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伊通盆地层序地层格架与层序构成分析

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第 21 卷 第 4 期2009 年 12 月岩 性 油 气 藏2009收稿日期 :2009回日期 :2009李本才 ,1964 年生 ,男 ,博士 ,高级工程师 ,长期从事石油地质研究工作 。 地址 :(138001)吉林省松原市吉林油田勘探开发研究院勘探所 。 电话 :(0438)6224313。 孙 凯 ,白洪彬 ,王宏伟(中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院 )摘 要 :针对狭长的双断式断陷盆地伊通盆地地层对比困难的问题 ,该文在区域构造分析 、地层对比 、沉积特征分析的基础上 ,研究了二级 、三级层序界面的特征 ,建立了层序地层格架 。 通过研究认为 :面虽然不具有区域性不整合面的特征 ,但是利用多种方法综合分析 ,最终认定 面属于二级层序界面 ;通过对 整合面级次的比较 ,最终确定了永一段地层的归属问题 。 利用录井 、测井 、地震等资料 ,采用测井 -地震相结合 ,总结了各层序地层的特征 ,对伊通盆地的地层进行了系统划分与对比 ,建立了各个标志层的划分与对比标准 。关键词 :层序地层 ;地层对比 ;伊通盆地中图分类号 : 文献标识码 :1673009)04盆地呈北东向展布 ,轴向长约 160向宽 10~20 积约 2 200 其内沉积了巨厚的古近系与新近系地层 , 烃源岩厚度大 、丰度高 ,储层发育 ,是一个富油气盆地 。由于盆地是狭长的双断式盆地 ,沉降幅度大 ,来自盆地两侧的物源充足 ,沉积速率快 ,导致相变快 ,地层对比难度大 。 虽然该盆地已经勘探 20 余年 ,但不同区域的地质分层难以统一 。 笔者在区域构造 、地层 、沉积特征分析的基础上 ,利用层序地层学的理论 ,综合多种资料 ,对伊通盆地的地层进行了系统划分与对比 ,建立了对比标准 。1 地质特征根据古近系基底起伏 、沉积物厚度和断裂活动情况 ,伊通盆地可划分出 11 个三级构造单元 (图 1)。前人根据孢粉化石 、岩石同位素年龄 、古地磁 、岩性组合 ,结合地震资料 ,将盆地内新生代地层划分为三统 、六组和十四段 。 自下而上分别为 :始新统双阳组 (为一 、二 、三段 ,始新统奢岭组 (为一 、二段 ,始新统永吉组 (为一 、二 、三 、四段 ,渐新统万昌组 (为一 、二 、三段 ,渐新统齐家组 (为一 、二段 ,以及新近系中新统岔路河组 (图 2)。伊通盆地包括两大物源体系 ,即东南物源和西北物源 ,并分别以点源为主 ,但盆缘物源体系发育具有明显的不对称性 。 万昌期以前 ,以东南侧物源体系为主 ;在万昌期以后 ,西北物源补给则明显增强 ,甚至在盆地中央出现了 2 个物源体系的砂体交汇现象 。图 1 伊通盆地构造分区图1 太平凹陷0 20阳大南镇伊丹镇马2009 年研究区古近系为岩浆岩 、变质岩基底之上 ,在两侧深大断裂所控制的断陷区内开始接受沉积 ,是伊通盆地沉积的主要发育时期 ,这套陆源碎屑岩主要属河流相 、湖相 、重力流 —浊流及扇三角洲相沉积 。 始新统早期 ,碎屑物质成熟度低 ,侵蚀区至沉积区距离较近 ,属山麓和盆地边缘相沉积 ;始新统中 、晚期具明显的沉积韵律 ,碎屑物质成熟度较高 ,为温热条件下湖相沉积 。 渐新统时期沉积韵律明显 ,下粗上细 ,为河湖相沉积 。2 层序地层格架的建立2. 1 二级层序界面识别伊通盆地的 一段底 )、一段底 )、一段底 )、一段底 )这四大反射层均为区域性不整合面 ,二级层序界面的意义明显 ,这与前人的观点是一致的 。 一段底 )界面只在盆地的边部存在削蚀现象 ,不属于区域性的不整合面 。 笔者研究认为 ,面在地震剖面上表现为中 —低频 ,反射相对较弱 ,局部地区可见到该界面之上存在超覆现象 ,并且界面上 、下地层测井曲线具有明显的突变接触关系 。 奢岭组初期 ,边界断裂活动强烈 ,湖水迅速加深 ,往往直接发育有湖进体系域 ;双阳组时期的化石通常贫乏 ,浮游藻类衰退现象明显 。 奢岭组初期是浮游藻类的小的发展时期 ,主要发育中原藻 (和纺锤渤海藻 (古生物演化顺序是不连续的 (图 3)。 对于断陷盆地来说 ,断陷的初始期 、断陷的强烈期和断凹的转化期都应该属于二级层序 ,而奢岭组初期正处于断陷的强烈期 。 因此 ,通过以上分析 ,笔者认为 ,虽然 面的不整合级次不具有区域性 ,但它仍属于二级层序界面 。2. 2 三级层序地层格架建立伊通盆地共解释了 14 个地震反射界面 ,除 b,f,二级层序界面 ,区域性不整合面外 ,其余的界面都为三级层序界面 。 有的界面见到不整合现象 ,但都为局部不整合面 ,与二级层序界面普遍见到区域性不整合面是有区别的 。通过对 序级次的比较 ,解决了永一段与奢二段的地层归属问题 。 原永二段的底界反射面 ,为区域性不整合面 ,即这样的区域性不整合面位于组的内部是不合理的 ;原永一段的底界反射面 ,底部发育有高振幅 、中低频 ,断续状杂乱反射 。 通过岩心观察与测井曲线上所表现出的特征 ,认为应属于快速的滑塌重力流沉积 ,并且这套重力流沉积对于下部地层具有切削冲刷作用 ,因此 由于 构造运动所形成的不整合面 ,而 为沉积作用所形成的不整合面 。 因此 ,笔者对 不整合面级次进行了调整 ,图 2 伊通盆地层序地层格架2 昌 12 井藻类 、孢粉棒带图3 of 电阻率(Ω·m)综合解释岩性剖面自然电位(震反射深度(m)油层名称厚度(m)地层界 系 统 组 段第四系基准面升降曲线升 降层序体系域古生物特征 沉积相代表井中新统新近系岔路河新新古家渐齐万生界基岩统 阳双岭系新 奢吉近 始 永昌统二一三二二二二一一一一三三0~8500~7500~13000~14000~1400200~三角洲深湖扇三角洲深湖湖相扇三角洲—昌2井昌13井—昌15井昌8井—昌12井伊39井伊6井里1井3006009001200150018002100240027003000330036003900环纹藻属松粉属云杉粉属水藓孢属水龙骨孢属栎粉属杉粉属麻黄粉属桤木粉属榆粉属枫香粉属浮萍楝粉属双阳组m)李本才等 :伊通盆地层序地层格架与层序构成分析 29岩 性 油 气 藏 第 21 卷 第 4 期地层地震反射界面层序划分方案系 统 组 段 地层代号 二级 三级第四系新近系 中新统 岔路河组 古近系渐新统齐家组2 333333333333 d 不整合面级次比较4 Tc d 伊通盆地层序地层划分方案 m)由原来的二级层序界面调整为三级层序界面 (图 4)。3 层序地层特征伊通盆地古近系以砂砾岩 、砂岩 、泥岩互层为其地层特征 ,通过钻井与地震资料综合分析 ,伊通盆地古近系共划分 12 个三级层序 (表 1)。3. 1 序钻井揭示厚度为 50~400 m,相当于双阳组一段 。 地震剖面上见明显的底部削蚀现象 ,自然伽马 、声波时差曲线具有突变接触关系 。 莫里青断陷同相轴见双相位特征 ,断陷西部双相位特征更加明显 。该层序可进一步划分为低位体系域 、水进体系域和高位体系域 。 低位体系域表现为冲积扇相的砂砾岩与粉砂岩互层 ,测井曲线上显示为向上变细或无明显粒序变化 ;水进体系域为半深湖 —深湖相的大段泥岩与粉砂岩互层 ,地震剖面上表现为中强振幅较连续亚平行反射 ;高位体系域岩性较水进体系域粗 ,扇三角洲沉积体系发育 ,地震以弱 —中弱振幅反射为主 。 部分地区水进体系域和高位体系域之间的最大湖泛面表现为泥岩凝缩段的特征 ,可以作为 2 个体系域之间的划分界限 。3. 2 序钻井揭示厚度为 0~1 000 m,相当于双二段和双三段 。 双二段和双三段为三级层序 ,并可进一步划分为低位体系域和水进体系域 。 双二段具有低位体系域特征 ,这一时期 ,构造运动引起基准面迅速下降 ,随着可容纳空间的减小 ,东南缘和西北缘的砂体不断向盆地方向推进 ,延伸距离较远 ,扇三角洲 、水下扇沉积体系发育 ,测井曲线呈加积式的准层序组形态 ,尤其是自然伽马曲线呈锯齿状 ,幅值较大 ,反映这一时期水体较为动荡 ,构造运动强烈 ,地震上主要发育有杂乱前积地震相和弱振幅杂乱地震相 ;双三段具有水进体系域特征 ,深湖 —半深湖相发育 ,扇三角洲逐渐向盆地边部退积 、萎缩 。 岔路河断陷 、鹿乡断陷高位体系域特征不明显 ,莫里青断陷双三段表现为泥脖子的形态 ,测井曲线呈退积式的准层序组形态 ,地震以中强振幅反射为主 ,发育连续平行 、变振幅连续平行地震相 。3. 3 序钻井揭示厚度为 0~1 400 m,相当于奢一段 。岔路河断陷和鹿乡断陷的最大厚度为 500 m, 莫里青断陷最大厚度增厚到 1 500 m。 莫里青断陷由于卷入走滑断裂体系 ,厚度变化大 ,往南东方向地震同相轴迅速收敛 ,湖盆中部膨大 ,形成凸镜体的剖面形态 。序在地震剖面上削蚀 、上超现象普遍 。测井曲线突变现象明显 。 该层序可进一步划分为水进体系域和高位体系域 。 水进体系域时期 ,由于边界断裂活动强烈 ,盆地迅速加深 ,构造运动引起基准面的迅速上升 ,可容纳空间增大 ,造成水体增加 ,沉积体系主要发育有湖相 —半深湖 、扇三角洲 、冲积扇沉积体系 ;高位体系域时期 ,基底发生隆起 ,基准面下降 ,东南缘相对上升 ,西北缘相对下降 ,地层遭到大面积的剥蚀 ,东南缘和西北缘的地形高差增大 ,深湖相特征明显 ,扇三角洲沉积体系发育 ,地震相类型主要为杂乱前积地震相 。3. 4 序相当于奢二段 。 这套层序仅在岔路河断陷昌302009 年(编辑 杨琦 )38000, On of of a of of up a on of of a it is 1 by c, Td of —昌 24 井之间发育 , 向南由于构造运动的影响 ,造成上部地层与下伏地层不整合接触 ,向北在昌 24 井附近尖灭减薄直至消失 。3. 5 序相当于永吉组的一 、二 、三段 。 钻井揭示厚度在3 个断陷差别较大 ,鹿乡和莫里青断陷因后期的隆升而逐渐抬高 ,见明显的削蚀现象 。 这一时期 ,构造运动逐渐减弱 ,是盆地水体分布范围最广的一个时期 ;二级旋回整体的特征是一个水进的过程 ;序是在湖进背景上的一次短暂的湖退过程 ,造成层序内部砂岩发育 ;期 ,构造运动逐渐变弱 ,这一时期也是伊通盆地最大湖泛的时期 。3. 6 序相当于万昌组一 、二 、三段 。 序可进一步划分为水进体系域和高位体系域 。 序整体都表现为水退的特征 ,根据录井与测井特征可以进行内部的体系域划分 。3. 7 序相当于齐家组一 、二段 。 受渐新统晚期构造运动影响 ,只在鹿乡断陷与岔路河断陷见到这 2 套层序 ,莫里青断陷被剥蚀殆尽 。 岩性以灰绿色泥岩夹杂色砂砾岩为主 ,沉积中心远离东南缘与西北缘 2条边界大断层 ,表现为盆地进入凹陷阶段的快速充填特征[1~5]。4 结论(1) 面并不属于区域性的不整合面 ,在很多地区表现为湖泛面的特征 。 通过本次研究 ,最终认定 面属于二级层序界面 。(2) 对 整合面级次的比较 ,认为 于三级层序界面 。 原永一段地层应调整到奢二段 ,永吉组地层划分为三段 。(3) 对各个三级层序的特征进行了描述 ,确立了划分与对比的标准 。参考文献 :[1] 邓宏文 ,王洪亮 ,祝永军 ,等 —原理及应用 [M]地质出版社 ,2002.[2] 王英民 ]2007,19(1):93] 马良 ,周江羽 ,王旭丽 ,等 J]2008,30(3):2604] 孙镇城 ,乔子真 ,张海泉 ,等 司 地层对比的思考与教训 [J]2006,11(6):1135] 焦存礼 ,吕延仓 ,朱俊玲 ,等 J]2003,3(4):伊通盆地层序地层格架与层序构成分析 31
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