黃驊坳陷古近系沙一段層序地層格架

曾 威 （長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)系，湖北 荊州434023）

滑雙君 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津300280）

成克男 （中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井國(guó)際業(yè)務(wù)項(xiàng)目部，北京100101）

高翠欣，曲學(xué)杰 （中石油華北油田分公司第一采油廠，河北 任丘062552）

黃驊坳陷古近系沙一段層序地層格架

曾 威 （長(zhǎng)江大學(xué)地球化學(xué)系，湖北 荊州434023）

滑雙君 （中石油大港油田分公司勘探開發(fā)研究院，天津300280）

成克男 （中石油長(zhǎng)城鉆探工程有限公司錄井國(guó)際業(yè)務(wù)項(xiàng)目部，北京100101）

高翠欣，曲學(xué)杰 （中石油華北油田分公司第一采油廠，河北 任丘062552）

利用地震地層學(xué)原理，識(shí)別出黃驊坳陷古近系沙河街組一段存在上超、削蝕等地震反射現(xiàn)象，結(jié)合鉆測(cè)井資料，綜合應(yīng)用層序地層學(xué)原理將黃驊坳陷古近系沙河街組一段劃分為3個(gè)三級(jí)層序，即分別對(duì)應(yīng)于沙一下亞段、沙一中亞段和沙一上亞段，每個(gè)三級(jí)層序內(nèi)發(fā)育完整的低位體系域 （LST）、湖侵體系域 （TST）和高位體系域 （HST）。各個(gè)層序的空間展布受控于坳陷內(nèi)部的主干斷裂，其沉積厚度與沉積范圍在局部地區(qū)有所不同。

黃驊坳陷；沙河街組；三級(jí)層序；層序展布

1 區(qū)域地質(zhì)特征

黃驊坳陷位于燕山褶皺帶以南，滄縣隆起以東，埕寧隆起以西，大體呈北東－南西向展布［1～5］，北寬南窄，東部伸入渤海，面積為17000km2（圖1）。該坳陷在構(gòu)造演化史上經(jīng)歷了初始斷陷、擴(kuò)張斷陷、穩(wěn)定發(fā)展、衰減和拗陷5個(gè)發(fā)展階段，形成了孔店潛山構(gòu)造帶、南大港潛山構(gòu)造帶、北大港潛山構(gòu)造帶及板橋斷裂構(gòu)造帶、沈青莊斷裂構(gòu)造帶、小集斷裂構(gòu)造帶等8個(gè)正向構(gòu)造帶和歧口凹陷、板橋凹陷、滄東凹陷、南皮凹陷、北塘凹陷等5個(gè)凹陷，構(gòu)成了隆凹相間的構(gòu)造格局［6～8］（圖1）。

圖1 黃驊坳陷構(gòu)造單元圖

沙河街組一段 （Es1，簡(jiǎn)稱沙一段，分為上、中、下3個(gè)亞段，分別為Es上1、Es中1、Es下1）是黃驊坳陷含油范圍最廣、油層分布最穩(wěn)定的勘探開發(fā)層系。在港西凸起以北 （北區(qū)）Es1厚度500～1200m，屬濕熱氣候條件下湖泊環(huán)境沉積，其中發(fā)育灰色泥巖夾砂巖發(fā)育深灰色泥頁巖以暗色砂泥巖互層為主，發(fā)育多個(gè)油組，旋回性強(qiáng)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了長(zhǎng)蘆、板橋、北大港、唐家河、六間房等油田。港西凸起以南（中南區(qū)）Es1厚度0～500m，屬濕熱氣候條件下古湖灣環(huán)境沉積，以油頁巖、鈣質(zhì)頁巖、泥質(zhì)白云巖、粒屑灰?guī)r等碳酸鹽巖組成的正旋回層序?yàn)橹?，已?jīng)發(fā)現(xiàn)了扣村、舍女寺等油田。

目前，黃驊坳陷在層序、構(gòu)造、沉積、儲(chǔ)層、油藏等方面已經(jīng)做了大量系統(tǒng)的研究工作［2～8］，并取得了很好的勘探開發(fā)成果。但是，應(yīng)用層序地層學(xué)的原理與方法進(jìn)行的研究工作多局限在局部地區(qū)［9～13］，沒有進(jìn)行全區(qū)的對(duì)比，劃分標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，因此層序劃分結(jié)果存在較大差異，主要有以下幾種劃分方案：①將沙一段和沙二段合起來劃分成1個(gè)層序；②將沙一段劃分為1個(gè)三級(jí)層序；③將沙一下亞段劃分為1個(gè)三級(jí)層序，將沙一中亞段和沙一上亞段合起來作為1個(gè)三級(jí)層序；④將沙一段劃分為上、中、下共3個(gè)三級(jí)層序。隨著油田勘探工作的深入，迫切需要加深對(duì)整個(gè)黃驊坳陷的地質(zhì)認(rèn)識(shí)。

2 沙一段各層序界面的識(shí)別

層序界面的識(shí)別是層序劃分的關(guān)鍵，在含油氣盆地層序地層研究中，一般認(rèn)為，在盆地范圍內(nèi)，地震反射同相軸是一個(gè)等時(shí)地層界面。故三級(jí)沉積層序界面的識(shí)別一般是通過識(shí)別地震剖面上的不整合面或與之可對(duì)比的整合面來確定。地震剖面上不整合面的識(shí)別主要依據(jù)地震反射同相軸的終止方式來確定［14～20］。研究區(qū)內(nèi)指示層序界面的反射終端類型主要有上超、下超、削蝕、頂超等類型，其中削蝕和上超最為典型。而在鉆井剖面上，層序界面上下的巖性、電性都有明顯的變化。

通過分析鉆井、地震剖面資料，以及河流－湖泊的演化過程，根據(jù)湖平面升降與盆地沉積演化的關(guān)系［14～16］，黃驊坳陷古近系沙河街組一段可劃分為3個(gè)三級(jí)層序，自下而上分別為并對(duì)應(yīng)SB1、SB2、SB3、SB4等4個(gè)層序界面 （圖2）。下面以SB4界面為例，說明層序界面在地震、巖性、電性等方面的特征。

圖2 SE層序底界面 （SB4）地震反射特征 （L1732測(cè)線）

SB4對(duì)應(yīng)于東三段 （Ed3）底界面，SE層序頂界面是一個(gè)區(qū)域性不整合面，在地震剖面SB4之下可見地層的削截現(xiàn)象，而SB4之上見地層的上超 （圖2）。該界面對(duì)應(yīng)于地震上T3反射界面。

SB4上下的巖電特征發(fā)生變化，如歧南2井SB4之下巖性為灰色細(xì)砂巖夾泥巖，SB4之上為互層深灰色碳質(zhì)泥巖與白堊土。自然電位曲線在SB4之下較平直，SB4之上為低幅丘狀、鐘型。鹽11井SB4之上為深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，而SB4之下為大套厚層棕褐色泥巖 （圖3）。SB4界面之上的SEd3層序其孢粉組合與界面之下SE有許多共同之處，均以榆粉屬高含量組合為特征，櫟粉屬、榆粉屬為優(yōu)勢(shì)屬，羅漢松粉屬、雪松粉屬有一定含量，草本植物花粉的數(shù)量都不是很高。

圖3 SE層序頂界面巖電性特征

3 層序地層劃分方案

通過地震層序界面以及鉆井層序界面的識(shí)別，并以合成地震記錄為橋梁，井震結(jié)合，由點(diǎn)到線，由線到面，最終將黃驊坳陷古近系沙河街組劃分為3個(gè)三級(jí)層序，自下而上分別為SEs31、SEs21、SEs11，分別對(duì)應(yīng)沙一下亞段、沙一中亞段、沙一上亞段，每個(gè)三級(jí)層序內(nèi)部體系域發(fā)育齊全。各個(gè)層序發(fā)育時(shí)期，其沉積巖性、古生物化石、氣溫以及湖平面升降特征如表1所示。

表1 黃驊坳陷古近系沙一段層序地層劃分方案

4 層序空間展布特征

確定了黃驊坳陷沙河街組一段的層序劃分方案之后，利用三維地震在平面上對(duì)各個(gè)層序進(jìn)行了追蹤閉合，最終明確了各層序的空間展布特征。黃驊坳陷沙一段與下伏沙二段為連續(xù)沉積，沙二段沉積末期，黃驊坳陷湖盆水體進(jìn)一步擴(kuò)大，斷裂活動(dòng)也有所增強(qiáng)，整個(gè)沙一段沉積厚度較大，層序和體系域發(fā)育總體較全。但是，由于局部沉降不同，導(dǎo)致黃驊坳陷不同地區(qū)，層序發(fā)育存在很大差異，中北部地區(qū)總體沉積厚度較大，南部地區(qū)沉積厚度較小，局部地區(qū)，如北塘地區(qū)甚至被完全剝蝕?？傮w來看，全區(qū)沉積厚度最大，分布范圍也最廣，而沉積厚度最小。從地層等厚圖上可以看出（圖4）分布在燕山褶皺帶、滄縣隆起和埕寧隆起所圍限的廣大地區(qū)，在3個(gè)層序中分布最為廣泛。地層厚度最大的地區(qū)位于歧口灘海地區(qū)，地層厚度近1000m。在歧南、歧北凹陷地層厚度較大，最大厚度達(dá)500m。其他地區(qū)均有地層分布，但地層厚度多小于100m。沉積中心位于歧口凹陷灘海區(qū)，呈東西走向展布。

綜合各層序空間展布特征以及黃驊坳陷構(gòu)造地質(zhì)特征可以看出，沙一段各層序的厚度分布具有分區(qū)性，不同層序、不同沉積厚度分區(qū)內(nèi)的地層厚度變化不同，北區(qū)厚度變化快，南區(qū)厚度變化慢。這種分區(qū)與構(gòu)造分區(qū)相似，受控于坳陷內(nèi)部的主干斷裂，使得各層序地層等厚圖也具有該層序沉積時(shí)期的構(gòu)造單元形態(tài)，這說明了構(gòu)造對(duì)沉積的控制作用的重要性。

圖4 黃驊坳陷SE地層等厚圖

5 結(jié) 論

1）根據(jù)地震和鉆測(cè)井綜合資料的分析，黃驊坳陷古近系沙一段對(duì)應(yīng)于沙一層序，其內(nèi)部可被劃分為3個(gè)三級(jí)層序，即它們分別對(duì)應(yīng)于沙一下亞段、沙一中亞段和沙一上亞段，每個(gè)三級(jí)層序發(fā)育完整的低位體系域 （LST）、湖侵體系域 （TST）和高位體系域 （HST）。

2）各層序的空間展布受控于坳陷內(nèi)部的主干斷裂控制，各層序等厚圖具有層序沉積時(shí)期的構(gòu)造單元形態(tài)。沙二段沉積末期，黃驊坳陷湖盆水體進(jìn)一步擴(kuò)大，斷裂活動(dòng)也有所增強(qiáng)，整個(gè)沙一段沉積厚度較大，但是不同的層序，沉積厚度與沉積范圍不同，其中沉積厚度最大，分布范圍也最廣，而沉積厚度最小，局部地區(qū)被完全剝蝕。

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Sequence Stratigraphic Framework in the 1st Member of Shahejie Formation of Huanghua Depression

ZENG Wei，HUA Shuang－jun，CHENG Ke－nan，GAO Cui－xin，QU Xue－jie（First Author's Address：Department of Geochemistry，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China）

Based on the principle of seismic stratigraphy，the onlap and truncation seismic reflection in the 1st Member of Palaeogene Shanghejie Formation were identified.Combined with drilling and logging data，the sequence stratigraphic method was used to divide the 1st Member of Palaeogene Shahejie Formation into three third－order sequences such asfrom bottom to up，which were correspond to the lower，middle and upper 1st Member of Shanghejie Formation.Entire system tract LST，TST and HST were developed in each of the third order sequence.The space distribution of each sequence is controlled by the main fault of the depression，which results in different thickness and scales in local area.

Huanghua Depression；the 1st Member of Shahejie Formation；third－order sequence；distribution of sequence

TE121.3

A

1000－9752 （2012）03－0007－05

2011－08－13

國(guó)家 “973”規(guī)劃項(xiàng)目 （2006CB202300）。

曾威 （1972－），男，1994年江漢石油學(xué)院畢業(yè)，講師，博士生，現(xiàn)主要從事層序地層及油氣地球化學(xué)方面的研究工作。

［編輯］ 宋換新