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第５６卷 第３期 ２ ０ １ ０年５月 地 质 论 评 Ｇ Ｅ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｉ Ｃ Ａ ＬＲ Ｅ Ｖ Ｉ ＥＷ Ｖ ｏ ｌ ． ５ ６ Ｎ ｏ ． ３ Ｍ ａ ｙ ２０１０ 收稿日期２ ０ ０ ９ ０ ７ ２ ３； 改回日期２ ０ ０ ９ ０ ８ ３ ０； 责任编辑 章雨旭。 作者简介 单敬福， 男，１ ９ ７ ７年生。石油大学（ 北京） 博士后， 主要从事石油地质学、 沉积层序地层学与储层地质学研究。Ｅ ｍ ａ ｉ ｌｓ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ＠ｙ ａ ｈ ｏ ｏ ． ｃ ｏ ｍ． ｃ ｎ。 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 以东蒙古塔贝尔凹陷为例 单敬福１ ） ， 王峰２ ） ， 孙海雷３ ） ， 孙继刚４ ） ， 蒙启安３ ） １）中国石油大学（ 北京） 资源与信息学院， 北京，１ ０ ２ ２ ４ ９；２）上海理工大学机械学院， 上海，２ ０ ０ ０ ９ ３； ３）大庆油田勘探开发研究院， 黑龙江大庆，１ ６ ３ ７ １ ２；４）大庆油田采油四厂地质大队， 黑龙江大庆，１ ６ ３ ５ １ １ 内容提要塔贝尔凹陷是塔木察格盆地的次级构造单元， 位于蒙古国东部， 向北延伸进入中国境内， 与中国的海 拉尔盆地同属一个构造单元。塔贝尔凹陷是塔木察格盆地早白垩世由高角度不整合面所限定的一个区域性（ 二级） 的沉积层序构造单元， 其内可划分出４个三级层序和数个四级、 五级的层序单元。整体上显示为四套从水进到水退 的沉积旋回， 可识别出扇三角洲、 湖泊扇三角洲近岸水下扇及湖泊三角洲等三套沉积相组合。构造、 气候、 古 地貌、 物源供给及湖平面的变化等各地质要素之间配合严格控制着凹陷内部层序的构成及其充填响应模式。不同 的同生断裂组合模式及其构造参量的变化明显对内部砂体的富集起到再分配、 再沉积作用， 特别是“ 人” 字型、 “ 之” 字型类断裂组合系统， 其形成的局部“ 断角式” 富砂模式， 易形成良好的圈闭， 是有利的勘探方向。构造沉降过程等 分析揭示了沉积凹陷经历了三次沉积速率变化的演化旋回， 即三个不同的沉降阶段。分别为早白垩世早期的缓慢 加速沉降阶段、 早白垩世中期的快速沉降阶段和早白垩世晚期的快速缓慢沉降阶段， 这三个阶段的平均沉降速率 分别为１ ６ ０ ｍ／Ｍ ａ、 ２ ０ ５ｍ／Ｍ ａ和１ ２ ０ ｍ／Ｍ ａ。规模不等的构造沉降严格控制着砂体分散体系在四维空间的展布。 关键词塔贝尔凹陷； 构造演化； 充填响应； 构造沉降； 同生断裂组合模式； 蒙古 断陷湖盆的层序地层格架及其充填响应过程研 究仍然是石油地质学的前沿领域之一（ 姜在兴等， １ ９ ９ ６； 付 广 等，１ ９ ９ ７； 郭 元 岭 等，２ ０ ０ １； 张 善 文 等， ２ ０ ０ ３） 。众所周知， 构造作用、 湖平面变化、 气候条 件、 古地貌古地形和物源供给等是盆地充填演化的 主控因素， 但在不同的地质背景下， 这些主要控制因 素的相互作用对盆地内部的层序叠加样式及盆地沉 积充填格局的控制是非常复杂的， 并且不同级别沉 积盆地的层序发育和沉积演化具有不同的成因和主 控因素（ 张文朝等； 陶明华等； 杜金虎等， ２ ０ ０ ２； 韩 春元等） 。我国东部大型的中新生代含油气盆 地大多数形成于陆内断陷、 断坳和坳陷的构造背 景， 对于这类背景的断陷湖盆， 国内外有很多专家学 者已做了大量的研究， 但限于陆相湖盆的复杂性及 多变性， 每个湖盆尤其是断陷湖盆都有其自身的沉 积构造、 层序地层充填演化体系， 且受区域构造作用 的影响程度也千差万别， 如构造运动活动的强弱、 期 次以及构造断裂系统的组合模式差异等。因此， 基 于上述主控因素背景下的盆地的充填样式及其动力 学响应模式研究， 将会成为我国东部中新生代断陷 盆地研究和油气勘探的前沿课题（ 马立祥， １ ９ ９ ２； 吕 晓光等， １ ９ ９ ７） 。 蒙古境内的塔贝尔凹陷是新近发现的一个主要 勘探开发区（ 图１） ， 它是塔木察格盆地的次级构造 单元。由于该凹陷还处于勘探开发的早期， 因此凹 陷的沉积层序格架和充填模式尤其是层序格架的认 识还存在许多的争议， 如铜钵庙组与南屯组的地层 分界问题， 本文倾向于把界面上调在沉积转换面位 置， 选择这个位置综合考虑了构造、 沉积、 测井响应 等各方面综合因素的影响， 本文通过大量的地震、 测 井、 岩芯等资料的综合分析， 探讨了塔贝尔凹陷早白 垩世的沉积层序构成特征、 充填演化及其构造断裂 系统组合模式对湖盆砂体分散体系的控制， 并为后 续研究及油气勘探提供参考。 １ 地质背景 塔木察格盆地是近几年在蒙古国境内发现合作 开发的一大型的新生代含油气盆地， 其中塔贝尔凹 陷是塔木察格盆地的次级构造单元， 塔木察格盆地 位于蒙古国东部， 向北延伸进入中国境内， 与中国的 图１研究区位置图 Ｆ ｉ ｇ ． １Ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｍ ａ ｐｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ，Ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎＭ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ 海拉尔盆地同属一个构造单元。盆地总面积７ ９ ６ １ ０ ｋ ｍ ２， 其中我国境内面积４ ４ ２ １ ０ｋ ｍ２， 蒙古国境内面 积３ ５ ４ ０ ０ｋ ｍ ２， 塔贝尔凹陷达３ ０ ０ ０ｋ ｍ２（ 图１） 。塔 木察格盆地属早白垩世陆相伸展断陷盆地体系。由 于是分割的断陷群， 每一个断陷本身就是一个含油 气系统。各断陷长期发育， 继承性强， 形成比较开阔 且深的大洼槽， 盆地面积及沉积岩厚度大， 油气资源 丰度高， 油气主要分布在主洼槽。盆地沉积充填过 程中又经历了多次构造运动， 构造不整合面普遍发 育， 在不整合面上、 下形成了多种油气藏类型， 具有 复式油气成藏的特征。 研究区塔贝尔凹陷是塔木察格盆地新近发现的 主要油气勘探开发区， 利用最新的地球物理勘探技 术， 采集了研究区连片的高分辨率三维地震数据， 结 ７２４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 合本区钻井资料， 为盆地沉积充填和构造演化等方 面的研究提供了条件。 ２ 凹陷的层序单元和地层特征 ２． １ 层序单元的划分 根据１ ０余条过骨干井地震剖面和大量的钻井 资料、 岩芯片分析， 在目的层段内识别出了４个三级 层序， 其中４套岩性组合对应４个三级层序（ 图２） 。 Ｓ Ｑ １层序； 对应铜钵庙组下部一套地层， 全区 分布较为局限， 且残留厚度薄， 为一套粗碎屑杂色砾 岩夹红色泥岩岩性组合； Ｓ Ｑ ２层序 对应铜钵庙组上部， 以粗碎屑杂色 砾岩向上逐渐过渡到灰白色凝灰质砂岩夹灰色泥岩 组合为主， 总体表现为正韵律的不完整旋回， 说明在 该套地层发育末期遭受了广泛的剥蚀， 指示该层序 在高水位末期区域隆升作用下的三级层序发育模 式； Ｓ Ｏ ３ 对应南屯组地层， 其整体上是一套深湖相 泥岩夹重力流沉积的中细砂岩组合， 为一广泛湖侵 的产物， 代表沉积物供给欠充分背景下的层序沉积 充填响应模式； Ｓ Ｑ ４ 对应大磨拐河组地层， 其底部为灰白色 灰黑色泥岩向上过渡到灰色泥岩夹灰白色灰绿色凝 灰质中细砂岩组合， 整体表现为一反韵律旋回特征， 表明三级层序发育结构不完整， 缺失低位＋湖侵体 系域， 说明由南屯组地层向大磨拐河组地层沉积演 变过程中， 物源体系、 湖盆性质发生了迅速的改变， 由南屯组的断陷型湖盆转化为大磨拐河组的拗陷型 湖盆， 这种快速的构造沉积转换导致了长轴物源沉 积体系直接披覆在南屯组地层之上， 从而使大型的 前积（ 俗称” 卸车构造” ） 构造在全区广泛发育（ 图 １） 。 ２． ２ 地层特征 塔贝尔凹陷下白垩统自下而上由粗、 细、 粗三套 地层构成一个完整的巨型沉积旋回， 内部又可分成 多个次级旋回。下白垩统地层由老到新依次为 查 干组、 下宗巴音组和上宗巴音组， 通过与相邻海拉尔 盆地的地层对比， 这些地层依次对应于海拉尔盆地 的铜钵庙组、 南屯组和大磨拐河组（ 图３） ， 下述研究 中统一使用与海拉尔盆地统一的地层名称。 ２． ２． １ 铜钵庙组 铜钵庙组分为两个三级地层层序， 形成于构造 断陷初始期， 沉积主要受物源和构造控制。在洼槽 部位， 地震解释最大厚度为１ ３ ５ ０ ｍ， 目前探井钻遇厚 度为１ ３ ５～８ ０ ５ ｍ。下部发育含凝灰质砂砾岩偶见凝 灰岩， 上部发育含凝灰质砂岩夹灰色泥岩。下伏地 层为基底火山岩、 变质岩， 工区大部分区域铜钵庙组 与下伏地层呈高角度不整合接触。铜钵庙组地层底 界在地震上对应Ｔ ５反射层，Ｔ５在工区大部分区域为 强烈高角度剥蚀面， 同时Ｔ ５界面上下地震相特征差 异明显。 ２． ２． ２南屯组一段 形成于构造断陷活动高峰期， 沉积主要受物源 和构造控制， 钻井揭示的厚度一般为１ ２ ０～４ ５ ０ ｍ。 发育厚层灰色、 深灰色乃至黑色泥岩夹粉砂岩和泥 质粉砂岩。受构造控制南屯组地层与铜钵庙组地层 为角度不整合或平行不整合接触。南屯组地层底界 在地震上对应Ｔ ３反射层。西部斜坡带局部缺失 Ｔ ３， 其余区域Ｔ３均为强振幅同相轴， 是强烈的不整 合面。 ２． ２． ３ 南屯组二段 形成于构造断拗转换期， 钻井揭示厚度１ ０ ０ ～３ ０ ０ ｍ。发育灰色、 深灰色泥岩， 底界在地震上对 应Ｔ ２ ３反射层。该反射轴为强震高连同相轴。 ２． ２． ４ 大磨拐河组 形成于构造拗陷期， 沉积主要受物源控制。发 育灰色泥岩和泥质粉砂岩、 粉砂岩互层。大磨拐河 组地层与下伏南屯组地层接触关系多样， 角度不整 合、 假整合、 整合接触均可见。底界在地震上对应 Ｔ２ ２反射层，Ｔ２ ２全区振幅强弱变化剧烈。地层顶界 对应Ｔ ２反射层，Ｔ２在全区振幅强弱也有变化， 与上 覆伊敏组地层多为超覆接触关系。 ２． ３ 同沉积断裂系统特征及对沉积体系展布 的控制 在早白垩世， 研究区南屯组沉积初始期处于断 陷Ⅱ幕向断陷Ⅲ幕转化阶段（ 图２） ， 为构造断裂活 动调整期， 同沉积构造活动被激活， 靠近陡带一侧开 始产生大量的阶梯骨牌式断块， 在这调整阶段， 低位 扇体受同生断裂系统的调节， 沿着断层根部横向展 布， 之后， 可容纳空间随着断陷活动的持续快速增 强， 水体迅速加深， 所有的包括中央隆起带边缘的构 造坡折带全部沉没于水下， 由于犃／犛＞１（Ａ 可容纳 空间； Ｓ 沉积物供给） ， 使全区整体处于饥饿沉积阶 段， 形成大量向陡岸退覆的近岸水下扇体沉积； 靠近 洼槽带， 则会有大量的以鲍马序列为特征的深水浊 积扇体堆积， 通过岩芯片观察， 有重力滑塌、 重荷及 不完整的鲍马序列等为特征的沉积相类型在洼槽伸 展下陷带广泛发育。在洼槽中部发育大量的同生断 ８２４ 地 质 论 评 ２ ０ １ ０年 图２东蒙古塔贝尔凹陷早白垩世湖盆充填序列和层序单元 Ｆ ｉ ｇ ． ２Ｆ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆＥ ａ ｒ ｌ ｙＣ ｒ ｅ ｔ ａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ，ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎＭ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ９２４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 图３东蒙古塔贝尔凹陷早白垩世垂向地层发育特征 Ｆ ｉ ｇ ． ３Ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃｏ ｆ ｔ ｈ ｅＥ ａ ｒ ｌ ｙＣ ｒ ｅ ｔ ａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｓｓ ｔ ｒ ａ ｔ ａ ｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ，Ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎＭ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ 裂。 综合研究认为， 在凹陷陡坡带同沉积断裂活动 形成的多级断裂坡折， 在湖盆不同的充填演化阶段 严格控制沉积扇体的展布。在凹陷的缓坡带， 主要 发育辫状河三角洲、 滨浅湖沉积等； 在缓坡与隆起过 渡带之间， 发育有规模较小的同沉积断裂或断阶， 形 ０３４ 地 质 论 评 ２ ０ １ ０年 成缓坡与凸起边缘的断裂坡折， 造就局部的沉积沉 降中心， 由于差异沉降和脉冲式的断裂活动， 在洼槽 边缘靠近陡坡带一侧可形成骨牌式的构造坡折带， 因此可以在整体上形成较大的可容纳空间和构造古 地貌， 导致沉积记录在此保持较大的沉积厚度， 沉积 旋回和砂体层数及厚度也明显地增多， 这些次级断 槽也可控制湖盆中部重力流或浊流沉积的分布， 特 别是来自纵向砂分散体系的堆积（ 冯增昭，１ ９ ９ ２， １ ９ ９ ４； 金振奎等，２ ０ ０ ２； 闫保义等） 。 图５塔贝尔凹陷早白垩世Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７与Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２号断层断裂指数直方图 Ｆ ｉ ｇ ． ５ｔ ｈ ｅｂ ａ ｒｏ ｆＮ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７ ａ ｎ ｄＮ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｉ ｎｅ ａ ｒ ｌ ｙＣ ｒ ｅ ｔ ａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎｔ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ 湖盆内部的多种同生断裂组合样式， 受控于多 期次构造幕式旋回作用， 不同的断裂组合样式造就 了不同的古地貌格局。研究表明， 塔贝尔凹陷东北 部在断裂期拉张走滑背景下形成了一系列北北东向 的沉积断裂组合模式， 如雁行式、 “ 之” 字型、 “ 人” 字 形以及帚状等断裂系统， 这些断裂系统对砂体分散 体系产生了重要影响。如塔贝尔凹陷东次凹北洼槽 的Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７号与Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２号断层所组成的“ 人” 字 断裂系统， 这两号断层从铜钵庙组到南屯组的活动 时限及不同位置的构造沉降系数随地层年代的不同 而有差异。Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７号断层活动时限从铜钵庙组 地层发育期开始活动， 一直持续到南屯组一段末期， 其沉降系数逐渐增大， 尤其是Ｂ点的沉降系数增加 明显， 由铜钵庙组的１ ． ２增加到了５ ． １， 与Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ３ 再次组成了次级“ 人” 字型断裂系统； 而Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２号 断层则是相对较年轻的断层， 在南一段开始发育一 图４塔贝尔凹陷早白垩世Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７与Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２号 断层在研究区位置示意图 Ｆ ｉ ｇ ． ４ｔ ｈ ｅｄ ｉ ａ ｇ ｒ ａ ｍｏ ｆＮ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７ ａ ｎ ｄＮ Ｂ Ｒ Ｄ ２ ２ｆ ａ ｕ ｌ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｉ ｎｅ ａ ｒ ｌ ｙＣ ｒ ｅ ｔ ａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ 直持续到南二段末期， 各断裂位置点沉降由南向北 １３４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 逐渐增大， 说明与Ｎ Ｂ Ｒ Ｄ １ ７号断层组成的断裂系统 只对南一段有效， 其形成的“ 断角” 对砂体分散体系 进行了局部调节， 造成在Ｂ ３ １、Ｂ ３ ２两井南一段砂体 相对偏厚， 次级“ 人” 字型断裂系统的存在， 造成Ｂ ３ ２ 井区砂体进一步集中富集（ 图４、 ５） 。综上所述， 这 种“ 断角” 控砂模式在塔贝尔凹陷北洼槽很普遍， 是 造成砂体平面分布不均衡的主控因素之一（Ｌ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｏ ｎ ｇｅ ｔａ ｌ ．，２ ０ ０ ２； 张云峰等，２ ０ ０ ２； 叶德燎等， ２ ０ ０ ５； 单敬福等，２ ０ ０ ７） 。 图６东蒙古塔贝尔凹陷横向沉积断面 Ｆ ｉ ｇ ． ６Ｔ ｈ ｅｃ ｒ ｏ ｓ ｓｓ ｅ ｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｒ ｙｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ，Ｅ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎＭ ｏ ｎ ｇ ｏ ｌ ｉ ａ ２． ４ 等时层序格架和沉积体系 研究区早白垩世主要发育扇三角洲、 近岸湖底 扇、 湖泊及湖泊三角洲等沉积相类型。在断陷湖 盆的不同演化阶段其发育的程度也不同， 形成了特 定的沉积相组合和沉积体系。在湖盆不同演化阶段 总体上可以归为３种沉积体系类型， 不同体系类型 内部三级层序的叠加样式和体系域也存在明显的差 异。 ２． ４． １ 扇三角洲沉积体系 主要发育在铜钵庙组下部Ｓ Ｑ １层序， 即处在早 白垩世早期的缓慢加速沉降阶段， 由分选、 磨圆差的 块状角砾岩、 砾岩、 凝灰质含砾砂岩、 砂岩和泥岩组 成。由下向上是一套粗细粗的旋回， 表现为一 完整的基准面上升下降旋回（ 图６） ， 受当时古地貌 的影响， 湖泊面积小， 地形高差大， 其物源主要来自 周围的隆起区（ 图６、 图７、 图８） 。 ２． ４． ２ 湖泊扇三角洲近岸水下扇沉积体系 这种沉 积 体 系 组 合 主 要 发 育 在 南 屯 组 下 部 Ｓ Ｑ ３Ｌ Ｓ Ｔ＋Ｔ Ｓ Ｔ（ 南一段） 层序地层， 处在早白垩世 中期快速沉降阶段， 沉降速率大，犃／犛比值大于１， 沉积欠补偿阶段， 在陡带一侧形成大型退覆的近岸 水下扇沉积体系， 在缓坡带则发育扇三角洲沉积体 系， 气候比较湿润， 整体表现为“ 窄盆深水” 特征。南 北洼槽在该时期受断裂活动的影响较大， 但这种差 异主要表现在断裂系统的组合方式及地层叠加样式 上。南洼槽在下白垩统早中期经历了一系列的构 造运动， 控制着各沉积期层序的演化及充填模式， 特 别是南一段沉积期构造活动变得尤为复杂， 在左旋 应力场作用下局部发生走滑作用， 同时在强烈拉张 作用下， 洼槽内部发育一系列的同生断层， 严格控制 着扇体朵页的分布与走向。北洼槽经历的构造运动 更加强烈， 造成控洼大断裂下部地层发生强烈的构 造反转作用， 加上左旋应力场的匹配， 把北次洼槽南 ２３４ 地 质 论 评 ２ ０ １ ０年 屯组地层拆离出多个同向断块， 形成沿深大断裂呈 图７（ａ） 塔贝尔凹陷Ｓ Ｑ１（ 铜钵庙组下部） 沉积体系展布图； （ｂ） 塔贝尔凹陷Ｓ Ｑ２（ 铜钵庙组上部） 沉积体系展布图； （ｃ） 塔贝尔凹陷Ｓ Ｑ３（ 南屯组） 沉积体系展布图； （ｄ） 塔贝尔凹陷Ｓ Ｑ４（ 大磨拐河组） 沉积体系展布图 Ｆ ｉ ｇ ． ７（ａ）Ｓ Ｑ１ｐ ｌ ａ ｎｖ ｉ ｅ ｗｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； （ｂ）Ｓ Ｑ２ｐ ｌ ａ ｎｖ ｉ ｅ ｗｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； （ｃ）Ｓ Ｑ３ｐ ｌ ａ ｎｖ ｉ ｅ ｗｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； （ｄ）Ｓ Ｑ４ｐ ｌ ａ ｎｖ ｉ ｅ ｗｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ 近南北向的二台阶断裂带， 这些断裂系统严格控制 着北次洼槽南屯组下部层序地层的发育和演化。最 终这种反转左旋作用下， 沉积中心从铜钵庙组开始 从南洼槽逐渐向北洼槽偏移， 造成北洼槽南屯组早 期发育大面积的近岸水下扇沉积（ 图６、 图７、 图８） 。 ３３４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 ４３４ 地 质 论 评 ２ ０ １ ０年 图８（ａ、ｂ、 ｃ）塔贝尔凹陷南洼槽铜钵庙组南屯组末期构造与沉积体系演化模式图； （ｃ、ｄ、 ｅ）塔贝尔凹陷北洼槽铜钵庙组南屯组末期构造与沉积体系演化模式图 Ｆ ｉ ｇ ． ８（ａ，ｂ，ｃ）Ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｍ ｏ ｄ ｅ ｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｉ ｎ ｌ ａ ｓ ｔ ｓ ｔ ａ ｇ ｅｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ｏ ｎ ｇ ｂ ｏ ｍ ｉ ａ ｏＮ ａ ｎ ｔ ｕ ｎＦ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｓ ｏ ｕ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎｔ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ； （ｃ，ｄ，ｅ）ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃａ ｎ ｄｄ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎｍ ｏ ｄ ｅｃ ｈ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｌ ａ ｓ ｔｓ ｔ ａ ｇ ｅｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔ ｏ ｎ ｇ ｂ ｏ ｍ ｉ ａ ｏＮ ａ ｎ ｔ ｕ ｎＦ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎｎ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｎｔ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈｏ ｆ ｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ２． ４． ３ 湖泊湖泊三角洲沉积体系 主要发育在大磨拐河组， 处于早白垩世晚期快 速缓慢沉降阶段， 早期的阶段拗陷型快速沉降表 现为深湖半深湖依然在全区大面积分布， 局部还 有些重力流沉积， 但整体上还是以长轴物源为特色 的大型湖泊三角洲沉积体系为主， 沉积了大量以 灰灰白色泥岩夹凝灰质中细砂岩为主的三角洲前 缘砂体， 在地震上可明显识别出三套大型前积地震 反射结构， 代表三期四级层序沉积旋回（ 图６、 图７） 。 ２． ５ 古生物地层记录及其意义 层序地层学、 沉积学、 沉积地球化学、 古生物及 区域编图等方法综合研究表明， 早白垩世以来可能 存在多次短暂的湖泛事件。在铜钵庙组、 南屯组上、 下及大磨拐河组地层存在着不同生物种属的分异现 象（ 张长俊等， １ ９ ９ ５） ， 如在铜钵庙组地层集中孢粉化 石类 犃 犫 犻 犲 狋 犻 狀 犲 犪 犲 狆 狅 犾 犾 犲 狀 犻 狋 犲 狊（ 单束松粉相组合带） 、 动 植物化石 犇 犪 狉 狑 犪 狀 犻 犪ｓ ｐ ．种属的集中发育， 都具有 良好的地层指示意义。由于钻穿铜钵庙地层的井非 常少， 所以动植物化石资料相对单一； 而其上覆的南 屯组地层 相对而 言则要 丰 富 得多， 如植 物 化石 犇 犻 犮 犽 狊 狅 狀 犻 犪犮 狅 狀 犮 犻 狀 狀 犪，犅 狉 犪 犮 犺 狔 狆 犺 狔 犾 犾 狌 犿 狊 狆 ． 犉 犲 狉 犵 犪 狀 狅 犮 狅 犮 犺 犪 狊 犻 犫 狉 犻 犮 犪 种属、 孢粉化石 犘 犪 犾 犲 狅 犮 狅 狀 犻 犳 犲 狉 狌 狊（ 古松柏类组合带） 在南屯组地层横 向分布稳定； 大磨拐河组地层生物的繁盛度又上了 一个新台阶， 特别是大磨拐河组下部地层， 各类动植 物化石组合非常丰富， 如叶肢介犖 犲 犻 犿 狅 狀 犵 狅 犾 犲 狊 狋 犺 犲 狉 犪 ｃ ｆ ．犵 狌 狔 犪 狀 犪 犲 狀 狊 犻 狊， 双壳Ｆ ｅ ｒ ｇ ａ ｎ ｏ ｃ ｏ ｃ ｈ ａｓ ｉ ｂ ｒ ｉ ｃ ａ， 植物 化 石犆 狅 狀 犻 狅 狆 狋 犲 狉 犻 狊犫 狌 狉 犲 犻 犼 犲 狀 狊 犻 狊，犆．狀 狔 犿 狆 犺 犪 狉 狌 犿， 犆 犾 犪 犱 狅 狆 犺 犾 犲 犫 犻 狊 犱 犲 狀 狋 犻 狅 狌 犾 犪 狋 犪 组 合， 孢 粉 化 石 犗 犻 犮 犪 狋 狉 犻 犮 狅 狊 犻 狊 狆 狅 狉 犻 狋 犲 狊（无 突 肋 纹 孢 组 合 带 ） 、 犔 狔 犵 狅 犱 犻 狌 犿 狊 狆 狅 狉 犻 狋 犲 狊 犐 狀 犪 狆 犲 狉 狋 狌 狉 狅 狆 狅 犾 犾 犲 狀 犻 狋 犲 狊（ 光面海金 砂孢无口器粉组合带） （ 图９） ， 这几类组合一般都 成群成带分布， 对于层序的划分都具有很好的参考 价值， 研究还发现， 各类种属的丰度高值总是与湖泛 伴生， 即每一次湖泛都会是一次动植物繁盛期， 这也 很好地印证了气候越温暖湿润， 就越有利于动植物 的生长发育， 所以， 孢粉含量或有机质的丰度都具有 很好的湖泛指示意义。这种古生物与湖泛的同步响 应恰恰为前述大磨拐河组地层只发育高位体系域提 供了有力的佐证。 ３ 断陷湖盆沉积充填动力学响应过程 ３． １ 构造沉降史与充填演化 通过构造沉降回剥法， 对塔贝尔凹陷剖面及部 分钻井的构造沉降史进行分析， 揭示了盆地构造沉 降对湖盆沉积物充填演化起到的控制作用。经过去 压实、 沉积物重力均衡沉降及古水深等校正后恢复 出研究区的沉降曲线， 从曲线上可看出（ 图１ ０） ， 研 究时窗内经历了３个沉降阶段， 分别为早白垩世早 期的缓慢加速沉降阶段、 早白垩世中期的快速沉降 阶段和早白垩世晚期的快速缓慢沉降阶段。其中 第一阶段构造沉降平均速率约为１ ６ ０ ｍ／Ｍ ａ， 在古新 世的缓慢加速沉降阶段， 发育厚度较大的、 同构造活 动期的扇三角洲粗碎屑沉积。第二阶段的构造沉降 平均速率约为２ ０ ５ ｍ／Ｍ ａ， 盆地开始进入快速的沉降 阶段， 可容纳空间急剧增加， 在凹陷的陡带形成６ ０ ０ 多米厚的粗细碎屑组合的湖泊扇三角洲近岸水 下扇沉积体系。第三阶段的构造沉降平均速率约为 １ ２ ０ ｍ／Ｍ ａ， 值得注意的是， 在进入第三阶段过程中 出现了一次构造快速沉降的过程调整期， 并且这类 快速沉降的性质与先期的由断裂活动造成的快速沉 降有着本质的区别， 即早白垩世晚期开始时的快速 沉降是由于地幔柱冷却坳陷下拗造成的， 且把原来 的坳陷型盆地转化为一个具有统一的沉降构造单 元拗陷型盆地， 所以这一时期的快速沉降位置主 要发生在湖盆的沉积、 沉降中心， 从而在湖盆中央形 成了厚度较大的沉积地层单元。 ３． ２ 湖盆沉积充填动力学响应过程 塔贝尔凹陷整体显示出一套从水进到水退的二 级旋回， 这种变化趋势显然与陆内断陷与坳陷构造 变化引起的构造沉降速率变化密切相关。上述３套 沉积体系代表了不同构造演化阶段的产物， 第一沉 降阶段早期的强烈的断陷分割作用导致陡峻山麓， 在邻近湖盆的沿山前入湖阶段发育了巨厚的扇三角 洲凝灰质砂砾岩沉积体系。随后， 当粘弹性均衡沉 降逐渐达到极限时并辅以地幔柱的冷却， 坳陷则坍 ５３４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 图９主要湖侵层位生物类型、 丰度与湖平面变化关系 Ｆ ｉ ｇ ． ９Ｔ ｈ ｅｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓａ ｍ ｏ ｎ ｇｂ ｉ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙｔ ｙ ｐ ｅ，ａ ｂ ｕ ｎ ｄ ａ ｎ ｃ ｅ，ｌ ａ ｋ ｅｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅｖ ａ ｒ ｉ ａ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄｍ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｖ ａ ｓ ｉ ｏ ｎｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ６３４ 地 质 论 评 ２ ０ １ ０年 图１ ０应用回剥法恢复的塔贝尔凹陷早白垩世沉降曲线和沉积速率变化图 Ｆ ｉ ｇ ． １ ０Ｓ ｕ ｂ ｓ ｉ ｄ ｅ ｎ ｃ ｅｃ ｕ ｒ ｖ ｅａ ｎ ｄｓ ｅ ｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｒ ａ ｔ ｅａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｂ ｙｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ａ － ｌ ａ ｙ ｅ ｒｓ ｔ ｒ ｉ ｐ ｐ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎＥ ａ ｒ ｌ ｙＣ ｒ ｅ ｔ ａ ｃ ｅ ｏ ｕ ｓ ｉ ｎｔ ｈ ｅＴ ａ ｂ ｅ ｌ ｄ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ 缩为一个具有统一沉积沉降中心的湖盆， 从而完成 了从断陷湖盆到拗陷湖盆的转化（ 魏魁生等， １ ９ ９ ６； 林畅松等， ２ ０ ０ ４； 辛仁臣等，２ ０ ０ ４； 张昌民等，２ ０ ０ ４） 。 ４ 结论与认识 （ １）塔贝尔凹陷早白垩世早期可识别出４个三 级层序界面和４个三级层序和数个四级、 五级的层 序单元。整体上显示为一套从水进到水退的沉积旋 回， 可识别出扇三角洲、 湖泊扇三角洲近岸水下 扇以及湖泊湖泊三角洲等三套沉积相组合。 （ ２）构造及气候双重影响引起的湖水位变化是 早白垩世早期陆相湖盆三级层序形成的主控因素。 构造对沉积的控制表现在三个方面①断陷发育对 沉积的控制。断陷发育初期及断陷回返上升期主要 发育浅湖沉积， 强烈断陷期主要发育较深湖沉积。 ②构造运动对物源的控制。凹陷主体物源经历了 从四周汇聚为特征的短轴物源体系转变为拗陷期的 单一长轴物源体系。③构造运动引起沉积、 沉降中 ７３４ 第３期单敬福等 同沉积构造组合模式下的沉积层序特征及其演化 心的４～５次迁移。 （ ３）古气候对沉积的控制表现在两个方面① 古气候变化对沉积的控制。古气候变化控制湖水位 升降， 控制体系域演替， 因而控制了沉积相分布。② 不同气候条件对沉积的影响。干旱、 较干热、 半干旱 亚热带气候以浅湖沉积为主， 而温暖湿润的亚热带 气候则发育较深湖沉积。 （ ４）在湖盆的早期断陷、 中期强烈断陷和晚期 的断坳转换的构造作用下， 塔贝尔凹陷经历了三次 沉积速率变化的演化旋回， 即三个不同的沉降阶段。 第一阶段为早白垩世早期的缓慢加速沉降； 第二阶 段为早白垩世中期的快速沉降； 第三阶段为早白垩 世晚期的快速缓慢沉降。这三个阶段的演化过程 沉降平均速率分别为１ ６ ０ ｍ／Ｍ ａ、 ２ ０ ５ ｍ／Ｍ ａ、１ ２ ０ ｍ／ Ｍ ａ。这一沉降过程与断陷、 坳陷的均衡沉降到应力 松弛、 剥蚀回弹隆起的动力学机制及地幔柱回冷引 起岩石圈坍缩有关。 注 释 ／ 犖 狅 狋 犲 狊 张文朝， 韩春元， 等． １ ９ ９ ９．冀中坳陷下第三系沉积演化与储层评 价．华北石油管理局勘探开发研究院． 陶明华， 崔俊峰，等． ２ ０ ０ １．华北油田冀中、 二连地层划分与对比 研究．华北油田分公司勘探开发研究院． 韩春元， 郭永军， 等． ２ ０ ０ ２．冀中探区重点区带有利沉积相与储层 评价研究．华北油田分公司勘探开发研究院． 闫保义， 黄艳，等． ２ ０ ０ ４．冀中中部石油地质综合研究及预探目标 评价．华北油田分公司地球物理勘探研究院． 参 考 文 献 ／ 犚 犲 犳 犲 狉 犲 狀 犮 犲 狊 杜金虎， 邹伟宏， 费宝生， 雷怀玉． ２ ０ ０ ２．冀中坳陷古潜山复式油气聚 集区．北京 科学出版社，１ ０ ９～２ ７ ７． 冯增昭． １ ９ ９ ２．单因素分析综合作图法 岩相古地理学方法论．沉 积学报，１ ０（３）７ ０～７ ７． 冯增昭． １ ９ ９ ４．单因素分析综合作图法 岩相古地理学方法论．北 京 石油工业出版社，６ ６ ２～６ ８ ５． 付广， 李玉喜， 张云峰， 聂会静． １ ９ ９ ７．断层垂向封闭油气性研究方法 及其应用．天然气工业，１ ７（６） ２ ２～２ ５． 郭元岭， 赵乐强， 石红霞， 高磊． ２ ０ ０ １．济阳坳陷探明石油地质储量特 点分析．石油勘探与开发，２ ８（３） ３ ３～３ ５． 姜在兴， 李华启． １ ９ ９ ６．层序地层学原理及应用．北京 石油工业出版 社． 金振奎， 张响响， 邹元荣， 王邵华， 明海慧， 周新科， 杜社卿． ２ ０ ０ ２．青海 砂西油田古近系下干柴沟组下部沉积相定量研究［．古地理学 报，４（４）９ ９～１ ０ ７． 金振奎， 齐聪伟， 薛建勤， 王春生， 范小娜． ２ ０ ０ ２．柴达木盆地北缘结绿 素红山地区古新统至中新统沉积相．古地理学报，８（３）３ ７ ７ ～３ ８ ８ 林畅松， 王清华， 肖建新， 王国林， 丁孝忠， 纪云龙． ２ ０ ０ ４．库车坳陷白 垩纪沉积层序构成及充填响应模式．中国科学（Ｄ） ，３ ４（ 增刊） ７ ４～８ ２． 吕晓光， 赵翰卿， 付志国． １ ９ ９ ７．河流相储层平面连续性精细描述．石 油学报，１ ８（２） ６ ６～７ １． 马立祥． １ ９ ９ ２．砂岩油气储层构形分析及其在国内的应用前景．天然 气地球科学，３（２） １ １～１ ６． 单敬福， 纪友亮， 史榕， 柳成志． ２ ０ ０ ７．基于神经网络和开窗技术的储 层渗透率的预测方法 以大庆萨尔图油田葡萄花油层组ＰⅠ １ＰⅠ４小层砂岩为例．地质科学，４ ２（２） ３ ９ ５～４ ０ ２． 魏魁生， 叶淑芬， 郭占谦， 徐宏， 任延广， 王玉华， 孙显义． １ ９ ９ ６．松辽盆 地白垩系非海相沉积层序模式．沉积学报，１ ４（４） ５ ０～６ ０． 辛仁臣， 蔡希源， 王英民． ２ ０ ０ ４．松辽坳陷深水湖盆层序界面特征及低 位域沉积模式．沉积学报，２ ２（３） ３ ８ ７～３ ９ ２． 叶德燎． ２ ０ ０ ５．松辽盆地东南隆起区下白垩统层序地层格架及油气成 藏规律．地质科学，４ ０（２） ２ ２ ７～２ ３ ６． 张长俊， 龙永文． １ ９ ９ ５．海拉尔盆底沉积相特征与油气分布．北京 石 油工业出版社． 张昌民， 张尚锋， 李少华， 淡卫东， 侯路． ２ ０ ０ ４．中国河流沉积学研究． 沉积学报，２ ２（２） １ ８ ３～１ ９ ２． 张善文， 王永诗， 石砥石， 徐怀民． ２ ０ ０ ３．网毯式油气成藏体系 以 济阳坳陷新近系为例．石油勘探与开发，３ ０（１） １～８． 张云峰， 王朋岩， 陈章明． ２ ０ ０ ２．烃源岩之下岩性油藏成藏模拟实验及 其机制分析．地质科学，３ ７（４） ４ ３ ６～４ ４ ３． Ｌ ｉ ｎ Ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｓ ｏ ｎ ｇ，Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｙ ａ ｎ ｍ ｅ ｉ，Ｌ ｉＳ ｉ ｔ ｉ ａ ｎ ． ２ ０ ０ ２．Ｑ ｕ ａ ｎ ｔ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇｏ ｆｍ ｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅｓ ｔ ｒ ｅ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ｌ ｉ ｔ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｅ ｒ ｅａ ｎ ｄｄ ｅ ｅ ｐｔ ｈ ｅ ｒ ｍ ａ ｌ ｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｙｏ ｆｓ ｏ ｍ ｅ Ｔ ｅ ｒ ｔ ｉ ａ ｒ ｙ ｒ ｉ ｆ ｔ ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ｓｉ ｎ Ｅ ａ ｓ ｔ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ． Ａ ｃ ｔ ａ Ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａＳ ｉ ｎ ｉ ｃ ａ，７ ６（３） ３ ２ ４～３ ３ ０． 犇 犲 狆 狅 狊 犻 狋 犻 狅 狀 犪 犾犜 犲 犮 狋 狅 狀 犻 犮犛 犲 狇 狌 犲 狀 犮 犲 狊犈 狏 狅 犾 狏 犲 犿 犲 狀 狋 狅 犳犛 犲 犱 犻 犿 犲 狀 狋 犪 狉 狔犛 狔 狊 狋 犲 犿犫 狔 犛 狔 狀 犵 犲 狀 犲 狊 犻 狊犉 狉 犪 犮 狋 狌 狉 犲 犐 狀 狋 犲 犵 狉 犪 狋 犲 犱犕 狅 犱 犲犃 狀犈 狓 犪 犿 狆 犾 犲犉 狉 狅 犿犜 犪 犫 犲 犾 犇 犲 狆 狉 犲 狊 狊 犻 狅 狀犻 狀犕 狅 狀 犵 犾 犻 犪 Ｓ ＨＡＮＪ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ １），ＷＡＮＧＦ ｅ ｎ ｇ２）， Ｓ ＵＮ Ｈ ａ ｉ ｌ ｅ ｉ ３）， Ｓ ＵＮＪ ｉ ｇ ａ ｎ ｇ ４），ＭＥ ＮＧＱ ｉ ’ ａ ｎ ３） １）犃 犮 犪 犱 犲 犿 狔狅 犳犚 犲 狊 狅 狌 狉 犮 犲 狊犪 狀 犱犐 狀 犳 狅 狉 犿 犪 狋 犻 犮 狊，犆 犺 犻 狀 犪犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔狅 犳犘 犲 狋 狉 狅 犾 犲 狌 犿（犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵） ，犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵，１ ０ ２ ２ ４ ９； ２）犕 犲 犮 犺 犪 狀 犻 犮 犪 犾犕 犪 狀 狌 犳 犪 犮 狋 狌 狉 犻 狀 犵犪 狀 犱犃 狌 狋 狅 犿 犪 狋 犻 狅 狀，犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊 犻 狋 狔狅 犳犛 犺 犪 狀 犵 犺 犪 犻犳 狅 狉犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犪 狀 犱犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔，犛 犺 犪 狀 犵 犺 犪 犻，２ ０ ０ ０ ９ ３； ３）犈 狓 狆 犾 狅 狉 犪 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱犇 犲 狏 犲 犾 狅 狆 犿 犲 狀 狋 犐 狀 狊 狋 犻 狋 狌 狋 犲狅 犳犇 犪 狇 犻 狀 犵犗 犻 犾 犳 犻 犲 犾 犱，犇 犪 狇 犻 狀 犵，犎 犲 犻 犾 狅 狀 犵 犼 犻 犪 狀 犵，１ ６ ３ ７ １ ２； ４）犌 犲 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾犜 犲 犪 犿，狋 犺 犲犉 狅 狉 狋 犺犘 犾
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