方正断陷古近系层序地层学探究

1、方正断陷古近系层序地层学探究【摘要】应用地震、测井、岩石类型组合等资料，总结方 正断陷古近系地层层序、体系域的识别与划分标志，将研究 区内古近系地层自下而上划分为8个三级层序，并建立了层 序地层格架。结合层序内部沉积特征、区域构造特征，分析 层序格架内的生、储、盖发育特征，预测储集层有利发育区 带。【关键词】断陷盆地；层序划分；层序识别标志；层序 地层格架起源于被动大陆边缘海环境的层序地层学理论对陆相 层序地层的研究有很好的指导性，层序地层学理论在陆相盆 地的应用中取的了较好的成果，认为构造沉降和气候是断陷 湖盆层序地层发育的主控因素，而物源和湖平面则是次要因 素。方正断陷是双断型断陷，构造活

2、动复杂，其演化、发展 具有特殊性，其层序地层的研究具有一定的特殊性。1区域地质概况方正断陷位于依一舒地堑的北段，为一个一级负向构造 单元，表现为受东西两条深大断裂控制的双断式槽状断陷， 总体呈ne40050°方向展布，南邻尚志断隆、北接依兰断 隆，断陷面积约1460km2o （图1）2沉积地层与构造演化方正断陷古近系地层共沉积4套沉积序列，自下而上划 分为古新统乌云组、始新统新安村组、达连河组一段、二段、 渐新统宝泉岭组一段、二段。图2为该断陷综合柱状图，表 明各组段之间的地震反射界面、地层接触关系、岩电关系。2. 1乌云组乌云组形成于强烈断陷期早期，区域开始抬升拉张，在 右行张扭应

3、力作用下，东西两侧的深大断裂强烈活动，造成 了方正断陷整体上呈双断式的基本构造格局。此时期物源供 给较少，导致该组地层只在断陷东南局部发育。充填扇三角 洲前缘相的浅棕色砂砾岩与灰绿色泥岩、粉砂质泥岩。2. 2新安村组新安村组处于强烈断陷后期，东西两侧的深大断裂控制 了该组的沉积。此阶段早期发育了大套湖泊相的黑色、灰色、 灰绿色泥岩与粉砂质泥岩。后期主要沉积了扇三角洲前缘相 的灰色砂砾岩、细砂岩、粉砂岩，并夹沼泽发育的煤层。2. 3达连河组达连河组处于持续断陷期，区域持续拉张，东西部边界 断裂在张扭应力环境下继续强烈活动。此阶段以扇三角洲沉 积物为主，在达一段发育灰色砂砾岩、砂岩、粉砂岩，早期

4、发育厚度不大的湖泊相灰色、灰绿色泥岩。达二段岩性以灰 色、灰白色砂砾岩、砂岩与灰色、灰绿色泥岩、砂质泥岩互2.4宝泉岭组宝泉岭组处于断凹转换期。宝一段发育了大套的湖泊相 沉积的灰色、深灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂泥岩和泥 页岩，该套地层在全区分布较稳定，是本区最主要的区域标 志层。宝泉岭组二段处于断陷萎缩期，区域挤压强烈，受到 南东一北西向挤压应力作用，产生强烈的构造运动，促使本 区主要构造进一步发育和定型，形成了基本的构造格局。宝 二段主要发育扇三角洲前缘沉积的粉砂质泥岩、粉砂岩、砂 岩、砂砾岩。3层序地层格架建立3. 1层序界面识别标志3. 1. 1地震响应标志地震层序边界可理解为不整合

5、面或与之可对比的整合 面在地震剖面上的响应。识别地震层序的主要依据是地震反 射的终止方式，即：顶超、上超、削截、下超，兼顾内部总 体反射特征。方正断陷古近系层序界面在方正断陷边缘地区 的发射终止类型多为上超、和削截，在断陷内部则过渡为可 追索的整合界面。（图3、4）乌云组对应的层序i为中一弱振幅、较连续、亚平行反 射结构，底界为古近系底界t5,为全区性的不整合界面，顶 界为t42,上超现象明显。新安村组划分为层序ii、iii。下部层序ii为中弱振幅、 弱连续、亚平行反射结构，顶界为t41,局部削截；上部层 序iii为中振幅、较连续、亚平行反射结构。达连河组划分为层序iv、v。下部层序iv为中一

6、弱振幅、 连续性较好的同相轴组成，顶界为t31,局部上超；上部层 序v同相轴振幅能量较强、连续性较好。宝泉岭组划分为层序v1d、ix、xo下部层序viii的顶界面 为t21、中部层序ix的顶界面为t11,上部层序x的顶界面 为t1。各个层序的外部地震反射形态以席状为主，内部结构 以平行、亚平行为主。各层序界面反射标志以削截为主。3. 1. 2岩性标志层序界面在岩性上表现为岩性的突变，如在层序iii的底 界面之下岩性主要为扇三角洲前缘沉积的砂砾岩夹厚层的 湖相泥岩，界面之上为扇三角洲平原沉积的大套砂砾岩夹薄 层泥。（图5）3. 1. 3测井标志测井曲线的形态反应了地层的沉积特征、岩性、物性的 特

7、征。在层序界面上下，测井曲线的整体形态上有明显的变 化。如在层序iii的底界面之下自然伽玛曲线整体为较高幅 值，而底界面之上为较低幅值。（图5）3.2三级层序内体系域界面特征及识别体系域是同时期形成的沉积体系的组合。根据方正断陷 古近系各层序中体系域在测井、地震、岩性组合上的特点， 总结出体系域的基本特征。3. 2. 1低水位体系域低位体系域形成于层序发育的早期，底界与层序的底界 一致，顶界为初始湖泛面。确定初始湖泛面的依据为：(1) 首次越过地形变化带的第1个湖岸上超点，对应的界面是识 别初始湖泛面最重要的标志；(2)存在湖泛滞留沉积，当湖 泛面首次大幅度上升时，湖平面超越地形变化带，冲蚀缓

8、坡 沉积物残留较粗粒的沉积物；(3)沉积相类型发生突变，第 1个上超点附近多为滨浅湖沉积，而初始湖泛面之下多为浊 流沉积。低位体系域期，湖盆和周围物源落差大，大量物质入湖, 在盆地边缘形成冲积扇或扇三角洲沉积。地震剖面上反射比 较杂乱，连续性差；测井曲线为进积叠加样式；粒度总体向 上变粗。(图6)水进体系域水进体系域的底界面为首次湖泛面，顶界面为最大湖泛 面。识别最大湖泛面的依据为：(1) 一个层序中的最远湖岸 上超点对应最大湖泛面位置，在全区稳定分布，形成地震反 射标志层；(2)岩石类型单一，常为质纯的细粒泥质湖相沉 积，发育水平层理；(3)具有明显的电测曲线典型响应，为 高伽玛、低自然电位

9、，视电阻率曲线呈低幅尖刀状、锯齿状。 水进体系域期，地震剖面整体平行亚平行，连续性中等，测 井曲线为退积叠加样式，粒度向上变细。（图6）3. 2.3高位体系域高位体系域的底界面为最大湖泛面，顶界为层序界面。 地震剖面上整体为平行反射，连续性中等；测井曲线为加积 或进积型；粒度总体向上变粗。（图6）根据岩心、测井、地震的综合分析，方正断陷古近系地 层从下到上划分为8个3级层序，层序1相当于乌云组，层 序2、3相当于新安村组，层序4、5相当于达连河组，层序 6、7、8相当于宝泉岭组（表1,图7,图8）。4有利区带预测层序地层学是预测地层分布的有利手段。通过在层序地 层格架内分析沉积展布和演化特征，

10、揭示生、储、盖层的分 布规律，预测油气储集层的有利发育区带。4. 1生油层断陷的疼源岩发育在断陷退积式层序组沉积时期，主要 是断陷的深凹部位。暗色泥岩主要分布于水进退积的沉积时 期，sq2、sq4、sq6是断陷退积层序组沉积时期，沉积了大 套的厚层湖相泥岩。sq2时期的痊源岩总有机碳含量属于好 的级别，总坯指标为较好级别，氯仿沥青"a”含量较低， 为较差级别，总体评价为有机质丰度较好的炷源岩。sq4时 期的炷源岩总有机碳含量含量较高，在0. 27910. 58%之间, 均值为1. 7426%,属于好的级别。氯仿沥青“a”指标中等， 属于较好级别，总体评价为有机质丰度较好的炷源岩。sq

11、6 时期的炷源岩总有机碳和总痊含量均较高，分别在0.361 5. 637%和75. 783123.43ppm之间，均值分别为1. 168%和 684. 77ppm,属于好的级别，氯仿沥青“a”指标较差，属于 较差级别，总体评价属于有机质丰度较差一中等的疼源岩。4. 2盖层断陷的区域盖层主要为3套（sq2、sq4、sq6）,主要为 断陷退积层序组沉积的泥岩层。sq2处于断陷强烈拉张期， sq4时期处于断陷持续拉张期，sq6处于断陷快速拉张期， 这3个阶段湖水范围扩大，沉积了分布范围广泛的暗色泥岩, 其孔隙度、渗透率均较低，是良好的区域性盖层。4. 3储集层在层序的不同体系域部位均能形成不同成因类型的砂 体。方正断陷的储集层有利类型划分为2种类型。4. 3. 1断阶坡折带砂体断阶带附近，物源近且供给充分，相带窄，其展布方向 与断陷的长轴方向大致相同，主要是断陷退积层序组（sq2, sq3、sq4）的扇三角洲砂体。储积岩类型主要为砂砾岩和砂 ldo4. 3. 2湖底扇砂体湖底扇砂体一般发育退积层序组（sq2、sq4、sq6）的 湖泊相沉积体系当中，被湖泊相泥岩包围，与良好炷源岩条 件的湖泊相暗色泥岩构成较好生、储、盖配置，形成良好的 岩性油气藏。5