低可容空间陆相湖盆富砂浅水三角洲沉积模式及实例分析

低可容空间陆相湖盆富砂浅水三角洲不仅是沉积学研究热点,也是油气勘探的重点对象。通过追踪国内外学者对低可容空间盆地中浅水三角洲的研究,结合霸县凹陷文安斜坡古近系浅水三角洲的实例,总结了低可容空间富砂浅水三角洲的发育条件、沉积特征、沉积机制及沉积模式。已有研究表明:大型低可容空间浅水三角洲沉积体系的发育受控于相对稳定的构造活动、平缓的地形坡度(常小于1°)、周期性变化的气候、排水通畅的敞流湖盆、频繁波动的浅水环境及高速和高流量的充沛物源;在低可容空间下,浅水三角洲发育氧化色与还原色泥岩间互沉积,生物扰动强烈,强水动力牵引流沉积构造发育,较强的冲刷作用形成了“有泥”和“无泥”2种间断正韵律,河道不断向盆地中心延伸,形成树枝状、带状和鸟足状三角洲。实例研究表明,霸县凹陷文安斜坡沙一段为低可容空间盆地,在供源充足的背景下发育大面积的浅水三角洲,其中三角洲平原中可容空间和沉积物供给的比值(A/S)最小,河道以垂向加积为主,河道稳定、分叉少,垂向上以“砂冲砂”韵律为主,平面上呈“枝状”;内前缘A/S值相对增大,河道侧向迁移作用增强,河道分叉多,垂向上“砂冲砂”与“砂冲泥”韵律并存,平面上呈“网状”;外前缘A/S值达到最大,由于湖浪的改造作用,水下分流河道明显席状化,垂向上表现为孤立砂体,平面上呈孤立河道或大面积席状砂。

沉积古地貌基本恢复方法及实例研究:以饶阳凹陷沙一段为例

沉积古地貌的恢复有助于重建沉积物搬运路径系统,是源-汇系统分析的重要内容,对研究沉积盆地古水系和沉积体系分布演化以及储层发育至关重要。文中梳理了恢复古地貌的常用方法及其研究进展,明确残余厚度法、印模法、回剥和填平补齐法、沉积学法、层序地层学法、地球物理学法等是恢复沉积古地貌的基本方法,认为在恢复沉积古地貌过程中还应考虑构造沉降差异、压实作用、地层剥蚀和古水深等因素影响,未来古地貌研究将逐渐向多学科理论交叉、多方法综合分析、多资料应用验证的方向发展。饶阳凹陷蠡县斜坡沉积古地貌研究表明:沙一段沉积前该地区为北北东走向、西抬东倾、南缓北陡的斜坡,自西向东依次为凸起区、斜坡区和洼槽区;地貌对砂体的分布有明显的控制作用,斜坡区受2条坡折带控制,在坡度较缓处更易发育砂质沉积物,而洼槽区多组北东向正断层形成的半地堑组合地貌限制了砂体的发育,但在地势较低处和靠近断层处更易堆积砂质沉积物,这些砂体在平面上呈连片状,可作为潜在的有利储集层。

陆相断陷湖盆滩坝沉积特征与地震沉积学响应——以渤海湾盆地霸县凹陷古近系沙河街组一段为例

随着油气勘探程度的提高,滩坝作为陆相湖盆重要的储集体类型在隐蔽油气勘探中逐渐得到重视。以渤海湾盆地霸县凹陷沙河街组一段为研究目标,立足于岩心、钻井岩-电响应特征确定滩坝的类型及组合,利用三维地震资料综合解释并基于地震沉积学原理,明确不同成因类型滩坝的空间分布。结果表明,研究区滩坝岩性以(钙质)细砂岩、粉砂岩、生物灰岩、白云岩及泥质灰岩为主。依据岩性组合将滩坝划分为碎屑岩滩坝、碳酸盐岩滩坝、混积滩坝及风暴滩坝4种类型,并建立相应的滩坝沉积模式。其中,碎屑岩滩坝是三角洲前缘砂体改造、再堆积的结果,碳酸盐岩滩坝为低物源供给背景下湖盆内碳酸盐原生沉淀的产物,混积滩坝是陆源碎屑与内源碳酸盐岩碎屑混积的产物,风暴滩坝的形成则与湖浪对早期滩坝的破坏作用有关。滩坝时空分布具有继承性特征,垂向上从湖侵体系域至高位体系域沉积时期碎屑岩滩坝—混积滩坝—碳酸盐岩滩坝—混积滩坝—碎屑岩滩坝依次叠置,平面上古湖盆内断层翘倾盘及古底形凸起区是滩坝的重要发育部位,马西走滑断层末端形成的局部挤压隆起是大规模碳酸盐岩滩坝及混积滩坝集中发育区。滩坝的类型及发育特征记录了断陷湖盆构造-层序演化信息,是沉积盆地形成早期古地理格局及演化过程的物质表现。通过对滩坝的精细解剖,有助于恢复盆地的早期演化过程,为下一步储层预测和油气勘探开发提供参考。

冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段浅水三角洲和滩坝的沉积环境

浅水三角洲和滩坝不仅是当今沉积学研究热点,也是油气勘探重要的沉积类型,沉积环境控制着浅水三角洲和滩坝沉积体系的发育及演化。基于岩心、钻井、测井数据及孢粉化石、微量元素等分析化验资料,对渤海湾盆地冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡古近系沙河街组一段(简称"沙一段")的沉积体系类型及沉积环境进行了综合研究。研究表明:(1)沙一段主要发育浅水三角洲和滩坝沉积。其中,沙一下亚段尾砂岩沉积时,以浅水三角洲内前缘、外前缘沉积为主;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,湖平面上升,浅水三角洲退积,以滨浅湖滩坝为主;沙一上亚段沉积时,湖平面下降,三角洲向湖盆中心持续推进,沉积主体转变为浅水三角洲。(2)浅水三角洲和滩坝的沉积演化受控于沉积环境。沙一下亚段尾砂岩沉积时,处于较为干旱的亚热带气候,沉积水体较浅,为微咸水-半咸水的氧化环境,有利于浅水三角洲的发育;沙一下亚段特殊岩性段沉积时,发生大规模湖侵,水体加深,物源供给少,气候相对湿润,且盐度增加,过渡为还原环境,有利于滨浅湖滩坝的形成;沙一上亚段沉积时,物源供给充足,整体处于相对湿润的温带、亚热带气候,湖盆收缩,水体变浅,盐度相对较低,处于氧化条件下的淡水环境,有利于浅水三角洲的沉积。

断陷湖盆缓坡带古河道定量恢复方法及油气地质意义:以霸县凹陷文安斜坡东营组为例

河流沉积砂体定量表征是油田高效勘探开发的重要基础。文章综合利用定量岩心分析、测井相分析、定量地震沉积学和三维地震剖面识别方法,对霸县凹陷文安斜坡东营组古河道砂体厚度,河道(带)宽度,(满岸)河道水深等河流参数进行了定量化计算。研究表明,文安斜坡东营组发育北部苏桥、中部文安和南部长丰镇三个物源输入口,河流呈NEE-SWW向分散于文安斜坡带,其中河道带宽度(w)为1.04~2.61 km,平均宽度(wcb)为1.71 km;主河道宽度(W)为15.2~179.6 m,平均宽度(Wc)为84.4 m;主河道沉积水深(D)为1.34~5.21 m,平均水深(Dc)为3.29 m;主河道满岸水深(Dmax)为2.35~9.15 m,平均满岸水深(Dmaxa)为5.77 m;主河道沉积厚度(H)为2.15~8.32 m,平均厚度(Hc)为5.25 m,河道长度(L)为18.5~28.2 km,平均河道带长度(Lcb)为25.1 km,流向(A)为40°~65°。确定文安斜坡东营组发育辫状河沉积,斜坡东侧中外带为主要的砂岩卸载区,河流以垂向挖掘性河流为主,侧向迁移为辅,河道砂岩平面呈“条—带”状。文安斜坡西侧内带以侧向迁移河流为主,下蚀作用为辅,河道砂岩呈“席—带”状。东营组河道砂岩具有“下生上储”的有利成藏条件,具有良好的岩性、构造—岩性圈闭(油气藏)勘探前景。

陆相断陷湖盆强制湖退及沉积响应:以莱州湾凹陷沙三段为例

强制湖退体系域(FSST)是由相对湖平面下降驱动、发育于相同层序高位体系域之上及新层序低位体系域之下、在相对湖平面下降时期形成的、与油气勘探关系密切的一种退覆地层,与沉积物供给的变化无关。基于三维地震、钻井岩心和测录井资料,在层序地层学和沉积学理论指导下,发现莱州湾凹陷古近系沙河街组三段发育一套强制湖退体系域地层,垂向上可划分为3期,自下而上命名为P1、P2和P3,P1向湖盆中央终止于FSST底界面,P3顶部为显著不整合的层序界面。顺物源方向地震响应特征为缺失顶积层的低角度斜交前积反射,该反射自西向东推进到湖盆中央;在垂直物源方向的地震剖面上,可见下切谷地震响应。测井响应GR曲线呈漏斗状的复合体,表明沉积响应为上粗下细的反旋回。岩心及测井相分析结果表明,该FSST为一套河流-三角洲沉积体系,三角洲前缘伴生滑塌湖底扇沉积体。综合盆地区域构造演化、沉积物供给和气候变化等因素,认为该套沉积体系是气候相对干旱和绝对湖平面下降的共同产物。莱州湾凹陷沙三段FSST的发现对其沉积解释具有重要地质意义,对研究区进一步的油气勘探开发具有指导意义,也对研究陆相断陷湖盆FSST的形成与发现具有借鉴意义。