长岭断陷南部沙河子组地层分布探讨

【摘要】针对东岭地区断陷层火石岭组地层分布争议，分析前人解释中可能存在的问题，结合古生物孢粉组合特征，岩性组合特征，区域构造演化特征、构造解释及与周遭断陷盆地类比等方法，建立东岭地区新的地质解释模型，认为火石岭组发育于裂陷早期规模较局限的断陷湖盆内，且伴随火山喷发，沙河子组沉积期裂陷进一步扩展，形成多个沙河子期断陷且彼此独立，为东岭地区断陷层油气勘探指出方向。

【关键词】断陷湖盆 裂陷 火石岭组 孢粉组合 岩性组合

研究区位于松辽盆地南部长岭断陷东岭鼻状构造带上。东岭地区西邻长岭生烃凹陷，为古凸起背景下继承性发育的大型鼻状构造。营城组、登娄库组地层自西向东逐层超覆减薄尖灭。目前钻探结果揭示，长岭断陷火石岭组为火山―沉积建造；沙河子组沉积时期水体逐渐变深，沉积环境由湖沼―滨浅湖―半深湖―深湖依次过渡，在沉降较深的盆地中心为深湖相沉积；营城组沉积早期火山活动频繁，之后水体逐渐变浅，在靠近湖盆边缘同生断层一侧，以滑塌水下扇、冲积扇短距离运移沉积为主，在断陷湖盆缓坡带以扇三角洲沉积为主。

1 存在问题

目前认为东岭地区沙河子组地层分布局限，仅洼陷内发育，西至XS1井区，东至SN109井区。S101井区下覆碎屑岩地层为火石岭组，洼陷内火石岭组沉积受盆地边界断层控制，S101井区受东倾同沉积断裂控制。其上覆火山岩地层通过锆石测年证实为营城组，SN102井1752m火山岩测年时间为112Ma，SN180井2469m火山岩测年时间为106Ma，2708m火山岩测年时间为116Ma，均形成于营城组沉积期，S101井区中间缺失沙河子组地层。

这种沙河子组解释方案造成两种现象：

（1）S101井区可能没有沉积沙河子组地层，火石岭组沉积期断陷湖盆广泛发育，沙河子组沉积期断陷湖盆急剧萎缩；

（2）S101井区营城组火山岩沉积前沙河子地层可能剥蚀殆尽（图1）。

侯启军等研究表明，根据松辽盆地断陷层沉积特征，沙河子组沉积中期湖水扩大到高峰，形成较深水湖盆，是断陷盆地的最大湖泛期；且从层序序列看，从火石岭组沉积期至沙河子组沉积期是从低水位体系域至湖侵体系域的发展过程，沉积厚度最厚850m，徐深1井沙河子组厚425m，位于东岭地区的新深1井沙河子组厚530m，因此断陷湖盆并没有萎缩，而是在不断扩大。同时长岭断陷断陷期构造反转主要发生于登娄库组沉积末期，沙河子组沉积末期也存在构造反转，但反转尺度并不大，对营城组火山岩下覆的沙河子地层剥蚀量也较有限。由声波时差法计算S8井沙河子组剥蚀厚度为128m，S101井剥蚀厚度为183m，营城组火山岩沉积前或者说沙河子组沉积末期的构造反转，并不足以使营城组火山岩之下的沙河子地层剥蚀殆尽。由此东岭地区缺失沙河子地层的地质解释模式存在问题，而沙河子组地层分布应较火石岭组广泛，且S101井区发育沙河子组局部断陷。

2 盆地构造演化特征

从盆地构造演化上看，火石岭组沉积期处于盆地裂陷初期，发生区域性的断裂运动，在松辽盆地南部东岭地区发育局部断陷，且伴随剧烈火山喷发。沙河子沉积期地层沿自西向东滑脱的巨型拆离带向前伸展发育多个断陷，使早期火石岭断陷进一步加深，湖盆扩大。沙河子沉积期走滑断裂活动强烈，双101井区一侧发育同沉积断裂，地垒状基底向上挤入，形成地堑―地垒―半地堑构造格局（图2），营城组沉积期在沙河子期西断东超的构造背景上继续发展，早期断裂强烈活动，火山活动频繁，鼻状构造部位继续抬升，控陷断层靠近盆地中心，断陷进一步加强。

这与松辽盆地南部梨树断陷结构相类似，梨树断陷断陷期地层受桑树台断裂控制，沙河子组沉积早期多个断陷分割，太平庄古隆起两边分别形成桑树台深洼带及双龙次洼，沙河子组沉积晚期湖盆扩张，几个断陷连成一体形成统一湖盆。

3 地层古生物特征

侯启军等认为，松辽盆地古生物孢粉组合特征火石岭组PiceitesPiceaepollenites-Cyathidites组合，孢粉主要特征以裸子植物花粉占明显优势，达74.1%，其中具气囊的松柏类花粉含量超过50%，蕨类孢子其次，占25.9%，蕨类孢子中含量较高的有Cyathidites，Granulatisporites，Osmundacidites等，同时见有早白垩世代表分子Cicatricosisporites，Klukisporites，A e q u i t r i r a d i t e s等；沙河子组上部Granulatisporites-Lophotriletes-Cyathidites组合，下部Classopollis-Piceites-Osmundacidites组合，孢粉化石以见到一定含量的早白垩世分子Cicatricosisporites为特征；营城组Paleoconiferus -Lygodiumsporites- Cyathidites组合特征，孢粉化石海金砂科孢子含量较高（21.9%-58.6%）。

XS1井3858m～3878m蕨类植物孢子中Cicatricosisporites为优势属，平均含量为19.38%，其次是Cyathidites（12.24%）、Deltoidospora（7.66%）、Triporoletes（7.40%）、Aequitriadites（6.00%） ，主要分子有Osmundacidites 、Baculatisporites、Apiculatisporites、Granulatisporites，出现孢粉Granulatisporites―Cyathidites组合；3894m～3940m ，4001m～4031m蕨类植物孢子中Cicatricosisporites为优势属，平均含量为25.81%，其次是Cyathidites（10.97%），具粒、瘤、棒、刺纹饰的孢子有一定含量，平均含量为16.93%，主要分子有Osmundacidites 、Apiculatisporites、Lophotrilete、Granulatisporites、Neroistrickia、 Cyclogranisporites、Acanthotriletes 等 ，孢粉GranulatisporitesLophotriletes-Cyathidites组合。与松辽盆地火石岭组松科类孢粉Pinaceae占优势，营城组古松柏类花粉数量十分可观且Lygodiumsporites含量高相区别。地质时代为早白垩世欧特里沃期，对应为沙河子组三、四段沉积。

4 岩性组合特征

长岭断陷火石岭组、沙河子组岩性组合不同。火石岭组岩性主要为火山间歇喷发的中、酸性火山岩和凝灰岩与砂泥岩互层，夹数层不可采煤层。沙河子组岩性主要由灰白、灰黑色砂岩、粉砂岩、泥岩及酸性凝灰岩组成。与松辽盆地断陷期地层岩性特征相类似。

东岭地区发育火山岩夹碎屑岩，在隆起部位主要以火山岩为主，在局部火石岭断陷内发育厚层碎屑岩沉积。沙河子组一段发育砂泥岩剖面，底部夹黑色泥岩、炭质泥岩；沙河子组二段上部发育细砂岩，下部为大套泥岩，东岭S103井岩心见厚层黑色泥岩。这与梨树断陷沙河子组砂泥岩剖面，局部夹炭质泥岩的特征一致。

从梨树断陷SN167井至长岭断陷SX1井的对比剖面看，沙河子组一段、二段对比性明显，沙一、沙二段底部以灰色、灰黑色泥岩为主，夹厚层砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩，测井曲线表现为高伽马值、低电阻值的特征；沙一、沙二段上部以砂砾岩、含砾砂岩、细砂岩为主，夹灰色泥岩，测井曲线表现为低伽马值、高电阻值的特征，高部位地层有剥蚀现象。

5 地层新地质解释模式及指导意义

新解释方案认为：火石岭组发育于裂陷早期的规模较局限的断陷湖盆内，沉积受盆地边界断层控制，并伴随火山喷发；沙河子组沉积时期裂陷进一步扩展，形成多个沙河子期断陷且彼此独立，S101井区是在三叠系基底之上新裂陷形成的沙河子组断陷小湖盆，受控于西边界东倾的同沉积断层，走滑断裂上升盘向上形成地垒，局部地层遭受剥蚀；营城组沉积早期断裂带再次活动，岩浆沿断裂带再次喷出形成断陷期第二期火山岩，同时边界控盆断层东移，张裂作用进一步加强，断陷中心沉积了巨厚的营城组碎屑岩地层。

目前制约东岭地区勘探步伐的突出问题是对深层地层的解释不清及对有效烃源岩分布范围不确定等问题。从东岭地区已钻井分析化验数据看，沙河子组烃源岩有机碳普遍大于1%，属于好―较好烃源岩；营城组烃源岩有机碳普遍小于0.6%，属于差烃源岩。

从东岭已勘探成功的实例来看，油气主要集中于鼻状构造带上，“源控”的油气富集特征明显。因此跨开东岭鼻状构造带向南、向北识别沙河子组这套烃源岩地层的分布范围对寻找东岭地区断陷层油气具有重要意义。

参考文献

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