松辽盆地大情字井地区青一段细粒沉岩纹层发育控制因素及模式研究摘要
近年来,随着北美非常规油气商业开采常规化,全球油气勘探理念和观点的逐渐转变,“源储一体”型页岩受到前所未有的关注。本文通过对松辽盆地长岭凹陷内大情字地区青一段稳定、连续沉积的多口取心井的岩心样品开展详细的湖相页岩的沉积特征分析,结合高分辨率镜下鉴定分析、矿物成分等分析测试结果,对松辽盆地长岭凹陷青一段细粒沉积岩纹层开展了系统研究。青一段纹层的宏观类型划分为5种:弱纹层、平直状纹层、波状纹层、粒序纹层、透镜状纹层,微观类型划分为3种:粉砂级长英质纹层、粘土质纹层、有机质纹层。通过分析纹层的叠置关系,将其组合划分为“粉砂级长英质+粘土质”、“粉砂级长英质+有机质”和“有机质+粘土质”三种类型纹层组合,并进一步将“粉砂级长英质+粘土质”纹层组合细分为四种类型。研究揭示纹层在纵横向分布上的规律性:纵向上,纹层发育的密度与厚度呈现周期性变化,底部以波状纹层和平直状纹层为主,中上部发育平直状纹层和弱纹层,具有高密度、高厚度与高密度、低厚度交替沉积特征;横向上,近物源区以粉砂级长英质纹层与粘土质纹层为主,远物源区以粘土质纹层与有机质纹层为主,沉积中心发育块状泥岩。 基于米兰科维奇旋回分析,构建了青一段高频层序地层格架,结果显示地层旋回主要受125ka短偏心率控制,结合火山岩锆石同位素测年,推测青一段沉积历时约0.9375Ma。而研究区纹层的发育受气候、沉积环境及物源条件的综合控制。气候周期性变化通过调控湖盆水进、水退和陆源输入,显著影响纹层的分布与特征;盐度分层和湖盆水深变化则通过控制水体还原性和絮凝作用进一步影响纹层沉积。 在短偏心率高值期,湖盆的细粒沉积岩纹层发育为近物源模式。由于气候温暖湿润,湖盆进入水进阶段,水体加深,河流洪水携带大量沉积物和陆源有机质进入湖盆,近物源区由于水体较深和大量的陆源有机质输入在三角洲前缘至前三角洲的过渡带形成局部缺氧或者弱氧带,发育富有机质页岩,而由于泥砂的动态变化,在相对浅水区发育平直状的“粉砂级长英质+粘土质”纹层组合,而向深湖区由于重力流作用,发育波状至平直状粉砂级长英质纹层,直至远端形成粘土质纹层和有机质纹层为主的页岩。在短偏心率低值期,湖盆的细粒沉积岩纹层的发育为远物源模式。由于气候寒冷干旱,湖盆进入水退阶段,陆源输入减弱,浅水区水动力强,沉积块状泥质粉砂岩,近源深湖区发育波状至平直状长英质纹层和粘土质纹层为主的页岩,但由于重力流作用导致在靠近沉积中心的深湖环境仍发育平直状的粉砂质纹层,最后还是过渡到粘土质纹层和有机质纹层为主的页岩或者块状泥岩。而由于干旱环境,湖盆蒸发导致盐升高促使粘土颗粒絮凝,形成“星夜”构造的纹层页岩,盐度分层和还原环境进一步促进了有机质的富集和保存。研究表明,青一段细粒沉积岩纹层的发育机制复杂多样,涉及悬浮沉降、浊流流和异重流等多种沉积动力过程,为湖相细粒沉积岩的成因与演化研究提供了重要科学依据。
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