赵麟天(辽河油田勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010)

辽河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸盐岩沉积环境

赵麟天(辽河油田勘探开发研究院，辽宁 盘锦 124010)

对于湖相碳酸盐岩来说，其形成包括了重要的古环境、古气候线索，特别是湖相白云岩的形成，是目前一个非常具有争议性的研究话题。地质历史时期，在多个湖相盆地中，均发现了湖相白云岩沉积，例如二叠纪三塘湖与尕斯库勒盆地、泌阳凹陷、古近纪东营以及辽河西部凹陷等。本篇论文以稀土元素、微量元素以及碳氧稳定同位素等研究手段为基础，对辽河坳陷西部凹陷雷家湖相碳酸盐岩沉积环境进行了综合性的分析。

辽河坳陷；西部凹陷；雷家湖相碳酸盐岩；沉积环境

在辽河坳陷中，西部凹陷是最大的含油气凹陷，其分布领域十分广泛，且具有非常大的堆积厚度，是深层储层中的一个重要组成部分。在西部凹陷地区，沙四上亚段属于生烃层系，非常重要，其主要特点是以发育湖盆扩张时期背景下的碎屑岩、油页岩、层状白云岩以及灰黑色泥岩这四种岩石互层。其中，白云岩的主要特征是其主体沿着坳陷的长轴方向分布、类型比较多样。分析与研究雷家地区湖相白云岩沉积的形成环境，对该区致密油的开发与勘探工作有着非常重要的意义。

1 地质背景

研究区位于沙四上亚段，属燕辽台褶带。辽河坳陷自早元古代就已经多次经历构造运动期，最终形成了目前的构造格局。在地质构造上，雷家地区位于辽河盆地西部凹陷的中北部。雷家地区的北方靠近的是高升鼻状隆起地带，南方靠近的是冷家堡构造带，西方靠近的是西部凸起区，东方靠近的是中央凸起区。自下而上，对沙四上亚段研究区进行细分，分为高升油层以及杜家台油层，自下而上，对杜家台油层进行进一步细分，共分为3个小层，即杜Ⅲ段、杜Ⅱ段以及杜Ⅰ段。

在沉积早期，杜家台油层、高升油层就各自沉积了白云岩组合，在平面上来看，白云岩组合位于陈家洼陷西北地带，在房身泡组玄武岩之上进行沉积。对于高升油层来说，存在比较浅的湖盆水体，因此，主要发育了泥晶云岩、生屑云岩、鲕粒云岩；对于杜家台油层来说，杜Ⅲ段发育了厚度比较大的含方沸石质白云岩。本篇论文的主要研究对象就是杜Ⅲ段的白云岩。

2 辽河坳陷西部凹陷雷家白云岩的沉积环境

2.1 湖盆封闭性

对于咸化湖盆（以化学沉积为主）来说，湖盆水体开放性、封闭性的研究非常重要，稀土元素分析、碳氧稳定同位素分析是湖盆封闭性研究比较常用的、也是较为有效的两种方法。

2.1.1 稀土元素分析

对雷家白云岩进行检测，结果表明δEu值都大于1.0，出现这种异常情况的原因尚未明确，但是从另一个角度进行分析，δEu并没有跟随着δCe的变小而变小，从而表明了该湖盆没有混入外来水体。借助丁振举等人在其研究文献《碧口群古热水系统发育的富铁硅岩稀土元素地球化学证据》中设置的元素镧（La）与铈（Ce）的含量比值和元素铕（Eu）与钐（Sm）的含量比值关系图版，对雷家白云岩样品进行检测，结果发现，雷家白云岩全部样品都集中在“r=0.01”线的左侧，从而充分说明了其在进行沉积的过程中，受湖水、热流体的影响比较小。因此，可以判断雷家白云岩的沉积环境是处于封闭状态的。

2.1.2 碳氧稳定同位素分析

经碳氧稳定同位素分析，结果显示，雷家白云岩的碳氧稳定同位素主要分布于第二象限，且有着良好的相关性，且相关系数（R2）为0.7726，根据这一现象，即可判断雷家白云岩在进行沉积时，是处于封闭性湖盆中的。

2.2 沉积水体的氧化还原条件

2.2.1 有机质姥植比

对于沉积有机质的氧化还原条件来说，饱和烃中存在的姥植比是一项比较常用的、也是比较有效的沉积环境评价指标。若是极低的即小于0.8的姥植比，则可反映出咸水碳酸盐岩的沉积特征、较强的还原条件。经过对雷家白云岩的检测，其姥植比的平均值是0.38，属于较高的姥植比。据此，可以判断雷家白云岩的沉积环境为咸水缺氧、较强还原条件环境。

2.2.2 特殊金属元素比值

一般情况下，若金属元素V含量/金属元素V与Ni的总含量＞0.5,就说明沉积环境为厌氧环境；若0.45＜金属元素V含量/金属元素V与Ni的总含量＜0.60,就说明沉积环境为贫氧环境；若金属元素V含量/金属元素V与Ni的总含量＜0.45，就说明沉积环境为富氧环境。经过对雷家白云岩的检测，发现雷家白云岩中，金属元素V含量/金属元素V与Ni的总含量介于0.48到0.92之间，其平均值为0.73，根据上述判断标准，可判断雷家白云岩的沉积环境为厌氧环境，沉积水体为强还原条件环境。

3 结语

针对辽河坳陷西部凹陷雷家地区白云岩沉积的形成环境进行分析与研究，对该区致密油的开发与勘探工作有着非常重要的意义，近年来，随着科学技术以及研究手段的不断发展与完善，研究界对湖相白云岩沉积成因的认识不断深入。应当在此基础上不断加强对雷家地区湖相碳酸盐岩沉积环境的重视与研究力度，以加强该地区石油勘探的准确度，促进石油开发产业的进一步发展，

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赵麟天（1980-），四川省富顺县人，工程师，本科，主要从事油田开发地质研究工作