西非被动大陆边缘盆地深水沉积体系特征

深水沉积砂岩储层是近年来全球油气勘探重点领域之一,对于深水沉积模式认识、沉积类型划分、储层分布规律及宏观演化规律能否实现系统深入的认知也成为制约全球油气勘探获得更多突破的关键问题之一。以典型深水沉积广泛发育的西非被动大陆边缘尼日尔三角洲盆地和刚果扇盆地为研究区,以地震资料为主,钻井资料为辅,开展针对性的深水沉积体系层序界面识别,明确研究区层序及体系域划分方案,建立深水沉积层序地层格架;综合2个研究区的深水沉积特征,探索建立了一套西非地区的深水沉积类型的划分方案,将其划分为陆坡峡谷、块体流、水道体、朵叶体、半深海泥5种亚相;将块体流细化为滑移体和滑塌碎屑流2种微相,将水道体进一步划分为高侵蚀充填型水道、低侵蚀过路加积型水道、过路高弯度水道、废弃水道、堤岸-漫溢5种微相,将朵叶体细分为末端朵叶和决口扇朵叶2种微相;同时系统总结解剖了各微相的岩性组合、地震反射及平面发育特征;深入分析了研究区深水沉积体系的宏观演化特征及展布规律,认识到尼日尔三角洲盆地深水沉积体系中水道体和朵叶体均有发育,自下向上,随着相对海平面先下降再上升的过程,早期主要发育朵叶体沉积,晚期则转变为以发育大型浊积水道为主。刚果扇盆地深水沉积则主要为水道体沉积,朵叶体较少发育,早期水道规模小,中期开始发育多支复合水道并呈退积趋势,水道发育程度逐渐降低,至晚期水道能量及侵蚀能力复又转强,甚至形成较大的陆坡峡谷及多支水道体。     

珠江口盆地白云凹陷中新统韩江组中上部层序结构及深水重力流沉积*

基于地震、测井资料的综合分析开展珠江口盆地白云凹陷中中新世韩江组中上部发育的硅质深水沉积的层序地层、沉积构成和古地理环境研究。韩江组中上部发育1个区域性的二级旋回(CSh),通过不整合面及相应的整合面进一步将该复合层序划分为6个三级层序。一系列陆坡峡谷以及侵蚀作用形成的水道是主要层序界面的重要识别标志,斜坡进积楔、扇朵体的底界面,测井曲线突变以及钙质超微化石的相对低值也可以帮助识别层序界面。盆地的不同位置上层序结构有差异,重力流沉积单元也不同。本次研究在斜坡识别出5种深水沉积单元: 浊流水道复合体、斜坡扇、陆坡峡谷、进积楔和半远洋—远洋沉积,在深海盆地识别出扇朵叶体。将浊流水道复合体划分为5种沉积单元: 滞留沉积、水道天然堤、滑塌及碎屑流沉积、侧向增生体和末期充填沉积。在陆坡、陆隆以及深水盆地分别识别出侵蚀水道、侵蚀加积水道和加积水道。     

珠江口盆地白云凹陷中新统韩江组中上部层序结构及深水重力流沉积

基于地震、测井资料的综合分析开展珠江口盆地白云凹陷中中新世韩江组中上部发育的硅质深水沉积的层序地层、沉积构成和古地理环境研究。韩江组中上部发育1个区域性的二级旋回(CSh),通过不整合面及相应的整合面进一步将该复合层序划分为6个三级层序。一系列陆坡峡谷以及侵蚀作用形成的水道是主要层序界面的重要识别标志,斜坡进积楔、扇朵体的底界面,测井曲线突变以及钙质超微化石的相对低值也可以帮助识别层序界面。盆地的不同位置上层序结构有差异,重力流沉积单元也不同。本次研究在斜坡识别出5种深水沉积单元:浊流水道复合体、斜坡扇、陆坡峡谷、进积楔和半远洋—远洋沉积,在深海盆地识别出扇朵叶体。将浊流水道复合体划分为5种沉积单元:滞留沉积、水道天然堤、滑塌及碎屑流沉积、侧向增生体和末期充填沉积。在陆坡、陆隆以及深水盆地分别识别出侵蚀水道、侵蚀加积水道和加积水道。     

孟加拉扇更新统加积型深水水道规模和演化

近年来,深水油气勘探发现的储量在全球新增储量中的占比逐年增加,2010年以来其占比已超过50%,深水已经成为未来油气勘探的重点领域。作为深水油气勘探主要储层之一的深水水道,同样成为深水油气勘探的重点研究对象。以高分辨率（40 Hz）三维地震资料为基础,对研究区内的加积型水道—天然堤复合体进行了精细刻画,着重刻画了水道—天然堤复合体内部不同期次水道的中心线,重点分析了深水水道的发育和演化特征。该水道天然堤复合体整体宽25～30 km,单期水道宽度约300 m,推测厚度约10 m。深水水道的演化整体表现为有序的发育过程,初期水道较顺直,弯曲度较低,后期弯曲度逐渐升高,晚期水道的平面形态较为稳定,变化较小。深水水道在演化过程中不仅向左右两侧迁移,同时也具有向下游方向迁移的特征;前人认为深水水道向下游迁移的现象非常罕见,但是研究表明在某些情况下,这种现象可能并不罕见。     

白云-荔湾凹陷珠江组大型深水水道体系沉积特征及成因机制

深水水道体系是近年来在白云-荔湾凹陷东缘珠江组上段深海泥岩背景中新发现的大型深水沉积体系,但是其沉积特征、沉积过程与主控因素尚不清楚.综合利用大量二维、三维地震数据以及钻井、测井资料,揭示了白云-荔湾凹陷东缘珠江组大型深水水道体系的沉积要素构成、外部几何形态、内部充填结构及其沉积演化.在此基础上,进一步探讨了物源供给、陆架坡折带、古地貌对深水水道体系的控制作用,明确了其主控因素,提出了“源貌共控”的成因机制.研究表明珠江组大型深水水道体系由水道、天然堤和朵叶3种沉积要素构成,并以水道为主体.从北至南可依次细分为白云凹陷段、南部隆起段和荔湾凹陷段,其中白云凹陷段以侵蚀型水道为主,南部隆起段以侵蚀-加积型水道为主,荔湾凹陷段以加积型水道为主,在空间上构成了重力流流体能量逐级递减的“三级水道”充填演化特征.3个分段水道内部均可识别出两期水道事件,且充填样式各具特征.珠江组深水水道体系的发育与展布受北部珠江三角洲体系、陆架坡折带和限制性地貌3大因素共同控制.      

南海北部陆坡白云深水区深水沉积结构要素

在回顾深水沉积结构要素研究的基础上,结合白云深水区的勘探实践,对白云深水区深水沉积的结构要素进行了研究。将白云深水区深水沉积划分为4种结构要素,分别为水道、天然堤-溢岸沉积、席状砂和块体搬运沉积。水道是白云深水区深水沉积的主要组成部分,也是重要的储层;水道按成因可分为侵蚀型、侵蚀/加积型和加积型;水道充填沉积物的岩性变化较大,有砾岩、砂岩、泥岩以及几种岩性的混合。天然堤-溢岸沉积主要以泥岩、粉砂岩为主,平面上,天然堤-溢岸沉积与水道走向平行,横向上远离水道扩散,侧向连续性好但垂向连续性差。席状砂位于水道末端,具有朵叶状外形,分为层状和合并状2种类型：层状席状砂具有相对低的砂岩体积分数,泥岩和砂岩互层;而合并状席状砂岩体积分数高,砂层和砂层接触,夹有少量的泥。块体搬运沉积包括滑塌、滑块、块体流、碎屑流、坡身失稳复合体、块体搬运复合体等;块体搬运沉积常直接位于层序界面上,对下伏地层侵蚀明显,分布广泛,可作为良好的油气封盖层。     

深水浊积水道体系构型模式研究——以西非尼日尔三角洲盆地某深水研究区为例

深水浊积水道体系作为重要的油气储集体受到世界油气行业的重点关注。目前,针对浊积水道体系构型模式的研究,国外学者已取得了一系列成果,但仍有大量科学问题有待解决,表现为:①已有的构型级次划分方案还不完善,并且缺乏对不同级次水道单元的明确定义;②已有的构型模式研究极少涉及单一微相及其内部规模;③已有的构型模式研究远未达到定量或半定量程度。相比国外,国内的相关研究则尚处在探索阶段,科学成果甚少。为此,笔者以西非尼日尔三角洲某深水研究区为例,利用丰富的高品质资料,开展了浊积水道体系的定量—半定量构型模式研究。研究表明,浊积水道体系的构型单元可划分为7级,其中3～5构型单元分别为:单一水道、水道复合体、水道复合体组合。单一水道的宽深之间呈正相关对数关系,内部砂体以垂向加积形式分布于轴部。依据岩石相垂向充填特征,单一水道可分为4类,不同类型的单一水道具有一定的时空演化规律。依据外部形态与边界特征,水道复合体组合可分为限制性与非限制性2类,其内部的水道复合体具有5种分布样式。水道复合体的宽深之间整体呈正相关幂函数关系,但在弯曲段和顺直段的规律不尽相同。本文的研究不仅可以深化浊积水道体系的地质理论,而且可以有效降低此类油气田的勘探开发风险,具有重要的理论和实际意义。     

右江盆地深水沉积层序地层学研究

以右江地区泥盆-三叠纪深水盆地相地层为研究对象,①详细讨论了深水浊流沉积的层序划分及特征,结果表明浊流沉积的层序界面特征明显,主要表现为界面不规则,LST期砂岩底面具大量侵蚀充填构造及塑性流动变形构造等,层序的体系域构成与浊积扇演化关系密切,即从低水位体系域→海侵体系域→高水位体系域的演化浊积扇经历了进积→退积→加积→进积演化过程;②详细讨论了深水硅泥质沉积的层序划分及特征,即可根据硅质岩、泥质岩 (包括粉砂岩 )相对含量变化及成因特征来识别层序及体系域组成特征。     

西非下刚果盆地刚果扇A区块中新统深水水道分类及演化

以高精度三维地震资料为基础,结合深水水道成因机制和水道截面形态特征,将下刚果盆地A区块中新统深水水道分为侵蚀型、侵蚀加积型和加积型三类,并进一步细分为九种亚类。该分类体现了A区块深水水道从近源至远源方向的横向展布特征。从近源至远源,流体动力条件逐渐减弱,水道形态演化过程为限制性-非限制性-限制性-前端朵叶,水道宽深比和弯曲度均逐渐变大。通过对每个三级层序均方根振幅属性图的分析,并结合海平面升降和构造抬升作用,可见刚果扇不断由南向北迁移及向盆地方向进积,层序自下而上并由南向北,整体由加积水道和远端朵叶沉积向侵蚀加积水道和侵蚀水道沉积转变。     

准噶尔盆地车排子凸起下切谷特征及演化模式

下切谷作为一种特殊的层序内部组成要素,其侵蚀-充填演化模式对于层序划分和油气勘探均具有重要意义.综合利用三维地震、钻井、古生物等资料,展开了对下切谷下切-充填的演化过程分析.研究表明地震相干切片识别出东西、南东、南北3类不同流向的下切谷.在地震剖面上,下切谷表现为以V型为主的形态特征,内部充填样式以前积、发散、上超等样式为主.结合区域地质背景分析认为,海西-燕山运动期车排子凸起强烈隆升,基准面快速下降导致对下伏地层产生侵蚀,下切谷由此产生.古近系之后开始沉降,基准面重新上升使得下切谷开始接受沉积充填,充填时限与古岸线位置有关.对下切谷的演化控制因素讨论认为,下切谷的下切-充填演化受到构造、古地貌、古气候及物源供给等因素的共同影响.      

新西兰深水Taranaki盆地中新统深水水道迁移及沉积演化

深水水道砂体是深海油气的重要储集体之一,其复杂的演化规律常常影响水道砂体储层的分布,无法充分了解深水水道的演化过程是阻碍深海油气勘探开发的原因之一,增大了深海油气的勘探开发难度。以新西兰深水Taranaki盆地中新统深水水道为例,基于高分辨率三维地震数据,应用地震地貌学、地震沉积学的理论及技术手段,探究水道的沉积演化规律及相关控制因素。研究区水道体系可划分为5个发育期次,即残余部分结构的复合水道Ⅰ、侧向迁移的复合水道Ⅱ、垂向叠置的复合水道Ⅲ、富泥充填的复合水道Ⅳ及零散分布的复合水道Ⅴ。复合水道Ⅰ和Ⅳ呈相对顺直的平面形态;复合水道Ⅱ多为侧向迁移运动,表现为高弯曲的平面形态,而复合水道Ⅲ多为垂向叠置运动,其弯曲度较复合水道Ⅱ有所减小;复合水道Ⅴ包括多条零散的细小单水道,不同单水道的平面形态存在较大差异。各期次复合水道的演化过程可归纳为初期下切侵蚀、中期充填沉积及末期填平消亡等3个阶段。深水水道沉积演化过程受多种因素综合控制,早期水道结构会影响后期水道发育环境的限制程度,强限制性的复合水道Ⅰ～Ⅳ经历有序的演化过程,非限制性的复合水道Ⅴ则经历了无序的演化过程;重力流规模及能量的变化会影响各期次...     

考虑河床坡度和泄流槽横断面影响的堰塞坝溃决过程试验研究

针对缺乏地形条件和工程处置措施对堰塞坝溃决过程影响研究的现状,采用4种河床坡度（0°、1°、2°、3°）和3种泄流槽横断面型式（三角形、梯形、复合型）,开展了堰塞坝溃决的模型试验。通过分析堰塞坝的溃决流量、溃决历时、溃口发展和坝体纵截面演变过程,研究了不同河床坡度和泄流槽横断面对堰塞坝溃决过程的影响规律。试验结果表明：...     

干旱条件下冲积扇的沉积构型和演化过程: 基于水槽模拟实验

利用延时相机以及3D激光扫描仪等设备,通过水槽实验获得了74组扇面地貌数据,并采用定量化的软件对这些数据进行了精细的沉积学分析,明确了干旱条件下冲积扇的沉积演化过程及其控制的沉积构型。研究表明: (1)干旱条件下冲积扇沉积演化过程中水动力、水流样式、扇体增生规律等均存在明显的差异性,根据这些差异将整个模拟实验分为早期、中期、晚期3个阶段。(2)实验早期,扇体水动力较强,主控沉积作用为片流沉积,根据片流沉积的分布范围,可将其分为整体片流沉积和局部片流沉积。(3)实验中期,扇体中远端水动力及扇面扩大速率均有所减小,主控沉积作用为非限定性水道,主要沉积体为朵体沉积,非限定性水道主要分布在近源端,而朵体主要分布在水道末端的开阔地带。(4)实验晚期,受巨大的扇体影响,水动力进一步减小,主控沉积作用为限定性水道沉积。(5)通过实验研究,建立了具有明显3层结构的干旱条件下冲积扇沉积构型模式,其中底层是片流朵体复合体、中层为非限制性水道与末端朵体复合体、顶层是水道和小型末端朵体复合体。     

Architectures and evolution of arid alluvial fans: Insights from a flume experiment

Using time-lapse cameras and a 3D laser scanner,74 groups of geomorphic data of alluvial fans were obtained through flume experiments. Then a detailed sedimentary analysis based on these data was performed by using a quantitative software to reveal the sedimentary evolution process of the arid alluvial fan and its depositional architecture. Results suggest that there are obvious differences in hydrodynamics,water flow patterns and growth pattern during the evolution of arid alluvial fans. Based on these differences,the experiment is divided into three stages,including an early,middle,and late stage. In the early stage,the fan surface hydrodynamics was relatively strong,and the sheet flow dominated the deposition. According to the distribution of sheet flow deposits,it can be divided into wide-spread sheet flow deposition and local sheet flow deposition. In the middle period of the experiment,the hydrodynamic strength and expansion rate at the middle-distal part of the fan body reduced. The non-confined channel which is close to the source dominated the deposition,and terminal lobe was mainly deposited on the edge of the river channel. In the late stage of the experiment,the hydrodynamic further reduced causing by the large fan surface and confined channels were the main deposits. Through the flume experiment,an arid alluvial fan depositional architecture model with a three-layer structure has been established. The bottom layer is of a sheet flow lobe complex,the middle layer is characterized by unconfined channels and terminal lobes,and the top layer is constituted by stacked confined channels and small terminal lobes.     

穆尼盆地第四纪深水弯曲水道:沉积构型、成因及沉积过程

深水水道是陆坡沉积的重要组成单元,深水水道储层受到广泛关注。基于高分辨率三维地震资料,利用地震属性、分频技术等研究穆尼盆地第四纪深水弯曲水道的沉积构型、成因及沉积过程,主要取得以下3个方面的成果:(1)建立了深水弯曲水道沉积构型模式。弯曲深水水道由水道和堤岸组成。堤岸脊将堤岸分成内堤岸和外堤岸两部分。水道由底部粗粒滞留沉积、深海泥质披覆沉积以及滑块组成。(2)深水水道早期为低弯曲水道,后期逐渐演化为高弯曲水道。(3)建立了深水弯曲水道沉积的岩相模式,深水弯曲水道由垂向加积水道和侧向迁移水道组成。顺重力流方向,侧向迁移带,内弯带以沉积作用为主,外弯带以侵蚀作用为主。垂向加积带,水道底部粗粒滞留沉积往往表现为垂向加积特征。深水弯曲水道岩相模式的建立对深水浊积水道储层准确预测具有重要的理论指导意义。     

南海海盆盆西峡谷的形态与结构及形成演化

盆西峡谷是南海中建南盆地中东部的一条大型峡谷,整体呈NW向,水深介于2 850~4 300 m,全长约188 km,宽为1.5~14.5 km,起始于中建南盆地,延伸到西南次海盆,对其进行形态、结构和形成演化的研究,为后续西南次海盆浊积扇的研究奠定了基础,对深入了解浊流沉积物的搬运模式提供科学依据.利用高分辨率多波束测深、单道和多道地震的最新资料,研究盆西峡谷的形态特征和结构及形成演化,结果表明盆西峡谷具有"分段性"特征,剖面形态从WN向ES依次表现为上段U型、中上段V型、中下段下V上U型和下段U型4段形态;上段以沉积作用为主,发育多期下切河道充填沉积,厚度可达1 200 m;中上段以侵蚀-沉积过渡作用为主,发育浊积水道砂体;中下段以冲刷作用为主,发育内堤岸和块体流沉积;下段发育块体流和滑塌体沉积.研究表明,盆西峡谷的形成受古地貌条件、侵蚀-沉积作用、海平面变化、构造运动和岩浆活动等多方面的影响,其中侵蚀-沉积作用、断裂活动和海平面变化为主控因素.揭示出盆西峡谷沉积演化可分为3个演化阶段:中中新世的峡谷蕴育阶段、晚中新世的峡谷侵蚀-充填阶段和上新世-第四纪的峡谷"回春"阶段.      

深水水道坡度与曲率的定量关系及控制作用——以西非Rio Muni盆地为例

选取受构造活动影响较弱的Rio Muni盆地近现代深水水道为研究样本,分段测量各水道的底床坡度和曲率,并进行相关性分析。研究认为:深水水道底床坡度与曲率呈幂函数关系,水道曲率随着坡度的增大而减小;但不同坡度条件下曲率变化速率表现出明显的差异——一般随坡度的减小,单位坡度变化范围内,曲率的增幅加大。坡度对水道曲率的控制作用主要体现在水道切谷底形和内部充填结构2个方面,其中对后者的影响作用最为显著。但实质上,坡度是通过对水道内部沉积物能量的控制,进而影响了其侵蚀及充填能力,最终使水道平面形态和内部充填结构发生变化。     

琼东南盆地莺歌海组重力流沉积演化过程

琼东南盆地是我国重要的油气富集区和水合物前景区,研究其深水沉积体系的展布和演化过程对于油气和水合物勘探具有重要意义。利用高精度三维地震资料,对琼东南甘泉凸起西部陆坡沉积体系进行研究。通过地震相识别的方法,分析了该地区浊积水道和滑塌体两种不同成因沉积体的沉积特征:浊积水道受底流作用影响,和陆坡走向平行,发育有不对称的天然堤;通过地震剖面的精细解释,在水道上部和下部发育两套滑塌体:下部滑塌体为正常滑塌体,由多期的滑塌过程组成,滑塌体叠置现象明显;上部为水道注入型滑塌体,由于外部流体的注入,使水体的密度和黏度下降,故滑塌范围较广,成层性明显。通过均方根属性切片与沉积模式重建的方法,将其沉积过程分成三期:即滑塌、侵蚀和再滑塌并受底流改造三个阶段。     

川东北新元古代克拉通裂陷的厘定及其深层油气意义

四川盆地安岳震旦-寒武系特大型气田的发现,极大地鼓舞了相关学者对四川盆地深层油气勘探新领域的探索热情,然而,对于川东北地区深层古地理格局的认识尚存在不少争议。本文通过对四川盆地北缘、东北缘新元古代-寒武纪地层剖面的综合调查与区域对比研究,基于关键事件序列的系统厘定,重建了川东北及邻区的新元古代-寒武纪原型盆地地层格架;同时,结合盆内最新实施的深层钻井和地球物理资料解析,基本厘定了川东北克拉通裂陷的演化时限、发育范围、充填序列、区域古地理格局及其演化过程。研究显示川东北克拉通裂陷的演化经历了三个阶段：（1）新元古代板溪期-震旦纪早期为伸展断陷期,与南华裂谷系开启同步,表现为快速充填,区域沉积分异显著;（2）震旦纪陡山沱晚期-寒武纪筇竹寺期为伸展沉降期,沉积厚度小,但烃源岩相对发育;（3）寒武纪沧浪铺期至寒武纪末为挤压扰曲与充填期,发育局限台地-潟湖相含膏岩系。不同于绵阳-长宁克拉通裂陷,川东北克拉通裂陷开启早,其早期为补偿性裂谷充填、中晚期则为欠补偿的碳质泥页岩和碳酸盐岩沉积组合。由此可见,这一新认识或将对川东北深层油气勘探方向预测具有重要意义。