济阳坳陷青东凹陷沙河街组四段上亚段沉积体系研究

许晓凤

(中石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东 东营 257015)



济阳坳陷青东凹陷沙河街组四段上亚段沉积体系研究

许晓凤

(中石化胜利油田分公司勘探开发研究院，山东 东营 257015)

济阳坳陷；青东凹陷；沙河街组四段上亚段；沉积体系

1 地质背景

青东凹陷西北以垦东-青坨子凸起为界，东南邻潍北凸起，西南与东营凹陷的青南洼陷相通[9，10](图1(a))，面积近1200km2。青东凹陷总体上受控于凹陷东界NNE向雁列状的郯庐西界断裂与凹陷内部及南北边界上近EW向、NWW向的3组断层活动。受东界NNE向郯庐断裂强烈活动的影响，造成青东凹陷具北东向的菱形结构，具有“东断西超、南北双断”的构造格局，自西向东可以划分为西部斜坡带、中部洼陷带与东部断坡带。同时古近系受近EW向、NWW向断层活动的影响，使得中部洼陷带内部又呈“南北分带、垒堑相间”的格局，发育多个次凸与次洼(图1(b))。

图1 青东凹陷区域位置(a)及构造格局图(b)

2 沉积相类型分析

2.1 近岸水下扇

位于北部陡坡带的青东斜6井2191～2196m，主要岩性为灰色粗砂岩、含砾砂岩，砾石向源定向排列，分选差(分选系数为1.68～2.99)，次圆状-次棱角状，混杂堆积，成分成熟度和结构成熟度均较低，表现为近物源沉积的特征。粒度概率累积曲线呈两段式，悬浮组分总体含量大，曲线整体呈略向上拱弯弧状。自然电位曲线表现为低幅齿形的特征，整体形态为箱形、钟形[11]。该井段整体表现为砂质高密度浊流，为近岸水下扇中扇亚相辫状水道沉积(图2)。地震剖面上表现为明显的“楔状”反射特征。

2.2 扇三角洲

位于西部缓坡带的青东5-1侧井1862～1927m，主要岩性为浅灰色细砂岩、粉砂岩及含砾粗砂岩。其中，1925.3～1926.2m分选差，次圆-次棱角状，杂基支撑，具槽状层理，底部见冲刷构造。粒度概率累积曲线呈三段式，跳跃组分总体斜率较小。1923.8～1924m呈条带状，见平行层理和中小型交错层理，无明显冲刷构造。该层段以近源沉积为主，垂向呈反韵律，自然电位曲线呈现漏斗形-箱形的复合型组合。根据特征判识，发育分支河道和前缘砂坝微相，为扇三角洲前缘亚相沉积(图2)。在地震剖面上，具有特征的楔状和丘状反射外形，内部以杂乱和前积反射结构为主。

图2 青东凹陷沉积演化综合剖面图

2.3 三角洲

位于南部缓坡带的青东12井2200～2259m，主要岩性为浅灰色、灰色细砂岩、粉砂岩、粉细砂岩。其中，2253.64～2254.2m分选较好、次圆状，具槽状、楔状交错层理，楔状交错层理与水平面夹角5°左右，层理主要由含泥质稍重的砂条显现，夹炭屑纹层，见生物扰动构造和生物遗迹(微破坏)，垂向上呈反韵律；2233.7～2234m见冲刷-充填构造和波状层理，层面富集植物炭屑；2204.3～2204.7m具波状交错层理，介壳类贝壳化石富集。该层段沉积物颗粒较细，成分成熟度和结构成熟度中等，粒度概率累积曲线主要呈两段式，以跳跃搬运组分为主，占70%左右。自然电位曲线自下而上呈漏斗形-箱形的组合，整体呈反粒序结构，反映了河口砂坝、支流间湾、远砂坝微相的典型特征[11]，为三角洲前缘亚相沉积(图2)。东部断裂带的垦利20-2-1井虽无取心资料，但其岩电特征与青东12井相似，也应为三角洲沉积。在地震剖面上反射特征明显，向湖盆方向可见清晰的“S”形，即斜交复合型前积反射结构，自下而上反射结构由斜交形向“S”形变化。

2.4 湖相

青东8井1539～1545m，主要岩性为浅灰色、灰色粉砂岩、灰质粉砂岩，整体呈反粒序结构，分选较好，局部富集呈团块、条带状，成分成熟度和结构成熟度较高，沉积构造类型多样，以低角度多向倾斜的浪成沙纹交错层理和冲洗-交错层理为特征，偶见与风暴成因有关的泥砾层，局部可见数个腹足类化石，个体较大，一般20～30mm，呈倾斜或垂直排列。粒度概率累积曲线具有“两跳一悬”的特征，跳跃总体发育，斜率大，具有明显的冲刷回流点。自然电位曲线表现为舌状、中低幅的漏斗形以及漏斗形-箱形组合[12]。依据特征判识该层段发育滩坝沉积(图2)。在地震剖面上，表现为明显的“蠕虫状”反射特征。

3 相分布特征分析

图3 青东凹陷及Ⅳ、Ⅱ、Ⅰ砂组沉积相平面展布图

3.1 Ⅳ砂组沉积特征

Ⅳ砂组沉积时期，西向物源体系较为发育(图3(a))。凹陷北部发育垦东凸起提供物源的近岸水下扇沉积，受北西西走向呈阶梯状的垦东南断层控制，在正断层下降盘沿陡坡带呈裙带状分布。凹陷西部发育以青坨子凸起为物源规模不等的扇三角洲或近岸水下扇沉积体系，主要分布在青东17、青东15井区，平原亚相不发育，北西、北西西向扭张性断层下降盘形成的断沟为其提供了物源入湖的通道，在扇三角洲前端或侧缘的鼻状构造带、水下高地发育大规模的滩坝沉积。西部斜坡带整体古坡度较缓，北部(±1°)较南部(±3°)更缓一些，这种平缓的古地形利于滩坝的发育[14]，坝砂与湖岸线平行或斜交，呈条带状伸展，形成沿岸砂坝。此外，推测在西部斜坡带扇三角洲前方水深且邻近陡坡的阶地发育一些滑塌浊积扇沉积体系，呈“土豆状”，目前尚未钻遇。凹陷西南部为东、西双向物源交汇区，发育成片滩坝。凹陷东南部发育以潍北凸起为物源沉积体系，东部主要发育退积型三角洲沉积体系，西倾郯庐走滑断层持续活动形成左阶雁行排列分支断裂，之间的断坡为其提供了物源入湖的优势通道，控制一系列沿断沟分布的北东向退积型三角洲的形成，主要分布于青东30和垦利20-2-1井区，南部也发育三角洲沉积，沉积规模较小。

3.2 Ⅱ砂组相特征

Ⅱ砂组沉积时期，凹陷北部陡坡带发育的近岸水下扇沉积体较早期Ⅳ砂组向北退积，西北部与北部的2个近岸水下扇体叠合连片，以西北部的扇体为主且扇体之间连通性差，青东22井区也发育小规模的近岸水下扇。西部物源的三角洲沉积体系同样退积(图3(b))，扇三角洲平原、前缘亚相遭受不同程度的剥蚀，仅残留部分前扇三角洲亚相分布于研究区西缘。凹陷南部、东部潍北凸起物源体系规模增大，三角洲砂体沿着南部缓坡古地形沟谷处向洼陷带延伸，较Ⅳ砂组残留规模变大；西部缓坡带扇三角洲的前端或侧缘、南部缓坡带三角洲的前端均有滩坝发育，分布范围广泛，主要沿古梁、鼻状构造带分布。

3.3 Ⅰ砂组相特征

Ⅰ砂组沉积时期以南部物源体系为主(图3(c))。凹陷南部物源体系规模增大，继续向北推进，三角洲向洼陷带推进距离最远，延伸至青东12井区。凹陷东部三角洲沉积规模有所减小，滩坝砂体规模变大，主要分布于垦利20井区。凹陷北部物源体系发育的残留近岸水下扇沉积相带较窄，向凹陷内部延伸距离较近。西部扇三角洲沉积由多期叠合而成，不同的期次进积叠加，青东17、青东15、青东5这3个井区的扇群叠合连片，自北向南扇体规模逐渐变大，滩坝砂体发育规模较小，仅在青东17井区扇三角洲的前端有所发育。

4 沉积演化规律

注为沙河街组三段下亚段；为沙河街组四段下亚段。图4 青东凹陷青东8井-青东25井区沉积相对比剖面图

北部CE段均发育近岸水下扇沉积，沿断沟优势分布，但自下而上相类型分布范围不同，早期青东22、25井区2个沟谷均衡发育，晚期则以青东25井区处沟谷为主。青东22、24、28井区CD段为垂直物源方向，物源来自西北部青坨子凸起，沉积主要以填平补齐作用为主，扇体形态近似于“楔形”或“叠瓦”形，井区之间的隆起部位则以削截为主，青东24井区只发育4个砂组；青东25井区DE段为顺源方向，发育北部垦东凸起物源的近岸水下扇沉积，呈进积的叠加样式，Ⅰ砂组顶部遭受强烈剥蚀，只残留扇中亚相。

南部CA段从早到晚相类型以扇三角洲沉积为主，但不同的砂组被改造程度不同，主要沿青东5-2和青东17井区2个沟谷分布，早期规模较小，晚期较大。青东17、15、5井区CB段为垂直物源方向，物源来自西部青坨子凸起，各砂组以侧积为主。其中，青东15和17井区Ⅴ+Ⅳ砂组发育扇三角洲沉积，纵向叠合连片；Ⅲ+Ⅱ砂组扇三角洲改造强烈，滩坝发育；Ⅰ砂组发育的扇三角洲沉积被改造的程度弱。青东5井区Ⅴ～Ⅲ砂组发育滩坝沉积，各砂组滩坝规模相近；Ⅰ砂组发育不同期次的扇三角洲沉积叠合连片。青东8井区为顺源方向，物源来自南部潍北凸起，Ⅴ～Ⅱ砂组发育退积叠加的滩坝，超覆沉积；Ⅰ砂组发育的三角洲沉积顶部遭受剥蚀。

5 沉积体系发育控制因素

5.1 古地貌对沉积体系的控制

5.2 断层对沉积体系的控制

NNE向断裂即为郯庐西雁列断裂带，在郯庐断裂发生右行走滑时形成，其主要作用是在2条正断层叠置段形成调节构造带，也就是断坡，控制了凹陷东部以潍北凸起为物源的三角洲体系的分布。

6 结论

2)研究区主要发育3大物源-沉积体系，即北部以垦东凸起为物源的近岸水下扇体系、西部以青坨子凸起为物源的扇三角洲-湖相体系及东南部以潍北凸起为物源的三角洲体系，同一物源沉积体系类型具有继承性发育特征，但在不同时期分布范围不同。

3)沉积体系发育主要受古地貌、断层活动的联合控制。“四周环凸、垒堑相间”的古地貌导致多物源体系、多沉积类型并存；NNE向雁列状郯庐西界断裂与凹陷内部近EW向、NWW向3组断裂系统的活动控制了走滑拉张盆地各沉积体系空间分布的变化。

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[编辑] 邓磊

2016-02-20

国家科技重大专项 (2011ZX05006)；中国石油化工集团公司科技攻关重点项目 (P10013)。

许晓凤(1984-)，女，硕士，工程师，现主要从事油气地质综合研究与勘探部署工作，2490544008@qq.com。

TE121.3

A

1673-1409(2016)32-0024-08

[引著格式]许晓凤.济阳坳陷青东凹陷沙河街组四段上亚段沉积体系研究[J].长江大学学报(自科版),2016,13(32):24～31.