南堡凹陷西北部坡折类型及其对沉积体系、砂体展布的控制作用研究

【作者】 马江浩； 王华； 李潇鹏；

【机构】 中国地质大学资源学院；

【摘要】 南堡凹陷是极具油气开发潜力的新生代凹陷,其西北部西南庄断层下降盘地区一直是含油盆地分析和油气勘探的热点地区,为进一步锁定研究区的目标砂体。本文以岩心、录井及三维地震等资料为基础,对南堡凹陷西北部沙一段-东三段地层进行研究,总结了南堡凹陷西北部的坡折类型、层序构成样式、沉积体系展布特征及其控砂模式。沙一段-东营组沉积期,研究区具有断陷、拗陷作用同期活动的特征,据此,总结出南堡凹陷西北部两种坡折类型,分别为强断陷控制型和"双强"控制型(断陷、拗陷同时控制),根据活动强度特征,可将西南庄断层分为三个部分,东、西部断层活动整体较弱,活动速率在Es1和Ed3时期最好仅为100m/Ma和180m/Ma,中部断层活动持续强烈,在Es1和Ed3时期最高可达300m/Ma和400m/Ma。研究区东西部拗陷作用较弱,中部强。Es1时期,东部、中部、西部最高沉降速率分别为200m/Ma、400m/Ma、100m/Ma,Ed3时期则分别为100m/Ma、500m/Ma、100m/Ma。该研究区的坡折特征及其对层序构成样式、沉积体系展布及控砂模式的控制作用主要表现在以下四个方面:(1)强断陷控制的断裂坡折带主要特征为边缘断裂的活动速率远大于盆地内部坳陷速率,此样式发育在Es1时期的东、西部以及Ed3时期的中、东部。"双强"控制型断裂坡折带主要特征为边缘断裂的活动速率与盆地内部拗陷速率都很强烈,在断裂根部和相邻內盆部位同时形成双次洼;(2)强断陷控制的断裂坡折带在低位体系域边缘断裂根部发育大型低位扇,延伸距离较近,具有明显的进积样式,但由于边缘次凹深度较大,构造部位远低于伸入盆地的其他位置,无法形成远端湖底扇和斜坡扇。湖扩体系域扇体发育规模小或不发育,高位体系域延伸最远,在远端形成浊积扇。"双强"控制型断裂坡折带的湖扩体系域和高位体系域与前者类似,但低位体系域在內盆次凹靠近湖盆边缘一侧发育典型湖底扇沉积;(3)强断陷控制型破折带边缘次凹深度较深,边缘可容纳空间较大,所以沉积物搬运距离较近,扇三角洲伸展距离也较近,而"双强"控制型破折带由于内盆次凹的发育,扇三角洲前缘相带延伸较远。在研究区不同位置,由于断裂活动强弱和古地貌特征的制约,发育特征具体如下:西南庄断层东、西部,断陷作用较弱,物源不能快速卸载于盆地边缘,扇三角洲平原亚相分布广泛。强断陷控制型坡折带一般发育有典型的扇三角洲沉积,从平原到前缘发育完全,但整体规模较小;"双强"控制型断裂坡折类型由于內盆次凹的发育,扇三角洲前缘延伸距离较远。而在西南庄断层中部,断陷作用很强,物源迅速卸载于断陷根部,扇三角洲平原相规模很小,又由于该地区独特的宽广箱状背斜特征和物源的强烈供给,扇三角洲前缘相分布范围大。强断陷控制型坡折背景下,扇三角洲平原发育规模更小,而"双强"控制型破折背景下,沉积中心远离盆地边缘,扇三角洲前缘的伸展规模更加深远,插入湖泊相之中;(4)西南庄断层西部为强断控型坡折,且断层活动性较弱,砂体大量发育于断层根部,平原相发育,物性较好的前缘砂体位于较远部位。西南庄断层中部断层活动性较强,平原相不发育,前缘砂体可在较近部位发育,且由于该地区独特的地形构造,前缘砂体延伸很远,物性很好。其中Ed3时期为"双强"控制型坡折,较远部位发育的低位域湖底扇砂体,也为优势储层。西南庄断层东部由于断层活动性较弱,平原相发育,且可容纳空间限制,前缘砂体发育较少。该研究细化了南堡凹陷Es1-Ed3坡折样式的空间分布和垂向演化,对于油气富集区的锁定,优势砂体的进一步勘探具有积极的指导意义;该研究方法流程也对陆相断陷湖盆中的层序-沉积-有利区带预测的综合研究有一定的借鉴意义。更多还原