四级层序格架内浊流沉积特征及演化模式

doi:10.11743/ogg20220410

摘要/Abstract

摘要：

沉积期鄂尔多斯盆地西南缘镇泾地区延长组7段（长7段）既是优质烃源岩发育层段，也是浊流沉积发育的重要储集层段。镇泾地区长7段沉积期为湖盆鼎盛时期，发育深湖-半深湖向三角洲过渡的沉积体系。随镇泾地区油气勘探开发的不断深入，尤其是细粒沉积与页岩油气日益受到重视，长7段浊流沉积特征也备受关注。基于露头、岩心与测井资料，结合层序地层与沉积学研究方法，开展了四级层序格架内的浊流沉积演化与沉积模式研究。结果表明：长7段自下而上可分为MSC1，MSC2和MSC3共3个四级层序；长7段总体以细粒沉积为主，表现出前三角洲与湖相背景下的浊流沉积特征，其中前三角洲亚相主要发育在MSC3层序和MSC2层序；MSC1层序主要发育湖相沉积，三角洲不发育；浊流在3个四级旋回中的发育特征不同。结合研究区沉积演化特点，利用湖平面相对位置代表基准面变化（V_a）、去压实后的平均地层厚度表征沉积物供给速率（V_s），对可容纳空间增加速率（ΔV_a）及沉积物供给速率（ΔV_s）的比值变化进行研究，建立了3种浊流沉积演化模式：湖侵泥质型、高位早期砂-泥混合型和高位晚期砂质型，其中高位晚期砂质型浊流砂体应是今后油气勘探的重点目标。

关键词: 可容纳空间, 沉积物供给速率, 四级层序, 浊流沉积演化模式, 沉积体系, 延长组7段, 镇泾地区, 鄂尔多斯盆地

Abstract:

The 7^th member of Yanchang Formation （Chang 7 Member） in Zhenjing area at the southwestern margin of Ordos Basin， features development of both high-quality source rocks and turbidite reservoirs. The Chang 7 Member is deposited in a period of maximum lake depth of the Ordos Basin， with its sedimentary system transitioning from deep-semi-deep lacustrine facies to deltaic facies. As the oil/gas exploration and development has been progressing in the study area， more and more attention has been paid to fine-grained deposits and shale oil/gas reservoirs， especially the sedimentary characteristics of turbidites therein. An integration of outcrop， core and logging data is applied to study sedimentary evolution and depositional patterns of the turbidites within a fourth-order sequence stratigraphic framework， in which sequence stratigraphy and sedimentology methods are adopted. The results show that the Chang 7 Member can be divided into three fourth-order sequences from bottom to top， namely MSC1， MSC2 and MSC3. The member in general is dominated by fine-grained deposits and exhibits signs of turbidite deposition in a pre-deltaic and lacustrine setting. Among others， the pre-deltaic subfacies is widely seen in MSC3 and MSC2； while the lacustrine facies predominates in MSC1 with underdeveloped deltas facies. The three fourth-order sequences feature diverse kinds of turbidite development. Three sedimentary evolution models are established for the turbidites： the lacustrine transgressive muddy type， early highstand mixed sandy and muddy type， and late highstand sandy type， with the last type being the major target for future exploration. In the process， the sedimentary evolution characteristics in the study area are considered； the relative position of lake level is taken as the proxy of the base level fluctuation （V_a）， and the mean decompacted thickness serves to reflect the sediment supply rate （V_s）. Besides， the variation of the ratio of the increase rate in accommodation space （ΔV_a） to the sediment supply rate （ΔV_s） is also taken into account.

Key words: accommodation space, sediment supply rate, fourth-order sequence, evolution model of turbidite deposits, sedimentary system, Chang 7 Member, Zhenjing area, Ordos Basin

中图分类号:

TE121.3

冯烁,李胜利,于兴河,等. 四级层序格架内浊流沉积特征及演化模式[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 859-876. doi: 10.11743/ogg20220410 Shuo Feng,Shengli Li,Xinghe Yu,et al. Sedimentary characteristics and evolution model of turbidites within a fourth-order sequence stratigraphic framework： A case study of the Triassic Chang 7 Member in Zhenjing area， Ordos Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2022, 43(4): 859-876. doi: 10.11743/ogg20220410

图/表 3

参考文献 68

1	Kuenen P H， Migliorini C I. Turbidity currents as a cause of graded bedding［J］. The Journal of Geology， 1950，58（2）：91-127.
2	Shanmugam G. 深水砂体成因研究新进展［J］. 石油勘探与开发， 2013，40（3）：294-301.
	Shanmugam G. New perspectives on deep‑water sandstones： Implications［J］. Petroleum Exploration and Development， 2013，40（3）：294-301.
3	文佳涛，吕坐彬，韩雪芳，等.JZ气田湖底扇岩性砂体沉积模式研究与应用［J］.特种油气藏，2020，27（1）：75-81.
	Wen Jiatao， Zuobin Lyu， Han Xuefang， et al. Research and application of sedimentary pattern for the sub‑lacustrine fan lithologic sandbody in the JZ gas field［J］.Special Oil & Gas Reserviors， 2020， 27（1）：75-81.
4	苏亚拉图，李千，张波，等. 砂质辫状河砂体构型及剩余油分布模式［J］.特种油气藏，2020，27（4）：10-18.
	Latu Suya， Li Qian， Zhang Bo， et al. Sandy braided river sandbody configuration and remaining oil distribution pattern［J］. Special Oil & Gas Reserviors， 2020， 27（4）： 10-18.
5	李相博，刘化清，潘树新，等. 中国湖相沉积物重力流研究的过去、现在与未来［J］. 沉积学报， 2019， 37（5）：904-921.
	Li Xiangbo， Liu Huaqing， Pan Shuxin， et al. The past， present and future of research on deep？ Water sedimentary gravity flow in lake basins of China［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2019，37（5）： 904-921.
6	李祥辉，王成善，金玮，等. 深海沉积理论发展及其在油气勘探中的意义［J］. 沉积学报， 2009，27（1）：77-86.
	Li Xianghui， Wang Chengshan， Jin Wei， et al. A review on deep⁃sea sedimentation theory： Significances to oil‑gas exploration［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2009，27（1）：77-86.
7	杨仁超，尹伟，樊爱萍，等. 鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组湖相重力流沉积细粒岩及其油气地质意义［J］. 古地理学报， 2017，19（5）：791-806.
	Yang Renchao， Yin Wei， Fan Aiping， et al. Fine‑grained，lacustrine gravity‑flow deposits and their hydrocarbon significance in the Triassic Yanchang Formation in southern Ordos Basin［J］. Journal of Palaeogeography， 2017，19（5）：791-806.
8	李洪楠．断陷湖盆陡坡带重力流沉积特征及模式［J］．石油地质与工程，2020，34（4）：12-18．
	Li Hongnan. Sedimentary characteristics and models of gravity flow in steep slope zone of faulted lacustrine basin［J］. Petroleum Geology & Engineering， 2020， 34（4）： 12-18．
9	李相博. 陆相盆地深水沉积体系研究［J］. 沉积学报， 2019，37（5）：877-878.
	Li Xiangbo. Research on deep‑water sedimentary systems in continental basins［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2019，37（5）：877-878.
10	Richards M B. Submarine fans and related depositional systems ii： Variability in reservoir architecture and wireline log character［J］. Marine and Petroleum Geology， 1998，15 （8）：821-839.
11	Posamentier Henry W， Venkatarathnam Kolla，刘化清. 深水浊流沉积综述［J］. 沉积学报， 2019，37（5）：879-903.
	Posamentier Henry W， Venkatarathnam Kolla， Liu Huaqing. An overview of deep‑water turbidite deposition［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2019，37（5）：879-903.
12	Posamentier H W， Allen G P， James D P， et al. Forced regressions in a sequence stratigraphic framework： Concepts，examples，and exploration significance［J］. AAPG Bulletin，1992，76（11）： 1687-1709.
13	孙佳臖，辛仁臣，梁江平，等. 松辽盆地西斜坡上白垩统青山口组二段及三段底部四级层序格架下沉积微相分布［J］. 古地理学报， 2014，16（4）：461-471.
	Sun Jiazhen， Xin Renchen， Liang Jiangping， et al. Sedimentary microfacies distribution under the 4th‑order sequence stratigraphic framework of the Member 2 and lower Member 3 of Upper Cretaceous Qingshankou Formation in west slope of Songliao Basin［J］. Journal of Palaeogeography， 2014，16（4）： 461-471.
14	陈亮，季汉成，张靓，等. 裂陷盆地重力流沉积对基准面变化的响应——以乌里雅斯太南洼腾一下亚段为例［J］. 沉积学报， 2016，34（3）：487-496.
	Chen Liang， Ji Hancheng， Zhang Liang， et al. Responses of gravi⁃ty flow deposits to base‑level variation in rift basin using a case study of Lower Teng1 Formation in South Wuliyasitai Sag［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2016，34（3）： 487-496.
15	赵俊兴，李凤杰，申晓莉，等. 鄂尔多斯盆地南部长6和长7油层浊流事件的沉积特征及发育模式［J］. 石油学报， 2008，29（3）：389-394.
	Zhao Junxing， Li Fengjie， Shen Xiaoli， et al. Sedimentary characteristics and development pattern of turbidity event of Chang 6 and Chang 7 oil reservoirs in the southern Ordos Basin［J］. Acta Petrolei Sinica， 2008，29（3）：389-394.
16	陶泽，林畅松，张忠涛，等. 珠江口盆地白云凹陷中新统韩江组中上部层序结构及深水重力流沉积［J］. 古地理学报， 2017，19（4）：623-634.
	Tao Ze， Lin Changsong， Zhang Zhongtao， et al. Sequence architecture and deep water gravity‑flow deposits of the middle and upper member of Hanjiang Formation of Miocene in Baiyun Sag， Pearl River Mouth Basin［J］. Chinese Journal of Palaeogeography， 2017，19（4）：623-634.
17	金之钧，白振瑞，高波，等. 中国迎来页岩油气革命了吗？［J］. 石油与天然气地质， 2019，40（3）：451-458.
	Jin Zhijun， Bai Zhenrui， Gao Bo， et al. Has China ushered in the shale oil and gas revolution？［J］. Oil & Gas Geology， 2019，40（3）：451-458.
18	盛湘，陈祥，章新文，等. 中国陆相页岩油开发前景与挑战［J］. 石油实验地质， 2015，37（3）：267-271.
	Sheng Xiang， Chen Xiang， Zhang Xinwen， et al. Prospects and challenges of continental shale oil development in China［J］. Petroleum Geology & Experiment， 2015，37（3）：267-271.
19	张亚雄. 鄂尔多斯盆地中部地区三叠系延长组7段暗色泥岩烃源岩特征［J］. 石油与天然气地质， 2021，42（5）：1089-1097.
	Zhang Yaxiong. Source rock characterization：The dark mudstone in Chang 7 Member of Triassic， central Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2021，42（5）：1089-1097.
20	李士祥，牛小兵，柳广弟，等. 鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油形成富集机理［J］. 石油与天然气地质， 2020，41（4）：719-729.
	Li Shixiang， Niu Xiaobing， Liu Guangdi， et al. Formation and accumulation mechanism of shale oil in the 7th member of Yanchang Formation，Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2020，41（4）：719-729.
21	范柏江，师良，杨杰，等. 鄂尔多斯盆地中部湖相有机质沉积环境特征［J］. 石油与天然气地质， 2022，43（3）： 648-657.
	Fan Bojiang， Shi Liang， Yang Jie， et al. Characteristics of lacustrine organic matter sedimentary environment in the central Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2022，43（3）： 648-657.
22	谷志宇，刘恩涛，王香增，等. 鄂尔多斯盆地东南部延长组七段页岩发育特征及勘探潜力［J］. 油气地质与采收率， 2021，28（1）：95-105.
	Gu Zhiyu， Liu Entao， Wang Xiangzeng， et al. Development characteristics and exploration potential of shale in Chang 7 Member in southeast of Ordos Basin［J］. Petroleum Geology and Recovery Efficiency， 2021，28（1）：95-105.
23	付金华，牛小兵，淡卫东，等. 鄂尔多斯盆地中生界延长组长7段页岩油地质特征及勘探开发进展［J］. 中国石油勘探， 2019，24（5）：601-614.
	Fu Jinhua， Niu Xiaobing， Dan Weidong， et al. The geological characteristics and the progress on exploration and development of shale oil in Chang 7 Member of Mesozoic Yanchang Formation， Ordos Basin［J］. China Petroleum Exploration， 2019，24（5）：601-
614
24	邹才能，潘松圻，荆振华，等. 页岩油气革命及影响［J］. 石油学报， 2020，41（1）：1-12.
	Zou Caineng， Pan Songqi， Jing Zhenhua， et al. Shale oil and gas revolution and its impact［J］. Acta Petrolei Sinica， 2020，41（1）：1-12.
25	付金华，郭少斌，刘新社，等. 鄂尔多斯盆地上古生界山西组页岩气成藏条件及勘探潜力［J］. 吉林大学学报（地球科学版）， 2013，43（2）：382-389.
	Fu Jinhua， Guo Shaobin， Liu Xinshe， et al. Accumulation conditions and exploration potential of shale gas in the Upper Paleozoic Shanxi Formation in the Ordos Basin［J］. Journal of Jilin University （Earth Science Edition）， 2013，43（2）：382-389.
26	邓长生，张毅，谢小飞，等．鄂尔多斯盆地延长油气区延长组长7段陆相页岩含气性分析［J］. 石油地质与工程，2020，34（1）：20-25．
	Deng Changsheng， Zhang Yi， Xie Xiafei， et al. Gas bearing analysis of continental shale of Chang 7 Member of Yanchang Formation in Yanchang oil & gas region of Ordos Basin［J］. Petroleum Geology & Engineering， 2020， 34（1）： 20-25．
27	韩双彪. 鄂尔多斯盆地东南部延长组页岩油气生成与相态预测［D］. 北京：中国地质大学（北京）， 2014.
	Han Shuangbiao. Oil and gas generation and phase prediction of Yanchang formation shale in the southeastern Ordos Basin［D］. Beijing： China University of Geosciences （Beijing）， 2014.
28	万旸璐. 鄂南地区三叠系延长组异常压力特征与成藏关系研究［D］.成都：成都理工大学， 2015.
	Wan Yanglu. Study on the relationship between abnormal pressure and accumulation of the Triassic Yanchang Formation in southern Hubei［D］. Chengdu： Chengdu University of Technology， 2015.
29	王辉云. 镇泾区块油气成藏模式研究［D］.成都：成都理工大学， 2011.
	Wang Huiyun. Research on hydrocarbon accumulation model in Zhenjing Block［D］. Chengdu： Chengdu University of Technology， 2011.
30	刘文辉. 镇泾地区页岩储层解释模型及测井评价研究［D］. 北京：中国地质大学（北京）， 2016.
	Liu Wenhui. Interpretation model and logging evaluation of shale reservoirs in Zhenjing area［D］. Beijing：China University of Geosciences（Beijing）， 2016.
31	周荔青，刘忠群，蒲仁海，等. 镇泾地区长8段三维地震强振幅异常带成因探讨［J］. 石油地球物理勘探， 2017，52（2）：371-380.
	Zhou Liqing， Liu Zhongqun， Pu Renhai， et al. Origin of 3D seismic strong amplitude anomaly belt in Chang 8 Member in Zhenjing area［J］. Oil Geophysical Prospecting， 2017，52（2）：371-380.
32	韦东晓. 鄂尔多斯盆地中西部地区三叠系延长组长6沉积体系及砂体展布规律研究［D］. 成都：成都理工大学， 2007.
	Wei Dongxiao. Study on the Chang 6 sedimentary system and sand body distribution of the Triassic Yanchang Formation in the central and western Ordos Basin［D］. Chengdu ： Chengdu University of Technology， 2007.
33	徐梦龙，何治亮，尹伟，等. 鄂尔多斯盆地镇泾地区延长组8段致密砂岩储层特征及主控因素［J］. 石油与天然气地质， 2015，36（2）：240-247.
	Xu Menglong， He Zhiliang， Yin Wei， et al. Characteristics and main controlling factors of tight sandstone reservoirs in the 8th member of the Yanchang Formation in Zhenjing area，Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2015，36（2）：240-247.
34	李超，张立强，张立宽，等. 鄂尔多斯盆地镇泾地区中生代地层剥蚀厚度估算及古构造恢复［J］. 岩性油气藏， 2016，28（2）：72-79.
	Li Chao， Zhang Liqiang， Zhang Likuan， et al. Estimation of denudation thickness of Mesozoic Strata and paleostructure restoration in Zhenjing area， Ordos Basin［J］. Lithologic Reservoirs， 2016，28（2）：72-79.
35	杨仁超，何治亮，邱桂强，等. 鄂尔多斯盆地南部晚三叠世重力流沉积体系［J］. 石油勘探与开发， 2014，41（6）：661-670.
	Yang Renchao， He Zhiliang， Qiu Guiqiang， et al. Late Triassic gravity flow depositional systems in the southern Ordos Basin［J］. Petroleum Exploration and Development， 2014，41（6）：661-670.
36	李松，尹伟，刘震，等. 鄂尔多斯盆地镇泾区块长8油层成藏过程分析［J］. 中国石油勘探， 2011，16（4）：23-28.
	Li Song， Yin Wei， Liu Zhen， et al. Hydrocarbon accumulation of Chang 8 oil layer in Zhenjing area，Ordos Basin［J］. China Petroleum Exploration， 2011，16（4）： 23-28.
37	王国壮，梁承春，聂小创，等. 镇泾地区侏罗纪古地貌与延安组成藏关系［J］. 特种油气藏， 2016，23（4）：46-50.
	Wang Guozhuang， Liang Chengchun， Nie Xiaochuang， et al. Relationship between Jurassic paleogeomorphology and Yan'an Reservoirs in Zhenjing area［J］. Specia