东濮凹陷下第三系地层对比划分
东濮凹陷在渤海湾盆地南部,古生代时期是华北地台的一部分,古老结晶基底由太古界泰山花岗片麻岩组成。早古生代寒武系、奥陶系沉积了2000余米的以碳酸盐岩为主的地层。由于受加里东运动的影响本区缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。凹陷内中上石炭统、上下
二迭统厚达1200米左右。本区缺中生界地层。
燕山运动之后盆地开始形成,新生界厚约9000米,其中下第三系厚7000余米。下第三系包括东营组、沙河街组、孔店组(见图1)。因本区主要勘探目的层为沙河街组,因此主要对沙河街组的岩电特征、地层划分进行叙述,对东营组、孔店组简述。
一.孔店组
东濮凹陷沙河街组地层以下揭露的一套红砂泥岩地层,电阻率比以上地层明显增高称“高阻红”,前人把这套地层划分为中生界,但无化石资料,只根据岩性、电性与其它凹陷对比得出的认识,但近年来,在这套“高阻红层”中到了下第三系孔店组的标志性化石:五图培克轮藻、五图真星介。从而将“高阻红层”划归孔店组。东濮凹陷主体部分缺失中生界,其邻近地区分布有晚三叠世、侏罗纪、白垩纪沉积。
1.岩性特征:主要岩性为暗紫红、紫红泥岩与棕石英粉砂岩呈交互层,并有少量的灰质泥岩、硅质粉砂岩,局部地
区为棕含砾砂岩,夹有玄武岩,砂泥岩均不纯,白云母较富集。与下伏二叠系石盒子组不整合接触。
2.古生物:含有轮藻化石:五图培克轮藻、吴堡扇球轮藻等。介形虫类有:迪氏金星介、五图真星介、常州图星介。时代属下始新世。
3.电性特征:高电阻,自然伽玛摆动幅度较大,自然电位异常幅度比较低。
4.地层分布规律:孔店组一般为750m,南部地层较薄,兰考地区220米左右。岩性特征是北细南粗,北部泥砂比值大于南部,且北部多为粉砂岩,而南部则出砂、砾岩、玄武岩。
5.地层划分依据:与上覆沙四下的最大区别是两者虽均为红但沙四下颜鲜,孔店组颜暗;沙四下砂岩较疏松岩屑呈团块状,孔店组致密呈片状;沙四下不含白云母,孔店组含白云母;沙四下电阻低,孔店组电阻高,呈阶梯状。
二.沙河街组
东濮凹陷沉积了厚达5000余米的沙河街组,由北到南各段地层岩性变化较大,依其岩性及化石组合将沙河街组分为四段,由于各段在濮城、卫城、观城、文留、黄河南地区的岩性并不一致,因而在叙述采用典型剖面综合描述。
1.沙四段
是东濮凹陷断陷初期接受沉积的阶段,沉积了一套深灰、灰、红灰间互的砂、泥岩互层,与渤海湾地区其它坳陷沙四段可以对比,沙四段在东濮凹陷具有两分性,将沙四段划分为沙四下亚段和沙四上亚段。
(1)沙四下亚段
①岩性特征:沙四下亚段为一套浅湖——河流相的砂泥岩沉积,中下部主要岩性为浅棕、棕红、紫红粉砂岩与紫红泥岩、砂质泥岩、白云质泥岩互层。上部为紫红夹浅灰泥岩与棕红、灰白砂岩互层。砂岩泥质胶结。单层厚度大,一般2-3m,最厚达10m。
②古生物:潜江扁球轮藻,火红美星介,后长美星介,缩短金星介、美丽金星介。
③电性特征:全区小波状自然电位、自然伽玛,不扩径,电阻率较低通称:“低阻红”,声波时差较小。
④地层分布规律:沙四下亚段全凹陷分布比较广泛,分布范围大于孔店组,除黄河南马厂、三春集构造高部位及马寨以北的观城——范县地区缺失外,其它地区均有分布。厚度一般在100-200m之间,文留、胡状集地区最厚可达300m。
⑤地层划分依据:上覆沙四上亚段砂泥岩为灰,沙四下亚段则为红。视电阻率、自然电位、自然伽玛没有大的区别。
(2)沙四上亚段(见图2):
①岩性特征:下部为深灰、灰褐泥岩、泥膏岩、含膏泥岩、灰质粉砂岩、粉砂岩间互层,是文23气田目的层之一。上部主要为深灰泥岩与灰质粉砂岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩互层,夹薄层白云质泥岩及页岩层,泥岩含石膏条带。
②古生物:清丰拉氏轮藻、河南新轮藻。肥实美星介、纹饰金星介、浪游土星介、长帽形湖花介。
③电性特征:视电阻率较高,中波状自然电位,井径规则。
④地层分布规律:文留、卫城、濮城地区灰泥岩夹油页岩、页岩,岩性变化不大,但往南到桥口、白庙地区岩性变细,以深灰泥岩为主夹浅灰粉砂岩、白云质泥岩、白云质粉砂岩,局部出现厚层灰玄武岩,白庙地区偶见含砾砂岩。马厂地区为灰泥岩与浅灰粉砂岩互层,砂岩单层薄。沙四段厚度具有往北往南变薄,中间厚(文留地区),东厚西薄的特点。
⑤地层划分依据:文留、卫城地区沙三4亚段为盐膏发育段,沙四上以灰泥岩、浅灰粉砂岩夹油页岩、页岩;濮城地区由沙三4的灰含膏泥岩、泥岩变为沙四上灰泥岩与浅灰粉砂岩互层;桥口、白庙地区沙三4亚段灰泥岩与粉砂岩互层变为沙四上的灰泥岩与浅灰粉砂岩夹白云质泥岩、白云质粉砂岩。马厂以南与上覆地层无明显差别,均为灰泥岩与浅灰粉
砂岩互层。视电阻率全区比上覆沙三4亚段低,自然电位没有明显差别。
2.沙三段
为一套下细上粗的暗反旋回沉积,厚度比较大,在中央隆起带厚1500-2500m,在凹陷深处达3500m以上。沙三段自上而下分为沙三1、沙三2、沙三3、沙三4亚段。沙三段发育三套盐岩沉积,在文留地区沙三4、沙三2有厚700m和300m左右的盐膏发育段。在濮城地区沙三2、沙三3亚段分别有200m、300m盐膏发育段。上述几套盐岩段向北到观城、陈营、文明寨,向东、向西、向南到习城以南地区逐渐相变为薄层碳酸盐岩、油页岩和砂泥岩沉积。沙三段是东濮凹陷主要生烃层系,也是主要储集层之一。沙三段在东濮凹陷内大部地区与沙四段连续沉积,但在边缘地区和文明寨、观城、范县、高平集地区、东明集二台阶等地区不整合在孔店组之上。
(1)沙三4亚段(见图2、3)
①岩性特征:中下部为大套盐岩、石膏段,其中夹灰质页岩、灰黄薄层泥灰岩、深灰泥岩组成。上部为深灰泥岩,夹薄层粉砂岩、油页岩、灰质页岩。沙三段由中心向四周相变,大套盐膏相变为砂泥岩层。
②古生物:中国华北介、惠民华北介、脊刺华北介、优美山东轮藻、长形山东轮藻、东营琥珀螺。
③电性特征:有盐剖面视电阻率较高,无盐剖面视电阻率呈一系列尖峰,中波状自然电位。
④地层分布规律:沙三4亚段在文留、胡状集北部主要由白、灰白盐岩、膏盐、泥膏岩和深灰含盐泥岩、灰泥岩不等厚互层,夹薄层灰黄石灰岩和页岩、油页岩。向北到三城地区厚度变薄,岩性为砂泥岩夹油页岩互层段。粉砂岩含油成为卫城的含油气段。观城、濮城北次洼碳酸盐岩比较发育。习城以南地区厚度为500m左右,岩性为一套灰泥岩、
页岩、砂岩互层,砂岩物性较差,泥灰质含量高,并含有砾石,有较高的视电阻率值。沙三4亚段地层厚度变化大,岩性变化也大,在凹陷有三种沉积类型:
第一种膏盐沉积类型。文留及胡状集地区沙三4亚段下部为灰白泥膏岩、膏盐、盐岩与深灰泥岩互层。上部为泥岩、灰质页岩夹粉砂岩、泥质粉砂岩,向南砂岩增多。文留北部至柳屯一带,其下部为灰、深灰泥岩夹粉砂岩、油页岩,上部为灰白膏岩、盐岩夹灰、深灰泥岩。
第二种类型为半深湖—深湖相的灰砂泥岩沉积,分布于前梨园洼陷、兰聊断裂下降盘一侧和濮城、卫城、葛集集洼陷,岩性主要为灰、深灰泥岩,薄层高电阻灰质页岩与粉砂岩互层,夹少量油页岩,砂岩灰质含量高、较致密、物性差。
第三种类型是分布于凹陷边缘及马厂构造高部位的滨湖—浅湖、三角洲相红、灰砂泥岩沉积,砂岩发育。
沙三4亚段最大厚度胡状地区1500m以上,前梨园洼1800m以上,中央隆起带500m左右。
⑤地层划分依据:三城地区上覆沙三3亚段为盐膏,沙三4亚段为深灰泥岩、含膏泥岩、页岩、泥灰岩、粉砂岩;文留、胡状集地区与上覆沙三3无盐剖面较易划分;黄河南地区沙三3、沙三4均为深灰泥岩与浅灰粉砂岩互层,岩性不好划分,电性沙三4比沙三3视电阻率高,自然电位异常幅度变小。孟岗集洼陷沙三3为出现红泥岩,沙三4则无红泥岩。
(2)沙三3亚段(见图2、4)
①岩性特征:以文留为代表的剖面,岩性主要为灰、深灰泥岩、浅灰粉砂岩、褐油页岩、页岩;页岩、油页岩成组发育,视电阻率高,电性特征明显。粉砂岩含油气,是主要含油气层段。
柳屯、卫城一带沙三3下部出现盐膏岩,称为卫城下盐。下部岩性主要为灰白盐岩、泥膏岩、深灰含膏泥岩、泥岩互层,夹薄层浅灰灰质页岩及褐灰油页岩。上部为深灰粉砂岩、泥质粉砂岩、灰质粉砂岩、含膏泥岩、深灰泥岩互层,夹薄层褐灰油页岩、灰质白云岩。
②古生物:同沙三4亚段。
③电性特征:以文留为代表的剖面油页岩、页岩视电阻度较高,砂泥岩较低;以柳屯—海通集地区为代表的盐膏剖面视电阻率高,沙三3上(小盐间)油页岩、页岩视电阻率高,砂泥岩视电阻率低。其它地区视电阻率出现一系列尖峰。自然电位呈中波状负异常。
④地层分布规律:分布范围小于沙三4亚段,高平集斜坡、胡状集西部、爪营等地区因剥蚀而缺失。厚度一般在160-650m之间,最厚达670m,岩性为一套暗泥岩、页岩与砂岩互层。北部卫城、柳屯、濮城地区出现盐岩。文留地区沙三3亚段沉积比较稳定,是东濮凹陷主力油层之一,剖面中标志清楚易于划分对比,只是所处位置不同而厚度不同。沙三3亚段在凹陷南部厚度有减弱的趋势,一般为300-350m,在唐庄以北地区岩性与沙三2亚段相差不大,只有灰质胶结相对
少些,唐庄以南地区以灰、灰绿为主,由于埋深较小,物性比唐庄以北好。根据沙三3亚段岩性特征,全凹陷内可分为三种沉积类型:
第一种类型是膏盐类型,分布于濮城、卫城、柳屯地区,岩性主要为灰白盐岩、膏盐层夹薄层灰泥(页)岩、油页岩。盐岩、膏盐层累计厚度在卫城最大,可达200m。
第二种类型为广泛分布的半深湖—深湖相灰砂泥岩类型,分布于前梨园、濮城、葛岗集、海通集等洼陷,岩性主要为稳定的灰、深灰泥岩夹粉砂岩、页岩、油页岩。粉砂岩成组性较好。
第三种类型分布于凹陷周缘和马厂、三春集、孟岗集构造高部位的滨湖-浅湖相、三角洲相、河流相的红、灰交互的砂泥岩。砂质岩类较发育,古生物繁盛。
⑤地层划分依据:卫城、柳屯、濮城地区上覆沙三2亚段为盐膏岩发育段,与沙三3亚段灰
泥岩、页岩与浅灰粉砂岩互层易于划分。文留地区上覆沙三2为盐膏发育段与沙三3易于划分,沙三3底有一稳定电性特征清楚的9号标准层。杜寨、白庙、桥口、唐庄、马厂、三春集沙三2底发育一段稳定的泥岩发育段可将沙三2与沙三3分开。
(3)沙三2亚段(见图2、5)
①岩性特征:盐膏岩剖面主要岩性为灰白盐岩、膏岩、夹深灰含膏泥岩、泥岩、页岩、白云岩、泥质白云岩。砂泥岩剖面主要岩性为灰、深灰泥岩夹粉砂岩、灰质页岩、浅灰泥质白云岩。
②古生物:同沙三4亚段。
金星资料③电性特征:有盐剖面视电阻率高,自然电位异常幅度大,自然伽玛摆动幅度极大。无盐剖面一系列视电阻率尖峰,中波状自然电位。
④地层分布规律:分布范围与沙三3亚段相同。厚度一般为300-500m,最厚可达915m(Ps14),具有岩性变化大、厚度变化大、沉积类型多的特点。在凹陷内有三种沉积类型:第一种以盐膏岩为主的沉积类型,分布于前梨园、文留、卫城、柳屯、梁庄等地。盐岩、膏盐层厚度大,最厚在柳屯洼陷可达400m,文留地区以文9井为代表沙三2亚段厚293m。
第二种类型分布于前梨园、濮城、海通集半深湖-深湖相灰砂泥岩类型。
第三种类型为滨湖-浅湖相、三角洲相和冲积扇相以灰泥岩与浅灰粉砂岩互层为主,夹紫红泥岩,分布于文留、桥口、白庙、马厂、孟岗集等构造高部位和凹陷边缘。沙三2亚段是东濮凹陷下第三系构造运动较活跃时期之一,如文留地区构造顶部为砂泥岩,厚度100-150m,翼部盐膏岩沉积厚度大,一般400m左右。
⑤地层划分依据:有盐剖面与上覆沙三1亚段易划分。无盐剖面进入沙三2亚段油页岩、页岩大量出现,电性沙三1视电阻率单个尖峰,进入沙三2亚段视电阻率出现成组高值,而且是反韵律。黄河以南地区、杜寨地区沙三1亚段底部有一稳定
的泥岩段作为标准层。
(4)沙三1亚段(见图2)
①岩性特征:分布范围略小于沙三2亚段,沉积稳定,岩性变化不大,全区均有分布,岩性主要以灰、浅灰泥岩与浅灰粉砂岩组成,下部发育褐页岩、油页岩。地层厚度一般200-400m,最厚在海通集洼陷一般为200-466m(Ps14)。
②古生物:同沙三4亚段。
③电性特征:以一系列高电阻率值、尖峰视电阻率为特征,自然电位异常幅度大,砂岩成组性好。
④地层分布规律:沙三1亚段根据岩性可分为两种沉积类型:
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