朱石磊 吳克強(qiáng) 呂 明 王 穎 董朔朋 蔡露露 廖計(jì)華 鄒夢(mèng)君 孫 濤 李 楠 王龍穎

(中海油研究總院 北京 100028)

巴西坎波斯盆地湖相介殼灰?guī)r特征及沉積模式*

朱石磊 吳克強(qiáng) 呂 明 王 穎 董朔朋 蔡露露 廖計(jì)華 鄒夢(mèng)君 孫 濤 李 楠 王龍穎

(中海油研究總院 北京 100028)

朱石磊,吳克強(qiáng)，呂明,等.巴西坎波斯盆地湖相介殼灰?guī)r特征及沉積模式[J].中國(guó)海上油氣，2017,29(2)：36-45.

ZHU Shilei,WU Keqiang,LYU Ming,et al.Characteristics and sedimentary model of lacustrine coquina in Campos basin, Brazill[J].China Offshore Oil and Gas,2017,29(2):36-45.

巴西鹽下巨型湖相介殼灰?guī)r儲(chǔ)層是當(dāng)前全球油氣勘探的熱點(diǎn)，潛力巨大但研究程度卻較低。本文結(jié)合巖心、薄片、地震和綜合地質(zhì)錄井?dāng)?shù)據(jù)等資料，對(duì)巴西坎波斯盆地西部隆起帶鹽下白堊系Lagoa Feia組湖相介殼灰?guī)r的巖石學(xué)特征、沉積學(xué)特征、地震反射特征和沉積模式進(jìn)行了深入分析。坎波斯盆地介殼灰?guī)r包含生物礁灰?guī)r和顆?；?guī)r2種主要類(lèi)型,是以雙殼類(lèi)硬質(zhì)殼體為主，介形類(lèi)和腹足類(lèi)殼體為輔，并含有其他碳酸鹽巖組分和部分硅質(zhì)碎屑的巖性復(fù)合體。該盆地介殼灰?guī)r總體發(fā)育于濱淺湖區(qū)域，可劃分出湖緣、生物碎屑砂質(zhì)灘、生物碎屑灰質(zhì)灘、鮞粒灘、生物礁后灘、生物礁和生物碎屑滑塌扇等7種主要相帶類(lèi)型。分析了幾種主要相帶對(duì)應(yīng)的地震反射特征，建立了斷陷湖盆邊緣鑲邊臺(tái)地介殼灰?guī)r沉積模式，其中生物礁相帶的提出系基于新資料經(jīng)研究后提出的新認(rèn)識(shí)，與前人持有的介殼灰?guī)r灘壩觀點(diǎn)有所不同。本文研究結(jié)果對(duì)于類(lèi)似地區(qū)的油氣勘探具有指導(dǎo)作用。

坎波斯盆地；西部隆起帶；Lagoa Feia組；介殼灰?guī)r特征；沉積模式

坎波斯(Campos)盆地勘探歷史悠久且成果顯著。截至2012年，盆地內(nèi)共獲得122個(gè)油氣發(fā)現(xiàn)，探明可采儲(chǔ)量46.56×108t(油當(dāng)量)，占巴西總探明可采儲(chǔ)量的80%，產(chǎn)量占巴西總產(chǎn)量的84%[1]，是全巴西最重要的油氣產(chǎn)地。但是目前的勘探發(fā)現(xiàn)主要集中在白堊系漂移期濁積砂巖儲(chǔ)層，對(duì)鹽下裂谷期湖相碳酸鹽巖的研究在國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)中卻不多見(jiàn)。然而近年來(lái)國(guó)內(nèi)外石油公司對(duì)該盆地湖相碳酸鹽巖的勘探卻成效顯著，特別是南鄰桑托斯盆地鹽下Lula、Libra等特大油田的發(fā)現(xiàn)，將國(guó)內(nèi)外油氣地質(zhì)學(xué)家和石油公司的目光聚焦到該領(lǐng)域，成為當(dāng)前全球石油地質(zhì)研究的熱點(diǎn)之一。已有資料顯示，巴西鹽下湖相碳酸鹽巖儲(chǔ)層主要為白堊紀(jì)Barremian-Aptian期生物成因的介殼灰?guī)r和微生物灰?guī)r兩大類(lèi)型[2]。其中介殼灰?guī)r儲(chǔ)層初始產(chǎn)量可達(dá)10 000桶/d，后期可穩(wěn)定在1 000～3 000桶/d，顯示出巨大的勘探潛力，成為大西洋兩岸油氣勘探接替的現(xiàn)實(shí)選擇之一[3]。然而介殼灰?guī)r受構(gòu)造作用、氣候和水文條件等多因素影響，其儲(chǔ)層厚度和性質(zhì)等儲(chǔ)層參數(shù)在空間上變化劇烈，井間差異巨大，與目前熟知的其他生物碳酸鹽巖存在顯著差別[4-5]；同時(shí)受上覆鹽巖屏蔽作用影響，地震成像品質(zhì)差，更是給該類(lèi)儲(chǔ)層蒙上了一層神秘面紗[6]。隨著大西洋兩岸勘探主戰(zhàn)場(chǎng)向深水挺進(jìn)，鹽下湖相介殼灰?guī)r的勘探和科研價(jià)值日益凸顯。筆者對(duì)此進(jìn)行了追蹤研究，闡述了巴西坎波斯盆地西部隆起帶鹽下湖相介殼灰?guī)r的沉積儲(chǔ)層特征，總結(jié)了沉積模式，以期為該區(qū)的油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

1.1 構(gòu)造演化特征

坎波斯盆地位于巴西東南部里約熱內(nèi)盧州和圣埃斯皮里圖州海域，南與桑托斯盆地相鄰，北與埃斯皮里圖桑托盆地相接?？膊ㄋ古璧乜偯娣e17.52×104km2，海上主體部分約16.94×104km2，水深0～3 400 m[1]。坎波斯盆地是巴西東部裂谷系的一部分，是典型的被動(dòng)大陸邊緣盆地[7]?，F(xiàn)今的坎波斯盆地，海域主體部分總體上具有“兩坳夾一隆”的構(gòu)造格局，西部為近平行岸線北東走向的隆起帶，中、東部為隆起欠發(fā)育的低隆區(qū)，中部坳陷帶與東部坳陷帶向北部合攏，內(nèi)有多個(gè)局部低凸起(圖1)。盆地構(gòu)造演化經(jīng)歷3個(gè)期次：同裂谷期、過(guò)渡期和漂移期[8]。玄武巖泛流噴發(fā)拉開(kāi)了南大西洋裂谷活動(dòng)的序幕[9]，形成的熔巖隆起和火山脊構(gòu)成了一道天然屏障，將桑托斯盆地及以北的陸相斷陷湖盆沉積體系與南部的大洋沉積體系分隔開(kāi)。Barremian末—Aptian初期，強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)促使坎波斯等盆地半地塹構(gòu)造單元發(fā)育，形成一系列小型的沖積-湖泊沉積；Aptian初期，區(qū)域性水退造成斷塊出露剝蝕，形成pré-Neo-Alagoas區(qū)域不整合，標(biāo)志著盆地進(jìn)入熱沉降階段[10-11]，持續(xù)沉降使得若干小型湖泊相互連通，并伴有幕式海侵，盆地規(guī)模增大，形成一個(gè)統(tǒng)一的咸化坳陷湖盆，拗陷末期氣候干熱，蒸發(fā)強(qiáng)烈，大規(guī)模沉積厚層鹽巖[12]；Aptian末期海底持續(xù)擴(kuò)張，進(jìn)入被動(dòng)大陸邊緣演化階段。

圖1 坎波斯盆地現(xiàn)今構(gòu)造綱要圖Fig .1 Structure outline map of Campos basin

1.2 沉積充填特征

坎波斯盆地沉積充填主要?jiǎng)澐譃?期：同裂谷期陸相沖積-湖泊沉積體系、過(guò)渡期碳酸鹽巖-鹽巖沉積和漂移期以來(lái)的海相沉積(圖2)。

圖2 坎波斯盆地地層柱狀圖(據(jù)文獻(xiàn)[8]修改)Fig .2 Stratigraphic column of Campos basin(adapted from reference[8])

1)同裂谷期。同裂谷層序開(kāi)始于早白堊世Hauterivian期，終止于Aptian初期，在玄武巖基底之上沉積了厚度約為2 000 m的陸相沖積-湖泊體系。裂陷之初盆地快速沉降，充填序列呈現(xiàn)向上變深的正旋回特征，盆地自西向東發(fā)育沖積扇(扇三角洲)—河流三角洲沉積—湖相沉積；裂谷晚期構(gòu)造活動(dòng)減弱，水體擴(kuò)張，在盆內(nèi)某些構(gòu)造凸起區(qū)域發(fā)育以生物介殼灰?guī)r為主的碳酸鹽巖沉積；裂谷末期受陸殼整體抬升影響，層序充填呈現(xiàn)向上變淺的旋回特征。同裂谷期發(fā)育了有機(jī)質(zhì)含量豐富的Lagoa Feia組湖相頁(yè)巖，為鹽下油氣藏的主力烴源巖。

2)過(guò)渡期。同裂谷期結(jié)束，伸展作用僅局限于洋陸界線的鄰近區(qū)域，并發(fā)育了一個(gè)區(qū)域不整合面，該不整合面可等同于大陸分離的開(kāi)始，標(biāo)志著熱沉降的啟動(dòng)以及一個(gè)寬闊而緩慢沉降的坳陷盆地的發(fā)育。在持續(xù)干旱的氣候背景下，伴有幕式海侵的半咸化—咸化湖泊環(huán)境內(nèi)沉積了厚約1 000 m的碎屑巖、微生物碳酸鹽巖和蒸發(fā)巖巨層序，其中微生物灰?guī)r亦成為當(dāng)前鹽下重要儲(chǔ)層類(lèi)型之一，蒸發(fā)巖是非常好的區(qū)域蓋層。

3)漂移期。Albian期至今，受被動(dòng)大陸邊緣熱沉降和海侵影響，巴西沿岸長(zhǎng)期發(fā)育海相沉積。該階段主要由3套海相序列組成：①Albian早期海侵沉積了超過(guò)1 000 m的淺水碳酸鹽巖、泥灰?guī)r和泥巖序列，發(fā)育淺水碳酸鹽巖臺(tái)地，Cenomanian期臺(tái)地淹沒(méi)導(dǎo)致富含有機(jī)物的頁(yè)巖堆積，Turonian期三角洲層序向海進(jìn)積標(biāo)志著一次海退的開(kāi)始；②從Maastrichtian期到早漸新世，再次出現(xiàn)沉降和一次海進(jìn)，沉積了深水濁積碎屑巖和大套海相泥巖；③漸新世到新近紀(jì)再次海退，沉積了前積碎屑巖楔狀體和海相碳酸鹽巖[13]。

2 介殼灰?guī)r特征

2.1 介殼灰?guī)r的定義

介殼灰?guī)r(Coquina)一詞源自西班牙語(yǔ)，原意僅指生物殼體硬質(zhì)組分組成的致密堆積體，在南大西洋鹽下湖相灰?guī)r的勘探實(shí)踐中，這一概念被賦予了石油地質(zhì)學(xué)中的儲(chǔ)層和成巖作用的意義從而泛化，因此在本文中，大西洋兩岸鹽下的介殼灰?guī)r特指以雙殼類(lèi)硬質(zhì)殼體為主，介形類(lèi)和腹足類(lèi)殼體為輔，并含有其他碳酸鹽巖組分和硅質(zhì)碎屑組分的巖性復(fù)合體的統(tǒng)稱(chēng)[3]。

Castro等[14]在坎波斯盆地識(shí)別出了兩大類(lèi)介殼灰?guī)r：“純介殼灰?guī)r”和“顆粒介殼灰?guī)r”，本次研究中予以了確認(rèn)。并明確指出“純介殼灰?guī)r”特征符合礁的概念，對(duì)應(yīng)?？朔诸?lèi)體系中的生物礁灰?guī)r，主要由原地堆積的雙殼類(lèi)殼體粘結(jié)固著而成的塊狀巖隆，有著非常好的儲(chǔ)層物性參數(shù)，是介殼灰?guī)r儲(chǔ)層中最好的類(lèi)型?！邦w粒介殼灰?guī)r”含有大量灰?guī)r組分和某些非灰質(zhì)顆粒，灰?guī)r組分包括鮞?；?guī)r、生物碎屑顆?；?guī)r、球?；?guī)r等，非灰質(zhì)顆粒主要是陸源硅質(zhì)碎屑，系異地搬運(yùn)、改造而成，對(duì)應(yīng)福克分類(lèi)體系中的異化顆粒石灰?guī)r，是介殼灰?guī)r儲(chǔ)層的重要類(lèi)型。

2.2 介殼灰?guī)r的巖石類(lèi)型與顯微特征

2.2.1 生物礁灰?guī)r

生物礁灰?guī)r基本上以雙殼類(lèi)生物碎屑為主，少見(jiàn)介形類(lèi)生物碎屑和其他類(lèi)型的巖石組分，鏡下顯示其碎屑規(guī)模頗為“壯觀”，可達(dá)厘米級(jí)別，是典型的礫屑灰?guī)r(圖3a紅色輪廓)。大部分雙殼類(lèi)保持原始的殼體輪廓，磨蝕作用不強(qiáng)，凹面朝向各異，保持著原地堆積或近距離搬運(yùn)的狀態(tài)，而未見(jiàn)簸選和定向排列的特征。后期成巖改造作用明顯，粒間孔(圖3a、b紅色箭頭所指)與粒內(nèi)孔(圖3a、b綠色箭頭所指)均十分發(fā)育，局部被硅質(zhì)充填(圖3a黃色箭頭所指)，塊狀方解石膠結(jié)。生物礁灰?guī)r是最主力的儲(chǔ)層類(lèi)型，平均孔隙度和滲透率分別為15%和120 mD，最大甚至可達(dá)20%和1 000 mD[16-17]。綜上判斷，該類(lèi)型介殼灰?guī)r發(fā)育在遠(yuǎn)離陸源碎屑輸入的強(qiáng)水動(dòng)力環(huán)境中。

2.2.2 顆?；?guī)r

1) 生物碎屑顆?；?guī)r。

生物碎屑顆粒灰?guī)r在鏡下可見(jiàn)以介形類(lèi)、雙殼類(lèi)等為主的生物化石碎屑。

介形類(lèi)的完整殼體在鏡下呈兩瓣結(jié)構(gòu)，軸切面呈不對(duì)稱(chēng)長(zhǎng)卵形，底端具有兩瓣相互鉸合特征(圖3c紅色圓圈所示)；單瓣殼體兩端厚薄不一，軸切面顯月牙形，部分殼體內(nèi)部被亮晶膠結(jié)物充填(圖3c紅色箭頭所指)，基質(zhì)為泥晶灰?guī)r(圖3c暗色物質(zhì))。鏡下觀察可知，介形類(lèi)碎屑?xì)ゎ?lèi)形態(tài)多樣，完整殼體與殼體碎片并存，雜亂分布，并未表現(xiàn)出簸選和定向排列的特征，還可見(jiàn)擠壓作用造成的裂縫，故推斷此類(lèi)生物碎屑灰?guī)r處于相對(duì)較深的靜水環(huán)境中，并伴有滑塌擠壓現(xiàn)象。

雙殼類(lèi)生物碎屑個(gè)體較大，長(zhǎng)度多在2mm之上，達(dá)礫屑級(jí)別。完整的雙殼類(lèi)殼體亦呈現(xiàn)雙瓣結(jié)構(gòu)，底端也有兩瓣相互鉸合特征，單瓣殼體兩端厚薄有異，軸切面呈回旋鏢型(圖3d綠色箭頭所指)。鏡下顯示，大部分雙殼類(lèi)殼體遭磨蝕而導(dǎo)致殼體不完整(圖3e綠色箭頭所指)，邊緣圓滑，整體排列顯示出一定的定向性，個(gè)別殼體局部被硅質(zhì)充填(圖3e紅色箭頭所指白色部分)。由此推斷，此類(lèi)生物碎屑灰?guī)r沉積區(qū)處于水動(dòng)力相對(duì)較強(qiáng)的簸選環(huán)境之中。

圖3 坎波斯盆地介殼灰?guī)r主要灰質(zhì)組分及顯微特征(據(jù)文獻(xiàn)[3，15]修改)Fig .3 Dominate carbonate components of coquinas and their microscopic features in Campos basin (adapted from references [3,15])

2) 鮞?；?guī)r。

研究區(qū)內(nèi)最具特色的是發(fā)育滑鎂皂石(Talc-Stevensite)包殼鮞?；?guī)r，主要由鮞粒(圖3f紅色箭頭所指)和少量生物碎屑(圖3f綠色箭頭所指)等組成，亮晶方解石膠結(jié)。其中鮞粒核心類(lèi)型豐富，包含雙殼類(lèi)(圖3d綠色箭頭所指)、介形類(lèi)生物碎屑(圖3d紅色箭頭所指)及陸源石英碎屑(圖3f黃色箭頭所指)等，而雙殼類(lèi)碎屑作為鮞粒核心占比很高，且大多棱角尖銳，磨圓較差，但陸源石英碎屑核心卻顯示了較高的磨圓度。鮞粒直徑介于0.5～2.0 mm之間，大的則超過(guò)4 mm，反映出當(dāng)時(shí)高能動(dòng)蕩的水體環(huán)境?；V皂石是三八面體的富鎂硅酸鹽礦物，多于pH>9的堿水環(huán)境中析出[18-19]，在現(xiàn)今水體pH>9的裂陷湖盆亦見(jiàn)報(bào)道[20]，綜上特征，認(rèn)為此類(lèi)鮞?；?guī)r沉積于遠(yuǎn)離湖岸、毗鄰雙殼類(lèi)棲息地且攪動(dòng)強(qiáng)烈的堿性湖泊環(huán)境。

2.3 介殼灰?guī)r的沉積特征

2.3.1 主要沉積相帶類(lèi)型

介殼灰?guī)r總體上位于濱淺湖區(qū)域，但在縱向上的相序演化和橫向上的相帶組合非常復(fù)雜，既有由復(fù)雜多巖性薄互層組成的向上變粗的米級(jí)旋回，也有單層厚達(dá)10 m以上的純凈雙殼類(lèi)為主的生物礁塊體。根據(jù)與陸源硅質(zhì)碎屑的聯(lián)系、生物碎屑的厚度、生物碎屑的磨蝕程度、在巖層中的占比不同和是否存在沉積構(gòu)造等原則，將介殼灰?guī)r儲(chǔ)層所屬相帶劃分出如下7種[3-4]：

1) 生物碎屑砂質(zhì)灘。含粗粒屑灰?guī)r的陸源石英砂巖，顆粒支撐，疏松固結(jié)，含30%～50%的生物殼體碎片，有低角度的交錯(cuò)層理、塊狀層理和遞變層理等特征?；?guī)r段常與向上變淺粒序的石英砂巖段間互出現(xiàn)?？傮w上處于湖盆邊緣高能環(huán)境，或因風(fēng)暴流改造混合陸源石英碎屑而成(圖4a)。

2) 生物碎屑灰質(zhì)灘。含生物碎屑的中、粗粒屑灰?guī)r，與灰色泥巖和泥屑灰?guī)r互層出現(xiàn)，呈低角度交錯(cuò)層理、鳥(niǎo)眼構(gòu)造，生物碎屑顯示高度磨損，殼體完整度低，為異地搬運(yùn)而來(lái)，泥巖中局部見(jiàn)微生物席和石膏晶體，總體上處于水下高能灘相環(huán)境，局部顯示近岸暴露蒸發(fā)的環(huán)境特征(圖4b)。

3) 湖緣。常見(jiàn)紅色泥巖和灰質(zhì)泥巖，含介形類(lèi)灰質(zhì)組分和細(xì)粒粉砂巖；沉積構(gòu)造包括鳥(niǎo)眼、泥裂、足跡化石等生物擾動(dòng)證據(jù)?？傮w上處于低構(gòu)造梯度背景上的低能且伴有間歇性區(qū)域暴露的淺水沉積環(huán)境(圖4c)。

圖4 坎波斯盆地介殼灰?guī)r主要相類(lèi)型(部分資料據(jù)文獻(xiàn)[21-22]，井位置見(jiàn)圖1)Fig .4 Dominate facies of coquinas in Campos basin(parts adapted from references [21-22],well position in Fig.1)

4) 鮞粒灘。鮞粒灘主要由以弱磨圓的雙殼類(lèi)、介形類(lèi)生物碎屑及強(qiáng)磨圓的陸源石英碎屑等為核心，滑鎂皂石為包殼的鮞?；?guī)r，混合大量生物碎屑，由亮晶方解石膠結(jié)而成，反映了遠(yuǎn)離湖岸、毗鄰雙殼類(lèi)棲息地且攪動(dòng)強(qiáng)烈的堿性湖泊環(huán)境(圖4d)。

5) 生物礁。主要由較為完整的雙殼類(lèi)殼體和極少腹足類(lèi)、介形類(lèi)殼體與菌藻類(lèi)原地相互粘連、致密固結(jié)而成，殼體組分一般占50%～70%，局部可達(dá)70%以上，偶夾薄層砂屑灰?guī)r、泥屑灰?guī)r，無(wú)石英砂質(zhì)碎屑夾層，灰?guī)r中見(jiàn)海綠石、微生物及藻碎屑化石和含黃鐵礦的白云石等(圖4e)。大多數(shù)地質(zhì)學(xué)家所認(rèn)同的生物礁定義是：一種堅(jiān)硬的、抗浪固著的生物骨架，它是由骨架單元及其碎屑?xì)堄嘟M成的一種碳酸鹽巖建造，碎屑?xì)堄辔镔|(zhì)充填于骨架內(nèi)部空間和骨架間的孔隙中[23-24]。分析判斷此類(lèi)巖性特征符合礁的定義，實(shí)際上是以雙殼類(lèi)為主的生物礁相，總體上處于古構(gòu)造高點(diǎn)迎浪陡坡一側(cè)位置，是淺水高能環(huán)境下的產(chǎn)物。

6) 生物礁后灘。主要由含生物碎屑的礫屑-砂屑灰?guī)r夾雜頁(yè)巖和灰泥巖組成，殼質(zhì)碎片雙殼類(lèi)為主，泥巖中有介形類(lèi)，少見(jiàn)腹足類(lèi)，礫屑灰?guī)r存在于古沉積高點(diǎn)，廣泛分布在礁體的側(cè)面和礁后斜坡上，推測(cè)為風(fēng)暴成因，水動(dòng)力較生物礁稍弱，指示浪控湖泊環(huán)境(圖4f)。

7) 生物碎屑滑塌扇。巖性主要由混雜埋藏的生物貝殼碎屑灰?guī)r(介型類(lèi)為主)、球粒灰?guī)r、灰泥巖和泥巖(局部還可見(jiàn)薄層砂巖)組成，可見(jiàn)滑塌變形構(gòu)造。總體上處于臺(tái)地邊緣古構(gòu)造高點(diǎn)向湖一側(cè)的陡坡上，是淺水向深水過(guò)渡的低能環(huán)境(圖4g)。

2.3.2 沉積體系演化分析

如圖5所示，介殼灰?guī)r主要發(fā)育在Lagoa Feia組Coqueiros段。低位體系域，西部隆起帶近高凸起處沉積相被低位三角洲主導(dǎo)，隆起帶邊緣向湖方向的陡坡一側(cè)，發(fā)育生物碎屑滑塌扇沉積，隆起帶邊緣的內(nèi)緩坡上，則發(fā)育鮞粒灘(W3井)；水進(jìn)體系域，軟體動(dòng)物大規(guī)模繁盛，以雙殼類(lèi)占主導(dǎo)地位的生物礁多期發(fā)育，W4井顯示累計(jì)厚度較大，但橫向延伸較短，向岸方向逐漸過(guò)渡為生物礁后灘相，近岸處的W1—W2井受陸源碎屑注入和波浪簸選改造影響，混雜風(fēng)暴和湖流作用裹挾而來(lái)的生物碎屑發(fā)育了生物碎屑砂質(zhì)灘相帶，湖侵最大時(shí)造灰生物受抑制，湖相泥巖占據(jù)主要地位；高位體系域內(nèi)水位開(kāi)始緩慢下降后，雙殼類(lèi)等造灰生物再度繁盛，礁灘相生物碎屑灰?guī)r比重增加，相帶整體呈現(xiàn)向岸遷移變淺的趨勢(shì)。

圖5 坎波斯盆地介殼灰?guī)r沉積體系演化剖面Fig .5 Profile of coquinas sedimentary system’s evolution in Campos basin

2.4 介殼灰?guī)r的地震反射特征

研究區(qū)介殼灰?guī)r儲(chǔ)層所屬各沉積相帶對(duì)應(yīng)的地震反射特征獨(dú)特而鮮明(圖6)。經(jīng)W1井等鉆井資料標(biāo)定，A相區(qū)對(duì)應(yīng)含生物碎屑砂質(zhì)灘的地震反射特征：楔狀中—弱振幅中高頻弱連續(xù)亞平行反射。向湖盆方向隨生物碎屑灰質(zhì)組分的增加，振幅能量顯著加強(qiáng)；B相區(qū)對(duì)應(yīng)鮞粒灘與瀉湖交替互層的地震反射特征：席狀強(qiáng)振幅中高頻較連續(xù)平行反射。剖面顯示該區(qū)域是局部的小型沉積中心，同時(shí)接受來(lái)自西部高凸起和東部低凸起上的物源供給；C相區(qū)對(duì)應(yīng)生物礁后灘的地震反射特征：席狀強(qiáng)振幅中低頻連續(xù)平行反射；D相區(qū)對(duì)應(yīng)生物礁地震反射特征：波狀-丘狀中振幅、中高頻斷續(xù)雜亂反射。剖面反映了生物礁在迎浪方向多期發(fā)育，呈典型的丘狀外形和內(nèi)幕反射結(jié)構(gòu)，且厚度明顯大于周緣同期地層，反映出生物主動(dòng)建造的特征。

圖6 坎波斯盆地介殼灰?guī)r儲(chǔ)層典型二維地震相剖面Fig .6 Typical 2D seismic facies profile of pre-salt coquinas reservoir in Campos basin

3 介殼灰?guī)r沉積模式

湖相碳酸鹽巖受控因素較多，沉積模式較為復(fù)雜，比較有代表性的方案有：根據(jù)盆地性質(zhì)、湖盆發(fā)育階段、水體咸度、湖盆地貌及位置等提出斷陷咸水湖盆邊緣碳酸鹽巖沉積模式等；按水文條件、水動(dòng)力條件和湖盆地貌等提出開(kāi)口湖盆邊緣低能臺(tái)地碳酸鹽巖沉積模式等[25-29]，總結(jié)為表1。參考前人研究成果，本文依據(jù)坎波斯盆地西部隆起帶鹽下介殼灰?guī)r儲(chǔ)層的具體特征，提出了斷陷湖盆邊緣鑲邊臺(tái)地介殼灰?guī)r沉積模式(圖7)。

表1 國(guó)內(nèi)外代表性湖相碳酸鹽巖沉積模式Table 1 Representative lacustrine depositional models in China and abroad

圖7 坎波斯盆地西部隆起帶鹽下介殼灰?guī)r沉積模式圖Fig .7 Depositional model diagram of pre-salt coquinas on western uplift zone,Campos basin

坎波斯盆地西部隆起帶向陸一側(cè)遮擋了來(lái)自西部大部分的陸源碎屑，向湖一側(cè)受反向同沉積斷裂影響，造就了湖盆邊緣型臺(tái)地的古地貌背景。西部高凸起邊緣斷裂坡折帶控制了淺水、動(dòng)蕩、簸選作用強(qiáng)烈的濱湖沉積環(huán)境，利于碎屑巖分選與灘相灰?guī)r發(fā)育，從岸到湖方向發(fā)育了湖緣、生物碎屑砂質(zhì)灘、生物碎屑灰質(zhì)灘等相帶；斜坡背景上臺(tái)內(nèi)低洼位置發(fā)育了瀉湖相帶；坳陷邊緣斷裂坡折帶塑造了臺(tái)地邊緣處的正向高構(gòu)造背景，此處高能、干凈的淺湖環(huán)境導(dǎo)致了雙殼類(lèi)、菌藻類(lèi)等生物的聚集和繁盛，發(fā)育具有抗浪格架的生物礁相灰?guī)r，礁體連片形成臺(tái)地的“線”型鑲邊；礁后水體動(dòng)蕩程度依然較高，湖浪改造風(fēng)暴裹挾而來(lái)的生物碎屑，形成生物礁后灘和鮞粒灘等相帶；坳陷邊緣斷裂坡折帶以外坡度迅速增大，接收上游風(fēng)化剝蝕或者風(fēng)暴作用產(chǎn)生的碎屑，發(fā)育生物碎屑滑塌扇。

4 結(jié)論

1) 在對(duì)巴西坎波斯盆地構(gòu)造演化特征和沉積充填特征研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人的研究成果，重新定義了坎波斯盆地湖相介殼灰?guī)r。將坎波斯盆地西部隆起帶鹽下湖相介殼灰?guī)r劃分出了生物礁灰?guī)r和顆?；?guī)r2種類(lèi)型。生物礁灰?guī)r以雙殼類(lèi)硬質(zhì)殼體為主，致密固結(jié)，亮晶方解石膠結(jié)。顆粒灰?guī)r主要包括生物碎屑顆?；?guī)r和鮞?；?guī)r，并含有其他碳酸鹽巖組分和部分硅質(zhì)碎屑。生物碎屑顆粒和鮞粒灰?guī)r的核心均包含雙殼類(lèi)、介形類(lèi)和腹足類(lèi)等殼體碎片。

2) 提出了坎波斯盆地西部隆起帶鹽下湖相介殼灰?guī)r沉積模式。介殼灰?guī)r所屬相帶受同沉積斷裂塑造的湖盆邊緣型臺(tái)地古地貌控制，由岸向湖方向可劃分出湖緣、生物碎屑砂質(zhì)灘、生物碎屑灰質(zhì)灘、鮞粒灘、生物礁后灘、生物礁和生物碎屑滑塌扇等7種主要相帶類(lèi)型。其中，臺(tái)地邊緣“線”型分布的生物礁和生物礁后灘發(fā)育規(guī)模大、儲(chǔ)層物性好，應(yīng)優(yōu)先勘探；而鮞粒灘、生物碎屑砂質(zhì)灘和生物碎屑灰質(zhì)灘亦是重要的儲(chǔ)層類(lèi)型，值得進(jìn)一步關(guān)注和研究。

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(編輯：馮 娜)

Characteristics and sedimentary model of lacustrine coquina in Campos basin, Brazil

ZHU Shilei WU Keqiang LYU Ming WANG Ying DONG Shuopeng CAI Lulu LIAO Jihua ZOU Mengjun SUN Tao LI Nan WANG Longying

(CNOOCResearchInstitute,Beijing100028,China)

The giant pre-salt lacustrine coquina reservoir in Brazil is one hotspot of globe oil and gas exploration with great potential but poorly studied. The lithology, sedimentation, seismic characteristics and depositional model of coquina in Cretaceous Lagoa Feia Formation in western uplift zone in Campos basin are analyzed based on core data, thin sections, seismic data and well logging. The coquina is dominated by fossils of bivalve mollusk with subordinate ostracods, gastropods and other carbonate and siliciclastic components, and can be divided into 2 main types: organic reef and allochem limestone.Coquina reservoir in Campos basin mainly developing in shorezone and offshore can be categorized into such 7 facies belts as marginal lake, bioclastic sandy beaches, bioclastic calcarenite beaches, oolitic beach, backreef shoal, organic reef and bioclastic slump fan. Several main seismic reflection characteristics are analyzed and depositional model of coquina in marginal rimmed platform of rift lake basin is built. The viewpoint of reef facies is proposed based on the new understanding of up-to-date data, which is different from the prior ideas of shoal and bar. The results in this paper can guide oil and gas exploration for similar region.

Campos basin; western uplift zone; Lagoa Feia Formation; coquina characteristics; sedimentary model

朱石磊，男，工程師，2013年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源地質(zhì)工程專(zhuān)業(yè)，獲博士學(xué)位，主要從事沉積儲(chǔ)層方面的研究工作。地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)太陽(yáng)宮南街6號(hào)院1號(hào)樓(郵編：100028)。E-mail：zhushl3@cnooc.com.cn。

1673-1506(2017)02-0036-10

10.11935/j.issn.1673-1506.2017.02.005

TE121.3

A

2016-11-07 改回日期：2016-12-25

*“十二五”國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“海外大陸邊緣盆地勘探開(kāi)發(fā)實(shí)用新技術(shù)研究(編號(hào):2011ZX05030-003)”部分研究成果。