层序地层学在沉积模式研究中的应用

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1、层序地层学在沉积模式研究中的应用摘要：塔北的哈拉哈塘地区是东河砂岩油气勘探的重点地区，该地区目前已发现并探明了东河塘和哈得4两个东河砂岩油气藏，油气储量丰富，显示出良好的勘探前景。哈拉哈塘地区东河砂岩段和角砾岩段的岩性段穿时沉积现象异常明显，本文根据层序地层学原理和方法对哈拉哈塘地区东河砂岩段角砾岩段进行了重新分层和对比，在层序分层等时地层框架的基础上重新进行了东河砂岩段角砾岩段沉积模式研究，弄清该地区地层分布规律、演化规律、砂体分布及储层分布规律对该地区的油气勘探具有重要指导意义。关键字：哈拉哈塘地区 层序地层学 东河砂岩段 角砾岩段 沉积模式一、研究工区概况哈拉哈塘凹陷是塔北隆起的一个次级

2、构造单元，东与轮南低凸起相接，东南与哈得逊构造带呈过渡关系，西以英买力大断层为界，是油气长期持续运移的指向区和聚集区。工区内除缺失泥盆系下统外，奥陶系、志留系、石炭系二叠系也遭受严重剥蚀，其它地层全区均有分布。在哈拉哈塘地区研究工区范围内，存在石炭系与下伏奥陶系及二叠系三叠系与下伏石炭系之间两个重要的不整合面。泥盆系石炭系东河砂岩段角砾岩段地层的沉积物大多来源于北部轮台断隆带及轮南古潜山方向。二、东河砂岩段角砾岩段层序地层划分层序地层学研究首要的工作就是进行研究工区内层序、准层序组、准层序的划分对比，通过层序划分和层序界面的识别，进而研究层序内体系域的展布和变化，而等时层序划分对比是层序地层学

3、研究的基础。按照层序边界的识别标志，结合构造运动及地震反射特征，哈拉哈塘研究地区内石炭系标准灰岩段以下可识别出三个层序边界，其中东河砂岩段底是一个大型不整合面，为型层序边界；角砾岩段底和角砾岩段顶为型层序边界（见表1）。表1 哈拉哈塘地区下石炭统上泥盆统岩性地层与层序地层划分对比表岩性地层单元层序地层单元系统组段层序准层序组准层序体系域（塔北南部） （塔北北部）石炭系下统卡拉沙依组上泥岩段上泥岩段层序准层序组高位体系域标准灰岩段标准灰岩段准层序组海侵体系域中泥岩段中泥岩段准层序组巴楚组生屑灰岩段角砾岩段含灰岩亚段层序准层序组高位体系域下泥岩段下泥岩亚段含砾砂岩段含砾砂岩亚段泥盆系上统东河塘组东

4、河砂岩段东河砂岩段准层序组海侵体系域三、高分辨率层序地层对比格架的建立层序地层研究的一个重要环节是建立层序地层对比格架。所谓层序地层对比格架，系指将同时代形成的岩层有序地纳入相关年代的地层对比格架中，因而地层对比格架中所有岩层都应该是同时代形成，并被具有等时对比意义的层序边界限定在一定的地质年代间隔内，或者说层序地层对比格架中的层序地层单位是由具有年代意义的物理界面所限定的、具有同步沉积演化序列的等时岩石组合。因此，建立层序地层对比格架，可更有效地提高区域地层对比、沉积相分析、古地理再造、盆地分析、地质历史解释和资源评价的精确度，也可有效地追踪和对比储集砂体，分析生储盖成藏组合。哈拉哈塘地区共

5、建立了4条高分辨率等时层序地层对比剖面，在等时地层格架内对沉积相和砂体的横向分布进行了研究和预测，指出哈拉哈塘中部地区在准层序组东河砂岩段上部角砾岩段沉积期间存在一条贯穿东西方向的大型障壁滩坝体系，这套砂坝砂体有较高的油气勘探价值。四、哈拉哈塘地区砂坝沉积演化模式及沉积发育史哈拉哈塘地区在准层序组东河砂岩段中下部沉积期间为无障壁浪控滨岸环境，沉积物主要以分选性较好的石英砂岩为主，但是到了准层序组东河砂岩段上部至角砾岩段沉积期间逐渐演化为有障壁潮控浪控滨岸环境，出现了障壁滩坝泻湖河口湾潮坪潮汐三角洲混积滨岸碳酸盐台地环境。轮南低凸起在哈得逊地区向西南方向伸出的鼻状低梁在东河砂岩段角砾岩段沉积时期

6、对砂体的分布起着重要控制作用，沿着突出部位分布着一系列点砂坝，这些砂坝构成了较好的东河砂岩储层，并成为哈得4油田的主力储产层段。图2为哈拉哈塘地区的东河砂岩段角砾岩段沉积模式及古地理景观立体模式图，也是东河砂岩段角砾岩段各个时期沉积古地理景观剖析图，其沉积发育史大体经历了两个主要阶段：、第一阶段：无障壁浪控滨岸沉积阶段这一时期（准层序组沉积时期，图2 A、B、C）哈拉哈塘地区主要为无障壁、海水循环良好、波浪能量非常强烈的滨岸带前滨临滨砂岩沉积时期，在轮古西部还发育有河流冲积扇体系，但发育规模较小。随着海平面的上升，滨岸相东河砂岩层层超覆轮古西部陡崖地区。沿哈得4-依合1-伊敏4-跃南1井区一带

7、有一个低梁带伸向哈拉哈塘中部地区，早期为隆起剥蚀区，晚期逐渐被东河砂岩超覆。、第二阶段：有障壁潮控浪控滨岸沉积阶段这一时期（准层序组沉积时期，图2 D、E、F、G）哈拉哈塘地区突然从无障壁海岸环境演化成有障壁海岸环境。环境过渡阶段出现在准层序组时期（图D），哈6井区在东河砂岩段顶部出现了冲积扇砾质海滩砂砾岩沉积物，这种粗碎屑沉积物的突然出现说明环境发生了改变，海岸波浪能量减弱，变成潮控滨岸环境，陆地河流作用增强，河流携带粗碎屑沉积物开始大量覆盖在东河砂岩之上。有障壁海岸环境出现在准层序组沉积时期（图E）沿着哈得4-跃南1-东河8-阿满1井方向出现了一个大型障壁滩坝体系，障壁滩坝的内侧在哈6井区

8、东河1井区乡3井区，以沉积泻湖潮坪的泥岩和粉砂岩为主，障壁滩坝的外侧以沉积浅海陆棚的泥岩为主。障壁滩坝的主体部位以分选性较好的石英砂岩沉积为主。图2 哈拉哈塘地区的东河砂岩段角砾岩段沉积时期沉积演化模式图有障壁海岸环境形成后就不断持续发育于准层序组沉积时期（图2-2-11E、F、G），此时哈拉哈塘中部的障壁滩坝体系规模在不断缩小，但仍起着阻隔作用，砂坝坝前为开阔的广海碳酸盐岩台地沉积，以沉积厚层灰岩为主；砂坝坝后为混积滨岸潮坪泻湖潮汐三角洲沉积相区，以沉积厚层泥岩为主夹薄层粉细砂岩和灰岩。砂坝坝体向广海一侧为浪控滨岸环境，以沉积前滨临滨的分选性较好的石英细砂岩为主，如哈得4井东河砂岩为典型代表

9、。向陆地一侧可能为障壁潮坪或潮汐三角洲环境，以沉积分选性相对较差的砂泥岩互层为主。哈拉哈塘地区有障壁海岸各亚环境发育模式如图3所示，其中障壁砂坝主体可分为坝内障壁潮坪和坝外海滩两个不同海水能量的区域，坝外向着广海方向，波浪能量较强，发育浪控滨岸前滨临滨体系，前滨海滩沉积物为分选性较好的石英砂岩，储层性质较好，典型井如哈得4井东河砂岩段，临滨沉积物也为分选性较好的石英砂岩，储层性质较好，但夹有灰岩薄层。坝内潮坪泻湖混积滨岸体系为潮控体系，沉积物以泥岩为主夹砂岩和灰岩薄层，储层性质较差，典型井如哈6井角砾岩段。砂坝之间存在入潮口，潮口内外可发育潮汐三角洲的砂泥互层沉积，储层性质有好有差，典型井如羊

10、屋4井即为差储层井。图3 障壁砂坝各微环境沉积模式图五、结论哈拉哈塘地区东河砂岩段角砾岩段的沉积环境特点比较鲜明。在单井层序地层沉积相分析、连井等时层序格架沉积相对比分析的基础上，基本可确定沉积模式及类型。哈拉哈塘地区在准层序组沉积时期为海侵体系域沉积，主要的为浪控滨岸沉积环境，准层序组时期为高位体系域沉积，此时沉积环境比较复杂，形成了一套障壁滩坝混积滨岸泻湖潮坪潮汐三角洲沉积体系。目前在塔北地区已探明的东河砂岩油气藏中，多个油气藏均处于东河砂岩障壁砂坝区域内，而障壁砂坝容易成为油气运移聚集的有利区带是因为其本身在沉积时就具有低隆起状态，坝前和坝后均有非渗透的地层存在，油气运移进入砂坝体内后不

11、容易散失所至。砂坝坝前沉积的前滨临滨砂岩以细砂岩和中砂岩为主，分选较好，储层物性较好，可以作为较好的储层存在，而且砂坝两侧区域主要为碳酸盐岩和泥岩沉积，这样就有可能形成了障壁砂坝砂岩地层岩性圈闭，准层序组沉积结束以后，由于海侵的不断继续，准层序组沉积的中泥岩段泥岩为障壁砂坝提供了很好的盖层，因此该地区具有良好的勘探前景。参考文献1. 申银民等，2000，哈得逊地区下石炭统高分辨率层序地层学及储层研究与勘探方向。内部研究报告。2. 申银民等，2002，塔里木盆地台盆区东河砂岩高分辨率层序地层研究及勘探方向。内部研究报告。3. 王振宇、马青等，2002，塔里木盆地石炭系沉积体系及东河砂岩沉积储层研

12、究，内部研究报告。4. 徐讯、申银民等，2001，满西地区石炭系东河砂岩展布特征新认识及勘探建议，内部科研动态。5. 熊继辉等，1993，塔里木盆地东部石炭系层序地层学研究，国家“八五”成果报告。6. 顾家裕等，2006，塔里木盆地东河砂岩沉积和储层特征及综合分析，古地理学报，2006第3期7. 施泽进等，2001，满西及邻区东河砂岩沉积特征及成藏地质条件研究，内部研究报告。Abstract: The Halahatang region of western Tarim basin is the key areas of Donghe Sandstone oil and gas explora

13、tion, there has been found the east Hetang and Hade 4 oil and gas reservoirs of Donghe sandstone, also, there has an abundant oil and gas reserve, and has a good exploration prospects. Donghe Sandstone and breccia of this area has a very obvious sedimentary diachroneity. Based on sequence stratigrap

14、hy principles and methods, this thesis restratified and further divided Donghe sandstone and breccia, and also carried on a sedimentary mode research on the basis of the construction of stratigraphic framework, and finally know about the distribution and evolution rules of the strata, sandstone distribution rules as well as reservoir distribution rules, which is of important significance for the oil and gas exploration of this area.Keyword: Halahatang region, sequence stratigraphy, Donghe Sandstone, breccia, sedimentary mode