遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境.pdf

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1、遼河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境陳俊杰(遼河油田公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦124010)摘要：古環(huán)境和古氣候線索是影響湖相碳酸鹽巖形成的重要因素，尤其是湖相白云巖的形成深受其影響?，F(xiàn)階段，業(yè)內(nèi)關(guān)于這方面的討論與研究尚存在很大爭(zhēng)議，仍有待進(jìn)一步研究。本文主要通過碳氧穩(wěn)定同位素分析、稀土元素分析及微量元素分析等手段，對(duì)雷家沙四上亞段白云巖沉積環(huán)境的相關(guān)信息進(jìn)行了綜合分析。研究結(jié)果示，該區(qū)的沉積水體為半咸水?？傮w成度不高。陸源硅鋁質(zhì)巖控制著鋁來源，且房身泡組火山巖的蝕變也對(duì)其具有一定影響。碳氧穩(wěn)定同位素相關(guān)性良好。沉積作用主要發(fā)生于偏堿性強(qiáng)還原性封閉湖盆環(huán)境中。

2、關(guān)鍵詞：遼河坳陷；西部凹陷；雷家湖相碳酸鹽巖；湖相白云巖；沉積環(huán)境西部凹陷是遼河坳陷中最大的一個(gè)含油氣凹陷，具有堆積厚度大、分布領(lǐng)域廣的特點(diǎn)，同時(shí)也是我國一個(gè)重要的深層儲(chǔ)層。沙四上亞段具有很多獨(dú)特的特點(diǎn)，而最大特點(diǎn)莫過于有著發(fā)育湖盆擴(kuò)張時(shí)期的四種巖石互層，其分別是：油頁巖、碎屑巖、層狀白云巖以及灰黑色泥巖。層狀白云巖的主體，有著多種不同的類型，總體是沿坳陷長(zhǎng)軸進(jìn)行分布的。研究其沉積環(huán)境，對(duì)于該區(qū)油氣藏的勘探及開發(fā)而言，有著十分重要的意義。以下筆者就結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料，針對(duì)該區(qū)沉積環(huán)境進(jìn)行綜合分析，僅為拋磚引玉。1地質(zhì)背景該區(qū)屬燕遼臺(tái)褶帶，處于沙四上亞段。自早元古代時(shí)期

3、，遼河坳陷就已歷經(jīng)了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期，而如今人們所看到的構(gòu)造格局，就是其經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后最終成形的樣子。雷家地區(qū)處于我國遼河西部凹陷的中北部，其南方鄰近冷家堡構(gòu)造帶，北方鄰近高升鼻狀隆起地帶，東方鄰近中央凸起區(qū)，西方則鄰近西部凸起區(qū)。按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其自下而上地進(jìn)行細(xì)分，主要分為了兩部分：一部分是高升油層，另一部分是杜家臺(tái)油層。同樣劃分杜家臺(tái)油層，則可分為杜I段、杜Ⅱ段及杜Ⅲ段三部分。兩個(gè)油層，同樣地都在沉積早期沉積了白云巖組合。研究發(fā)現(xiàn)，由于高升油層中具有較淺的湖盆水體，因而在此的影響下，逐漸發(fā)育出了生屑云巖等；另外杜家臺(tái)油層的杜Ⅲ段，則也受其地理環(huán)境的影響，而逐

4、漸發(fā)育出了較厚的含方沸石質(zhì)白云巖。2白云巖沉積環(huán)境2．1湖盆封閉性在對(duì)成化湖盆的研究過程中，首先需要研究的就是湖盆水體的開放性以及其封閉性。而在這方面的研究中，碳氧穩(wěn)定同位素分析和稀土元素分析這兩種方法，均乃比較常用的方法，也是比較有效的方法。2．2碳氧穩(wěn)定同位素分析經(jīng)分析顯示，沙四上亞段白云巖的碳氧穩(wěn)定同位素，大多主要是在第二象限上分布，且碳氧穩(wěn)定同位素相關(guān)性良好。根據(jù)這一結(jié)果，可以判斷，在沙四上亞段白云巖的沉積過程中，是處于封閉性湖盆中。2．3稀土元素分析對(duì)遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進(jìn)行檢測(cè)顯示，8Eu>1．0。但是，關(guān)于為何會(huì)出現(xiàn)這種異于理論的情況，

5、目前研究者們尚未找出明確的原因，所以未來仍需進(jìn)行進(jìn)一步的深入研究。不過，若站在另一面來看，也可以發(fā)現(xiàn)，8Eu并未隨8ce變小而變小，這說明該湖盆中并沒有外來水體混入。根據(jù)丁振舉等人的相關(guān)研究結(jié)果對(duì)遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的樣品進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，所有的樣品，均是在“r=0．01”線左側(cè)集中，這一現(xiàn)象可以充分說明，在沉積時(shí)期，湖水和熱流體等對(duì)其所產(chǎn)生的影響并不大。因此我們可以判斷，沙四上亞段白云巖乃是處于封閉狀態(tài)的沉積環(huán)境。3沉積水體的氧化還原條件3．1有機(jī)質(zhì)姥植比在沉積有機(jī)質(zhì)的氧化還原條件下，對(duì)于其沉積環(huán)境的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也常采用飽和烴中存在的姥植比來進(jìn)行研究。一

6、般情況下，若姥植比極低，也即姥植比<0．8的情況下，則咸水碳酸鹽巖的沉積特征可以在一定程度上被反映出；其次，也可以同時(shí)反映出其較強(qiáng)的還原條件。通過對(duì)遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，其姥植比平均為O．38，可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環(huán)境為成水缺氧以及較強(qiáng)還原條件特征的環(huán)境。3．2特殊金屬元素比值假設(shè)V和Ni均為金屬元素，那么通常情況下，V的含量與V+Ni的總含量之間的比值>0．5，即可說明為厭氧環(huán)境的沉積環(huán)境；而若V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0．45—0．60之間，則說明為貧氧環(huán)境的沉積環(huán)境。通過對(duì)遼河坳陷西部凹陷雷家沙

7、四上亞段白云巖進(jìn)行檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，其V的含量與V+Ni的總含量之間的比值在0．48-0．92之間，平均為0．73，由此可見遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段白云巖的沉積環(huán)境屬于厭氧的環(huán)境；其次，其沉積水體的環(huán)境屬于強(qiáng)還原條件的環(huán)境。4結(jié)語綜上所述，為了更好地開發(fā)油氣藏，對(duì)遼河坳陷西部凹陷雷家沙四上亞段自云巖的沉積環(huán)境進(jìn)行深入的分析和系統(tǒng)的研究是非常有必要的。近年來，隨著科技的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)于湖相碳酸鹽巖沉積環(huán)境也逐漸有了更加深入的研究和認(rèn)識(shí)。但從總體上而言，現(xiàn)有的研究成果仍舊不夠，未來，還應(yīng)繼續(xù)提高對(duì)其的重視與研究力度，從而進(jìn)一步提高對(duì)該區(qū)油氣能源勘探開發(fā)的