一、化石生態(tài)組合分析

1.遺跡組構(gòu)分析:南堡凹陷古近系巖心觀察到了較為豐富的遺跡化石。根據(jù)遺跡化石在巖心中的分布及結(jié)構(gòu)，劃分出5種遺跡組構(gòu)類型。

2.微古動(dòng)物分析:(1)介形類。南堡凹陷具有現(xiàn)生代表的常見介形類屬有Ilycocypris土星介、Cypris金星介、Eucypris真星介、Cyprinotus美星介、Candoniella小玻璃介、Candona玻璃介、Candonopsis似玻璃介、Pseudocundona假玻璃介和Limnocythere湖花介等。生活于淡水水溝、池塘、沼澤、河流和淺湖等環(huán)境中，但有時(shí)也能忍受較高含鹽度的咸水湖或鹽湖環(huán)境，顯示了廣鹽性介形類的特征。(2)腹足類。具有現(xiàn)生代表的螺類有Valvata（Cincinna）高盤螺亞屬、Tulotomoides似瘤田螺、Melanoides擬黑螺和Stenothyra狹口螺等。其中，Melanoides適于有流動(dòng)水中生活；而Valvata（Cincinna）則不僅適應(yīng)于淺水，且能在深水湖中生活。

3.微古植物分析

(1)綠藻類。南堡凹陷古近系中，發(fā)現(xiàn)不少Pediastrum盤星藻屬、Campania褶皺藻屬、Hungarodiscus穴面球藻屬。它們是內(nèi)陸湖生藻類的代表。Campenia等是湖泊藻類中對水質(zhì)適應(yīng)能力較強(qiáng)的類群，水體鹽度的劇烈變化只在其豐富程度上構(gòu)成一定影響。(2)溝鞭藻類。微咸至半咸水體中發(fā)育的有Bohaidina渤海藻屬、Parabohaidina副渤海藻屬和Deflandrea德弗蘭藻屬，都為海陸過渡類型，繁盛于淺湖至半深湖環(huán)境中。管球藻科在局部層位中較發(fā)育，反映平靜水體、淺水至半深水環(huán)境。(3)疑源類。常見的疑源類Sphaeromorphitae球形亞類的Leiosphaeridia光面球藻屬、Granodiscus粒面球藻屬、Rugasphaera皺面球藻屬以及Herkomorphitae網(wǎng)面亞類Dictyotidium網(wǎng)面球藻屬、Granoreticella粒網(wǎng)球藻屬在各個(gè)層位都較繁盛。多是生活在淡水至半咸水體，反映濱淺水環(huán)境。(4)孢子花粉。水生植物以及部分濕生蕨類的孢粉的含量在沼澤、濱岸區(qū)較高，隨著距岸漸遠(yuǎn)，其孢粉含量逐漸降低，進(jìn)而被具雙氣囊的松科花粉取代。

4.大化石分析

在巖心觀察過程中還發(fā)現(xiàn)很多魚鱗、魚骨、植物葉片化石。魚鱗、魚骨埋藏于深灰色泥巖或黑色頁巖內(nèi)，沿巖層面保存，反映低氧的較深湖環(huán)境。植物葉片化石有完整埋藏與破碎埋藏2種。完整葉片化石群可能在埋藏過程中所受水動(dòng)力作用不強(qiáng)，搬運(yùn)距離不遠(yuǎn)，這與三角洲平原沉積有關(guān)。破碎植物葉化石群應(yīng)是埋藏于離湖岸稍遠(yuǎn)的淺湖或前三角洲沉積中。生物生態(tài)組合分析表明：南堡凹陷地區(qū)古近系地層各組段具有若干指示生物生態(tài)組合的標(biāo)志化石或其組合特征，可分為5種生態(tài)組合類型：Ilycocypris土星介—陸生植物孢粉生態(tài)組合、光滑小殼介類—綠藻類和疑源類—水生植物孢粉組合、Dongyingia東營介和Huabeinia華北介—溝鞭藻類—松科花粉組合、Xiyingia西營介和Candonasinensis中華玻璃介—溝鞭藻類—松科花粉組合、Candonasagmaformis鞍狀玻璃介和Candonapostabscissa后陡玻璃介組合。

5.干酪根類型分析:將南堡凹陷各地層單元的典型井位的干酪根類型進(jìn)行匯總，并在平面上進(jìn)行了展布研究，發(fā)現(xiàn)其與微體古生物組合有很好的對應(yīng)關(guān)系。

二、生物相類型及其環(huán)境模式

在對典型井巖心生物相分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)前述的南堡凹陷遺跡組構(gòu)類型、微體古生物生態(tài)組合類型以及干酪根類型3個(gè)方面對古湖泊古水深、沉積環(huán)境的反映特點(diǎn)，將其進(jìn)行分析組合，綜合出以下5種生物相類型（表3、圖1），結(jié)合化石產(chǎn)出的巖石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特點(diǎn)，以指示南堡凹陷古近紀(jì)古湖泊沉積環(huán)境及其水深特點(diǎn)。

三、生物相展布及古湖泊構(gòu)成

生物相的平面展布研究主要根據(jù)代表井的遺跡組構(gòu)分析、微體古生物生態(tài)組合與干酪根類型分布，并參考砂體的分布等多方面信息綜合而成。同時(shí)建立研究區(qū)古近系各組段生物相分布特點(diǎn)及與構(gòu)造活動(dòng)的耦合關(guān)系，進(jìn)而研究古湖泊的演化過程。南堡凹陷沙三段沉積時(shí)期是強(qiáng)烈斷陷期，構(gòu)造活動(dòng)以伸展為主，西南莊和柏各莊斷層伸展活動(dòng)強(qiáng)度增大，湖盆不斷沉降，形成沿西南莊斷層發(fā)育的北堡、老爺廟及拾場次凹3個(gè)沉降中心，為主要生油層發(fā)育期。具體可劃分出B、C、D、E4個(gè)生物相帶（圖2a、b）。

可以看出，當(dāng)時(shí)的南堡凹陷整體為湖相，平均水深較深，特點(diǎn)是以淺湖至半深湖為主。代表濱淺湖沉積的B相帶主要分兩大區(qū)：沿西南莊斷層分布在北堡地區(qū)和老爺廟地區(qū)。代表淺湖沉積的C相帶主要分布在主控?cái)嗔盐髂锨f斷層和柏各莊斷層的B相帶前緣以及兩大斷裂相交處的拾場次凹。代表淺湖至半深湖沉積的D相帶主要分布在盆地中部。代表半深湖至深湖E相帶主要分布在盆地北部。沙二段沉積時(shí)期，斷裂活動(dòng)減弱，南堡凹陷湖盆范圍縮小，水體變淺。可劃分出A、B、C3個(gè)生物相帶（圖2c）。湖盆主體部位以C相帶代表的淺湖為主。僅在C8-1、L12、L13x1等井區(qū)見代表三角洲平原或沼澤相的A相帶。B相帶主要分布在沙壘田凸起北部。

沙一段生物相展布特征如圖2d所示，可以看出，沙一段沉積時(shí)期受局部地形高差及斷層活動(dòng)的差異，沿西南莊斷層不同部位發(fā)育不同的生物相帶。北堡地區(qū)發(fā)育C相帶，拾場次凹則發(fā)育A、B、C、D相，凹陷南部以沙壘田凸起向北依次延伸為C、D相帶分布區(qū)。沙一段沉積時(shí)期繼承了沙二段沉積時(shí)期的古地理格局，是南堡凹陷第二次重要的湖泛期，發(fā)育了南堡凹陷第2套重要的烴源層系。東三段生物相展布特征如圖3a所示，南堡凹陷劃分為A、B、C、D、E相。代表濱淺湖的A相帶主要沿西南莊斷層、柏各莊斷層的下降盤分布。M2、M5、M13、M13x2、M16x1等井區(qū)以及G19井、G7井區(qū)分布濱淺湖B相帶。B2、B3、BS28等井區(qū)以及N27、G39井區(qū)為C相帶分布區(qū)。代表淺湖至半深湖的D相帶、E相帶沿沙壘田凸起向北西方向環(huán)帶狀交替分布。東二段沉積時(shí)期，沿邊界斷層依次發(fā)育A、B、C、D相帶（圖3b）。北堡地區(qū)的B2-B15井區(qū)是該區(qū)的淺湖C相帶沉積環(huán)境。JH1x1井和B2—B15井區(qū)等都屬于D相帶的沉積。東一段沉積時(shí)期是湖盆發(fā)育的晚期階段，湖盆逐漸萎縮，地勢趨于平緩，物源供給充足，湖盆內(nèi)發(fā)育大規(guī)模的河流三角洲或扇三角洲沉積體系，淺湖相只發(fā)育在盆地西南、東南一線，范圍較小（圖3c）。

四、結(jié)論與認(rèn)識(shí)

(1)南堡凹陷古近紀(jì)古湖泊在沙三段、沙一段和東三段時(shí)期分別達(dá)到最大深度，有利于形成沉降中心。其他時(shí)期為水退期，湖平面處于收縮狀態(tài)。(2)南堡凹陷沙三段時(shí)期，湖盆不斷沉降，可劃分出B、C、D、E4個(gè)生物相帶，凹陷整體為湖相，以淺湖至半深湖為主。有利于形成沉降中心，是南堡凹陷古近紀(jì)一套重要的烴源巖層。(3)南堡凹陷沙一段沉積時(shí)期，受局部地形高差及斷層活動(dòng)的差異，沿西南莊斷層不同部位發(fā)育A、B、C、D不同的生物相帶。沙一段沉積時(shí)期是南堡凹陷第2次重要的湖泛期，發(fā)育了南堡凹陷第2套重要的烴源巖層。(4)南堡凹陷東營組的生物相展布特征與沙河街組相比有了很大的變化。南堡凹陷東三段沉積時(shí)期，盆地內(nèi)次級斷層進(jìn)一步發(fā)育，導(dǎo)致次級斷層控制區(qū)域水體加深，生物相可劃分為A、B、C、D、E5種生物相類型，發(fā)育了南堡凹陷古近系第3套有利烴源巖層。（本文圖略）

本文作者：趙莉莉 鄭恒科 萬維 陳剛 單位：河北中油冀東油田分公司