孙吴—嘉荫盆地沾河断陷构造变形及其对沉积作用的制约

为了揭示孙吴—嘉荫盆地的构造特征、构造变形及其对沉积作用的制约,本文对沾河断陷的地震剖面进行了精细地质解释和相应的研究工作。沾河断陷为孙吴—嘉荫盆地的一个一级构造单元,自白垩纪开始主要经历了2个构造变形阶段:下白垩统宁远村组—淘淇河组上段下部沉积时期为NW—SE向伸展作用阶段,形成NE向大型犁式正断层及由其控制的箕状断陷,盆地连续接受沉积,断陷的沉降中心始终位于控陷正断层上盘靠近断层的部位,断陷盆地的规模与沉积范围随着控陷断层规模和断距的增大逐渐扩展,盆地具有裂谷盆地的性质;下白垩统淘淇河组上段上部—新近系孙吴组沉积时期为NW—SE向挤压作用阶段,形成反转构造、断层传播褶皱和走滑构造。在反转作用过程中,早期伸展断陷受到强烈改造,不仅在断层上盘靠近断层的部位形成大型反转背斜,而且使远离控陷断层的断陷缓坡带发生旋转式隆升,盆地的沉降中心迁移到盆地中间部位;随着反转背斜的隆升速率逐渐大于断陷缓坡带的隆升速率,盆地的沉降中心也逐渐向盆地的NW侧迁移,盆地绝大部分区域的沉降速率、沉积速率始终大于隆升速率,地层是连续沉积的,不存在沉积间断。仅在永安村组—鱼亮子组沉积时期,反转背斜带较高部位的隆升速率大于沉积速率,形成一系列超覆不整合,使永安村组、太平林场组和鱼亮子组的部分地层在构造高部位缺失。孙吴—嘉荫盆地在NW—SE向挤压作用阶段处于活动大陆边缘的陆内区域,盆地性质应属于陆内挤压坳陷盆地。孙吴—嘉荫盆地与松辽盆地在构造演化方面存在差异,晚期NW—SE向挤压作用的强度较弱,与挤压作用相伴沉积的生长地层的厚度远小于松辽盆地的坳陷层。与松辽盆地相似,孙吴—嘉荫盆地规模较大的断陷中白垩系—新近系为一套连续沉积建造。

沾河断陷烃源岩有机地球化学特征

孙吴-嘉荫盆地沾河断陷的主力烃源岩是淘淇河组,属中等烃源岩;有机质类型为Ⅱ2和Ⅲ型;有机质成熟度处于低成熟-成熟阶段。烃源岩抽提物生物标记化合物组成中含有丰富的正构烷烃、类异戊二烯型烷烃、萜类化合物和甾类化合物。正构烷烃呈单峰型分布,nC23、nC27、nC29为主峰碳,重烃组分占有绝对优势,OEP值为1.04～3.76,具有明显的奇碳数优势。Pr/Ph比值为0.49～2.31,多数接近于1,姥鲛烷和植烷优势不明显。萜烷主要为五环三萜烷,以C30藿烷和C31升藿烷丰度最高,其次是C29降藿烷和Tm;甾类化合物主要成分为规则甾烷C27、C28和C29,ααα20RC27、C28和C29甾烷多数呈不对称的"V"形分布,C29>C27>C28。甾萜烷分布特征反映了孙吴-嘉荫盆地沾河断陷淘淇河组烃源岩的原始有机母质构成中既有丰富的菌藻类等低等水生生物,又有一定比例的陆生高等植物混合输入,其沉积环境为弱氧化弱还原环境。

沾河断陷下白垩统淘淇河组层序地层格架及有利生储盖组合

通过对岩心、钻井及地震资料的研究,并结合粒度分析及地震相等分析手段,在沾河断陷下白垩统淘淇河组共确定出3种层序界面类型,识别出5个层序界面及4个三级层序。认为淘淇河组属于断陷盆地深陷扩张期—断坳转换期发育的一套沉积地层,从层序SQ1—SQ4断陷陡坡带、凹陷带及缓坡带分别发育冲积扇—扇三角洲、半深湖—深湖—湖底扇、扇三角洲—辫状河三角洲沉积体系,为盆地深陷期沉积产物;在层序SQ3—SQ4断陷陡坡带、凹陷带及缓坡带分别发育扇三角洲、湖泊、辫状河三角洲沉积,为断陷盆地断坳转换期的沉积产物。同沉积断裂的构造活动是控制层序发育及沉积演化的主要因素。综合分析表明,SQ1层序内部烃源岩发育、并具有较好的储集、运移及封盖条件,为研究区最有利的生储盖组合。

孙吴-嘉荫盆地淘淇河组湖底扇沉积特征

孙吴—嘉荫盆地沾河断陷下白垩统淘淇河组发育典型的湖底扇沉积。根据地化、岩芯、测井并结合粒度分析等资料,认为本区湖底扇发育于淡水还原环境中,将湖底扇进一步划分为内扇、中扇和外扇3个亚相以及6个微相。本区湖底扇主要发育于同生断裂控制的陡坡一侧,受控于同生断裂的幕式构造活动,保存在半深湖—深湖的滞水环境中,属于阵发型湖底扇。湖底扇相砾岩及砂岩易形成岩性圈闭,其中以中扇辫状沟道微相浊积岩系储集条件最佳。