东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.02.02

现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (02): 227-239.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.02.02

东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析

李被¹(), 刘池洋¹(), 黄雷¹, 蒋飞虎², 郭佩¹, 鹿坤²

1.西北大学大陆动力学国家重点实验室, 陕西西安 710069
2.中国石化中原油田分公司勘探开发科学研究院, 河南濮阳 457001

收稿日期:2017-06-01 修回日期:2017-10-24 出版日期:2018-04-10 发布日期:2018-05-07
通讯作者: 刘池洋,男,教授,博士生导师,1953年出生,油气地质与勘探专业,主要从事盆地动力学、油气地质与勘探、构造地质、能源地质方面的教学与科研工作。Email:lcy@nwu.edu.cn。
作者简介:李被,男,硕士研究生,1992年出生,矿产普查与勘探专业,主要从事沉积盆地油气地质方面的研究。Email:nwulbly@126.com。
基金资助:
国家自然科学基金重点项目(41330315);国家自然科学基金重点项目(41602111);西北大学优秀博士学位论文资助项目(YYB17024);西北大学大陆动力学国家重点实验室专项课题(201210141)

Analysis of the Sedimentary Environment in the North of Dongpu Depression During the Deposition of the Middle Section of the Third Member of the Shahejie Formation

LI Bei¹(), LIU Chiyang¹(), HUANG Lei¹, JIANG Feihu², GUO Pei¹, LU Kun²

1. State Key Laboratory of Continental Dynamics, Northwest University, Xi’an, Shaanxi 710069, China
2. Research Institute of Exploration & Development, Zhongyuan Oilfield Company, SINOPEC,Puyang, Henan 457001, China

Received:2017-06-01 Revised:2017-10-24 Online:2018-04-10 Published:2018-05-07

摘要/Abstract

摘要：

东濮凹陷北部沙三中亚段广泛发育盐岩和烃源岩,这两个看似不能共存的物质却在这里互层共生。该时期研究区沉积特征为多盐韵律与多层烃源岩互层共生、连续沉积,单个盐韵律厚度从几米到十几米,烃源岩有机质丰度高、类型好。平面上,两者在湖盆沉积沉降中心共生;垂向上,高有机质丰度、好干酪根类型与高盐度地层具有较好的对应关系。因而成为恢复古气候和古环境的重要研究对象。通过岩石学、古生物学以及Sr/Ba、B/Ga、(V+Ni+Mn)、Fe/Mn、Sr/Cu、Mg/Ca、V/(V+Ni)、稀土元素含量和氯同位素等方法对凹陷北部沙三中亚段的沉积环境进行研究。结果表明,凹陷北部沙三中亚段为深水沉积的还原环境,古盐度较高,达到半咸水-咸水沉积;微量元素和孢粉化石特征表明研究区沙三中亚段为温暖潮湿的环境。

关键词: 东濮凹陷, 沙三中亚段, 沉积环境, 古盐度, 古气候, 古水深, 氧化还原环境

Abstract:

The salt rocks and source rocks are extensively developed in the middle section of the third Member of Shahejie Formation in the North of Dongpu Depression and the two seemingly coexisting substances are intermixed here. In this period, the sedimentary characteristics of the study area were the continuous deposition of multi-salt rhythm and multi-layer hydrocarbon source rocks. Individual salt rhythms vary in thickness from a few meters to more than ten meters, the hydrocarbon source rocks have high organic matter abundance and the type is good. In the plane, the two are symbiotic with the sedimentation center of the lake basin, and in the vertical, high organic matter abundance, good kerogen type and high salinity formation have a better correspondence.Therefore, it has become an important research object for the restoration of paleoclimate and paleoenvironment. We studied the sedimentary environment of the middle section of the third Member of Shahejie Formation in the North of Dongpu Depression through petrology, paleontology, and the methods of Sr/Ba,B/Ga,(V+Ni+Mn),Fe/Mn,Sr/Cu,Mg/Ca,V/(V+Ni),as well as REE content and chlorine isotope. The results showed that the sedimentary environment of the middle section of the third Member of Shahejie Formation in the North of Depression was the reduction environment of the deep-water deposition, and the ancient salinity was a little high,which is semi-saltwater-saltwater deposition. The trace elements and the spore fossils indicate the environment of the middle section of the third Member of Shahejie Formation in the study area was warm and humid.

Key words: Dongpu depression, the middle section of the third Member of Shahejie Formation, sedimentary environment, paleosalinity, paleoclimate, paleo-water-depth, redox property

中图分类号:

TE121.3

李被, 刘池洋, 黄雷, 蒋飞虎, 郭佩, 鹿坤. 东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析[J]. 现代地质, 2018, 32(02): 227-239.

LI Bei, LIU Chiyang, HUANG Lei, JIANG Feihu, GUO Pei, LU Kun. Analysis of the Sedimentary Environment in the North of Dongpu Depression During the Deposition of the Middle Section of the Third Member of the Shahejie Formation[J]. Geoscience, 2018, 32(02): 227-239.

图/表 13

图1 东濮凹陷构造分区图[29]

Fig.1 Tectonic division of Dongpu Depression[29]

图2 卫42井岩性剖面

Fig.2 Lithologic section of well Wei 42

图3 东濮凹陷沙三中亚段沉积特征 (A)黑色泥岩,上面有薄层的膏盐层,卫42井,3 281.69 m;(B)金黄色立方体状黄铁矿颗粒,文245井,3 919.25 m[32](C)棕褐色油页岩,卫气1井,2 589.39 m;(D)泥膏岩与黄铁矿共存,卫42井,3 276.2 m;(E)盐岩夹于深灰色油页岩之中,卫42井,3 277.2 m

Fig.3 Sedimentary characteristics of the middle section of the third Member of Shahejie Formation in Dongpu Depression

图4 东濮凹陷沙三中亚段盐岩微观形态 (A)盐岩晶体微观形态,呈规则的立方体,卫42井,3 282.2 m;(B)盐岩晶体微观形态,呈规则的立方体,卫42井,3 285.48 m;(C)盐岩晶体微观形态,卫42井,3 278.09 m;(D)盐岩晶体微观形态,呈规则的立方体,濮35井,3 334.9 m

Fig.4 Salt rock micromorphology of the middle section of the third Member of Shahejie Formation in Dongpu Depression

表1 古盐度综合划分数据表(据钟红利等,2012)

Table 1 The synthetic classification of paleosalinity

类型	古盐度/‰	Sr/Ba	B/Ga
超咸水	>35	>1	>6
咸水	25~35	>1	>6
半咸水	10~25	0.5~1	2~6
淡水-微咸水	<10	<0.5	<2

图5 东濮凹陷样品B/Ga、Sr/Ba比值变化图

Fig.5 The ratios of B/Ga,Sr/Ba in samples of Dongpu Depression

图6 东濮凹陷样品(V+Ni+Mn)、Fe/Mn含量图

Fig.6 The values of (V+Ni+Mn),(Fe/Mn)in samples of Dongpu Depression

图7 东濮凹陷δ37Cl含量变化图(数据来自高红灿,2015)

Fig.7 The content change diagram of δ37Cl in Dongpu Depression

图8 东濮凹陷V/(V+Ni)含量变化图

Fig.8 The content change diagram of V/(V+Ni) in Dongpu Depression

图9 东濮凹陷沙三段主要化石生态环境(据魏美田,1990)

Fig.9 Major fossil environments of the third Member of Shahejie Formation of Dongpu Depression

图10 东濮凹陷北部沙三中亚段砂岩、泥岩和盐岩厚度等值线(据高红灿,2015,有改动)

Fig.10 The thickness of sandstone, mudstone and saltrock in the North of Dongpu Depression

图11 东濮凹陷卫19井-卫1井-卫47井地层对比图

Fig.11 Stratigraphic correlation of well Wei 19 to well Wei 1 to well Wei 47 in Dongpu Depression

图12 东濮凹陷北部沙三中亚段盐岩与烃源岩平面叠合图

Fig.12 Plane stacking diagram of saltrock and source rock in the North of Dongpu Depression during the deposition of the middle section of the third Member of the Shahejie Formation

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东濮凹陷北部沙河街组三段中亚段沉积环境分析

Analysis of the Sedimentary Environment in the North of Dongpu Depression During the Deposition of the Middle Section of the Third Member of the Shahejie Formation

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