辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相.pdf

20022025.third Member of Paleogene Shahejie Formation from the Damintun sag,Liaohe depression.Acta Geologica Sinica,97(6):Lin Chunming,Huang Shuya,Jiang Kaixi,Zhang Xia,Xia Changfa,Tao Xin,Li Tiejun.2023.Sedimentary facies of the(6):20022 0 2 5,d o i:10.19 7 6 2/j.c n k i.d iz h ix u e b a o.2 0 2 3 2 3 6.引用本文：林春明，黄舒雅，江凯禧，张霞，夏长发，陶欣，李铁军2 0 2 3.辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相。地质学报，97Jun.2 0 2 32023年6月质地ACTAEOLOGICA SINICA报学Vol.97 No.6第6 期第9 7 卷辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相林春明1），黄舒雅!），江凯禧1），张霞1），夏长发1），陶欣，李铁军2)1）南京大学地球科学与工程学院，江苏南京，2 10 0 2 3；2）中石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦，12 40 10内容提要：辽河坳陷大民屯凹陷沈8 4一安12 区块古近系沙河街组三段是油气勘探的重点目的层系。综合钻井、岩芯、录测井和分析化验等资料，利用物源区分析、碎屑组分、重矿物和粗粒/细粒沉积物平面分布等多种方法探讨了研究区物源体系特征和来源；运用沉积学基本原理和方法，开展了沙三段的沉积相及其演化特征研究。结果表明，大民屯凹陷沙三段主要来自新太古代一古元古代变质岩基底和中生代多期次构造运动过程中生成的中酸性火成岩的再旋回沉积，同时受中生代晚期的慢源物质影响，主物源方向为北和北东向。研究区沙三段Es34I和EsI油层组主要发育浅水扇三角洲前缘沉积，划分为水下分流河道、水下分流间湾（富砂）和水下分流间湾（富泥）沉积微相；自Es到EsI油层组沉积期，湖盆水体深度由浅变深，水下分流河道和水下分流间湾（富砂）微相分布范围逐渐减少，水下分流间湾（富泥）逐渐增加。关键词：大民屯凹陷；沈8 4一安12 区块；沙河街组三段；物源；沉积相大民屯凹陷位于辽河坳陷东北部，面积约8 0 0km，含油气丰度较高，是我国东部著名“小而肥”含油凹陷，也是闻名于世高蜡高凝原油的生产基地，古近系沙河街组储层是最重要油气产层（陈振岩等，2007）。大民屯凹陷构造复杂、物源供给体系以及沉积相变化快，给沉积相研究、储层评价预测和化学试验区油藏开采带来困难（林春明等，2 0 2 3）。虽然前人已在层序地层学、油气成藏、储层特征、地球物理和地球化学等方面做了大量工作，取得丰硕成果（叶兴树等，2 0 12；朱华钰和喻梓靓，2 0 13；李晓光等，2019；张文伟，2 0 19；李之旭，2 0 2 0;HuangShuyaetal.，2 0 2 1张妮等，2 0 2 1），但具体就沙河街组三段物源供给、沉积体系及其相互关系的研究还不多，精细程度也不够（余瑞和罗光东，2 0 10；武毅等，2017）。笔者综合利用16 口井140 6.92 m长岩芯、83个薄片、2 8 口井的8 18 个重矿物资料，结合区域地质背景，运用碎屑组分、重矿物和粗粒/细粒沉积物平面分布等多种方法探讨研究区主物源特征和方向。在研究3 0 0 口录测井和大量分析化验资料的基础上，运用沉积学基本原理和方法，重点开展了2 5口井单井相和10 条剖面相分析，利用2 40 口井进行地层厚度、砂岩厚度、砂地比等值线图等编制，对沙三段沉积特征和沉积相演化进行了系统地研究，这为该区油气储层研究与预测、高凝油藏有效开发提供了沉积地质基础和实际指导意义，本文所述研究方法、学术成果和认识，对类似地区沉积相研究也有借鉴意义。1研究区地质概况1.1区域地质背景渤海湾盆地是一个中、新生代盆地，位于华北克拉通的东部地块上。辽河坳陷是以前新生界潜山和古近系为主要勘探目的层的含油气坳陷，位于渤海湾盆地东北部（李军生等，2 0 0 6；张妮等，2 0 2 1）。根据古近系底面古地貌、主要断裂特征及坳陷沉积与沉降特点，辽河坳陷被划分为沈北凹陷、大民屯凹注：本文为辽河油田千万吨稳产关键技术研究与应用 重点专项课题高凝油油藏水驱后期储层精细描述与评价”（编号2 0 17 E-1063）资助的成果。收稿日期：2 0 2 3-0 1-16；改回日期：2 0 2 3-0 2-10；网络发表日期：2 0 2 3-0 6-0 1；责任编辑：周健。作者简介：林春明，男，196 4年生。教授，博士生导师，从事沉积学和石油地质学教学与研究。E-mail：c m l i n n j u.e d u.c n。林春明等：辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相2003第6 期陷、西部凸起、西部凹陷、中央凸起、东部凹陷和东部凸起7 个主要次级构造单元，总体上呈NE向展布（图1a),形成“四凹”和“三凸”的构造格局（李晓光等，2 0 19；江凯禧等，2 0 2 1;HuangShuya et al.，2021)。大民屯凹陷平面上似椭圆形，呈南宽北窄特点，四周为边界断层所限，是在太古宇花岗片麻岩、混合花岗岩和元古宇碳酸盐岩组成的基底之上发育的中、新生代小型陆相凹陷（武毅等，2 0 17）。凹陷内沉积地层最大厚度约6 6 0 0 m，位于荣胜堡洼陷（图1b；张妮等，2 0 2 1；江凯禧等，2 0 2 1）。大民屯凹陷构造演化研究表明，晚白垩世一古新世为凹陷的热拱张期；始新世一渐新世为凹陷的断陷期，可细分为初陷一深陷幕（沙四段一沙三段沉积期）、衰减幕（沙一段沉积期）与再陷幕（东营组沉积期)；新近纪一第四纪为盆地的陷期（黄鹤和田洋，2 0 0 9)。大民屯凹陷进一步划分为西部斜坡带、曹北斜坡带、东侧陡坡带、法哈牛断裂带、安福屯洼陷、静安堡-东胜堡构造带、荣胜堡洼陷、三台子洼陷及前进断裂半背斜构造带（图1b）。静安堡-东胜堡构造带位于大民屯凹陷中部，以断裂为界分为4个区块，分别为静安堡、沈8 4一安12、边台和东胜堡区块（辛世伟，2 0 0 9）。沈8 4一安12 区块为本文研究区，是辽河油田典型的高凝油注水开发主力区块，面积约19.2km，位于大民屯凹陷静安堡构造带中南部（图1b），是在太古宇古潜山背景上发育起来的断裂背斜构造，为一断鼻状半背斜构造。研究区主要开发目的层为古近系沙河街组三段，油层埋深1450 2375m，含油面积约15.2 km，油层平均有效厚度55.5m，石油地质储量6 3 7 410 4t（武毅等，2 0 17）。1.2地层特征大民屯凹陷地层由下至上依次发育太古宇、元古宇、中生界及新生界的古近系、新近系和第四系，古近系自下而上分为房身泡组、沙河街组和东营组（孟卫工，2 0 0 6）。沙河街组主要由陆源碎屑岩组成，自下而上划分为沙四段、沙三段及沙一段，缺失沙二段。沙四段以发育巨厚的暗色细粒沉积为特征，与下伏房身泡组为不整合接触，与上覆沙三段为整合接触。沙三段上部地层因后期遭受剥蚀，保存不完整，与上覆沙一段呈不整合接触。沙三段为大民屯凹陷主要含油气层系之一，稳定沉陷构造背景下沉积的一套砂砾岩、砂岩和泥岩互层沉积。含有丰富的古生物化石，藻类主要有盘星藻、粒面球藻、光面渤海藻、平滑具角藻等；介形类有单刺华北介、延长远伸玻璃介、显瘤华北介、弓背真星介等；腹足类有阶状似瘤田螺等。孢粉以水龙骨单缝抱属、栋粉属和榆粉属含量高为特征，栎粉属的母体植物多是常绿乔木和落叶乔木，喜温湿。榆粉属的母体植物多为落叶乔木和灌木，喜光、耐旱，分布在温带。沙三段沉积期以温暖潮湿气候为主，末期转为亚热带较干旱一温暖潮湿气候（回雪峰等，2003)。研究区沙三段由下至上又划分为沙三段四亚段(a)123(b)N42N020km05km台子西洼陷东图1b大民屯凹陷安沈阳西东部福部部屯静斜陷堡安陡部坡东沟帮子起带大民屯堡胜洗检构坡古近系尖灭线造带Paleogeneline锦州盘锦东胜堡带-4141逆断层起Reversefault正断层Normal fault构造边界荣胜堡洼陷阶关键井井位Tectonicboundary带带Well渤海起洼陷研究区122123中央凸Sub-sagStudy area图1辽河坳陷大民屯凹陷区域构造位置图（据HuangShuyaetal.，2 0 2 1；江凯禧等，2 0 2 1修改）Fig.1 Geographical position of the Damintun sag,Liaohe depression(modified from Huang Shuyaet al.,2021;Jiang et al.,2021)（a）一辽河坳陷构造区划图；（b）一大民屯凹陷构造区划图(a)the structural units in the Liaohe depression;(b)the structural units in the Damintun sag2004http:/WWWch/index.aspx20233年质地报学（Es s）、沙三段三亚段（Es3）、沙三段二亚段（Es3）和沙三段一亚段（Es:)等4个沉积旋回亚段，Es$亚段自下而上又被分为EsIV、Es、Es s I 和EssI4个次一级沉积旋回的油层组，本文研究目的层为Es:和Es3I油层组（表1），为浅水扇三角洲前缘亚相沉积（江凯禧等，2 0 2 1）。Ess亚段整合覆盖于下伏沙四段厚层暗色泥岩之上，为浅灰色细砂岩、粉砂岩与深灰、褐灰色泥岩互层。Es3油层组底部发育一套152 0 m的深灰色泥岩，底部质较纯，测井感应曲线形似“刀”状，故称“刀”状泥岩。该标志层中常夹有薄层砂体，总体表现为西厚东薄，是Es3油层组与Es3油层组的分层界线。在地震剖面上表现为一套连续反射同相轴，可连续追踪。Es3I油层组与Es3油层组的分界线为一套厚度10 20m的深灰色泥岩，感应曲线形似鱼嘴，称鱼嘴”状泥岩。在地震剖面上表现为一套连续反射同相轴，可连续追踪。研究区地层对比过程中，是以单井的岩性和电性特征为基础、稳定标志层为控制、测井曲线为依据和地震资料为约束等基本原则来进行划分的。按测井曲线所反映的沉积旋回组合特征，采用“旋回对比，分级控制”的方法，从大到小逐级控制对比精度，逐级对比，并兼顾岩性组合，依据地层厚度变化的连续性和合理性，又将Es3和Es3I油层组分别划为4个和3 个砂层组，以及8 个和6 个小层（表1；小层自上而下编号，如Es3油层组划分第1、2、3、4、5、6、7、8 小层）。表1大民屯凹陷沈8 4一安12 区块古近系沙河街组三段划分表Table1The stratigraphic division of the third Memberof the Paleogene Shahejie Formation in the Shen 84An12 block in the Damintun sag油层组砂岩组小层亚段编号厚度（m)个数编号个数编号4862212414E111312941491997119313818127152414919I7895313616I7394414818Es89113313818IV146171414101102样品与实验分析为了满足平面相分析，我们选择研究区16 口有代表性取芯井进行岩芯观察，对沈检5井、沈检3 井和静6 6-6 0 井目的层岩芯进行了较为系统采样，磨制8 3 个岩石薄片在偏光显微镜进行碎屑组分鉴定、粒度分析。在沈检5井密集采集53 个主量和微量元素样品，主量和微量元素分析均在南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室完成，研究仪器和方法已有详细描述（张妮等，2 0 2 1；江凯禧等，2 0 2 1）。对研究区2 8 口井目的层采集8 18 个碎屑岩样品，采用三溴甲烷或杜列液等重液将比重大于2.8 6 的重矿物分离出来，进行矿物鉴定和数量统计，利用碎屑重矿物组合及其含量变化，结合轻矿物组合特征，探索物源和恢复母岩性质（林春明等，2020，2 0 2 1；夏长发等，2 0 2 2）。在钻井、岩芯、录测井和分析化验资料的基础上，运用沉积学基本原理和方法，开展了沙三段的沉积特征和沉积相演化研究。3讨论3.1物源分析前人广泛运用碎屑组分分析、重矿物分析、沉积法、地球化学法和同位素法等方法解释物源（LinChun-Ming et al.,2014;Zhang Xia et al.,2016;林春明等，2 0 15；夏长发等，2 0 2 2）。为更加准确揭示大民屯凹陷古近系沙河街组三段物源特征，本文根据实际资料采用物源区分析、碎屑组分、重矿物和粗粒/细粒沉积物平面分布等方法探讨研究区物质来源。3.1.1物源区分析从大民屯凹陷古近系基底地貌图上看（图2），大民屯凹陷整体呈现出北高南低，东高西低特征，研究区位于静安堡构造带中南部、东胜堡构造带北部，处在一个斜坡地带。区域构造沉降自研究区北部、东北部开始发展，后向西南方向迁移并规模加大，最后沉降中心迁移到南部的荣胜堡洼陷。因此，从构造大的格局、古近系基底地貌推测，潜在的主物源区位于北部静安堡、东北部边台地势高处的可能性比较大。大民屯凹陷基底为变质岩，是原始沉积岩和火山碎屑岩经历区域变质作用和混合变质作用后形成，故保留了原始构造；变质岩多为中深变质岩，主要有混合花岗岩、混合片麻岩、角闪斜长岩、角闪斜长片麻岩及浅粒岩等5类主要岩性（朱毅秀等，2018），都可能是大民屯凹陷古近系沙河街组的潜在物源。锆石测年测定基底区域变质岩的锆石结晶年林春明等：辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段沉积相第6 期2005高程(m)NElevation(m)0-60005km-1200-1800-2400巨台子-3000曹台-3600-4200-4800静北边台-5400-6000静安堡-6600研究区位置安福屯Study area静安堡Tectonicunit构造位置平安堡东胜堡前进北法哈牛前进荣胜堡图2大民屯凹陷古近系基底构造示意图Fig.2Simplified tectonic map of the Paleogene basement in the Damintun sag龄为2 6 2 5Ga，混合岩化改造在区域变质之后，年代上与区域变质接近或更晚些，年龄为2 52 3 Ga（宋柏荣等，2 0 17）。由此推测，大民屯凹陷古近系基底区域变质岩和混合岩属于新太古代晚期一古元古代早期地层。根据地球化学特征参数和构造地质背景分析表明（张妮等，2 0 2 1），大民屯凹陷沙三段沉积岩主要来自太古宇变质岩基底中的混合花岗岩和混合片麻岩，以及中生代多期次构造运动过程中生成的中酸性火成岩再旋回沉积，同时受中生代晚期慢源物质影响。现今辽河坳陷周边出露太古宇、元古宇、古生界等古老地层及部分中生代地层（图3），与区域地质演化背景一致，即盆地边界曾长期处于隆升并遭受剥蚀状态，根据沉积学基本原理，沉积物都是从高地势向低地势搬运和沉积的，因此，可推测研究区古近系以来沉积物主要来自于北部静安堡、东北部边台长期处于隆升的山地，3.1.2碎屑组分陆源碎屑岩中的碎屑物质主要来源于母岩机械破碎的产物，是反映沉积物来源的重要标志（林春明等，2 0 0 9；林春明，2 0 19）。主要碎屑成分石英、长石、岩屑以及重矿物在恢复物源区的研究中具有极为重要的意义（张霞等，2 0 13，2 0 18；Zhangetal.，2015，2 0 2 1）。因此，分析辽河坳陷大民屯凹陷古近N25km沈阳盘锦营口辽东湾第四系石炭系和侏罗系QuaternaryCarboniferous andJurassic古生界一中生界太古宇一元古宇研究区Paleozoic-MesozoicArchean-ProterozoicStudy area图3现今辽河坳陷周边出露地层分布特征示意图（来自中国地质调查局网上公开资料，做了简化处理）Fig.3 Diagram showing the distribution of outcropsaround the present day Liaohe depression(from the China Geological Survey online data,simplified)系沙河街组三段碎屑岩类型、石英和岩屑类型、重矿物组合以及重矿物指数等，可帮助对大民屯凹陷的物源方向和母岩类型进行判断（张妮等，2 0 2 1；夏长发等，2 0 2 2）。2006http:/WWT/ch/index.aspx20233年质地报学通过对辽河坳陷大民屯凹陷古近系沙河街组三段共16 口取芯井140 6.92 m长岩芯的观察取样。岩石薄片镜下观察可知研究区Es和EssI油层组砂岩主要为长石岩屑砂岩和岩屑砂岩，还有少量岩屑长石砂岩（Huang Shuya et al.，2 0 2 1）。碎屑成分以石英、长石、岩屑为主，粒间主要为泥质杂基、自生黏土矿物和钙质胶结。碎屑石英颗粒含量在26%55%之间，平均值约为42%。长石含量在16.2%3 8.0%之间，平均含量约为19%。岩屑组分较为复杂，含量为5%42%，平均含量约2 7%，其中岩屑主要为变质岩岩屑，平均含量为16.5%，且母岩为岩浆岩的变质岩屑常见，岩浆岩岩屑次之，平均含量约为7.7%、沉积岩岩屑最少，平均含量仅有2.6%（HuangShuya et al.，2 0 2 1；林春明等，2023）。对研究区静6 6-6 0 井、沈检5井和沈检3 井Es3II和Es:I油层组的岩芯进行了系统观察和取样，显微镜下观察了砂岩的碎屑组分，显示Es3和Es3I油层组岩屑组成特征比较相似（林春明等，2023）。以静6 6-6 0 井为例，可以看到，岩屑主要以变质岩岩屑和混合花岗岩岩屑为主，部分沉积岩岩屑(图4)。变质岩岩屑主要为变质石英岩岩屑，即变质成因的多晶石英碎屑。它的特征与来自片麻岩和片岩的多晶石英相似，但石英晶粒外形极不规则，彼此镶嵌状接触，定向不明显，呈波状或带状消光。一些变质石英岩岩屑具不等粒变晶结构及齿状变晶结构，部分石英呈伸长状的他形晶（图4a），还见有具粒状变晶结构石英岩岩屑（图4b）。少量高级变质岩岩屑也被观察到，石英严重挤压变形，具波状消光，为高压分异作用造成的，石英与长石呈“三明治”式叠置，一些长石发生云母化（图4c）。混合花岗岩岩屑包括细脉状条纹长石（图4d）。另外还见到原岩为安山岩的变质岩屑（图4e、f），安山岩是一种中性的钙碱性喷出岩。岩屑中还见到长石和石英彼此呈镶嵌状，其中长石发生蚀变，具半自形粒状结构，石英发生港湾状溶蚀，呈他形粒状（图4g），推测这类岩屑可能来源于混合花岗岩。霏细结构石英岩岩屑也有发现（图4h），霏细结构是脱玻化达到一定程度时，形成极细的、他形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体，颗粒间界线模糊，形状不规则，推测可能来源于混合花岗岩。观察到沉积岩岩屑，如燧石岩屑（图4i），具有放射状结构特征。综上所述，研究区沙三段EsI和EsI油层组的碎屑类型以变质岩岩屑和混合花岗岩岩屑为主。结合研究区东北部太古宇一元古宇变质岩特征，认为研究区沙三段物源可能主要来源于研究区东北部的新太古代晚期一古元古代早期地层的再旋回沉积。3.1.3重矿物重矿物是指沉积岩中含量普遍小于1%、密度大于2.8 6 g/cm、颗粒较小（粒径0.2 50.0 5mm）并且性质相对稳定的陆源碎屑矿物。在本次研究中，重矿物成熟度（ZTR指数）和稳定系数被用来判识主物源方向。ZTR指数为锆石、电气石和金红石占透明碎屑重矿物的百分比，代表重矿物的成熟度，其值与矿物成熟度呈正相关。按照碎屑重矿物在搬运过程中抗风化能力的大小，可将重矿物分为稳定和不稳定两种类型。稳定系数=稳定重矿物相对含量/不稳定重矿物相对含量比值。稳定重矿物抵抗风化能力强，远离物源区其含量相对升高；不稳定重矿物抵抗风化的能力弱，远离物源区其含量相对减少。因此，可通过分析稳定组分和不稳定组分的稳定系数来确定重矿物的搬运方向及搬运距离（林春明等，2 0 2 1)。研究区沙三段Es3亚段稳定重矿物有金红石、锆石、电气石、十字石、石榴子石、石、锡石、钛磁铁矿（次生重矿物）、白钛石（次生重矿物）、蓝晶石、尖晶石及刚玉；不稳定的有绿帘石、帘石、黑云母、角闪石、透闪石、绿泥石、硬绿泥石及红柱石。研究结果表明，研究区由北向南方向，ZTR指数由静6 1-2 9井的0.2 6 到安9井的0.53，总体上具有显著的上升趋势，代表重矿物的成熟度升高，指示物源方向来自北方研究区自北东向西南方向，ZTR指数由静71井的0.16 到静10 1井的0.44，总体上也有逐渐上升趋势，指示主物源方向来自北东向（图5a）。因此，研究区沙三段Es3亚段主物源方向可能为北和北东向。另外，研究区重矿物稳定系数和ZTR指数的变化趋势也相近（图5b），研究区自北向南方向，稳定系数没有ZTR指数变化那么明显；研究区自北东向西南方向，稳定系数等值线由3 0 到50，再到100，代表重矿物稳定系数增大，也反映了主物源方向来自北东向。变质成因重矿物组合（蓝晶石、十字石、电气石、石榴子石、绿帘石、黑云母）与岩浆成因重矿物组合（锆石、金红石、石、锡石）的相对含量统计表明（图6a)，变质成因重矿物要显著高于岩浆成因重矿物，表明原始岩浆岩成分保留较少，大部分已变质，因此，变质成因组分是研究区沙三段主要物质来源林春明等：辽河坳陷大目系沙河街组三段沉积相第6 期2007(a)(b)(c)100um100m200um(d)(e)(f)100um300um100umg(h)()200.m100um200um图4大民屯凹陷静6 6-6 0 井沙三段Es1油层组偏光显微镜下碎屑特征照片Fig.4Typical photomicrographs showing the fragment characteristics of the Es I oil formations in thethird Member of the Paleogene Shahejie Formation from the J66-60 well in the Damintun sag（a）一变质石英岩屑，具不等粒变晶结构及齿状变晶结构，18 3 9.6 8 m，（十）；（b）一具粒状变晶结构石英岩岩屑，18 46.7 2 m，（十）；（c）一高级变质岩岩屑，石英挤压变形，波状消光，18 3 9.9m，（+）；（d）一细脉状条纹长石，18 3 9.6 8 m，（十）；（e）一原岩为安山岩的变质岩屑，1839.68m，（十）；（f）一原岩为安山岩的变质岩屑，18 3 9.6 8 m，（-）；（g）一混合花岗岩岩屑，岩屑主要由长石和石英组成，长石具半自形粒状结构并发生蚀变，石英呈他形粒状，18 3 9.9m，（十）；（h）一霏细结构，极细、他形的长英质矿物颗粒的隐晶质集合体，18 3 9.6 8 m，（十）；(i）一燧石，隐晶质结构，放射状，18 3 9.9m，（十）一正交偏光照片；一一单偏光照片(a)metaquartzite fragment with unequal and dentate metamorphic structure,1839.68 m,(+);(b)quartzite fragment with granularmetamorphic structure,1846.72 m,(+);(c)-high-grade metamorphic rock fragment,quartz extruded and deformed,wavy extinction,1839.9m,（+);（d)fin e-v e in e d p e r th itic,18 3 9.6 8 m,（+);(e)m e ta m o r p h ic r o c k fr a g m e n t w ith a n d e s ite a s p r o to lith,18 3 9.6 8 m,(+);(f)metamorphic rock fragment with andesite as protolith,1839.68 m,（+);(g)一migmatitic granite fragment,composed mainly offeldspar and quartz,with feldspar in semisomorphic granular structure,and quartz in anomorphic granular structure,1839.9 m,(+);(h)felsitic texture,1839.68 m,（+);(i)一chert,cryptocrystalline,radial structure,1839.9 m;（+)p h o t o m i c r o g r a p h s i n c r o s s-p o l a r i z e d l i g h t;photomicrographs in plane-polarized light对主要类型重矿物金红石、绿帘石、锆石、黑云母、电气石、石榴子石、十字石及石的统计表明（图6b），整体上，各井的重矿物组成特征相近，石榴子石、锆石和十字石的含量百分比高，说明这三类重矿物在研究区含量较高且稳定。平面上，十字石相对含量具有北东高向西南变低的趋势。综上所述，研究区主物源方向为北和北东向，变质成因重矿物占优势，石榴子石、锆石和十字石含量高，十字石相对含量具有北东高向西南变低的趋势，与前述宏观地质背景相一致，即研究区物源主要来自变质岩的贡献。3.1.4粗粒/细粒沉积物平面分布特征从物源区到沉积盆地，即源到汇，地层中粗粒沉积物与细粒沉积物的相对含量会有规律性变化，即靠近物源一端粗粒沉积物含量相对是高的，靠近沉积中心一端粗粒沉积物含量变低，而细粒沉积物相http:/www.X/ch/index.aspx200820233年质地报学(a)0.380.390.40.0.41,0.200.26静6 1-2 9N0.42.0.38.0.44.0.53.0.520.43.0.40静6 5-3 5.静6 3-2 70.430.39静6 6-6.00.300.16安9.0.53静6 3-2 10.51.0.43静6 6-560.410.28静7 1静观r0.42静6 8-6 0静6 4-160.430.44静59静80.30静6 7-490.32静11静90.44.0.310.480.34静7 7-6 3静6 6-3 40.380.61静6 9-410.36静2 20.250.39静2 10.41静3 80.330.38静6 7-2 9静7 1-3 3正断层0.39Normalfault0.41井位0.44Well：0.44静10 10.4ZTR指数ZTRindex.0.59ZTR指数等值线01kmZTRindexisoline0.42.0.60静2 5L主物源方向胜30.40Provenancedirection(b)90807060 5068静6 1-2 9N105静6 5-3 5静6 3-2 764静6 6-6 021.00安91.07静6 3-2 1583.静6 6-56454583静7 15396静观16 2静6 8-6 0静6 4-16静59静839193100静9静6 7-49静13010345.190静7 7-6 3.6.9.4048静6 9-41703160静6 6-3 4.静2 2.3050静2 1静3 8静6 7-2 9静7 1-3 3正断层136Normal fault56井位静10 1100Well稳定系数值69Stability factor82稳定系数等值线69Stabilityfactorisoline静2 501km胜3主物源方向LProvenancedirection图5大民屯凹陷沙三段Es:亚段重矿物成熟度(a)和稳定系数（b)平面分布特征Fig.5The plane distribution characteristics of heavy mineral index(a)and stability coefficient(b)of Ess submember in the third Member of Shahejie Formation in the Damintun sag对含量则增高。因此，根据沉积盆地中同一地层砂砾岩和含砾砂岩百分含量的平面变化也可以判断物源方向。通过对研究区自北、北东向西南方向的静2、静59、静6 6-6 0、沈检5、沈检3、静6 1-2 9、静观1、静6 7-49、沈检1、静2 0、静6 9-41、静7 1-3 3、静13、静44、静45、静19等16 口取芯井（图7）沙三段Es3一Es亚段140 6.92 m的岩芯观察，发现研究区Es3和EsI油层组主要岩性有砂砾岩、含砾砂岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂、粉砂质泥岩及泥岩等9类，其中泥岩、细砂岩及砂砾岩居前三（林春明等，2 0 2 3）。从粗粒沉积物（砂砾岩和含砾砂岩）与细粒沉积物（粉砂质泥岩和泥岩）含量平面变化上看（图7），北部和北东部Es亚段粗粒沉积物相对含量高，西南部则明显变低，粗粒沉积物含量与细粒沉积物含量的比值也具有相同的变化趋势。在单井粗粒沉积物与细粒沉积物含量数值图上看（图8），由北、北东向西南方向，Es3亚段粗粒沉积林春明等：辽河坳陷大民系沙河街组三段沉积相第6 期200951(a)3837352314201845N静6 1-2 9静6 5-3 51046192236静6 6-6 0361523静6 3-2 713静6 6-5613201840安9静7 1静6 4-16 静6 3-2 1静观1静6 8-6 034静5938静82350静6 7-49132113371545静1111432624.30静9胜17263714静7 7-6 338静6 9-4121静6 6-3 452静2 2 193345静3 8静2 21622静6 7-2 92437静7 1-3 34814井位断层01 kmWellFaultL静10 1锆石+金红石+梢石+锡石40Zircon+rutile+titanite+cassiterite412531蓝晶石+十字石+电气石+石榴子石+绿帘石+黑云母胜3静2 5Kyanite+staurolite+tourmaline+garnet+epidote+biotite(b)静6 1-2 9静6 5-3 5N静6 3-2 7静6 6-6 0静6 6-56安9静6 8-6 0静7 1静6 4-16静6 3-2 1静观1静59静6 7-49静8静11静9胜17静7 7-6 3静6 9-41静6 6-3 4静2 2静3 8静2 1静6 7-2 9静7 1-3 3金红石绿帘石其他矿物RutileEpidoteOtherminerals错石黑云母位静10 1ZirconBiotiteWell01km电气石石榴子石断层TourmalineGarnetFault静2 5十字石椭石胜3GrenatiteTitanite图6大民屯凹陷沙三段Es亚段重矿物组合（a)和重矿物组成（b)平面分布特征Fig.6 The plane distribution characteristics of the relative content of heavy mineral assemblages(a)andcompositions(b)of Es submember from the third Member of Shahejie Formation in the Damintun sag物含量、粗粒沉积物含量与细粒沉积物含量比值都显著由高变低。由北、北东向西南方向的连井剖面也显示，静66-60井、沈检3 井和沈检5井的水下分流河道砂岩粒度较粗，以砂砾岩、含砾砂岩、粗砂岩为主，水下分流河道发育，近物源特征明显。依次往西南方向分布的沈检1井、静6 9-41井和静13 井的粗粒沉积物厚度显著递减，细砂岩、粉砂岩及泥岩等细粒沉积物厚度显著增大，水下分流河道减少，水体逐渐加深，并在静6 9-41井和静13 井的Ess和Es3I油层组出现滨浅湖亚相沉积，显示这几口井离物源相对变远（张妮等，2 0 2 1；林春明等，2 0 2 3）。3.2沉积相分析3.2.1沉积相类型特征沉积相为沉积环境及在该环境中形成的沉积岩（物)特征的综合，因此，沉积环境不是沉积相，沉积物或沉积岩（包括各种岩石类型）也不是沉积相；沉积物或沉积岩加上沉积环境，即沉积物或沉积岩及沉积环境的总和才是沉积相，可简称相（林春明，2019）。相标志是指能够反映沉积特征和沉积环境2010http:/WWW./dzxb/ch/index.aspx2023质报地学N01km安8 3静6 1-2%静2静4165-3静6 6-6 0静7 1沈检3沈检安9。静2 0静观1前6 6-56 静6 8-6 0静59静8静6 7-49静6 4-16静9。胜17沈检1静7 7-6 3静11静6 6-3 4静6 9-41胜2 2静2 1安浅12静2 2静3 8静6 7-2 910静7 1-3 3胜17-钻井岩芯观察取芯井断层静13WellStudied wellFault静10 1静45砂砾岩+含砾砂岩含量（%）Sandy conglomerate and pebbly sandstone content(%)静44（砂砾岩+含砾砂岩）细粒沉积物含量比值Theratio of sandy,conglomerate and pebbly sandstone静19胜3静2 5contentto fine sedimentcontent图7大民屯凹陷沙三段Es3亚段粗粒沉积物与细粒沉积物相对含量平面变化特征Fig.7 Plane variation of coarse-grained sediments and fine-grained sediments of theEss submember from the third Member of Shahejie Formation in the Damintun sag1.235533.51.07%）301.025.5250.817.82017.717.30.570.6150.370.3610.80.40.30100.184.34.33.60.250.090.090.100.0500.030.010.010.0静2静44静59净19沈检5沈检3静观1沈沈检5沈检3静观1静59静6 7-49沈检1静6 6-6 0静6 7-49静6 9-41静7 1-3 3静6 6-6 0静6 9-41静7 1-3 3图8 大民屯凹陷沙三段Es：亚段单井粗粒沉积物与细粒沉积物相对含量数值图Fig.8The relative content of coarse-grained sediments and fine-grained sediments in single well of theEss submember from the third Member of Shahejie Formation in the Damintun sag的标志，包括岩石与矿物、生物、沉积构造、地球化学等标志。沉积岩特征包括岩性特征（如岩石的颜色、物质成分、结构、构造、岩石类型及其组合）、古生物特征（如生物的种属和生态）以及地球化学特征等，沉积岩特征的这些要素是相应各种环境条件的物质记录，通常构成最主要的相标志（林春明等，2 0 19）。这些标志中某些标志可能具有准确的环境意义，但有些则不能以单一标志判断环境，而必须综合考虑多项标志才能判断古环境的特征（林春明等，2 0 0 3，2015）。沉积相研究是以相标志的研究为基础，以岩芯描述和岩石类型的划分为根据；根据不同相标志组合，确定沉积微相，由微相组合确定沉积亚相和沉积体系；再结合测井曲线，将岩石类型转化为对