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编者案：
明天为大家推送2022年重磅专辑“李四光地质迷信奖获奖者钻研效果专辑（第二辑）”的文章。此次推送的是徐长贵等作者的《渤海南部明化镇组下段源?汇体系及其对大面积岩性油气藏的管制作用》。
作者：徐长贵，杜晓峰，庞小军，王启明，潘文静
摘要: 近些年来，在渤海南部早先系钻遇了少量大面积砂体，并发现了多个亿吨级油田，标明明化镇组下段勘探后劲微小。该类砂体发育造成源?汇因素不清，重大制约了明下段的岩性油气藏勘探。文章利用古生物、重矿物、地震、钻井等材料，讨论了渤海南部浅层明下段源?汇体系及其对大面积岩性油气藏的管制。后果标明：渤海南部明下段堆积期发育多个标的目的的源?汇体系，其中，燕山?辽西隆起标的目的间隔钻研区最远，辽东隆起次之，鲁西隆起和胶东隆起较近，鲁西隆起和辽东隆起对钻研区源?汇零碎影响较大，燕山?辽西隆起对源?汇零碎影响较弱；钻研区明下段堆积期次要发育河流、河湖交互和湖泊这三种堆积体系，其中，河湖交互和湖泊浅水三角洲造成的砂面子积较大；钻研区明下段堆积期具备造成大面积砂体的无利源?汇前提，其中，温带?亚寒带气象、短缺的降雨量、兴旺的古水系、长英量变质岩和岩浆岩母岩、湖泊规模频繁的扩张和放大无利于大面积砂体的发育；河道砂?席状砂?河道砂的连通致使钻研区明下段发育大面积的岩性圈闭，与独自的河道砂比拟，河湖交互和浅水三角洲拥有造成大面积岩性油气藏的后劲。该意识可为渤海海域早先系大型油气藏的勘探提供帮忙。
症结词：源–汇体系；大面积砂体；岩性圈闭；岩性油气藏；明化镇组下段；渤海南部
文章框架
0 引言
1 钻研区概略
2 明下段堆积期源?汇前提
2.1 古气象前提
2.2 物源前提
2.2.1 物源散布
2.2.2 古水系特点
2.2.3 母岩成份差别
2.3 堆积古地貌
3 大面积砂体散布特点
3.1 堆积体系类型
3.1.1 河流体系
3.1.2 河湖交互体系
3.1.3 湖泊体系
3.2 大面积砂体堆积散布特点
4 源?汇体系对大面积砂体发育的管制
4.1 古气象对大面积砂体的管制
4.2 物源供应对大面积砂体的管制
4.3 搬运体系对大面积砂体的管制
4.4 汇聚体系对大面积砂体的管制
5 油气勘探意义
6 论断
图件及阐明
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图1 渤海海域大地结构地位及地层综合柱状图
渤海海域地舆上位于渤海湾盆地的东部，属于渤海湾盆地的次要组成部份，是走滑?伸展两重结构配景下造成的一个重生代裂谷盆地，面积约7.3×104 km2（郝婧等，2021），郯庐断裂贯通渤海海域。渤海南部次要由渤南低突出、黄河口凹陷、莱北低突出、莱州湾凹陷、垦东突出、潍北突出等组成（图1a），东部紧邻胶东隆起和辽东隆起，西部紧靠燕山褶皱带（燕山隆起），东北部紧邻鲁西隆起，立体上呈凹隆相间的结构格式。
渤海南部重生代结构演变阅历了多期裂陷作用（图1b），后又阅历了早先纪以来的裂后热沉降和新结构静止（张晓庆等，2017）。古近系沙河街组灰色泥岩、油页岩等为次要的烃源岩，早先系明下段岩性以中薄层细砂岩与厚层紫白色、绿灰色、灰褐色泥岩的互层为主，细砂岩为次要明下段的次要储层类型。近些年来，在明下段细砂岩中发现了多个超过亿吨级的大型油田，暴-露了明下段微小的勘探后劲（徐长贵等，2021）。
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图2 渤海南部早先纪古气象剖析
气象对河流径流量拥有首要影响（Grafton et al., 2013；石晓晴，2018），因此，古气象恢复对渤海南部浅层明下段源?汇体系剖析相当首要。对渤海海域南部孢粉剖析显示，明下段堆积期古气象颠簸激烈，明下段下部堆积期，以亚寒带气象为主，天气酷热，降雨量增多，加强了物源区母岩的风化剥蚀才能，供源短缺，无利于河流的发育和碎屑物资的搬运；明下段上部以温带气象为主，天气凉快，降雨量增加，供源削弱，河流的发育水平和碎屑物资的搬运量增加（图2）。除此以外，下部呈现亚寒带气象为主、频繁间歇性发育温带气象的特征，天气酷热与凉快频繁颠簸、降雨量强与弱交互的发育，无利于母岩的机械风化和造成少量碎屑物资，也无利于河流水体的少量造成，为少量碎屑物资的搬运提供了无利的气象前提。
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图3 渤海南部地域物源散布及次要水系标的目的
渤海海域作为渤海湾盆地的一部份，西接华北中部造山带（太行山隆起），北接燕辽?龙岗陆块（燕山褶皱带），东为胶辽吉带（胶东隆起和辽东隆起），南邻鲁西隆起。渤海海域早先纪盆内突出再也不提供物源，堆积物物资供应次要受盆外区域物源水系的管制。一些学者以为渤海海域南部明下段次要遭到西南、东南、西北、东北这四个标的目的物源的影响（陈容涛等，2017），其中，东南标的目的的燕山?辽西物源、西南标的目的的辽东物源为远物源，东北标的目的的鲁西物源、西北标的目的的胶东隆起为近物源。东南部燕山?辽西物源和东北部鲁西物源次要母岩为蜕变岩，主要母岩为岩浆岩；西南部辽东物源、西北部胶东隆起次要母岩为岩浆岩，主要母岩为蜕变岩与堆积岩。结合周缘古地貌与结构格式（图3），渤海海域南部地域临近鲁西隆起和胶东隆起，为劣势的物源供应标的目的，而东南部和西南部的燕山?辽西和辽东物源可能为潜伏的物资供应来源。
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图4 渤海南部地域明下段堆积期古地貌与古水系叠合图
水系是碎屑物资搬运的次要介质，而沟谷是承载水系及其流向的次要通道，对堆积区砂体的搬运和卸载拥有首要的管制作用。结构古地貌及其单元的区域展布能较好地暴-露次要沟谷的散布，进而对微观物源标的目的判别起到很好的唆使作用（胡贺伟等，2020）。古水系散布、古地貌与古水系叠合特点标明（图3，图4），渤海南部明化镇组最少发育四个标的目的的古水系，分别对应东北标的目的鲁西隆起区、西北标的目的胶东隆起区、西南标的目的辽东隆起区和东南标的目的的燕山?辽西物源，沟谷展布标的目的与盆地坡折带之间近于垂直或斜交。其中，鲁西隆起区标的目的的沟谷水系最为发育，总体上呈南西—北东向散布，至钻研区呈扇形散开，胶东隆起标的目的沟谷水系发育较少，呈南东—北西向展布，沟谷水系之间近于平行。受钻研区别布规模的限度，钻研区西南部斜坡带未残缺展示，辽东隆起标的目的的沟谷水系在古地貌上的特点相对于于东北标的目的不是非常显著，但从区内的次要沟谷展布来看，该标的目的的沟谷散布及立体组合与鲁西隆起区的特征类似。另外，钻研区东南部遭到燕山褶皱带标的目的的远源影响，但影响规模次要散布在钻研区的东南部
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图5 渤海南部地域明下段重矿物相对于百分含量比较
重矿物组合及其含质变化能够半定量反应母岩性质，进而来明白物源标的目的（许苗苗等，2021）。在渤海南部地域早先纪明下段共拔取6口井数据，次要重矿物组合类型及均匀含量为：绿帘石（34.28%）+石榴石（14.21%）+白钛矿（14.59%）+磁铁矿（14.14%）+褐铁矿（十二.03%）+锆石（2.48%）+电气石（0.44%）。其中，绿帘石+石榴石反应蜕变岩的母岩类型，磁铁矿+褐铁矿+锆石+白钛矿唆使岩浆岩的母岩类型，锆石+电气石+白钛矿唆使堆积岩的母岩类型。明下段不同井重矿物组合百分含量立体散布存在差别，能够唆使不同的物源标的目的（图5）。南部KL10-A、KL10-B井绿帘石+石榴石占比均超过60%，反应蜕变岩为次要的母岩类型，唆使物源次要来自南部的鲁西隆起；中东部BZ28-D和BZ29-D井绿帘石+石榴石占比50%，反应岩浆岩物源为主，蜕变岩物源次之，唆使物源来自西南标的目的的辽东隆起（图5）；而中西部BZ26-C、BZ28-C的绿帘石+石榴石占比也超过60%，也反应蜕变岩为次要的母岩类型。陈容涛等（2017）按照碎屑砂岩骨架成份Dickinson三角图对该地域物源进行了剖析，以为渤海南部和东部砂岩骨架数据落于岩浆弧区域，而东南部向大陆板块物源区迁徙，岩屑组分中也泛起了更多的堆积岩屑，唆使东南部的物源遭到了大陆板块物源的影响，可以为东南部受燕山?辽西地域物源的影响更大。综上，钻研区南部、东北部物源仍为鲁西隆起，东南标的目的的物源可能受燕山?辽西物源的影响，而在西南部，鲁西隆起的物源影响力削弱，辽东隆起的物源影响加强，西北部有大量的胶东隆起供源。
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图6 渤海南部地域明下段下部地震剖面特点（SB02层拉平；地震剖面地位见图5）
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图7 渤海南部地域明下段不同堆积期古地貌特点
渤海南部明下段发育显著的多级坡折带（图4），造成了共同的坡折体系，坡折带之间对应坳陷盆地不同堆积地貌单元，且湖盆规模逐渐扩张（图6，图7）。坡度总体较缓，小于0.5°。其中，一级阶地对应陆相区，坡度约为0.38°，坡度较陡，间隔物源区较近，易发育河流堆积；二级阶地对应古湖岸带，坡度约0.26°，坡度变缓，水深约0~3.5 m，发育河流和浅水三角洲交互堆积；三级阶地对应盆地域，约为0.1°，坡度变得更缓，往往发育在堆积古地貌中最低洼且最平整的地位，是小型湖盆发育的地位，水深超过3.5 m，以浅水三角洲堆积为主。
整体上，渤海南部早先系明下段堆积古地貌表示为三个明显特点：①受郯庐断裂带东支流动以及凑近盆地边沿的影响，钻研区表示为西北高、东北低，盆地域次要散布在北部泛博区域；②受早先纪不乱的结构沉降管制，致使了典型的坳陷湖盆萎缩期盆地地貌的造成，盆地充填为填平补齐进程，南部地域多为宽缓的大斜坡；早先纪结构古地貌坡度总体较缓，通常
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图8 河流体系—河湖交互体系—湖泊体系堆积特点比较分图
渤海南部明下段河流体系次要发育在钻研区东北部和西北部近物源区，为典型的繁多河道曲流河堆积。钻研区曲流河坡降小、河深大、宽深比小、河道侧向迁徙显著，点坝砂体广泛发育。钻研区曲流河堆积次要岩石类型有含砾粗砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和白色或黄色泥岩（图8），单层砂岩厚度相对于较大，骨架颗粒分选和磨圆个别，成份成熟度介于0.4~0.6，岩层中发育有平行层理、交织层理、冲洗面等堆积结构。
曲流河堆积的地震反射特点拥有显著的河道堆积响应（图8），在地震剖面中多为中强振幅、中低延续、中频的地震反射构造，拥有显著的波状?透镜状地震反射构型。与辫状河河道堆积地震反射不同的是，因为曲流河河道多以多期孤立河道的形式存在，且河道砂体通常被河漫等细粒堆积物所夹持，因此在地震振幅上显著强于辫状河三角洲，而波状?透镜状地震反射则被解释为孤立多期河道。
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图9 渤海南部地域明下段堆积体系展布图
渤海南部地域明下段河流体系砂质堆积次要来源于曲流河河道砂体，次要散布在曲流河河道的摆动规模内，在立体上呈细条带状散布（图9）。湖泊体系浅水三角洲相砂体呈朵叶状，立体散布比曲流河砂体普遍，然而三角洲砂面子积仍然对比局限，朵叶体之间互相孤立，总体连通性较差。在河湖交互体系内，因为地形坡度极缓，开阔的河湖交互带成为河流堆积物的次要卸载区，堆积作用最为活泼，同时，重复周期性吞没—袒露形成浅水三角洲与曲流河交互发育，堆积物垂向加积作用弱而横向扩散作用强，河湖交互进程形成频繁的河流改道、交切叠置，从而造成以河道砂体为骨架、以决口扇和河漫席状砂体为河道间堆积物的大型复合连片砂体。所以河湖交互带的散布管制了大面积砂体的立体展布。
明下段堆积初期，湖泊区面积较大，散布在钻研区北西部，在此阶段湖盆疾速扩大，湖岸线交互频繁，河湖交互带普遍散布在钻研区西北部（图9a），环抱湖区呈半环状展布，规模较大，此时大面积连片砂体在河湖交互带内普遍发育，总体呈宽条带状平行湖岸线展布。明下段晚期湖泊区面积扩张，然而湖水较浅，湖立体变动规模较小，湖岸线频繁交互然而交互规模无限，此时的河湖交互规模要比明下段堆积初期窄，总体也平行于岸线呈半环状散布，大面积连片砂体在河湖交互带内呈窄条带状展布（图9b）。
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图10 渤海南部地域明下段堆积期源?汇体系模式图
古气象管制了降雨的频率、降雨量，进一步管制了湖泊水体的变动规模和大面积砂体的散布规模。渤海海域明下段存在两种古气象类型（图2），明下段堆积初期以亚寒带气象为主，温度较高。前期以温带气象为主，温度较低。明下段堆积初期低温亚寒带气象前提下，降雨的频率多，雨水短缺，为河流的长间隔搬运和碎屑物的承载量提供了无力的古气象前提。此外，该时代的气象频繁向温带气象变动，降雨量频繁颠簸，致使湖泊规模重复扩张—放大，河道砂体频繁决口和改道，以及河道席状砂化，终究造成河道和席状砂组成的大面积砂体（图10），该时代最无利于大面积砂体的发育。至明化镇堆积晚期，受温带气象的影响，降雨的频率升高，降雨量增加，河流搬运才能削弱，河流承载碎屑物资的才能削弱，向钻研区提供碎屑物资的才能升高，可供堆积的砂体变少，砂体范围和散布规模逐步变小，大面积砂体的规模减小。
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图十一 渤海南部地域垦利6-1结构明下段砂体和油层延续散布特点
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图十二 渤海南部地域明下段垦利6-1结构岩性油藏成藏模式和含油面积散布
渤海南部是渤海湾盆地油气较为富集的油区之一，其中油气区次要散布在黄河口凹陷和莱州湾凹陷。近些年来，在渤海南部明下段发现了大面积岩性油气藏，如垦利6-1等亿吨级大型油田，横向上，油层呈连片散布（图十一），立体上，油气藏呈片状散布，面积大（图十二）。勘探理论标明，渤海南部乃至全部渤海海域明下段依然拥有微小的勘探后劲。
渤海南部初期的油气勘探次要以古近系三角洲和明下段河道砂为主，河道砂之间连通性差，河道砂面积小，立体上常呈“条带状”散布，剖面上呈透镜状散布，发育的圈闭面积小，不具备发育大面积岩性油气藏的后劲。近些年来，作者所在团队应用源?汇实践，经过剖析渤海海域明化镇组堆积期的古气象前提、物源体系、搬运体系和汇聚体系，获取下列意识：渤海南部明下段堆积期以亚寒带和温带气象为主，期间存在亚寒带、多雨与温带少雨频繁交替的环境，为河流的搬运提供了短缺的水能源前提；钻研区四周的辽东隆起、鲁西隆起和胶东隆起物源区间隔湖泊较近，母岩类型为长英量变质岩或蜕变岩与岩浆岩的组合，长英质粗粒母岩为大面积砂岩提供了短缺的碎屑物资；钻研区发育四个标的目的的大型古水系，以及河流、河湖交互、湖泊等汇聚体系，尤为是河湖交互和湖泊体系可以造成面积较大的砂体（图9，图10），具备发育大面积岩性圈闭的前提（图十一）。因为烃类沿通源断裂运移至河道?席状砂之后（图十二a），会沿着河道?席状砂连片砂体运移到更大规模的圈闭中，造成大型油气藏（图十二b）。
文章论断
（1）渤海南部明下段发育大面积砂体，砂体之间互相连通，次要发育河流、河湖交互和湖泊这三种堆积体系。其中，河湖交互和湖泊浅水三角洲是大面积砂体发育的次要堆积相类型。
（2）钻研区明下段堆积期，燕山?辽西隆起标的目的间隔钻研区最远，次要影响东南标的目的的砂体散布；辽东隆起次之，次要影响西南标的目的的砂体散布；鲁西隆起较近，对东北标的目的的砂体拥有首要影响；胶东隆起比来，次要影响西北标的目的的砂体散布。钻研区明下段堆积期发育的多个小型浅水湖泊是四周碎屑物资的终究归宿。
（3）亚寒带气象、长英量变质岩和岩浆岩母岩、短缺的降雨量、兴旺的古水系、以及湖泊规模的频繁扩张和放大为渤海南部明下段堆积期大面积砂体的造成提供了无利的源?汇前提。在无利源?汇前提的保障下，河道砂?席状砂的连通致使钻研区明下段发育大面积的岩性圈闭。与独自的河道砂比拟，河湖交互和浅水三角洲拥有造成大面积岩性油气藏的后劲。
文章首页
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援用格局
徐长贵，杜晓峰，庞小军，等，2022. 渤海南部明化镇组下段源?汇体系及其对大面积岩性油气藏的管制作用[J]. 地质力学学报，28（5）：728?742 doi: 10.十二090/j.issn.1006-6616.20222813
XU C G，DU X F，PANG X J，et al.，2022. The source-sink system and its control on large-area lithologic reservoirs of the lower Minghuazhen Formation in the southern Bohai Sea[J]. Journal of Geomechanics，28（5）：728?742 doi: 10.十二090/j.issn.1006-6616.20222813 |
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