馮 沖， 王清斌， 代黎明， 郭龍龍， 盧 歡

( 中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300457 )

秦南凹陷石東陡坡帶沙一段陸相混積巖地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義

馮 沖， 王清斌， 代黎明， 郭龍龍， 盧 歡

( 中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300457 )

為揭示渤海灣盆地秦南凹陷石東陡坡帶秦皇島29-A構(gòu)造沙河街組一段陸相混積巖的形成條件和發(fā)育規(guī)律，在對混積巖巖石學(xué)分析基礎(chǔ)上，利用元素地球化學(xué)方法，研究秦皇島29-A構(gòu)造地球化學(xué)特征、沉積環(huán)境和物源類型。結(jié)果表明：該構(gòu)造B、Sr/Ba、Sr/Cu和Th/U等元素地球化學(xué)指標(biāo)反映混積巖發(fā)育于干旱氣候條件下的半咸水弱氧化沉積環(huán)境；為Ti/Zr、Cr/Zr低，LREE富集，HREE虧損的稀土元素配分模式，反映陸源碎屑以中酸性火成巖為主；MgO、CaO與SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，揭示碳酸鹽發(fā)育明顯受陸源碎屑輸入量控制，碳酸鹽組分發(fā)育于陸源碎屑供給的間歇期；δEu正異常和較高的包裹體均一溫度揭示它受到熱液改造作用。研究區(qū)混積巖是以酸性火山巖為母巖的扇三角洲在陸源碎屑供給間歇期、于水體咸化濃縮蒸發(fā)環(huán)境下形成的，并且后期受到深部熱液改造作用。

地球化學(xué)特征； 陸相混積巖； 沙河街組一段； 石東陡坡帶； 秦南凹陷

0 引言

混積巖指陸源碎屑與碳酸鹽組分經(jīng)混合沉積作用而形成的巖石，在廣義上還包括由陸源碎屑與碳酸鹽組分在空間上(包括垂向和/或平面)構(gòu)成交替互層或夾層的混合[1]。Mount J F于1984年提出混合沉積的概念[2]，并且按成因?qū)\?；旌铣练e分為間斷混合、相緣混合、原地混合和母巖混合等4種類型。在湖南和江西古生代地層研究基礎(chǔ)上，張雄華[3]提出陸源碎屑、碳酸鹽顆粒和黏土作為三端元的混積巖分類方案，并在文獻(xiàn)[2]成因分類基礎(chǔ)上補(bǔ)充巖溶穿插沉積混合類型。董桂玉等提出以碳酸鹽沉積為主的沉積背景[4]，混合沉積主要發(fā)育于低位體系域和高位體系域晚期；在以陸源碎屑沉積為主的沉積背景下，混合沉積主要發(fā)育于海侵體系域和高位體系域的早期。

有關(guān)陸相混積巖方面的研究較少。王金友等研究濟(jì)陽坳陷沾化凹陷南斜坡古近系沙河街組二段混積巖[5]，認(rèn)為該區(qū)混積巖成因以漸變式混合和突變式混合為主，局部存在原地混合沉積，強(qiáng)調(diào)混積巖的發(fā)育主要受控于物源供給、構(gòu)造背景、湖平面升降等因素。徐偉等研究柴達(dá)木盆地西北區(qū)新近系混積巖[6]，指出咸化湖盆混積巖主要發(fā)育于三角洲、水下扇、灘壩等碎屑巖沉積體系，以及湖相碳酸鹽巖沉積體系的過渡相帶、藻灰?guī)r發(fā)育區(qū)。目前，有關(guān)混積巖的研究多集中于巖石學(xué)分類、成因類型、沉積、層序等基本特征及其影響因素[7-8]，研究方法以巖心觀察、薄片鑒定等為主。近年來，秦南凹陷石東陡坡帶秦皇島29-A構(gòu)造沙河街組一段(沙一段)陸相混積巖勘探取得重大突破，該區(qū)巖石種類多樣、成分復(fù)雜，形成條件、發(fā)育規(guī)律及是否受到熱液活動(dòng)影響等尚不明確。

利用元素可以有效進(jìn)行判斷、恢復(fù)沉積古環(huán)境，以及母巖性質(zhì)、構(gòu)造背景等[9-11]。在描述秦皇島29-A構(gòu)造沙一段混積巖地質(zhì)和巖相學(xué)特征的基礎(chǔ)上，以氧化物和元素測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，筆者利用元素地球化學(xué)方法研究混積巖的沉積環(huán)境、母巖性質(zhì)和發(fā)育規(guī)律，不僅是對陸相混積巖巖石地球化學(xué)研究的補(bǔ)充，也為研究區(qū)混積巖的下一步勘探和國內(nèi)其他區(qū)塊混積巖沉積儲(chǔ)層等研究提供參考。

1 地質(zhì)背景

石臼坨凸起位于渤海灣盆地渤中凹陷的北部，整體呈近東西向展布(見圖1(a))。秦皇島29-A構(gòu)造位于石臼坨凸起東傾末端北側(cè)邊界斷裂下降盤的斷坡帶，南依石臼坨凸起，北臨秦南凹陷(見圖1(b))，西側(cè)緊鄰秦皇島29-2含油氣構(gòu)造，構(gòu)造位置非常有利，成藏條件優(yōu)越。古近系發(fā)育沙河街組和東營組地層，其中沙三段(E2s3)和沙二段(E3s2)主要發(fā)育扇三角洲沉積體系，沙一段(E3s1)發(fā)育以扇三角洲沉積體系為背景的混合沉積；東三段(E3d3)和東二上亞段(E3d2L)發(fā)育半深湖—淺湖沉積體系，東二上亞段(E3d2U)和東一段(E3d1)主要發(fā)育三角洲沉積體系。主力儲(chǔ)層段為沙一二段(E3s1-2)，主力烴源巖層發(fā)育于古近系沙三段(E2s3)、沙一段(E3s1)和東三段(E3d3)，油氣資源豐富，勘探潛力巨大(見圖2)。研究區(qū)QHD29-A-4井累計(jì)發(fā)現(xiàn)油層厚度超過200 m，混積巖段測試日產(chǎn)量達(dá)千方，是渤海油田近年來重大油氣發(fā)現(xiàn)之一。

圖1 研究區(qū)地理、構(gòu)造位置及井位分布Fig.1 The geographical、structure location and well placement of the study area

圖2 秦南凹陷秦皇島29-A構(gòu)造油藏剖面Fig.2 The reservoir profile diagram of QHD29-A structure in Qinnan sag

2 巖石學(xué)特征

根據(jù)巖心觀察、巖石薄片鑒定及全巖等資料，研究區(qū)混積巖巖石類型屬于陸源碎屑質(zhì)—碳酸鹽混積巖。縱向上，自下而上依次發(fā)育表鮞狀白云質(zhì)礫巖、表鮞狀白云質(zhì)砂巖和含生屑砂巖3種巖石類型：表鮞狀白云質(zhì)礫巖(簡稱DC)中白云石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%～86%，平均為47%,陸源碎屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13%～91%，平均為48%，陸源碎屑主要以流紋巖巖屑和安山巖巖屑等火成巖巖塊為主，結(jié)構(gòu)上為泥晶套和櫛殼狀白云石環(huán)繞礫石形成的表鮞狀結(jié)構(gòu)(見圖3(a-b))；表鮞狀白云質(zhì)砂巖(簡稱DS)中白云石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54%～73%，平均為66%，方解石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0～9%，平均為1%，陸源碎屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%～44%，平均為31%，陸源碎屑主要以細(xì)—中粒巖屑砂巖為主，結(jié)構(gòu)上為泥晶—粉晶白云石包殼包裹巖屑砂巖形成的表鮞狀結(jié)構(gòu)(見圖3(c))；含生屑砂巖(簡稱BS)中生物碎屑主要為介形蟲，生物碎屑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%～35%，平均為11%，呈砂狀結(jié)構(gòu)，以細(xì)粒為主(見圖3(d))。

圖3 秦皇島29-A構(gòu)造沙一段混積巖巖石標(biāo)本及顯微照片F(xiàn)ig.3 Rock sample and microscopic feature of E3s1 mixosedimentite reservoirs of QHD29-A structure

3 樣品采集與測試方法

3.1 樣品采集

秦皇島29-A構(gòu)造沙一段混積巖巖石化學(xué)樣品來自于鉆井獲得的巖心樣品?；趲r心、巖屑、薄片等巖石學(xué)分析并結(jié)合測井響應(yīng)特征，選取11件代表性樣品，其中埋深為3 377.88、3 378.81和3 378.92 m的3件為表鮞狀白云質(zhì)礫巖樣品(DC)，埋深為3 367.45、3 368.18和3 370.20 m的3件為表鮞狀白云質(zhì)砂巖樣品(DS)，埋深為3 342.14、32 242.77和3 343.50 m的3件為含生屑細(xì)砂巖樣品(BS)，埋深為3 341.65和3 344.00 m的2件為泥巖樣品(SH)。

3.2 測試方法

全巖主量元素和微量元素分析測試在北京核工業(yè)地質(zhì)研院實(shí)驗(yàn)室完成，樣品分析前采用石油醚溶劑清洗油污并低溫烘干處理。主量元素分析采用X線熒光光譜儀(PW2404X)，分析誤差為2%～5%；微量元素及稀土元素采用酸溶法制備樣品，在Finnian MAT制造的HR-ICP-MS (ElementⅠ)進(jìn)行44個(gè)微量元素的測試，分析精度參照GB/T 14506.14—2010 《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法》 (第14部分和第28部分：氧化亞鐵量測定與16個(gè)主次成分量測定)和GB/T 14506.30—2010 《硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法》(第30部分：44個(gè)元素量測定)。當(dāng)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10×10-6時(shí)，其精度優(yōu)于5%，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10×10-6時(shí)，其精度優(yōu)于10%。

4 分析結(jié)果

4.1 主量元素

各巖石類型代表樣品的主量元素氧化物測試數(shù)據(jù)見表1。研究區(qū)3種類型混積巖的主量元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)相似，主量元素氧化物ω(SiO2)為21.39%～32.80%、ω(Al2O3)為4.61%～6.73%、ω(CaO)為17.53%～22.56%、ω(MgO)為9.55%～14.34%、ω(K2O)為1.83%～2.67%、ω(Na2O)為0.17%～0.35%、ω(FeO)為0.66%～1.78%、ω(Fe2O3)為1.97%～2.77%，而TiO2、P2O5、MnO等主量元素氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)普遍低于0.50%。以平均大陸上地殼(Upper Continental Crust，簡稱UCC)為標(biāo)準(zhǔn)[12]，對11塊樣品的主量元素氧化物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理(見圖4)，研究區(qū)混積巖MgO和CaO強(qiáng)烈富集，P2O5和MnO微弱富集；SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、TiO2和Fe2O3存在一定程度的虧損；對泥巖樣品主量元素進(jìn)行UCC標(biāo)準(zhǔn)化后， P2O5和K2O相對富集，CaO、MgO和Na2O強(qiáng)烈虧損(見圖4)。

表1 研究區(qū)沙一段混積巖樣品主量元素氧化物測量結(jié)果

圖4 混積巖主量元素氧化物UCC標(biāo)準(zhǔn)化

4.2 微量元素

各巖石類型代表樣品的微量元素氧化物測試數(shù)據(jù)見表2。相對于UCC，混積巖微量元素中Sr和Ba元素明顯相對富集，高場強(qiáng)元素Th和Nb虧損明顯；泥巖中微量元素整體相對富集(見圖5)。混積巖中Sr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(362.00～760.00)×10-6，平均為503.00×10-6，上地殼Sr質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為350.00×10-6；Ba質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(334.00～1 139.00)×10-6，平均為620.00×10-6，上地殼Ba質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為550.00×10-6；Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(2.30～4.50)×10-6，平均為3.30×10-6，上地殼Th質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均為10.70×10-6；Nb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(5.41～22.60)×10-6，平均為9.20×10-6，上地殼Nb質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.00×10-6。相對于表鮞狀白云質(zhì)礫巖(DC)和表鮞狀白云質(zhì)砂巖(DS)，含生屑砂巖(BS)“水生元素”(U和Mo)明顯更為富集[13]，指示水體相對較深。

表2 研究區(qū)沙一段混積巖樣品微量元素測量結(jié)果

圖5 混積巖微量元素氧化物UCC標(biāo)準(zhǔn)化

4.3 稀土元素

各巖石類型代表樣品的稀土元素測試數(shù)據(jù)見表3。研究區(qū)混積巖稀土總量為(63.80～125.57)×10-6，平均為94.40×10-6(不包含Y，見表1)，其中輕稀土元素∑LREE總量為(58.30～112.50)×10-6，平均為85.62×10-6，重稀土元素∑HREE總量為(5.29～13.52)×10-6，平均為8.79×10-6，∑LREE/∑HREE為8.29～12.50，平均為10.54，表明輕稀土元素相對富集；研究區(qū)泥巖稀土總量為(294.26～301.26)×10-6，平均為298.26×10-6(不包含Y)，高于北美頁巖的(173.21×10-6)，表明REE較為富集，∑LREE/∑HREE為9.48～9.73，平均為9.60，高于北美頁巖的(7.50)，表明輕稀土元素相對富集。在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化圖解[14]中，3種混積巖樣品和泥巖樣品具有一致的配分模式(見圖6)，表現(xiàn)出LREE相對富集、HREE相對虧損的配分模式，表明所有混積巖樣品具有相似的物源供給條件,并且在成因上具有相似性?！芌EE總量具有明顯從表鮞狀礫巖→表鮞狀白云質(zhì)砂巖→含生屑細(xì)砂巖→泥巖依次增加的趨勢。泥巖樣品的δEu為1.03～1.07(平均為1.05)，混積巖樣品的δEu為1.12～1.29(平均為1.19)，表現(xiàn)相對正異常。

表3 研究區(qū)沙一段混積巖樣品稀土元素測量結(jié)果

注：δEu=EuN/(SmN*GdN)1/2，北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化。

圖6 混積巖稀土元素北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化Fig.6 Distribution of NASC-nomalized REE of E3s1 mixosedimentite

5 討論

5.1 沉積環(huán)境與氣候

泥巖相關(guān)微量元素比值受成巖、后生作用影響較小，是判別沉積環(huán)境變化的良好標(biāo)志[15-16]。Sr、Cu分別為干旱環(huán)境條件下富集的喜干型元素和濕潤氣候條件下富集的喜濕型元素的代表，因此Sr/Cu是古氣候變化的靈敏指標(biāo)，Sr /Cu為1.30～5.00，通常指示溫濕氣候；Sr /Cu大于5.00，通常指示干旱氣候[17]，研究區(qū)泥巖段的Sr/Cu為6.78～10.34，平均為8.56(見表1)，反映相對干旱的氣候環(huán)境。

泥巖中B、Sr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與湖盆水介質(zhì)條件密切相關(guān)[18]。Couch E L認(rèn)為[19]，水體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與水體中的鹽度存在線性關(guān)系，即水體鹽度越高，B質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大。B質(zhì)量分?jǐn)?shù)<60.00×10-6為淡水環(huán)境，B質(zhì)量分?jǐn)?shù)在(60.00～100.00)×10-6為半咸水環(huán)境，B質(zhì)量分?jǐn)?shù)>100.00×10-6為咸水環(huán)境[13]。一般認(rèn)為Sr/Ba>1顯示海水沉積環(huán)境，Sr/Ba<1反映內(nèi)陸沉積環(huán)境(其中1.00～0.60 為半咸水相，小于 0.60為微咸水相)[20-21]。研究區(qū)泥巖段B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(67.30～71.20)×10-6，平均為69.30×10-6；同時(shí)Sr/Ba為0.48～0.77，平均為0.63(見表1)，均在半咸水范圍內(nèi)。

Th、U在還原狀態(tài)下地球化學(xué)性質(zhì)相似，在氧化狀態(tài)下差別很大，U在強(qiáng)還原狀態(tài)下為+4價(jià)，不溶解于水，導(dǎo)致它在沉積物中富集，在氧化狀態(tài)下以易溶的+6價(jià)存在，造成沉積物中U的丟失，常用Th/U法判斷沉積環(huán)境的氧化還原狀態(tài)和相對古水深，Th/U在0～2指示缺氧環(huán)境，在強(qiáng)氧化環(huán)境下Th/U可達(dá)8[22]。研究區(qū)混積巖層位兩個(gè)泥巖段自下而上Th/U為3.02～2.07，指示弱氧化的沉積環(huán)境和縱向上湖侵的沉積過程。與巖相上自下而上依次發(fā)育表鮞狀白云質(zhì)礫巖、表鮞狀白云質(zhì)中—粗砂巖、含生屑(介形)細(xì)砂巖的正粒序結(jié)構(gòu)吻合，共同反映基準(zhǔn)面上升的特征。

5.2 物源區(qū)母巖類型

混積巖中陸源組分母巖類型對混積巖儲(chǔ)層的形成和成巖演化具有重要的意義。研究區(qū)混積巖REE呈明顯的右傾模式(見圖6)，與海相碳酸鹽巖的典型左傾模式及湖相碳酸鹽巖略微左傾模式不同[23]，反映陸源組分對稀土元素的配分模式有較大的影響。LREE富集、HREE略微虧損的配分模式指示酸性火成巖母巖的特征，與巖心觀察及薄片鑒定結(jié)果一致。Ti、Zr、Hf、Nb、Ta等高場強(qiáng)元素相對Rb、K、Sr、Ba等大離子親石元素較為穩(wěn)定，風(fēng)化和埋藏過程中，高場強(qiáng)元素隨各種地質(zhì)流體的遷移能力較弱，更能代表母巖原始成分，因此其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低能較好地區(qū)分源巖是基性巖還是酸性巖[17]。一般鐵鎂質(zhì)火成巖Ti/Zr大于50.00，長英質(zhì)火成巖Ti/Zr<20.00。研究區(qū)混積巖Ti/Zr為12.13～18.51，平均為14.45，反映其陸源碎屑母巖為中酸性火成巖。一般鎂鐵質(zhì)火成巖Cr/Zr>1.00，長英質(zhì)火成巖Cr/Zr<0.50。研究區(qū)混積巖Cr/Zr為0.15～0.25，平均為0.19，反映陸源碎屑母巖為長英質(zhì)火成巖。中酸性長英質(zhì)火成巖巖屑溶蝕形成的鑄模孔是混積巖重要的儲(chǔ)集空間(見圖3(b-c))。

5.3 混積巖發(fā)育規(guī)律

研究區(qū)混合沉積巖石類型復(fù)雜、類型多樣，在巖石學(xué)特征上分類屬于組分內(nèi)混合或者結(jié)構(gòu)型混合沉積[24]，按照Mount J F提出的成因分類[2]以原地混合和相緣混合為主，局部發(fā)育間斷混合沉積。研究區(qū)混合沉積的發(fā)育主要受氣候條件、構(gòu)造背景、物源及湖平面升降等影響，各因素間相互影響。

研究區(qū)沙一段相對干旱的氣候條件和相對緩和的構(gòu)造活動(dòng)，為混積巖碳酸鹽組分的聚集和沉淀提供必備的良好條件。劉傳聯(lián)等對渤海灣盆地山東東營凹陷沙一段介形蟲樣品進(jìn)行氧、碳同位素分析[25]，得出沙一段生油巖沉積時(shí)期的古湖泊是一封閉咸水或半咸水湖泊；中、下亞段沉積時(shí)期，氣候干燥，蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，湖水面較低，鹽度高，生產(chǎn)力高，有利于湖相碳酸鹽巖的發(fā)育。物源供給受構(gòu)造和氣候條件的控制，對混合沉積也是一個(gè)重要的影響因素[26]。干旱氣候條件下，母巖區(qū)的風(fēng)化程度降低，陸源碎屑物質(zhì)提供量較少。根據(jù)研究區(qū)周圍地震資料及沉積相展布特征，其主要物源為南側(cè)石臼坨凸起。由于研究區(qū)位于石臼坨凸起東傾末端北側(cè)邊界斷裂下降盤的斷坡帶，距物源區(qū)較近，陸源碎屑供給較強(qiáng)時(shí)，水體渾濁，不利于碳酸鹽的沉淀和聚類[27]，以富砂礫巖的扇三角洲沉積為主；陸源碎屑供給較弱或間歇期，湖水中碳酸鹽的濃度達(dá)到飽和并開始沉淀聚集，形成組分內(nèi)混合。

研究區(qū)混積巖發(fā)育段ω(MgO)、ω(CaO)與ω(SiO2)呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，代表陸源組分的ω(Al2O3)與ω(SiO2)呈明顯的正相關(guān)關(guān)系(見圖7(a))，表明CaO和MgO主要賦存于碳酸鹽組分，與全巖礦物成分分析結(jié)果一致。碳酸鹽組分ω(CaO+MgO)隨陸源碎屑組分ω(SiO2+Al2O3)增大而減小(見圖7(b))，揭示碳酸鹽組分發(fā)育明顯受陸源碎屑輸入量的控制，碳酸鹽組分發(fā)育于陸源碎屑供給的間歇期。湖平面變化，對扇三角洲前緣和前扇三角洲亞相相鄰地帶相帶遷移而造成的原地混合沉積和相緣混合沉積影響最大。隨著湖平面下降、水體變淺，陡坡帶扇三角洲前緣砂礫巖體暴露于水面，隨著鹽度升高，碳酸鹽圍繞陸源碎屑顆粒凝聚沉淀，潛流帶形成以鈣質(zhì)包殼包裹陸源碎屑為特征的原地混合沉積；隨著湖平面上升，水體逐漸加深，鹽度相對淡化，發(fā)育以富含介形蟲為主的細(xì)砂巖，形成相緣混合沉積。

圖7 混積巖主量元素相關(guān)性分析Fig.7 Correlation diagram of major elements of of E3s1 mixosedimentite

5.4 熱液影響證據(jù)

分析研究區(qū)混積巖段石英微裂隙鹽水包裹體均一溫度數(shù)據(jù)，存在一期溫度為125.7～178.3 ℃(平均為138.5 ℃)的高溫流體，遠(yuǎn)高于混積巖段DST測試的地溫背景溫度(108.0～114.0 ℃)，反映可能存在熱液活動(dòng)。當(dāng)熱液流體與白云巖進(jìn)行流體—巖石反應(yīng)時(shí)，由于Eu2+與Ca2+具有相同的電價(jià)和相似的離子半徑，Eu2+取代白云石中的Ca2+，從而導(dǎo)致巖石中出現(xiàn)δEu正異常[28]。全球范圍內(nèi)不同的熱液流體具有非常相似的 REE 配分模式，即LREE富集和δEu正異常[29]，一些受熱液影響的海相碳酸鹽巖盡管表現(xiàn)出輕稀土元素虧損的分配模式，但具有明顯的δEu正異常[30-31]，混積巖段各類巖石樣品通過北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化，δEu為 1.12～1.29，平均為1.20，存在弱的正異常，泥巖夾層δEu未出現(xiàn)正異常特征(見圖6)，從元素角度證實(shí)混積巖儲(chǔ)層受到熱液影響，為熱液對混積巖儲(chǔ)層鈣質(zhì)膠結(jié)物的溶蝕改造作用起到支持作用。

6 結(jié)論

(1)秦南凹陷石東陡坡帶沙一段自下而上發(fā)育表鮞狀白云質(zhì)礫巖、表鮞狀白云質(zhì)砂巖和含生屑砂巖3種“混合沉積巖”， 相對于泥巖，混積巖樣品Sr和Ba元素相對富集，高場強(qiáng)元素Th和Nb虧損明顯，表明混積巖中碳酸鹽組分為沉積成因；其北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化配分模式具有LREE相對富集、HREE相對虧損的特點(diǎn)，稀土元素總量高低主要受陸源組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的控制。

(2)研究區(qū)沙一段干旱氣候下的半咸水弱氧化沉積環(huán)境，以及扇三角洲背景下物源供給間歇期陸源碎屑供給量減少，有利于碳酸鹽的聚集沉淀和混積巖的形成。

(3)混積巖中陸源碎屑以中酸性火成巖為主，受后期流體改造而形成鑄?？?，湖相碳酸鹽和中酸性火山巖母巖的混合沉積有利于優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層發(fā)育。

(4)混積巖δEu存在弱的正異常且具有較高的均一包裹體溫度，相鄰泥巖段不存在δEu正異常，表明成巖過程中可能受熱液流體活動(dòng)的影響。

[1] 馮進(jìn)來,胡凱,曹劍,等.陸源碎屑與碳酸鹽混積巖及其油氣地質(zhì)意義[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),2011,17(2):297-307. Feng Jinlai, Hu Kai, Cao Jian, et al. A Review on mixed rocks of terrigenous clastics and carbonates and their petroleum-gas geological significance [J].Geological Journal of China Universities, 2011,17(2):297-307.

[2] Mount J F. Mixing of silicilastics and carbonate sediments in shallow shelf environments [J]. Geology, 1984,12:432-435.

[3] 張雄華.混積巖的分類和成因[J].地質(zhì)科技情報(bào),2000,19(4):31-34. Zhang Xionghua. Classification and orgin of mixosedimentite [J]. Geological Science and Technology Information, 2000,19(4):31-34.

[4] 董桂玉,陳洪德,何幼斌,等.陸源碎屑與碳酸鹽混合沉積研究中的幾點(diǎn)思考[J].地球科學(xué)進(jìn)展,2007,22(9):931-939. Dong Guiyu, Chen Hongde, He Youbin, et al. Some problems on the study of the mixed siliciclastic-carbonate sediments [J]. Advance in Earth Sciences, 2007,22(9):931-939.

[5] 王金友,張立強(qiáng),張世奇,等.濟(jì)陽坳陷沾化凹陷沙二段湖相混積巖沉積特征及成因分析——以羅家—邵家地區(qū)為例[J].地質(zhì)論評,2013,59(6):1085-1096. Wang Jinyou, Zhang Liqiang, Zhang Shiqi, et al. Sedimentary characteristics and origin of lacustrine mixed rocks of the second member of the Eogene Shahejie formation in Zhanhua sag, Jiyang depression: A taking Luojia-Shaojia area for an example [J]. Geological Review, 2013,59(6):1085-1096.

[6] 徐偉,陳開遠(yuǎn),曹正林,等.咸化湖盆混積巖成因機(jī)理研究[J].巖石學(xué)報(bào),2014,30(6):1804-1816. Xu Wei, Chen Kaiyuan, Cao Zhenglin, et al. Original mechanism of mixed sediments in the saline lacustrine basin [J]. Acta Petrologica Sinica, 2014,30(6):1804-1816.

[7] 趙燦,李旭兵,郇金來,等.碳酸鹽與硅質(zhì)碎屑的混合沉積機(jī)理和控制因素探討[J].地質(zhì)論評,2013,59(4):615-626. Zhao Can, Li Xubing, Huan Jinlai, et al.Mechanism of mixied siliciclastic-carbonate sediments and its controlling factors [J]. Geological Review, 2013,59(4):615-626.

[8] 王杰瓊,劉波,羅平,等.塔里木盆地西北緣震旦系混積巖類型及成因[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,41(3):339-346. Wang Jieqiong, Liu bo, Luo Ping, et al. Classification and genesis of Sinian mixoedsedimenttite from northwest margin of Tarim basin, China [J]. Journal of Chengdu University of technology: Science &Technology Edition, 2014,41(3):339-346.

[9] 鄧平.微量元素在油氣勘探中的應(yīng)用[J].石油勘探與開發(fā),1993,20(1):27-32. Deng Ping. The application of trace amount of elements in the explorat1on of oil and gas [J]. Petroleum Exploration and Development, 1993,20(1):27-32.

[10] 彭立才,韓德馨,周家駒.柴達(dá)木冷科1井不同沉積環(huán)境元素地球化學(xué)特征[J].煤田地質(zhì)與勘探,2001,29(6):1-3. Peng Licai, Han Dexin, Zhou Jiajyu. Element geochemistry characteristics of different sedimentary environments of Lengke no.1, Caidamu basin [J]. Coal Geology & Exploration, 2001,29(6):1-3.

[11] 張曉龍,冀華麗,李媛姝.微量元素分析在南堡凹陷南部的應(yīng)用[J].特種油氣藏,2015,22(2):67-69. Zhang Xiaolong, Ji Huali, Li Yuanshu. Application of trace element analysis in the south of Nanpu sag [J]. Special Oil and Gas Rreservoirs, 2015,22(2):67-69.

[12] McLennan S M. Relationships between the trace element composition of sedimentary rocks and upper continental crust [J]. Geochem, Geophys, Geosys, 2001,2(4):203-236.

[13] 鄧宏文,錢凱.沉積地球化學(xué)與環(huán)境分析[M].蘭州:甘肅科學(xué)技術(shù)出版社,1993. Deng Hongwen, Qian Kai. Sedimentary geochemistry and environmental analysis [M]. Lanzhou: Gansu Science and Technology Press, 1993.

[14] Haskin L A, Haskin M A, Frey F A, et al. Relative and absolute terrestrial abundances of the rare earths [C]∥Ahrens L H.Origin and Distribution of the Elements. Oxford: Pergamum, 1968:889-911.

[15] 劉俊海,吳志軒,于水,等.麗水凹陷古新統(tǒng)微量元素地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J].中國海上油氣,2005,17(1):8-11. Liu Junhai, Wu Zhixuan, Yu Shui, et al.Paleocence trace element geochemistry and its geological significance in Lishui sag [J]. China Offshore Oil and Gas, 2005,17(1):8-11.

[16] 陶樹,湯達(dá)禎,周傳祎,等.川東南—黔中及其周邊地區(qū)下組合烴源巖稀土元素地球化學(xué)特征及沉積環(huán)境[J].油氣地質(zhì)與采收率,2009,16(3):41-43. Tao Shu, Tang Dazhen, Zhou Chuanyi, et al. REE geochemical characteristics and implication on sedimentary environments of lower assemblage source rocks in Chuandongnan-Qianzhong and adjacent area [J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2009,16(3):41-43.

[17] 熊小輝,肖加飛.沉積環(huán)境的地球化學(xué)示蹤[J].地球與環(huán)境,2011,39(3):405-414. Xiong Xiaohui, Xiao Jiafei. Geochemical indicators of sedimentary environments [J]. Earth and Environment, 2011,39(3):405-414.

[18] 鄭榮才,楊梅青.鄂爾多斯盆地長6油層組古鹽度研究[J].石油與天然氣地質(zhì),1999,20(1):20-25. Zheng Rongcai, Yang Meiqing. Study on palaeosalinity of Chang 6 oil reservoir set in Ordos basin [J]. Oil & Gas Geology, 1999,20(1):20-25.

[19] Couch E L. Calculation of palaeosalinities from boron and claymineral data [J]. AAPG Bulletin, 1971,55:1829-1837.

[20] 袁劍英,黃成剛,曹正林,等.咸化湖盆白云巖碳氧同位素特征及古環(huán)境意義以——柴西地區(qū)始新統(tǒng)下干柴溝組為例[J].地球化學(xué),2015,44(3):254-266. Yuan Jianying, Huang Chenggang, Cao Zhenglin, et al. Carbon and oxygen isotopic composition of saline lacustrine dolomite and its palaeoenvironmental significance: A case study of lower Eocene Ganchaigou formation in western Qaidam basin [J]. Geochimica, 2015,44(3):254-266.

[21] 周動(dòng)力,董青松.黑龍江寧安盆地古近系油頁巖沉積環(huán)境分析[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2014,38(1):25-30. Zhou Dongli, Dong Qingsong. Analys of sedimentary environment of palaeogene oil shale in Heilongjiang Ningan basin [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2014,38(1):25-30.

[22] 劉江濤,劉雙蓮,李永杰,等.焦石壩地區(qū)奧陶系五峰組—志留系龍馬溪組頁巖地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義[J].油氣地質(zhì)與采收率,2016,23(3):53-57. Liu Jiangtao, Liu Shuanglian, Li Yongjie, et al. Geochemistry characteristics and its geological significance of shale in the Ordovician Wufeng formation and Silurian Longmaxi formation, Jiaoshiba area [J]. Petroleum Geology and Recovery Efficiency, 2016,23(3):53-57.

[23] 楊揚(yáng),高福紅,蒲秀剛.歧口凹陷古近系沙河街組白云巖稀土元素特征及成因[J].中國石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,38(2):1-9. Yang Yang, Gao Fuhong, Pu Xiugang. REE characteristics and genesis of dolostones from Paleogene Shahejie formation in Qikou depression [J]. Journal of China University of Petroleum: Edition of Natural Science, 2014,38(2):1-9.

[24] 趙會(huì)民.遼河西部凹陷雷家地區(qū)古近系沙四段混合沉積特征研究[J].沉積學(xué)報(bào),2012,30(2):283-290. Zhao Huimin. Characteristics of mixed sedimentation in the Member 4 of Shahejie formation of Paleogene at Leijia area of western sag of Liaohe oilfield [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2012,30(2):283-290.

[25] 劉傳聯(lián),趙泉鴻,汪品先.東營凹陷生油巖中介形蟲氧、碳同位素的古湖泊學(xué)意義[J].地球科學(xué),2001,26(5):441-445. Liu Chuanlian, Zhao Quanhong, Wang Pinxian. Paleolimnological significance of carbon and oxygen isotopic ratios of ostracoda from oil source rocks in Dongying depression [J]. Earth Science, 2001,26(5):441-445.

[26] 董桂玉,何幼斌,陳洪德,等.惠民凹陷沙—中湖相碳酸鹽與陸源碎屑混合沉積——以山東商河地區(qū)為例[J].沉積學(xué)報(bào),2007,25(3):343-350. Dong Guiyu, He Youbin, Chen Hongde, et al. Mixed sedimentation of carbonates of Lagoonal facies and terrigenous clastics of the middle submember of member 1 of Shahejie formation in Huimin sag: A taking Shanghe area in Shandong province for an example [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007,25(3):343-350.

[27] 宋章強(qiáng),陳延芳,杜曉峰,等.渤海海域A構(gòu)造區(qū)沙二段混合沉積特征及儲(chǔ)層研究[J].海洋石油,2013,33(4):13-18. Song Zhangqiang, Chen Yanfang, Du Xiaofeng, et al. Study on sedimentary characteristics and reservoir of second member of Shahejie formation, A structural area, Bohai sea [J]. Offshore Oil, 2013,33(4):13-18.

[28] 符浩,李國蓉,陳蘭樸,等.塔東地區(qū)寒武系白云巖地球化學(xué)特征與成因模式[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2016,40(2):47-57. Fu Hao, Li Guorong, Chen Lanpu, et al. Geochemical characteristics and genetic model of canbrian dolomite in east Tarim basin [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2016,40(2):47-57.

[29] 李輝,李國蓉,羅韻,等.塔河地區(qū)奧陶系碳酸鹽巖儲(chǔ)層中深部熱液特征分析[J].東北石油大學(xué)學(xué)報(bào),2014,38(6):12-21. Li Hui, Li Guorong, Luo Yun, et al. Analysis of characteristics of deep hydrothermal fluids in Ordovician carbonate reservoir in Tahe area [J]. Journal of Northeast Petroleum University, 2014,38(6):12-21.

[30] 伊海生,林金輝,趙西西,等.西藏高原沱沱河盆地漸新世—中新世湖相碳酸鹽巖稀土元素地球化學(xué)特征與正銪異常成因初探[J].沉積學(xué)報(bào),2008,26(1):1-10. Yi Haisheng, Lin Jinhui, Zhao Xixi, et al. Geochemistry of rare earth elements and origin of positive europium anomaly in Miocene-Oligocene lacustrine carbonates from Tuotuohe basin of Tibetan Plateau [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2008,26(1):1-10.

[31] 賀訓(xùn)云,壽建峰,沈安江,等.白云巖地球化學(xué)特征及成因——以鄂爾多斯盆地靖西馬五段中組合為例[J].石油勘探與開發(fā),2014,41(3):375-384. He Xunyun, Shou Jianfeng, Shen Anjiang, et al. Geochemical characteristics and origin of dolomite: A case study from the middle assemblage of Majiagou formation member 5 of the west of Jingbian gas field, Ordos basin, north China [J]. Petroleum Exploration and Development, 2014,41(3):375-384.

2016-11-22；編輯：劉麗麗

國家科技重大專項(xiàng) (2016ZX05024-003-005)

馮 沖(1985-)，男，碩士，工程師，主要從事石油地質(zhì)與元素地球化學(xué)方面的研究。

P588.21

A

2095-4107(2017)02-0044-10

DOI 10.3969/j.issn.2095-4107.2017.02.005