江苏白垩系古沙漠沉积特征及油气地质意义

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2008年10月第3o卷第5期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Oct．2008Vo1．30No．5江苏白垩系古沙漠沉积特征及油气地质意义陈清华，庞飞，史鹏(中国石油大学(华东)地球资源与信息学院，山东东营257061)[摘要]古沙漠沉积是干旱缺雨、植被稀少、风成作用持久强烈等特殊环境下的地质记录。晚自垩世开始，江苏地区进入拗骼演化阶段，其阃沉积为典型的拗陷型沉积。赤山期发生准平原化，水位明显干涸，普遍发育沙漠沉积。通过石油钻井及野外地质露

2、头等资料，将赤山组沙漠沉积分为4个亚相，不同沉积亚相沉积特征差异较大。沙丘亚相为具大型斜层理的细砂岩，成熟度商，以风成沉积为显著特征；丘间、旱谷和沙漠湖亚相则以水成沉积为主。勘探表明，风成沙丘具有良好的储集性能，国内外也陆续发现了与沙漠沉积相关的油气藏，因此，古沙漠沉积的研究具有重要的油气地质意义。[关键词]古沙漠；赤山组；白垩纪；江苏油田[中图分类号]TEl21．31[文献标识码]A[文章编号]1000—9752(2008)O5—0161一O4古沙漠是地史上特殊气候、水文及构造等地质条件下形成的一种独特的岩石地层记录，对恢复古气候、古环境有重

3、要的意义。但古沙漠的研究是沉积学中相对薄弱的领域，且由于沙漠沉积常与水成沉积交互出现，曾被认为是河流相沉积。随着沉积学理论的不断发展和地质勘探力度的加大，加之国外陆续发现与古沙漠相关的油气藏，故近年来开始被国内地质学家认识[1]，并取得了重要进展[23。位于我国东南部的江苏地区白垩纪沙漠沉积发育，自上世纪8O年代以来，陈荣林、岳文哲、姜月华等通过钻井资料、典型露头就对该地区自垩纪沙漠沉积和气候演变等方面进行了研究q]，但随着石油资源勘查的不断深入，对其认识还略显不足。基于此背景，在前人研究的基础上，笔者在该区开展了大量的露头地质调查以及石油钻井

4、资料的综合分析，对自垩纪沙漠沉积特征进行了系统的研究。1江苏地区白垩系沙漠沉积背景晚自垩世开始，江苏地区进入拗陷演化阶段，其间沉积为典型的拗陷型沉积。在拗陷期间，盆地不断扩张，规模愈来愈大。在江苏境内除少量隆起区外，普遍沉积了浦口组和赤山组，原先互相隔离的小盆地连成一体成为广盆，为该区中生代陆盆发展的鼎盛时期。通过调查研究得出，沙漠相是该区早白垩世最具特色的沉积相类型之一，广泛发育于赤山组。赤山组露头相对稀少，但在苏南、苏北的井下则均可见及，显示赤山组近于浦口组的分布范围。赤山组可明显两分，下部主要为砖红色、紫红色钙质细砂岩、粉砂岩、含砾砂岩与

5、钙质粘土岩、粘土岩互层或韵律层出现(旱谷和沙漠湖相)；上部为棕红、紫红色岩屑石英砂岩、杂砂岩、粉砂岩等，层系底部常含细砾，层系内有大量大型斜层理(风成相)，反映赤山晚期发生了准平原化，盆地水位明显于涸，普遍发育风成沉积(图1)。据查，该风成沉积并非局限于江苏境内，在邻区及西部、西南部(如四川、广东省)也都有发育，表明该时期在我国南方盆地处于统一的构造一气候背景之下。2沙漠相主要沉积类型及其特征据沉积地形地貌、岩石特征、沉积构造及地质营力作用等差异，江苏地区沙漠相可划分为沙丘、丘[收稿日期]2008—07—10[基金项目]江苏浊田分公司科技攻关项

6、目。Ct~9]陈清华(1959一)，男，1982年大学毕业，教授，博士生导师．现主要从事油气勘探与开发研究工作。学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2008年1O月问、旱谷、沙漠湖4种亚相。2．1沙丘亚相沙丘是由风力吹积的小沙堆发育而成的沙山，是沙体在风力和重力作用下移动的一种床沙形态。沙丘是沙漠沉积中最具特色的一种亚相，也是该区白垩系沙漠最典型、最主要、最容易识别的一类亚相。岩性主要为砖红色、棕红色的厚层至块状细砂岩。在镜下观察，所取的样品中，石英占61．2，长石占15．5％，碎屑占23．5％，泥质杂基及胶结

7、物含量较少，均小于7％。另有少量暗色矿物、重矿物。本区沙丘砂岩矿物成熟度和现代一些沙漠相比显得较低，这是由于物源较近，同时也是由于当时气候较干旱的缘故。粒度概率曲线多呈两段式(图2)，斜度为7O475。，分选极好，粒度分布集中，均以跃移组分为主，滚移和悬浮组分极少或缺失。石英颗粒表面结与沉积环境有关，它受搬运营力、气候条件Ii成岩作用等圜素影响，且石英具有较大』蔓／}u较高的图l江苏白垩世沙漠沉积分布图化学稳定性，因而其沉积物颗、村而持征能很好地反映沉积环境。99在风成沉积中．IiI于Ij积介质的低缓冲作用、颗粒运动的高迎发及强烈频繁的温、湿度

8、和pH值的9O变化，形成丁高机械能和高化学能环境，所造成的颗粒表面特征也最典型且最具环境意义。本文对采自赤褥5O娶山组的样品在扫描电镜下观察，沙丘砂石