - 5 ) 裸子类中衫粉属5 - 7 ，单、双束 松属5 。麻黄粉属较低( 1 2 ) ：蕨类孢子有三角孢属0 1 ，石松孢属0 一l 。沟鞭 藻类化石丰富，有光面副渤海藻8 1 7 粒，粒面副渤海藻1 1 3 粒，副渤海藻属5 7 粒， 渤海藻属2 - 6 粒，粒面渤海藻属1 2 粒，锥藻属1 2 0 粒，角凸藻属0 3 粒，方胜藻属o 1 粒；疑源类在1 2 4 9 o m 发育，有粒面球藻属2 6 粒，斯氏粒面球藻1 3 粒，相似光面球 藻2 粒，还有污脏棒球藻1 粒。 本组合中栎粉属仍占优势，加之沟鞭藻类中的渤海藻属、副渤海藻属、锥藻属和疑 源类中个体较大的粒面球藻发育，可与渤海沿岸地区沙河街组三段孢粉组合比较。该井 段无疑应属沙河街组三段，并较可能属沙河街组三段中、上部。此外，该井段还可见华 北界、济南土形界、双列疣假波理界、长假玻璃将界、纹星界及粗壮拟黑螺、阶状似瘤 田螺等，属沙三段化石组合。 1 0 中国石油大学( 华东) 硕上学位论文 古生物 s p g r深度岩性a cr 2 5 介形孢粉 描述 毒之l1 0 9 4 m 见李家广北介、光亮 呼七_ 西曹介、一沙河街组一段化 专 1 l o e _鞲甲石组合类型 b i 一 专 ”“4 - 1 1 4 2 3 r r d 段内标糟 剐 明显高于檎粉。音量较 l 营 高切连续出现。又有唇形三 沟粉、芸香粉、山矾粉 一了 、山粉晨簧，壁析此井段 - n 睁一。- 应一沙河街组一段 7 冒 x 1 1 3 6 8 - 1 1 5 2 3 m - 井段见具捌 亨 飘 _ 潮花分、真假玻璃介、毫民 史玻璃介：器渤海曩、值河 亨 及狄口此为t i , 一段化石 工工o v 铲卜。_ 4 一 二 组合 晡 ，) 1 2 1 5 - 1 2 4 9 m 井段内栎粉 仍然占帮优势加之沟鞭藻 一、锥藻属和疑源类中个体 l 较太的牡面球藻发霄。分析 此井段应属沙河街组三段， l l ，一 可能属于沙河街组三段中、 上部 1 2 1 3 t 2 4 4 4 9 m 井段见华北 介、绮南土形介、双列疣儇 波理介、长假玻璃将介、纹 星介及粗壮担黑鼻、阶状饭 癯田曩等，此为涉三段化石 j 喜 $ 一 、 之 组合 oi r ， _ 吾 o 争 o ： 主 1 2 0 0 _ ，7 _ 第三章草桥地区沙河街组地层格架研究 藻属、锥藻属和角凸藻属发育，疑源类的刺球藻属也较发育，为渤海沿岸地区沙河街组 三段孢粉组合的稳定特征。 另外，该井段还见博兴假玻璃界、拱星界、华北界、单刺华北界、济南土形界等化 石，属沙河街组三段至二段常见化石组合类型。 从化石整个面貌分析，1 1 7 5 5 1 2 3 4 o m 井段可能属沙河街组三段，但因化石保存太 差，无法定种，故此意见仅供参考。 图3 - 3 草1 0 9 井古生物分析图 通过对上述两口井，以及研究区其它井( 广1 1 井、草3 7 井、草1 0 6 井、草1 0 8 井 等) 的古生物资料分析，可以得出以下结论：( 1 ) 草1 0 4 井1 1 3 4 4 1 1 4 2 3 m 井段内， 主要为惠民小豆介介形类组合、上旋脊渤海螺一短圆恒河螺腹足类组合和薄球藻一菱球 藻孢粉组合，属沙一段；( 2 ) 草1 0 4 井的1 2 1 5 - - 1 2 4 6 m ，草1 0 9 井的1 1 7 2 9 卜1 2 3 4 5 9 m 、 1 1 7 5 5 1 2 3 4 m ，草1 0 6 井的1 1 6 4 3 3 - - 1 1 6 6 m ，草1 0 8 井的1 1 6 4 3 3 一1 1 6 6 m 井段等，其 古生物组合主要为中国华北介介形类组合、优美山东轮藻组合、渤海藻一副渤海藻组合 和小亨氏一小榆粉孢粉组合，综合分析该化石组合为沙三段常见化石组合，可能属于沙 三上部，合成记录标定结果也表明，上述位置和t 6 反射轴相距甚远，进一步说明其多 1 2 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 数位置应当对应于沙三上亚段地层；( 3 ) 草3 7 井的9 7 2 m 9 9 8 m ，广1 1 井的8 6 7 m 一 8 6 8 2 m 井段内主要发现光滑南星介、火红美星介介形组合，旋纹中华扁卷螺、河北豆螺 组合，应属于沙四段。 3 1 2 地震资料的应用 地震资料能反映沉积体的宏观形态，以及地层之间的相互接触关系。具有相对年代 地层意义的连续地震反射，可以为建立盆地范围内的年代地层框架提供良好的基础。在 地层界面研究中，主要通过识别地震剖面上特殊的反射界面和反射结构来确定不整合面 的存在( 图3 4 ) 。 地震反射界面根据其上下同相轴的反射终止关系可分为整一界面和不整一界面。整 一界面上下的地震反射同轴具有整一的接触关系，对识别地层不整合的意义不大，但是 在地层横向追踪和对比中具有重要意义。不整一界面是识别沉积间断界面的关键，其上 下的地震反射同相轴与界面之间存在角度接触关系，反映了该界面对应于沉积间断面或 不整合面。上超和下超的反射终止类型反映了不整一界面的底界，顶超和削蚀的反射终 止类型反映了其顶界。在主干及辅助地震剖面的控制下，通过合成记录等手段将地震与 地质分层统一起来。 一一 一一 c d 图3 4 地震与地层界面关系( 据m i t c h u m 等人，1 9 7 7 ) a 削蚀；b 顶超；c 上超；d 下超； 东营凹陷在沉积过程中，发育了和t 8 、t 7 、t 6 、t 6 、t 4 、t 2 、t 1 等相对应的区 域性不整合，分别大致代表了沙河街组与孔店组之间的不整合( e s 4 e k ) 、沙四上亚段与 沙四下亚段之间的不整合( e s 4 s e s 4 x ) ，沙三段与沙四段之间的不整合( e s 3 e s 4 ) 、沙三中 亚段和沙三下亚段( e s 3 z e s 3 x ) 之间的不整合、沙三中亚段和沙三上亚段( e s 3 z e s 3 s ) 之间的 不整合、沙二上亚段与沙二下亚段的不整合( e s 2 s e $ 2 x ) ，以及馆陶组与东营组之间的不 整合( n g e d ) 9 - 1 1 】，这些不整合位置的确定对于确定地层格架具有重要意义。 研究区地处东营凹陷南坡，古近系地层沉积时期，由于受构造运动及多次水进、水 退的影响，古近系地层多次沉积、多次剥蚀，故以残存方式仅在潜山两侧分布，形成多 1 3 第三章草桥地区沙河街组地层格架研究 个不整合接触，该位置的地震反射会更加明显。上面提到的区域性不整合在研究区都有 明显的响应( 图3 5 ) 。 在主干及辅助地震剖面的控制下，通过合成记录等手段将地震与地质分层统一起 来，东营凹陷沙四上亚段沙一段地层具有如下特征： 图3 - 5 草桥地区南北剖面地震反射特征 沙四上亚段的底界相当于t 7 地震反射界面，是一个三级层序界面，与沙四下亚段 地层呈角度不整合接触，向盆地内部逐渐过渡为整合接触。 沙四上亚段纯上岩性段地层，其底界面在地震上对应于t 7 反射层，在全区连续性 较好，可以进行全区的追踪和对比。该界面对下伏地层的同相轴有明显的削截，在盆地 边缘位置上，上面的同相轴在该界面也有下超终止现象出现，盆地内部有上超不整合， 因此该界面是一个明显的区域不整合，可以作为层序界面。 沙三下亚段地层，其底界面在地震上对应于t 6 反射层，是一个中等强度连续性较 好的反射同相轴，该地层发育不完整，在北部被后期抬升时期剥蚀，但仍可以进行全区 的追踪和对比。 沙三中亚段地层，底界面在地震上对应于t 6 反射层，是一个连续性相当好的同相 1 4 中国石油大学( 华东) 硕士学位论文 轴。作为层序界面，该反射层上下特征均比较明显，主要表现为对下覆同相轴的削截和 上覆同相轴的终止，显示为一个明显的不整合界面。 沙三上亚段地层，底界面在地震上对应于t 4 反射层，是一个振幅较弱连续性中等 的同相轴，总体地层厚度较厚。 沙二下亚段地层，底界面在地震上对应t 3 反射层。是一个振幅较弱连续性较差的 同相轴。 沙一段地层，底界面在地震上对应t 2 x 反射层。是一个中等强度连续性较好的同相 轴。 3 1 3 测井资料的应用 测井资料识别地层界面的方法很多，使用较多的是自然电位测井、自然伽马测井、 电阻率测井等曲线，随着地层学研究的发展，现在声波时差、地层倾角等测井资料也已 经被广泛应用于地层界面的识别和划分。测井资料结合露头、取心，可以对全井段进行 地层分析。 1 、泥岩声波时差法的应用 沉积地层的岩性、物性( 孔隙度大小、孔隙结构、裂缝密度和开启度) 以及孔隙 深 度 深 度