大庆长垣及以东地区泉头组三、四段重矿物特征及沉积体系分析.pdf

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1、大庆石油学院学报第34卷第1期2010年2月JOuRNALOFDAQINGPETROlEUMINSTITUTEV01．34No．1Feb．2010大庆长垣及以东地区泉头组三、四段重矿物特征及沉积体系分析张雷，卢双舫，张学娟，王海涛，何欣(1．大庆石油学院地球科学学院，黑龙江大庆163318；2．大庆油田有限责任公司勘探开发研究院，黑龙江大庆l63712)摘要：通过对大庆长垣及以东地区下白垩统泉头组三、四段重矿物组合特征和zTR指数变化特征研究，对大庆长垣及以东地区泉头组三、四段的物源及沉积体系进行了分析．认为研究区主要存在六大沉积体系，即北部沉积体系、拜泉一明水沉积体系、西部英台沉积体

2、系、西南保康沉积体系、南部怀德沉积体系和东部沉积体系，并对每个沉积体系的影响范围和强度变化进行了综合分析和厘定．关键词：大庆长垣及以东；泉头组；沉积体系；物源分析；重矿物组合；zTR指数中图分类号：P542文献标识码：A文章编号：1000—1891(2010)0l～oo1O—O4大庆长垣及以东地区是松辽盆地北部油气勘探的重点地区之一，主要包括中央拗陷区内的三肇凹陷、朝长阶地、大庆长垣等二级构造单元，北至明水阶地和绥棱背斜南端，南至朝长阶地，面积约为7500km。．该地区构造演化主要经历了断陷、拗陷和构造反转3个阶段]，自下而上形成3个构造层，即断陷层、拗陷层和构造反转层，以拗陷层最为发

3、育．区内由下往上依次发育白垩系火石岭组、沙河子组、营城组、登娄库组、泉头组、青山口组、姚家组、嫩江组、四方台组、明水组、第三系和第四系地层，其中下白垩统泉头组三、四段沉积时期研究区内主要发育一套河流相及j角洲相沉积，形成了研究区内主要储层之一，即扶余和杨大城子油层，这也是大庆长垣及以东地区目前“增储上产”的重要目的层．因此，弄清大庆长垣及以东地区泉三、四段(即扶杨油层)沉积时期的物源位置，阐明古物源与沉积体系的空间配置，对查明扶杨油层砂体的展布特征，指导该区扶杨油层的油气勘探具有重要意义．前人对大庆长垣及以东地区泉i、四段(即扶杨油层)沉积时期的物源方向及沉积体系研究已经取得了一定认识

4、l2]：曹文富回将扶杨油层沉积时期划分为六大沉积体系，并确定出各个沉积体系的重矿物组合；马锋等研究认为英台沉积体系其重矿物组合主要为锆石和白钛石；高兴友等_f1研究认为长春岭背斜带扶余油层重矿物组合以高含锆石、石榴石为特征，与松辽盆地南部长春～怀德沉积体系的重矿物组合相似，与西南部保康沉积体系高含锆石、低石榴石的重矿物特征不同，但局部地区绿帘石的含量较高，第二松花江东侧的粒度较西侧粗，说明还发育有另一个物源，即东部沉积体系．但是在该区物源方向及沉积体系划分方面仍存在着一些分歧[4，集中体现在对各物源及沉积体系的控制范围没有进行明确的厘定，导致不同学者对同一地区沉积体系归属方面分歧较大．

5、笔者应用收集到的研究区泉j、四段360口井3464个样品重矿物鉴定数据，通过对大庆长垣及以东地区泉头组_二、四段重矿物组合特征和ZTR指数变化特征进行研究，并结合研究区沉积砂体展布特征，明确研究区内泉j、四段沉积时期的物源方向，进而厘定各沉积体系的控制范围．收稿日期：2009—03～12；审稿人：马世忠；编辑：陆雅玲基金项目；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(N(’ET一04—0345)作者简介：张雷(1979一)，男，博士生，讲师，主要从事油气地质方面的研究①《松辽盆地泉头组沉积特征初步研究》，曹文富，l982年．·lO·第1期张雷等：大庆长垣及以东地区泉头组三、四段重矿物特征及沉积

6、体系分析l重矿物组合分区特征重矿物是指碎屑岩中密度大于2．86g／cm。的陆源碎屑矿物．在物源相同、古水流体系一致的碎屑沉积物中，碎屑重矿物组合具有相似性；而母岩不同的碎屑沉积物则具有不同的重矿物组合．所以重矿物组合是物源变化极为敏感的指标．利用不同沉积时期水平方向上重矿物种类和含量变化图，可推测沉积物质来源的方向E6]．对研究区360口井重矿物资料统计表明，泉三、四段重矿物种类主要有锆石(质量分数为1％～61％)、石榴石(1～54)、白钛石(19／6～46)、绿帘石(1～64)和磁铁矿(1～87)．依据研究区泉三、四段重矿物组合分布特征，主要存在北部、西部、西南、东北、南部和东部六大

7、物源沉积方向，划分出6个重矿物组合区，结果见图1．图1中，北部地区重矿组合主要为“绿帘石+磁铁矿+锆石”组合，绿帘石质量分数约为40，锆石为8～55，其中绿帘石是该体系的特征矿物，由讷河至大庆长垣南部锆石质量分数逐渐增加，绿帘石、磁铁矿质量分数依次减少；西部物源重矿物组合以锆石和白钛石占优势为特征，二者质量分数通常大于65；东北方向物源重矿物特征主要表现为“磁铁矿十锆石”组合，磁铁矿质量分数为109／6～3O，锆石为17～40，由物源至沉积区锆