柴达木盆地北缘南八仙地区下干柴沟组沉积相研究

李琳静，李建明，李清 （长江大学地球科学学院，湖北 武汉430100）

王小鲁，孙虎法 （中石油青海油田分公司勘探开发研究院，甘肃 敦煌736202）

1 地质概况

南八仙地区地处柴达木盆地北缘块断带，是马海大红沟隆起亚区马海南八仙背斜带上的一个三级构造。其西北紧邻冷湖七号构造，东与马海构造相邻，南以陵间断裂与伊克雅乌汝凹陷为界［1～3］。从南八仙向北东东方向有一抬升的中生代古隆起，这就为南八仙油田区域物源的原始沉积提供了很好的地貌基础，大量的沉积物可以从隆起带向凹陷沉积，这可以大体上确定南八仙油田部分区域的物源方向为北东方向。该区分布有以古近系和新近系为主的8套地层［4］，自下而上分别为基岩、小煤沟组 （J1x）、路乐河组 （E1＋2）、下干柴沟组下段 （）、下干柴沟组上段 （）、上干柴沟组 （N1）、下油砂山组）和上油砂山组 （）。该研究中主要研究层位为和。前人对该区古近系沉积相的研究认为马海－南八仙地区则发育辫状河－辫状河三角洲－湖泊相沉积体系组合［5，6］。而以上都没有针对南八仙地区E3沉积特征进行研究。基于这一情况，笔者结合南八仙地区13口取心井的岩心观察分析，并结合100多口井的测录井资料，深入研究了南八仙地区E3沉积特征，以期为该区合理开发部署提供地质依据。

南八仙构造所在的北部断块带区域上为一套刚性的古生代花岗片麻岩基底。盆地的发育始于印支运动后，大致分为3个阶段，中生代的山前断陷，形成中侏罗世潮湿气候下的淡水断陷湖；古新世－中新世的大型坳陷，形成干燥气候下的坳陷湖；上新世－第四纪的缓慢抬升迁移到褶皱，形成干燥气候下的咸化坳陷湖［7］。

2 沉积相类型及特征

通过对岩性、沉积构造、沉积序列、电性组合特征和粒度特征等多种分析方法，结合区域沉积背景、垂向沉积序列和沉积相共生组合关系等资料的研究，发现南八仙地区和沉积期主要由滨－浅湖相和三角洲相组成，进一步分为4种亚相以及多种微相。

2．1 三角洲相

三角洲相沉积是南八仙地区E3沉积时期最主要的沉积相类型之一，可分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3个亚相。

2．1．1 三角洲平原亚相

为三角洲沉积体系的陆上部分，其沉积环境与沉积特征与河流相有较多的共同之处，分流河道和天然堤－决口扇是构成该亚相的主体，这是与河流相的区别［8］。包括分流河道、天然堤－决口扇、分流间湾3种微相。

1）分流河道 其沉积特征与河流体系的河床沉积基本相似，它构成了三角洲平原亚相沉积的骨架，以棕色、灰绿色、灰褐色细砂岩夹薄层含砾砂岩 （图1（a））、砾岩与泥岩互层，河道废弃时、上部突变为河道充填的泥岩沉积，发育板状、槽状交错层理，具不对称波痕积冲刷－填充构造，剖面上呈透镜状。粒度概率累积曲线多为两段式 （图2（a））或三段式，其中跳跃组分体积分数在50%～60%，主要由细砂、含砾细砂组成；悬移组分占40%，为细砂至粉砂，分选中等。

2）天然堤 河流在洪水期因水位较高，河水携带的细粒物质沿河床两岸堆积而形成平行于河岸的砂体，有时与河漫滩沉积较难区分。岩性较河道沉积细，但粗于河漫滩沉积。层理构造以小型波状层理、槽状层理为特征。具滞留结构。砂岩的成分成熟度和结构成熟度均中等偏低，粒度概率曲线表现为一段式 （图2（b）），主要发育递变悬浮总体。

3）分流间湾 分布于河道两侧或分流河道间的低洼地区，在相剖面上位于天然堤的外测。岩性较分流河道细，主要为棕色、灰绿色、粉砂岩与泥岩互层 （图1（b））。

4）决口扇 洪水期，河水冲决天然堤，部分水流由决口扇流向河漫滩，砂、泥物质在决口扇处堆积形成的扇形沉积体。粒度较天然堤粗，具小型交错层理、波状层理及水平层理。常见冲刷、填充构造，砂体在剖面上呈透镜状。

图1 典型岩心照片

2．1．2 三角洲前缘亚相

三角洲前缘亚相是三角洲沉积的主体部分。南八仙地区E3沉积期三角洲前缘亚相由水下分流河道、河口砂坝、水下分流河道间、远砂坝－席状砂微相组成。

图2 南八仙地区砂岩粒度概率累计曲线图

1）水下分流河道 水下分流河道为三角洲平原分流河道的水下延伸部分，具有河流沉积特征，砂体呈上平下凸的透镜体，砂体在纵向剖面具有下粗上细的正旋回特点，反映其随着沉积物的不断加积，水体变浅，水动力条件减弱。岩性以绿灰色、浅灰色粉砂岩为主，一般单层厚度小于10m，厚者可达15～20m。水下分流河道底部多见小型羽状交错层理、斜层理 （图1（c））。

2）水下分流河道间 主要指位于水下分流河道之间的、向下游方向开口并与浅湖相通的、向上游方向收敛的小型洼地环境。一般以接受洪水期溢出水下分流河道和相对远源的悬浮泥砂均匀沉积为主，常形成一系列小面积的尖端指向上游的泥质楔形体。沉积构造主要为水平层理和波状、纹层状层理构造，次为沙纹层理，显示该微相主要处于宁静的低能环境，但有间歇的底流和湖浪改造作用。剖面结构上，常与水下分流河道、河口砂坝、前缘席状砂相邻发育，组成向上变细的沉积组合。顶部或连续过渡为浅湖或前三角洲沉积或被水下分流河道截切。自然电位曲线为低幅的微齿形或齿化平直形。

3）河口砂坝 分布在三角洲平原分流河道入湖的河口处，岩性为粉砂岩，在剖面上较难识别，可据自然电位曲线的漏斗形，岩性由细变粗的反旋回加以识别。在平面上分布于水下分流河道内，近河口附近砂体增厚处。

4）远砂坝－席状砂 远砂坝是由河流所携带的细粒沉积物在三角洲前缘河口砂坝与浅湖过渡的地带所形成的坝状沉积体；席状砂是由河口砂坝和远砂坝经湖浪改造，沿岸侧向堆积而成，其特点是砂体分布面积广，厚度薄，砂质纯，与滨浅湖相泥岩呈互层。岩性以杂色泥岩、粉砂质泥岩为主夹薄层泥质粉砂岩和粉砂岩。沉积构造多为平行层理、斜层理，虫孔发育。

2．1．3 前三角洲亚相

前三角洲是指河流携带入湖沉积的泥质和细粉砂等细粒部分，在河口处由于水动力强不能沉积下来，继续呈悬浮状态向前搬运到较安静环境才沉积下来［10］。岩性为棕黄、绿灰和棕红色泥岩、粉砂质泥岩为主夹同色泥质粉砂岩和粉砂岩，泥质岩单层厚度一般可达15～40m，薄者5～10m，而粉砂岩类单层厚3～5m，最厚也不超过10m，虫孔发育 （图1（d））。由于粉砂岩单层厚度很小，未再细分微相，统称为前三角洲亚相。

2．2 湖泊相

主要发育滨－浅湖亚相。岩性为黄色、灰绿色及少量棕红色泥岩、粉砂质泥岩为主，并出现深灰色，灰黑色泥岩，夹薄层粉砂岩、泥质粉砂岩。泥质岩类单层厚度大，一般15～40m，厚者可达60～80m；粉砂质岩类单层厚度一般2～4m，厚者5～8m，属湖坝砂或湖滩砂，由于分布零星，没有在剖面上和平面上区分出湖坝和湖滩微相。滨浅湖亚相特征标志是出现深灰色泥灰岩，且灰质泥岩较其他类型的相带增多，说明湖水加深。该相带碎屑岩平均体积分数约10%～20%，有时更低。自然电位曲线低幅波状，偶夹中、低幅指状。视电阻率曲线值1～3Ω·m，平直，有时呈均匀的齿状。

3 沉积相展布特征

在各种沉积相标志研究的基础上，以取心井段和全井段沉积相分析为立足点，以连井沉积相分析为桥梁，以沉积物源、颜色分区图、砂岩厚度等值线图、测井相平面图等为依据，充分考虑到物源方向、颜色、砂岩厚度、砂地比、粒度、测井相等多方面因素，制定了沉积微相的划分标准 （表1）。由点到线，由线到面，编制了E3沉积微相平面图。

表1 南八仙油田沉积微相划分标准

继白垩纪末期的挤压抬升剥蚀之后，柴北缘地区于E1＋2沉积期发生了较为广泛的拗陷作用，使E1＋2不整合沉积于侏罗系及其下伏地层之上，这种较为稳定的拗陷沉积环境一直可持续到E3沉积期［8］。

E3沉积期研究区主要为咸化拗陷湖沉积环境。根据不同时期水位影响大小的不同，可以将E3沉积分为两个阶段：沉积时期和沉积时期。

图3 南八仙油田沉积微相平面图

图4 X6井单井相柱状图

图5 XZ26井单井相柱状图

4 结 论

1）柴达木盆地北缘南八仙地区E3主要发育三角洲相和湖泊相，进而可细分为三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相和滨－浅湖亚相及若干微相。

2）研究区物源主要来自于东北方向，向西南方向推进。横向上研究区沉积相由东北方向向西南方向依次发育三角洲平原亚相、三角洲前缘亚相、前三角洲亚相和滨－浅湖亚相。纵向上沉积时期主要发育前三角洲－滨浅湖相，砂体不发育，随着构造运动的发育，水体变浅，沉积时期，早期的前三角洲和滨浅湖沉积逐步演变为三角洲平原和三角洲前缘沉积，其中三角洲前缘沉积最为发育。

［1］何登发，吕修祥，林永汉，等 ．前陆盆地分析 ［M］．北京：石油工业出版社，1996．77～89．

［2］罗群 ．柴达木盆地成因类型探讨 ［J］．石油实验地质，2008，30（2）：115～120．

［3］胡受权，曹运江，黄继祥 ．柴达木盆地北缘地区前陆盆地演化及油气勘探目标 ［J］．天然气工业，1999，19（4）：1～5．

［4］苏爱国，朱扬明，梁狄刚 ．青海柴达木盆地南八仙油气田油源与成藏机理 ［J］．地球化学，2003，32（4）：393～399．

［5］蒋斌，李凤杰，郑荣才，等 ．柴达木盆地北缘西段古近系路乐河组沉积相特征研究 ［J］．岩性油气藏，2010，22（1）：48～52．

［6］孙国强，谢梅，张永庶，等 ．柴北缘马北地区下干柴沟组下段沉积特征及演化 ［J］．岩性油气藏，2011，23（6）：56～60．

［7］青海油气区石油地质志编写组 ．中国石油地质志——青藏油气区 （卷十四）［M］．北京：石油工业出版社，1990．

［8］曾春林，姜波，张敏，等 ．柴北缘构造活动及其凝灰岩裂变径迹记录 ［J］．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2009，31（2）：20～24．