区域构造与古气候对松南姚一段沉积岩相的影响.doc

1、1区域构造与古气候对松南姚一段沉积岩相的影响一、松辽盆地南部姚家组一段地层岩相组合特征 姚家组一段地层在整个盆地南部大部分地区均有分布，仅在东南隆起区和西部斜坡区一带被完全剥蚀或没有沉积，地层厚度一般为20m65m，与下伏青山口组呈整合-假整合接触。岩性以紫红色、棕红色、灰绿色泥岩，夹灰绿色泥质粉砂岩、灰白色砂岩为主，油层发育在粉砂岩、砂岩当中。地层普遍含钙，常见钙质结核和铁质结核，以及钙质条带，其岩性同上覆及下伏地层亦有较大差别，海坨子-大安以西及以北地区，泥岩颜色变暗，以灰绿色、灰黑色为主，盆地中北部可见有黑色泥岩；综上所述，姚一段地层具有厚度较薄、但区域上厚度变化不大、分布较稳定，泥岩多

2、呈紫色、红色棕红色、且在横向、纵向广泛发育（图1-1、1-2） ，油层多发育于红色泥岩当中。那么是什么环境产生如此特殊的、与上覆及下伏地层截然不同的沉积岩相呢？广布的红色泥岩是在什么环境下产生的？形成机理又是什么呢？下面我们从以下几个方面进行分析。 二、区域构造对姚一段地层沉积岩相的控制作用 湖泊与海洋相比体积较小，水体少，影响因素很多，主要有构造运动、气候变化、沉积物填充、河水的注入和海侵等。但对不同类型湖盆或同一类型不同时期的湖盆，这些因素所起的作用的分量是不同的。 1.构造运动对湖泊沉积的影响 2构造运动是决定陆相湖盆湖平面及湖盆可容纳空间变化的最主要因素，构造运动在不同的湖盆中有不同的

3、表现。 对于松辽盆地这种近海内陆湖盆，盆地基底的总体构造升降会引起湖平面的上升与下降，同时湖盆的可容纳空间也随之变化。湖平面和沉积物可容纳空间的变化主要受构造运动的影响，湖平面上升有两种情况，一种情况是，由于构造抬升，沉积物填充造成的湖平面上升，那么盆地可容纳空间萎缩，姚一段沉积时期就类似于这种情况；另一种情况是，在构造沉降时期，由于气候、河流注入等原因，在湖盆沉降的同时湖平面逐渐扩大、上升，盆地可容纳空间增大，青山口组一二段和嫩江组一二段沉积时期就属于这种情况。 2.松辽盆地南部坳陷时期构造演化分析 松辽盆地经历了晚侏罗世-早白垩世早期的断陷沉降与抬升剥蚀后，自登楼库组沉沉积时期开始了整体沉

4、积过程，直至嫩江组沉积后，由于区域挤压再次抬升，逐渐萎缩。因此坳陷层的发育经历了坳陷与构造反转两给阶段。 另外根据盖层断裂及褶皱构造与地层的关系，在坳陷阶段鉴别出两个构造拉张阶段，既登娄库早期拉张期和泉头组-青山口组一段拉张作用时期；在反转阶段鉴别出嫩江、明水、老第三纪末三次构造运动。坳陷期构造应力场以水平拉张为主，反转期构造应力场以区域水平挤压为主。表现在沉积盆地演化上就是，构造应力以水平拉张为主时，湖盆可容纳空间增大最终达到湖盆的兴盛时期，构造应力以区域水平挤压为主时，湖盆逐渐萎缩直至消亡。姚一段沉积时期，处于松辽盆地青一、二段快3速沉降与嫩一、二段快速沉降的间歇期。 3.构造运动对姚一段

5、沉积的影响 由于姚一段沉积时期处于松辽盆地青一、二段与嫩一、二段两次大构造沉降的间歇期，第一次快速沉降即将结速，下一次沉降还没有发生，盆地构造运动较为稳定。同时，从青山口二期开始发育的大庆长垣三角洲，持续向南推进，尤以姚家组一段的葡萄花油层推进最远，推进距离200 千米，坡降千分之零点八。导致姚一段时期湖水不断向南侵入。由于构造沉降停滞同时沉积物不断填充，使姚一段时期湖盆水体变浅，面积虽略扩大，但可容纳空间相对逐渐萎缩。由于构造与沉积物填充的双重作用，使姚一段地层具有如下特征，地层厚度较薄，一般在 20-65m 之间，平均厚度 45m，由于沉积时期地势较为平坦，区域上厚度变化不大、分布较稳定。

6、 三、古气候对姚一段地层沉积岩相的控制作用 1.古气候对湖泊沉积的影响 气候因素影响沉积主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的。温暖和潮湿的环境下，在湖泊沉积方面，由于气候温暖、潮湿，有利于生物的生长，水生生物繁盛，为湖泊提供大量的有机质，是湖盆生油层形成最有利时期，表现在沉积岩相上，就是地层厚度大，地层内有机质含量丰富，生物化石种类繁多，泥岩颜色多呈暗色，沉积环境为还原环境。炎热干旱的气候下，沉积物注入量较少，地层厚度相对较薄，有机质含量不丰富，岩石多以钙质胶结为主，泥岩颜色多呈红色，不具备生烃能力，沉积环境为氧化环境。 42.姚一段沉积时期古气候及沉积岩相特征 2.1 古气候条件

7、的分析 目前恢复沉积区古气候条件大致有下述一些途径： 2.1.1 根据岩性特征 特殊岩石类型，如冰碛岩是寒冷气候标志，蒸发岩、大量的钙质结核、钙质团块是干旱气候产物，煤系地层是温暖潮湿气候标志等。 2.1.2 根据古生物及古生态 陆生植物群的分带性和分区性更为显著，如古生代的节蕨植物、石松植物，中生代的真蕨植物、苏铁植物；新生代的棕榈和樟树都是热带气候的指示性植物。剖面中旱生植物和喜湿水生植物各类孢粉百分含量的变化，可较好地反映古气候演变规律。平面上由盆地边缘至内部，喜干植物的孢粉减少，水生喜湿的孢粉增加，围绕盆地呈环状分布。 2.2 姚一段沉积时期岩相特征与古气候分析 姚一段地层岩性以红色、

8、棕红色、紫红色、灰绿色泥岩，夹灰绿色泥质粉砂岩、灰白色砂岩为主，地层普遍含钙，常见钙质结核和铁质结核，以及钙质条带。 孢粉组合成份较单调，其组合特征、主要类型及百分含量如下： 蕨类植物孢子占绝对优势，平均含量为 63.0%；裸子植物花粉含量有所上升，平均含量为 31.4%；被子植物花粉平均含量为 5.6%。 姚一段孢粉中以蕨类植物中喜湿热的桫椤科含量最丰富，其次为干热的希指蕨科，说明姚一段气候，为亚热带半干旱气候类型。 综上所述，我们认为姚一段沉积时期为亚热带半干旱气候类型，所5以沉积了广泛分布的红色泥岩层，但姚一段的红的泥岩又与泉四段的红色泥岩形成机理略有不同，泉四段的红色泥岩主要是河漫亚相

9、沉积的暴露在地表，而姚一段的红色泥岩即有河漫亚相的暴露沉积又有浅水湖泊封闭条件下的沉积产物。 四、结论 1.姚一段沉积时期处于松了盆地两次大的构造沉降的间歇期，没有大的区域构造运动，所以地层沉积时盆地内部较为平坦，地层分布比较稳定厚度变化不大。 2.姚一段各个砂组湖平面扩大是由于大庆长垣三角洲逐渐向南推进造成的，不是可容纳空间逐渐扩大，而是可容纳空间逐渐萎缩。 3.姚一段沉积时期古气候为亚热带半干旱气候类型，所以沉积了广泛分布的红色泥岩层，但姚一段的红色泥岩主要是以封闭的氧化环境下的浅水湖泊沉积为主。 4.姚一段沉积岩相为亚热带半干旱气候条件下的浅水湖泊、三角洲沉积。 参考文献 1王永春.松辽盆地南部岩性油藏的形成和分布M. 北京：地质出版社，2001. 2丁正言，韩广玲，张 惠，等. 松辽盆地南部油气聚集的成因类型和分部模式A