碎屑重矿物差异与物源演化——以长岭凹陷乾北地区青三段—姚一段为例

胡鹏¹，鲍志东^2,3，于兴河¹，刘学超⁴，华正秋⁵，刘俊玲⁶，黄玉欣⁵，李勇⁷

1. 中国地质大学(北京)能源学院2. 中国石油大学(北京)地球科学学院3. 油气资源与探测国家重点实验室4. 盎亿泰地质微生物技术(北京)有限公司5. 中国石油吉林油田分公司勘探开发研究院6. 中石化西北局塔河采油一厂7. 中国石油华北油田分公司地球物理勘探研究院

摘 要：为了厘清复杂物源供给背景下各物源体系演化规律,对长岭凹陷乾北地区上白垩统青三段—姚一段37口井不同层段内砂岩骨架组分与重矿物资料进行统计分析,并基于SPSS软件的Q型聚类法将源于不同母岩区的单井重矿物组合在平面上加以区分,再依据ZTR指数与砂岩百分比的平面分布趋势明确物源方向,进而结合古物源水系分布格局,最终揭示了晚白垩世区域构造动力体制与古气候转换背景下研究区由双物源供给（青三段）到多物源汇聚（姚一段）的演化历程.研究结果表明:纵向上姚一段较其下伏的青三段砂岩岩屑百分比整体增加8.14%,而稳定重矿物百分比降低9.25%,指示着母岩区剥蚀作用的增强.平面上青三段沉积时期研究区西南部受整体沿SW-NE展布的保康、通榆体系的影响,分别发育以"锆石_93.41%+电气石_3.56%+锡石_0.64%"和"锆石_69.42%+白钛石_22.89%+电气石_5.6%"为特征的重矿物组合带,其母岩均为古铁法岭地区出露的以中酸性火山岩为主的基岩.至姚一段沉积时期,区域构造挤压使得古湖盆面积迅速萎缩,同期古气候逐渐干热,周缘物源区均遭受大量剥蚀,供屑能力增强,除工区西南部整体继承青三段沉积时期的物源体系格局外,工区西北部、东北部还分别受到整体沿NW-SE展布的白城沉积体系和整体沿NE-SW方向展布的长春—怀德沉积体系的影响,二者分别发育以"锆石_58.72%+电气石_28.73%+石榴石_8.2%"与"锆石_51.04%+石榴石_28.95%+电气石_7.2%"为特征的重矿物组合带,其母岩分别为古大兴安岭地区出露的中酸性岩浆岩、中高级变质岩与古张广才岭地区出露的高级变质岩、中酸性火山岩.

关键词：重矿物;聚类分析;青三段—姚一段;物源;乾北地区;长岭坳陷;