强制水退背景下湖盆古水深变化特征探讨:以涠西南凹陷西部渐新世早期湖盆为例

强制水退在地质历史时期普遍存在,但由于物源供应不匹配,地质记录较少,研究案例更少。以南海西北部北部湾盆地涠西南凹陷渐新世早期涠四段湖盆为研究对象,利用地震反射结构法开展了湖盆古水深恢复研究,明确了强制水退背景下古水深变化特征,并进一步探讨了利用三角洲前积结构法研究古水深的恢复方法。研究表明,渐新世早期涠四段沉积时,涠西南凹陷物源充足,周缘发育大型下切河谷,凹陷内发育大型斜交前积反射结构,具有典型的强制水退特征,形成了较大规模的强制水退体系域。通过对典型前积剖面的精细解剖,识别出了强制水退体系域中的6个典型前积反射层。结合地震、钻井与砂泥岩压实系数,恢复出湖盆古水深介于111.2~286.5 m,平均为218.5 m。自湖盆边缘向中心方向,前积层的高度和倾角呈先缓慢增大后快速减小特征,表明湖盆古水深具有相似的变化特征。其中水深方面早期在230 m左右,至中晚期逐步加深至280 m左右,末期快速下降至110 m,相较最大水深变化幅度达61.5%;前积层倾角早期在10°左右,至中期达14.5°后逐步下降,末期快速变化至2.9°,倾角变化幅度达79.8%。结合区域地质研究认为涠四段沉积时经历的地质时期小于2 Ma,古水深与前积层倾角在不到2 Ma内快速剧烈变化,与强制水退特征基本一致,印证了地震反射结构的响应特征。从理论模型和恢复参数优化方面探讨了利用三角洲前积结构进行古水深恢复的可行性与未来研究方向。上述研究成果为丰富和完善强制水退背景下湖盆古水深变化特征的认识提供了重要参考。

陆相盆地强制性水退对油气的控制作用

通过研究钻井、录井和岩心等资料认为姚一段地层为一个完整的三级层序(SY1)。将其划分成低位域、水进域和高位域3个体系域,每个体系域又细分成3个准层序组。研究发现研究区低位域地层沉积是在强制性水退背景下形成的,此时其西部的龙虎泡—大安阶地为沉积滨线坡折带,低位域内3个准层序组依次由老到新向盆地进积,滨岸线也相应的向盆地方向迁移。强制性水退机制作用下形成的砂体大都沉积在沉积滨线坡折带以下的齐家—古龙凹陷内,并逐渐向盆地方向进积迁移。这些砂体直接覆盖在青山口组大套的暗色泥岩之上,青山口组地层暗色泥岩生成的油气直接有效地运移到其上覆的姚一段砂体之中,最终富集成藏。因此强制性水退在松辽盆地北部长垣以西地区对油气有着重要的控制作用。以此为基础可以精确预测非构造圈闭分布。

强制性水退与不整合的关系--以松辽盆地长垣以西地区姚一段地层为例

在分析松辽盆地长垣以西地区姚一段三级层序(SQ1)、体系域及准层序组特征的基础上,分析了强制性水退沉积模式下姚一段内部地层及其与下伏青山口地层的接触关系.结果表明:长垣以西地区姚一段地层在强制性水退背景下形成,低位域内3个准层序组逐渐向盆地进积,滨岸线向盆地中心迁移;在强制性水退机制作用下形成的侵蚀不整合面穿时性强,姚一段地层与青山口地层之间在滨线坡折带之上为侵蚀不整合,在滨线坡折带之下为整合接触;在滨线坡折带之下姚一段地层内部水进域与低位域之间存在局部侵蚀不整合.

松辽盆地北部强制性水退条件下油气成藏模式研究及其对油气勘探的指导作用——以古龙地区黑帝庙油层为例

近年来沉积学研究利用大剖面通过等时地层对比发现松辽盆地北部自嫩二段开始,出现东部物源,同时出现强制性水退,表现为三角洲由东向西的前积现象,沉积中心逐渐向西迁移,形成了R1-R6六个四级层序界面,改变了前人对黑帝庙油层的认识。在此认识的基础上,通过对古龙地区黑帝庙油层成藏条件研究,指出黑帝庙油层存在两种成藏模式:源内成藏和近源成藏。源内成藏是指部分三角洲前积体插入烃源岩,油气通过砂岩运聚形成油藏;近源成藏是指油气通过断裂、砂体的疏导进入砂体,形成油藏。源内油藏油气主要聚集在成熟烃源岩区的三角洲前缘砂体,形成岩性油藏;近源油藏主要聚集在断裂或构造高部位,形成构造岩性油藏。该发现对黑帝庙油层下步勘探方向和方法的制定具有重要指导意义。

闭流坳陷湖盆的气候层序

闭流坳陷湖盆以发育气候层序为特征,在理想条件下,气候三级周期的变化基本符合正弦曲线;一个完整的闭流坳陷湖盆气候层序Ⅰ型层序应包括4个体系域:低水位进积楔体系域、水进体系域、高位体系域和强制水退楔体系域;同样一个完整的闭流坳陷湖盆气候层序Ⅱ型层序应包括3个体系域:水进体系域、高位体系域和强制水退边缘体系域。这些体系域在气候周期变化的曲线上有相应的位置,层序界面则位于基准面变化的最低点。

塔东地区上奥陶统层序地层特征

通过大量的地震、钻井、录井、测井等资料分析,针对塔里木东部地区(简称塔东地区)上奥陶统进行了层序地层和沉积学方面的研究,结果表明,塔东地区上奥陶统可识别出1个二级层序、3个三级层序,自下而上分别是层序SQ1、SQ2和SQ3。层序SQ1识别出TST体系域,为一套深水盆地沉积,发育深水盆地、浊流沉积;层序SQ2可三分为LST、TST和HST体系域,LST体系域发育海退背景下的陆架边缘三角洲沉积,TST体系域为快速水进期,发育海相泥岩沉积,HST发育高水位滨岸沉积;SQ3发育浅海沉积,主要为三角洲—滨岸沉积体系。地层层序发育和沉积相分布受控于构造运动、沉积物源供给和相对海平面升降3个因素。3套层序的划分明确了塔东地区上奥陶统潜在的源岩层、储层和盖层的分布,其中层序SQ1为有利的烃源岩层、SQ2陆架边缘三角洲是潜在的有利储层,SQ3发育的滨岸砂岩为已经证实的油气藏。