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博兴洼陷沙三下亚段-沙四上亚段富灰质泥页岩岩相特征与沉积环境的耦合关系研究-以樊页1井为例

关键词：博兴洼陷；岩相类型；岩相组合；耦合关系

摘要：陆相页岩岩相极其复杂是针对该领域研究最大的难题之一,沉积环境的差异控制岩相类型、岩相组合和岩相演化。基于樊页1井沙三下亚段-沙四上亚段泥页岩薄片、 X衍射（XRD）和微量元素、测录井数据等分析结果,研究了各层段岩相特征和元素地球化学特征,建立了岩相与沉积环境的耦合关系为指导页岩油勘探提供了理论指导。

       研究结果表明：（1）综合利用研究区地震、测井、录井等资料，应用泥岩声波时差法、层序地层学理论确立博兴洼陷沙三下-沙四上段经历了2次大规模的水进水退体系，因此划分为2个三级层序，通过细分还可以识别出更小范围的水体变化旋回可进一步识别出7个准层序组。（2）结合岩石薄片鉴定、X 射线衍射全岩矿物分析、扫描电镜及激光共聚焦显微镜等方法，以矿物含量和沉积构造以及TOC含量作为依据将博兴洼陷泥页岩划分为富有机质层状混合细粒沉积岩、富有机质纹层状泥质灰岩、富有机质纹层状灰质泥岩、富有机质纹层状泥岩、含有机质层状灰质泥岩、含有机质层状泥质灰岩、含有机质块状灰质泥岩、含有机质层状泥质白云岩、含有机质块状混合细粒沉积岩这九种岩相。（3）由特征元素Ca / Mg、Mn、Na / Al、Fe / Mn、Fe/Co、Sr / Ba、Z值、V / ( V+Ni) 、Ni/Co值及 Ti、Al 含量的垂向变化,可知博兴洼陷细粒沉积岩在古气候、古水深、古盐度及水体氧化还原性、陆源输入程度等方面的演化具有明显阶段性,沙四上亚段表现为水体先加深再变浅，气候由干旱变潮湿，盐度逐渐降低，陆源供给先增加再减少的趋势；沙三下亚段整体呈现为水体加深盐度减小气候变湿润的趋势。根据古环境要素的特征，以及层序地层划分和矿物含量的变化,共划分出6 个演化阶段，不同阶段的古环境条件对岩相类型的分布和组合有一定控制作用。(4)沙四上亚段包含三个阶段：第一阶段气候为干旱蒸发条件，水体开始轻微加深，但陆源输入受限沉积的多为含有机质层状灰岩、含有机质层状白云岩，白云石含量比较高等；第二阶段气候由干旱变为湿润条件，陆源输入增加、降水增加，水体加深，盐度下降，湖面达到最大湖泛面，碳酸盐含量降低，石英和长石含量增加，此时期多沉积富有机质层状混合细粒沉积岩。第三阶段气候由湿润变干旱，水体变浅盐度增加，碳酸盐含量增加，陆源碎屑含量降低，沉积的多为含有机质块状混合细粒沉积岩和含有机质层状灰岩，灰岩占比增加。沙三下亚段包含三个演化阶段，阶段四-六水体持续加深，有机质含量增加，盐度减小，与沙四上亚段相比富有机质页岩占比更高，达82.7%，沉积的多为富有机质层状混合岩。最终根据研究结果建立博兴洼陷岩相组合和沉积环境的对应关系，以及总结沙三下亚段-沙四上亚段页岩岩相的演化特征。