曲流河浅水三角洲沉积过程与沉积模式探讨——沉积过程数值模拟与现代沉积分析的启示

浅水曲流河三角洲是近年来沉积学研究的热点和油气勘探的重点对象,国内外学者基于地下储层、露头、现代沉积进行了大量研究,关于浅水曲流河三角洲的沉积特征与沉积模式,不同学者往往持不同观点,在缺乏沉积过程与演化特征观察、分析的现状下,很难统一认识。基于此,本文选取鄱阳湖赣江三角洲这一典型的浅水曲流河三角洲,根据其水动力、水深、沉积物供给等数据,采用基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟软件(Delft3D)再现浅水曲流河三角洲的生长与演化过程,并与现代浅水曲流河三角洲对比验证,建立浅水曲流河三角洲沉积模式。研究表明:(1)在浅水环境下,曲流河三角洲快速向湖生长,三角洲前缘持续向前延伸并快速平原化,具有典型的宽平原-窄前缘的特征。三角洲垂向沉积厚度较小,但底积-前积-顶积三层结构完整。(2)浅水曲流河三角洲平原发育数条同期活跃的高弯度分流河道,在平原近端,分流河道存在频繁的侧向迁移现象,可对先期三角洲前缘、前三角洲沉积侵蚀改造,形成串珠状点坝,经长期侧向迁移可形成大规模的长条宽带状分流河道复合体,分流河道对先期沉积体的长期改造使得大部分厚层砂体呈正韵律,导致先期河口坝保存程度较低;在前缘远端,由于堤岸不稳定,分流河道往往存在决口改道现象,废弃的水道缺乏砂质沉积物供给而成为高泥质充填水道,多条废弃分流河道在三角洲平原远端形成高泥质充填河网系统。(3)浅水曲流河三角洲前缘水下分流河道是平原分流河道在水体中的短程延伸,水道长约300m,由于水体较浅,河口处水流冲刷能力较强,水携沉积物多在水下分流河道侧缘堆积形成指状坝。由于分流河道建设性极强,水下分流河道往往频繁发生决口或侧向摆动,经多期复合,可形成多分叉复合体指状坝,而前缘水下分流河道在废弃后往往被泥质充填。(4)受三角洲平原远端水道决口改道的控制,前缘多分叉指状复合坝沿岸线迁移,可形成大面积近等厚砂体。     

鄂尔多斯盆地神木地区下二叠统太原组浅水三角洲沉积特征

鄂尔多斯盆地神木地区太原组是在北隆南倾的古地形背景下形成的以浅水三角洲为主的充填沉积。携带沉积物的河流进入海水后,由于河水与海水之间存在着较大的密度差异、侧向扩散较少,其三角洲前缘沿着海底继续向前快速推进,使水下分流河道延伸较远。研究区地形坡度平缓、水体浅,三角洲平原向前推进并进一步降低了地形坡度,从而减弱了携带沉积物的流体的动能,使得大部分沉积物在三角洲平原的分流河道中沉积下来。同时因水体浅,河口坝、席状砂等前缘沉积物常遭受进积的水下分流河道的冲刷和侵蚀而难以保存。研究区三角洲平原分流河道沉积极为发育,前三角洲相对不发育,三角洲前缘也以水下分流河道沉积为主。分流河道、水下分流河道常对下伏沉积物强烈冲刷,切割先期的沉积物乃至包括海相沉积物在内的深水沉积物。在三角洲废弃期,三角洲前缘沉积物常被潮汐作用改造。三角洲平原分流河道及三角洲前缘水下分流河道砂体呈带状分布,是天然气勘探的有利目标。     

扇三角洲沉积体系及其与油气聚集关系

扇三角洲沉积体系是断陷盆地中极为发育的一种沉积体系,主要由扇三角洲平原组合、扇三角洲前缘组合和前三角洲沉积构成,可识别出9种成因相。受沉积物供给速率、可容空间增长速率及盆缘断裂产状等因素控制可划分出退积型、加积型、前积型、陡坡型和缓坡型5种扇三角洲类型。位于扇三角洲平原的辫状分流河道砂体及其位于扇三角洲前缘的与之有成因联系的水下分流河口坝、洪水型重力流砂体等物性好,可以构成优质储层。含油性勘探成果亦证实各主力油层段平面上主要分布于扇三角洲前缘及分流间湾区,小部分位于扇三角洲平原区。受埋藏深度和成岩场的影响,不同地区、不同层位主力油层段的物性与岩性相关性各异。因此,应用沉积体系分布与油气聚集规律挖掘剩余油层及进行远景区预测是有效的与可行的。     

安塞油田王窑地区长6油层沉积微相研究

王窑地区长6油层为湖泊河控三角洲前缘沉积。主要沉积微相为三角洲前缘水下分流河道、分流河口砂坝、前缘砂席和分流间等。水下分流河道充填沉积为向上变细的砂岩层序，分流河口砂坝可期分为向上变粗的前积式和非前积式两种沉积层序类型。水下分流河道和河口砂坝砂体相互连接，形成厚度较稳定的三角洲前缘复合体。该区三角洲沉积是安塞三角洲发育较晚的一支，也是指状砂体仲入湖区最远、发育程度最高的分支。长61^1沉积期。为三角洲的初始进积阶段。三角洲沉积由两支分流组成。长61^2沉积期三角洲前缘体系完整，砂体发育，分流带相互叠置交错。根据岩心描述结果，结合砂体形态和连井剖面对比分析，对长6油层三角洲沉积微相进行了综合表征。并提出了开发调整意见，为王窑地区特低渗透油田的高效开发奠定了地质基础。     

辫状河三角洲沉积特征与生长演变规律——水槽沉积模拟实验研究

辫状河三角洲是一类常见的沉积体系,也是一类常见的油气储层,其沉积特征、沉积演化过程及内部结构一直受到沉积学研究的关注。为明确辫状河三角洲沉积特征、演化过程及生长演变规律,笔者等通过水槽实验模拟辫状河三角洲在平缓的水下底形上逐步发育的过程,并采用三维激光扫描仪、延时拍照等手段进行精准的沉积地貌监测和定量沉积学分析。研究表明：① 辫状河三角洲沉积演化过程中,三角洲的规模、水流分散样式、沉积体表面地貌特征及沉积物分布样式存在阶段性差异,可据此将实验辫状河三角洲的演化分为3个阶段。② 在最初阶段,辫状河携带沉积物直接入“湖”堆积并形成朵状河口坝,入“湖”水流无明显的水道化特征,随着朵状河口坝逐渐堆积露出水面,三角洲平原初步形成,平原上河道开始分流并导致后续河口坝转变为连续的弧形坝分布于先期沉积体周缘,这一阶段三角洲平均半径快速增加;进入第二阶段后,三角洲平均半径增速减缓,供给河道进入三角洲平原后形成1~2条主干分流河道与多条次级分流河道,并在主干河道河口区形成弧形的前缘朵体;到第三阶段,三角洲平原面积已经较大,其平均半径增速进一步降低,平原上分流河道的分叉性更强、宽度更小,不同分流河道规模接近并可同时将沉积物输送到三角洲前缘多个部位发生沉积,在同一时期形成多个孤立的小规模的前缘朵体。③ 在整个沉积演化过程中,伴随着三角洲规模的逐渐增大,分流河道的宽度逐步减小、流程变长、分流河道数量逐步增加,三角洲前缘沉积由少量弧形的连续分布朵体转变为多个孤立分布的小规模朵体。④ 在第二、三阶段,分流河道表现为多个侵蚀—回填的自旋回演化过程,形成了多套自旋回沉积复合体。⑤ 辫状河三角洲前积层存在自下而上、由近向远表现为沉积连续性逐步减小、叠切规律逐渐复杂的特性。通过水槽实验揭示辫状河三角洲沉积演化过程及内部结构,可为露头解剖与地下储层研究提供参考。     

柴达木盆地昆北油田路乐河组辫状三角洲沉积特征

柴达木盆地昆北油田路乐河组主要为砂砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及泥岩构成的陆源碎屑岩组合,通过详细的岩心特征和区域地质分析,将其确定为辫状三角洲沉积,其微相包括(水下)分流河道、河口坝、席状砂、泛滥平原、分流间湾和前三角洲泥等,其中以(水下)分流河道沉积为主体。该辫状三角洲的纵向岩石组合序列反映为典型的退积型三角洲,即发育于可容纳空间与沉积物补给速率比值(A/S比值)逐渐增大的湖侵环境。沉积旋回早期发育辫状三角洲平原,旋回中后期发育辫状三角洲前缘和前三角洲。辫状三角洲整体呈自南西向北东的扇形展布,平面上发育两期分支物源体系,分别位于Q6和Q16井区。实验分析测试、试油等资料揭示辫状三角洲(水下)分流河道砂体储集性能较好,它的发育控制路乐河组油气的纵向与平面分布。     

饶阳凹陷沙河街组辫状河三角洲沉积特征及储集性

饶阳凹陷沙河街组主要为砾岩、含砾砂岩、砂岩、粉砂岩和泥岩构成的一套碎屑岩组合,根据沉积特征将其确定为辫状河三角洲沉积.该沉积三层结构清楚,由下而上出现前辫状河三角洲亚相、辫状河三角洲前缘亚相及辫状河三角洲平原亚相,呈明显的进积层序,主要发育辫状河道、洪泛平原、水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和席状砂等沉积微相.据其岩性、沉积构造、粒度及沉积序列等特征,建立了沉积模式.从岩性特征看,沙河街组辫状河三角洲沉积物具有分布较广、储集物性较好的特点,辫状河三角洲前缘水下分流河道砂体和河口坝砂体储集物性最好,是下一步勘探的有利目标.     

麻黄山西区北部延长6~4+5油层沉积相特征及演化规律

麻黄山西区长6~4+5油层组油气显示普遍,但试油水多油少,砂体展布及连续性不清。为搞清研究区的沉积微相展布及演化规律,通过岩心详细观察描述,结合测井资料,识别出6种沉积微相、10种沉积构造,总结出10种微相接触样式和5种沉积层序模式,分别代表不同的沉积相带。垂向表现为以反旋回为主,兼有短期正旋回的沉积特征;侧向河口坝(或分流间)与水下分流河道相间发育,河道砂体下部为“多而小,窄而薄”,上部为“少而大,宽而厚”。采用“单因素分析多因素综合”的研究方法,将该区划分为三角洲内前缘、三角洲外前缘和前三角洲3个亚相带,内前缘以水下分流河道、河口坝和水下分流间湾微相为主;外前缘以远砂坝和席状砂微相为主;前三角洲以滨浅湖泥微相为主。根据现代沉积相模式,推测该区为建设性辫状河道 湖泊三角洲,其演化表现为3个阶段:初始发育期(长63),以前三角洲和三角洲外前缘相带为主;早中发育期(长62和长61),以三角洲内前缘及外前缘相带为主,各微相多为单期发育,交互沉积;中后发育期(长4+52和长4+51),主要发育三角洲内前缘相带,水下分流河道表现为多期叠加样式。     

石西地区八道湾组三段辫状河三角洲的识别与沉积特征研究

针对前人提出准噶尔盆地腹部石西地区下侏罗统八道湾组三段为曲流河三角洲沉积的观点,笔者根据碎屑岩的结构、沉积构造及砂体的空间展布等特征,认为八道湾组三段是在较强水动力条件下牵引流沉积的产物,其沉积环境应属于辫状河三角洲沉积。通过对研究区八道湾组三段辫状河三角洲的沉积特征进行综合研究,认为该区辫状河三角洲发育2种亚相和5种微相:辫状河三角洲平原分流河道、河漫沼泽,辫状河三角洲前缘水下分流河道、支流间湾、河口砂坝。并分析了其展布特征与演化过程,推测该区八道湾组三段沉积早期湖平面下降,研究区内发育辫状河三角洲前缘沉积;中期湖平面继续下降,发育辫状河三角洲平原沉积;晚期湖平面上升,沉积物有所变细。西北部哈拉阿拉特山—德仑山及扎伊尔山物源体系是其主要物源区。     

鄂尔多斯盆地东北缘神木地区浅湖三角洲沉积作用及煤聚集

鄂尔多斯盆地东北缘延安组含有大量的优质煤,属稳定大地构造条件下的浅湖三角州沉积物。三角洲体系有以下单元组成:(1)前三角洲;(2)三角洲前缘(水下分流河道相和河口坝相);(3)三角洲平原(分流河道相,天然堤、决口扇、沼泽和具决口三角洲的分流间湾);(4)废弃三角洲平原.通过详细的露头观察和岩心研究及沉积岩的地质填图工作,浅湖三角洲特征可归纳如下:(1)推进速度非常快、舌形体长而窄,间湾在其间发育,决口事件频繁发生;(2)前三角洲非常薄(0.2～0.5m),三角洲剖面几乎绝大部分由三角洲前缘和三角洲平原构成;(3)河口坝相由砂岩和泥岩互层组成;(4)水下分流河道砂岩厚度在0.5～3.5m范围内,被河口坝沉积物围绕;(5)在废弃三角洲平原中,由于极少沉积物带入沼泽,因此沉积了厚的低灰煤层。     

甘肃酒西老君庙油田K层油藏沉积相研究

老君庙K油藏组属于三角洲前前缘亚相沉积,发育水下分流河道和水下分流间湾微相,是重要的油气储集体,油气分布受沉积相控制。     

湘西北龙山、永顺地区龙马溪组潮控三角洲沉积的发现--志留纪“雪峰隆起”形成的新证据

通过露头沉积学与岩石学分析,在湘西北龙山、永顺地区下志留统龙马溪组中首次发现完整的潮控型三角洲沉积,也是华南地区龙马溪组中存在三角洲相的首次报道。识别出前三角洲、三角洲前缘和三角洲平原3个亚相及10个微相。前三角洲亚相以滨外泥页岩为主,并发育低密度浊积岩,主要见于龙马溪组底部和下部;三角洲前缘亚相包括席状砂、分流间湾、河口砂坝和远砂坝等;三角洲平原亚相包括分流河道、分流间湾、天然堤和决口扇等,主要见于龙马溪组中部、上部。通过分析剖面垂向序列及其指示的沉积环境变化,提出本区龙马溪组三角洲相碎屑岩是构造挤压背景下“雪峰隆起”开始形成的重要沉积响应。该三角洲沉积的发现,对于理解扬子东南缘早志留世构造-古地理转型的时限与过程具有特殊意义。     

冯地坑-洪德地区延长组长6沉积相特征研究

结合整个鄂尔多斯盆地的构造及沉积演化特征,对鄂尔多斯盆地冯地坑-洪德地区上三叠统延长组长6油层组沉积相类型和特征进行分析,建立长6油层组沉积模式,对其岩石类型、砂岩的岩石结构、沉积构造、古生物及测井相等相标志进行详细研究。研究表明,冯地坑-洪德地区长6沉积时期发育着一套曲流河三角洲沉积体系,曲流河三角洲发育三角洲前缘和三角洲平原2种亚相;三角洲平原沉积砂体以细砂和粉砂为主,最粗可达到中砂级,其中可见到分支河道微相,陆上天然堤微相及沼泽微相。三角洲前缘砂体以细砂-粉砂为主,发育有水下分支河道、水下天然堤、支流间湾、河口砂坝和前缘席状砂5种微相。     

准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组沉积演化及微相构成

运用高分辨率层序地层学原理将准噶尔盆地莫北凸起侏罗系三工河组划分为10个短期基准面旋回、2个中期基准面旋回。按照短期基准面旋回期次分析了该区沉积演化特征,在三工河组沉积期,研究区经历了辫状河三角洲前缘、曲流河三角洲前缘及滨浅湖的交替演化过程。不同的演化期,其微相构成具有很大的差别,辫状河三角洲前缘沉积主要由辫状河水下分流河道微相及河道间微相构成,河口砂坝及远砂坝不发育;曲流河三角洲前缘沉积微相有曲流河水下分流河道、支流间湾、河口坝、远砂坝及席状砂,以水下分流河道微相为主,河口坝较发育,远砂坝、席状砂次之;滨浅湖沉积微相由砂泥坪及滩坝构成。通过分析认为,在中期基准面下降到上升的转换位置,辫状河水下分流河道叠置连通广泛分布,为本区最有利的构造油气藏储集砂体;中期基准面上升和下降的中期,曲流河三角洲前缘水下分流河道及河口坝砂体发育,孤立状分布,为形成岩性油气藏的有利储集砂体。      

地形、气候与湖面波动对浅水三角洲沉积环境的控制作用——以松辽盆地北部东区葡萄花油层为例

松辽盆地北部东区葡萄花油层沉积时期,基底整体一致下降,气候干旱,地形平缓,河流入湖发育浅水三角洲。三角洲平原上的分流河道通过填积和湖面的频繁波动向湖泊中心方向长距离推进,在三角洲前缘的浅水区发育很有特色的水下分流河道,发育了宽展的三角洲前缘相沉积。在平面上,三角洲平原与宽展的三角洲前缘、前三角洲平缓相接,不存在Gilbert型三角洲模式的顶积层、前积层、底积层三褶结构。     

松辽盆地榆树林油田下白垩统泉头组扶余油层浅水三角洲沉积特征及其演化

松辽盆地榆树林油田下白垩统泉头组四段扶余油层沉积时期发育大型浅水三角洲沉积。本文基于12 口探井岩心与
2268 口钻井资料,通过单井岩心相分析、测井相分析、连井相对比和平面沉积微相研究,认为研究区发育浅水三角洲平原、
内前缘、外前缘和前三角洲亚相,以浅水三角洲平原亚相为主,平原分流河道和内前缘水下分流河道为主要沉积微相。在
扶三段（F Ⅲ）早期,研究区主要为浅水三角洲内前缘亚相,物源只来自北部 ;其后,三角洲向南进积,全区变为平原亚
相 ;F Ⅲ 3 小层沉积时期,南部物源进入,并与北部物源交汇,一直持续至扶一段（F Ⅰ）末期;在 F Ⅰ 3 小层沉积末期,湖
平面快速上升,南北两个三角洲退积,研究区中部依次出现浅水三角洲内前缘、外前缘和前三角洲。     

克鲁伦凹陷大磨拐河组沉积体系演化与赋铀性

克鲁伦凹陷下白垩统大磨拐河组是海拉尔盆地寻找可地浸砂岩型铀矿的目的层。大磨拐河组主要发育冲积扇、扇三角洲和湖相 3种沉积体系。根据沉积环境和沉积物特征 ,可将冲积扇划分为扇根、扇中和扇端 3种亚相 ;扇三角洲划分为上扇三角洲平原、下扇三角洲平原、扇三角洲前缘和前扇三角洲亚相。凹陷北缘发育两个扇体 ,扇三角洲体系和冲积扇体系之间在不同时期可相互转化。区内的陆源粗碎屑沉积岩为铀的富集创造了有利条件 ,扇三角洲和冲积扇的主河道和分流河道是最有利于铀聚集的部位。     

松辽盆地三肇凹陷葡萄花油层河控浅水三角洲沉积模式

利用22口井的岩芯资料和近4000口井的录井、测井及生产动态资料,系统分析了三肇凹陷葡萄花油层河控浅水三角洲沉积特征和沉积模式。研究揭示该三角洲体系骨架砂体为大量、密集(平均分布密度1.02支/km)、窄的(多为200～300m)水下分流河道砂体,砂体连续且水下延伸较远,直至消失变成薄的席状砂,河口坝砂体不发育且呈明显的河控性(位于水下分流河道两侧及前方,呈顺源窄带状)。在深入认识三肇凹陷葡萄花油层的沉积背景、沉积特征及沉积相类型等基础上,建立了葡萄花油层的沉积模式——河控浅水三角洲沉积模式,又进一步建立了6种亚相区沉积模式,即:河控浅水三角洲前缘亚相外前缘区"浪控席状砂"模式、河控浅水三角洲前缘亚相内-外前缘过渡区"水下分流河道末端河控席状砂"模式、河控浅水三角洲前缘亚相内前缘区"河控河口坝"模式、河控浅水三角洲前缘亚相内前缘区"河控带状体"模式、河控浅水三角洲前缘-分流平原过渡区"近岸"模式和河控浅水三角洲分流平原亚相"河控带状体"模式。这为本区储层空间分布模式建立、骨架成因单砂体识别及油田进一步挖潜与调整提供了坚实的地质依据。     

湖平面升降对浅水三角洲前缘砂体形态的影响

三角洲平原上的分流河道通过填积和湖面的频繁波动向湖泊中心方向长距离推进,在浅水三角洲前缘的浅水区发育很有特色的水下分流河道,且在湖面频繁波动过程中,河流、波浪和沿岸流的冲刷作用对沉积物分布起到再改造作用,导致了以水下分流河道砂体为主的三角洲前缘砂体不同程度的席状化。随着气候变得潮湿,湖面相对稳定,季节性、周期性湖面波动的频率、幅度减小,水动力对三角洲前缘砂体的改造和席状化强度减弱。     

准噶尔盆地南缘郝家沟剖面下侏罗统三工河组辫状河三角洲沉积特征

对准噶尔南缘郝家沟剖面下侏罗统三工河组的沉积相与层序地层特征进行了详细的研究,确认三工河组发育辫状河三角洲沉积。辫状河三角洲包括辫状河三角洲平原亚相、辫状河三角洲前缘亚相和前辫状河三角洲亚相。辫状河三角洲前缘亚相又可进一步划分为水下分流河道、水下分流河道间、席状砂和河口坝等微相类型。三工河组辫状河三角洲沉积除一些层位的辫状河道沉积物颗粒较粗外,主体沉积物以砂岩、粉砂岩和泥岩为主,为砂质辫状河三角洲。运用高分辨率层序地层学基准面旋回划分原理,将三工河组划分为2个中期基准面旋回,下部中期基准面旋回又可划分为4个短期基准面旋回,上部中期基准面旋回发育不完整。