塔里木盆地顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组沉积微相研究

【作者】 夏梦； 彭军； 夏金刚；

【机构】 西南石油大学地球科学与技术学院；

【摘要】 近年来,塔里木盆地顺北地区的油气发现揭示了其具有较大的勘探开发潜力,众多学者对其展开广泛研究。目前,针对顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组沉积微相的研究十分薄弱。因此,本文在前人研究成果基础上,以矿物学、沉积岩石学、元素地球化学和碳酸盐岩沉积相等理论为指导,综合运用岩心、薄片、常规测井曲线、成像测井图像及地球化学等多种资料,对顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组的沉积特征、沉积微相及沉积环境进行研究。顺北一区位于塔里木盆地中西部,顺托果勒低隆北部,顺北地区奥陶系地层发育齐全。在鹰山组-一间房组沉积时期,盆地整体为西台东盆的构造格局,研究区主要为碳酸盐岩台地沉积。对顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组的常量、微量元素展开分析,选取能够反映沉积环境的元素地球化学指标,并利用判别指标来研究沉积环境。利用Mn元素含量、Sr/Ba值及Sr/Ca值来恢复沉积时的古水深;利用Sr元素含量、Mg/Ca值来反映沉积时期的古温度与古气候;U/Th值、δU值来判别沉积时期的氧化还原条件;Sr/Ba值及Sr/Ca值来反映沉积时期的古盐度条件。综合各类指标的判别结果,研究认为顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组沉积时整体处于水深由深变浅、盐度正常、温暖潮湿的弱氧化-弱还原的海相沉积环境。综合沉积学标志、古生物标志、测井相标志分析,研究发现:(1)顺北一区奥陶系鹰山组沉积时期,岩石颜色以灰色、深灰色为主,反映了沉积时期水体相对较深;一间房组岩石颜色多呈浅灰色、灰色,反映了在一间房组沉积时期水体相对较浅,为弱氧化-弱还原的沉积环境。(2)常见块状构造及纹层状构造,反映了低能静水的沉积环境。(3)顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组的岩石类型主要以石灰岩为主,其次可见到少量的白云岩类及硅质岩类岩石。在石灰岩类岩石中,以不同类型的颗粒灰岩类和泥晶灰岩类岩石占优,不同岩石类型反映不同沉积微相。(4)通过镜下薄片观察,在区内鹰山组-一间房组地层中识别出海百合、介形虫、三叶虫、腹足、腕足等生物碎片,整体反映了正常的浅海沉积环境。(5)结合常规测井曲线及成像测井图像进行分析,研究发现常规测井曲线常呈箱型、指型;成像测井图像上常显示互层相、斑状相、块状相及暗斑相。综合以上沉积相识别标志,结合研究区沉积背景,分析认为顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组为开阔台地相沉积,发育台坪及台内滩两个亚相,灰坪、云灰坪、云坪、砂屑滩、生屑滩、颗粒滩6个微相;对区内SHB2井进行沉积微相的垂向演化分析,取心井段颜色的变化呈灰色→深灰色→灰色→浅灰色,岩性由较纯的泥晶灰岩转变为泥晶砂屑灰岩至泥晶生屑灰岩,生物含量向上增多。反映了顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组沉积时期,经历了小规模的海侵及海退过程,水体深度由浅变深再变浅,垂向上为砂屑滩和灰坪的交互沉积。对区内15口井进行沉积微相解释,开展沉积微相平面展布分析。研究发现,在鹰山组下段沉积时期,岩性以泥晶灰岩为主,主要发育台坪亚相中的灰坪微相沉积,滩相发育在研究区的西北部;鹰山组上段沉积时期,水体加深,岩性主要为泥晶灰岩,发育灰坪微相,滩相仅小范围孤立分布在东南部;一间房组下段沉积时期,岩石类型以泥晶灰岩,砂屑泥晶灰岩为主,整体发育灰坪微相,区内西北部发育小规模的砂屑滩沉积;一间房组上段沉积时期,岩性上发育泥晶灰岩及各种颗粒灰岩,生物碎屑的含量明显增加,滩相的发育规模增大,且发育中-高能滩,但整体仍为灰坪微相沉积。综上,顺北一区奥陶系鹰山组-一间房组整体为开阔台地相沉积,主要发育灰坪微相,纵向上一间房组较鹰山组更发育砂屑滩及生屑滩微相,平面上自西北向东南滩相发育逐渐减弱。更多还原