黄骅坳陷古近系沙一段层序地层格架

曾 威 （长江大学地球化学系，湖北 荆州434023）

滑双君 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津300280）

成克男 （中石油长城钻探工程有限公司录井国际业务项目部，北京100101）

高翠欣，曲学杰 （中石油华北油田分公司第一采油厂，河北 任丘062552）

黄骅坳陷古近系沙一段层序地层格架

曾 威 （长江大学地球化学系，湖北 荆州434023）

滑双君 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津300280）

成克男 （中石油长城钻探工程有限公司录井国际业务项目部，北京100101）

高翠欣，曲学杰 （中石油华北油田分公司第一采油厂，河北 任丘062552）

利用地震地层学原理，识别出黄骅坳陷古近系沙河街组一段存在上超、削蚀等地震反射现象，结合钻测井资料，综合应用层序地层学原理将黄骅坳陷古近系沙河街组一段划分为3个三级层序，即分别对应于沙一下亚段、沙一中亚段和沙一上亚段，每个三级层序内发育完整的低位体系域 （LST）、湖侵体系域 （TST）和高位体系域 （HST）。各个层序的空间展布受控于坳陷内部的主干断裂，其沉积厚度与沉积范围在局部地区有所不同。

黄骅坳陷；沙河街组；三级层序；层序展布

1 区域地质特征

黄骅坳陷位于燕山褶皱带以南，沧县隆起以东，埕宁隆起以西，大体呈北东－南西向展布［1～5］，北宽南窄，东部伸入渤海，面积为17000km2（图1）。该坳陷在构造演化史上经历了初始断陷、扩张断陷、稳定发展、衰减和拗陷5个发展阶段，形成了孔店潜山构造带、南大港潜山构造带、北大港潜山构造带及板桥断裂构造带、沈青庄断裂构造带、小集断裂构造带等8个正向构造带和歧口凹陷、板桥凹陷、沧东凹陷、南皮凹陷、北塘凹陷等5个凹陷，构成了隆凹相间的构造格局［6～8］（图1）。

图1 黄骅坳陷构造单元图

沙河街组一段 （Es1，简称沙一段，分为上、中、下3个亚段，分别为Es上1、Es中1、Es下1）是黄骅坳陷含油范围最广、油层分布最稳定的勘探开发层系。在港西凸起以北 （北区）Es1厚度500～1200m，属湿热气候条件下湖泊环境沉积，其中发育灰色泥岩夹砂岩发育深灰色泥页岩以暗色砂泥岩互层为主，发育多个油组，旋回性强。已经发现了长芦、板桥、北大港、唐家河、六间房等油田。港西凸起以南（中南区）Es1厚度0～500m，属湿热气候条件下古湖湾环境沉积，以油页岩、钙质页岩、泥质白云岩、粒屑灰岩等碳酸盐岩组成的正旋回层序为主，已经发现了扣村、舍女寺等油田。

目前，黄骅坳陷在层序、构造、沉积、储层、油藏等方面已经做了大量系统的研究工作［2～8］，并取得了很好的勘探开发成果。但是，应用层序地层学的原理与方法进行的研究工作多局限在局部地区［9～13］，没有进行全区的对比，划分标准不统一，因此层序划分结果存在较大差异，主要有以下几种划分方案：①将沙一段和沙二段合起来划分成1个层序；②将沙一段划分为1个三级层序；③将沙一下亚段划分为1个三级层序，将沙一中亚段和沙一上亚段合起来作为1个三级层序；④将沙一段划分为上、中、下共3个三级层序。随着油田勘探工作的深入，迫切需要加深对整个黄骅坳陷的地质认识。

2 沙一段各层序界面的识别

层序界面的识别是层序划分的关键，在含油气盆地层序地层研究中，一般认为，在盆地范围内，地震反射同相轴是一个等时地层界面。故三级沉积层序界面的识别一般是通过识别地震剖面上的不整合面或与之可对比的整合面来确定。地震剖面上不整合面的识别主要依据地震反射同相轴的终止方式来确定［14～20］。研究区内指示层序界面的反射终端类型主要有上超、下超、削蚀、顶超等类型，其中削蚀和上超最为典型。而在钻井剖面上，层序界面上下的岩性、电性都有明显的变化。

通过分析钻井、地震剖面资料，以及河流－湖泊的演化过程，根据湖平面升降与盆地沉积演化的关系［14～16］，黄骅坳陷古近系沙河街组一段可划分为3个三级层序，自下而上分别为并对应SB1、SB2、SB3、SB4等4个层序界面 （图2）。下面以SB4界面为例，说明层序界面在地震、岩性、电性等方面的特征。

图2 SE层序底界面 （SB4）地震反射特征 （L1732测线）

SB4对应于东三段 （Ed3）底界面，SE层序顶界面是一个区域性不整合面，在地震剖面SB4之下可见地层的削截现象，而SB4之上见地层的上超 （图2）。该界面对应于地震上T3反射界面。

SB4上下的岩电特征发生变化，如歧南2井SB4之下岩性为灰色细砂岩夹泥岩，SB4之上为互层深灰色碳质泥岩与白垩土。自然电位曲线在SB4之下较平直，SB4之上为低幅丘状、钟型。盐11井SB4之上为深灰色泥岩、粉砂质泥岩，而SB4之下为大套厚层棕褐色泥岩 （图3）。SB4界面之上的SEd3层序其孢粉组合与界面之下SE有许多共同之处，均以榆粉属高含量组合为特征，栎粉属、榆粉属为优势属，罗汉松粉属、雪松粉属有一定含量，草本植物花粉的数量都不是很高。

图3 SE层序顶界面岩电性特征

3 层序地层划分方案

通过地震层序界面以及钻井层序界面的识别，并以合成地震记录为桥梁，井震结合，由点到线，由线到面，最终将黄骅坳陷古近系沙河街组划分为3个三级层序，自下而上分别为SEs31、SEs21、SEs11，分别对应沙一下亚段、沙一中亚段、沙一上亚段，每个三级层序内部体系域发育齐全。各个层序发育时期，其沉积岩性、古生物化石、气温以及湖平面升降特征如表1所示。

表1 黄骅坳陷古近系沙一段层序地层划分方案

4 层序空间展布特征

确定了黄骅坳陷沙河街组一段的层序划分方案之后，利用三维地震在平面上对各个层序进行了追踪闭合，最终明确了各层序的空间展布特征。黄骅坳陷沙一段与下伏沙二段为连续沉积，沙二段沉积末期，黄骅坳陷湖盆水体进一步扩大，断裂活动也有所增强，整个沙一段沉积厚度较大，层序和体系域发育总体较全。但是，由于局部沉降不同，导致黄骅坳陷不同地区，层序发育存在很大差异，中北部地区总体沉积厚度较大，南部地区沉积厚度较小，局部地区，如北塘地区甚至被完全剥蚀。总体来看，全区沉积厚度最大，分布范围也最广，而沉积厚度最小。从地层等厚图上可以看出（图4）分布在燕山褶皱带、沧县隆起和埕宁隆起所围限的广大地区，在3个层序中分布最为广泛。地层厚度最大的地区位于歧口滩海地区，地层厚度近1000m。在歧南、歧北凹陷地层厚度较大，最大厚度达500m。其他地区均有地层分布，但地层厚度多小于100m。沉积中心位于歧口凹陷滩海区，呈东西走向展布。

综合各层序空间展布特征以及黄骅坳陷构造地质特征可以看出，沙一段各层序的厚度分布具有分区性，不同层序、不同沉积厚度分区内的地层厚度变化不同，北区厚度变化快，南区厚度变化慢。这种分区与构造分区相似，受控于坳陷内部的主干断裂，使得各层序地层等厚图也具有该层序沉积时期的构造单元形态，这说明了构造对沉积的控制作用的重要性。

图4 黄骅坳陷SE地层等厚图

5 结 论

1）根据地震和钻测井综合资料的分析，黄骅坳陷古近系沙一段对应于沙一层序，其内部可被划分为3个三级层序，即它们分别对应于沙一下亚段、沙一中亚段和沙一上亚段，每个三级层序发育完整的低位体系域 （LST）、湖侵体系域 （TST）和高位体系域 （HST）。

2）各层序的空间展布受控于坳陷内部的主干断裂控制，各层序等厚图具有层序沉积时期的构造单元形态。沙二段沉积末期，黄骅坳陷湖盆水体进一步扩大，断裂活动也有所增强，整个沙一段沉积厚度较大，但是不同的层序，沉积厚度与沉积范围不同，其中沉积厚度最大，分布范围也最广，而沉积厚度最小，局部地区被完全剥蚀。

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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

国家 “973”规划项目 （2006CB202300）。

曾威 （1972－），男，1994年江汉石油学院毕业，讲师，博士生，现主要从事层序地层及油气地球化学方面的研究工作。

［编辑］ 宋换新