收稿：2023-02-22，
修回：2023-04-16，
纸质出版：2023-06-01
移动端阅览
渤海海域辽西凹陷北部古近系沙河街组二段（沙二段）广泛发育滩坝砂体，油气测试获得高产，表明沙二段滩坝砂体勘探潜力巨大。但是，有关滩坝沉积的机制依然认识不清，严重制约了该类沉积的勘探评价，因此从源-汇系统理论出发进行滩坝沉积控制因素分析十分必要。利用岩心、录井、测井、粒度及铸体薄片等资料，结合三维地震和区域地质资料，对辽西凹陷北部沙二段源-汇系统及其对滩坝沉积的控制进行了研究。结果表明：①研究区沙二段沉积时期，燕山隆起的兴城河水系和月亮河水系为辫状河三角洲沉积提供物源，辫状河三角洲进一步为滩坝沉积提供了物源。由于兴城河水系和月亮河水系汇水区面积相对较小，主河流长度较短，形成的辫状河三角洲规模相对较小，小规模的辫状河三角洲为滩坝沉积提供物源的能力较弱。②辽西凹陷北部发育宽缓的古隆起，为滩坝沉积提供了有利的沉积古地貌条件。③水体较浅，物源供源能力较弱，波浪携带辫状河三角洲前缘砂体向湖盆方向搬运，受古隆起带较高地貌的阻挡，砂体在古隆起带沉积并形成细粒砂质滩坝，岩性以细砂岩与粉砂岩为主。随着湖平面的逐渐上升，滩坝发育程度逐渐减弱。④燕山隆起、兴城河-月亮河水系、凹中古隆起及湖平面共同控制了滩坝沉积的岩性和规模，是该地区取得油气勘探突破的关键要素。本次研究为渤海海域古近系油气勘探中滩坝砂体的预测提供借鉴。
The beach-bar deposits developed in the 2
nd
member of the Paleogene Shahejie Formation （Sha 2 Member， E
s
2
） in the northern Liaoxi Sag， have great exploration potential as proved by the testing results of exploratory wells. However， there is little insight obtained on the mechanism of beach-bar deposition， seriously restricting the exploration and evaluation of this kind of deposits. Therefore， it is necessary to analyze the controlling factors of beach-bar sand deposition from the perspective of source-to-sink system. The source-to-sink system of the E
s
2
in the northern Liaoxi Sag and its control on beach-bar deposition are studied by integrating the data of core observation， logging， grain size and casting thin section， combined with 3D seismic and regional geological data. The results are shown as follows. First， during the deposition of the E
s
2
in the study area， the Xingchenghe river system and the Yuehe river system in the Yanshan uplift transported sediments to the braided river deltas， which in turn served to supply sediments for the beach bar. Because the relatively small catchment area of the two river systems together with the shorter length of main river， the braided river deltas formed are relatively small in scale， and their capability to provide sediments for beach bars is thereby relatively weak. Second， during the deposition of E
s
2
， a wide and gentle palaeo-uplift was developed in the northern Liaoxi Sag， providing favorable sedimentary palaeo-geomorphic conditions for beach bar deposition. Third， during the same period， the study area was characterized by shallow water body and weak sediment supply capacity， resulting in the transportation of sand from the braided river delta front towards the lacustrine basin with waves. Blocked by the higher landform of the palaeo-uplift zone， the sand bodies deposited in the palaeo-uplift zone and formed fine-grained sandy beach bars， dominated by fine-grained sandstone and siltstone. As the lake level gradually rises， the development of the beach bars gets weakened. Fourth， Yanshan uplift， Xingchenghe-Yuehe river systems， palaeo-uplift in the central Liaoxi Sag and lake level fluctuation jointly control the lithology and scale of beach-bar sands， and they are the key factors in making breakthrough in hydrocarbon exploration in the study area. The understanding obtained in the study is of referential significance to the prediction of beach-bar sandstone reservoirs in the Paleogene hydrocarbon exploration in the Bohai Sea.
LYSTER S J ， WHITTAKER A C ， HAMPSON G J ， et al . Reconstructing the morphologies and hydrodynamics of ancient rivers from source to sink： Cretaceous Western Interior Basin， Utah， USA ［J］. Sedimentology ， 2021 ， 68 （ 6 ）： 2854 - 2886 .
SAGY Y ， DROR O ， GARDOSH M ， et al . The origin of the Pliocene to recent succession in the Levant Basin and its depositional pattern， new insight on source to sink system ［J］. Marine and Petroleum Geology ， 2020 ， 120 ： 104540 .
SHUMAKER L E ， SHARMAN G R ， KING P R ， et al . The source is in the sink： Deep-water deposition by a submarine volcanic arc， Taranaki Basin， New Zealand ［J］. Sedimentology ， 2018 ， 65 （ 7 ）： 2506 - 2530 .
LYSTER S J ， WHITTAKER A C ， HAMPSON G J ， et al . Reconstructing the morphologies and hydrodynamics of ancient rivers from source to sink： Cretaceous Western Interior Basin， Utah， USA ［J］. Sedimentology ， 2021 ， 68 （ 6 ）： 2854 - 2886 .
操应长 ， 徐琦松 ， 王健 . 沉积盆地 “源-汇” 系统研究进展 ［J］. 地学前缘 ， 2018 ， 25 （ 4 ）： 116 - 131 .
CAO Yingchang ， XU Qisong ， WANG Jian . Progress in “source-to-sink” system research ［J］. Earth Science Frontiers ， 2018 ， 25 （ 4 ）： 116 - 131 .
DU Xiaofeng ， XU Changgui ， PANG Xiaojun ， et al . Quantitative reconstruction of source-to-sink systems of the first and second members of the Shahejie Formation of the Eastern Shijiutuo uplift， Bohai Bay Basin， China ［J］. Interpretation ， 2017 ， 5 （ 4 ）： ST85 - ST102 .
林畅松 ， 夏庆龙 ， 施和生 ， 等 . 地貌演化、源—汇过程与盆地分析 ［J］. 地学前缘 ， 2015 ， 22 （ 1 ）： 9 - 20 .
LIN Changsong ， XIA Qinglong ， SHI Hesheng ， et al . Geomorphological evolution， source to sink system and basin analysis ［J］. Earth Science Frontiers ， 2015 ， 22 （ 1 ）： 9 - 20 .
徐长贵 ， 杜晓峰 ， 徐伟 ， 等 . 沉积盆地 “源-汇” 系统研究新进展 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2017 ， 38 （ 1 ）： 1 - 11 .
XU Changgui ， DU Xiaofeng ， XU Wei ， et al . New advances of the “source-to-sink” system research in sedimentary basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2017 ， 38 （ 1 ）： 1 - 11 .
朱红涛 ， 徐长贵 ， 朱筱敏 ， 等 . 陆相盆地源—汇系统要素耦合研究进展 ［J］. 地球科学 ， 2017 ， 42 （ 11 ）： 1851 - 1870 .
ZHU Hongtao ， XU Changgui ， ZHU Xiaomin ， et al . Advances of the source-to-sink units and coupling model research in continental basin ［J］. Earth Science ， 2017 ， 42 （ 11 ）： 1851 - 1870 .
徐长贵 ， 杜晓峰 ， 庞小军 ， 等 . 渤海南部明化镇组下段源-汇体系及其对大面积岩性油气藏的控制作用 ［J］. 地质力学学报 ， 2022 ， 28 （ 5 ）： 728 - 742 .
XU Changgui ， DU Xiaofeng ， PANG Xiaojun ， et al . The source-sink system and its control on large-area lithologic reservoirs of the Lower Minghuazhen Formation in the southern Bohai Sea ［J］. Journal of Geomechanics ， 2022 ， 28 （ 5 ）： 728 - 742 .
朱红涛 ， 朱筱敏 ， 刘强虎 ， 等 . 层序地层学与源-汇系统理论内在关联性与差异性 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 4 ）： 763 - 776 .
ZHU Hongtao ， ZHU Xiaomin ， LIU Qianghu ， et al . Sequence stratigraphy and source-to-sink system： Connections and distinctions ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 4 ）： 763 - 776 .
XU Changgui ， DU Xiaofeng ， ZHU Hongtao ， et al . Source-to-sink system and its sedimentary records in the continental rift basins： An example from the Paleogene in the Bohai Sea Area， China ［J］. Interpretation ， 2017 ， 5 （ 4 ）： ST35 - ST51 .
DU Xiaofeng ， WANG Qiming ， ZHAO Meng ， et al . Sedimentary characteristics and mechanism analysis of a large-scale fan delta system in the Paleocene Kongdian Formation， Southwestern Bohai Sea， China ［J］. Interpretation ， 2020 ， 8 （ 2 ）： SF81 - SF94 .
徐长贵 ， 杜晓峰 . 陆相断陷盆地源-汇理论工业化应用初探——以渤海海域为例 ［J］. 中国海上油气 ， 2017 ， 29 （ 4 ）： 9 - 18 .
XU Changgui ， DU Xiaofeng . Industrial application of source-to-sink theory in continental rift basin： A case study of Bohai Sea area ［J］. China Offshore Oil and Gas ， 2017 ， 29 （ 4 ）： 9 - 18 .
张自力 ， 李琦 ， 朱筱敏 ， 等 . 陆相断陷湖盆滩坝沉积特征与地震沉积学响应——以渤海湾盆地霸县凹陷古近系沙河街组一段为例 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 4 ）： 970 - 989 .
ZHANG Zili ， LI Qi ， ZHU Xiaomin ， et al . Sedimentary characteristics and seismic sedimentologic responses of beach-bar deposits in a downfaulted lacustrine basin： A case study of Es 1 in the Palaeogene Baxian Sag， Bohai Bay Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 4 ）： 970 - 989 .
时瑞坤 ， 高秋菊 ， 韩小锋 ， 等 . 车镇凹陷沙二段滩坝砂体沉积特征及控制因素 ［J］. 岩性油气藏 ， 2018 ， 30 （ 2 ）： 50 - 57 .
SHI Ruikun ， GAO Qiuju ， HAN Xiaofeng ， et al . Sedimentary characteristics and controlling factors of beach-bar sandbodies of the second member of Shahejie Formation in Chezhen Sag ［J］. Lithologic Reservoirs ， 2018 ， 30 （ 2 ）： 50 - 57 .
隋立伟 ， 杨文璐 ， 李军辉 ， 等 . 断陷湖盆滩坝沉积特征及其控藏作用——以塔南凹陷白垩系铜钵庙组为例 ［J］. 岩性油气藏 ， 2022 ， 34 （ 5 ）： 100 - 109 .
SUI Liwei ， YANG Wenlu ， LI Junhui ， et al . Sedimentary characteristics and reservoir control of beach bar in faulted lake basin： A case study of Cretaceous Tongbomiao Formation in Tanan Sag ［J］. Lithologic Reservoirs ， 2022 ， 34 （ 5 ）： 100 - 109 .
王菁 ， 李相博 ， 刘化清 ， 等 . 陆相盆地滩坝砂体沉积特征及其形成与保存条件——以青海湖现代沉积为例 ［J］. 沉积学报 ， 2019 ， 37 （ 5 ）： 1016 - 1030 .
WANG Jing ， LI Xiangbo ， LIU Huaqing ， et al . Study of the development and preservation of lacustrine beach and bar based on the modern sedimentary characteristics of Qinghai lake ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2019 ， 37 （ 5 ）： 1016 - 1030 .
易定红 ， 石亚军 ， 李翔 ， 等 . 柴达木盆地西部扎哈泉地区新近系上干柴沟组滩坝砂体沉积演化及其控制因素 ［J］. 古地理学报 ， 2022 ， 24 （ 4 ）： 713 - 727 .
YI Dinghong ， SHI Yajun ， LI Xiang ， et al . Sedimentary evolution and controlling factors of beach bar sand bodies of the Upper Ganchaigou Formation of Neogene in Zhahaquan area， western Qaidam Basin ［J］. Journal of Palaeogeography ， 2022 ， 24 （ 4 ）： 713 - 727 .
刘江涛 ， 邓大伟 ， 廖东良 ， 等 . 沾化凹陷沙四段上亚段滩坝沉积特征及其主控因素 ［J］. 油气地质与采收率 ， 2015 ， 22 （ 1 ）： 42 - 46 .
LIU Jiangtao ， DENG Dawei ， LIAO Dongliang ， et al . Sedimentary characteristics and main controlling factors of the upper fourth member of Shahejie Formation in Zhanhua Depression ［J］. Petroleum Geology and Recovery Efficiency ， 2015 ， 22 （ 1 ）： 42 - 46 .
侯庆杰 ， 刘显太 ， 韩宏伟 ， 等 . 致密滩坝砂储集层孔隙分形特征、预测及应用——以东营凹陷为例 ［J］. 沉积学报 ， 2022 ， 40 （ 5 ）： 1439 - 1450 .
HOU Qingjie ， LIU Xiantai ， HAN Hongwei ， et al . Fractal characteristics， prediction and application for pores in a tight beach-bar sand reservoir： A case study for Dongying Sag ［J］. Acta Sedimentologica Sinica ， 2022 ， 40 （ 5 ）： 1439 - 1450 .
杜晓峰 ， 徐长贵 ， 朱红涛 ， 等 . 陆相断陷盆地陆源碎屑与碳酸盐混合沉积研究进展 ［J］. 地球科学 ， 2020 ， 45 （ 10 ）： 3509 - 3526 .
DU Xiaofeng ， XU Changgui ， ZHU Hongtao ， et al . Research advances of mixed siliciclastic and carbonate sediments in continental rift basins ［J］. Earth Science ， 2020 ， 45 （ 10 ）： 3509 - 3526 .
关新 ， 潘树新 ， 曲永强 ， 等 . 准噶尔盆地沙湾凹陷滩坝砂的发现及油气勘探潜力 ［J］. 岩性油气藏 ， 2021 ， 33 （ 1 ）： 90 - 98 .
GUAN Xin ， PAN Shuxin ， QU Yongqiang ， et al . Discovery and hydrocarbon exploration potential of beach-bar sand in Shawan Sag， Junggar Basin ［J］. Lithologic Reservoirs ， 2021 ， 33 （ 1 ）： 90 - 98 .
宋明水 ， 王永诗 ， 王学军 ， 等 . 成熟探区 “勘探层单元” 研究及其在渤海湾盆地东营凹陷的应用 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 3 ）： 499 - 513 .
SONG Mingshui ， WANG Yongshi ， WANG Xuejun ， et al . Research of “synthem units of exploration” in mature exploration area and its application in the Dongying Sag， Bohai Bay Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 3 ）： 499 - 513 .
李伟 ， 戚建庆 ， 周东红 ， 等 . 辽东湾坳陷辽西凸起的形成与演化 ［J］. 大地构造与成矿学 ， 2019 ， 43 （ 5 ）： 911 - 923 .
LI Wei ， QI Jianqing ， ZHOU Donghong ， et al . Formation and evolution of Liaoxi dome， Liaodong Bay Depression ［J］. Geotectonica et Metallogenia ， 2019 ， 43 （ 5 ）： 911 - 923 .
康琳 ， 吕丁友 ， 尚锁贵 ， 等 . 辽东湾坳陷新生代构造变形特征及营潍断裂带的表现 ［J］. 石油学报 ， 2019 ， 40 （ S2 ）： 79 - 90 .
KANG Lin ， LYU Dingyou ， SHANG Suogui ， et al . Characteristics of Cenozoic tectonic deformation and performance of Yingwei fault zone in Liaodongwan Depression ［J］. Acta Petrolei Sinica ， 2019 ， 40 （ S2 ）： 79 - 90 .
牛成民 ， 杨海风 ， 郭涛 ， 等 . 郯庐断裂带辽东湾段变形特征及展布规律 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2022 ， 43 （ 2 ）： 265 - 276 .
NIU Chengmin ， YANG Haifeng ， GUO Tao ， et al . Deformation characteristics and distribution of Tan-Lu fault zone in Liaodong Bay Depression ［J］. Oil & Gas Geology ， 2022 ， 43 （ 2 ）： 265 - 276 .
蒋有录 ， 苏圣民 ， 刘华 ， 等 . 渤海湾盆地油气成藏期差异性及其主控因素 ［J］. 石油与天然气地质 ， 2021 ， 42 （ 6 ）： 1255 - 1264 .
JIANG Youlu ， SU Shengmin ， LIU Hua ， et al . Differences in hydrocarbon accumulation stages and main controlling factors in the Bohai Bay Basin ［J］. Oil & Gas Geology ， 2021 ， 42 （ 6 ）： 1255 - 1264 .
刘磊 . 辽东湾渐新世走滑-伸展复合盆地源-汇系统类型及沉积特征 ［D］. 成都 ： 成都理工大学 ， 2018 .
LIU Lei . Types and depositional characteristics of ‘source to sink’ systems of the strike-slip and extensional composite basin in Oligocene， Liaodong Bay Depression， China ［D］. Chengdu ： Chengdu University of Technology ， 2018 .
宋章强 ， 杜晓峰 ， 王启明 ， 等 . 辽西低凸起北段源—汇系统精细描述与油气勘探实践 ［J］. 地球科学 ， 2017 ， 42 （ 11 ）： 2069 - 2080 .
SONG Zhangqiang ， DU Xiaofeng ， WANG Qiming ， et al . Source-to-sink system fine description and petroleum exploration practice of the northern section of Liaoxi low uplift ［J］. Earth Science ， 2017 ， 42 （ 11 ）： 2069 - 2080 .
相关作者
相关机构
京公网安备11010802024621
