蔣學(xué)峰
摘要:物源區(qū)分析是古地理恢復(fù)和盆地分析的基本內(nèi)容,可以解決母源區(qū)的位置和性質(zhì)、沉積物的搬運過程、影響沉積物組分差異的成因、盆地性質(zhì)等方面的問題,利用巖屑法和地震剖面特征對曙光潛山物源區(qū)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:曙光地區(qū);古物源分析;巖屑法;地震剖面。
物源區(qū)分析是古地理恢復(fù)和盆地分析的基本內(nèi)容,可以解決母源區(qū)的位置和性質(zhì)、沉積物的搬運過程、影響沉積物組分差異的成因、盆地性質(zhì)等方面的問題,主要包括:①判斷古陸或侵蝕區(qū)的存在;②表明古地形起伏的特征;③恢復(fù)搬運體系;④確定物源區(qū)母源性質(zhì)和構(gòu)造背景等。其中侵蝕區(qū)是指和沉積區(qū)相對的,在一定的時期內(nèi)暴露在水面之上、向沉積區(qū)提供陸源碎屑及可溶性物質(zhì)的剝蝕區(qū)。
物源區(qū)分析的方法概括起來主要包括兩大類:宏觀的沉積屬性分析方法包括礦物、巖石、成熟度、生物、巖相5個方面,其中,重礦物、砂巖為最常見且十分重要的方法;微觀的地球化學(xué)屬性分析方法包括常量元素、微量元素、稀土元素、同位素方法,其中稀土元素、裂變徑跡等方法應(yīng)用較為廣泛。
曙北地區(qū)物源來自于凹陷西部中生界洼陷,與杜家臺地區(qū)三角洲具有相同的物源體系,是三角洲沉積向曙北地區(qū)的延伸。但是根據(jù)單井地層發(fā)育特征和層序地層劃分結(jié)果,在沙四段層序1和層序2低位域時期,曙北地區(qū)古潛山之上為暴露剝蝕區(qū),直至層序2湖侵域才開始接受沉積。因此,曙光潛山帶在沙四段時期相當(dāng)長的時間內(nèi)是侵蝕區(qū),可以供源,侵蝕的層位為沙四段房身泡組玄武巖地層。利用巖屑法和地震剖面特征對曙光潛山物源區(qū)進(jìn)行分析。
1 巖屑成分和成熟度分析
巖屑是母巖的碎塊,是保持母巖結(jié)構(gòu)的礦物合集。因此,巖屑是提供沉積物來源區(qū)的巖石類型的直接標(biāo)志。本次研究共觀察巖心井18口,其中曙北地區(qū)9口,磨制薄片125片,其中鑄體薄片28片。
以曙100井為例,對觀察到的巖屑進(jìn)行分析(圖1-1)。曙100井的巖屑特征復(fù)雜,即使在同一張薄片中也可以見到多種巖屑。來自沉積巖方面,可見碎屑砂巖巖屑和白云巖巖屑,同時見到石英加大邊,為再旋回石英的典型特征。來自火山巖方面,包括來自基性噴出巖的玄武巖巖屑、來自酸性噴出巖的石英斑巖巖屑,以及典型的噴出巖石英,為單晶石英,不具波狀消光,不含包裹體,表面光潔如水。來自變質(zhì)巖方面,可以見到板巖巖屑。鏡下還可以觀察到燧石巖屑,黑云母,凝灰?guī)r的脫?;F(xiàn)象和方解石交代石英現(xiàn)象等??傮w上看,曙100井巖屑成分十分復(fù)雜,既有來自基性噴出巖的巖屑,也有來自中酸性噴出巖的巖屑,還包括一些沉積巖(砂巖、碳酸鹽巖)和變質(zhì)巖的巖屑,結(jié)構(gòu)成熟度差,具有近源與多物源供給的特征。
晚侏羅世或白堊初,中國東部普遍發(fā)生了以中—酸性安山巖、流紋巖、火山碎屑巖等巖漿的劇烈噴發(fā)。至新生代,巖漿活動明顯減弱,但是巖漿的成分轉(zhuǎn)為基性的玄武巖[3]。若曙北地區(qū)灘壩砂體僅為改造南部三角洲沉積體系形成,則物源屬中生代以前沉積,不應(yīng)存在基性噴出巖。然而曙100鏡下觀察到典型玄武巖屑,由于玄武巖在新生代廣泛發(fā)育于曙北潛山之上的房身泡組地層,因此認(rèn)為曙北潛山的存在導(dǎo)致基底隆起,在沙四段早期供源。
曙光潛山作為物源區(qū),離潛山越遠(yuǎn),所能見到的玄武巖屑含量應(yīng)越低,而三角洲供源的巖屑含量在曙北地區(qū)由南至北逐漸減少。通過對取心井薄片的系統(tǒng)觀察,發(fā)現(xiàn)在曙北地區(qū)潛山南部斜坡帶可以見到大量玄武巖巖屑,巖屑含量向南減少,至杜家臺地區(qū)噴出巖巖屑由基性玄武巖轉(zhuǎn)變?yōu)橹兴嵝园采綆r和流紋巖。這一觀察結(jié)果符合曙光潛山作為物源區(qū)的特征。但是在曙北地區(qū)仍能見到大量的沉積巖巖屑和中酸性噴出巖巖屑。綜合以上特征,認(rèn)為在曙北地區(qū)沙四段層序1和層序2早期除了南部三角洲供源外,潛山暴露在水面之上,也是物源區(qū),至層序2湖侵域湖水淹沒潛山后才停止供源。
2 地震剖面特征分析
地層的不連續(xù)面由剝蝕作用或沉積間斷作用產(chǎn)生,包括不整合面、假整合(平行不整合)面與沉積間斷面。層面的不連續(xù)性在地震剖面上會顯示出一定的特征,如存在超覆、削截界面等。通過對地震剖面特征的分析,可以識別出沉積不連續(xù)面。
選取通過曙古潛山的一條主測線與一條聯(lián)絡(luò)測線進(jìn)行分析,通過單井分層數(shù)據(jù)重新標(biāo)定層位,進(jìn)行解釋。
從穿過潛山帶的一條主測線和一條聯(lián)絡(luò)線解釋結(jié)果可以看出,沙四段地層厚度在潛山之上陡然減薄,并且潛山斜坡帶具有地層超覆尖滅的特征,這種特征在兩條測線方向都存在,說明在沉積早期潛山暴露,潛山周圍發(fā)育的沉積地層隨著水體的動蕩,在潛山斜坡帶尖滅。潛山之上只存在薄層的SQ2地層,對應(yīng)于連井剖面中的SQ2湖侵與高位體系域,而SQ2的低位體系域與SQ1在潛山之上不存在,在沙四段沉積早期為暴露剝蝕區(qū)。這種地層終結(jié)于潛山斜坡帶的特征可以發(fā)育巖性油氣藏。
3結(jié)論
綜合兩種物源恢復(fù)方法的結(jié)果,曙北地區(qū)在沙四段沉積早期曙光潛山之上為暴露剝蝕區(qū),對潛山周圍的沉積提供了部分物源,包括層序2低位域時期主力灘壩砂體。剝蝕地層為潛山之上房身泡組玄武巖地層。至層序2湖侵域時期,湖盆水體快速上升,淹沒了曙光古潛山,剝蝕作用結(jié)束,開始沉積。
參考文獻(xiàn)
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[3]李丕龍.陸相斷陷盆地油氣地質(zhì)與勘探-卷二陸相斷陷盆地沉積體系統(tǒng)性與油氣分布[M].北京:石油工業(yè)出版社,地質(zhì)出版社,2003