范文一：湖相碳酸盐岩研究现状及意义

第23卷第1期V ol. 23N o. 1

　　　　　沉积与特提斯地质　　Sedimentary G eology and T ethyan G eology 　　　　　

2003年3月Mar. 2003

文章编号:100923850(2003) 0120105208

湖相碳酸盐岩研究现状及意义

夏青松, 田景春, 倪新锋

(成都理工大学沉积地质研究所, 四川成都　610059)

摘要:目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。, 综述了湖相碳酸盐岩的研究现状, 其主要体现在岩石类型、、; 并阐明了湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。关　键　词:湖相碳酸盐岩; 岩石类型; 相模式; ; 中图分类号:P512.2

:A

1　前　湖相碳酸盐岩是分布最为广泛的一类陆相碳酸盐岩, 它是指在内陆湖泊盆地中形成的碳酸盐岩, 包括淡水湖盆碳酸盐岩、半咸水2咸水湖盆碳酸盐岩和盐湖中的碳酸盐岩。

湖相碳酸盐岩由于具备储集条件且多靠近油源, 形成油气藏的可能性较大, 在有合适的圈闭和盖层的条件下, 就能形成油气藏。湖相碳酸盐岩受自身结构、分布规律等条件影响, 一般多以岩性和地层油气藏为主, 也有成岩圈闭油气藏和构造油气藏。近年来, 在我国泌阳凹陷和柴达木盆地西部等地区发现了工业油气流, 表明湖相碳酸盐岩具有巨大的油气潜力, 极具经济价值; 同时湖相碳酸盐岩是陆相石油地质学的重要内容, 不仅在沉积学自身领域具有较大的理论意义, 而且拓展了找油气领域, 发展了我国湖相油气地质学, 在进行盆地模拟研究、陆盆沉积模式研究以及在油气田勘探和开发中具有重要指导作用。因此湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。

2　湖相碳酸盐岩的研究现状

目前, 湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究领域的薄弱环节, 对湖相碳酸盐岩的油气生成、油气分布、油藏及资源量的研究更显得落后。

近十几年来, 我国学者对湖相碳酸盐岩研究方面取得了一些进展, 例如:松辽盆地西部白垩系青山口组和嫩江组湖相碳酸盐岩与油气富集之间的关系

[1]

; 济阳坳陷下第三系湖相碳酸盐岩与油气分布

[2]

的关系

; 饶阳凹陷下第三系碳酸盐岩结构、储集空

[3]

间和含油气关系

; 对济阳坳陷下第三系礁灰岩的

系统研究(钱凯等, 济阳凹陷储层研究新进展, 1990) ; 对中国中、新生代湖相碳酸盐岩沉积的地史

限定性、区域分布特征、结构组分的多源性和生物建造碳酸盐岩、粒屑碳酸盐岩及碳酸盐岩的成因与分布进行的探讨

[4]

; 对松辽盆地太康地区湖相碳酸盐

[5]

岩的储层孔隙特征的研究。特别是1993年, 出版

了我国第一本全面总结湖相碳酸盐岩沉积的专著———《中国湖相碳酸盐岩》。该书系统地总结了湖相碳酸盐岩的岩石特征及其沉积环境, 对中国湖相碳酸盐岩的时空展布、化学成分、微量元素、氧Π碳稳定同位素进行了深入的研究、综合和对比。总之, 目

[6]

　　收稿日期:2002209216

106

沉积与特提斯地质(1)

前对湖相碳酸盐岩的岩石学的研究比较深入, 孔隙及其物性的研究较多, 为油气藏的研究打下了基础。当然, 湖相碳酸盐岩方面的研究是与海相碳酸盐岩的研究现状分不开的。

正如人们对海相碳酸盐岩所做的工作那样, 在有关湖相碳酸盐岩的研究方面, 以前的工作重点也主要集中在储集性能方面, 而对它的生油岩研究较少。

黄第藩(1987) 首次对柴达木盆地西部第三系湖相碳酸盐岩地层的生油岩特征作了专门讨论

[7]

大于10%。

(4) 泥晶碳酸盐岩。该类型主要为化学及生物

沉积, 其中颗粒含量小于10%。

(5) 陆屑混染碳酸盐岩。该类型的陆源碎屑含

量小于50%。此类岩石在各类碳酸盐岩湖盆均有发育。

(6) 重结晶碳酸盐岩。由于中国大多数含湖泊

碳酸盐岩盆地比较年轻, 此类岩石较少。

表1是王英华等提出的我国湖相碳酸盐岩的分类方案。除根据主要的碳酸盐组分对纯碳酸盐岩进行划分外, 碎屑的混入以及与膏岩、, 是目前较。。并依其粒径命名; , 其岩石命名应随包壳粒(如亮晶同心鲕灰岩) 。

2. 2　详细阐明了湖相碳酸盐岩的分布及发育特点

。李

任伟等(1991) 把东濮凹陷的湖相碳酸盐岩单独列为一类生油岩, 并首次提出了湖相碳酸盐岩生油岩的概念

[8]

。妥进才等(1995) 全面系统地讨论了柴达木

[9]

盆地西部第三系湖相碳酸盐岩型生油岩特征、地球化学特征及热演化特征等

。近年来, 岩的研究进一步深入, (2001) 还对泌[10,11]

湖相碳酸盐岩是古湖盆从淡水向咸水直到盐、碱湖演变过程的必然产物, 它的分布主要受控于构造背景、气候和物源供给等方面的影响。在地层时代上, 湖相碳酸盐岩主要集中于中生代和新生代, 自三叠纪到第三纪的古湖中均有分布; 在空间分布上, 湖相碳酸盐岩则遍布全国各类湖盆中。湖相碳酸盐岩以四川盆地侏罗系大安寨组、华北盆地济阳坳馅下第三系纯化镇组、黄骅坳馅下第三系沙河街组、松辽盆地下白垩统、陕甘宁盆地上三叠统、山东平邑盆地下第三系、广东三水盆地下第三系、江汉盆地下第三系潜江组、东濮凹陷下第三系沙河街组、泌阳凹陷下第三系核桃园组等地层较为典型。大多数湖盆的湖相碳酸盐岩以灰岩沉积为主, 但部分湖盆, 如南2襄盆地泌阳凹陷则主要沉积白云岩。

湖相碳酸盐岩的发育特点是:①在湖盆形成、发育和萎缩这个发展阶段中, 湖相碳酸盐岩一般发育于构造活动相对稳定、湖盆水体持续扩张的阶段; ②在一个层序内部, 湖相碳酸盐岩一般发育于湖侵体系域; ③湖相碳酸盐岩较多地形成于温热的气候条件; ④在陆源物质影响不到的地区, 如湖盆中的水下隆起, 尤其是碳酸盐岩水下隆起等部位, 有利于湖相碳酸盐岩的发育。

2. 3　建立了湖相碳酸盐岩的相模式

,

探讨了白云岩形成的古气候、古水体的物理化学性质和古环境条件; 还利用孢粉相结合有机质成熟度地化指标对泌阳凹陷下第三系核桃园组的湖相碳酸盐岩的生油潜力进行了评价。

随着对湖相碳酸盐岩的研究不断深入, 取得了一系列成果, 现分述如下。

2. 1　对湖相碳酸盐岩岩类学进行了深入研究

湖相碳酸盐岩的特点是:单层薄、岩石类型多变、物源复杂、成分不纯, 并以盆内和近源沉积物为主, 其结构和成因的基本特征随沉积环境的变化而异。

中国的湖相碳酸盐岩可分为六大类

[4]

:

(1) 颗粒碳酸盐岩。该类型是由以螺、介形虫、

蚌、藻类为主的生物化石和包壳粒、球粒、内碎屑等组成的单颗粒岩, 以及由两种以上的颗粒组成的复颗粒岩。颗粒含量大于10%。

(2) 骨架碳酸盐岩。该类型由造架生物或藻类

障积粘接而成。骨架组分含量大于10%。目前已发现的这类生物有枝管藻、龙介虫管及形成叠层石的隐藻等, 其产状有生物礁、礁丘、泥丘等。

(3) 生物灰(云) 岩。该类型由非骨架生物, 主要

目前, 国内外学者已提出多种划分湖相碳酸盐岩相模式的方案, 归纳起来主要有以下几种。

是介形虫、螺、蚌等的壳体埋藏石化而成, 生物组分

2003年(1) 湖相碳酸盐岩研究现状及意义表1　湖相碳酸盐岩岩石类型[6]

T able 1　Types of lacustrine carbonate rocks (after W ang Yinghu a et al. , 1993)

内　碎　屑

107

岩石

类型填隙物或基质

颗粒含量

(%)

砾　屑亮晶砾屑灰岩泥晶砾屑灰岩砾屑泥晶灰岩含砾屑泥晶灰岩

砂　屑亮晶砂屑灰岩泥晶砂屑灰岩砂屑泥晶灰岩含砂屑泥晶灰岩

壳　粒(正常鲕、藻鲕、核型石) 亮晶包壳粒灰岩泥晶包壳粒灰岩包壳粒泥晶灰岩含包壳粒泥晶灰岩

生　物　颗　粒

球　粒

藻　团

介形虫、螺、蚌等单体生物亮晶生物(完整) 或生屑(破碎) 灰岩泥晶生物或生屑灰岩

生物或生屑泥晶灰岩

含生物或生屑泥晶灰岩

造架生物藻、虫管、根管等礁

亮　晶

石灰岩

泥　晶

>50

亮晶球粒

灰　　岩泥晶球粒灰　　岩球粒泥晶灰　　岩含球粒泥晶灰岩

亮晶藻团灰　　岩泥晶藻团灰　　岩藻团泥晶灰　　岩含藻团泥晶灰岩

50～2525～10<>

泥　　晶　　灰　　岩

粉晶砾

屑云岩泥晶砾屑白云岩残余砾屑白云岩

粉晶砂屑白云岩泥晶砂屑白云岩残余砂屑粉晶包壳粒白　云　岩泥晶包壳粒白　云　云粉晶球粒

云岩岩岩

白白云岩

生屑白云岩残余生物或生屑白云岩

藻、虫管、根管等礁

粉　晶

白云岩

泥晶或粉晶泥晶2细晶混

积岩

陆源砂<><><10>50

泥　晶

晶　粒　白　云　岩

球粒泥砂质

云) 岩灰(云) 岩灰(云) 岩灰(云) 岩

生屑泥、砂质灰(云) 岩

砂灰岩　砂云岩　泥灰岩　泥云岩　灰(云) 岩　云灰岩　膏云岩等

钙质结构　钙板　石灰华　穴珠　石钟乳等

图1　平邑凹陷官庄组中段内陆湖泊碳酸盐岩沉积模式(官守锐等,1985)

(a ) 内源和外源混合沉积型; (b ) 藻滩型; (c ) 浅水蒸发台地型

Fig. 1　Sedimentary m odel for the continental lacustrine carbonate rocks in the middle part of the G uanzhuang F ormation , Pingyi depres 2sion (after G uan Shourui et al. , 1985)

(a ) mixed endogenic and allogenic sediments ; (b ) algal 2bank sediments ; (c ) shallow 2water evaporite platform sediments

1. 按湖泊的发育阶段划分

我国东部中生代和新生代内陆湖盆一般都经历

了早期断陷、中期凹陷和晚期收缩3个发展阶段。

[7]

官守锐等(1985) 在研究了山东平邑盆地下第三系

官庄组中段碳酸盐岩产出特征以后, 提出了湖盆发育的3个阶段的湖相碳酸盐岩的沉积模式(图1) ———早期为内源和外源混合沉积型; 中期为藻滩型; 晚期为浅水蒸发台地型。

108

沉积与特提斯地质(1)

2. 按构造背景和在湖盆中的构造位置划分(3) 坳陷淡水湖盆碳酸盐沉积模式。该模式以

根据对全国各地区湖相碳酸盐岩油气储层沉积特征的研究, 结合各自的构造背景, 以3个重点地区为代表, 总结出了湖相碳酸盐岩油气储层的3种沉

[12]

积相组合及相模式。

(1) 断陷咸水湖盆边缘碳酸盐沉积模式。该模式以平方王地区沙四段上部为代表。断陷咸水湖盆边缘碳酸盐沉积包括4个亚相———滨湖亚相、浅湖亚相、半深湖亚相和深湖亚相;6个微相———藻礁微相礁、前滩微相、湖湾微相、后滩微相、沙坪微相和泥坪2藻坪微相(图2) 。

(2) 断陷咸水湖盆中央台地碳酸盐沉积模式。该模式以J Z 2022构造沙一、二段为代表, 咸水湖盆中央台地碳酸盐沉积包括4个微相———前缘斜坡相、生物滩微相、台地浅滩微相、局限台地微相(图3) 。

川中大安寨灰岩为代表。坳陷淡水湖盆碳酸盐沉积包括3个亚相和5个微相类型。亚相包括滨湖亚相、浅湖亚相和半深湖亚相, 其中滨湖亚相分为泥坪微相、含生物介壳的洼地微相和湖湾滞流碳酸盐坪微相, 浅湖亚相可分为介壳滩微相和介屑滩微相(图4) 。

3. 按湖泊的水文状况划分

可分为水文开口湖和水文封闭湖两种。水文开口湖又可划分出湖盆相和湖盆边缘相两种沉积环境。

4. 按水深和水动力条件划分

、沉积特征及, 可划分为滨湖4个相带

。

图2　断陷咸水湖盆边缘碳酸盐沉积模式

Fig. 2　Sedimentary m odel for the carbonate rocks along the margins of a faulted saline lake

basin

图3　断陷咸水湖盆中央台地碳酸盐沉积模式

Fig. 3　Sedimentary m odel for the carbonate rocks on the central platform of a faulted saline lake

basin

图4　坳陷淡水湖盆碳酸盐沉积模式

　Fig. 4　Sedimentary m odel for the carbonate rocks in a down 2

warped fresh 2water lake basin

2003年(1) 湖相碳酸盐岩研究现状及意义

109

5. 综合模式

杜韫华(1990) 在总结了我国渤海地区下第三系

湖相碳酸盐岩沉积特征后, 提出了综合性的湖相碳

[13]

酸盐岩沉积模式(图5) 。该模式即反映了碳酸盐岩体的成因特征, 又表达了其空间分布, 并且对预测岩体的分布起指导作用。2. 4　对湖相碳酸盐岩的储层特征进行了系统研究

研究表明, 中国主要湖相碳酸盐岩储层的储集空间为孔、洞、缝三大类,14种

[4]

形成

, 受成岩作用的影响很大。

湖相碳酸盐岩体主要经历了同生、潜流、淡水渗流、浅埋藏及深埋藏等5种成岩环境和18种成岩作用。对储集性能影响较大的成岩作用是白云岩化、同生胶结、大气渗流溶蚀及深层溶蚀作用。当深层孔隙形成以后, 烃类在孔隙中大量聚集, 即形成储油岩体; 在构造条件及油水关系不变的情况下, 储集体的成岩作用趋于终止, 储集空间得以保存。

湖相碳酸盐岩储集层, 按孔隙类型可分为4种储层类型。

(1) 孔隙型储集层结构组分控制。、晶间孔隙、,

(表2) 。

原生孔隙的成因取决于岩石结构, 其分布与沉积相有关, 如骨架孔主要见于礁核相和礁丘核相。

各种粒间孔主要见于浅湖及深湖层状、纹层状碳酸盐岩。次生孔隙形成于表生溶蚀, 也可受深层溶蚀

图5　湖相碳酸盐岩沉积综合模式图[13]

Fig. 5　G eneralized sedimentary m odel for lacutrine carbonate rocks (after Du Y unhua , 1990)

表2　湖相碳酸盐岩储集空间类型及其分布[4]

T able 2　R eservoir sp aces , rock types and distribution of lacustrine carbonate rocks (after Du Yunhu a , 1992) 类　型

储集空间生物骨架孔

原

生物体腔孔角砾间孔粒内孔

孔

生

粒间孔遮蔽孔溶　孔

次生

洞

原生

缝

次生

溶　沟铸模孔收缩孔晶间孔溶　洞层间缝构造缝

各种碳酸盐岩

与相带无关

主要岩石类型藻灰(云) 岩、礁灰(云) 岩生物介壳灰(云) 岩砾屑白云岩、球粒白云岩鲕粒碳酸盐岩、生物灰岩介形虫灰岩、藻屑白云岩

团块白云岩骨架碳酸盐岩颗粒碳酸盐岩泥晶碳酸盐岩泥晶白云岩各种碳酸盐岩纹层状泥晶碳酸盐岩

与沉积相关系礁　核礁丘核生物层粒屑滩粒屑堤粒屑坝滨浅湖区滨湖区各相带各相带半深湖区　深湖区

110

沉积与特提斯地质(1)

孔隙度及渗透率较大且稳定。

(2) 溶蚀孔洞型储集层。孔隙类型以溶蚀孔隙及溶洞为主。这种孔隙层厚度变化大、物性条件好。另外, 深部的埋藏作用也可以由溶蚀孔洞层形成。

(3) 裂缝型储集层。这种储层多见于较薄的脆性碳酸盐岩, 裂缝既是储集空间, 又是油气运移通道。多属于中、低孔隙度的储层, 层位一般不固定, 分布面积有限。

(4) 复合型储集层。碳酸盐岩储层多为复合型的, 原生孔隙、次生孔隙和裂缝三者同时出现或出现其中的两种。

2. 5　确立了湖相碳酸盐岩为生油岩

自李任伟等(1991) 把东濮凹陷的湖相碳酸盐岩

主, 所以湖相碳酸盐岩生油岩常具有与泥岩、膏岩和碳酸盐岩等生油岩相似的有机地化特征。

(5) 热演化特征。有机质与矿物之间的相互关系在以混合沉积为主要特征的湖相碳酸盐岩生油岩的热演化过程中具有非常重要的作用。不同的矿物成分对有机质的热演化过程可产生明显的不同的催化效应。贵阳地化所根据模拟实验结果, 提出催化能力递减的矿物顺序为:钠蒙脱石→钙蒙脱石→方解石→高岭石→微斜长石。由于这种催化能力的差异, 造成同一湖盆不同相带之间的生油岩在热演化程度上存在巨大差异, 即相对于泥质生油岩, 碳酸盐效应, () 。。

单独列为一类生油岩, 并首次提出了湖相碳酸盐岩生油岩的概念以后, 对湖相碳酸盐岩的研究, 增加了新的“湖相碳酸盐岩型”烃源岩

[14]

, 域。非常有益的研究成果, :

(1) 。物。而具有生油能力的湖相碳酸盐岩沉积多形成于卤水湖中, 如东濮凹陷第三系沙河街组、柴达木盆地西部下第三系和泌阳凹陷下第三系核桃园组。

(2) 组成特征。由于湖泊环境具有较强的不稳定性, 湖泊沉积物的组成常受水介质条件和湖水系的影响, 因此湖相碳酸盐岩生油岩几乎是不纯的, 多数情况下由湖相泥岩与湖相碳酸盐岩呈互层甚至是纹层状的沉积。如东濮凹陷下第三系湖相碳酸盐岩生油岩主要以泥灰岩和灰质泥岩为主, 在整个下第三系生油岩中, 湖相碳酸盐岩型生油岩占26%。可见, 泥岩与碳酸盐岩的混合沉积是湖相碳酸盐岩生油岩的重要组成特征。

(3) 有机质含量。由于湖相沉积环境的分割性和多样性, 湖相碳酸盐岩生油岩中有机质变化很大。柴达木盆地西部第三系湖相碳酸盐岩生油岩中有机质的含量普遍比较低, 其总有机碳含量一般均在0. 4%以下, 平均值只有0. 32%; 泌阳凹陷下第三系

3　湖相碳酸盐岩的进一步研究

虽然湖相碳酸盐岩的研究取得了一系列成果, 但还有许多方面涉及较少, 需要进一步深入研究。在今后的工作中, 以下几方面有待进一步完善。

1. 研究湖相碳酸盐岩在地史时期中的演化规律

我国境内值得研究的湖相碳酸盐岩沉积作用始于三叠纪, 发展于白垩纪, 全盛于早第三纪(古近纪) , 衰落于晚第三纪(新近纪) , 表现了很强的地史限定性。但在地理分布上, 却扩展迅速, 很快形成遍及中国大陆的区域性分布格局。造成这种现象的原因:一是海陆变迁, 二是气候带的展布与变化, 三是构造变动与古地形的差异, 四是生物的进化及其对湖泊的适应。其中起决定性作用的是海陆变迁。

事实上, 中国湖相碳酸盐岩开始发育的三叠纪, 正是海西构造运动后, 海水从中国北方退出, 形成著名的“南海北陆”的时期。三叠纪晚期, 印支运动引起中国大部分处于大陆环境。从侏罗纪起, 海侵主要限于西藏、青海南部和台湾、湖南、广东一带, 仅在早期有短暂的海侵。因此“南海北陆”的状态基本结束, 华南、华北连成一片。而这正是侏罗纪、白垩纪湖相碳酸盐岩沉积大发展的基本条件。古近纪能成为中国湖相碳酸盐岩发育的全盛时期, 除了中国大陆的广阔稳定外, 主要是因为全球海平面的最后一次高值, 使中国境内湖沼纵横、生物繁荣和4种气候带横贯中国, 带来发育湖相化学和生物化学沉积的有利条件。而新近纪湖相碳酸盐岩沉积作用的显著

核桃园组湖相碳酸盐岩生油岩中有机质的含量则比较高, 其总有机碳含量一般均在0. 5%以上, 平均值达1. 75%。

(4) 有机地化特征。湖相碳酸盐岩生油岩形成于内陆湖泊环境, 且多出现在盐湖, 而其岩石组成又常常是以泥岩、碳酸盐岩及膏岩、盐岩等混合沉积为

2003年(1) 湖相碳酸盐岩研究现状及意义

111

减弱, 则是因为强烈的构造运动和欧亚大陆普遍存在的干旱性气候使得中国大陆剥蚀区多、游走性盆地多、红色盆地多、稳定湖泊少的特殊古地理条件造成的。今后应加强同一时代不同湖盆湖相碳酸盐岩分布规律和同一湖盆不同时代湖相碳酸盐岩的演化规律的研究。

2. 研究不同环境内的湖相碳酸盐岩形成的物理

有机质、黄铁矿、硬石膏及介形虫等; 具裂缝型储集

岩及良好生油岩。在沉积剖面上, 多呈透镜状夹在大套泥岩中, 有充足的油源和良好的盖层。浅湖相的浅滩亚相是最有利的储集相带。由于较深的波浪与湖流作用, 水体强烈搅动、能量较高, 加之水体清浅、阳光充足, 适于生物生长, 所以常见多种类型的颗粒灰(云) 岩和生物灰(云) 岩, 有良好的粒间孔隙、粒内孔隙, 具良好的储集性能。今后应加强研究不同类型湖盆中形成的湖相碳酸盐岩的生、储性能, 建立两者的关系, 为油气勘探提供重要的依据。

化学条件

湖相碳酸盐岩的形成明显受控于古气候、古水动力和古水介质条件的变化。气候对湖泊的影响远比海洋显著得多, 湖相碳酸盐岩形成于半潮湿和潮湿的较炎热的古气候。淡水到半咸水湖相碳酸盐岩的发育状况与生物的发育程度密切相关, 它主要发育在适合于大量生物繁殖的环境中, 水体清浅、阳光充足、能量较高、营养丰富、生物繁茂, 生物灰岩或藻灰岩发育。当气候干燥且有洪水入侵时, 大量入湖, 水体浑浊, 无颗粒灰岩。酸盐型, 其离组成具有富K 、Na 、HC O 3和C O

2-3

+

+

-

4　结　语

, 为石, 显示出, 。虽然在, 但随着研究的进一步深入, 相信将不断有新的概念和新的

成果出现, 将对陆相石油地质及包括海相和陆相整个碳酸盐岩体系的生油理论作进一步补充和完善。参考文献:

[1]　王衡鉴, 周书欣, 等. 松辽盆地西部白垩系青山口组和嫩江组淡

, 而贫Ca 和S O 的特点, 古水介质应为偏碱

水碳酸盐岩的研究[J].石油勘探与开发,1983, (5) :1-5, (6) :9

-13.

[2]　周自立, 杜韫华. 湖相碳酸盐岩与油气分布关系———以山东胜

2+

2-4

性,pH 值大于9。今后应加强对淡水湖盆、咸水湖盆和盐湖中的湖相碳酸盐岩形成的物理化学条件的研究。

3. 研究湖相碳酸盐岩的形成与海侵的关系

利油田下第三系为例[J].石油实验地质,1986, (2) :124-132.

[3]　秦云龙. 饶阳凹陷湖泊碳酸盐岩储层特征[J].石油勘探与开

海侵作用与湖相碳酸盐岩的形成有密切的关系, 尤其是近海湖泊。但海侵的影响并不能改变湖泊水体的根本性质。在湖侵体系域发育期, 遭受海侵影响, 最大湖泛面是在湖平面快速上升, 岸线不断向陆迁移, 退至最大限度时形成的。此时, 新增可容空间足够大, 水体变深、变广, 同时盐度却增加了, 而陆源碎屑物质供应不足, 湖盆处于欠补偿沉积状态, 以有机沉积和碳酸盐沉积为主, 在陆源碎屑供给相对不足的地区发育碳酸盐礁体, 在滨浅湖发育大量薄层湖相碳酸盐岩。今后应加强海侵过程为湖相碳酸盐岩的形成提供了哪些物质, 创造了什么条件的研究。

4. 研究湖相碳酸盐岩的生、储性能与形成环境

发,1988, (3) :44-51.

[4]　杜韫华. 中国湖相碳酸盐岩油气储层[J].陆相石油地质,1992,

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[10]　黄杏珍, 邵宏舜. 泌阳凹陷下第三系湖相白云岩形成条件[J].

的关系

湖相碳酸盐岩生油岩主要发育在半深湖2深湖相, 位于浪基面之下, 水体较深, 能量弱, 靠湖流使上下湖水得以缓慢交换, 氧气和光线不充足, 生物不发

育; 以泥晶灰(云) 岩和泥灰(云) 岩为主, 富含泥质、

沉积学报,2001,19(2) :207-333.

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Lacustrine carbonate rocks in China :An overvie w

XI A Qing 2s ong , TI AN Jing 2chun , NI X in 2feng

(Institute o f Sedimentary G eology , Chengdu Univer sity o f Technology , Chengdu 610059, Sichuan , China )

Abstract :In spite of great economic significance , very little is known about the lacustrine carbonate rocks both at home and abroad. The present paper , referenced to the previous data , gives an overview of the lacustrine rocks in China on the basis of rock types , distribution , facies m odels , reserv oir rocks s should focus on the ev olution of the lacustrine carbonate rocks during times for the formation of the lacustrine carbonate rocks in distinctive ; of the lacustrine carbonate rocks and transgressions , and that between and environments in which the lacustrine carbonate rocks were K ey w ords :lacustrine ; odel ; reserv oir rock ; s ource rock

范文二：湖相碳酸盐岩沉积演化特征研究

湖相碳酸盐岩沉积演化特征研究

黄 鹏

(中国石油大 学<华 东="">)

摘 要 通过调研大量文献，本文对中国湖相碳酸盐岩研究现状进行了总结，在此基础上对湖湘碳酸盐岩的岩石类型，不同岩石

类型的孔隙演化特征及其相应的控制因素作了详细分析，同时总结了湖相碳酸盐岩成岩作用类型以及沉积作用模式，并指出下一步研 究的重点应放在精细湖相碳酸盐岩形成条件及其建立湖相碳酸盐岩沉积模式方面上。

关键词 湖相碳酸盐岩 储集空间 成岩作用 沉积模式

湖相碳酸盐岩广泛发育于中国各陆相含油气盆地，由于其常常具 (1)湖相碳酸盐岩的储集空间类型。湖相碳酸盐岩的储集空间

有良好储集条件且多靠近油源，在有适当的圈闭和盖层的条件下，能 较复杂，与海相碳酸盐岩相似。由于碳酸盐岩的矿物转变、易溶和脆

形成油气藏。对其研究不仅在沉积学自身领域具有较大的理论意义， 性较强等原因，孔缝类型远比伴生砂岩储层的孔隙类型丰富。其综合

而且拓展了找油气领域，发展了我国湖相油气地质学。 分类如表2所示。

原生孔隙多受沉积环境控制，滩相和礁相原生孔隙比较发育，孔 1 湖相碳酸盐岩岩石类型 隙特征受岩石结构组分控制。次生孔隙是储集油气的重要孔隙类型， 以岩石成因、颗粒类型、颗粒含量、颗粒与基质的比例等为分类 影响它的因素很多，其形成和分布主要受成岩环境控制。标准，对湖相碳酸盐岩进行分类，其分类结果大同小异。综合多方面 (2)湖湘碳酸盐岩储集空间的影响因素。?溶解作用和胶结作 [2] 文献资料，湖相碳酸盐岩的分类方案如表1所示。 用对次生孔隙的影响。溶解作用是形成次生孔隙的主要方式，同时又

为胶结作用提供了胶结物质。溶解与胶结，二者对次生孔隙的形成是

正、反关系。酸性溶液(如生物腐烂的有机酸)硫酸根负离子的地下对灰岩溶蚀有利，富含

水对白云岩溶解作用有利。岩石成分纯、厚度大 的灰岩易被溶蚀。

? 白云岩优化作用对晶间孔隙形成的影响。白云 石交代方解石是按分子形式进行的，交代后白云石晶体菱面体格架的 建立使孔隙度[5]增大，因而可产生次生的晶间孔隙。?大气淡水淋滤 作用对次生

孔隙形成的影响。大气淡水淋滤作用一般发生在浅滩或生 物礁上，

因为这两个相带常可暴露于地表、遭受淋滤。淋滤作用可形 成次生

淋滤孔隙带。大气淡水渗流带可形成以垂直溶孔为主的、较薄 的渗

流溶孔带，大气淡水潜流带可形成以水平溶孔为主的、较厚的潜

表1 陆相湖盆碳酸盐岩类型表 [3] 流溶孔带 。 (1)骨架生物岩。骨架生物岩又称为骨架碳酸盐岩，由造架生 综合上述，次生孔隙的形成主要受成岩作用控制，成岩相带的变 物或藻类障积粘结而成，其产状有藻礁、藻礁丘、藻生物层等。 化则决定着孔隙发育的层位。裂隙可分为成岩裂隙和构造裂隙两大 (2)非骨架生物岩。非骨架生物岩由非骨架生物的壳体、骨骼 类。成岩裂隙有层间干缩缝、缝合线、压裂缝等，多与压实和压溶作 等组分原地堆积而成，生物组分的含量大于50%，这些骨用有关;构造裂隙受构造性质和部位控制。

架的生物组3 湖相碳酸盐岩的成岩作用类型 分未经过搬运。湖泊非骨架生物岩主要由螺、介形虫及蚌类壳体原地 湖相碳酸盐岩沉积环境多变，沉积后埋藏演化历史各不相同，成 堆积而成，尤其前者较为重要。 岩作用较为复杂，湖相碳酸盐岩的成岩作用主要有压实、胶结、溶蚀 (3)颗粒碳酸盐岩。主要由各种粒屑组成，这些碎屑颗粒在沉 和交代作用等。 积过程中，可经水动力搬运或分选，较常见的粒屑组分有鲕粒、球 (1)压实作用。碳酸盐沉积物中多饱含粒间溶液。灰泥沉积中 粒、生屑、藻团块等。粒间水含量可高达70%~90%，埋藏后，通过上覆载荷静压(4)泥晶碳酸盐岩。泥晶碳酸盐岩主要为化学及生物化学沉 水自由脱出。实验证明，埋藏深度近100m时，沉力，粒间 积，颗粒含量小于10%，主要为生物碎屑，泥晶碳酸盐岩 积物脱水量为原含湖湾、浅湖及深湖区。单层厚度不大，多在几十厘米主要分布于 水量的70%;埋深近200m条件下，静压力作为有效的脱水到几米，在湖湾 区及深湖区可沉积上百米厚的页岩状泥灰岩。 可自因素又(5)结晶碳酸盐岩。由于大多数含湖相碳酸盐岩的盆地较为年 轻，所以此类岩石较少。目前发现的主要是螺灰岩及螺屑灰岩结晶形 沉积物中逸出10%~15%的水，在这种情况下，沉积物的粒[4]成，具有残余生物结构。 量还不具有影响，随着埋深的加大粒度大的抗压能力度对脱水 (6)陆屑混杂碳酸盐岩。陆屑混杂碳酸盐岩是碳酸盐岩和碎屑 强。深埋藏阶 岩之间的过渡类型，其陆源碎屑含量小于50%。此类岩石 段，温度成为控制脱水量的主要因素，加热脱水作用可导致粘土矿物

发生成岩变化，粒间水的含量则仅剩百分之几。在各种含碳 (2)胶结作用。湖相碳酸盐岩的胶结作用较为普遍，但因水动 酸盐岩的湖盆中均有发育。力条件不足、分选作用差而远不及海相碳酸盐岩强。湖相胶结物的成 2 湖相碳酸盐岩的储集空间类型及影响因素 分由于介质成分的复杂而较为多样，胶结作用类型与海相碳酸盐岩类

似。湖相碳酸盐岩中世代和无世代胶结作用普遍发育。粒间溶液中胶 结组分浓度、pH、温度和C分压对胶结作用产生直接影响。 O2

(3)溶蚀作用。碳酸盐岩易于溶解，碳酸盐岩的溶蚀作用受成

岩介质中CO溶解度(分压)的控制，而O在水中的溶解度又与温度C22

有

关。在碳酸盐岩溶解过程中，溶液的化学组分对其溶解度有一定的影

响，其中特别是盐类物质(如NaCl等)加入介质、参与反应时，可大幅 [6]度地增加或降低碳酸盐溶解度。 压溶现象既是化学压实作用的表现

形式，也是常见的一种碳酸盐

岩的埋藏溶解作用。持续的埋藏会增加颗粒接触面之间的弹性应力，表2 湖相碳酸盐岩主要孔缝特征表 应力的增大导致化学反应的潜能增大，表现为颗粒接触面上的溶解度

内江科技 137 石油地质 2011年第1

期

增大，最终会导致接触面上的点溶解。 (4)根据相带发育的不同特点划分。根据淡水湖泊的生物发育

(4)白云岩化作用。白云岩与灰岩一样，最早都被认为是原生 状况和相带发育的不同特点，孟祥化建立了淡水湖相碳酸盐岩3种沉积的。因为白云岩与灰岩等其他沉积岩一样，都发育有良好的层状 模 式:湖礁型、湖滩型和湖叠层石型。 [8] (5)综合模式。杜韫华在总结了中国渤海地区下第三系湖相碳沉积构造。近年来的研究认为这些白云石并不是直接从水体中沉淀 酸盐岩沉积特征后，提出了综合性的湖相碳酸盐岩沉积模式，如图的，而是富Mg盐湖卤水交代早期碳酸盐矿物形成[1]。该模式既反映了碳酸盐岩体的成因特征，又表达了其空间的 1所示云岩的形成演化大致可以分为3个阶的，并认为交代白 分布形势。 段:?先期富Ca碳酸盐沉积阶

段，这是白云岩的前驱物;?白云岩化阶段，后5 未来研究的重点

作用于早期含Ca碳酸盐沉积由于湖相碳酸盐岩受多种沉积环境和古气候的控制，其具有不同 期的富Mg流体直接 于海相碳酸盐岩的沉积特征，其分布具有较局限、厚度较多变、单层 物，在富Mg地层流体的作用条件下(如厚度薄、沉积周期短、速率大、沉积旋回较发育的特点。这使得主要 埋藏)交代先期存在的灰岩或富Mg方解石，使其借鉴于海相碳酸盐岩理论的湖相碳酸盐岩理论在许多方面还需要不断 白云岩后期调整阶段，最终形成化学成发生白云岩化;? 完善和发展。在多物源影响下，湖相碳酸盐岩的岩类组合和岩性变化 分和晶体结构都接近“标准 较大，对其沉积模式的研究有待于加强，需不断用新发现的事实去修 化”的白云岩。正已有的模式，使建立的沉积模式更加完善、更加符合实际。加强对 4 湖相碳酸盐岩的沉积模式 于湖相碳酸盐岩的形成条件及其生、储性能与形成环境的关系研究， 湖泊是一个复杂多变的动力系统，湖相沉积明显受古气候、古水 需广泛采用新技术、新方法，综合应用地质、测井、物探等方面的信 动力条件和古水介质性质等因素的控制。目前已有多种划分湖相碳酸 息。重点分析湖相碳酸盐岩的形成条件及其生、储性能，从而进一步 盐岩沉积模式的方案，归纳起来主要有以下几种。 扩大中国的油气勘探领域。 (1)按湖盆的发育阶段划分。我国东部的湖盆一般都经历了早

期断陷、中期坳陷、晚期收缩3个发展阶段。管守锐等(1985)在研究了山 东平邑盆地下第三系官庄组中段碳酸盐岩的产出特征之后，提出 了湖盆发育3个阶段的沉积模式，早期内源和外源混合沉积;中期藻 滩参考文献 型沉积;晚期浅水蒸发台地型沉积。 [1] 贾振远，等 .碳酸盐岩沉积相和沉积环境. 武汉[M]:中国地质大学出版社，1989

(2)按湖盆的水文状况划分。在湖泊的发育过程中，由于构 [2] 赵澄林.沉积岩石学[M].北京:石油工业出版社，2001 造、气候和泄水情况的改变，湖泊的水文状况常发生变化。湖盆可分 [3]强子同.碳酸盐岩储层地质学M].东营:中国石油大学出版社，[为水文开口湖和水文封闭湖2种。其中水文开口湖又可分出湖盆相1998 和 湖盆边缘相2种沉积环境。湖盆边缘相又进一步分为:低能陡坡[4] 王英华，周书欣，等.中国湖湘碳酸盐岩[M].徐州:中国矿业大学 阶地 出版社，1998 边缘亚相、波浪影响强烈的高能陡坡阶地边缘亚相、缓坡低能斜坡边 [5] 马永生 .碳酸盐岩储层沉积学[M].北京:石油工业出版社，1991缘亚相、缓坡高能斜坡边缘亚相。 [6] 贾振远，等 .碳酸盐岩沉积相和沉积环境. 武汉[M]:中国地质大学出版社，1989 [7] 张传禄，等.鄂尔多斯南部奥陶系马家沟群马六组白云岩成因 [J].石油学报，2001，22(3):22-27

[8] 梅洪明，王品先，等.湖泊原生碳酸盐化学沉积模型及其应用[J].同济大学学

报，1997，25(5):565-570

[9] Morro w DW ，等. 白云石化作用和白云石沉淀的化学问题外地质，1984[J].，国

13(2):12-19 [10] 陈彦华, 刘莺, 孙妥. 白云化过程中岩石孔隙体积的变化.石油[J] 图1 湖相碳酸盐岩沉积综合模式 实验地质，1985,(1):297 -37(3)按水深和水动力条件划分相带。从整个湖相碳酸盐岩的沉 作者简介 黄鹏(1986-)，中国石油大学(华东)地球资源与信积条件、沉积特征及其与陆源碎屑岩的组合关系分析，结合湖水的相 学院硕士，地质学专业。研究方向:储层地质学及盆地流体矿产。 息 对深浅、水动力条件和自然地理位置，周自立等建立了济阳坳陷明化 (收稿日期:2010-11-22) 镇组湖相碳酸盐岩的沉积模式:滨湖(包括泥坪-藻坪和岸滩 )、浅湖

(包括湖湾和浅滩-藻礁)、半深湖、深湖。

(接128页)〔σ〕--钢管容许轴向应力为140MPa 扣件经现场见证取样检测，合格后方可投入使用，或方案设计时材料

同时检算箱室和翼板部位的支架均满足要求。参数按材料实验情况确定。

(4)在普通扣件式钢管支架搭设中要严格按照规范JGJ130-3 支架搭设中的安全保证措施

2001中表5.1.7注中规定“扣件螺栓拧紧扭力矩值不应小于0N.m，且4 (1)严格遵守有关管理规定，思想上高度重视。支架作为施工 不应大于65N.m”进行执行，并对扣件螺栓拧紧扭力逐个检的载体，不仅承受着钢筋、混凝土等巨大的施工荷载，而且具有施工

人员上下通道与作业平台的功能，因此是施工伤亡事故的多发部位， 保证扣件式钢管脚手架整体安全性的重要一环。 查，这是 与其它建筑安全事故相比，由于支架所蕴藏着极大势能的不可控释 4 结束语 放，极易发生群死群伤的重大伤亡事故，各级有关管理部门和管理人 扣件式钢管支架施工做到施工前有具体的构造措施要求和详细的 员必须特别高度重视。 平面图、立面图和局部大样图，并按方案落实到实际施工中;搭设完 (2)加强施工作业队伍和人员管理是关键。要求模板支架的施 毕必须进行预压并全面细致地验收;建立脚手架安全施工的标准化程 工作业队伍，应由具备独立法人资格，并依法取得相应《建筑企业资 序，做好支架体系的纵横竖向剪刀撑和扫地杆的加固。通过加强过程 质证书》和《安全生产许可证》的脚手架搭设作业分包企业承担;从控制，该工程安全顺利完成施工任务，并获得河南省建设工程“中州

杯”奖。 事施工的作业人员必须是按照国家安全生产有关规定参加了专业培

训，并取得了特种作业证的人员。

(3)严格进行支架材料检测，确保进场材料质量。由于钢管、 参考文献 扣件生产及流通领域存在诸多问题，导致施工现场使用的钢管和扣件 [1] JGJ130 -2001，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范多为质量达不到产品标准要求的不达标产品，因此应对使用的钢管和 (收稿日期:2010-10-19)

范文三：板桥_北大港地区沙河街组沙一段湖相碳酸盐岩沉积特征

第20卷第4期2008年12月

文章编号：1673-8926（2008）04-0092-06

岩性油气藏

LITHOLOGIC RESERVOIRS

Vol.20No.4Dec. 2008

板桥—北大港地区沙河街组沙一段

湖相碳酸盐岩沉积特征

张

娣，侯中健，王亚辉，王

莹，王春联

（成都理工大学“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室）

摘

要：板桥—北大港地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积，岩性主要为生物灰岩、鲕粒灰岩、白云质灰

岩、泥灰岩，形成碳酸盐－陆源碎屑混积岩，既有成分上的混积，也有纵向地层剖面上的混积层序。北部受物源影响含陆源碎屑较多，主要为碳酸盐与砂、泥岩混积，成分上以灰质粉砂岩和灰质砂岩为主；南部主要为碳酸盐与泥、页岩混积，成分上以灰质页岩为主。沉积相类型有滨浅湖、浅湖、半深湖等，其中生物浅滩、鲕滩等微相具有较好的油气勘探价值。关键词：湖相碳酸盐岩；混积岩；沙一段；板桥—北大港地区中图分类号：TE122.2+21

文献标识码：A

Sedimentary characteristics of lacustrine carbonate rocks of the first member

of Shahejie Formation in Banqiao -Beidagang area

ＺＨＡＮＧＤｉ，ＨＯＵＺｈｏｎｇ-ｊｉａｎ，ＷＡＮＧＹａ-ｈｕｉ，ＷＡＮＧＹｉｎｇ，ＷＡＮＧＣｈｕｎ-ｌｉａｎ

（State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation ，Chengdu University of

Technology ，Chengdu 610059，China ）

Abstract ：ＣａｒｂｏｎａｔｅｒｅｓｅｒｖｏｉｒｄｅｖｅｌｏｐｓｗｅｌｌｉｎｔｈｅｆｉｒｓｔｍｅｍｂｅｒｏｆＳｈａｈｅｊｉｅＦｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＢａｎｑｉａｏ-Ｂｅｉｄａｇａｎｇａｒｅａ．Ｔｈｅｌｉｔｈｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｍａｉｎｌｙｐｏｓｅｄｏｆｂｉｏｇｅｎｉｃｌｉｍｅｓｔｏｎｅ，ｏｏｌｉｔｉｃｌｉｍｅｓｔｏｎｅ，ｄｏｌｏｍｉｔｉｃｌｉｍｅｓｔｏｎｅａｎｄｍａｒｌｉｔｅ，ｗｈｉｃｈｆｏｒｍｅｄｃａｒｂｏｎａｔｅ-ｓｉｌｉｃｉｃｌａｓｔｉｃｍｉｘｏｓｅｄｉｍｅｎｔｉｔｅｎｏｔｏｎｌｙｉｎｔｈｅｐｏｎｅｎｔｂｕｔａｌｓｏｉｎｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｓｅｑｕｅｎｃｅ．Ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｍａｉｎｌｙｈａｖｅｔｅｒｒｉｇｅｎｏｕｓｃｌａｓｔｉｃ，ａｎｄｔｈｅｍｉｘｏｓｅｄｉｍｅｎｔｉｔｅａｒｅｐｏｓｅｄｏｆｃａｒｂｏｎａｔｅｒｏｃｋｓ，ｓａｎｄｓｔｏｎｅａｎｄｍｕｄｓｔｏｎｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｍａｉｎｐｏｎｅｎｔｏｆｌｉｍｅ-ｓｉｌｔｓｔｏｎｅａｎｄｌｉｍｅ-ｓａｎｄｓｔｏｎｅ．ｔｈｅｍｉｘｏｓｅｄｉｍｅｎｔｉｔｅｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈａｒｅｆｏｒｍｅｄｂｙｔｈｅｃａｒｂｏｎａｔｅｒｏｃｋｓ，ｍｕｄｓｔｏｎｅａｎｄｓｈａｌｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｍａｉｎｐｏｎｅｎｔｏｆｌｉｍｅｓｔｏｎｅｓｈａｌｅ．Ｔｈｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｆａｃｉｅｓｉｎｃｌｕｄｅｓｈｏｒｅ-ｓｈａｌｌｏｗｌａｋｅ，ｓｈａｌｌｏｗｌａｋｅ，ｓｅｍｉ-ｄｅｅｐｌａｋｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｍｉｃｒｏｆａｃｉｅｓｏｆｂｉｏｌｏｇｙｂａｎｋａｎｄｏｏｌｉｔｉｃｂｅａｃｈａｒｅｍｏｒｅｖａｌｕａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｏｉｌａｎｄｇａｓｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ．

Key words ：ｌａｃｕｓｔｒｉｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅｒｏｃｋｓ；ｍｉｘｏｓｅｄｉｍｅｎｔｉｔｅ；ｆｉｒｓｔｍｅｍｂｅｒｏｆＳｈａｈｅｊｉｅＦｏｒｍａｔｉｏｎ；Ｂａｎｑｉａｏ-Ｂｅｉｄａｇａｎｇａｒｅａ

0引言

半咸水—咸水湖盆碳酸盐沉积物（岩）和盐湖中的碳酸盐沉积物（岩）［1］。这类沉积在各盆地中分布广泛，且具有较好的油气勘探价值和古地理、古环境指向价值，因此，其重要性不可忽视［2］。

湖相碳酸盐岩是指在内陆湖盆中形成的碳酸盐沉积物（岩），包括淡水湖盆碳酸盐沉积物（岩）、

收稿日期：2008-04-17；修回日期：2008-06-30

作者简介：张娣，1982年生，女，在读硕士研究生，沉积学专业。地址：（610059）成都理工大学沉积地质研究院。E -mail ：6505952@qq.com

2008年

根据钙质超微化石（包括颗石类及非颗石类）、介形虫、腹足类、藻类和鱼类等化石组合特征，以及岩矿资料的综合分析［3］，认为板桥—北大港地区所在的黄骅坳陷古近纪以湖泊沉积为主，但在其地质历程中曾经受到不同程度的海水影响，也就是说渐新世的湖盆曾与海水发生过某种联系，属近海湖泊类型。海水的多次进退，形成了一套既非海相又非陆相的沉积，而是属于过渡型的沉积，即湖相碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积［4，5］。

混合沉积很早就引起了国内外学者的注意。最近20多年来，已有一些学者对现代和古代的混合沉积作过不同程度的研究

［6～17］

旺18旺5

起

隆

古

钱1

板深72

板深80

板深86

高沙岭

板36X1

板深35

白水头

板51

运输

板深8

港385

港深68

港314

滨海1

增福台

甜水井

板深2板59

沈青庄

沈13港100

供应

港深78

大苏庄

郭庄子

港59歧76

歧99

歧26

井下基地

房30港深27

港深30

县

起

隆

凹陷

沧

小站

板深72

燕山褶皱

带海河

断层

桥

板

大

高沙岭白水头

，如Mount

［6，7］

1984年就

齐家务

齐古1

孔14

提出“混合沉积物”的概念用以表述陆源碎屑与碳酸盐混合沉积的产物；杨朝青和沙庆安［8，9］将这种混合沉积物称为混积岩；郭福生等对混合沉积、混积岩和混积层系进行了讨论［11］。但这些研究大多为描述性的，而且集中于海相碳酸盐与陆源碎屑的混合沉积，而针对湖相碳酸盐与碎屑岩的混合沉积的研究则相对薄弱，仅有少量报道，如罗顺社等［12］对渤南洼陷沙四段陆源碎屑与碳酸盐混合沉积特征与模式的研究，马艳萍等［13］对大港滩海区第三系湖相混积岩的成因与成岩作用特征的研究，董桂玉等［14］对山东商河地区惠民凹陷沙一中湖相碳酸盐与陆源碎屑混合沉积的研究等。

笔者结合研究区大量的地质资料、岩心资料、录井与测井资料、薄片鉴定及地震等资料，对沙一段湖相碳酸盐岩混合沉积的岩石学特征、沉积特征、沉积类型和沉积模式等方面进行了分析和探讨。

张坨断

层港大北断港层马棚口西港深27凸起北歧

歧30

地名

断层

凹

陷

6km

房30

歧652

井号，井位

齐家务

大港层断

南

井号海岸线

地名剥蚀区界古陆

图1研究区构造简图

Fig. 1The structure diagram of the study area

北大港古潜山厚度为400～900m ，往西南部厚度为

0～200m ，岩性以陆源碎屑岩和湖相碳酸盐岩为主，

为湖泊沉积体系。

沉积物源研究表明，研究区的主要物源为北部燕山褶皱带物源和西部沧县隆起物源；南部地区沉积还受港西凸起物源的影响，但沉积影响范围有限［19］。

2

2. 1

湖相碳酸盐岩沉积特征

岩石类型与分布及层序对比

研究区沙一段碳酸盐岩十分发育。由于湖泊环

1区域地质背景

板桥—北大港地区位于黄骅坳陷北区，西临沧

境具有较强的不稳定性，湖泊沉积物的组成常受水介质条件和湖水系的影响。因此，湖相碳酸盐岩生油岩多不纯，单层薄，含陆源碎屑成分，并以盆内和近源沉积物为主，也就造成了成分上和纵向剖面上的混积。

岩石类型主要有白云质灰岩、生物灰岩、泥灰岩，岩石中含方解石成分较为普遍（图2），其次为灰质页岩、灰质粉砂岩、灰质砂岩、白云岩、石灰岩等，局部富鲕状灰岩，偶见含螺灰岩（如港385井）、含炭质泥岩、灰质白云岩、泥质白云岩、白云质生物灰岩等。陆源碎屑成分主要为粉—细—中砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部有含砾不等粒砂岩和砂砾岩。颜色一般以灰—棕灰—深灰色、浅褐—棕褐—深褐色为主，主要呈薄层状夹于大套的浅灰、灰色

县隆起，东接渤海，北缘为燕山褶皱带，南面为港西凸起，黄骅坳陷具有“西断东超”、“北断南超”的特点（图1）［18］。

板桥—北大港地区古近系自下而上依次为孔店组、沙河街组和东营组。按照渤海湾盆地的统一划分原则，沙河街组可分为3个岩性段即沙一段、沙二段和沙三段。研究目的层为沙河街组一段，简称沙一段。其中沙一段又细分为上、中、下3部分，中部包括板0和板1两个油组，下部包括板2、板3、板

4和滨1等4个油组。地层发育比较完整，只有少部

分地层缺失或断失，地层平均厚度158m ，北部靠近

94岩性油气藏第20卷第4期

泥岩中。北部受陆源碎屑影响较多，陆源碎屑与湖相碳酸盐岩呈薄互层，甚至可达纹层状。

研究区沙一段碳酸盐岩主要发育于沙一段沉积早期的大规模湖泊扩张过程中，垂向上为水体向上变深的沉积序列。研究过程中，考虑到层序的演化，可将沙一段划分为4个旋回，自下而上依次为

SQ1—SQ4（图3），反映湖泊扩张过程中的砂泥岩及

生物灰岩、白云质灰岩较为发育。其中鲕粒灰岩的存在，代表了水体能量较高、形成生物滩-鲕滩的一个进积过程（SQ1，SQ2）；上部（SQ3，SQ4）则为半

图2钙质细—中粒长石岩屑砂岩（港深30井，×10（+），箭头指示方解石）

深湖相泥岩和油页岩及少量（泥质）泥晶白云岩，代表了湖泊扩张至最大湖泛面及其之后的沉积特征。这一过程中局部水下高地因生物繁盛可沉积生

港深27井

SP Ra25

20-30

Fig. 2Fine -medium grained feldspathic lithic sandstone

地层系统统组段油组

钱1井

RT SP

10040

层序

0.1750

沈13井

Ra25SP

25-65

150

房30井

SP Ra25

15

10

7020

歧82井

SP Ra25

20

-25

250

歧55井

Ra25SP

15

-35

15

SQ4

SQ4SQ3

上

SQ4

渐沙

部

SQ4

SQ4

SQ4

SQ2

SQ1

沙

SQ4

河新

一

SQ3

SQ3SQ2

街段

板0

SQ1

SQ3

SQ2

SQ3

SQ3

板1

统

组

SQ1

SQ3

SQ2

南皮

钱1

增福台

运输

SQ2

SQ1

SQ1

沈青庄

沈13

井下基地房30

齐家务N

供应

板2

SQ2板3板4

SQ1滨1

100m

SQ2

500

马棚口

港深27

歧口

歧55

歧82

SQ1

图3板桥—北大港地区沙一段层序对比剖面（平行物源方向）

Fig. 3The sequence correlation section in the first member of Shahejie Formation in Banqiao -Beidagang area

物浅滩相沉积。布在浅湖亚相中的浅滩及滩缘中。

SQ1与SQ2是碳酸盐岩主要发育的层位，且厚

度普遍较稳定，单层厚度一般在1～2m ，累积厚度一般3～9m ，占地层厚度5%～20％。SQ3与SQ4地层总体上岩石粒度较细，碳酸盐岩仅在研究区中部的局部井区零星分布，厚度小，单层厚度一般1.0～

2. 2沉积相类型及分布

据孢粉分析资料，古近纪的古气候属亚热带

型［3，18］。随古构造、地貌和水域面积的变化，各沉积期的气候略有不同。沙河街组沉积时气候温暖湿润，研究区沙一段沉积时水域又逐步扩展达到最大范围［18］，且为温暖湿润的气候条件，这些都有利于碳酸盐岩的沉积。在陆源物质影响不到的地区，如湖盆中的水下高地，尤其是碳酸盐岩水下高地等部位，湖相碳酸盐岩更加发育。

湖相碳酸盐岩的形成明显受控于古气候、古水

1.5m ，累积厚度一般1～4m ，占地层厚度1%～2%。

这些特征表明，碳酸盐岩沉积时水体深度相对较稳定（浅水），另一方面也反映出进积速度快。

岩石学特征和沉积相分析表明，泥岩主要为半

深湖、深湖亚相沉积；生物灰岩及鲕粒灰岩主要分

2008

年

105

古隆起

10

302520151051

陆源碎

51

古陆起

岩与砂8

灰

相

滩

浅

1

1

1

1

1

1

屑沉

4

5

碳酸盐岩与陆源碎屑混积

5

5

5

1

积

混

岩

泥

10

14

1

1

10

10

15

积

1

4

1

1

15

10

10

1

4

1

5

白云质灰岩与泥页岩混积

4

4

白云质灰岩与砂泥岩混积

15

20

2015

碳酸盐岩与泥页岩混积

5

1

8

1

10

1

10

1

5

48

4

0246km 0246km

岩性油气藏第20卷第4期

粒灰岩和生物灰岩，有良好的粒间孔隙、粒内孔隙，具有良好的储集性能。

15

30

60

深度（m ）

深度（m ）

张锦泉等［15］认为，混合沉积可以是由碳酸盐与陆源碎屑结构混合组成的混积物和“纯”碳酸盐岩与碎屑沉积物的互层、夹层及横向相变。杨朝青等［8］、郭福生等［11］将同一岩层内陆源碎屑与碳酸盐2种组分相互混杂的产物叫“混积岩”。混积岩是混合沉积的典型产物，是狭义的混合沉积，即成分结构上的混积。陆源碎屑岩与碳酸盐岩沉积层频繁交替形成的地层剖面上的互层和夹层现象，郭福生等［11］称之为“混积层系”，也是广义的混合沉积的范畴［9］，即广义的混合沉积，包括狭义的混合沉积和陆源碎屑与碳酸盐岩沉积层之间频繁交替形成纵向地层剖面上的互层或夹层的现象。

笔者将成分结构上的混合沉积，即狭义的混积称之为混积岩，将纵向地层剖面上的互层或夹层称为“混积层系”。

研究区内混合沉积的总体特征是：在陆源碎屑沉积占优势的背景下，分布着类型多样的湖相碳酸盐岩沉积。陆源碎屑与湖相泥、页岩沉积中夹碳酸盐岩组分沉积，并与灰质页岩、灰质粉砂—砂岩、粉砂—砂岩频繁交替，形成互层。即混积层系大量发育，混积岩夹于混积层系中。

5

深度（m ）

3湖相碳酸盐岩的混积特征

102040

1020

（a ）

（b ）

（c ）

部为含砾不等粒砂岩和砂砾岩，混积岩主要为泥灰岩、灰质粉砂—砂岩，而南部混积层系主要为泥页岩和碳酸盐岩的混积，混积岩主要为灰质页岩等。

3. 3混合沉积的类型

有关混合沉积的成因众说纷纭，Mount ［6，7］曾着

重对浅水陆棚环境中狭义的混合沉积作了全面论述，提出了4种混合沉积类型（过程），即：间断混合、原地混合、相源混合和蚀源混合。王国忠等［10］以涠洲岛珊瑚礁为例讨论了现代礁区生物碳酸盐碎屑与陆源碎屑的混合作用，其将混合沉积作用分为随机混合沉积、相变式混合沉积和随机-相变式混合沉积3种类型。张雄华［16］在总结前人研究的基础上，结合湖南和江西古生代地层的有关资料，将陆源碎屑和碳酸盐的混合沉积作用归为5种类型：事件突变沉积混合、相缘渐变沉积混合、原地沉积混合、侵蚀再沉积混合和岩溶穿插沉积混合。董桂玉等［14］结合商河地区混合沉积特征将混合沉积作用分为3类：渐变式混合沉积、突变式混合沉积和复合式混合沉积，其中复合式沉积分为复合式沉积Ⅰ和复合式沉积Ⅱ。

结合前人总结的混合沉积类型，对研究区沉积特征进行归纳与分析，并结合北部与南部混合沉积的分布特征（图5），沿用董桂玉等［14］对混合沉积类型的划分，发现研究区内广泛分布渐变式混合沉积和复合式沉积Ⅰ。

渐变式混合沉积［14］是由正常沉积事件形成的

3. 1研究区北部混合沉积的分布特征

受北部燕山褶皱带及北西港西突起的物源影

响，含较多的陆源碎屑沉积注入湖泊，颗粒较粗，具有较好油气储集能力。局部有含砾不等粒砂岩和砂砾岩，与生物灰岩、鲕状灰岩、白云质灰岩、泥灰岩呈互层或夹层，含少量棕褐色白云岩与灰岩（图5b 、图5c ）。

3. 2研究区南部混合沉积的分布特征

主要发育白云质灰岩、生物灰岩、泥灰岩和泥、

页岩的混合沉积，并有灰质泥岩、灰质页岩的夹层，含零星鲕状灰岩，并含少量白垩土、炭质泥岩，含陆源碎屑较少，仅含少量灰质砂岩和粉砂岩（图5a ）。

从南、北部混合沉积的分布特征，并结合研究区岩心、录井资料和薄片鉴定结果很容易发现，北部受陆源碎屑的影响，粗粒碎屑物质比较多，混积层系主要为粉—细—中砂岩和碳酸盐岩的混积，局

一类岩石，其与上下岩石在成分、结构、构造方面为渐变过渡关系，没有突变标志。研究区内由于湖侵导致沉积环境逐渐发生改变，不同的沉积环境下就会产生不同类型的沉积物，“清水”期间发生碳酸盐沉积，“浑水”期间陆源碎屑物质沉积，二者互为消长，在二者过渡环境中发生狭义的混合沉积作用（图2），形成混积岩。

复合式混合沉积Ⅰ指由正常沉积事件形成的一类岩石，其与上下岩石为岩性突变接触；复合式混合沉积Ⅱ指由突发沉积事件形成的一类岩石，其与上下岩石在成分、结构、构造方面为渐变过渡关系（如浊流沉积成因的混合沉积）。研究区内滨浅湖亚相中浅滩沉积区内及水下高地处出现的生物灰岩、鲕状灰岩很少含有陆源碎屑成分，为正常沉积事件沉积，但其与上下的泥岩为岩性突变接触，因此，此类混合沉积为复合式混合沉积Ⅰ（图5）。

在剖面上虽然可以明显地区分出上述2种混合沉积类型，但是各种混合沉积常相互叠加、频繁交替，形成类型复杂的混合沉积复合体。

研究区湖相碳酸盐岩沉积总量有限，但表现出独特的沉积特征，尤其是混积特征表现十分明显：①碳酸盐与陆源碎屑及湖相泥岩的混积包括成分上和地层剖面上的混积，形成了复杂的岩性组合；②混积岩中，北部砂质成分含量较多，向南逐渐减少、粒度变细。前者反映了当时水动力条件和古气候条件，后者则间接指示了物源方向，即陆源碎屑成分主要

通过以上分析，结合研究区的地层、砂体、砂地比等值线图，综合各类混合沉积的产出部位、沉积特征及其控制因素，归纳出研究区内碳酸盐岩沉积模式（图6）。

最低湖平面

浪基面

局部可见滑动变形，化石以介形虫为主，次为少量腹足类。

4. 2浅湖—半深湖亚相

位于风暴浪基面之下的地带，沉积物受波浪作

用的影响小，主要受湖流作用的影响，地处弱还原—还原环境。混合沉积以泥、少量粉砂与具有晶粒结构的碳酸盐岩混合为主。发育水平层理和滑动变形沉积构造及条带构造，化石以浮游生物居多，少量异地生物碎屑，底栖生物不发育。混合沉积类型以渐变式混合沉积为主。局部分布的水下高地生物较为繁盛，可形成生物滩-鲕滩，成分上和地层剖面上的混积均可出现。

5结论

4碳酸盐岩沉积模式

来自北部燕山褶皱带和沧县隆起，碳酸盐岩主要是盆内沉积。

这种湖相碳酸盐岩沉积特征对整个湖盆的演化分析提供了重要线索，也为该环境下的油气勘探提供了依据。整体来看，沙一段自下而上以湖盆扩张为主，至最大湖泛期后持续时间较短，沙一段顶部沉积时，湖盆已趋于缩小。SQ1和SQ2碳酸盐岩较为发育，以具有颗粒结构的灰岩和生物灰岩占较大比例，具有良好的勘探前景。

生物滩或鲕滩（与砂泥岩混积）

滨—浅湖

（缓坡）浅湖水下高地半深湖

浅湖—半深湖

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4. 1滨浅湖亚相

水深变化较大，水体较为动荡，处于向深水过

渡的正常浪基面至风暴浪基面之间。浅滩碳酸盐岩易形成地层剖面上的混积；滩缘缓坡的碳酸盐岩与深湖—半深湖的泥岩、页岩和油页岩构成混积层系，陆源碎屑物质和晶粒碳酸盐及少量颗粒碳酸盐以组分混合的形式沉积。沉积构造多发育交错层理，

（下转第131页）

——基质系统的渗透率，μm 2；k m —

——裂缝系统的压力，MPa ；p f —

——基质系统的压力，MPa ；p m —

——原始地层压力，MPa ；p i —

——压降，MPa ；p —

——开井时间，h. t —参考文献：

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（编辑王会玲）

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（编辑于惠宇）

范文四：11湖相碳酸盐岩研究现状及意义(夏青松)

文章编号 :1009 3850(2003) 01 0105 08

湖相碳酸盐岩研究现状及意义

夏青松 , 田景春 , 倪新锋

(成都理工大学 沉积地质研究所 , 四川 成都 610059)

收稿日期 :2002 09 16

摘要 :目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。本文在众 多专家学者历年研究成 果的基础上 , 综述 了湖相碳酸盐岩的研究现状 , 其主要体现在岩石类 型、 分 布及发 育特点、 相模 式、 储 集层和 生油岩 几个方 面 ; 并 阐明了湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。 关 键 词 :湖相碳酸盐岩 ; 岩石类型 ; 相模式 ; 储集层 ; 生油岩 中图分类号 :P512. 2

文献标识码 :A

1 前 言

湖相碳酸盐岩是分布最为广泛的一类陆相碳酸 盐岩 , 它是指在内陆湖泊盆地中形成的碳酸盐岩 , 包 括淡水湖盆碳酸盐岩、 半咸水 咸水湖盆碳酸盐岩和 盐湖中的碳酸盐岩。

湖 相碳酸盐岩 由于具备储集 条件且多靠近油 源 , 形成油气藏的可能性较大 , 在有合适的圈闭和盖 层的条件下 , 就能形成油气藏。湖相碳酸盐岩受自 身结构、 分布规律等条件影响 , 一般多以岩性和地层 油气藏为主 , 也有成岩 圈闭油气藏和 构造油气藏。 近年来 , 在我国泌阳凹陷和柴达木盆地西部等地区 发现了工业油气流 , 表明湖相碳酸盐岩具有巨大的 油气潜力 , 极具经济价值 ; 同时湖相碳酸盐岩是陆相 石油地质学的重要内容 , 不仅在沉积学自身领域具 有较大的理论意义 , 而且拓展了找油气领域 , 发展了 我国湖相油气地质学 , 在进行盆地模拟研究、 陆盆沉 积模式研究以及在油气田勘探和开发中具有重要指 导作用。因此湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论 和经济意义。

2 湖相碳酸盐岩的研究现状

目前 , 湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究领域 的薄弱环节 , 对湖 相碳酸盐岩的油 气生成、 油 气分 布、 油藏及资源量的研究更显得落后。

近十几年来 , 我国学者对湖相碳酸盐岩研究方 面取得了一些进展 , 例如 :松辽盆地西部白垩系青山 口组和嫩江组湖相碳 酸盐岩与油气富集之间 的关 系 [1]

; 济阳坳陷下第三系湖相碳酸盐岩与油气分布 的关系 [2]

; 饶阳凹陷下第三系碳酸盐岩结构、 储集空 间和含油气关系

[3]

; 对济阳坳陷下第三系礁灰岩的

系统 研 究 (钱 凯 等 , 济 阳 凹 陷 储 层 研 究 新 进 展 , 1990) ; 对中国中、 新生代湖相碳酸盐岩沉积的地史 限定性、 区域分布特征、 结构组分的多源性和生物建 造碳酸盐岩、 粒屑碳酸盐岩及碳酸盐岩的成因与分 布进行的探讨

[4]

; 对松辽盆地太康地区湖相碳酸盐

岩的储层孔隙特征的研究 [5]

。特别是 1993年 , 出版 了我国第一本全面总 结湖相碳酸盐岩沉积的 专著 中国湖相碳酸盐岩 !

[6]

。该书系统地总结了湖

相碳酸盐岩的岩石特征及其沉积环境 , 对中国湖相 碳酸盐岩的时空展布、 化学成分、 微量元素、 氧 碳稳 定同位素进行了深入的研究、 综合和对比。总之 , 目

第 23卷 第 1期 2003年 3月 沉 积 与 特 提 斯 地 质 Sedimentary Geology and Tethyan Geology

Vol. 23No. 1

Mar. 2003

前对湖相碳酸盐岩的岩石学的研究比较深入 , 孔隙 及其物性的研究较多 , 为油气藏的研究打下了基础。 当然 , 湖相碳酸盐岩方面的研究是与海相碳酸盐岩 的研究现状分不开的。

正如人们对海相碳酸盐岩所做的工作那样 , 在 有关湖相碳酸盐岩的研究方面 , 以前的工作重点也 主要集中在储集性能方面 , 而对它的生油岩研究较 少。

黄第藩 (1987) 首次对柴达木盆地西部第三系湖 相碳酸盐岩地层的生油岩特征作了专门讨论 [7]。李 任伟等 (1991) 把东濮凹陷的湖相碳酸盐岩单独列为 一类生油岩 , 并首次提出了湖相碳酸盐岩生油岩的 概念 [8]。妥进才等 (1995) 全面系统地讨论了柴达木 盆地西部第三系湖相碳酸盐岩型生油岩特征、 地球 化学特征及热演化特征等 [9]。近年来 , 中国科学院 兰州地质研究所对泌阳凹陷下第三系的湖相碳酸盐 岩的研究进一步深入 , 以翔实的地质和地球化学资 料说明湖相碳酸盐岩不仅能够生油而且也可以成为 商业性石油的源岩。此外 , 黄杏珍等 (2001) 还对泌 阳凹陷的湖相白云岩的形成条件进行了研究 [10, 11], 探讨了白云岩形成的古气候、 古水体的物理化学性 质和古环境条件 ; 还利用孢粉相结合有机质成熟度 地化指标对泌阳凹陷下第三系核桃园组的湖相碳酸 盐岩的生油潜力进行了评价。

随着对湖相碳酸盐岩的研究不断深入 , 取得了 一系列成果 , 现分述如下。

2. 1 对湖相碳酸盐岩岩类学进行了深入研究 湖相碳酸盐 岩的特点是 :单层薄、 岩 石类型多 变、 物源复杂、 成分不纯 , 并以盆内和近源沉积物为 主 , 其结构和成因的基本特征随沉积环境的变化而 异。

中国的湖相碳酸盐岩可分为六大类 [4]:

(1) 颗粒碳酸盐岩。该类型是由以螺、 介形虫、 蚌、 藻类为主的生物化石和包壳粒、 球粒、 内碎屑等 组成的单颗粒岩 , 以及由两种以上的颗粒组成的复 颗粒岩。颗粒含量大于 10%。

(2)骨架碳酸盐岩。该类型由造架生物或藻类 障积粘接而 成。骨架组分含量大于 10%。目前已 发现的这类生物有枝管藻、 龙介虫管及形成叠层石 的隐藻等 , 其产状有生物礁、 礁丘、 泥丘等。

(3) 生物灰 (云 ) 岩。该类型由非骨架生物 , 主要 是介形虫、 螺、 蚌等的壳体埋藏石化而成 , 生物组分 大于 10%。

(4) 泥晶碳酸盐岩。该类型主要为化学及生物 沉积 , 其中颗粒含量小于 10%。

(5) 陆屑混染碳酸盐岩。该类型的陆源碎屑含 量小于 50%。此类岩石在各类碳酸盐 岩湖盆均有 发育。

(6) 重结晶碳酸盐岩。由于中国大多数含湖泊 碳酸盐岩盆地比较年轻 , 此类岩石较少。

表 1是王英华等提出的我国湖相碳酸盐岩的分 类方案。除根据主要的碳酸盐组分对纯碳酸盐岩进 行划分外 , 该方案还考虑了湖泊碳酸盐沉积中陆源 碎屑的混入以及与膏岩、 泥岩的过渡类型 , 是目前较 成熟的分类方案。表内所列颗粒均为湖相碳酸盐岩 中常见的颗粒。藻屑归于内碎屑 , 并依其粒径命名 ; 包壳粒包括鲕粒、 核形石等 , 其岩石命名应随包壳粒 类型而具体化 (如亮晶同心鲕灰岩 ) 。

2. 2 详细阐明了湖相碳酸盐岩的分布及发育特点 湖相碳酸盐岩是古湖盆从淡水向咸水直到盐、 碱湖演变过程的必然产物 , 它的分布主要受控于构 造背景、 气候和物源供给等方面的影响。在地层时 代上 , 湖相碳酸盐岩主要集中于中生代和新生代 , 自 三叠纪到第三纪的古湖中均有分布 ; 在空间分布上 , 湖相碳酸盐岩则遍布全国各类湖盆中。湖相碳酸盐 岩以四川盆地侏罗系大安寨组、 华北盆地济阳坳馅 下第三系纯化镇组、 黄骅坳馅下第三系沙河街组、 松 辽盆地下白垩统、 陕甘宁盆地上三叠统、 山东平邑盆 地下第三系、 广东三水盆地下第三系、 江汉盆地下第 三系潜江组、 东濮凹陷下第三系沙河街组、 泌阳凹陷 下第三系核桃园组等地层较为典型。大多数湖盆的 , 但部分湖盆 , 如南 襄盆地泌阳凹陷则主要沉积白云岩。

湖相碳酸盐岩的发育特点是 :? 在湖盆形成、 发 育和萎缩这个发展阶段中 , 湖相碳酸盐岩一般发育 于构造活动相对稳定、 湖盆水体持续扩张的阶段 ; #在一个层序内部 , 湖相碳酸盐岩一般发育于湖侵体 系域 ; ? 湖相碳酸盐岩较多地形成于温热的气候条 件 ; %在陆源物质影响不到的地区 , 如湖盆中的水下 隆起 , 尤其是碳酸盐岩水下隆起等部位 , 有利于湖相 碳酸盐岩的发育。

2. 3 建立了湖相碳酸盐岩的相模式

目前 , 国内外学者已提出多种划分湖相碳酸盐 岩相模式的方案 , 归纳起来主要有以下几种。

106沉 积 与 特 提 斯 地 质 (1)

表 1 湖相碳酸盐岩岩石类型 [6]

Table 1 Types of lacustrine carbonate rocks (after Wang Yinghua et al. , 1993)

岩石 类型 填隙物 或基质 颗粒含量 (%)

内 碎 屑

砾 屑 砂 屑 壳 粒 (正常鲕、 藻 鲕、 核型石 ) 球 粒

藻 团

生 物 颗 粒

介形虫、 螺、 蚌 等单体生物 造架生物

石 灰 岩

亮 晶

泥 晶

>50

50~2525~10<>

亮晶砾 屑灰岩 亮晶砂 屑灰岩 亮晶包壳 粒 灰 岩 亮晶球粒 灰 岩 亮晶藻团 灰 岩 亮晶 生 物 (完 整 ) 或 生屑 (破碎 ) 灰岩 泥晶砾 屑灰岩 泥晶砂 屑灰岩 泥晶包壳 粒 灰 岩 泥晶球粒 灰 岩 泥晶藻团 灰 岩 泥 晶生 物 或 生屑 灰 岩

砾屑泥 晶灰岩 砂屑泥 晶灰岩 包 壳 粒 泥晶灰岩 球粒泥晶 灰 岩 藻团泥晶 灰 岩 生 物或 生 屑 泥晶 灰 岩

含砾屑泥 晶灰岩

含砂屑泥 晶 灰 岩

含包壳粒 泥晶灰岩

含球粒泥 晶 灰 岩

含藻团泥 晶 灰 岩

含 生物 或 生 屑泥 晶 灰岩

藻 、 虫 管 、 根 管 等 礁

泥 晶 灰 岩

白

云 岩

粉 晶

泥 晶

泥晶或粉晶 泥晶 细晶 >50

<><10粉晶砾 屑云岩="" 粉晶砂屑="" 白云岩="" 粉晶包壳粒="" 白="" 云="" 岩="" 粉晶球粒="" 白="" 云="" 岩="" 粉晶藻团="" 白="" 云="" 岩="" 粉晶生物或="" 生屑白云岩="" 泥晶砾屑="" 白云岩="" 泥晶砂屑="" 白云岩="" 泥晶包壳粒="" 白="" 云="" 岩="" 泥晶球粒="" 白="" 云="" 岩="" 泥晶藻团="" 白="" 云="" 岩="" 泥晶生物或="" 生屑白云岩="" 残余砾屑="">

残余砂屑 白云岩

残余包壳粒 白 云 岩

残余球粒 白 云 岩

残余藻团 白 云 岩

残余生物或 生屑白云岩

藻、虫 管、根 管等礁

晶 粒 白 云 岩

混 积 岩

陆源砂 泥及灰 云质泥 <50砾屑泥砂质 灰="" (云="" )="">

砂屑泥砂质 灰 (云 ) 岩 灰 (云 ) 岩 球粒泥砂质 灰 (云 ) 岩

生屑泥、砂质灰 (云 ) 岩

<>

砂灰岩 砂云岩 泥灰岩 泥云岩 灰 (云 ) 岩 云灰岩 膏云岩等

非湖相淡水沉积

钙质结构 钙板 石灰华 穴珠 石钟乳等

图 1 平邑凹陷官庄组中段内陆湖泊碳酸盐岩沉积模式 (官守锐等 , 1985)

(a)内源和外源混合沉积型 ; (b) 藻滩型 ; (c) 浅水蒸发台地型

Fig. 1 Sedi mentary model for the continental lacustrine carbonate rocks in the middle part of the Guanzhuang Formation, Pingyi depres sion (after Guan Shourui et al. , 1985)

(a) mixed endogenic and allogenic sediments; (b) algal bank sedimen ts; (c) shallow water evaporite platform sediments

1. 按湖泊的发育阶段划分

我国东部中生代和新生代内陆湖盆一般都经历

了早期断陷、 中期凹陷 和晚期收缩 3个发展阶段。 ([7]

官庄组中段碳酸盐岩产出特征以后 , 提出了湖盆发 育的 3个 阶 段 的 湖 相 碳 酸 盐 岩 的 沉 积 模 式

(图 1) 早期为内源和外源混合 沉积型 ; 中 期为 107

2003年 (1) 湖相碳酸盐岩研究现状及意义

2. 按构造背景和在湖盆中的构造位置划分 根据对全国各地区湖相碳酸盐岩油气储层沉积 特征的研究 , 结合各自的构造背景 , 以 3个重点地区 为代表 , 总结出了湖相碳酸盐岩油气储层的 3种沉 积相组合及相模式

[12]

。

(

1) 断陷咸水湖盆边缘碳酸盐沉积模式。该模 式以平方王地区沙四段上部为代表。断陷咸水湖盆

边缘碳酸盐沉积包括 4个亚相 滨湖亚相、 浅湖 亚相、 半深湖亚相和深湖亚相 ; 6个微相 藻礁微 相礁、 前滩微相、 湖湾微相、 后滩微相、 沙坪微相和泥 坪 藻坪微相 (图 2) 。

(2) 该模式以 JZ20 2构造沙一、 二段为代 表 , 咸水湖盆 中央台地碳酸 盐沉积包括 4个微相 前缘斜坡 相、 生 物 滩 微 相、 台 地 浅 滩 微 相、 局 限 台 地 微 相 (图 3) 。

(3) 川中大安寨灰岩为代表。坳陷淡水湖盆碳酸盐沉积 包括 3个亚相和 5个微相类型。亚相 包括滨湖亚 相、 浅湖亚相和半深湖亚相 , 其中滨湖亚相分为泥坪 微相、 含生物介壳的洼地微相和湖湾滞流碳酸盐坪 微相 , 浅湖亚相可分为介壳滩微相和介屑滩微相 (图 4) 。

3. 按湖泊的水文状况划分

可分为水文开口湖和水文封闭湖两种。水文开 口湖又可划分出湖盆 相和湖盆边缘相两种沉 积环 境。

4. 按水深和水动力条件划分

从整个湖相碳酸盐岩的沉积条件、 沉积特征及 其与陆源碎屑岩的组合关系考虑 , 结合湖水的相对 深浅、 水动力条件 和自然地理部位 , 可划分为 滨湖 相、 浅湖相、 半深湖相和深湖相 4个相带。

图 2 断陷咸水湖盆边缘碳酸盐沉积模式

Fi g. 2 Sedimentary model for the carbonate rocks along the margins of a faulted saline lake basin

图 3 断 陷咸水湖盆中央台地碳酸盐沉积模式

Fig. 3 Sedimentary model for the carbonate rocks on the central platform of a faulted saline lake basin

图 4 坳陷淡水湖盆 碳酸盐沉积模式

Fig. 4 Sedimentary model for the carbonate rocks in a down warped fresh water lake basin

108

沉 积 与 特 提 斯 地 质 (1)

5. 综合模式

杜韫华 (1990) 在总结了我国渤海地区下第三系 湖相碳酸盐岩沉积特征后 , 提出了综合性的湖相碳

酸盐岩沉积模式 [13]

(图 5) 。该模式即反映了碳酸盐 岩体的成因特征 , 又表达了其空间分布 , 并且对预测 岩体的分布起指导作用。

2. 4 对湖相碳酸盐岩的储层特征进行了系统研究

研究表明 , 中国主要湖相碳酸盐岩储层的储集 空间为孔、 洞、 缝三大类 , 14种 [4]

(表 2) 。

原生孔隙的成因取决于岩石结构 , 其分布与沉 积相有关 , 如骨架孔主 要见于礁核相 和礁丘核相。 各种粒间孔主要见于浅湖及深湖层状、 纹层状碳酸 盐岩。次生孔隙形成于表生溶蚀 , 也可受深层溶蚀

形成 , 受成岩作用的影响很大。

湖相碳酸盐岩体主要经历了同生、 潜流、 淡水渗 流、 浅埋藏及深埋藏等 5种成岩环境和 18种成岩作

用。对储集性能影响较大的成岩作用是白云岩化、 同生胶结、 大气渗流溶蚀及深层溶蚀作用。当深层 孔隙形成以后 , 烃类在孔隙中大量聚集 , 即形成储油 岩体 ; 在构造条件及油水关系不变的情况下 , 储集体 的成岩作用趋于终止 , 储集空间得以保存。

湖相碳酸盐岩储集层 , 按孔隙类型可分为 4种 储层类型。

(1) 孔隙型储集层。这种储层的及物性参数受 结构组分控制。常见的孔隙类型有粒间孔隙、 晶间 孔隙、 生物格架孔隙等。这种储层的储集性能较好 ,

图 5 湖相碳酸 盐岩沉积综合模式图 [13]

Fi g. 5 Generalized sedimen tary model for lacutrine carbonate rocks (after Du Yunhua, 1990)

表 2 湖相碳酸盐岩储集空间类型及其分布 [4]

Table 2 Reservoir spaces, rock types and distribution of lacustrine carbonate rocks (after Du Yunhua, 1992)

类 型

储集空间

主要岩石类型 与沉积相关系

孔

洞

缝

原

生

次 生

原生

次生

生物骨架孔

生物体腔孔 角砾间孔 粒内孔

粒间孔 遮蔽孔 溶 孔

铸模孔 收缩孔 晶间孔 溶 洞 层间缝 构造缝

溶 沟 藻灰 (云 ) 岩、 礁灰 (云 ) 岩 生物介壳灰 (云 ) 岩 砾屑白云岩、 球粒白云岩 鲕粒碳酸盐岩、 生物灰岩 介形虫灰岩、 藻屑白云岩

团块白云岩 骨架碳酸盐岩 颗粒碳酸盐岩 泥晶碳酸盐岩 泥晶白云岩 各种碳酸盐岩 纹层状泥晶碳酸盐岩

各种碳酸盐岩

礁 核 礁丘核 生物层 粒屑滩 粒屑堤 粒屑坝 滨浅湖区 滨湖区 各相带 各相带 半深湖区 深湖区

与相带无关

109

2003年 (1) 湖相碳酸盐岩研究现状及意义

孔隙度及渗透率较大且稳定。

(2)溶蚀孔洞型储集层。孔隙类型以溶蚀孔隙 及溶洞为主。这种孔隙层厚度变化大、 物性条件好。 另外 , 深部的埋藏作用也可以由溶蚀孔洞层形成。 (3)裂缝型储集层。这种储层多见于较薄的脆 性碳酸盐岩 , 裂缝既是储 集空间 , 又是油气运移通 道。多属于中、 低孔隙度的储层 , 层位一般不固定 , 分布面积有限。

(4)复合型储集层。碳酸盐岩储层多为复合型 的 , 原生孔隙、 次生孔隙和裂缝三者同时出现或出现 其中的两种。

2. 5 确立了湖相碳酸盐岩为生油岩

自李任伟等 (1991) 把东濮凹陷的湖相碳酸盐岩 单独列为一类生油岩 , 并首次提出了湖相碳酸盐岩 生油岩的概念以后 , 对湖相碳酸盐岩的研究 , 增加了 新的 &湖相碳酸盐岩型 ? 烃源岩 [14], 拓展了找油气领 域。如今关于湖相碳酸盐岩生油岩已经取得了一些 非常有益的研究成果 , 主要表现在以下几个方面 : (1)形成环境。原生的湖相碳酸盐岩沉积基本 上都是化学沉积的产物。按其沉积时的水介质条件 可分为硬水湖中的沉积产物和卤 水湖中的沉积产 物。而具有生油能力的湖相碳酸盐岩沉积多形成于 卤水湖中 , 如东濮凹陷第三系沙河街组、 柴达木盆地 西部下第三系和泌阳凹陷下第三系核桃园组。 (2)组成特征。由于湖泊环境具有较强的不稳 定性 , 湖泊沉积物的组成常受水介质条件和湖水系 的影响 , 因此湖相碳酸盐岩生油岩几乎是不纯的 , 多 数情况下由湖相泥岩与湖相碳酸盐岩呈互层甚至是 纹层状的沉积。如东濮凹陷下第三系湖相碳酸盐岩 生油岩主要以泥灰岩和灰质泥岩为主 , 在整个下第 三系生油岩中 , 湖相碳酸盐岩型生油岩占 26%。可 见 , 泥岩与碳酸盐岩的混合沉积是湖相碳酸盐岩生 油岩的重要组成特征。

(3)有机质含量。由于湖相沉积环境的分割性 和多样性 , 湖相碳酸盐岩生油岩中有机质变化很大。 柴达木盆地西部第三系湖相碳酸盐岩生油岩中有机 质的含 量普遍 比较低 , 其 总有机 碳含 量一 般均在 0. 4%以下 , 平均值只有 0. 32%; 泌阳凹陷下第三系 核桃园组湖相碳酸盐岩生油岩中有机质的含量则比 较高 , 其总有机碳含量一般均在 0. 5%以上 , 平均值 达 1. 75%。

(4)有机地化特征。湖相碳酸盐岩生油岩形成 于内陆湖泊环境 , 且多出现在盐湖 , 而其岩石组成又 主 , 所以湖相碳酸盐岩生油岩常具有与泥岩、 膏岩和 碳酸盐岩等生油岩相似的有机地化特征。

(5) 热演化特征。有机质与矿物之间的相互关 系在以混合沉积为主要特征的湖相碳酸盐岩生油岩 的热演化过程中具有非常重要的作用。不同的矿物 成分对有机质的热演化过程可产生明显的不同的催 化效应。贵阳地化所根据模拟实验结果 , 提出催化 能力递减的矿物顺序为 :钠蒙脱石 (钙蒙脱石 (方 解石 (高岭石 (微斜长石。由于这种催化能力的差 异 , 造成同一湖盆不同相带之间的生油岩在热演化 程度上存在巨大差异 , 即相对于泥质生油岩 , 碳酸盐 岩生油岩在有机质的热演化程度上存在明显的迟缓 效应 , 这是湖相碳酸盐岩生油岩在有机质的热演化 方面的一个十分重要的特征。

(6) 二次成烃。湖相碳酸盐岩在成熟阶段后期 至高成熟阶段束缚有 机质的二次成烃作用不 容忽 视 , 是形成深层油气资源的另一重要来源。

3 湖相碳酸盐岩的进一步研究

虽然湖相碳酸盐岩的研究取得了一系列成果 , 但还有许多方面涉及 较少 , 需要 进一步深入研 究。 在今后的工作中 , 以下几方面有待进一步完善。 1. 研究湖相碳酸盐岩在地史时期中的演化规律 我国境内值得研究的湖相碳酸盐岩沉积作用始 于三叠纪 , 发展于 白垩纪 , 全 盛于 早第三 纪 (古 近 纪 ) , 衰落于晚第三纪 (新近纪 ) , 表现了很强的地史 限定性。但在地理分布上 , 却扩展迅速 , 很快形成遍 及中国大陆的区域性分布格局。造成这种现象的原 因 :一是海陆变迁 , 二是气候带的展布与变化 , 三是 构造变动与古地形的差异 , 四是生物的进化及其对 湖泊的适应。其中起决定性作用的是海陆变迁。 事实上 , 中国湖相碳酸盐岩开始发育的三叠纪 , 正是海西构造运动后 , 海水从中国北方退出 , 形成著 名的 &南海北陆 ? 的时期。三叠纪晚期 , 印支运动引 起中国大部分处于大陆环境。从侏罗纪起 , 海侵主 要限于西藏、 青海南部和台湾、 湖南、 广东一带 , 仅在 早期有短暂的海侵。因此 &南海北陆 ? 的状态基本结 束 , 华南、 华北连成一片。而这正是侏罗纪、 白垩纪 湖相碳酸盐岩沉积大发展的基本条件。古近纪能成 为中国湖相碳酸盐岩发育的全盛时期 , 除了中国大 陆的广阔稳定外 , 主要是因为全球海平面的最后一 次高值 , 使中国境内湖沼纵横、 生物繁荣和 4种气候 带横贯中国 , 带来发育湖相化学和生物化学沉积的

110沉 积 与 特 提 斯 地 质 (1)

减弱 , 则是因为强烈的构造运动和欧亚大陆普遍存 在的干旱性气候使得中国大陆剥蚀区多、 游走性盆 地多、 红色盆地多、 稳定湖泊少的特殊古地理条件造 成的。今后应加强同一时代不同湖盆湖相碳酸盐岩 分布规律和同一湖盆不同时代湖相碳酸盐岩的演化

2. 研究不同环境内的湖相碳酸盐岩形成的物理 化学条件

湖相碳酸盐岩的形成明显受控于古气候、 古水 动力和古水介质条件的变化。气候对湖泊的影响远 比海洋显著得多 , 湖相碳酸盐岩形成于半潮湿和潮 湿的较炎热的古气候。淡水到半咸水湖相碳酸盐岩 的发育状况与生物的发育程度密切相关 , 它主要发 育在适合于大量生物繁殖的环境中 , 水体清浅、 阳光 充足、 能量较高、 营养丰富、 生物繁茂 , 生物灰岩或藻 灰岩发育。当气候干燥且有洪水入侵时 , 陆源碎屑 大量入湖 , 水体浑浊 , 不利于生物生长 , 可沉积少量 无颗粒灰岩。盐湖中的碳酸盐岩形成于气温高、 蒸 发作用强的常年咸水湖、 季节性盐湖、 盐体边缘的风 化壳和含盐泥坪中。沉积水体的水化学条件应为碳 酸盐 型 , 其 离 子 组 成 具 有 富 K +、 Na +、 HC O -3和 CO 2-3, 而贫 Ca 2+和 SO 2-4的特点 , 古水介质应为偏碱 性 , pH 值大于 9。今后应加强对淡水湖盆、 咸水湖 盆和盐湖中的湖相碳酸盐岩形成的物理化学条件的 研究。

3.

海 侵作用与湖 相碳酸盐岩的 形成有密切的关 系 , 尤其是近海湖泊。但海侵的影响并不能改变湖 泊水体的根本性质。在湖侵体系域发育期 , 遭受海 侵影响 , 最大湖泛面是在湖平面快速上升 , 岸线不断 向陆迁移 , 退至最大限度时形成的。此时 , 新增可容 空间足够大 , 水体变深、 变广 , 同时盐度却增加了 , 而 陆源碎屑物质供应不足 , 湖盆处于欠补偿沉积状态 , 以有机沉积和碳酸盐沉积为主 , 在陆源碎屑供给相 对不足的地区发育碳酸盐礁体 , 在滨浅湖发育大量 薄层湖相碳酸盐岩。今后应加强海侵过程为湖相碳 酸盐岩的形成提供了哪些物质 , 创造了什么条件的 研究。

4. 研究湖相碳酸盐岩的生 、 储性能与形成环境 的关系

湖相碳酸盐岩生油岩主要发育在半深湖 深湖 相 , 位于浪基面之下 , 水体较深 , 能量弱 , 靠湖流使上 下湖水得以缓慢交换 , 氧气和光线不充足 , 生物不发 育 ( 有机质、 黄铁矿、 硬石膏及介形虫等 ; 具裂缝型储集 岩及良好生油岩。在沉积剖面上 , 多呈透镜状夹在 大套泥岩中 , 有充足的油源和良好的盖层。浅湖相 的浅滩亚相是最有利的储集相带。由于较深的波浪 与湖流作用 , 水体强烈搅动、 能量较高 , 加之水体清 浅、 阳光充足 , 适于生物生长 , 所以常见多种类型的 颗粒灰 (云 ) 岩和生物灰 (云 ) 岩 , 有良好的粒间孔隙、 粒内孔隙 , 具良好的储集性能。今后应加强研究不 同类型湖盆中形成的湖相碳酸盐岩的生、 储性能 , 建 立两者的关系 , 为油气勘探提供重要的依据。

4 结 语

湖相碳酸盐岩的研究取得了很大的成果 , 为石

油勘探和开发提供了新的储集层和烃源岩 , 显示出 非常良好的前景 , 取得了很大的经济效益。虽然在 某些领域处于薄弱环节 , 但随着研究的进一步深入 和新的方法的运用 , 相信将不断有新的概念和新的 成果出现 , 将对陆相石油地质及包括海相和陆相整 个碳酸盐岩体系的生油理论作进一步补充和完善。

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Lacustrine carbonate rocks in China :An overview

XIA Qing song, TIAN Jing chun, NI Xin feng

(Institute o f Sedimentary Geology , Chengdu University o f Technology , Chengdu 610059, Sichuan , China )

Abstract :In spite of grea t economic significance, very little is known about the lacustrine carbonate rocks both at home and abroad. The present paper, referenced to the previous data, gives an overvie w of the lacustrine carbonate rocks in China on the basis of rock types, distribution, facies models, reservoir rocks and source rocks. Future researches should focus on the evolution of the lacustrine carbonate rocks during geologic times; physical and chemical conditions for the formation of the lacustrine carbonate rocks in distinctive environments; relationship between the formation of the lac ustrine carbonate rocks and transgressions, and that between oil generating and reservoir capacities and environments in which the lacustrine carbonate rocks were deposited.

Key words :lacustrine carbonate rock; rock type; facies model; reservoir rock; source rock

112沉 积 与 特 提 斯 地 质 (1)

范文五：湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析_姜在兴

第23卷　第4期　

2005年12月沉积学报

A CTA SED I M ENTOLOG I CA SIN ICA V o. l 23　N o . 4

D ec . 2005

文章编号:1000-0550(2005) 04-0646-11

湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

赵俊青　夏　斌　纪友亮　姜在兴　张善文

4(中国石油化工股份公司胜利油田分公司　山东东营　257015) 1

1

2

3

4

①

1(中国科学院广州地球化学研究所与南海海洋研究所边缘海地质重点实验室　广州　510640) 2(同济大学海洋与地球科学学院　上海　200092) 3(中国地质大学能源学院　北京　100083)

摘　要　目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。应用层序地层学方法, 以济阳坳陷沾化凹陷埕东地区沙一段的湖相碳酸盐岩为例, 详细探讨湖相碳酸盐岩的层序地层学发育模式、层序地层单元划分级次以及控制因素等问题, 重点对湖相碳酸盐岩准层序的类型、识别标志、形成机理以及对比模式进行了研究。研究表明, 湖相碳酸盐岩可总结为陡坡和缓坡2种层序地层学发育模式; 其高精度层序地层单元可划分为层序、体系域、准层序组、准层序、微层序5级; 准层序类型可划分为陡坡型、缓坡型和深洼型3大类和L —M 型、滩坝型、滑塌型、深水蒸发型4小类, 不同类型的准层序形成的主控因素各不相同; 准层序的对比模式可总结为陡坡突变和缓坡第变2种模式, 在不同模式中准层序发生有规律的变化。

关键词　湖相碳酸盐岩　准层序　高精度层序地层　模式

第一作者　赵俊青　男　1974出生　博士后　层序地层学　沉积学及石油地质中图分类号　P539. 2　文献标识码　A

1　引言

湖相碳酸盐岩在地质历史中分布较少, 所以人们

对其重视和研究的程度远不如海相碳酸盐岩。虽然

[1～4]

经过二十多年的研究, 湖相碳酸盐岩在岩类学、

[5～8][9, 10][11～17]

相模式、储层特征、生油理论、古环境

[18～26]

研究等方面取得了很大的成果, 其中的较为系统的、代表性的著作当属1990出版的C arbonate Sedi -[27]

e mn tology 和1993年出版的《中国湖相碳酸盐[28]

岩》。但是在湖相碳酸盐岩的分布演化规律、成因机理等方面的研究仍是国内外沉积学研究的薄弱环节, 亟需新的理论和方法来指导。本文应用层序地层学方法对埕东地区沙一段的湖相碳酸盐岩进行了研究和探讨。

埕东地区位于东营市河口区北部的滩海地区, 在构造单元属于渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷孤北洼陷, 范围包括埕东断层上升盘、下降盘及桩南断层以北的地区(图1)。在埕东、孤北断层下降盘发育多个粒屑生物滩, 孤北洼陷的碳酸盐岩沉积主要发育于沙四段上部和沙一段底部。沙一段主要发育薄层生物灰岩, 其分布范围较广。孤北—桩南鼻状构造普遍发

育生物灰岩, 最大厚度为15m , 平均厚度为3m 。处于埕东断层下降盘的桩34井在沙一段发育螺云岩约100m , 并获得高产工业油流。碳酸盐岩储层在孤北地区普遍发育, 岩性以生物灰岩和螺云岩为主, 一般厚度2～10m 。

图1　研究区位置图

F ig . 1　The l o ca tion o f t he st udy area

①国家十五科技攻关项目(编号:2001BA60509)、国家重大基础研究发展规划项目(编号:G1999043304) 和中国科学院知识创新工程重要方向项

目(编号:KZCX2-SW -117) 联合资助.

收稿日期:2004-08-31; 收修改稿日期:2004-12-23

　第4期　　　　　　　　　　　　　　　赵俊青等:湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

647

2　层序特征及发育模式

根据地震、测井和录井等资料, 在综合研究的基础上建立了埕东地区的层序地层格架, 其中将沙二段上—沙一段划分为一个完整的三级层序, 低位域主要为沙二段上亚段的近岸水下扇沉积(图2a , 图3a ), 湖侵体系域主要为沙一段段早期的碳酸盐岩以及少量的碎屑岩滩坝和近岸水下扇沉积(图2b , 图3b ), 高位体系域则为沙一段晚期的近岸水下扇和扇三角洲沉积(图2c , 图3c )。从上述分析也可看出, 碳酸盐岩沉积主要发育在湖侵体系域当中; 同时由于构造位置的不同, 在缓坡和陡坡的碳酸盐岩沉积又各具特色, 据此建立了缓坡和陡坡2种碳酸盐岩沉积层序模式

。

缓坡带地形较缓, 湖泊水体的少量增加就会造成相对湖平面的快速上升, 随着湖泊水体的增加, 相对湖平面的上升速度不断增大, 当相对湖平面上升的速度略大于碳酸盐沉积速度时, 在滨岸地区沉积的沙体就会发生向岸方向的逐步退缩, 导致层状沙体向湖岸的超覆, 构成了具超覆关系的退积式准层序组, 早期形成的碳酸盐沙体逐渐被淹没于较深的浅湖环境之中。在此环境中沉积的颗粒滩坝也具有类似的准层序组结构特征, 而发育在水下隆起部位的生物浅滩, 则发育加积—弱退积式准层序组。这两类沉积体, 由于各个准层序时期形成的沉积物横向迁移叠加, 且距离较近, 故在平面分布形成了具双向下超的丘状—透镜体形状。在半深湖—深湖相, 由于湖平面的上升速率与碳酸盐沉积速率基本持平, 对于发育在此带的各期泥晶灰岩和白云岩呈薄层状在垂向叠置分布, 构成加积式准层序组。对于这两类碳酸盐岩, 在平面上呈平行的薄片状分布(图2b )。

2. 2　陡坡层序模式

对于陡坡一侧来讲, 埕东断层对于碳酸盐岩层序的发育起着主要的控制作用, 沉积的粒屑碳酸盐岩体厚达数十米至百米, 并伴有较多的构造滑塌体, 为异成因机制下的自旋回沉积作用过程的产物, 其中桩34井的沙一段螺屑白云岩最为典型。由于埕东断层的持续活动造成可容空间的增长速率大于碳酸盐岩沉积速率, 形成了退积式的准层序组序列。每一个准层序的下部为相对湖平面快速上升形成的薄层泥质白云岩或泥质岩构成; 上部则由相对湖平面快速下降和断层活动造成的厚层弱固结碳酸盐岩重力滑塌物构成, 其中还混杂有在风暴和洪水作用形成的陆源砂及部分断层崖滚砾。在湖侵体系域的晚期则发育薄层状的泥质灰岩的密集段沉积(图3b )。

a LST

沉积时期

b TST

沉积时期

3　湖相碳酸盐岩高精度层序地层单元划分

湖相碳酸盐岩地层普遍具有多旋回性特征。这种多旋回性特征表明, 其沉积过程受周期旋回因素的控制。引起这种周期性变化的根本因素是天文因素所引起的气候变化以及地壳和地幔活动所引起的区域性大地构造格局的改变。由此引起的盆地沉降、湖平面升降、沉积环境变化和生物发育状况等, 都对湖相碳酸盐岩旋回式沉积相在横向上和纵向上的展布

[29]

和排列形式有重要的控制作用。湖相碳酸岩旋回和层序的研究在油气勘探中具有极为重要的意义。cH ST 沉积时期

图2　湖相碳酸盐岩缓坡层序模式

F ig . 2　The gentle slope sequence m ode l o f l acaustri ne carbona te

2. 1　缓坡层序模式

在缓坡一侧, 碳酸盐岩沉积主要发育在滨岸地区、

648

　沉　积　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第23卷　

的重复规律以及岩层单元在横向的对比关系, 从而在油气勘探中起到预测作用

。

相碳酸盐岩有很大的区别。综合我国中、新生界湖相碳酸盐岩的各种特征, 并结合海相碳酸盐岩的层序分类可将其划分为五个级次。一级旋回层序为长周期旋回层序, 属构造型湖平面变化的产物; 二级———三级为中周期旋回, 相当于长偏心率旋回; 四级为短周期旋回, 相当于短偏心率旋回; 五级为超短周期旋回, 相当于岁差旋回或黄赤交角旋回, 其相应的层序地层术语见表1。

a LST

沉积时期

b TST

沉积时期

图4　三级湖平面控制下的碳酸盐岩准层序发育模式

(据Tucker M E , 1990[27]修改)

F ig . 4　The deve l op m entm ode l of ca rbonate para sequence unde r contro l o f t he third lacaustrine level (m od ifi ed

from Tucker M E , 1990[27])

cH ST 沉积时期

4　湖相碳酸盐岩准层序的识别和类型

准层序分析和划分对比对油气勘探生产有十分重要的意义。对于处于勘探和开发后期的油田来讲, 要想挖潜增效, 寻找更多的岩性圈闭, 建立高精度的等时地层格架, 进而做出高精度大比例尺岩相古地理图, 就显得尤为重要。在埕东地区的第Ⅳ层序中共识别和划分出了13个准层序, 其中LST 识别出3个; TST 识别出4; HST 识别出6个。在准层序内部还可以进一步识别出更小级别的高频层序—微层序(M i -crosequence )。4. 1　准层序界面识别标志

准层序界面是一个小的湖泛面及其可对比的界面, 其突出的将界面之下的浅水岩相与界面之上的较深水沉积分割开来, 从而显示了小的沉积间断。在埕东地区的碳酸盐岩沉积当中主要有以下几种识别标志。

4. 1. 1　油页岩底界面

图3　湖相碳酸盐岩陡坡层序模式

F ig . 3　The steep slope sequence m ode l o f lacustrine ca rbonate

在一个长周期湖平面变化的控制下, 叠加于其上

的短周期湖平面变化将产生一个有序叠加旋回层序。如在一个三级层序内部, 高频湖平面变化稳定层序(准层序及微层序), 具有一个有序的垂直叠加模式(图4)。

这些都是由于不同周期的湖平面变化旋回产生不同空间幅度及时间进程的环境加深效应(湖平面上升) 及环境变浅效应(湖平面下降) 的综合作用的结果。

虽然湖相碳酸盐岩和海相碳酸岩盐在成分和结构、构造等方面有诸多的相似之处, 但是由于湖泊的沉积条件, 无论介质能量、生物作用和物源供给均与海洋无法相比, 特别是湖相碳酸盐岩沉积周期短、速

,

　第4期　　　　　　　　　　　　　　　赵俊青等:湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

649

表1　湖相碳酸盐岩层序的级次划分与特征

Tab le 1　The character and d ivision of lacustr i n e carb onate sequence

层序级别一级二级三级四级五级

相应的层序地层学术语

层序亚层序(体系域) 准层序组准层序微层序

形成时限[

30]

层序定义

由不整合面或与不整合面相对应的整合面作为边界的、一个相对整合的、有内在联系的地层序列

一套水深变化幅度不大, 彼此成因上有内在联系的同期沉积序列的组合

一系列具有明显叠加模式的、有内在联系的准层序系列

由一个湖泛面或于之相对应的界面为边界的、相对整合的、有内在联系的岩层或岩层序列所组成

一套代表最小成因单元的单一岩性或相关岩性的叠加样式

主控因素构造幕式性强弱变化偏心率长周期偏心率短周期岁差周期

基准面旋回级次长周期旋回中周期旋回短周期旋回超短周期旋回

与Vail 相当的层序地层单元相当Ⅲ级层序

1～10M a 0. 3～0. 5M a 400ka 100ka 20ka 或40k a

相当Ⅳ级

Ⅴ级层序Ⅵ级层序

湖泛旋回, 这一小的湖泛旋回实际是由3个小阶段组

成的, 第1个小阶段是快速的湖进时期, 其作用以冲刷破坏为主; 第2个小阶段是湖泛水体稳定发育期, 此时矿物碎屑沉积速率缓慢, 但由于水深然变化, 加速了生物死亡速率。造成了有机质堆积速度的相对升高。第3个小阶段是“河流”复活阶段, 矿物质碎屑供应和生物死亡速度逐渐趋于正常, 从而结束了富含有机质的相对深水沉积, 形成了水深逐渐变浅的碳

[31]

酸盐岩沉积物。因此, 油页岩的底界面可作为准层序界面。在埕东地区的沙一段湖侵体系域中的大部分准层序即多以油页岩底界面为界。

4. 1. 2　较厚滑塌沉积层顶界面

可作为准层序划分界限:其原因是湖泛作用多为突性事件引起, 伴随突发性事件的发生, 加之湖泛作用造成的先期沉积物含水饱和度与其坡度的不适应, 易于在较深水相带形成广泛发育的滑塌沉积层, 因此, 滑塌沉积层的出现往往代表着湖泛作用的发生, 故其顶界面可作为准层序界面。这种类型的准层序界面, 在埕东断层下降盘多见, 尤以桩34井最为典型。

4. 1. 3　界面之下为灰质泥岩夹薄层白云岩, 之上为油页岩和泥岩沉积

这种类型的准层序主要发育在湖侵体系域晚期的半深湖—深湖相中。由于高频率湖平面上升超过碳酸盐生产及堆积速率形成“瞬时淹没事件”而产生加深饥饿间段面。同时由于湖平面快速上升造成生物死亡, 在准层序下部形成含介形虫等微生物的油页岩和泥岩沉积。在湖平面下降期间, 碳酸盐生产恢复正常, 生物在自营养性作用中产生大量的CO 2等气

体, 同时, 菌、藻类等微生物在还原环境下分解藻体产

生大量CO 2气体和HC O 3, 它们溶解在水体中提高了

p H 值, 形成了灰质泥岩夹薄层白云岩。4. 2　准层序类型

根据湖相碳酸盐岩准层序发育部位的不同, 可将其划分为陡坡型、缓坡型和深洼型3大类, 根据其成因机制的不同进一步具体又可划分为L —M 型、滩坝型、滑塌型、深水蒸发型4种类型。

4. 2. 1　缓坡型准层序

主要为碳酸岩盐滩坝型准层序, 该类准层序主要形成于湖盆缓坡带边缘部位, 受波浪作用影响强烈, 根据湖地地貌及湖盆水动力条件、沉积条件和沉积体的特征, 又可分为以下2种类型。

①砂质滩坝型

该类准层序主要形成于缓坡高能斜坡边缘, 下部岩石单元为浅湖相的介形类泥岩和壳灰岩, 上部岩石单元为由岸线进积和波浪簸选产生的鲕粒砂构成, 主要为浅灰的鲕粒白云岩, 含核形石砂屑白云岩, 具块状层理、交错层理、水平层理(图5)。

-

图5　碳酸岩盐砂质滩坝型准层序模式图F i g. 5　t e m l of sandy bank

650

　沉　积　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第23卷　

②生物滩坝型

准层序下部的高频湖侵单元主要发育薄层的灰质泥岩及灰质油页岩, 其上部岩石单元为发育交错层理的块状鲕粒灰岩, 属于高能均衡堆积单元, 该岩石单元的下部为原生亮晶—泥晶鲕粒灰岩, 上部单元为单晶鲕、多晶鲕等铸模鲕粒灰岩(由白云石晶体构成), 及为受淡水成岩作用改造的岩石单元。伴随着时间较短的暴露使鲕粒灰岩的上部受到淡水淋滤作用的改造, 该暴露间断面由于早期淡水成岩作用而石化快, 故也形成一硬地, 见生物钻孔于灰岩顶部, 其上部局部见暴露粘土层。也就是说, 高频率湖平面升降变化过程中, 碳酸盐生产和堆积速率从低到高, 从而形成滞后沉积单元(A ) 及均衡堆积单元(B 和C ), 最后由于短期暴露则碳酸盐又停止生长, 使鲕粒灰岩单元受到淡水流体改造, 最后形成向上变浅、向上变粗、向上变厚的准层序(图6)。确切地讲, 这种准层序的界面既是暴露间断(上一准层序的向上变浅所致), 又是加深饥饿间断(下一准层序的湖平面快速上升所致) 的综合特点。这种准层序的横向变化规律为:从浅到深其滞后沉积单元变厚而均衡堆积单元变薄。它虽然是异成因机制控制下的自旋回沉积过程的产物, 但也不排除自旋回机制, 在其均衡沉积单元形成过程中不排除波浪、潮汐、风暴产生的进积作用及本身的垂向加积作用。

活动相对平静, 沉积相对稳定的泥质白云岩或灰质泥岩构成。微层序上部则是由构造活动相对强烈时期, 阶地斜坡产生的白云质生物灰岩滑塌形成, 并显示了非分选特征(具有颗粒流和崩塌作用)。斜坡沉积物中较厚的鲕粒生物灰岩层由具有一定角度的向湖侵斜的前积层构成, 沉积物则是由具薄包壳的中砂级鲕粒组成。这种特征在岩心观察中见到, 在白云质生物灰岩发育有前积纹层。每个准层序由2～3个微层序构成(图7)。这类准层序在埕东断层下降盘一侧的桩34井、埕东1井最为典型

。

图7　陡坡滑塌型准层序模式图

F ig . 7　T he ca rbonate parasequence m od l e o f sl ump sedi ment

4. 2. 3　深洼型准层序

根据成因机理的不同可划分为深水蒸发型和L —M 型2类碳酸盐岩准层序。

①深水蒸发型准层序

该类准层序主要形成于湖侵体系域时期的半深湖-深湖环境之中, 其中每一个准层序又是由2～3个更小级别的微层序构成。每个微层序的下部高频深水湖侵单元的岩石类型主要是灰褐色、褐色、的灰质油泥岩及油页岩和黑色泥岩; 微层序的上部高频下

图6　生物滩坝型准层序模式图(据梅冥相, 1994[32]) F i g . 6　The carbona t e parasequence m ode l of o rganic bank

(after M e iM i ngx iang , 1994)

降域部分则是由灰褐、暗褐—黑色的具微细水平层理—水平层理、季节纹理层的泥质泥晶白云岩、泥质白云岩、隐晶白云岩及纹层状白云岩或白云质砂岩构成, 白云岩中含有生物碎片化石, 以介形虫为多见(图8)。

这种类型的准层序的形成应具备以下条件:(1) 半潮湿和潮湿的较炎热的古气候; (2) 沉积水体

[4]

4. 2. 2　陡坡型准层序

主要为滑塌型准层序, 该类准层序一般发育在高能陡坡阶地部位。构成准层序的微层序下部由构造

　第4期　　　　　　　　　　　　　　　赵俊青等:湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

651

图8　深水蒸发型准层序模式图F ig . 8　T he ca rbonate para sequence m ode l o f

deep -wa ter evapo ra te

的水化学类型应为碳酸盐型, 其离子组成必须具有富K 、Na 、HC O 3、C O 3, 而贫C a 和SO 2的特点; (3) 古水介质应偏碱性p H 值≥9, 古盐度较低一般为3‰～10‰,即微咸水(0. 5‰～5‰)至半咸水(5‰～30‰), 或更高的盐度范围, 但白云岩沉积对盐度的要求并不严格; (4) 具有湖泊全盛时期较稳定的浅湖、较深湖、深湖环境; 埕北凹陷在沙一段沉积时期具备上述条件, 故在凹陷中央的老45、老46、老451井区, 该种类型的准层序最为发育。

②L —M 型碳酸盐岩准层序

该类型准层序由形成于较深水的深湖及半深湖环境中的泥晶灰岩(Li m estone ) 及泥灰岩或钙质泥岩(M arl ) 或页岩组成, 故简称L —M 型。这类准层序的高频湖侵单元(下部岩石单元) 由含泥质物较多的钙质泥岩、页岩及泥灰岩等构成, 其上部单元为含碳酸盐岩组分较多的薄层泥晶灰岩组成(图9)。根据其组成的成因岩石单元的岩石类型, 水深由深变浅具有以下变化序列:“黑色页岩—泥灰岩米级旋回层序”—“钙质泥岩—泥灰岩米级旋回层序”—“泥灰岩—泥晶灰岩米级旋回层序”。

L —M 型准层序主要形成于浪基面以下的深水环境中, 在这种深水环境中发育的韵律层可能与米兰科维奇旋回具有某种间接的成因联系, 但更重要的可能是与沉积物来源的周期变化有关。

L —M 型准层序的识别标志是:下部单元陆源细粒沉积物组分多而上部岩石单元的碳酸盐岩组分多。

图9　L —M 型碳酸盐岩准层序模式图

F ig . 9　The carbona te pa rasequence model of li m est one -m ar l

+

+

-2-2+

4-

5　湖相碳酸盐岩准层序的形成机制及

控制因素

5. 1　湖相碳酸盐岩准层序的形成机制及模式碳酸盐岩准层序及其更小级别的高频层序是地层记录中最小的异成因地层堆积单元, 它们之间的边界是由非沉积过程产生, 这些界限的存在是区域间断事件的标志, 也就是从前所指的幕式沉积作用的佐证。每一准层序及其更小级别的旋回层序符合A n -[33]

derson 和Goodw i n 提出的P AC (Punctua ted —Agg ra -dational Cyclic genesis ) 旋回机制, 即高频层序在一个沉积间断面之上由均衡堆积过程产生。该沉积间断面形成于湖平面的“加深事件”—湖平面上升超过碳酸盐生产及堆积速率所产生的瞬时淹没形成的饥饿间断事件。其实, 高频层序之间的间断面既有加深饥饿间断也存在暴露间断面, 在一次高频湖平面升降旋回过程中, 在古地理背景稍深的地方湖平面快速上升就容易产生“瞬时淹没事件”而产生加深间断面; 而在古地理背景较浅的地方起因于湖平面上升的环境加深效应不如湖下降产生的“变浅效应”明显, 故发育暴露间断面。如图10所示, 在一次高频湖平面变,

652

序。5. 2　湖相碳酸盐岩形成控制因素

　沉　积　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第23卷　

水区的滩、坝、堤、岛等地形较高部位, 或古岛屿周围的

断阶带、斜坡带、水下隆起带, 以及由浅水向深水过渡的陡坡上缘。这些正向古地形部位, 水体清浅、阳光充足、能量偏高、营养丰富、生物繁茂, 生物灰岩发育。可见, 生物灰岩发育区是当时生物繁盛的浅水相带, 动荡的水体能把氧气不断地带入水中, 使不稳定的负二价硫被氧化成高价, 形成二价硫低值区。因此可以说, 生物灰岩往往分布在有机碳含量高、二价硫含量低的地区。但由钙质微晶沉淀而成的泥灰岩类, 除少数出现在滨岸带外, 95%以上出现于半深湖至深湖环境, 它多分布在高有机碳和高二价硫的地区

[22]

湖相碳酸盐岩, 尽管在类型上和岩石外貌上与海相碳酸盐岩非常相似, 但其形成条件和沉积环境海相碳酸岩盐的情况有很大差别, 如湖平面升降、湖水运

动、湖区地形、生物繁衍和碎屑供给情况等都不同于海相。湖相碳酸盐岩的形成的还明显地受控于古气候、古水动力和古水介质条件的变化。

气候对湖相碳酸盐岩沉积的影响远比海洋显著得多。在济阳坳陷沾化凹陷埕东地区沙二段—沙一段沉积时期的古气候, 基本上为温暖潮湿性气候。但在各组段的沉积期间又具有周期性的干、湿变化。在层序Ⅳ的低水位体系域发育时期(相当于沙二上亚段) 期, 气候相对干燥且有洪水入侵时, 陆源碎屑大量入湖, 水体混浊, 不利于生物生长, 使生物碳酸岩盐不发育, 可沉积砂岩、泥岩及少量无颗粒灰岩类。而在层序Ⅳ的湖侵和高水位体系域发育时期(相当于沙一段), 气候较沙二段沉积末期湿润, 湖盆加深扩展, 由于降雨量达, 河流发育, 河流向湖盆带入大量陆

2+2+

源碎屑物质和C a 、M g 等成分。当河水受到湖水顶托时, 如湖陆源碎屑减少, 水体清澈, 适宜生物繁衍, 导致生物碳酸岩盐相对发育。由于气候的干湿变化频繁, 形成了多层次的湖相碳酸盐岩旋回层序。

淡水到半咸水碳酸盐岩的发育状况与生物的发育程度密切相关。在适于大量生物繁衍的环境中, 如浅

。

此外, 物理作用、化学过程和生物过程都会影湖

[28]

相碳酸盐岩的沉积, 其性质和作用均有别于海相。

6　湖相碳酸盐岩高精度层序地层单元对比研究

湖相碳酸盐岩由于其沉积范围小, 沉积厚度薄, 横向变化快, 非均质性强的特点, 使得准确地预测和开发碳酸盐岩油气藏存在许多困难, 因此如何正确地把不同期次碳酸岩盐的沉积区别开来, 对于勘探和开发具有重要的理论意义和实际价值。

对于高频的湖相碳酸盐岩层序而言, 准层序是其基本的层序地层研究单元。在每一个准层序内部的碳酸盐岩基本上都是沉积条件稳定的情况下形成的

。

　第4期　　　　　　　　　　　　　　　赵俊青等:湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

653

因此, 以准层序为划分对比单元格架来研究湖相碳酸盐岩, 可以对油气勘探起到指导作用。

在埕东地区湖相碳酸盐岩发育的湖侵体系域中, 利用地质、地震、测井及地球化学等资料共识别出4个准层序。从湖盆边缘到湖盆中央, 随着基准面和可容空间的变化, 准层序的厚度和内部岩石组合关系发生变化有规律的变化。

6. 1　缓坡带碳酸岩盐准层序划分与对比

在埕东断层的上升盘缓坡带, 埕东凸起的边缘缺失第1～3准层序, 仅发育第4个准层序; 在盆地的其余部位4个准层序发育齐全。在靠近凸起的准层序1、2、3类型主要为砂质滩坝型和生物滩坝型; 在每个准层序的下部高频湖侵单元发育2～5m 厚的黑色泥岩和油页岩, 可做为等时对比的界限。而且每个准层序的上部高频湖退单元的碳酸盐岩厚度较下部湖侵

单元大。由盆地边缘的滨岸相带到浅湖相带, 准层序1、2、3下部的高频湖侵泥页岩的厚度增大, 与上部的高频湖退单元发育的碳酸岩盐颗粒浅滩厚度近于1∶1。到深湖—半深湖环境下碳酸盐岩准层序结构明显发生变化, 变为深水蒸发型准层序; 其下部的高频湖侵单元部分厚度增大, 上部的高频湖退岩石单元厚度减小, 变为0. 5m 左右的白云岩夹层(图11)。在埕东地区的缓坡带发育的4个准层序当中, 颗粒碳酸岩盐生物滩坝主要发育在第1、2准层序当中, 且第2准层序碳酸岩盐厚度和范围大于准层序1中的碳酸盐岩。这是因为准层序2发育时期的可容空间大于准层序1, 且该时期的水体深度最适合生物的繁殖和碳酸岩盐的沉积。同时, 各准层序由盆地中央向埕东凸起逐层超覆, 垂向构成一个退积式准层序组序列

。

图11　缓坡带碳酸岩盐准层序的演化模式

F i g . 11　The deve l op m ent model of carbonate para sequence in gentl e sl ope

6. 2　陡坡带碳酸盐岩准层序的划分与对比

在埕东断层的下降盘一侧, 湖侵体系域的4个准

层序在下降盘一侧发育齐全, 且厚度也较上升盘厚, 同时由于其所处构造位置的不同, 其碳酸岩盐准层序结构样式也与缓坡带一侧有很大的差异。沿着埕东断层下降盘一侧, 即沿着沉积走向(平行于湖泊的古岸线), 碳酸岩盐岩相变化很快, 横向上碳酸盐岩的发育与碎屑岩的发育互为消长关系, 即在相同的相域和水深条件下, 在同一沉积部位, 如碳酸盐岩很发育则碎屑岩不甚发育, 反之亦然。

如在靠近埕东断层位于滨浅湖区的桩36井区第1～3准层序为近岸水下扇沉积, 而在相邻的桩34井区第1～3准层序则为鲕粒生物灰岩滑塌沉积。在距埕东断层稍远处于浅湖区域的老20井区和老5井区情况相同, 在老20井区, 为退积式近岸水下扇沉积, 各准层序均由薄层深灰色泥岩和厚层的浅灰色砂岩构成; 老5井区, 准层序1、2变为由薄层的深灰色泥岩和厚层生物灰岩构成的准层序样式, 准层序3、4主要由泥页岩、泥质灰岩、纯泥岩夹薄层的灰质白云岩组成。在半深湖—深湖相区上述情况不是很明显, 但是沉积仍有差异, 在老13—老15井区附近, 各准层序虽均以泥质岩发育为特征, 但在各准层序内部由下向上泥岩中的灰质含量逐渐增多, 个别准层序在顶部变为薄层的泥质白云岩、泥质灰岩沉积; 而在老17井区, 4个准层序均由半深湖—深湖相的纯泥岩、油页岩构成(图12)。

在垂向上碳酸盐岩沉积和碎屑岩沉积可以共存, 如在桩35井区, 准层序1为薄层的近岸水下扇扇中席状砂沉积, 准层序2、3为大套的灰黑色油页岩、灰质泥岩夹薄层泥质灰岩、泥晶灰岩、细晶白云岩, 偶夹薄层生屑灰岩及近岸水下扇席状砂的沉积序列(图12)。

654

　沉　积　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第23卷　

图12　陡坡带碳酸盐岩准层序的划分与对比模式图

F ig . 12　The di v ision and con tra st mode l o f carbona t e parasequence in steep slope

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11W ri ght on . n e es r ock s

7　结论

湖相碳酸盐岩层序的形成受控于构造升降、古气

候、沉积物供给量变化以及古水力和古水介质条件的变化, 由于其形成的复杂性, 研究方法不能单纯的套用陆相碎屑岩或海相碳酸盐岩层序地层学模式, 而应该综合考虑。根据湖相碳酸盐岩层序主控因素的不同级次, 将其划分为五个级别。准层序做为高精度层序地层学研究的基本单元, 其研究具有重要意义的理论, 根据湖相碳酸盐岩准层序发育部位的不同, 可将其划分为陡坡型、缓坡型和深洼型3大类, 根据其成因机制的不同具体又可划分为L —M 型、滩坝型、滑塌型、深水蒸发型4种类型。

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656　沉　积　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第23卷　

Anal ysis of the H i gh Resol uti on Se quence of Lacuatri n e Car bonate

ZHAO Jun -qing 　X I A B in 　JI You -liang 　JI ANG Zai -x ing 　ZHANG Shan -w en

1(Laboratory o fM arg i na l Sea G eo l ogy , G uangzhou I nstitute of G eoche m istry ＆South Ch i na Sea

I nstitute of O ceano l ogy , Chi nese A cade m y of Sciences , G uangzhou 510640)

2(Instit ute o f Eart h and O cean Science , Tong ji U n i versity , Shangha i 　200092)

3(Chi na U ni versity G eosci ence , Beiji ng , 100083)

4(ShengliO ilF iel d Li m ited C orpora ti on , SI NO PEC , D ongy i ng , Shandong 　257015) 11234

Abst ract 　In spite o f great econo m ic sigificance , ver y little is kno wn abou t the l a custri n e car bona te r ocks bo t h a t ho m e and abroad . By t h e m e t h od of app l y i n g sequence stratigraphy , this pape r particularl y analyses the sequence de -ve loping m odel , sequence g rada tion division and contr o lling factors on lacustrine carbonate r ocks , and put e m phasis on parasequence types , distinguishing symbol , for m ing m echanis m and corr e lation m ode. l A s a resu lt , the sequence m ode l of l a custrine carbonate r ocks is summ ed up as steep slope m odel and gen tle slope m ode. l The units o f high -reso -l u tion sequence are d i v ided into sequence , tract syste m , parasequence se ts , parasequence and m icrosequence . The parasequnce types are div i d ed i n t o steep slope type , gen tle slope t y pe and deep sag type , also div i d ed i n t o li m estone -m a rl , sho r e , slipping and deep -w ate r evaporate , and the contro lling fac t o r o f diffe r ent kinds of parasequence is differ -en. t The con trasting m ode ls o f parasequence are su mm ed up as abr uptl y chang i n g m ode l o f steep slope and gradua lly chang i n g m ode l o f gen tl e sl o pe , parasequence can r egula rly charge unde r differentm ode ls .

K ey w ords 　lacustri n e car bonate r ocks , parasequence , high reso l u tion sequence , m odel

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