蘇北盆地白駒凹陷古近系層序地層特征及充填演化模式

魏祥峰,張廷山,黃 靜,梁 興,姚秋昌,湯興友

1)西南石油大學資源與環境學院,四川成都 610500;

2)中國石油浙江油田公司,浙江杭州 310023;

3)川慶鉆探工程公司地球物理山地勘探四隊,四川成都 610225

蘇北盆地白駒凹陷古近系層序地層特征及充填演化模式

魏祥峰1),張廷山1),黃 靜1),梁 興2),姚秋昌2),湯興友3)

1)西南石油大學資源與環境學院,四川成都 610500;

2)中國石油浙江油田公司,浙江杭州 310023;

3)川慶鉆探工程公司地球物理山地勘探四隊,四川成都 610225

根據陸相斷陷盆地層序界面在電測曲線和地震剖面上的識別標志、巖石類型組合特點以及古生物資料等方面的特征,在蘇北盆地白駒凹陷古近系共識別出6個層序界面,劃分出1個超層序組、2個超層序、5個三級層序,其中SQ1、SQ2~SQ4分別為斷陷Ⅰ幕初始斷陷、斷陷-坳陷轉化階段的湖泊層序,SQ5為斷陷Ⅲ幕斷陷收斂階段的河流層序。根據盆地幕式構造演化、氣候條件以及物源供給的條件不同,建立了初始斷陷階段、斷陷-坳陷轉換階段和斷陷收斂階段 3種層序地層充填模式,認為不同構造演化階段的充填序列、體系域構成和砂體發育存在顯著的差異。初步分析了不同層序充填演化模式與油氣的關系,認為斷陷Ⅰ幕的斷陷-坳陷轉換階段的充填層序低位體系域和高位體系域砂體與湖侵體系域優質烴源巖配置關系最好,成藏條件最優越。

層序地層;充填演化模式;古近系;白駒凹陷;蘇北盆地

層序地層學理論自誕生以來就得到了地質學界的廣泛關注,隨著國外層序地層學的迅猛發展,國內許多學者相繼從不同角度開展了陸相盆地層序地層的發育特征的研究工作,并取得了一些進展(顧家裕,1995;李思田等,1995;鄧宏文等,1996;徐懷大,1997;Currie,1997;Martinsen et al.,1999;柯光明等,2006;張喜林等,2004;廖遠濤等,2008;沈玉林等,2009;劉長利等,2010)。但由于陸相盆地的復雜性和多樣性,仍需要進行廣泛細致的研究。而白駒凹陷從勘探以來,在古近系泰州組發現了工業油流,且阜寧組也有良好的油氣顯示,這些發現揭示了白駒凹陷古近系具有很大的勘探潛力。近年來,雖然有些學者在白駒凹陷進行了相應的研究(劉成林等,2003;湯永梅等,2009;陶麗等,2010;羅懷忠等,2010),但對白駒凹陷古近系地層劃分研究程度不高,目前主要的問題是全區層序地層格架劃分標準和劃分方案不統一,層序地層特征不清楚,這制約了白駒凹陷選區、選帶、選層的評價研究。本文嘗試以沉積學(劉寶珺等,1985;趙澄林等,2001;姜在興,2003)和構造-層序地層學理論(Vail,1987;徐懷大,1993;紀友亮等,1996,1998;池秋鄂等,2001)為指導,在充分利用鉆測井、地震、巖心和古生物資料的基礎上,依據層序界面特征,對白駒凹陷古近系進行了層序地層及充填演化分析,以期對有利的含油氣勘探區帶的預測提供有益的指導。

白駒凹陷位于蘇北盆地東臺坳陷的東北部,東臨裕華凸起、小海凸起,西以柘垛低凸起為界與高郵凹陷相隔,北與建湖隆起接壤,南以吳堡低凸起、梁垛低凸起與溱潼凹陷、海安凹陷相對,面積約為2180km2(劉成林等,2003)(圖1)。自晚白堊世以來其構造演化經歷了晚白堊世區域坳陷成盆期、古近紀的幕式斷陷成盆期、新近系以來的整體沉降坳陷成盆期(邱旭明等,2006;邱海峻等,2006),其中古近紀拉張斷陷成盆期又可分為初始斷陷-斷陷-坳陷、強烈斷陷、收斂以及抬升剝蝕等 4個幕式階段(圖2),基本形成了白駒凹陷南斷北超的構造格局。上白堊統及其以上層位的陸相沉積層序為凹陷主體沉積,最大沉積厚度達 5000 m,從老到新依次是:白堊系上統浦口組(K2p;95.0~88.5 Ma)、赤山組(K2c;88.5~83.0 Ma);古近系古新統泰州組(E1t;83.0~65.0 Ma)、阜寧組(Elf;65.0~54.9 Ma);始新統三垛組(E2s;50.5~38.0 Ma)、新近系鹽城組(N2y;24.6~2.0 Ma)、第四系東臺組(Qd;2.0~0 Ma),凹陷缺失始新統戴南組(E2d;54.9~50.5 Ma)以及漸新統(E3;38.0~24.6 Ma)地層(圖2)。

圖1 蘇北盆地白駒凹陷位置及構造區劃圖Fig.1 Location and tectonic division of Baiju sag,Subei basin

圖2 白駒凹陷古近系層序地層劃分柱狀圖Fig.2 Column of Paleogene sequence stratigraphic division in Baiju sag

1 層序界面的識別及層序劃分

1.1 層序界面的識別

陸相盆地層序分析的關鍵是識別不同級別層序地層單元的界面(李思田等,1992)。地層中的不同級別層序地層界面的識別是劃分層序、進行層序結構及體系域特征研究的基礎。

白駒凹陷在充填過程中由于受應力場的轉換以及沉積作用的間斷和湖平面突變等事件的影響,發育了各級不同的并在凹陷內可追蹤對比的等時地層界面。根據適當級別生物演化階段和主要界面年齡數據,對白駒凹陷進行了層序界面的劃分。其主要依據包括:①地震剖面上顯示的反射不整合關系,如削頂或下切沖刷造成的不整合面、上超不整合面和頂超界面等;②合成地震記錄、層速度等反映的突變界面;③利用測井曲線和巖心識別出的下切水道充填和古暴露面;④沉積體系的演化過程,尤其是缺少明顯的侵蝕不整合面時需要依據沉積體系與盆地的演化過程進行劃分(嚴德天等,2008);⑤生物數量和種屬的發生明顯的斷代現象(邱旭明等,2006)。據此,在白駒凹陷中古近系共識別出 6個具對比意義的等時地層界面(圖2)。

(1)一級層序界面,是由區域性的構造事件形成的;在白駒凹陷古近系識別出 2個一級層序界面,即:上白堊統與古近系之間的不整合面(SB1;83.0 Ma);古近系、新近系之間的不整合面(SB6;24.6 Ma)。SB1層序界面在地震剖面上對應T40反射層(圖2),其下伏地層表現為明顯的削截、侵蝕現象,上覆地層表現為上超(圖 3A),該界面之下發育上白堊統赤山組棕色砂巖與紫色泥巖不等厚互層,具有小-中幅“鐘形”或“指狀”的自然電位曲線特征,界面之上發育高幅“箱形”自然電位曲線的泰州組灰色砂礫巖、含礫砂巖、砂巖夾灰色、灰黑色泥巖(圖3A)。SB6層序界面在地震剖面上對應 T20反射層(圖2),是凹陷內構造背景由斷陷作用向坳陷作用轉換的一個構造作用轉換面,該界面之下古近系同裂谷期為以含礫砂巖、砂巖夾灰色、棕色泥巖為主的地層,該界面之上為蘇北盆地普遍發育產狀平緩的鹽城組(Ny)厚層礫巖、砂礫巖、含礫粗砂巖夾棕色、棕紅色泥巖構成的正旋回,并伴隨強堿性玄武巖和超基性巖噴發;該界面在地震反射剖面上表現為界面之下呈削截反射特征,界面之上呈上超反射結構(圖3F),在測井曲線上表現為界面之上為“鐘形”或“箱形”的自然電位曲線,界面之下為低幅“微齒狀”的自然電位和電阻率曲線特征(圖3F)。

圖3 白駒凹陷古近系層序界面特征及識別標志Fig.3 Characteristics and recognition marks of the sequence stratigraphic boundary of Paleogene in Baiju sag

(2)二級層序界面,在全凹陷內可追蹤對比,其規模比一級層序界面略小,為構造作用的產物,反映凹陷內構造運動幕的變化。根據前人對蘇北盆地的構造沉降史的恢復研究顯示出盆地具有4個斷陷幕(林暢松等,2004;嚴德天等,2008),但由于白駒凹陷內真武運動及三垛運動的影響,使古近系始新統戴南組以及漸新統地層缺失,凹陷僅保留了斷陷I幕、Ⅲ幕的充填層序,因此在白駒凹陷古近系同裂谷期發育了 1個二級不整合面,即為古新統阜寧組(E1f)與始新統三垛組(E2s)之間的不整合面(SB5;50.5 Ma),對應地震剖面上的T23反射層(圖2),該不整合面(T23反射界面)在地震反射剖面上表現為為界面之下呈削截反射特征,界面之上呈上超反射結構(圖 3E)。界面之下為深灰色泥巖或深灰色泥巖夾薄層的粉砂巖、泥質粉砂巖,發育Gobichara deserta-Peckichara longa-Stephanochara kiangsuensis輪藻類化石組合;界面之上發育灰色、棕色泥巖與棕色砂巖、泥質粉砂巖不等厚互層,發育Obtusochara jianglingensis-Gyrogona qianjiangica-Charites sadleri輪藻類化石組合(邱旭明等,2006);在測井曲線特征上表現為該不整界面之上為高電阻率特征,之下為低電阻率曲線特征(圖3E)。

(3)三級層序界面,三級層序界面與斷陷幕內的低級伸展事件相對應,是被二級層序界面限制的地層內發育的局部不整合和沉積間斷面。在白駒凹陷古近系可識別出3個三級層序界面,為SB2、SB3、SB4,分別對應地震剖面上的T36、T34、T32反射層(圖2)。地震反射特征是在三級不整合之下常發生削截現象,界面之上發育上超或下切水道充填所具有的上超反射結構(圖 3B~D),而在凹陷中心一般為整合界面。在測井和巖相特征上,三級界面一般為“鐘形”或“箱形”自然電位(自然伽瑪)所反映的具有沖刷面的由砂礫巖、砂巖與泥巖構成的向上變細、變薄、正旋回序列的底界面,如近岸水下扇及三角洲分流河道、水下分流河道沉積的底界面(圖3B);“漏斗形”自然電位(自然伽瑪)曲線所反映的向上變粗、變厚、逆旋回序列,如濱淺湖與“齒化鐘形”正旋回的三角洲前緣組合之間的界面(圖 3C),以及陸上暴露界面等。另外,該層序界面上下地層的輪藻類、介形類等化石種屬發生明顯的斷代現象(邱旭明等,2006)(圖4)。

圖4 白駒凹陷泰州組與阜寧組之間生物種屬斷代現象(據邱旭明等,2006修改)Fig.4 A lack of generation continuity of biological species between Taizhou and Funing Formation in Baiju sag (modified after QIU Xu-ming et al.,2006)

1.2 層序地層序列

根據以上層序界面的識別,結合白駒凹陷構造演化、古生物、古氣候和湖平面的相對變化特征等因素的分析,本文把白駒凹陷古近系(E)斷陷期的沉積充填作為一個超層序組1(SSQS1),古近系發育的兩幕斷陷作為兩個超層序(SSQ)。超層序1(SSQ1)對應斷陷 I幕由泰州組-阜寧組組成,超層序 2(SSQ2)對應斷陷Ⅲ幕由三垛組組成(圖2)。而在每個超層序內部又可以根據三級層序界面(SB2,SB3,SB4)的特征劃分出不同的三級層序。超層序 1(SSQ1)可以劃分出4個層序(SQ1,SQ2,SQ3,SQ4);SQ1對應泰州組0段(E1t0);SQ2對應泰州組1段~2段(E1t1~E1t2);SQ3對應阜寧組1段~2段(E1f1~E1f2);SQ4對應阜寧組1段~2段(E1f3)。超層序2(SSQ2)可以劃分出1個層序,超層序1三垛組1段(E2s1)(圖5)。

1.3 體系域的劃分及特征

在陸相斷陷湖盆中,體系域為同期沉積體系的組合,是構成層序的基本單位。根據不同的層序類型及每個層序中湖平面變化的相對位置,可將其劃分為不同的類型。SQ1~SQ4為湖泊層序(紀友亮等,1996),發育完全的層序可劃分為低位體系域、湖侵體系域和高位體系域;SQ5為河流層序,該層序可劃分基準面上升體系域和基準面下降體系域(顧家裕等,2001)。

在湖泊相層序中,體系域的劃分關鍵是識別出初始湖泛面(FFS)與最大湖泛面(MFS)。在地震剖面上,主要是依據坡折帶確定識別湖泛面,最遠濱岸上超點識別最大湖泛面。初次湖泛面是湖泛造成的反射同相軸初次跨越盆地坡折帶的湖泛面,是低位和湖侵體系域的分界面。最大湖泛面是層序中最大湖侵時形成的界面,是反射同相軸由退積到進積的沉積轉換面,響應于最遠濱岸上超點所對應的界面,是湖侵和高位體系域的分界面。在以地層疊置樣式、巖性、巖相的變化識別出初次湖泛面和最大湖泛面,劃分出低位、湖侵和高位體系域。在鉆井剖面上,主要是根據準層序的疊置樣式以及界面上、下地層巖性、巖相來確定初次湖泛面和最大湖泛面的。初次湖泛面之下的低位體系域主要呈加積到弱進積式的地層疊置樣式,初始湖泛面與最大湖泛面之間的湖侵體系域則以退積式為主,而最大湖泛面之上的高位體系域主要為進積式;同時湖侵體系域頂部常存在薄層的凝縮層沉積,巖性主要為淺湖、半深湖-深湖相暗色泥巖、油頁巖、鈣質泥巖,向岸方向厚度減小,向深湖方向顏色變深,代表了最大湖泛時期的沉積產物(圖6)。

圖5 白駒凹陷He1-F504-F502-Ft5-Ft1-Ft9-Fc1井過井測線層序界面識別及層序單元劃分Fig.5 Identification of sequence boundary and division of sequence units along the cross-well profile He1-F504-F502-Ft5-Ft1-Ft9-Fc1 in Baiju sag

圖6 白駒凹陷豐探9井湖泊相層序(SQ2)綜合分析Fig.6 Comprehensive analysis of lacustrine sequence (SQ2)of Well Fengtan 9 in Baiju sag

在河流層序中,基準面上升體系域和基準面下降體系域的差異可以通過觀察巖石紀錄中河流建造單元的分布,并且依據河流可容空間在層序地層中隨著時間的變化進行解釋(吳因業等,2010)?；鶞拭嫔仙w系域處于可容空間增量遠小于沉積物供給量的低可容空間背景下,常為有多期高能量河流充填并且缺少洪泛平原沉積,沉積物較粗,呈加積到弱進積式的地層疊置樣式?；鶞拭嫦陆刁w系域處于可容空間增量遠大于沉積物供給量的高可容空間背景下,常形成相對較為簡單的河流沉積,包括較高比例的細粒越岸沉積,地層疊置樣式主要為加積式,受下伏地形地貌或構造的影響較小(Boyd et al.,1999),基準面上升體系域和基準面下降體系域的主要沉積特征見表1。

表1 基準面上升和基準面下降體系域的識別特征Table 1 Identification features of base-level rising and base-level falling system tract

2 充填演化與層序模式

2.1 SQ1(泰州組0段)沉積期

該層序發育于盆地斷陷 I幕的初始斷陷早期,此期凹陷主要受邊界斷層的控制,呈現南斷北超、南陡北緩的半地塹式盆地的構造樣式。同時由于凹陷斷裂活動頻繁,拉張作用強烈,其可容空間主要是由斷裂拉張活動產生。

該沉積期構造沉降速率等于或略小于沉積物供應速率,氣候始終處于干旱或半干旱條件下,這造成了 SQ1主要發育低位體系域(LST),由于凹陷邊緣主控斷裂活動強烈,造成凹陷具沉降速率快、地形起伏大、近源快速沉積特征,且沉積物以粗碎屑砂巖、砂礫巖堆積為主。而凹陷的半地塹式的構造樣式,具有陡坡與緩坡之分,陡坡帶(控盆斷裂一側)發育近岸水下扇;緩坡一側以辮狀河三角洲沉積為主要特征;凹陷的中心部位則主要發育濱淺湖砂灘以及半深湖-深湖湖底扇沉積(圖7)。層序的下邊界上超現象較普遍,層序內地層一般為低振幅、低連續平行-亞平行反射地震相。

2.2 SQ2~SQ4(泰州組1段-阜寧組)沉積期

該階段發育于盆地斷陷I幕的斷陷-坳陷轉化階段,該沉積期由幕式構造所控制的凹陷經歷了由斷陷轉為坳陷三次旋回性的發展,導致三次旋回性充填層序的發育?？刂泼總€層序的構造活動不但性質有一定的變化,而且活動的強度也有弱-強-弱的變化趨勢。具體到每個層序的早期,凹陷受邊緣主控斷裂的控制,形成下降幅度不大的半地塹式凹陷,雖然由于基準面的上升,導致可容空間增大,但構造沉降速率多表現略等于或小于沉積物供應速率,使湖水深度仍保持較淺的狀態,并在基準面不斷上升的情況下,發育陡坡帶扇三角洲、緩坡一側曲流河三角洲相加積、進積式準層序組,即相當于低位體系域(LST)(圖8)。之后,構造性質發生明顯的轉變,由張剪作用轉為拉張作用,造成盆地發生整體大規模的沉降,進入典型的坳陷期,形成湖侵體系域(EST),該期沉積物供應速率明顯小于構造沉降速率,凹陷處于饑餓狀態,隨著湖盆的繼續擴張,湖平面迅速上升,使層序內湖盆水體最深、水體分布范圍最廣、形成湖泛面最大時期,接受一套半深湖-深湖暗色泥巖為主的凝縮層沉積,向盆緣方向發育一套典型退積式沿岸濱淺湖砂灘、砂壩以及曲流河三角洲為準層序組的沉積(圖8);晚期構造沉降逐漸變弱,漸趨停止,陸源碎屑物質的充填使湖體范圍縮小,湖水變淺,可容納空間逐漸縮小,發育了一套進積式濱淺湖砂灘、砂壩以及曲流河三角洲準層序組,形成高位體系域(HST)(圖8)。

在SQ2~SQ4層序形成過程,盡管它們在凹陷的三次斷陷-坳陷交替旋回性發育的統一構造活動背景下完成的,盡管有很多共性,但也有一定的差異:(1)每個層序都是由早期的斷陷轉化為中晚期的坳陷,構造活動強度由弱到強到弱,但總體上,該階段凹陷由早期的SQ2層序到晚期的SQ4層序,凹陷的拉張作用的強度一次比一次強,基底整體下降規模一次比一次大,到晚期的SQ4層序坳陷規模最大;(2)層序內體系域的配置不同,早期的SQ2、SQ3層序受吳堡事件的影響較弱,低位、湖侵和高位體系域均發育,且保存基本完整,而晚期的SQ4層序中上部的湖侵、高位體系域因后期吳堡事件的盆地抬升已全部削蝕,僅發育低位體系域(圖2)。

2.3 SQ5(三垛組)沉積期

該階段發育于盆地斷陷Ⅲ幕的斷陷收斂階段,白駒凹陷在經歷真武事件后,構造活動的拉張作用明顯加強,斷裂活動趨于靜止,使斷陷向坳陷轉化,湖水快速收縮,氣候變成干旱的亞熱帶型,區內廣泛接受了陸上沖積、河流相紅色碎屑巖沉積。該層序沉積早期,為河流基準面上升體系域,研究區距物源區較近,地形高差較大,陸源碎屑物質供應豐富,河流勢能高,辮狀河廣泛發育,河道內沉積了厚層粗粒的塊狀砂巖、含礫砂巖,后期隨著基準面的上升,可容空間增大,砂巖單層厚度向上減薄,泥質含量增多。該層序沉積晚期,為河流基準面下降體系域,由于拉張作用的加強,造成區域性構造大規模的沉降,坡降減小,河流勢能降低,陸源碎屑物質供應相對匱乏,沉積速率明顯變小,雖然基準面有一定程度的下降,但可容空間仍然較大,曲流河發育?？v向河道砂巖多與下覆泥巖呈突變接觸,但下切作用不明顯,同時在剖面上具有“泥包砂”的特點。另外,由于河道的頻繁改道,從橫剖面上看河道砂體多呈透鏡狀零星分布于泥巖層中(圖9)。

圖7 白駒凹陷SQ1沉積期沉積充填模式Fig.7 Depositional filling model during SQ1 period in Baiju sag

圖8 白駒凹陷SQ2~SQ4沉積期沉積充填模式Fig.8 Depositional filling model during SQ2~SQ4 period in Baiju sag

圖9 白駒凹陷SQ5沉積期沉積充填模式Fig.9 Depositional filling model during SQ5 period in Baiju sag

3 層序與油氣儲蓋組合的關系

白駒凹陷古近系地層沉積具有明顯的階段性特點。SQ1沉積期斷陷強烈拉張,層序內僅發育低位體系域,以近岸水下扇、辮狀河三角洲等較粗粒的沉積體系為特征,其中近岸水下扇扇中-扇端亞相以及辮狀河三角洲前緣砂體,儲集物性相對較好,有利于油氣的儲集,但由于該沉積期湖泊水體的分布范圍局限,細相帶不發育,其生油氣條件相對較差。至SQ2~SQ4沉積期,白駒凹陷處于斷陷-坳陷轉化階段,凹陷水域面積擴大,水深增加,每個層序低位體系域沉積期物源供應豐富,扇三角洲前緣以及曲流河三角洲前緣砂體粒度均勻,成熟度較高,可形成良好的儲集層;同時,各層序湖侵體系域半深湖-深湖亞相的暗色泥巖厚度大,有機質含量高,不僅提供了生烴的油源條件,同時又是下伏儲集層良好的區域性蓋層;高位體系域沉積期發育的曲流河三角洲前緣以及濱淺湖各種砂體物性也較好,但頂部常缺乏區域性的蓋層,向陸的側向封閉性較差,常需要一定的構造配合,才可形成油氣藏。SQ5沉積期為河流地層沉積,其泥質生油巖缺乏,但洪泛平原泥巖可作為河道砂體良好的蓋層,若河道砂體可捕捉到下伏層序湖侵體系域的油源經斷層運移上來的油氣,可形成透鏡狀巖性油氣藏。

4 結論

(1)根據陸相斷陷盆地層序界面在電測曲線和地震剖面上的識別標志、巖石類型組合特點以及古生物資料等方面的特征,白駒凹陷古近系內共識別出6個層序界面,劃分出 1個超層序組(SSQS1)、2個超層序(SSQ1、SSQ2)、5個三級層序(SQ1~SQ5),其中三級層序SQ1、SQ2~SQ4分別為斷陷Ⅰ幕初始斷陷、斷陷-坳陷轉化階段的湖泊層序,SQ5為斷陷Ⅲ幕斷陷收斂階段的河流層序。

(2)根據盆地幕式構造演化、氣候條件以及物源供給的條件不同,建立了初始斷陷階段、斷陷-坳陷轉換階段和斷陷收斂階段 3種層序地層充填模式,認為不同構造演化階段的充填序列、體系域構成和砂體發育存在顯著的差異。斷陷Ⅰ幕初始斷陷階段的SQ1僅發育低位體系域,以發育近岸水下扇、辮狀河三角洲及湖泊沉積體系為主。斷陷I幕斷陷-坳陷轉化階段的SQ2~SQ4每個層序都(SQ4除外,因后期抬升削蝕,僅發育低位體系域)包含低位體系域、湖侵體系域和高位體系域,低位體系域發育扇三角洲、曲流河三角洲相加積、進積式準層序組,湖侵體系域以發育半深湖-深湖暗色泥巖為特征,高位體系域曲流河三角洲和濱淺湖發育。斷陷Ⅲ幕斷陷收斂階段的SQ5包含基準面上升體系域和基準面下降體系域,基準面上升體系域位于層序下部,以辮狀河沉積為主,砂巖發育;基準面上升體系域位于層序上部,以曲流河沉積為主,剖面上砂巖為透鏡狀分布,砂巖含量低,聯通性差。

(3)初步分析了不同層序充填演化模式與油氣的關系,認為斷陷Ⅰ幕的斷陷-坳陷轉換階段的充填層序低位體系域三角洲前緣和高位體系域三角洲前緣、濱淺湖砂體與湖侵體系域半深湖-深湖優質烴源巖配置關系最好,成藏條件最優越。

池秋鄂,龔福華.2001.層序地層學基礎與應用[M].北京:石油工業出版社.

鄧宏文,王洪亮,李熙喆.1996.層序地層地層基準面的識別、對比技術及應用[J].石油與天然氣地質,17(3):177-184.

顧家裕,范土芝.2001.層序地層學回顧與展望[J].海相油氣地質,6(4):15-25.

顧家裕.1995.陸相盆地層序地層學格架概念及模式[J].石油勘探與開發,22(4):6-10.

紀友亮,張世奇,張宏,張立強.1998.層序地層學原理及層序成因機制模式[M].北京:地質出版社.

紀友亮,張世奇.1996.陸相斷陷湖盆層序地層學[M].北京:石油工業出版社.

姜在興.2003.沉積學[M].北京:石油工業出版社:7-498.

柯光明,鄭榮才,石和.2006.蘇北盆地古近紀構造-層序巖相古地理特征與演化[J].中國地質,33(6):1305-1311.

李思田,林暢松,解習農,楊士恭,焦養泉.1995.大型陸相盆地層序地層學研究——以鄂爾多斯中生代盆地為例[J].地學前緣,2(3-4):133-148.

李思田,楊士恭,林暢松.1992.論沉積盆地等時地層格架和基本建造單元[J].沉積學報,10(4):11-22.

廖遠濤,王振升,肖敦清,韋阿娟,王家豪,嚴德天.2008.黃驊坳陷中區古近系層序構成樣式分析[J].地球學報,29(2):221-227.

林暢松,張燕梅,李思田,任建業,張英志.2004.中國東部中新生代斷陷盆地幕式裂陷過程的動力學響應和模擬模型[J].地球科學——中國地質大學學報,29(5):583-588.

劉寶珺,曾允孚.1985.巖相古地理基礎和工作方法[M].北京:地質出版社.

劉長利,朱筱敏,王興明,任紅民,李樹靜.2010.蘇北盆地海安凹陷泰州組層序地層及沉積特征[J].吉林大學學報(地球科學版),40(3):519-526.

劉成林,朱筱敏,費安瑋,朱玉新,張英.2003.蘇北盆地白駒凹陷深層油氣成藏研究[J].西南石油學院學報,25(5):23-25.

羅懷忠,梁興,張介輝,周松源.2010.蘇北盆地白駒凹陷油氣富集規律與成藏模式[J].天然氣工業,30(9):22-24.

邱海峻,許志琴,喬德武.2006.蘇北盆地構造演化研究進展[J].地質通報,25(9-10):1117-1120.

邱旭明,劉玉瑞,傅強.2006.蘇北盆地上白堊統-第三系層序地層與沉積演化[M].北京:地質出版社:7-37.

沈玉林,郭英海,李壯福,魏新善,賈志剛.2009.鄂爾多斯盆地東緣本溪組—太原組層序地層特征[J].地球學報,30(2):187-193.

湯永梅,梁興,周松源,陳方鴻.2009.薄層測井評價技術在白駒凹陷的應用[J].油氣地球物理,7(1):43-47.

陶麗,張廷山,戴傳瑞,李秋菊,李斌.2010.蘇北盆地白駒凹陷泰州組一段沉積物源分析[J].中國地質,37(2):414-420.

吳因業,張天舒,張志杰,崔化娟.2010.沉積體系域類型、特征及石油地質意義[J].古地理學報,12(1):70-81.

徐懷大.1993.層序地層學原理[M].北京:石油工業出版社.

徐懷大.1997.陸相層序地層學研究中的某些問題[J].石油與天然氣地質,18(2):83-89.

嚴德天,王華,王清晨.2008.中國東部第三系典型斷陷盆地幕式構造旋回及層序地層特征[J].石油學報,29(2):185-190.

張喜林,朱筱敏,鐘大康,梁兵,曹冰,賀向陽.2004.蘇北盆地高郵凹陷第三系—上白堊統層序地層格架特征[J].沉積學報,22(3):393-399.

趙澄林,朱莜敏.2001.沉積巖石學[M].北京:石油工業出版社:6-24.

BOYD R,DIESSEL C,WADSWORTH J,CHALMERS G,LITTLE M,LECKIE D,ZAITLIN B.1999.Development of a nonmarine sequence stratigraphic model[C].American Association of Petroleum Geologists:A15.

CHI Qiu-e,GONG Fu-hua.2001.The basis and the application of sequence stratigraphy[M].Beijing:Petroleum Industry Press(in Chinese).

CURRIE B S.1997.Sequence stratigraphy of nonmarine Jurassic-Cretaceous rocks,central Cordillenan foreland basin system[J].Geological Society of America Bulletin,109(6):1206-1222.

DENG Hong-wen,WANG Hong-liang,LI Xi-zhe.1996.Identification and correlation techniques of sequence stratigraphic base-levels and their application[J].Oil &Gas Geology,17(3):177-184(in Chinese with English abstract).

GU Jia-yu,FAN Tu-zhi.2001.Looking back and ahead on Sequence Stratigraphy[J].Marine Origin Petroleun Geology,6(4):15-25(in Chinese).

GU Jia-yu.1995.Framework concepts and models of sequence stratigraphy in nonmarine petroliferous basin[J].Petroleum Exploration and Development,22(4):6-10(in Chinese with English abstract).

JI You-liang,ZHANG Shi-qi,ZHANG Hong,ZHANG Li-qiang.1998.The Theory of Sequence Stratigraphy and Mechanic Patterns of Formation Cause of Sequence[M].Beijing:Geological Publishing House(in Chinese).

JI You-liang,ZHANG Shi-qi.1996.The sequence stratigraphy of the fault-depression lake basin[M].Beijing:Petroleum Industry Press(in Chinese).

JIANG Zai-xing.2003.Sedimentary[M].Beijing:Petroleum Industry Press:7-498(in Chinese).

KE Guang-ming,ZHENG Rong-cai,SHI He.2006.Lithofacies and paleogeography of Paleogene tectonic sequences in the Subei basin and their evolution[J].Geology in China,33(6):1305-1311(in Chinese with English abstract).

LI Si-tian,LIN Chang-song,XIE Xi-nong,YANG Shi-gong,JIAO Yang-quan.1995.Approaches of nonmarine sequence stratigraphy—a case study on the Mesozoic Ordos basin[J].Earth Science Frontiers,2(3-4):133-148(in Chinese with English abstract).

LI Si-tian,YANG Shi-gong,LIN Chang-song.1992.On the Chronostratigraphic Framwork and Basic Building Blocks of Sedimentary Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,10(4):11-22(in Chinese with English abstract).

LIAO Yuan-tao,WANG Zhen-sheng,XIAO Dun-qing,WEI A-juan,WANG Jia-hao,YAN De-tian.2008.Styles of Sequence Components in the Central Area of the Huanghua Depression[J].Acta Geoscientica Sinica,29(2):221-227(in Chinese with English abstract).

LIN Chang-song,ZHANG Yan-mei,LI Si-tian,REN Jian-ye,ZHANG Ying-zhi.2004.Episodie Rifting Dynamic Proeess and Quantitative Model of Mesozoie-Cenozoie Faulted Basins in Eastern China[J].Earth Science—Journal of China University of Geosciences,29(5):583-588(in Chinese with English abstract).

LIU Bao-jun,ZENG Yun-fu.1985.Elements in lithopalaeo-geolography and its working methods[M].Beijing:Geological Publishing House(in Chinese).

LIU Chang-li,ZHU Xiao-min,WANG Xing-ming,REN Hong-min,LI Shu-jing.2010.Sequence Stratigraphic Framework and Sedimentary Characteristics of Taizhou Formation in Haian Depression of Subei Basin[J].Journal of Jilin University(Earth Science Edition),40(3):519-526(in Chinese with English abstract).

LIU Cheng-lin,ZHU Xiao-min,FEI An-wei,ZHU Yu-xin,ZHANG Ying.2003.A study on petroleum accumulation of deep strata in Baiju depression of Subei basin[J].Journal of Southwest Petroleum Institute,25(5):23-25(in Chinese with English abstract).

LUO Huai-zhong,LIANG Xing,ZHANG Jie-hui,ZHOU Song-yuan.2010.Hydrocarbon enrichment patterns and pooling modes in Baiju sag,Subei Basin[J].Natural Gas Industry,30(9):22-24(in Chinese with English abstract).

MARTINSEN O J,RYSETH A,HELLAND-HANSEN W,FLESCHE H,TORKILDSEN G,IDIL S.1999.Stratigraphic base level and fluvial architecture:Ericson Sandstone(Campanian),Rock Springs Uplift,SW Wyoming,USA[J].Sedimentology,46(2):235-259.

QIU Hai-jun,XU Zhi-qin,QIAO De-wu.2006.Progress in the study of the tectonic evolution of the Subei basin[J].Geological Bulletin of China,25(9-10):1117-1120(in Chinese with English abstract).

QIU Xu-ming,LIU Yu-rui,FU Qiang.2006.Stratigraphy and Sedimentary Evolution of Upper Cretaceous-Tertiary Sequence in Northern Jiangsu Basin[M].Beijing:Geological Publishing House:7-37(in Chinese).

SHEN Yu-lin,GUO Ying-hai,LI Zhuang-fu,WEI Xin-shan,JIA Zhi-gang.2009.Sequence Stratigraphy of Benxi-Taiyuan Formation in Eastern Ordos Basin[J].Acta Geoscientica Sinica,30(2):187-193(in Chinese with English abstract).

TANG Yong-mei,LIANG Xing,ZHOU Song-yuan,CHEN Fang-hong.2009.Application of logging evaluation technique for thin layer in Baiju Sag[J].Petroleum Geophysics,7(1):43-47(in Chinese with English abstract).

TAO Li,ZHANG Ting-shan,DAI Chuan-rui,LI Qiu-ju,LI Bin.2010.The sediment source of 1st Member of Taizhou Formation in Baiju depression,Subei basin[J].Geology in China,37(2):414-420(in Chinese with English abstract).

VAIL P R.1987.Seismic stratigraphy interpretation using sequence stratigraphy,Part 1:Seismic stratigraphy interpretation proceduce[J]//BALLY A W.Atlas of seismic startigraphy.AAPG Studies in Geology,27(1):1-10.

WU Yin-ye,ZHANG Tian-shu,ZHANG Zhi-jie,CUI Hua-juan.2010.Types and characteristics of depositional systems tract and its petroleum geological significance[J].Journal of Palaeogeography,12(1):70-81(in Chinese with English abstract).

XU Huai-da.1993.The theory of sequence stratigraphy[M].Beijing:Petroleum Industry Press(in Chinese).

XU Huai-da.1997.Some problems in study of continental sequence stratigraphy[J].Oil &Gas Geology,18(2):83-89(in Chinese with English abstract).

YAN De-tian,WANG Hua,WANG Qing-chen.2008.Episodic tectonic cycles and sequence pattern of the Tertiary rifted basins of East China[J].Acta Petrolei Sinica,29(2):185-190(in Chinese with English abstract).

ZHANG Xi-lin,ZHU Xiao-min,ZHONG Da-kang,LIANG Bing,CAO Bing,HE Xiang-yang.2004.The Character of Sequence Framework of Tertiary and Upper Cretaceous in Gaoyou Sag,Subei Basin[J].Acta Sedimentologica Sinica,22(3):393-399(in Chinese with English abstract).

ZHAO Cheng-lin,ZHU Xiao-min.2001.Sedimentary Petrology[M].Beijing:Petroleum Industry Press:6-24(in Chinese).

Sequence Stratigraphy Characteristics and Filling Evolution Models of Paleogene in Baiju Sag,Subei Basin

WEI Xiang-feng1),ZHANG Ting-shan1),HUANG Jing1),LIANG Xing2),YAO Qiu-chang2),TANG Xing-you3)
1)Institute of Resources and Environment,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan610500;
2)Zhejiang Oilfield Company of PetroChina,Hangzhou,Zhejiang310023;
3)No.4 Geophysical Mountain Exploration Party,Sichuan Changqing Drilling Engineering Corporation,Chengdu,Sichuan610225

Based on the identification features of stratigraphic sequences of the continental faulted basin along electric logging curves and seismic profiles as well as the characteristics of lithologic combination and palaeontological data,the authors identified six Paleogene sequence boundaries in Baiju sag of Subei basin and divided the Paleogene into one super sequence group,two super sequences,and five sequences.SQ1 and SQ2~SQ4 are lacustrine sequences developed in the initial faulting phase and faulting-depression stage of faulting episode I,while SQ5 is the fluvial sequence developed in the faulting convergence stage of faulting episode Ⅲ.Based on the episodic tectonic evolution,different climate conditions and suppy of sediments for the basin in each evolution phase,the authors established three kinds of sequence stratigraphy filling evolution models composed of initial faulting phase,faulting-depression stage and faulting convergence stage.It is thought that different tectono-evolutionary stages have significantly different filling sequences,system tract constituents and sand body developments.A preliminary analysis was made on the relationship between sequence stratigraphic filling evolution models and oil-gas exploration potentials,which reveals that the configuration relationship between sand bodies in lowstand and highstand systems tracts and hydrocarbon source rock in lacustrine transgressive system tract of faulting-depression stage of the faulting episodeⅠ is the best in that it has the most advantageous hydrocarbon accumulation condition.

sequence stratigraphy;filling evolution models;Paleogene;Baiju sag;Subei basin

P534.611;P539.2

A

10.3975/cagsb.2011.04.06

本文由四川省重點學科建設基金項目(編號:SZD0414)和中石油浙江油田公司基本科研項目“蘇北探區地層層序劃分與鉆井地層統層研究”(編號:ZJYT2009-275)聯合資助。

2011-05-27;改回日期:2011-07-03。責任編輯:閆立娟。

魏祥峰,男,1984年生。博士研究生。長期從事沉積學、層序地層學研究。通訊地址:610500,四川省成都市新都區西南石油大學博士2009級。E-mail:weixiangfeng1984@163.com。