隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学特征——以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷肃宁地区为例

曾洪流，赵贤正，朱筱敏，金凤鸣，董艳蕾，王余泉，朱茂，郑荣华

（1.Bureau of Economic Geology,Jackson School of Geosciences,The University of Texas at Austin；2.中国石油华北油田分公司；3.中国石油大学（北京）地球科学学院； 4.中国石油杭州地质研究院）

隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学特征
——以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷肃宁地区为例

曾洪流1，赵贤正2，朱筱敏3，金凤鸣2，董艳蕾3，王余泉2，朱茂4，郑荣华2

（1.Bureau of Economic Geology,Jackson School of Geosciences,The University of Texas at Austin；2.中国石油华北油田分公司；3.中国石油大学（北京）地球科学学院； 4.中国石油杭州地质研究院）

以渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷肃宁地区为例，综合岩心、测井和三维地震综合解释资料，开展隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学特征研究，并总结隐性前积浅水曲流河三角洲沉积模式。肃宁地区古近系沙一上亚段（Es1s）—东三段（Ed3）可识别出8个四级层序，反映湖平面周期性变化。从湖心向湖岸、从湖侵域向高位域，泥岩由灰色变为红色，显示湖水由深变浅。地震反射结构指示湖水变浅：Es1s（SQV3）叠瓦状前积厚度显示湖心水深40～60 m；随后叠瓦状前积结构消失，演变为亚平行结构（SQV4—SQV6），反射连续性逐渐变差，反映水深不超过30 m。岩心、测井曲线和地层切片分析揭示，与Es1s的SQV3叠瓦状前积浅水曲流河三角洲体系不同，Es1s的SQV4—SQV6为隐性前积浅水曲流河三角洲体系，地震沉积学响应特征主要为分带向湖盆中心推进的河道状和垛状地貌体系，指示分流河道和三角洲垛状体沉积。图10表1参24

浅水曲流河三角洲；隐性前积地震反射；地震沉积学特征；饶阳凹陷；渤海湾盆地

0 引言

前积层序是最常见的沉积地层结构之一，是地震地层学和层序地层学模型的基本组成单元[1-3]。但前人研究的地震前积反射主要反映深水盆地边缘深度几十到几百米、可容纳空间较大的大型三角洲[1-2]，而浅水

沉积环境下形成的前积层序则较薄，利用地震资料难以识别，尤其在内克拉通盆地及后裂谷陆相盆地浅水地区，一个典型三角洲沉积层序厚度仅为几米到二三十米，利用地震资料识别前积层更加困难。现代沉积中，浅水三角洲是常见的沉积体系类型，如海相Lena/ Volga三角洲[4]和陆相Wax湖三角洲、Atchafalaya三角洲[4]和鄱阳湖三角洲[5]等，因此地质记录中浅水三角洲不可忽视（如鄂尔多斯盆地三叠系延长组浅水三角洲[6]和松辽盆地白垩系浅水三角洲[7-9]）。利用地震资料识别薄层前积层系存在困难，因而浅水三角洲前积层序未得到合理关注。除稍厚的前积层序可被识别为“叠瓦状”前积复合体外[2]，许多薄层三角洲层序可能被误认为其他沉积体系（如河流冲积平原、浅湖沉积等）。实际上，前积层序上超和顶超现象的存在对油气储集层分布有重要控制作用，若将前积体系当作加积体系进行储集层评价，会显著高估储集层的连续性。Zeng等定义这种无法在地震剖面上识别的前积层序地震相为无前积地震相、次前积地震相或隐性前积地震相，并提供了一些在海相和陆相盆地的研究实例[7]。

近期，笔者在渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷层序地层学和地震沉积学研究中发现肃宁地区沙河街组沙一段（Es1）湖盆断陷收缩期沉积中存在大量与浅水曲流河三角洲有关的隐性前积地震相。该沉积层序是目前该地区油气勘探的重点目标层系之一，已发现多层曲流河三角洲成因的薄层含油砂岩。对比黄河口凹陷新近系发现的类似浅水三角洲油层[10]，推测该类型含油层系在中国中东部陆相盆地广泛存在，具有广阔的勘探开发前景。本文利用岩心、测井和三维地震综合解释资料，以饶阳凹陷肃宁地区为例，探讨断陷盆地收缩期浅水曲流河三角洲地震沉积学特征，并总结隐性前积地震相特征，为今后隐性前积地震相的研究和应用提供指导和依据。

1 湖盆演化和层序划分

饶阳凹陷位于渤海湾盆地冀中坳陷中南部，为“北东断南西超”的箕状凹陷。肃宁地区位于饶阳凹陷中部，处于饶阳凹陷大王庄、肃宁和韩家村3个正向构造带的结合部，三维地震勘探面积约为200 km2（见图1）。

饶阳凹陷自沙三段（Es3）沉积开始经历了4个构造沉积演化阶段[11]：断陷扩张深陷期、断陷抬升期、断坳扩展期和断陷收缩消亡期，分别对应于沙三下亚段（Es3x）—沙三中亚段（Es3z）沉积期、沙三上亚段（Es3s）—沙二段（Es2）沉积期、沙一段（Es1）沉积早期和Es1沉积晚期—东营组（Ed）沉积期。每个构造演化阶段在沉积环境、相带展布和地层分布等方面均具有不同特征。

图1 研究区位置图

断陷扩张深陷期和断陷抬升期（Es3—Es2沉积期）是饶阳凹陷水深变化的第1个大旋回（见图2）。断坳扩展期和断陷收缩消亡期（Es1—Ed）经历了水深变化的第2个大旋回（见图2）。Es1沉积早期（见图2）凹陷再次扩展，为饶阳凹陷最大的一次湖侵，湖盆面积达到最大，形成湖相灰岩、泥质灰岩以及油页岩等（特殊岩性段）。但此次湖侵与Es3时期湖侵相比，持续时间不长而且水深也不大。断陷收缩消亡期沉积（Es1s—Ed）是本次研究的重点，此时湖盆水体变浅，面积缩小，大型曲流河三角洲体系向湖盆中心推进，主要发育灰色砂岩与灰色、红色泥岩，且自下而上泥岩颜色由暗色逐渐变成红色。局部低洼地区发育小型残余湖泊和沼泽等，多见炭质泥岩。东三段（Ed3）沉积时期，饶阳凹陷区域抬升作用持续增强，湖盆近于消失，主要发育河流沉积体系。东二段（Ed2）沉积期，盆地继续抬升，湖盆完全消失。

本文采用Vail经典层序地层学分析方法，根据不整合面划分三级层序，根据最大和首次湖泛面划分低位、湖侵和高位体系域[12-14]。最终将Es1—Ed3划分为2个三级层序和8个四级层序（见图3）。

图2 饶阳凹陷Es3—Ed湖盆结构、前积反射模式及其与湖水水深关系

Es1发育低位、湖侵和高位体系域，发育6个四级层序（SQⅤ1—SQⅤ6，见图3），分别对应于6个砂层组（Es1xⅡ—Es1sI）。底部Es1x的SQⅤ1对应低位体系域，沉积了一套很薄的薄互层灰色砂岩与灰色泥岩（“尾砂岩”）。SQⅤ2对应湖侵体系域，全区发育滨浅湖亚相，主要为一套深灰色和黑色泥岩、油页岩、灰岩夹薄砂岩（“特殊岩性段”）。Es1s整体对应高位体系域，主要为曲流河三角洲沉积的灰色砂岩与灰色、红色泥岩。SQⅤ3沉积厚度为100～150 m；SQⅤ4、SQⅤ5和SQⅤ6 厚度差别不大（50～100 m）。物源来自西南方向，向东北方向地层厚度增加，东北部地层厚度可达260 m。

Ed3划分为2个四级层序（SQⅥ1—SQⅥ2，见图3），整体为紫红色泥岩、灰色泥岩与灰色粉砂岩互层构成的曲流河沉积。

2 反射结构及与水深关系

传统地震地层学分析方法主要根据地震反射内部结构、外形、振幅和连续性等识别地震相，解释沉积环境[2,15]，尤其是各种前积反射结构的识别，对分析曲流河三角洲层序意义重大。饶阳凹陷肃宁地区Es3—Ed三维地震资料中识别的反射结构主要为斜交前积、叠瓦状前积、隐性前积和亚平行反射等（见图3、图4）。斜交前积见于Es3断陷扩张深陷期的凹陷边界附近（见图4c、4d）。

饶阳凹陷Es前积层段常发育5～6对同相轴，总厚度超过500 m，常反映陡坡扇三角洲沉积。凹陷西南缓坡区Es1s下部（SQⅤ3）发育良好的叠瓦状前积反射，可见清晰的顶超和下超现象（见图3、图4a），前积体包括1～2对同相轴，从物源区（南西）向湖心（北东）方向增厚。一般认为这种反射结构是滨浅湖和浅水曲流河三角洲的沉积响应[15]。研究区大部分区域在Es1s中上部（SQⅤ4—SQⅤ6）见到一类特殊反射结构：变振幅—弱振幅、亚平行、不连续反射（见图3）；局部地层加厚地区可见多个短反射向湖心方向倾斜（见图4），将其归为隐性前积反射结构，属于浅水曲流河三角洲沉积。该反射结构需将地震剖面反射特点与地层切片、井资料和沉积演化模式结合才能确定。Ed3（SQⅥ1—SQⅥ2）地震响应为典型低连续性亚平行反射（见图3，图4a、4b），多为河流相沉积，与下伏隐性地震前积层序为过渡关系，界限不清，需要从地层切片上观察确定。

Pekar和Plink-Björklund等[16-17]提出依据前积层反射高度和相关地质信息（如古生物、水深资料）大致估算沉积水体深度（可容空间）。该方法适用于现代沉积或构造、相变简单的盆地，特别是海相深水盆地。对复杂陆相盆地，事先要校正构造掀斜和地层压实误差。校正后的前积反射顶、底高差大致相当于高水位沉积时的水体深度，目前准确的水深估算无法实现。本文根据初步构造掀斜校正后前积层反射高差估算水深（见图4b、4d）。

首先将地震剖面拉平到最近的地质地震标准层。在缓坡区（见图4a）拉平到Ed3顶部（T3-2），而陡坡区（见图4c）拉平到Es3顶部（T5）。选择靠近湖区的

前积反射（见图4b、图4d），测量其高度，得到地层压实校正前的水深估计值。斜交（或S形）前积对应水深可达200～300 m；叠瓦状前积对应水深约为40～60 m；隐性前积对应水深不超过30 m。

图3 饶阳凹陷肃宁地区古近系高精度层序地层综合分析图和Es1—Ed3高精度地震层序划分

图4 饶阳凹陷肃宁地区Es与Ed地震反射结构与解释剖面（图中数据为前积反射高度，近似代表地层压实校正前水深，剖面位置见图1）

3 前积层系岩心相—多井相分析

肃宁地区Es1（SQⅤ）无论是显性前积（叠瓦状前积）还是隐性前积，湖盆水深都不大，岩心观察均有浅水曲流河三角洲沉积特点，主要富砂相包括分流河道、河口坝和席状砂等（见图5）。分流河道砂体是浅水曲流河三角洲骨架砂体，主要为细砂岩、粉砂岩，分选较好，颗粒呈次棱—次圆状；发育大型楔状交错层理、平行层理、波状交错层理，底部常具冲刷面，可见河道滞留沉积的泥砾；砂体厚度较大（6～10 m），平面上主要呈条带状分布，具明显正旋回特征。以宁32井为例，3 600～3 605 m层段发育较厚的细砂岩、粉砂岩夹薄层灰黑色泥岩，垂向上为2～3个完整的正韵律叠合，单层砂岩厚度2～3 m；发育楔状交错层理和多个冲刷面及泥砾，构成间断正韵律；电测井曲线常呈齿化钟形、齿化箱形和箱形。河口坝是分流河道入湖后卸载其携带的沉积物形成的砂坝。研究区河口坝以厚层砂岩（单层厚度均大于2 m）夹薄层泥岩为主，发育大型交错层理、波状交错层理和平行层理，构成反韵律沉积。砂岩泥质含量低，分选磨圆好，结构成熟度高，自然电位测井曲线多为典型漏斗状。研究表明，研究区内河口坝不太发育，仅在Es1sⅢ砂层组和Ⅳ砂层组（SQⅤ3—SQⅤ4）内零散分布，规模较小，符合浅水曲流河三角洲沉积特点[18]。席状砂是水下分流河道或河口坝在湖浪或沿岸流改造下形成的，主要分布于曲流河三角洲外前缘。Es1sⅢ、Es1sⅣ砂层组（SQⅤ3—SQⅤ4）以粉砂岩、泥质粉砂岩为主，分选好，质纯，多呈反旋回沉积，可见小型低角度交错层理等，自然电位曲线多呈漏斗形或指形。

综合岩心和测井相特征，平行古水流流向的6口井连井剖面（见图6）揭示了Es1—Ed3沉积相纵横向展布特征。Es1xⅡ砂层组（SQⅤ1）：以灰色细砂岩与灰色泥岩互层为主，单层砂岩厚度2～5 m，均可见正、反韵律沉积序列，为曲流河三角洲外前缘亚相。Es1xⅠ砂层组（SQⅤ2）：以油页岩、灰岩和灰黑色湖相泥岩为主，为滨浅湖亚相。Es1s砂层组（SQⅤ3—SQⅤ6）

整体发育浅水曲流河三角洲薄互层砂泥岩，但各砂层组内各井沉积亚相差异较大。Es1sⅣ砂层组（SQⅤ3）：宁4井—宁612井为叠瓦状曲流河三角洲沉积，靠物源一侧为曲流河三角洲前缘亚相，泥岩颜色红黑相间反映水体动荡的沉积环境，单层砂岩厚度不超过20 m；靠湖盆一侧宁33井以曲流河三角洲外前缘和滨浅湖沉积为主，泥岩颜色多为灰黑色，少见红色，砂岩厚度小，仅2～5 m。Es1sⅢ砂层组（SQⅤ4）：最靠近物源处（宁4井）泥岩颜色变浅，单层砂岩厚度2～8 m，为曲流河三角洲平原沉积；向湖区（宁30井—宁612井）泥岩颜色红黑相间，正韵律多，单层砂岩厚度2～10 m，可见波状层理、小型交错层理等，为曲流河三角洲内前缘沉积；最靠近湖心处（宁33井）泥岩颜色以灰黑色为主，可见正、反韵律沉积，为曲流河三角洲外前缘和滨浅湖沉积。Es1sⅡ砂层组和Es1sⅠ砂层组（SQⅤ5—SQⅤ6）：沉积时水体进一步变浅，湖盆萎

缩，宁4井—宁30井区发育大量红色泥岩，曲流河三角洲平原继续往北扩张，湖区方向泥岩颜色逐渐过渡为红黑相间，间或看到残余湖泊和沼泽沉积，曲流河三角洲前缘分流河道规模也变小，显正韵律特征，单层砂岩厚度仅为2～10 m。Ed3（SQⅥ）：红黑色泥岩与灰色砂岩互层，正韵律特征明显，单层砂岩厚度可达15 m，岩心多见槽状交错、楔状交错层理和冲刷面等，整体为曲流河沉积。

图5 饶阳凹陷肃宁地区Es1浅水曲流河三角洲沉积特征

图6 饶阳凹陷肃宁地区Es1—Ed3沉积剖面（剖面位置见图1）

沉积剖面变化反映了水体从物源区（南西）向湖区（北东）变深的趋势。无论是叠瓦状前积（SQⅤ3）、隐性前积的三角洲层序（SQⅤ4—SQⅤ6），还是河流相层序（SQⅥ），岩性由南西向北东皆由粗变细，砂泥比减小，泥岩颜色由偏红变为偏灰，反映沉积时物源和湖岸位于西南区域，湖盆位于东北区域；更重要的是，该沉积特征还反映了剖面从下至上水体逐渐变浅的过程。叠瓦状前积曲流河三角洲层序（SQⅤ3）发育时水体较深，隐性前积曲流河三角洲层序（SQⅤ4—SQⅤ6）沉积时水体显著变浅，河流相层序（SQⅥ）沉积时湖盆已近干枯消失。在此过程中，灰色泥岩逐渐减少，红色泥岩逐渐增多，与地震反射结构的水深分析结果一致。

4 地震沉积相分析

4.1 地震沉积学方法

地震沉积学方法利用三维地震资料精细研究沉积体岩性分布和地貌特征[19]。本文采用文献[20]提出的中国陆相盆地复杂条件下进行地震沉积学研究的方法和规范。首先，利用测井资料研究岩性-波阻抗关系，确定研究区砂岩波阻抗比泥岩波阻抗高。Es1（SQⅤ1—SQⅤ6）和Ed3（SQⅥ1—SQⅥ2）地震数据的主频约为26 Hz，地层平均纵波速度为3 500～3 700 m/s，据此估算研究区地震资料分辨率约为35 m。在90°相位化地震数据体上标定低于地震分辨率的薄层砂岩（厚度一般小于15 m）为正极性强振幅反射（红色同相轴）。然后，沿等时沉积界面（最大洪泛面和层序界面）制作振幅地层切片[21-22]，显示沉积体地震地貌特征。最后，结合岩心、测井资料对地层切片进行刻度解释，可显示4～6级层序内的沉积相分布。

4.2 叠瓦状前积浅水曲流河三角洲

Es1sⅣ砂层组（SQⅤ3）地震反射结构为叠瓦状前积反射（见图3、图4）。研究区地震剖面上共识别至少5个前积反射，可能代表5期曲流河三角洲前积。前积反射层均为北西—南东向，倾向东北，指示物源来自西南，向东北方向湖区前积。根据前积反射顶、底高差计算沉积时湖水深度约为60 m。

顺层追踪前积反射层可得到5个地层切片，它们在地貌模式上类似，反映类似沉积环境。在最靠近物源的振幅地层切片（见图7a）上可见3个大致为南西—北东向的垛状振幅体，振幅总体上向前积方向（北东向）减弱。在各垛状体内部观察到大致北东走向的蠕虫状结构。综合地层切片、反射结构、岩心和测井曲线特征，分析其沉积亚相类型和分布（见图7b）。振幅地层切片中河道和垛状地貌体系反映叠瓦状前积浅水曲流河三角洲体系。岩心观察和测井相分析证实，垛状振幅体代表浅水曲流河三角洲沉积。振幅强度与砂岩厚度相关，因此振幅向前积方向减弱代表砂岩厚度逐渐减少，沉积环境由三角洲内前缘渐变为曲流河三角洲外前缘和前曲流河三角洲/滨浅湖亚相。垛状体内部蠕虫状结构可能代表水下分流河道。叠瓦状前积浅水曲流河三角洲可容纳空间较大，单期前积体规模大，水下分流河道较长（大于10 km），分叉频繁，保存较完整。

4.3 隐性前积浅水曲流河三角洲

Es1sI—Es1sⅢ砂层组（SQⅤ4—SQⅤ6）对应隐性前积反射（见图3、图4），在研究区大部分区域地震剖面上表现为变振幅、亚平行、不连续的反射特征，但在局部沉积中心偶尔可见叠瓦状前积短反射（见图4）。根据反射结构计算湖水深度约为20 m。隐性前积反射识别难于叠瓦状反射，但其地层切片（见图8a）具有不同特征：①能清楚看到大量保存完好的复合河道状（蠕虫状）振幅异常体在平面上成群成带分布；②存在明显的振幅分带现象，8～10个北西—南东向振幅带大致沿古湖岸线分布，在湖心区消失。

振幅地层切片中河道状和垛状地貌体系反映隐性前积浅水曲流河三角洲体系。复合河道状（蠕虫状）振幅异常体可能代表残留分流河道沉积，是曲流河三角洲沉积的证据。振幅增强指示砂岩厚度增加；多个分流河道集中区可能代表多个曲流河三角洲垛状体；河道成群、分带分布指示曲流河三角洲物源方向来自西南，往东北方向分期前积；不同振幅带反映曲流河三角洲推进的不同期次，跨越曲流河三角洲内前缘、外前缘和前曲流河三角洲/滨浅湖。曲流河三角洲外前缘易受湖浪及沿岸流改造，多见大面积分布的席状砂，但在地层切片上分布不太清楚（见图8b）。

隐性前积浅水曲流河三角洲可容纳空间较小，垛状体规模小，但数量多。隐性前积浅水曲流河三角洲与前期（SQⅤ3）叠瓦状浅水曲流河三角洲的前积方向基本一致，具有继承性，这反映了浅水曲流河三角洲

持续发育、湖水逐渐变浅的沉积历史。在此过程中，因沉积厚度减小，叠瓦状反射消失，演变为亚平行反射。这些亚平行反射实际为角度很小的前积反射，但受地震分辨率限制，肉眼不能分辨。松辽盆地白垩系

也发育类似的隐性前积曲流河三角洲体系[7]。

图7 饶阳凹陷肃宁地区Es1sⅣ砂层组（SQⅤ3）叠瓦状前积浅水曲流河三角洲地震沉积学解释（切片位置见图6）

图8 饶阳凹陷肃宁地区Es1sⅠ砂层组（SQⅤ6）隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学解释（切片位置见图6）

4.4 曲流河体系

Ed3Ⅰ、Ed3Ⅱ砂层组（SQⅥ1—SQⅥ2）在地震剖面上表现为低连续性、亚平行反射特征（见图3、图4），反映非常小的可容纳空间和以垂向加积为主的沉积特征。在振幅地层切片上可见一些完整或断续的河道状振幅异常体环绕面积更大的不规则弓形（圆弧状）强振幅异常体分布（见图9a），这些复合体尽管走向复杂，但大致沿南西—北东向分布，总体上，振幅向东北方向减弱。

振幅地层切片中河道状和弓形地貌体系反映曲流河体系（见图9b）。河道状振幅异常体是曲流河道反复迁移改道后保留下来的残留河段，环绕其间的不规则弓形地貌单元可解释为残留点坝砂复合体。曲流河沉积体系非常复杂，在没有密井网的条件下，难以清楚解释河道和点坝砂复合体的细节，只可根据现代沉积和沉积模式来表达。井上标定振幅大致指示岩性，“强振幅偏砂，弱振幅偏泥”，因此砂岩厚度在靠物源方向最大，向湖区逐渐减少。

图9 饶阳凹陷肃宁地区Ed3Ⅰ砂层组（SQⅥ2）曲流河沉积体系地震沉积学解释（切片位置见图6）

5 隐性前积浅水曲流河三角洲沉积模式

隐性前积浅水曲流河三角洲一般发育于沉积盆地缓坡、水深通常不超过30 m的地区。饶阳凹陷西南缓坡区坡度小，离物源区远，在Es1沉积期（SQⅤ）湿润气候条件下，河道自物源区进入平缓浅水区（曲流河三角洲前缘）后，能量减弱，流速降低，分流河道改道频繁，平面上分流河道弯曲分叉，形成近似“网状”样式的浅水曲流河三角洲（见图10）。

Es1浅水曲流河三角洲平原发育水下分流河道及河道间沉积，水下分流河道间主要以发育大面积的红色泥岩为特征。在曲流河三角洲前缘区，以平均枯水面为界，根据泥岩颜色的相对变化，可进一步划分为内前缘和外前缘（见图10）。水下分流河道是曲流河三角洲内前缘的骨干砂体发育区域，但由于频繁分叉、改道，多呈网状分布，横向上难以对比。曲流河三角洲内前缘分流河道间可见低洼处积水形成的小型残余湖泊和沼泽等。曲流河三角洲外前缘水下分流河道规模变小、出现断续特征。河口坝易受湖浪及沿岸流改造，因此不太发育，多见大面积分布的席状砂。随着曲流河三角洲推进，湖岸线亦分阶段向湖区迁移，遗留下前期形成的大量分流河道和垛状体，平行于古湖岸线分布。

饶阳凹陷Es1隐性前积浅水曲流河三角洲体系与叠瓦状前积曲流河三角洲体系、Ed3河流体系存在共生关系，这应该是断陷盆地构造演化中缓坡区湖盆水体由深到浅、最后消失的必然结果。因此识别隐性前积浅水曲流河三角洲体系应从对比与其共生沉积体系的地质和地球物理特征着手（见表1）。

叠瓦状前积浅水曲流河三角洲体系：岩性为细砂岩、泥岩，主要为灰色；发育冲刷面、平行层理、多种交错层理，具有明显水下分流河道、河口坝、席状砂等特征；可见正韵律（水下分流河道）和反韵律（河

口坝）；在平行于古水流方向的地震剖面上见叠瓦状前积反射结构；振幅地层切片显示大规模河道状和垛状地貌体系逐个向湖区迁移。

图10 饶阳凹陷缓坡区Es1浅水曲流河三角洲沉积模式

表1 饶阳凹陷古近系3种常见沉积体系特征

曲流河体系：岩性为中砂岩、细砂岩和泥岩，泥岩以红色为主；岩心观察见冲刷面、交错层理等河道、点坝和冲积平原特征，间断正韵律明显；测井曲线主要为正韵律（河道和点坝）；在平行于古水流方向的地震剖面上为欠连续、亚平行反射结构；振幅地层切片显示弯曲河道状和弓形地貌特征。

隐性前积浅水曲流河三角洲体系：多显示前两者的过渡带特征。岩性类似于叠瓦状前积浅水曲流河三角洲体系，为细砂岩和泥岩，灰色褐色混合；岩心观察和测井曲线特征也类似于叠瓦状前积浅水曲流河三角洲，但河口坝少见；在平行于古水流方向的地震剖面上可见隐性前积反射结构（亚平行反射和小型叠瓦状反射的混合体）；振幅地层切片显示振幅分带河道状和垛状地貌体系，残留河道短而不连续，保存于大量呈带状分布的小规模垛状体内部。

结合岩心、测井、传统地震相（反射结构）和地震沉积学（振幅地层切片）进行综合分析是识别隐性前积浅水曲流河三角洲体系的有效手段[23]。即使钻井资料有限，在典型前积曲流河三角洲体系与典型加积河流体系地层序列之间的过渡带进行隐性前积浅水曲流河三角洲地震沉积学分析，也可获得一定成功。

6 结论

湖盆演化的断陷收缩消亡期，饶阳凹陷肃宁地区沉积体系从浅水曲流河三角洲体系演化为曲流河体系，反射结构从显性前积（如叠瓦状前积）反射变为隐性前积和亚平行反射，水深从大于40 m变为20 m，最后接近为零。隐性前积反射结构代表浅水曲流河三角洲沉积，是此演化过程的中间产物。由于隐性前积地震反射结构与常见的亚平行地震反射结构相似，因此浅水曲流河三角洲的识别需借助振幅地层切片上的地震地貌特征。

通过比较叠瓦状前积浅水曲流河三角洲、隐性前积浅水曲流河三角洲和曲流河体系的地震沉积学特征，认识到振幅分带河道状和垛状地貌体系是隐性前积浅水曲流河三角洲区别于另两类沉积体系的显著特点。具有高信噪比三维地震资料但缺少密集钻井资料条件下，可采用地震沉积学方法进行隐性前积浅水曲流河三角洲高分辨率沉积相研究和储集层预测[24]。应用地震沉积学方法分析隐性前积反射结构和相关地层切片特征，为研究隐性前积浅水曲流河三角洲开创了新思路和新方法。

致谢：感谢中国石油华北油田、美国德克萨斯经济地质局、中国石油大学（北京）相关专家的指导帮助。感谢中国石油大学（北京）李维大量仔细的编绘图件工作。

[1] Vail P R,Mitchum R M Jr,Thompson III S.Seismic stratigraphy and global changes of sea level,Part3:Relative changes of sea level from coastal onlap[M]//Payton C E.Seismic stratigraphy:Applications to hydrocarbon exploration.Tulsa:American Association of Petroleum Geologists,1977:63-81.

[2] Mitchum R M Jr,Vail P R,Sangree J B.Seismic stratigraphy and global changes of sea level,Part 6:Stratigraphic interpretation of seismic reflection patterns in depositional sequences[M]//Payton C E.Seismic stratigraphy:Applications to hydrocarbon exploration.Tulsa:American Association of Petroleum Geologists,1977:117-133.

[3] Van Wagoner J C,Posamentier H W,Mitchum R M Jr,et al.An overview of the fundamentals of sequence stratigraphy and key definitions[M]//Wilgus C K,Hastings B S,Ross C A,et al.Sea-level changes:An integrated approach.Tulsa:SEPM,1988:39-45.

[4] Olariu C,Bhattacharya J P.Terminal distributary channels and delta front architecture of river-dominated delta systems[J].Journal of Sedimentary Research,2006,76(2):212-233.

[5] 邹才能,赵文智,张兴阳,等.大型敞流坳陷湖盆浅水三角洲与湖盆中心砂体的形成与分布[J].地质学报,2008,82(6):813-825.Zou Caineng,Zhao Wenzhi,Zhang Xingyang,et al.Formation and distribution of shallow-water deltas and central-basin sandbodies in large open depression lake basins[J].Acta Geologica Sinica,2008,82(6):813-825.

[6] 朱筱敏,邓秀芹,刘自亮,等.大型坳陷湖盆浅水辫状河三角洲沉积特征及其模式:以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组为例[J].地学前缘,2013,20(2):19-28.Zhu Xiaomin,Deng Xiuqin,Liu Ziliang,et al.Sedimentary characteristics and model of shallow braided delta in large-scale lacustrine:An example from Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin[J].Earth Science Frontiers,2013,20(2):19-28.

[7] Zeng Hongliu,Zhu Xiaomin,Zhu Rukai.New insights into seismic stratigraphy of shallow-water progradational sequences:Subseismic clinoforms[J].Interpretation,2013,1(1):SA35-SA51.

[8] 董月霞,杨赏,陈蕾,等.渤海湾盆地辫状河三角洲沉积与深部储集层特征:以南堡凹陷南部古近系沙一段为例[J].石油勘探与开发,2014,41(4):385-392.Dong Yuexia,Yang Shang,Chen Lei,et al.Braided river delta deposition and deep reservoir characteristics in Bohai Bay Basin:A case study of Paleogene Sha 1 Member in the south area of Nanpu Sag[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(4):385-392.

[9] 封从军,鲍志东,杨玲,等.三角洲前缘水下分流河道储集层构型及剩余油分布[J].石油勘探与开发,2014,41(3):323-329.Feng Congjun,Bao Zhidong,Yang Ling,et al.Reservoir architecture and remaining oil distribution of deltaic front underwater distributary channel[J].Petroleum Exploration and Development,2014,41(3):323-329.

[10] 吴小红,吕修,周心怀,等.黄河口凹陷浅水三角洲沉积特征及其油气勘探意义[J].石油与天然气地质,2010,31(2):165-172.Wu Xiaohong,Lü Xiu,Zhou Xinhuai,et al.Depositional characteristics and hydrocarbon exploration significance of shallow deltas in the Yellow River Mouth Sag[J].Oil &Gas Geology,2010,31(2):165-172.

[11] 纪友亮,杜金虎,赵贤正,等.冀中坳陷饶阳凹陷古近系层序地层学及演化模式[J].古地理学报,2006,8(3):397-406.Ji Youliang,Du Jinhu,Zhao Xianzheng,et al.Sequence stratigraphy and evolution models of the Paleogene in Raoyang Sag,Jizhong Depression[J].Journal of Palaeogeography,2006,8(3):397-406.

[12] 朱筱敏.层序地层学[M].北京:石油大学出版社,2000.Zhu Xiaomin.Sequence stratigraphy[M].Beijing:Petroleum University Press,2000.

[13] 魏魁生,徐怀大,叶淑芬.松辽盆地白垩系高分辨率层序地层格架[J].石油与天然气地质,1997,18(1):7-14.Wei Kuisheng,Xu Huaida,Ye Shufen.High resolution sequence stratigraphic framework in Cretaceous,Songliao Basin[J].Oil &Gas Geology,1997,18(1):7-14.

[14] 姜在兴,杨伟利,操应长.东营凹陷沙河街组三段—二段下亚段沉积层序及成因[J].石油与天然气地质,2002,23(2):127-129.Jiang Zaixing,Yang Weili,Cao Yingchang.Origin and sedimentary sequence of Es3-Es2in Shahejie Formation of Dongying Depression[J].Oil &Gas Geology,2002,23(2):127-129.

[15] Berg O R.Seismic detection and evaluation of delta and turbidite sequences:Their application to exploration for the subtle trap[J].AAPG Bulletin,1982,66(9):1271-1288.

[16] Pekar S F,Kominz M A.Two-dimensional paleoslope modeling:A new method for estimating water depths of benthic foraminiferal biofacies and paleoshelf margins[J].Journal of Sedimentary Research,2001,71(4):608-620.

[17] Plink-Björklund P,Mellere D,Steel R J.Turbidite variability and architecture of sand-prone,deep-water slopes:Eocene clinoforms in the central basin,Spitsbergen[J].Journal of Sedimentary Research,2001,71(6):895-912.

[18] 朱筱敏,刘媛,方庆,等.大型坳陷湖盆浅水三角洲形成条件和沉积模式:以松辽盆地三肇凹陷扶余油层为例[J].地学前缘,2012,19(1):89-99.Zhu Xiaomin,Liu Yuan,Fang Qing,et al.Formation and sedimentary model of shallow delta in large-scale lake,example from Cretaceous Quantou Formationin of Sanzhao Sag in Songliao Basin[J].Earth Science Frontiers,2012,19(1):89-99.

[19] Zeng Hongliu,Hentz T F.High-frequency sequence stratigraphy from seismic sedimentology:Applied to Miocene,Vermilion Block 50,Tiger Shoal area,offshore Louisiana[J].AAPG Bulletin,2004,88(2):153-174.

[20] 曾洪流,朱筱敏,朱如凯,等.坳陷型陆相盆地地震沉积学研究规范探讨[J].石油勘探与开发,2012,39(3):275-284.Zeng Hongliu,Zhu Xiaomin,Zhu Rukai,et al.Guidelines for seismic sedimentologic study in non-marine postrift basins[J].Petroleum Exploration and Development,2012,39(3):275-284.

[21] Zeng H L,Backus M M,Barrow K T,et al.Stratal slicing,part I:Realistic 3-D seismic model[J].Geophysics,1998,63(2):502-513.

[22] Zeng H L,Henry S C,Riola J P.Stratal slicing,part II:Real seismic data[J].Geophysics,1998,63(2):514-522.

[23] 孙龙德,方朝亮,李峰,等.油气勘探开发中的沉积学创新与挑战[J].石油勘探与开发,2015,42(2):129-136.Sun Longde,Fang Chaoliang,Li Feng,et al.Innovations and challenges of sedimentology in oil and gas exploration and development[J].Petroleum Exploration and Development,2015,42(2):129-136.

[24] 曾洪流,朱筱敏,朱如凯,等.砂岩成岩相地震预测:以松辽盆地齐家凹陷青山口组为例[J].石油勘探与开发,2013,40(3):266-274.Zeng Hongliu,Zhu Xiaomin,Zhu Rukai,et al.Seismic prediction of sandstone diagenetic facies:Applied to Cretaceous Qingshankou Formation in Qijia Depression,Songliao Basin[J].Petroleum Exploration and Development,2013,40(3):266-274.

（编辑 林敏捷）

Seismic sedimentology characteristics of sub-clinoformal shallow-water meandering river delta:A case from the Suning area of Raoyang sag in Jizhong depression,Bohai Bay Basin,NE China

Zeng Hongliu1,Zhao Xianzheng2,Zhu Xiaomin3,Jin Fengming2,Dong Yanlei3,Wang Yuquan2,Zhu Mao4,Zheng Ronghua2
(1.Bureau of Economic Geology,Jackson School of Geosciences,The University of Texas at Austin,Austin TX 78713-8924,USA;2.PetroChina Huabei Oilfield Company,Renqiu 062550,China;3.College of Geosciences,China University of Petroleum,Beijing 102249,China;4.PetroChina Hangzhou Research Institute of Geology,Hangzhou 310023,China)

The seismic sedimentology characteristics of sub-clinoformal shallow-water meandering river delta can be comprehensively analyzed by core,well logging and 3-D seismic data.This paper summarizes the sedimentary pattern of sub-clinoformal shallow-water meandering river delta of Suning area in Raoyang sag,Jizhong depression of Bohai Bay Basin.In Suning area,there are eight fourth-order sequences recognized from the upper part of Sha 1 Member(Es1s)to Dong 3 Member(Ed3),reflecting periodical change of lake level.From the central lake to the shore,and from the transgressive to highstand systems tracts,the color of mudstones varies from grey to red,showing a drop of lake-level.The seismic reflection pattern indicates the drop of lake level:the shingled reflections in Es1s(SQⅤ3)indicate water depth of 40−60 m in the lake center,followed by sub-parallel(SQV4-SQV6)with lower continuity reflections,and disappearance of shingled reflections,showing water depth no more than 30 m.Analysis of core,well logging,and seismic amplitude strata slices reveal that the sequences SQⅤ4-SQV6 of Es1sare sub-clinoformal shallow-water meandering river delta,different from the shingled reflection shallow-water meandering river delta in SQV3 of Es1s.The main seismic sedimentology characteristics are channel forms and lobate landforms advancing to the central lake by multiple zones,indicating numerous distributary channel and deltaic lobes depositions.

shallow-water meandering river delta;sub-clinoformal seismic reflection;seismic sedimentology characteristics;Raoyang sag;Bohai Bay Basin

国家自然科学基金项目（41272133）；国家科技部油气重大专项（2011ZX05001-002-03，2011ZX05006-005）；中国石油天然气股份有限公司科技项目（2014E-035）

TE122

A

1000-0747(2015)05-0566-11

10.11698/PED.2015.05.03

曾洪流（1957-），男，江西宁都人，博士，美国德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质局高级研究员，从事地震沉积学教学和研究工作。地址：Bureau of Economic Geology,The University of Texas at Austin,Austin TX 78713-8924,USA。E-mail：hongliu.zeng@utexas.edu

联系作者：朱筱敏（1960-），男，江苏扬州人，博士，中国石油大学（北京）地球科学学院教授，从事沉积地质学和地震沉积学方面的研究工作。地址：北京市昌平区府学路18号，中国石油大学（北京）地球科学学院，邮政编码：102249。E-mail：xmzhu@cup.edu.cn

2015-05-29

2015-07-20