江汉盆地古近系新沟嘴组下段沉积相发育特征

易积正 （中国地质大学 （武汉）资源学院，湖北 武汉430074中石化江汉油田分公司，湖北 潜江433124）

江汉盆地古近系新沟嘴组下段沉积相发育特征

易积正 （中国地质大学 （武汉）资源学院，湖北 武汉430074中石化江汉油田分公司，湖北 潜江433124）

江汉盆地古近纪新沟嘴组下段沉积时期为北部单向物源的广盆浅水盐湖沉积，盆内古地貌差异较小，北侧盆缘形成的北西向大断裂控制着枝江、远安、荆门、汉水、汉川5支物源体系，形成以河流三角洲体系和浅水湖泊沉积为主，夹有干盐湖沉积，发育的沉积亚相类型主要有：三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲、浅湖－半深湖泥盐相等。这一三角洲－浅湖相在垂向层序、骨架砂体类型、规模等诸多方面表现为浅水三角洲的特征：前缘相砂体具有明显的条带方向性，前缘相骨架砂体为水下河道沉积，缺乏典型的厚层反韵律的河口坝砂体，垂向上层序不连续，典型的三层结构特征不明显，在前缘亚相内可进一步划分出包括水下河道和席状砂组合的内前缘亚相沉积和以席状砂为主的外前缘亚相沉积，不同层段和亚相位置出现相应的砂体类型。受平缓古地貌和单向物源的控制，三角洲前缘亚相发育，而且前缘水下分流河道延伸较远，表现为建设性河控三角洲特征。

江汉盆地；新沟嘴组下段；沉积相；浅水盐湖三角洲

1 地质概况

江汉盆地发育于扬子克拉通内秦岭造山带与雪峰陆内造山带所挟持的三角区，为中新生代断拗盆地。其新沟嘴组下段是继古近系潜江组后的又一套古近系生烃和勘探层系，近年来勘探的储量已逐步超过潜江组。但是前阶段认为几个主要生油洼陷北缘的三角洲前缘主要以河口坝、滩坝、席状砂为主要储层，储层不发育，使勘探很难向洼陷推进，制约了勘探进程。随着近几年勘探展开，逐步认识到该区发育的三角洲前缘亚相水下分流河道微相是主要的储集层。因此，沉积相带研究和再认识尤为重要。

2 主要沉积相类型

新沟嘴组下段沉积时期为亚热带潮湿气候条件，湖泊类型为浅水－（半）深水的弱氧化－还原型湖泊，发育浅湖－（半）深湖沉积，暗色泥岩发育，是盆地两套主力烃源岩之一。沉积物源主要来自北部，形成规模较大的三角洲朵体呈带状向盆地推进，三角洲前缘延伸较远。根据岩心观察、测井曲线形态，以及粒度曲线、物性分析等分析化验资料，结合地震剖面相和反射结构分析，对各种相标志进行比较和分析，从而确定沉积亚相、微相类型及其沉积特征。新沟嘴组下段发育的沉积亚相主要有：河流－三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲、浅湖－半深湖泥、局部干盐湖等 （见图1）。

2.1 三角洲平原亚相

河流沉积在盆地北缘、东北缘及西北缘。岩性主要以红色砂质泥岩、泥灰质粉砂岩、细砂岩、含砾砂岩等为主。主要发育分流河道、分流间湾、分流河道两侧的天然堤、决口扇或决口水道沉积。由于盆地外河流的远距离搬运，河流沉积的河道和三角洲平原分流河道沉积的区分已不十分明显，在此笼统作为一类相类型进行识别和描述，主要分布于江汉盆地的北缘近物源带。

图1 江汉盆地古近系新沟嘴组下段单井沉积相图

2.2 三角洲前缘亚相

受平缓古地貌和单向物源的控制，三角洲前缘亚相发育，而且前缘水下分流河道延伸较远，表现为建设性河控三角洲特征。可进一步划分出水下分流河道、河口坝、远砂坝、席状砂等沉积微相。以三角洲前缘水下分流河道为主，水进体系域以浅湖－半深湖沉积为主，局部发育深水浊积 （湖底扇）、小型重力流滑塌堆积，高位域以三角洲前缘水下分流河道、近端河口坝、远端坝和席状砂为主。该类型的油组在新下段Ⅱ油组和新下段Ⅰ油组中都有发育，主要分布于江汉盆地中北部的大部分地区。

1）水下分流河道 由中细粒或细粒砂岩组成，发育块状或交错层理，具有冲刷底界，含大量内冲刷泥砾。自然伽马测井曲线形态与分流河道相似，呈箱型或略呈钟型。向上变细，正韵律或复合韵律结构，反映出水动力能量由强到弱的变化过程。这些水下分流河道末端进一步向前延伸切入到前三角洲沉积中，在平面上主要表现为多个条带状分布，纵向上相互叠置，形成水下分流河道网。

2）河口坝 河口坝位于水下分流河道前缘，平面上呈朵状或宽的指状砂坝砂体，由灰色细、粉砂岩组成，具有典型的由细变粗的反韵律反粒序结构，含有丰富的潜穴和生物扰动构造等，具低角度板状交错层理、平行层理、波状层理，含粉砂质泥岩条带，反映水动力能量由弱到强的变化过程，粒度概率曲线呈过渡段的两段式。但江汉盆地古近系新沟嘴组下段河口坝不是很发育，仅在局部地区有发育。

3）远砂坝－席状砂 远砂坝由薄层砂岩与泥岩互层组成，薄砂岩层显示波状层理和小型交错层理，见有潜穴和生物扰动构造，常见不同规模的变形构造，在自然伽马测井曲线上为逐渐向上变粗的锯齿状曲线形态。席状砂是河湖能量共同作用的结果，主要是湖浪和湖流对早期的河口坝和河道进行再改造形成的，层较薄，粒序不清，发育波状层理、板状交错层理、平行层理。砂体平面上薄且稳定，纵向上位于河口坝下方，岩性较河口坝细，韵律性不明显。自然伽马曲线呈指状或齿形，三角洲前缘沉积中广泛发育有席状砂坝沉积。

2.3 前三角洲亚相

前三角洲泥质沉积由灰色、暗灰色泥岩、粉砂岩组成，厚层状，发育水平层理或块状，局部有少量的潜穴构造。自然伽马测井曲线呈平直型。局部含有薄层的浊积砂层。江汉盆地古近系新沟嘴组下段前三角洲泥不是很发育，主要以前缘相带过渡到浅湖－半深湖相带中。

2.4 滨浅湖亚相

滨浅湖沉积是指无三角洲发育的滨岸带、湖湾等浪基面以上的沉积组合。主要的粗碎屑沉积包括沿岸砂坝和湖岸砂砾滩堆积。发育低角度的湖滩冲洗层理、各种中、小型的交错层理、波状层理、透镜状和脉状层理等。常见生物扰动构造、潜穴等遗迹化石，有时含有个体大的贝壳。主要形成于湖湾、浅湖、三角洲边缘地带，分选相对较好。该类砂岩、砾岩层序有可能成为好的储层，但一般厚度较小。低位域以三角洲前缘水下分流河道为主，水进体系域发育滨浅湖滩坝、浅湖泥，高位域发育咸化泻湖膏盐岩沉积，主要分布于江汉盆地的东缘及南缘。

2.5 半深湖泥、膏盐亚相

半深湖泥质沉积由灰色、暗灰色泥岩组成，块状或显示水平纹理和微波状层理，厚层状，多与浅色或褐红色的泥岩共生。江汉盆地新沟嘴组沉积期湖泊水体浅，半深湖沉积广泛发育于各凹陷的中南部。测井上表现为低电阻率和自然电位值、高自然伽马值。地震资料表现为强连续性、高振幅的平行反射。膏盐湖为相对孤立的水体，强烈的蒸发作用使湖水逐渐转变为咸水湖，盐类达到饱和后，就开始沉淀为自析盐湖。盐湖发展到末期湖水变干，成为填满盐类的干盐湖，盐湖亚相细分为盐岩微相、泥坪微相。盐岩微相岩性以石膏质盐岩、盐岩为主，盐岩是通过化学结晶作用形成的以NaCl为主要成分的盐岩层。泥坪微相岩性以泥岩为主，与盐岩形成互层。位于盆地中部、南部斜坡及东南缓坡带。

3 沉积相平面分布特征

3.1 古地貌及物源体系特征

古近纪新沟嘴组下段沉积时期，江汉盆地处于断陷－拗陷期，主要以拗陷为主，宏观表现为广盆特征。盆地北部古地貌格架及二级构造单元基本特征为北西向展布的凹隆相间的构造格局，江汉盆地北部相对地貌较高，这些盆缘北西向展布的过水凹陷 （枝江凹陷、远安凹陷、荆门凹陷、汉水凹陷、云梦凹陷）构成了北部的主要物源体系。南部为华容低隆起和洞庭盆地，相对地貌较低，基本不能为江汉盆地提供物源。江汉盆地内主体表现为 “5洼3隆”的古地貌特征，从西向东为江陵、陈陀口、潜江、沔阳、小板凹陷，水下低隆起为丫角新沟、通海口、岳口低凸起，构成了江汉盆地的主体。各凹陷、隆起古地貌差异较小，表现为典型的广盆特征。

3.2 沉积相及砂岩平面分布特征

江汉盆地新沟嘴组下段储集体物源主要来自盆地北部，自西向东分别发育枝江、远安、南荆、汉水、汉川等5支较大的物源，分别控制江陵、潜江、小板、沔阳凹陷的储层分布。受盆缘古地貌的影响，整个新沟嘴组下段沉积期，存在3个主要的砂岩厚度中心，集中在3大水系的前端，各个沉积体系之间被与古隆起有关的水下隆起分隔。江陵凹陷北部南荆砂体厚度最大，最大厚度达到200m，其次是潜江凹陷西北部的汉水砂体，最大厚度达到140m，再次是位于潜江凹陷东北部和沔阳、小板凹陷北部的汉川砂岩，最大厚度为80m （见图2）。

图2 江汉盆地古近系新沟嘴组下段砂岩厚度等值线图

图3 江汉盆地古近系新沟嘴组下段沉积相图

沿凹陷西北、北、北东边缘的问安寺断裂－纪山寺断裂－潜北断裂－天门河断裂一带主体以河流和三角洲平原沉积组合为主。从荆洲背斜带、老新－托市－马王庙、沔阳的杨林尾一带的北翼到南翼以三角洲前缘沉积组合为主；梅槐桥－虎渡河－资福寺洼陷、总口－潘场洼陷、白庙洼陷一带以浅湖－半深湖泥质沉积和含膏泥岩为主；南部的公安单斜带、新沟断裂带一带砂岩不发育，这一带以滨浅湖和湖岸砂坝沉积为主。由于受北部多条水系的控制和影响，各砂体主体部位均分布于各凹陷的北部，呈朵状由北向南延伸（见图3），砂岩厚度由北向南逐渐减薄 （见图2）。

4 沉积相特征分析

4.1 沉积特点

三角洲前缘作为新沟嘴组发育期的主要沉积体系，是新沟嘴组下段的主要储层，也是油气勘探关注的重点。江汉盆地新沟嘴组下段为断陷－坳陷湖盆沉积，单向多物源、浅水咸湖－盐湖的特征控制了其三角洲沉积特点，主要表现为2方面：

1）江汉盆地古近系新沟嘴组下段浅水三角洲在诸多方面与海相三角洲相比有很大差别，更多的表现为浅水三角洲的特征，前缘亚相砂体具有明显的条带方向性，前缘相骨架砂体为水下河道沉积，缺乏典型的厚层反韵律的河口坝砂体，垂向上层序不连续，典型的三层结构特征不明显，在前缘亚相内可进一步划分出包括水下河道和席状砂组合的内前缘亚相沉积和以席状砂为主的外前缘亚相沉积，不同层段和亚相位置出现相应的砂体类型［1～5］。

2）受平缓古地貌和单向物源的控制，三角洲前缘亚相发育，而且前缘水下分流河道延伸较远，表现为建设性河控三角洲特征。

4.2 沉积模式

根据盆内不同部位三角洲发育特征及其与古地貌的关系可划分出下列4种三角洲体系发育类型：

1）浅湖河流三角洲前缘沉积模式 远源三角洲向盆地推进的过程中朵叶的侧向迁移呈对称式分布，沿轴向发育，如汉水、南荆水系向南推进的三角洲体系。该种类型沉积广泛分布于江汉盆地。充足的物源体系、盆地沉降小、地形地貌相对平缓，造成河流三角洲有可能大规模向盆地方向远距离推进。低位域以三角洲前缘水下分流河道为主，水进体系域和高位域为滨浅湖滩坝沉积。

2）近源三角洲前缘沉积模式 该种类型是由于盆缘断裂或盆内陡坡带同沉积断裂的强烈活动造成盆地的快速沉降，可容纳空间增加，河流、三角洲体系近源堆积的结果。如盆地西缘的问安寺断裂带、东缘的天门河断裂带等。

3）盆内断坡浊积沉积模式 该种类型的油组明显受盆内同沉积断裂的影响，一般情况下是河流－三角洲体系首先越过盆缘断裂，在向前推进的过程中受下一个同沉积断裂的影响，在前缘方向形成断裂坡折，可容纳空间突然增大，沉积物快速卸载，造成三角洲前缘带加厚，前三角洲浊积－湖底扇发育。如盆内的万城、直路口断裂带深水沉积区。

4）同生断层控制三角洲沉积模式 受盆地沉降和沉积物供给的双重影响，三角洲的长距离推进受局部同沉积断裂的影响。如后港龙湾断裂下降盘长距离向南推进，在下降盘一侧形成大规模浅水三角洲，在上升盘局部形成决口扇、滩坝体系，造成断裂两侧沉积差异明显，沉积体系分布明显受同沉积断裂的控制。

［1］代黎明，李建平，周心怀，等.渤海海域新近系浅水三角洲沉积体系分析 ［J］.岩性油气藏，2007，19（4）：76～81.

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Development Characteristics of Sedimentary Facies in Lower Xingouzui Formation of Paleogene of Jianghan Basin

YI Ji－zheng（Author's Address：College of Resources，China University of Geosciences，Wuhan430074，Hubei，China；Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Qianjiang433124，Hubei，China）

Jianghan Basin developed a wide and shallow salt lake basin of north one－way sources with little difference of palaeogeomorphology during the deposition of lower Xingouzui Formation in Paleogene.Five source systems such as Zhijiang，Yuan'an，Jingmen，Hanshui and Hanchuan systems were controlled by the NW trending fault of north basin margin，the deposition systems were formed，of which the river delta and shallow lake were dominated，clipping playa lake was included.And delta plain，delta front，the former delta，and shallow lake－half deep lake of salt mud were the main sedimentary facies developed in the area.The delta was different from other marine delta in vertical sequence，types of framework sand－body and scale etc.Instead，it was presented more characteristics of shallow water delta.The sand－body in front facies had a typical characteristics of ribbon－like directionality，and the framework sand－body was the underwater channel deposition，lacking of typical thick anti－rhythm of the channel mouth bar.Vertically，its sequence was discontinuous without three structures of typical delta.In general，the inner front including the micro－facies of subaqueous and sheet sand，and the outer front facies including only the sheet sand can be subdivided in front facies.The above characteristics bring in corresponding sand－body types in various stratigraphic section and sub－facies area.Because of control of the flat topography and the single ancient source，not only the delta front facies are developed，but also the front underwater distributary channel extends farther，it has the characteristics of constructive river dominated delta.

Jianghan Basin；lower Xingouzui Formation；sedimentary facies；sallow salt lake delta

TE121.3

A

1000－9752（2011）06－0006－05

2010－12－06

中国石油化工股份有限公司重点科技攻关项目 （P07004）。

易积正 （1962－），男，1982年大学毕业，教授级高级工程师，现主要从事油气勘探及地质研究工作。

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