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东濮凹陷文79断块沙二下亚段沉积环境粒度概率累积曲线特征

2024-05-26 来源:小侦探旅游网
第1O卷第21期 中国科技论文 CHINA SCIENCEPAPER Vo1.1O No.21 Nov.2015 2015年l1月 东濮凹陷文79断块沙二下亚段沉积环境 粒度概率累积曲线特征 于 涛 ,张金亮 ,张鹏辉 ,范忠礼 ,孙中强 ,薛欢欢 ,王梦琪 (1.山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590;2.北京师范大学资源学院,北京100875) 摘要:研究粒度可以明确搬运介质的性质和能量,确定沉积物的搬运方式,为沉积相划分提供依据。在岩心观察描述和沉积 相分析的基础上,利用取心井粒度分析资料对东濮凹陷文留地区文79断块沙二下亚段砂岩的粒度概率累积曲线进行研究。结 果表明,该研究区主要沉积环境粒度概率累积曲线特征为:分流河道微相有典型的两段式或三段式和“高斜一跳一悬夹过渡式” 的组合特征;近河道漫溢微相有两段式和“两跳一悬夹过渡式”以及“一跳一悬夹过渡式”;远河道漫溢微相有简单一段式和“低 斜多段武”及“细粒高悬加过渡式”。 关键词:地质学;文79块;沙二下亚段;沉积相;沉积环境;碎屑岩;粒度概率累积曲线;东濮凹陷 中图分类号:P588.21;P583 文献标志码:A 文章编号:2095—2783(2015)21—2523—05 Probability cumulative grain size curves of the lower Es2 in Wen 79 fault—block,Dongpu depression YU Tao ,ZHANG Jinliang ,ZHANG Penghui。,FAN Zhongli ,SUN Zhongqiang , XUE Huanhuan ,WANG Mengqi (1.College of Earth Science and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao,Shandong 266590,China;2.College of Resources Science&Technology,Beijing Normal University,Beijing 100875,China) Abstract:Studying grain size can clearly define the nature and energy of the transportation medium,determine the mode of sedi— merit transportation,and thus provide basis for the division of sedimentary facies.On the basis of drill core observation,and ana— lyses of facies and grain size,features of probability cumulative grain size curves of the lower Es2 in Wen 79 fault—block of Wenliu district in Dongpu Depression are summarized.Results show distributary channel microfacies is of typical bi—or tri—segmental pat— tern,and high slope 1 bouncing population-lsuspension-transitional zone pattern;proximal overbank microfacies tends to be bi- segmental pattern and 2 bouncing populations—。1 suspension-transitional zone pattern and 1 bouncing population-1 suspension-tran—_ sitional zone pattern;distal overbank microfacies shows a single segmental pattern and low slope multi— segments pattern and ex— cessive suspension population pattern. Keywords:geology;Wen 79 fault-block;lower Es2;sedimentary facies;sedimentary environment;clastic rocks;probability CU— mulative grain size curve;Dongpu depression 在油气勘探过程中,深入细致地划分沉积相是 最基础而重要的环节。碎屑岩的粒度分布受到搬运 介质性质、搬运方式和搬运介质能量等因素的控制, 而碎屑岩的粒度性质反映的成因特点,是沉积环境 1区域地质概况 东濮凹陷位于河南、山东两省交界处的黄河两 岸,是渤海湾盆地临清坳陷南部的次一级沉积单元, 属于断裂型凹陷,油气富集。凹陷呈NNE走向延 伸,北部较窄(14~16 krn),南部较宽(65 km),整体 呈琵琶形。南以兰考凸起为界,北邻临清凹陷,东邻 兰聊断裂与鲁西隆起,西与内黄隆起在地震剖面上 呈超覆接触_9 。东濮凹陷进入沙二段沉积期后,构 造运动较弱,断层活动减少,盆地周边停止上升,由 断层控制的斜坡断裂带坡度减小,再加上干旱的气 候条件,盆地萎缩,水流的流量减少,流速降低,碎屑 物快速下沉堆积,最终形成分支河砂质堆积物。由 于断层活动减弱,加上干旱的气候环境,季节性降水 研究的重要方面ll1],同时碎屑岩作为储层,其物性和 粒度特征关系密切,因此粒度分析是研究碎屑岩岩 相的重要手段。应用粒度概率累积曲线图建立沉积 环境的典型模式,已成为沉积环境和相分析中重要 的方法和手段_2。 。 在用于研究碎屑岩沉积环境的粒度方法中, 以Visherl8]提出的粒度概率累积曲线分析方法应 用效果最好,但典型粒度概率累积曲线模式对分 支河体系的粒度分布特征涉及较少,尚未做系统 总结。 收稿日期:2015—01—06 基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110003110014);山东省自然科学基金资助项目(ZR2014DP012) 第一作者:于涛(199O),男,硕士研究生,主要研究方向为沉积地质学 通信作者:张金亮,教授,主要研究方向为油气田勘探开发,jinliang@bnu.edu.cn 第21期 于涛,等:东濮凹陷文79断块沙二下亚段沉积环境粒度概率累积曲线特征 2525 叉改道,远源区分流河道明显比近源区分流河道更 交截点的 值为4.25~4.75(图4(c))。上述特征  为发育,成为分支河的骨架砂体。远源区河道沉积 反映河道末期水体较为平稳,沉积岩性很细。物粒度相比近源区河道较细,由粉细砂岩组成,以平 3.2近河道漫溢微相 堡丑求衄 l彦斜率 行层理(图2(c))为主要特征,发育水流沙纹层理,交 近河道漫溢是比较大的洪水事件时期水流携带 一 麟黝 ㈣Ⅲ㈣ 错层理不发育[18 23],垂向上呈正韵律。其粒度概率 碎屑物质溢出河道形成的沉积,从平面上看位于分 累积曲线主要为“高斜一跳一悬夹过渡式”(图4 流河道的侧缘或者前缘。沉积物粒度较细,以红棕 (c))。高斜一跳一悬夹过渡式类粒度概率累积曲线 色泥岩与薄层粉细砂岩互层及泥质粉砂岩为主;发 包括跃移总体和悬移总体两段,中问夹有过渡段,跃 育平行层理(图2(d)),极少出现大型交错层理。粒 移总体比例较高,达70 ~8O ,斜率为55。~65。, 度概率累积曲线可分为“两段式”(图5(a))、“两跳一 分选中等,粒度区间 值为2~4,属于细砂;悬移总 悬夹过渡式”(图5(b))以及“低斜一跳一悬夹过渡 体比例较低,小于10 9/6;过渡段比例10 ~25 ,与 式”(图5(c))3种类型。 跃移总体交截点的 值为3.25~3.75,与悬移总体 堡丑 阻 酶许鼙 直 一~一 黝 ㈣Ⅲ 图5近河道漫溢粒度概率累积曲线图 (b)两跳一悬夹过渡式 值 (e)一跳一悬夹过渡式 3.2.1两段式 3.3远河道漫溢微相 该类粒度概率累积曲线以跃移总体和悬移总体 为主,推移总体不发育,跃移总体比例70 以上,分 选一般,斜率在45。~55。之间,跃移总体和悬移总体 交截点 值为4~5,粒度相比河道砂体中“典型两段 式”较细(图5(a))。跃移总体粒度较细,与沉积物以 水平层理和水流沙纹层理为主的特征相对应。 3.2.2两跳一悬夹过渡式 该类粒度概率累积曲线包括斜率较高的2个跃 远河道漫溢主要发育在近河道漫溢侧缘或者前 缘。主要由薄层粉砂岩、泥质粉砂岩,以及紫红色和 红棕色泥岩组成,粒度比近河道漫溢更细,泥质质量 比更高,发育沙泥互层沉积;层理主要发育平行层 理、水流沙纹层理(图2(e)、图2(f))、波状层理、透镜 状层理等。粒度概率累积曲线可分为“简单一段式” (图6(a))、“低斜两段加过渡式”(图6(b))和“细粒高 悬夹过渡式”(图6(c))3种类型。 3.3.1简单一段式 该类曲线由单一的直线段组成,说明粒度分布 近似于正态分布,整体只有一种搬运方式——悬浮 搬运。但此类曲线和Visher的浊流沉积粒度曲线不 同,Visher的浊流沉积粒度曲线斜率很小,小于42。; 而该类曲线斜率较大,分选较好,粒度很细(图6 (a)),表明碎屑物经过长距离搬运后分选较好,水体 能量下降的特征。 3.3.2低斜多段式 该类粒度概率累积曲线总体斜率较低,曲线图 由多个折线组成,各个组分斜率整体较低,一般为 10。~4O。,分选较差,粒度很细, 值大于3,粉砂、泥 质粉砂质量比较高,绝大多数碎屑物均呈悬浮状态, 泥质质量比很高反映已经趋近河道漫溢边缘,由多 段组成验证了季节性浅水河道频繁分叉造成水体不 稳定的特征(图6(b))。 3.3.3细粒高悬加过渡式 该类粒度概率累积曲线总体斜率较低,分选较 移次总体和1个悬移总体,并且夹有过渡段(图5 (b)),该类曲线的2个跃移次总体斜率相近且比例 较高,在6O 以上;悬移组分比例较低,为10 ~ 2O ;中间过渡段和跃移总体交截点在3.5~4之 间,中间过渡段和悬移总体交截点在4~5之间,粒 度较细。上述特征可以验证牵引流主导的细粒沉积 特点。 3.2.3一跳一悬夹过渡式 该类粒度概率累积曲线由跃移和悬移两段组 成,并在中间夹有过渡段,极少出现推移总体,跃移 总体比例较低,在50 以下,粒度区间 值为2~ 3.25;过渡段比例相对较高,在35 ~45 9/6之间,与 跃移总体截点 值在2.75~3.25之间,与悬移总体 截点 值在3.75~4.25之间,悬移总体比例较低, 小于20 9/6(图5((c))。整体粒度较细,泥质质量比较 高,发育泥质粉砂岩,斜率较低,分选一般,跃移总体 相对远源区河道曲线比例更低,反映洪水横越河岸 后能量减弱,水流速度下降,水体中碎屑物大量沉积 在河岸附近。 2526 中国科技论文 第1O卷 堡羞求 释嘴醉 ;; 勰黝 ㈨㈨ 值 e)西粒高悬加过渡式 图6远河道漫溢粒度概率累积曲线图 差,粒度很细,粒度 值一般大于3,跃移总体比例很 少,不到30 9/6,悬移总体比例较高,具有明显的过渡 冰交求 聪嘶脚醛 段,比例达40%~70 (图6(c)),表明河道流体越过 ㈣㈣㈣ ㈣㈣ 近河道漫溢后能量进一步减弱的特点。 3.4河漫湖泊微相 7l一8 7. JIANG Zaixing.Sedimentology[M].Beijing:Petrole 一 um Industry Press,2003,71 87.(in Chinese) 袁静,杜玉民,李云南.惠民凹陷古近系碎屑岩主要沉 积环境粒度概率累积曲线特征EJ].石油勘探与开发, 2003,30(3):103—107. 洪水期后,河道漫岸沉积上的、远离河道的低洼 地区会出现积水,加之河床水平面高于两侧低洼的 YUAN Jing,DU Yumin,LI Yunnan.Probability CU mulative grain size curves in terrigenous depositional en— 地区也可以作为洼地积水区的水源,这样长期积水 的低洼地带就形成了河漫湖泊。河漫湖泊主要以粉 堡丑求 鞋硝料鞋 砂质泥岩和泥岩沉积为主,相对于远河道漫溢微相 泥岩颜色偏还原色,层理一般发育不好。干旱气候 ~ 勰 条件下,地表水下降,地表水分急速蒸发,常形成一 些钙质或铁质结核。由于在河漫湖泊沉积环境中泥 岩广泛发育,砂岩发育极少,因此做该微相粒度概率 累积曲线的意义不大。 vironments of the Paleogene in Huimin Sag[J].Petro— leum Exploration and Development,2003,30(3):103 107.(in Chinese) r ] 袁文芳,陈世悦,曾昌民,等.柴达木盆地西部地区第 三系碎屑岩粒度概率累积曲线特征[J].中国石油大学 学报:自然科学版,2005,29(5):12—18. YUAN Wenfang,CHEN Shiyue,ZENG Changmin,et a1.Probability cumulative grain size curves in terrige— nous of the Tertiary in west Qaidam Basin口].Journal of China University of Petroleum:Edition of Natural 4结语 Science,2005,29(5):12—18.(in Chinese) 研究粒度概率累积曲线图来解释搬运介质的性 [4] 黄彦庆,张昌民,汤军,等.文留地区文79断块沙二段 下亚段沉积微相与含油性关系『J].油气地质与采收 率,2004,11(5):36—38. HUANG Yanqing,ZHANG Changmin,TANG Jun,et a1.The relationship of sedimentary microfacies and oil— 质和能量,确定碎屑物质的搬运方式,可为还原古沉 积环境,划分沉积相提供重要依据。本研究认为研 究区发育分支河体系,发育河道沉积亚相、漫岸沉积 亚相和河漫湖泊,具体细分为分流河道、近漫溢、远 漫溢和河漫湖泊等微相。 东濮凹陷文留地区文79块沙二下亚段粒度特 征表现如下:分流河道微相有典型的两段式或三段 式和“高斜一跳一悬夹过渡式”的组合特征;近河道 漫溢微相有两段式和“两跳一悬夹过渡式”以及“一 跳一悬夹过渡式”;远河道漫溢微相有简单一段式和 “低斜多段式”及“细粒高悬加过渡式”。 由于不同的沉积体系下的水动力条件不同,不 同的沉积环境下粒度概率累积曲线也就不同,即便 在同样的沉积环境下,物源供给、母岩性质不同,粒 度分布也会不同。因此,单纯依靠粒度资料解释沉 积环境不可靠,只有在结合岩心、录井资料,以及其 他环境标志的基础上,才能客观地恢复古环境,划分 沉积相。 bearing property of Lower Es2(Eogene)of Wen 79 faulvblock in Wenliu district[J].Petroleum Geology and Recovery Efficiency,2004,11(5):36—38.(in Chi— nese) 余丽玲,尤英,冯晗,等.江陵凹陷白垩系陆相碎屑岩 粒度概率累积曲线特征研究EJ].长江大学学报:自科 版,2O13,10(8):41—43. YU Liling,YOU Ying,FENG Han,et a1.Study of probability cumulative grain size curves in terrigenous depositional environments of the Cretaceous in Jiangling Sag rJ].Journal of Yangtze University:Natural Sci— ence Edition,2013,10(8):41 43.(in Chinese) 袁静,杨学君,路智勇,等.东营凹陷盐22块沙四上亚 段砂砾岩粒度概率累积曲线特征[J].沉积学报,2011, 29(5):815—824. YUAN Jing,YANG Xuejun,LU Zhiyong,et a1.Prob— ability cumulative grain size curves in sandy conglomer— ate of the upper E。4 in Yan 22 block,Dongying Depres— [参考文献](References) -11]姜在兴.沉积学[M].北京:石油工业出版社,2003, sion[J].Acta Sedimentologica Sinica,2011,29(5): 815-824.(in Chinese) 第21期 于涛,等:东濮凹陷文79断块沙二下亚段沉积环境粒度概率累积曲线特征 2527 [7]杨飞,邹妞妞,史基安,等.柴达木盆地北缘马仙地区 古近系碎屑岩沉积环境粒度概率累积曲线特征[J].天 然气地球科学,2013,24(4):690—700. 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