东营凹陷广利地区沙四上物源体系研究

来源:用户上传      作者: 苑桂亭

　　[摘 要]综合分析古地貌及岩石学特征，结合特征元素比值及砂砾岩含量分布等资料，系统地研究了东营凹陷广利地区沙四上亚段物源体系特征。结果表明，广利地区沙四上亚段纯上和纯下时期古地貌差异性决定了沉积特征的差异，从而影响了物源体系的发育。在岩石学特征上，南部地区相比北部地区不论成分成熟度还是结构成熟度上来说都要高。在特征元素比值上，南部地区具有单峰型特征，而北部地区具有双峰型特征。
　　[关键词]广利地区、物源体系、古地貌、岩石学特征、特征元素、砂砾岩含量
　　中图分类号：P618.13 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0397-01
　　引言
　　物源体系研究是解决古代沉积物分散样式的一个主要途径，是盆地分析的重要工具，对盆地沉积相研究和有利砂体预测具有十分重要的意义。从前期调研来看，物源体系的研究存在许多方法，例如岩石化学成分法、石英阴极发光法、重矿物组合法、砂砾岩百分含量法等等。本文详细搜集并运用东营凹陷广利地区现有的各种资料，从古地貌分析、岩石学特征、特征元素比值法等三方面，系统的研究了该区沙四上的物源体系分布及特征。
　　1 古地貌分析
　　古环境控制了砂体的分布，通过古物源、古水系研究有利于正确认识砂体的成因和分布等，也可以为沉积体系及沉积相划分提供可靠的基础。具体运用三维构造精细解释、相干分析、古地形恢复等技术研究构造发育演化特征，确定研究区现今构造面貌；明确各构造带及断裂系统的分布、性质及形成时期；利用地震层拉平、地层回剥技术、压实、剥蚀量校正等方法进行古地貌恢复。
　　恢复结果显示，沙四上早期主体古地貌坡度在0.5-2.2度，研究区主体为滨浅湖环境，物源以东南部三角洲为主，在其前方及侧翼的水下高地上广泛发育滩坝砂岩，鼻状构造带西翼储层不发育。沙四上晚期该区主体古地貌坡度在1.2-3.4度。水体加深，东北部开始发育扇三角洲，东南部三角洲继续发育，但较沙四上早期面积有所缩小。
　　2 岩石学特征分析
　　研究区内的岩矿数据较为丰富，对研究区内的岩矿数据按层位进行筛选，将各个地区所有井的资料按层位求取平均值，分别做出每口井的石英，长石，岩屑等的含量。从做出的结果来看，靠近凸起的地区，稳定矿物石英的含量明显较低，而不稳定矿物长石和岩屑的含量则相对较高。而向盆地内部，石英含量逐渐增大，而不稳定矿物的含量则逐渐减少。判断研究区存在两个物源，分别来自东北部的青坨子凸起，还有西南部的广饶凸起，东北部和南部的物源在研究区形成交汇。
　　结构成熟度的概念首先由福克（1954）提出，所谓结构成熟度是指碎屑沉积物在其风化，搬运和沉积作用的改造下接近终极结构特征的程度。从理论上讲，碎屑沉积物的理想终极结构应该是碎屑为等大球体，而且还应为颗粒支撑类型的化学胶结物填隙。即结构成熟度的高低应反映在碎屑的分选性和磨圆度上、以及粘土（或杂基）的含量上和颗粒的接触类型和胶结关系上。研究区在沙四上亚段时期属于滨浅湖～半深湖沉积地区，对研究区的资料进行统计得出如下结论：东北部地区颗粒直径一般较大，最大为2.1mm，一般分布在0.16-0.46mm，分选中偏差、差，以点接触为主。东南部地区最大粒径为0.64mm。，粒径一般为0.16-0.3mm。分选为中，主要为点-线接触，以孔隙胶结为主。中部的最大粒径为0.3mm，一般为0.13-0.25mm，分选为中-好。总体上来看，中部地区的结构成熟度最高，而东南部和东北部相对较差。反映了物源的方向，从东北，东南向中部，
　　通过研究区岩石学特征分析，该区南北物源的差异如下：①南部物源：高成分成熟度，稳定组分（石英）含量高，不稳定组分（岩屑）含量低；钾长石/斜长石低值，长石/岩屑高值，富含鲕粒；②北部物源：低成分成熟度，不稳定组分（岩屑）含量高，稳定组分（石英）含量低；钾长石/斜长石高值、长石/岩屑低值、富含变质岩岩屑。且沙四上早期以南部物源特征为主，沙四上晚期以北部物源特征为主。
　　3 特征元素比值分析
　　沉积物中的特征元素包括大部分主量元素和部分微量元素。在搬运、沉积和成岩过程中，沉积物中的某些元素化学性质较为稳定，主要受物源影响，相对独立于沉积环境和成岩作用，在搬运和沉积过程中其含量基本保持不变。而某些元素在搬运、沉积和成岩过程中由于淋失和风化作用，绝对含量会发生变化，但是这些元素的化学性质相似性较好，具有一致的富集规律，相对含量基本保持不变。在前人研究的基础上，结合研究区的实际情况选取了Ni/Co、V/Co、Mg/Mn、Mn/Sr、Ba/Mn、Fe/K、Mg/Ca、Ba/Sr、Al/Mg、Al/Na十个特征元素比值作为物源示踪指标。
　　本次研究将该地区测试样品进行分类整理，按层位做了特征元素比值分布模式图，可以看出：东北部物源特征元素比值分布模式特征表现为三峰型：Mg/Mn、Ba/Mn、Al/Mg比值为高值，其中Mg/Mn比值最高，多数为15～20，Al/Mg比值一般为10～15，Ba/Mn比值变化幅度较大，多数为5～10；其它比值变化不大，一般小于5。南部物源特征元素比值分布模式特征表现为单峰型： Mg/Mn比值为高值，一般大于20；其它比值均小于5。
　　总的来说，南部物源区特征元素比值分布模式表现为单一高峰型，北部物源区表现为多峰型，体现了两个地区碎屑物的差异性。在沙四上期，主要以单峰型为主，沙四上晚期，主要以多峰型为主。
　　4 结论
　　通过多种物源判别技术和方法，得出广利地区沙四上亚段具有双物源沉积体系特征，沉积受控于南部鲁西隆起和东北部青坨子凸起两个物源区。南北两个物源区对地层形成的贡献和控制作用随时间的推移，发生改变。在沙四上早期，来自东北部青坨子凸起的近物源占据主导地位，研究区主要发育了三角洲-滩坝砂的沉积体系；沙四上晚期，东北物源开始萎缩，来自南部鲁西隆起的远物源占据主导地位，研究区主要发育的是扇三角洲沉积体系。
　　参考文献
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