辽河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸盐岩沉积环境

陈俊杰（辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010）

辽河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸盐岩沉积环境

陈俊杰（辽河油田公司勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010）

古环境和古气候线索是影响湖相碳酸盐岩形成的重要因素，尤其是湖相白云岩的形成深受其影响。现阶段，业内关于这方面的讨论与研究尚存在很大争议，仍有待进一步研究。本文主要通过碳氧稳定同位素分析、稀土元素分析及微量元素分析等手段，对雷家沙四上亚段白云岩沉积环境的相关信息进行了综合分析。研究结果示，该区的沉积水体为半咸水，总体咸度不高。陆源硅铝质岩控制着铝来源，且房身泡组火山岩的蚀变也对其具有一定影响。碳氧稳定同位素相关性良好。沉积作用主要发生于偏碱性强还原性封闭湖盆环境中。

辽河坳陷；西部凹陷；雷家湖相碳酸盐岩；湖相白云岩；沉积环境

西部凹陷是辽河坳陷中最大的一个含油气凹陷，具有堆积厚度大、分布领域广的特点，同时也是我国一个重要的深层储层。沙四上亚段具有很多独特的特点，而最大特点莫过于有着发育湖盆扩张时期的四种岩石互层，其分别是：油页岩、碎屑岩、层状白云岩以及灰黑色泥岩。层状白云岩的主体，有着多种不同的类型，总体是沿坳陷长轴进行分布的。研究其沉积环境，对于该区油气藏的勘探及开发而言，有着十分重要的意义。以下笔者就结合相关文献资料，针对该区沉积环境进行综合分析，仅为抛砖引玉。

1 地质背景

该区属燕辽台褶带，处于沙四上亚段。自早元古代时期，辽河坳陷就已历经了多次构造运动期，而如今人们所看到的构造格局，就是其经过多次构造运动后最终成形的样子。雷家地区处于我国辽河西部凹陷的中北部，其南方邻近冷家堡构造带，北方邻近高升鼻状隆起地带，东方邻近中央凸起区，西方则邻近西部凸起区。按照相关标准，对其自下而上地进行细分，主要分为了两部分：一部分是高升油层，另一部分是杜家台油层。同样划分杜家台油层，则可分为杜Ⅰ段、杜Ⅱ段及杜Ⅲ段三部分。两个油层，同样地都在沉积早期沉积了白云岩组合。研究发现，由于高升油层中具有较浅的湖盆水体，因而在此的影响下，逐渐发育出了生屑云岩等；另外杜家台油层的杜Ⅲ段，则也受其地理环境的影响，而逐渐发育出了较厚的含方沸石质白云岩。

2 白云岩沉积环境

2.1 湖盆封闭性

在对咸化湖盆的研究过程中，首先需要研究的就是湖盆水体的开放性以及其封闭性。而在这方面的研究中，碳氧稳定同位素分析和稀土元素分析这两种方法，均乃比较常用的方法，也是比较有效的方法。

2.2 碳氧稳定同位素分析

经分析显示，沙四上亚段白云岩的碳氧稳定同位素，大多主要是在第二象限上分布，且碳氧稳定同位素相关性良好。根据这一结果，可以判断，在沙四上亚段白云岩的沉积过程中，是处于封闭性湖盆中。

2.3 稀土元素分析

对辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩进行检测显示，δEu＞1.0。但是，关于为何会出现这种异于理论的情况，目前研究者们尚未找出明确的原因，所以未来仍需进行进一步的深入研究。不过，若站在另一面来看，也可以发现，δEu并未随δCe变小而变小，这说明该湖盆中并没有外来水体混入。根据丁振举等人的相关研究结果对辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩的样品进行检测发现，所有的样品，均是在“r=0.01”线左侧集中，这一现象可以充分说明，在沉积时期，湖水和热流体等对其所产生的影响并不大。因此我们可以判断，沙四上亚段白云岩乃是处于封闭状态的沉积环境。

3 沉积水体的氧化还原条件

3.1 有机质姥植比

在沉积有机质的氧化还原条件下，对于其沉积环境的评价指标，也常采用饱和烃中存在的姥植比来进行研究。一般情况下，若姥植比极低，也即姥植比＜0.8的情况下，则咸水碳酸盐岩的沉积特征可以在一定程度上被反映出；其次，也可以同时反映出其较强的还原条件。通过对辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩进行检测发现，其姥植比平均为0.38，可见辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩的沉积环境为咸水缺氧以及较强还原条件特征的环境。

3.2 特殊金属元素比值

假设V和Ni均为金属元素，那么通常情况下，V的含量与V+Ni的总含量之间的比值＞0.5，即可说明为厌氧环境的沉积环境；而若V的含量与V+Ni的总含量之间的比值在0.45-0.60之间，则说明为贫氧环境的沉积环境。通过对辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩进行检测发现，其V的含量与V+Ni的总含量之间的比值在0.48-0.92之间，平均为0.73，由此可见辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩的沉积环境属于厌氧的环境；其次，其沉积水体的环境属于强还原条件的环境。

4 结语

综上所述，为了更好地开发油气藏，对辽河坳陷西部凹陷雷家沙四上亚段白云岩的沉积环境进行深入的分析和系统的研究是非常有必要的。近年来，随着科技的发展和相关技术的进步，人们对于湖相碳酸盐岩沉积环境也逐渐有了更加深入的研究和认识。但从总体上而言，现有的研究成果仍旧不够，未来，还应继续提高对其的重视与研究力度，从而进一步提高对该区油气能源勘探开发的准确度，以促进我国油气产业的发展。

[1]单俊峰，黄双泉，李理.辽河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸盐岩沉积环境[J].特种油气藏，2014，(05):7-11+151.

[2]王青春，贺萍，王对兴，危宇宁，武新民.过程响应理论及其在湖相碳酸盐岩中的应用——以辽河西部凹陷中北部地区Es_4为例[J].中国地质，2016，(01):338-348.