以岩心观察描述为主, 结合电性、沉积构造、岩石组构、地震相标志及构造背景等资料, 认为该组的沉积相主要可划分为2个相、6个亚相和12个微相(表 1)。

表1

Table1

表1(Table1)

表1 塔南凹陷铜钵庙组沉积相、亚相和微相划分 Table1 Sedimentary facies, subfacies and microfacies of the Tongbomiao Formation in Tanan sag

表1 塔南凹陷铜钵庙组沉积相、亚相和微相划分 Table1 Sedimentary facies, subfacies and microfacies of the Tongbomiao Formation in Tanan sag

2.1.1 扇三角洲相

塔南凹陷铜钵庙组主要发育扇三角洲沉积, 岩性为灰色含凝灰质砂岩、砂砾岩(图2, 图3)与绿灰色凝灰质含砾泥岩, 灰色凝灰质泥岩, 杂色块状角砾岩、砾岩及火山岩不等厚互层, 特征如下:

图2

Fig.2

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	图2 塔南凹陷塔19-41井铜钵庙组Ⅰ 油组岩心及测井特征Fig.2 Characteristics of drilling cores and well loggings of No.1 reservoir of the Tongbomiao Formation from Well Ta 19-41 in Tanan sag

图3

Fig.3

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	图3 塔南凹陷塔19-29井铜钵庙组Ⅱ 油组岩心及测井特征Fig.3 Characteristics of drilling cores and well loggings of No.2 reservoir of the Tongbomiao Formation from Well Ta 19-29 in Tanan sag

1)扇体成群成带且叠加连片, 沿短轴向湖盆延伸3~7 km。以块状砾岩和砂质砾岩为主的粗碎屑沉积为特点, 厚度一般为300~600 m, 砂砾岩厚度占50%~90%。岩性、岩相变化很快, 呈现出多粒级的砾岩相→ 含砾砂岩相→ 粉细砂岩相→ 深水泥岩相的快速变化规律。

2)具正韵律和块状韵律叠置的正旋回层序, 垂向上由各种粒级的下粗上细的碎屑岩组成。底部常见冲刷面、岩性突变, 顶部岩性呈渐变特征。

3)发育大型板状交错层理、楔状交错层理、平行层理、小型交错层理以及凸凹不平的冲刷充填构造(图3)。

4)C-M图(图 4-A, 4-B)表明, 铜钵庙组Ⅰ 、Ⅱ 油组主要以牵引流为主, 浊流为辅, Ⅱ 油组总体比Ⅰ 油组沉积时的水动力条件强。概率累计曲线为三段式, 跃移组分发育, 分选中等(图 5-A, 5-B), 反映具重力流和牵引流过渡的性质, 为扇三角洲沉积特征。

图4

Fig.4

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	图4 塔南凹陷铜钵庙组Ⅰ 、Ⅱ 油组样品的C-M图Fig.4 C-M diagram of No.1 and No.2 reservoirs of the Tongbomiao Formation in Tanan sag

图5

Fig.5

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	图5 塔南凹陷铜钵庙组Ⅰ 、Ⅱ 油组典型的粒度概率曲线Fig.5 Typical grain size probability cumulative curves of No.1 and No.2 reservoirs of the Tongbomiao Formation in Tanan sag

5)分选性和磨圆度较差, 结构成熟度和成分成熟度均低(图 2-B, 2-C; 图3-B, 3-C)。中细砾岩中既有巨大的漂砾, 也有含砾砂岩条带, 砂岩中的砾岩条带和砂、砾、泥未经分选, 多粒级杂基支撑的沉积现象较为多见。砾石主要为棱角— 次棱角状, 其次为次圆状。

6)基于地震测线和钻井剖面分析, 并结合沉积特征, 把扇三角洲相的地震相归纳为3种类型:(1)块状— 齿状地震相。受陡翼边界同生正断层控制, 纵向继承性好, 沿湖盆长轴方向分布; 自湖岸向沉积中心, 依次表现为杂乱弱振幅块状相→ 变振幅乱岗状河道充填相→ 较连续弱— 中振幅楔状相的变化特点, 显示三分结构, 代表了扇三角洲平原亚相、内前缘亚相水下分流河道微相和外前缘楔状砂微相的反射特征。(2)河道充填— 前积结构地震相。具清晰的顶积层、前积层和底积层, 向湖盆方向变为中频弱振幅亚平行席状相, 向湖岸方向与杂乱弱— 中振幅块状相呈突变接触, 说明这类扇三角洲是在冲积扇的背景上发育起来的。(3)丘状地震相。外形为丘状, 内部反射杂乱, 向湖盆方向连续性变好, 边界清晰。

塔南凹陷铜钵庙组扇三角洲沉积可进一步分为平原亚相和前缘亚相:前者主要由杂色块状砂砾岩、含砾砂岩与红色泥岩组成, 粒度粗、单层厚度大; 垂向上由不同粒级的粗碎屑岩构成块状韵律和正韵律叠置层, 分选极差; 自然电位带锯齿状低幅箱型, 电阻率曲线幅值较高, 呈箱型或齿化箱型(图 2-A)。后者以水下分流河道微相为多见, 岩性为砂质砾岩、含砾砂岩、细砂岩和薄层深灰色泥岩; 单砂层厚度为2~5 m, 最厚达15 m, 砂、砾岩厚度占60%以上; 自然电位呈波状接近平直, 个别呈箱型和钟型, 电性特征表现为齿化箱型; 主要是下粗上细的正韵律叠置层, 单韵律层厚1~3 m, 板状交错层理、平行层理、斜层理和小型交错层理发育。

2.1.2 湖泊相

塔南凹陷铜钵庙组湖泊相不甚发育, 仅在凹陷沉降中心小面积分布, 具水平层理、小波痕交错层理和浪成波痕等沉积特征, 可进一步分为滨浅湖亚相和半深湖— 深湖亚相, 以滨浅湖亚相为主。

滨浅湖沉积主要为厚层灰色泥岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层组合。泥岩单层厚度一般为5~10 m, 最厚可达40 m; 砂岩单层厚度一般2~3 m, 最厚为10 m, 仅占地层总厚度的20%~35%。深、浅侧向电阻率曲线上部呈齿状— 微波状中低阻, 局部呈峰状高电阻率, 其值一般为4.0~10.0 Ω · m, 最高40.0 Ω · m; 自然伽马曲线呈齿状中、高值, 局部为尖峰状极高值, 其值一般为140~160 API, 最高180 API。根据粒径和厚度把滨浅湖亚相细分为砂质(滨)浅湖和泥质(滨)浅湖2个微相:前者主要为灰色粉砂岩、细砂岩和含砾砂岩, 与湖泥呈频繁不等厚互层, 在相序上表现为正韵律或复合韵律; 后者主要为浅灰色粉砂质泥岩和深灰色泥岩, 多具均匀层理、块状构造, 代表了一套还原环境下的沉积。

不同构造位置的沉积相具有不同的演化规律和分布特征, 为查明铜钵庙组沉积相的横向分布规律, 选择了4条剖面(位置见图1-B)进行连井沉积相分析。

A— A'剖面(图 6-A)位于塔南凹陷北部, 呈北北西向。在塔19-21井和塔19-17井处Ⅰ 油组已遭剥蚀, 以Ⅱ 油组沉积为主。由塔19-53井向塔19-17井方向主要发育扇三角洲平原、扇三角洲内前缘及外前缘。从塔19-53井到塔19-78井, 同时发育Ⅰ 油组和Ⅱ 油组, 且在19-53井均为扇三角洲平原沉积, 而在塔19-78井Ⅰ 油组主要为扇三角洲外前缘沉积、Ⅱ 油组发育扇三角洲平原亚相。

图6

Fig.6

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	图6 横切塔南凹陷的4条连井沉积相剖面Fig.6 Four profiles showing sedimentary facies cross-cutting Tanan sag

B— B'剖面(图 6-B)位于塔南凹陷中部, 近北西向。该剖面经过西部潜山断裂带、中部次凹、中部潜山断裂带和东部次凹(次级单元的划分见图1-A), 是塔南凹陷的主干剖面之一。在塔19-16井沉积厚度较大, 呈现西厚东薄的趋势, Ⅰ 油组和Ⅱ 油组都发育扇三角洲平原亚相。在塔19-34井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲内前缘亚相, 沉积厚度比塔19-16井处薄。塔19-49井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲内前缘亚相, 沉积厚度与塔19-34井处相比没有明显变化。在塔19-34井与塔19-49井之间Ⅰ 油组和Ⅱ 油组发育扇三角洲外前缘亚相, 表明塔19-34井主要受西部物源控制, 而塔19-49井的物源主要来自东北部。塔19-74井处Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲内前缘亚相, 沉积厚度相对较薄。

C— C'剖面(图 6-C)位于B— B'剖面以南, 呈近北西向, 与B— B'剖面几乎平行。该剖面同样经过西部潜山断裂带、中部次凹、中部潜山断裂带和东部次凹。塔19-05井Ⅰ 油组发育扇三角洲内前缘亚相, Ⅱ 油组发育扇三角洲平原亚相, 并且有逐渐向东部变薄的趋势。塔19-08井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲内前缘亚相。塔19-13井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲外前缘亚相, 并且Ⅰ 油组扇三角洲外前缘亚相发育较广, 延伸至塔19-51井处。塔19-51-3井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组发育扇三角洲外前缘亚相, 沉积厚度相对变薄。塔19-51井Ⅰ 油组发育扇三角洲外前缘亚相, Ⅱ 油组发育扇三角洲内前缘亚相, 沉积厚度相对较薄。

D— D'剖面(图 6-D)位于塔南凹陷南部, 呈北西— 北西西向。该剖面经过西部潜山断裂带、中部次凹(南段)和中部潜山断裂带。在塔19-58井处Ⅰ 油组和Ⅱ 油组发育扇三角洲平原亚相, 向塔19-30井处Ⅰ 油组和Ⅱ 油组过渡为扇三角洲内前缘亚相。由塔19-30井到塔19-86井经过南部中次凹, 沉积厚度较大, Ⅰ 油组和Ⅱ 油组发育扇三角洲外前缘亚相。塔19-86井Ⅰ 油组发育扇三角洲外前缘亚相, Ⅱ 油组发育扇三角洲内前缘亚相。在塔19-62-1井、塔19-99井和塔19-65井Ⅰ 油组和Ⅱ 油组均发育扇三角洲平原亚相, 并且沉积厚度由塔19-65井向塔19-62-1井处逐渐变薄。

铜钵庙组沉积相的平面展布特征以Ⅰ 油组和Ⅱ 油组为例说明。在查明研究区地震相类型、岩相、单井相、连井相以及沉积体系的基础上, 结合地震属性、反演预测砂岩厚度图、砂岩百分含量等值线图以及岩性分区图绘制了铜钵庙组Ⅰ 油(砂层)组和Ⅱ 油(砂层)组的沉积相平面展布图(图 7), 反映出塔南凹陷铜钵庙组油层为一套以滨浅湖为背景、扇三角洲为主的沉积, 具典型的近物源和多物源的特征。

图7

Fig.7

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	图7 塔南凹陷铜钵庙组Ⅰ 、Ⅱ 油组沉积相平面展布Fig.7 Distribution of sedimentary facies of No.1 and No.2 reservoirs of the Tongbomiao Formation in Tanan sag

位于铜钵庙组顶部的Ⅰ 油组普遍遭受到不同程度的剥蚀, 平面上的分布面积显然小于Ⅱ 油组。Ⅰ 油组较好地继承了Ⅱ 油组沉积相的平面展布特征, 图7-A可见4个大扇体和2个小扇体, 扇体形状为朵状或扇状。扇三角洲平原范围相对较小, 扇三角洲内、外前缘在研究区中部连片。研究区东北部扇体沿断陷长轴方向延伸, 扇三角洲平原亚相延伸至塔19-52井; 西部扇体沿断陷短轴方向延伸, 扇体成群成带, 叠加连片。西南部扇体同样沿长轴方向向南部的西部次凹延伸, 东南部扇体沿塔19-65井向塔19-51-1井延伸, 东部扇体发育在塔19-74井处, 面积较小。

Ⅱ 油组发育6个扇体(图 7-B), 扇体成群成带, 叠加连片。研究区北部的西部次凹和北部的东部次凹均发育滨浅湖相。东北部扇体较Ⅰ 油组分布面积增大, 沿长轴方向延伸的更远; 西部扇体成群成带、叠加连片地沿短轴方向中部次凹方向延伸, 扇三角洲平原相的分布面积没有明显的变化。东南部扇体较Ⅰ 油组分布面积有所增大, 扇三角洲平原面积也相对增加。研究区东部在塔19-74井处仍然发育一个较小的扇体, 扇三角洲内、外前缘也仍然在研究区中部连片。

综上所述, 可对塔南凹陷铜钵庙组沉积相的展布得到如下认识:

1)走向北东的西(北)倾同生正断层是控盆断层或控陷断层, 使塔南凹陷成为东断西超的箕状盆地, 对沉积发育有重要的控制作用。局部地段见东(南)倾的同生正断层(图6-C, 6-D), 对盆地发育也有控制作用, 使之成为不对称的(东侧边界断裂活动性更强)的断陷盆地。

2)铜钵庙组沉积以碎屑粒径粗和相变快为特点, 表明当时(尤其是该组下段沉积期)同生正断层活动强烈, 与肩部的快速抬升相应的是断陷区的快速沉降, 明显的地形反差导致碎屑物质供应丰富, 故堆积速度快、地层厚度大。尽管基底地貌对铜钵庙组沉积仍有一定的影响, 但北东向沉降带与断垒带相间的构造格局雏形已经出现。

3)扇三角洲是该组最主要的沉积相。常沿凹陷的边缘地带分布, 且从凹陷边缘向中心其沉积亚相呈现有规律的变化。

4)湖相沉积的分布较为局限。时间序列上, 它在同生正断层活动的相对平息期发育; 空间位置上则见于湖盆的中央部位, 与扇三角洲外前缘亚相(或前扇三角洲亚相)间呈过渡关系。铜钵庙组中厚度大的深湖— 半深湖泥岩仅见于该组中部, 据之可把铜钵庙组分为上、下2段。

5)铜钵庙组岩性上的两分指示该组沉积时发生过2次伸展; 相应地, 沉积记录表现为2个亚旋回。上段与下段具体而微的沉积特征尚有不同, 简单地说, 下段沉积时盆地的构造活动性更强、碎屑粒径更粗, 故仅上段才有适合油气储集的砂岩层发育。作者重点讨论上段的沉积特征, 图7所示的是上段沉积晚期的沉积相展布, 不一定能全面代表下段沉积的情况。