前人一般认为济阳坳陷馆陶组总体为河流相沉积。关于该时期济阳坳陷河流的古流向及汇水区的问题,一直是一个有争议和悬而未决的问题,争论的焦点主要集中于两个方面: 一种观点认为济阳坳陷新近纪有两条以上的河流向本区输送碎屑,这些河流均指向南东方向,最后可能在临朐山旺湖汇聚; 另一种观点认为济阳坳陷新近纪水系由西南向东北,最终汇水于渤中坳陷 (戴启德,2004)。目前多数研究人员一般趋向于接受第二种观点,但是对于具体物源和汇水方向目前还没有形成明确的认识。有学者认为埕宁隆起南侧的山麓洪积相进入沾化凹陷中部和南部,形成广阔的冲积平原,其岩石组合和沉积特征属河流相 (《石油地质志》第六卷),即认为沾化凹陷中部和南部为沉积物汇聚区域。戴启德等 (2004)认为该时期河流的基本流向为由南西向北东方向,最后汇水于渤中坳陷。此外学者们对于主要水系也没有给出明确观点。
从济阳北部地区来看,馆陶组发育了冲积扇、辫状河、曲流河、冲积平原、三角洲、滨浅湖等沉积类型,并且在不同沉积阶段,沉积体系的发育具有不同的特点。
1.馆下段沉积体系
馆陶组早期,济阳坳陷北部的周边地区处于剥蚀状态,其坳陷内的中东部地区地势总体较低。该时期地形上凹凸相间的构造格局仍然表现较为明显,北部的埕子口凸起、中部义和庄凸起以及南部的陈家庄凸起等仍均处于隆升剥蚀状态,但是后两者的隆升幅度不大,并且随着时间的推移,其对物源的影响越来越小; 该时期车镇凹陷及沾化凹陷则仍处于坳陷及接受沉积状态。受上述因素的影响,馆下段沉积时期济阳北部地区沉积体系类型简单,主要发育冲积扇-冲积平原-辫状河三角洲沉积体系 (图 3-27)。
冲积扇主要发育于研究区的北部及西部,大王北地区的北西部、车西地区、埕东地区的北西部等三个位置物源供应较强,冲积扇的发育规模也较大; 陈家庄凸起的中部基本上没有明显的物源分布,陈家庄凸起东部也有少量物源的分布,但是其范围及影响程度均相对较低。此外在义和庄凸起东端小范围内也有三角洲的发育。在上述位置冲积扇的砂体成因类型以扇中为主,扇根不明显; 扇中外缘为扇缘沉积,扇缘和冲积平原间为过渡关系,两者的分区界限不明显。冲积平原在研究区分布面积大,间或遭受湖泛作用的改造,由于馆陶组沉积早期地形高低仍较明显、地貌坡度较大、物源供应充足,在冲积平原沉积上常有辫状河沉积发育,辫状河的物源供应主要来自于探区周边的冲积扇,其流动受古地形地貌的影响较大,辫状河由各扇前水流汇合而成,其流动方向大致为北东东方向或东南方向,汇水区在探区中东部、渤南洼陷及其以东地区。
2.馆上段沉积体系
馆上段沉积时期,济阳坳陷北部地形差异显著减小,馆上段地层披覆或超覆在古隆起上,但是受继承性构造的影响,研究区北部的隆起区、义和庄凸起以及陈家庄凸起等仍为相对隆起,埕宁隆起的隆起幅度显著降低,物源供应能力明显变弱,沿埕南断层尽管仍发育冲积扇,但其规模较馆下段时期明显减小,陈家庄凸起所处位置对该时期物源的贡献已变得不明显,该区主要物源应当来自于西部及西南方向。沉积类型以冲积扇、曲流河、冲积平原、三角洲、滨浅湖等为主 (图3-28)。
图 3-27 济阳坳陷北部馆下段沉积体系图
图 3-28 济阳坳陷北部馆上段沉积体系图
从沉积格局上看,馆上段沉积时期,济阳坳陷北部主要发育曲流河-三角洲沉积体系、冲积扇-辫状河-冲积平原沉积体系以及滨浅湖沉积体系。前者物源来自于埕宁隆起、发育于研究区中部及西部,影响大、分布面积广。义和庄凸起东端往西总体属三角洲沉积,分流河道从 Q1 井西部合二为一,并在四扣洼陷及其东部和车镇凹陷东部入湖形成三角洲;此外从埕东凸起西侧也发育往南的物源,并在埕东地区开始形成向南发育的三角洲沉积,该三角洲物源供应较充分,三角洲向湖快速推进,三角洲分流河口砂坝发育较差,而以水下分流河道为主,形成高建设性三角洲。冲积扇-辫状河-冲积平原沉积体系在探区也广泛发育,其中冲积扇主要分布于埕南断层下降盘,以及研究区的南部地区,分布面积小、影响也较小; 冲积平原在成因上受冲积扇及曲流河的共同影响,分布广泛、影响较大。
车镇凹陷东部、四扣洼陷及渤南洼陷所处区域为相对低洼的位置为该时期研究区的汇水区,同时这也是济阳坳陷的相对稳定的汇水区,以发育滨浅湖及三角洲沉积为主。