歧口凹陷南部斜坡区古近系沉积相类型及其特征

袁淑琴，王书香，郭芳，刘玉梅 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

张洪娟 （中石油渤海钻探工程有限公司油气合作开发分公司，天津 300280）

王洪彪 （中石油大港油田分公司滩海开发公司，天津 300280）

赵宇超，纪建峥，陈璞，赵林丰 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

歧口凹陷南部斜坡区古近系沉积相类型及其特征

袁淑琴，王书香，郭芳，刘玉梅 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

张洪娟 （中石油渤海钻探工程有限公司油气合作开发分公司，天津 300280）

王洪彪 （中石油大港油田分公司滩海开发公司，天津 300280）

赵宇超，纪建峥，陈璞，赵林丰 （中石油大港油田分公司勘探开发研究院，天津 300280）

综合利用岩心、测井、地震等资料，对歧口凹陷南部斜坡区古近系沙河街组一段 （Es1）沉积相类型及其特征进行了全面系统的研究。结果表明：研究区Es1主要发育辫状河三角洲和重力流水道；其中辫状河三角洲沉积分布在zhu68井-zhu38井一带以南，主要发育辫状河三角洲前缘亚相和辫状河三角洲平原亚相；重力流水道分布在坡折带以下的zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一带，发育有水道主体、水道侧翼、水道末梢等3种沉积微相。该研究成果为歧口凹陷南部斜坡区的勘探方向选择及井位优选提供了依据。

古近系；沉积相类型；辫状河三角洲；重力流水道；歧口凹陷

歧口凹陷南部斜坡区位于歧口凹陷以南，夹持于歧北斜坡区与埕北断坡区之间，南邻埕宁隆起，呈西南宽缓、北东狭窄的斜坡构造，勘探面积近800km2。

沉积相的确定主要依据岩心和测井资料，再配合地震反射特征，结合区域构造演化和其他辅助资料来确定的。歧口凹陷南部斜坡区古近系沙河街组一段 （Es1）主要受南部埕宁隆起物源的影响，Es1时期湖泊水体较深，总体以湖相泥质沉积为主；但在该区中东部，水体深度大致与埕宁隆起和羊三木凸起交汇部位的最低洼处一样。Es1自南向北发育辫状河三角洲、重力流水道、远岸水下扇 （湖底扇）3种沉积相类型［1］，其中远岸水下扇 （湖底扇）主要分布在歧北斜坡区；辫状河三角洲和重力流水道为歧口凹陷南部斜坡区Es1的主要沉积相类型，二者的分界位置大致在zhu68井－zhu38井一带，该界线以南为辫状河三角洲沉积，以北发育古地形突然变陡的坡折带，在坡折之下于zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一带发育重力流沉积体系，油田勘探工作者称之为 “歧南水道”，辫状河三角洲和重力流水道是该次研究的主要对象 （图1）。

图1 歧口凹陷南部斜坡区Es1沉积体系图

1 辫状河三角洲

辫状河三角洲多发育在坡度较缓的盆地边缘，由辫状河直接入湖形成的三角洲，其动力机制主要为牵引流。歧口凹陷南部斜坡区Es1的辫状河三角洲沉积主要发育在埕宁隆起北坡的zhu15井-zhu16井－zhu45井-zhu48井-zhu68井地区，平面上呈扇形展布，主要发育辫状河三角洲平原亚相和辫状河三角洲前缘亚相。

1.1 辫状河三角洲平原亚相

辫状河三角洲平原亚相可进一步分为辫状河道及泛滥平原、沼泽微相。研究区辫状河三角洲平原亚相以发育辫状河道和泛滥平原沉积为特征，并以辫状河道最具代表性。三角洲平原亚相的典型识别标志是：岩性较粗，砂体基本上以细砂岩及以上级别为主，泥岩颜色以氧化色 （紫红色、棕红色、黄色）和过渡色 （灰绿色、绿色）为主，砂岩与泥岩之比较高。其泥岩颜色为紫红色或绿色，表现为明显的分流河道正韵律砂岩和分流河道间泥岩互层的岩性组合特征。电性显示表现为较高的视电阻率，呈齿状或尖峰状起伏，自然电位曲线一般呈箱形或波状起伏 （见图2）。

图2 zhu15井辫状河三角洲平原亚相沉积特征图

1.2 辫状河三角洲前缘亚相

歧口凹陷南部斜坡区三角洲前缘亚相可以进一步分为水下分流河道、水下分流河道间、水下天然堤、河口坝、远砂坝和前缘席状砂等微相，其中研究区主要可识别出水下分流河道沉积微相。三角洲前缘的地层组合特征表现为：砂岩在地层中的比例较高，砂岩与泥岩呈不等厚互层；砂岩以细砂岩为主，局部发育中砂岩，泥岩颜色以浅灰色、灰色、深灰色为主，测井曲线上常见反旋回的漏斗形 （图3）。

水下分流河道是平原辫状河道在水下的延伸部分，沉积物粒度较细，水下分流河道在辫状河三角洲中所占的厚度最大，是辫状河三角洲沉积的主体部分。河道砂频繁交互，形成多层楼式的正韵律的砂、砾岩组成的叠合砂岩。冲刷构造明显，砂体中常见冲刷面构造、平行层理及大、中型交错层理。在电测曲线上显示为中、高幅钟形、箱形的特征，其中箱形代表主河道沉积，钟形代表分流河道侧缘，通常在钟形的顶部有较厚的水下天然堤，整个河床的自然电位曲线是齿化箱形。

在平行物源方向的地震剖面上表现出前积特征，在与物源方向垂直的地震剖面上表现出充填特征。

图3 zhuq2井辫状河三角洲前缘亚相沉积特征图

2 重力流水道

重力流水道砂体是指由重力流或浊流在湖盆内的断凹或沟槽中所形成的带状碎屑砂体，它可以堆积在浅水和深水中。与扇中水下辫状水道相比，除沉积背景不同之外，其基本沉积特征和形成机理相类似。歧口凹陷南部斜坡区内重力流水道分布在zhu68井-zhu38井一线以北，主要见于Es1，是辫状河三角洲砂体滑动、滑塌，沿水下断槽、洼地再搬运沉积于歧口凹陷南部斜坡区深水区的碎屑体，一般呈带状不连续的透镜体展布，剖面上由厚层暗色泥页岩夹块状砂岩组成。

2.1 岩心与测井特征

现以取心资料较全的qn6井Es1为例，介绍歧口凹陷南部斜坡区Es1重力流沉积特征。研究显示，qn6井Es1岩石类型以岩屑砂岩为主，石英平均体积分数47%，长石平均体积分数17%，岩屑平均体积分数36%，岩屑以碳酸盐岩屑为主 （占岩屑总体积分数的61.2%）。岩石的较低成分成熟度及碳酸盐岩岩屑的高含量，揭示沉积区离物源区较近，且奥陶系碳酸盐岩很可能参与了物源供应。岩心观察结果显示，含碳酸盐岩砾石、砂岩砾石的砂砾岩普遍发育，砾石多漂浮于砂质沉积基质当中，次圆状，大小混杂，分选差，撕裂状泥岩碎块多见。沉积构造以滑塌变形、重荷模、块状层理、粒序层理、交错层理、波状层理常见。上述特征显示，Es1以重力流沉积为主，为堆积速率较快的突发性事件沉积。进一步研究显示，该区重力流沉积至少可细分为3种不同类型。

1）砂砾质碎屑流 以qn6井3399～3411m井段为代表，大小不等、无定向排列的砾石漂浮于砂质基质中，沉积构造多块状 （3410.12m岩心）（见图4岩心照片），或略显正递变层理 （漂浮的砾石自下而上粒径总体减小，3399.55m岩心）（见图4岩心照片），显示在重力作用下以基质和杂基 （水、泥及砂质颗粒）支撑的块体搬运机制，以及以凝结方式快速堆积的沉积特点［2］。这种沉积对应的测井曲线以齿化箱形或块状为主，由多个正旋回叠加而成，自然伽马曲线显示顶底突变特征较为明显。

2）滑塌沉积 以qn6井3293～3310m取心井段为代表，岩石中塑性变形较为发育，如3294.6m井段发育的砂质包卷变形，3307.86m井段薄层泥质条带的 “S”型变形等；此外，砂岩条带的碎裂（3295m和3298m岩心）、撕裂 （3297m岩心）（见图4岩心照片）等均可能是重力滑塌作用过程中形成的。测井曲线显示为厚度不大的齿化钟形或齿化漏斗形叠加。

3）浊流沉积 如qn6井3404.27m井段岩心所示，多个厚度2～4cm的韵律层相互叠置，水平层理为主，韵律层组合内部可见后期砂岩层对前期地层的轻微冲刷，顶部发育强水流侵蚀作用导致早期至少两期浊积沉积遭受侵蚀削截。因为层薄 （厚度或只有20～30cm），因此加持于块状砂岩当中者，测井曲线反映微弱；而在厚层泥岩中分布时，自然伽马曲线表现为1～2个或多个尖峰。

图4 qn6井Es1沉积相综合柱状图

2.2 粒度分布特征

1）粒度C-M图 （C是累计概率曲线上1%处对应的粒度 （最粗颗粒粒度），M是累计概率曲线上50%处对应的粒度 （粒度中值））。图5（a）是qn6井Es1的3200.79～3403.9m所作的C-M图，主要发育递变悬浮段，是一典型的浊流图形，其粒级范围C＝122～1214μm，M＝18～3900μm，C／M＝2.7，样点集中分布区间大致平行于C＝M基线，而且样点密集，图形狭窄，粒级较细，分选中等。它与典型深水浊积岩的C-M图相似。

2）累计概率曲线。qn6井Es1重力流水道砂岩主要为块状层理或具递变－块状层理中细砂岩，其累计概率曲线特征较单一，均为一呈1／4圆的弧形，难于分出明显的总体 （图5（b））。但如将粒度分布曲线连成直线段，则曲线尚可分为3段：除悬浮和跳跃总体外，两者之间有一很大的过渡带，约占50%左右。这种粒度分布特征反映沉积物皆呈整体悬浮搬运，当流动能量降低时，悬浮负载便发生迅速堆积而来不及进行分异。因此，砂岩的递变性质不明显，且主要为块状砂岩，并表现出某些液化作用的特征。

图5 qn6井粒度C-M图与累计概率曲线

另外，在所研究的井段中各韵律层上部的水流波痕纹理或水平纹理粉细砂岩，其累计概率曲线特征略有变化，其中跳跃总体明显增加，约为50%，而过渡带相对变少。这种粒度分布特征表明，在沉积物搬运过程中，随着较粗颗粒的卸载，流体的密度、悬浮物的沉降速度降低，水流的牵引沉积作用增加。

2.3 地震相

从垂直水道流向过qn8井的东西向地震剖面看，水道均表现为强振幅，地震剖面上水道发育部位地震能量 （无论波峰还是波谷）显著强于围岩。根据地震反射外形的不同［3］，可进一步细分为如下几种：

1）洼槽型 （“U”型或 “V”型） 如图6中的1d、2d位置，反映单期或多期突发性强动能碎屑流对下伏地层的侵蚀冲刷，发育在沙一中亚段 （Esm1），沉积后期最大湖泛期 （mfs）前后，与歧口凹陷强烈断陷活动伴生的天然地震等因素诱发三角洲前缘沉积物失衡发生大规模滑塌，进而产生砂质碎屑流。与该时期歧南地区的强动能重力流沉积事件相对应，在歧口凹陷滨海斜坡沿南北向沿岸基底断裂带发生火山喷发活动，于binh5井、binh9井等井区发育基性玄武质岩浆喷溢堆积。

2）碟片型 中间厚两侧逐渐减薄的 “顶平底凸”状，水道中部对下伏地层的显著侵蚀导致下伏泥岩变薄 （空白反射），如图6中的1b、2c位置的水道地震反射外形，揭示多期重力流沉积的叠加，早期水道能量集中，对下伏地层集中冲刷侵蚀，导致前期沉积的泥质沉积几乎被侵蚀殆尽 （图6中的2c位置），而且地势平坦，能量可能降低，水道宽度变大。这种水道主要发育在Esm1早期，是湖扩体系域的沉积现象，反映构造活动已经有一定强度，碎屑流能量较大。

3）蠕虫型 同一位置不同时期的水道垂向叠加、侧向上向同一方向小幅度迁移，地震反射外形为蠕虫状，并显示对多个下伏地震同相轴的侵蚀削截，如图6中的1c水道。这种地震反射也多出现在早期，与碟片型地震相同期发育。

4）纺锤型 中间厚，向两侧均匀减薄的透镜状，如图6中的1a、2a、2e等位置，主要发育在初期与沙一上亚段 （）沉积时期，很可能反映能量较弱的重力流沉积及相对稳定的区域构造背景。

图6 歧口凹陷南部斜坡区横切重力流水道的90°相位地震剖面

2.4 微相划分

工区内重力流水道是辫状河三角洲的衍生物，发育在辫状河三角洲的前方。根据其沉积构造、井剖面特征、测井相和含砂率等值线图可将重力流水道划分为水道主体、水道侧翼堤、水道末梢等微相（见图7）。

图7 歧口凹陷南部斜坡区重力流水道各微相测井曲线特征

1）水道主体 水道主体为重力流水道的主体部分，具有带状定向分布特点，岩性主要由相互叠置的块状砂岩、递变层理砂岩、混积岩组成，与下伏岩层呈侵蚀突变接触。自然电位 （Usp）曲线为箱形或钟形。

2）水道侧翼堤 水道侧翼堤分布于水道两侧翼、或水下台地，由浊流漫出水下堤岸而形成，岩性主要为粉细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩与泥岩的互层沉积，Usp曲线特征为微幅漏斗形，自然伽马（qAPI）曲线特征为微幅齿形。

3）水道末梢 水道末梢为重力流 （支）水道末梢沉积，分布在水道前方台地斜坡区或水道进入开阔湖区，属事件性砂体能量减弱消失所为，研究区水道已不发育，岩性以泥岩为主夹薄层细粉砂岩，Usp曲线为平直段偶夹齿形组合形态。

3 结语

1）歧口凹陷南部斜坡区古近系沙河街组一段 （Es1）主要受南部埕宁隆起物源的影响，发育近南北向展布的辫状河三角洲、重力流水道、远岸水下扇 （湖底扇）3种沉积相类型，其中远岸水下扇 （湖底扇）主要分布在歧北斜坡区。辫状河三角洲和重力流水道为歧口凹陷南部斜坡区Es1的主要沉积相类型，二者的分界位置大致在zhu68井-zhu38井一带，该界线以南为辫状河三角洲沉积，以北发育古地形突然变陡的坡折带，在坡折之下于zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一带发育重力流沉积体系。

2）综合利用录井、岩心、测井资料，再配合地震反射特征，对歧口凹陷南部斜坡区Es1沉积相类型及其特征进行了全面系统的研究。结果表明，研究区Es1主要发育辫状河三角洲和重力流水道。其中辫状河三角洲沉积分布在zhu68井-zhu38井一带以南，主要发育辫状河三角洲前缘亚相和辫状河三角洲平原亚相；重力流水道分布在坡折带以下的zhu65井－qn8井－qn6井－qn2井一带，发育有水道主体、水道侧翼堤、水道末梢堤等3种沉积微相。该研究成果为歧口凹陷南部斜坡区的勘探方向选择及井位优选提供了依据。

［1］尹兵祥，王尚旭，杨国权，等 .渤海湾盆地东营－惠民凹陷古近系孔店组孔二段地震相与沉积相 ［J］.古地理学报，2004，6（1）：49～56.

［2］于兴河，李胜利 .碎屑岩系油气储层沉积学的发展历程与热点问题思考 ［J］.沉积学报，2009，27（5）：880～895.

［3］曾洪流 .地震沉积学在中国：回顾与展望 ［J］.沉积学报，2011，29（3）：417～426.

［编辑］ 龚丹

Sedimentary Facies Types and Characteristics of Paleogene in the Southern Slope of Qikou Sag

YUAN Shuqin，WANG Shuxiang，GUO Fan，LIU Yumei，ZHANG Hongjuan，WANG Hongbiao，ZHAO Yuchao，JI Jianzhen，CHEN Pu，ZHAO Linfeng （First Author' s Address：Research Institute of Exploration and Development，Dagang Oilfield Company，PetroChina，Tianjin300280，China）

Based on core，logging and seismic data，the sedimentary facies types and characteristics in the first member of the Shahejie Formation（Es1）of Paleogene in the southern slope of Qikou Sag were studied integrally and systematically.The results show that braided river delta and gravity-flow channel are mainly developed in Es1，where braided river delta is mainly distributed in the south of Well zhu 68and Well zhu 38，braided river delta front subfacies and braided river delta plain subfacies are mainly developed.Gravity-flow channel is distributed in wellblock of zhu65-qn8-qn6-qn2，three kinds of microfacies，such as waterway，channel flank and waterway terminal flank are devevloped.The research results provide a basis for selection of the exploration direction and well locations in the southern slope of Qinan Sag.

Paleogence；braided delta；gravity-flow channel；southern slope of Qikou sag

TE121.3

A

1000-9752（2014）04-0044-07

2013-07-16

袁淑琴 （1964-），女，1984年华东石油学院毕业，博士，高级工程师，现主要从事油气勘探与综合评价工作。