河流相砂体识别预测及古气候响应: 以渤中坳陷石南地区明下段为例

河流相砂体的识别预测及其发育演化对古气候变化的响应是当前河流相沉积研究的热点。基于地震沉积学方法,采用三步走的河流相砂体识别预测方法(井震结合建格架→90°相位调整标岩性→切片属性辨砂体),在渤海湾盆地渤中坳陷石臼坨凸起南部(石南)新近系明化镇组下段(简称“明下段”)识别出了顺直和蜿蜒河道砂、河道—堤坝复合体、点砂坝、河口坝、牛轭湖和决口扇6种河流相砂体。依据明下段泥岩颜色,结合藻类种属记录和孢粉记录分析,认为石南地区明下段沉积早期到中期经历了干湿交替→湿润主导的湿润化气候演变; 而明下段沉积中期到晚期经历了湿润主导→干旱主导的干旱化气候演变。润湿化气候演变使得明下段沉积中期河流相砂体宽度和单层厚度减小、弯曲度增大,且带状孤立河道砂体更发育; 而干旱化气候演变使得明下段沉积晚期流相砂体宽度和单层厚度增大、弯曲度减小,且带状河道—溢岸复合带和河口坝砂更发育。研究成果可为其他断陷盆地河流相砂体识别、预测提供参考,对指导构造活动相对较弱的湖盆萎缩期油气勘探实践具有一定的实践价值。     

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层沉积*

渤海湾盆地济阳坳陷北部石炭系—二叠系残留地层为近年来该地区油气勘探的重点领域。为明确古潜山储集层沉积相带与砂体展布规律,在地层划分对比的基础上,依据测井曲线、沉积构造、岩性特征及沉积序列等资料,对济阳坳陷北部石炭系—二叠系古潜山区沉积特征进行了系统研究。结果发现: (1)古潜山区石炭系—二叠系残留地层厚度变化很大,石千峰组被剥蚀殆尽; (2)石炭纪—二叠纪研究区经历了海陆交互相→海陆过渡相→河流相的演化过程, 其中本溪组及太原组沉积时期研究区发育潟湖、潮坪及障壁岛相,山西组沉积时期发育三角洲相,以三角洲平原亚相为主,可识别出分流河道、分流河道间、天然堤及泥炭沼泽等微相,而上、下石盒子组沉积时期以辫状河沉积为主,可进一步划分为心滩、河床滞留沉积及泛滥平原微相; (3)受沉积环境演化的控制,本溪组—太原组的砂体呈斑块状展布,山西组和上、下石盒子组的砂体呈近北东—南西向条带状展布。对济阳坳陷北部潜山区沉积相与砂体展布规律的研究,为该古潜山区的油气勘探提供了关键地质依据。     

陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体分布模式及编图方法*

陆相湖盆与海洋环境不同,具有水体浅、能量弱、湖进湖退频繁等特点。综合应用高精度层序地层学和地震沉积学等关键技术,通过中国东部及中西部典型陆相湖盆的勘探实践、野外露头解剖和现代沉积考察,总结了陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体的分布模式,并提出了复合砂体地质编图法。研究结果表明:(1)陆相湖盆的“湖—陆过渡沉积体系”不仅发育分流河道,还发育河口坝和沿岸砂坝,这些不同时期的分流河道、河口坝和沿岸砂坝交织叠加在一起,在古代地层和现代沉积中得以保存;(2)地形平坦处,水体浅、波浪作用不强、河流作用为主,形成河道砂体;湖岸较陡处,波浪作用强,分流河道砂体被波浪改造,形成沿湖岸分布的滩坝砂体;(3)在高频湖平面变化背景下,岸线的迁移导致沉积坡折的迁移,形成了多期垂直于岸线分布的树枝状三角洲分流河道砂体,和多期平行于岸线呈带状分布的沿岸滩坝砂体相互交织的陆相湖盆三角洲—滩坝复合砂体的特殊结构;(4)复合砂体地质编图法基于传统单因素法,以复合砂体分布模式为指导,主要针对发育在水体较浅、地形平坦开阔背景下的陆相湖盆三角洲—滩坝砂体。     

松辽盆地双城区块扶余油层高分辨率层序格架下沉积相及砂体发育特征*

随着致密砂岩岩性油气藏勘探开发程度的深入,拗陷型湖盆河流—浅水三角洲储集层已经成为勘探开发重点。以松辽盆地北部双城区块扶余油层为研究对象,运用岩心、测井、录井以及地震资料,系统地开展高分辨率层序地层研究,识别出多级次基准面旋回界面,将双城区块扶余油层划分为2个长期基准面旋回和7个中期基准面旋回。在此基础之上,深入分析高分辨率层序地层格架下的河流—浅水三角洲沉积相及储集层砂体发育特征。研究表明: 受长期基准面下降—上升的变化控制,垂向上,从MSC1到MSC7沉积充填响应呈现三角洲平原沉积—曲流河沉积—三角洲平原沉积—三角洲前缘沉积的特点,其岩性、沉积构造、旋回期次以及规模也随之具有明显变化;主要储集层砂体类型依次为分流河道、曲流河道、分流河道和水下分流河道,平面上的砂体呈条带状分布,顺物源方向由西南向东北砂地比逐渐变小,MSC4-MSC5时期砂体最为发育,储集层质量最好;在构造稳定拗陷湖盆背景下,湖平面升降是储集层砂体发育特征的主要控制因素。     

南苏丹Melut盆地Palogue油田古近系Yabus组河型演化规律及主控因素分析*

针对南苏丹Melut盆地Palogue油田Yabus组独特的辫状河—曲流河沉积体系,利用定量统计和成因动态分析方法,通过引入“微相砂体密度”变量,深入总结了辫状河和曲流河不同的垂向岩相序列,从空间演化角度详细阐述了辫状河和曲流河的差异沉积过程及其河型转化规律,建立了同一物源体系下不同阶段河型转化的沉积模式,并明确了河型转化的主控因素。研究表明: Yabus组河流沉积体系先后经历了3个演化阶段。早期辫状河形成阶段,沉积物顺流加积形成垂向沙坝;中期辫—曲交汇沉积阶段,河流下切作用明显减弱,河流沉积作用转变为侧向加积,在辫状河道中形成斜列砂坝,且辫流坝开始向河道边部迁移形成曲流河点坝;晚期曲流河发育阶段,河道弯度大且砂体沉积规模小。     

河控浅水三角洲沉积构型

自浅水三角洲的概念提出以来,已经历了60多年的研究历史。虽然在诸多方面取得了较大的研究进展,但在浅水三角洲的概念内涵、砂体成因类型及沉积构型样式等方面仍存在一定的分歧。本文探讨了浅水三角洲概念的内涵,并总结和分析了其沉积构型特征和样式。根据浪基面和河-盆水深比(初始河道深度与河口盆地水体深度比值),可将三角洲分为极浅水三角洲、较浅水三角洲和较深水三角洲。典型的浅水三角洲为极浅水三角洲,发育于河-盆水深比值大于或等于1的浅水水体,分流河道可下切至下伏的前三角洲沉积。根据三角洲前缘分流河道与河口坝的组合样式,将河控浅水三角洲的端元类型分为分流砂坝型和指状砂坝型。分流砂坝型三角洲为河道入海(湖)后形成的多级分叉的河口坝与分流河道系统,平面上呈扇状,河—坝组合呈现“河在坝间”的样式,而指状砂坝型三角洲为指状砂坝与分流间湾相间分布的系统,平面上呈枝状,河—坝组合呈现“河在坝内”的样式。     

柴达木盆地北缘上石炭统碎屑岩—碳酸盐岩高频转换过程及驱动机制*

碎屑岩和碳酸盐岩分别产自“外源、浑水”与“内源、清水”环境,二者的交替互层沉积可反映古水体性质、物源供给及气候等环境要素的频繁改变。晚石炭世,柴达木盆地北缘构造相对稳定,盆内发育巨厚的、多级次嵌套的“碎屑岩—碳酸盐岩混积层系”,记录了“冰室地球”冰川活动下的古海平面大幅度升降和古气候、古环境频繁交替信息。文中以柴达木盆地北缘连续完整露头剖面和钻井取心剖面为研究对象,结合区域地质资料、前人研究成果,通过详细的岩心、露头及镜下薄片观察,在研究区重点层段识别出下切谷充填型碎屑岩沉积和碳酸盐岩台地沉积组成的频繁互层序列。碎屑岩—碳酸盐岩互层组合序列在垂向上的有序叠加,构成了复合海平面变化旋回层序,其从碳酸盐岩—改造型台地沉积开始,向上依次发育碎屑岩下切谷充填序列的底部冲积河道沉积、中部河口湾序列和顶部代表海泛面的泥岩沉积,最后转变为碳酸盐岩向海到向陆台地亚相,反映了一个显著的早期海退—中期逐渐海侵—后期再次海退的旋回过程。冰川期急剧变冷的气候和冰川型高频的大幅度海平面升降,驱动滨线及相带迁移,影响到碎屑岩供给速率和碳酸盐生产率,造成了碎屑岩—碳酸盐岩的高频转换。     

高频基准面旋回控制下浅水三角洲及其砂体发育模式:以松辽盆地扶余油田白垩系泉头组为例*

浅水三角洲储集层在陆相湖盆油气勘探中具有重要的意义,但基于密井网资料的精细研究仍十分缺乏。以高分辨率层序地层学和沉积学理论为指导,以松辽盆地扶余油田DT91区块白垩系泉头组四段第Ⅲ砂组14余口取心井的岩心资料和700余口密井网测井资料为对象,分析了高频基准面旋回下浅水三角洲及其砂体的发育规律。研究结果表明: (1)浅水三角洲储集层主要发育在河道、漫溢砂、分流砂坝、天然堤、决口扇和席状砂等6种成因砂体,以河道砂体和分流砂坝砂体为主。(2)在岩心和测井曲线上可识别出河道底部冲刷面、进积—退积作用面、退积—进积作用面和湖泛面等4种基准面旋回物理界面;并识别出3大类、7亚类超短期基准面旋回类型。(3)高频基准面旋回演化过程中,湖泊浅水三角洲沉积区可容空间变化不大,沉积物供给通量在可容空间增长速率(accommodation increasing rate,A)和沉积物供给通量(sediment supply rate,S)的比值A/S变化中起着主导作用,进而控制着成因砂体的数量和空间接触关系。当A/S值由小变大时,浅水三角洲的规模快速变小,成因砂体的数量也相应减少;同时,成因砂体垂向接触方式由下切叠加式→加积叠加式→孤立式变化,砂体平面分布的复合连片程度也发生由高到低的变化。     

巴布亚盆地侏罗系陆架边缘三角洲沉积特征及其油气勘探方向

为明确巴布亚盆地主要的含油气系统发育层段——侏罗系的沉积特征及其与油气勘探的关系,在分析前人研究成果、沉积背景与古物源的基础上,通过地震相、测井相、岩心相“三相”联合分析及与周边的布劳斯盆地的类比,识别了沉积微相类型,刻画了沉积体系的纵横向展布特征;通过不同沉积相带生烃指标、储层物性参数对比,明确了有利的烃源岩与储层发育区,以指导油气勘探。研究结果如下:(1)巴布亚盆地在中生代侏罗纪具有宽缓的古地貌,盆地西南高,东北部低。侏罗系发育稳定被动大陆边缘三角洲沉积,主要物源来自澳大利亚西部古陆,周缘凸起提供局部物源。盆地内以三角洲平原分流河道、三角洲前缘水下分支河道、河口坝、分支河道间等沉积为主。该层段的沉积特征与同处于澳大利亚北缘的布劳斯盆地侏罗系Plover组的特征相似。(2)三角洲主体来自盆地西南部,纵向上四期叠置继承性发育,经历了两期主要的海退和海侵沉积旋回,并且以上升半旋回为主。中下侏罗统的Magobu组地层主要为进积叠加序列,该时期物源充足,水动力强,而上侏罗统的Imburu组则主要为退积序列,晚期沉积了一套稳定的泥岩。三角洲平面上分布范围广,巴布亚褶皱带处于三角洲前缘带,其砂体被潮汐作用改造成指状或点状形态。(3)侏罗系Magobu和Koi Iange组前三角洲-浅海相带烃源岩品质相对较好,三角洲前缘河口砂坝砂体被簸选和改造为优质的储层,该区带内发育的逆冲挤压圈闭为盆地的潜在有利勘探目标。     

渤海湾盆地埕北低凸起及围区古近系“源-汇”系统控砂原理定量分析*

埕北低凸起及围区发育完整的“源-汇”系统。在“源-汇”思想的指导下,利用录井、测井、取心、三维地震等基础资料,在精细刻画埕北低凸起及围区沉积体系类型及特征的基础上,定量探讨了“源-汇”系统各要素之间的耦合关系。研究表明: 古近纪,埕北低凸起基岩类型主要为中生界碎屑岩,源区内共发育9个有效物源区;埕北低凸起共识别出15条古沟谷型和2条断槽型输砂通道,其中古沟谷型输砂通道可细分为U型、V型及W型;埕北低凸起及围区陡坡带发育扇三角洲、半深湖—深湖沉积,扇三角洲平面上呈朵状展布,各扇体之间不连通,而缓坡带除局部构造早期发育扇三角洲外,整体发育辫状河三角洲、滨浅湖、半深湖—深湖等沉积,平面分布范围广,呈连片叠合分布;“源-汇”系统各要素定量分析表明,汇区沉积体面积及形态与有效物源区面积、沟谷的长、宽、宽深比等参数密切相关;从“源-汇”耦合模式分析认为,有效物源区面积控制沉积体系发育规模,输砂通道控制沉积体系的优势展布方向及形态。     

渤海海域S油田新近系明化镇组河流相复合砂体叠置样式分析

河流相砂体是我国陆相盆地最主要的油气储集层之一,随着90年代渤海海域浅层河流相油气勘探获得重大突破,使得河流相储层成为当前海上油田研究的热点。本文利用野外露头、现代沉积和岩芯以及钻测井等资料,以高分辨率层序地层学原理为指导,在精细的层序地层格架基础上,分析S油田新近系明化镇组明下段河流相层序格架和砂体结构的沉积特征,总结砂体的发育规模特征。建立河流相砂体的沉积模式,将明下段划分为38个五级层序、13个四级层序和4个三级层序;在层序格架内把河流相砂体叠置样式划分为3种类型共7类样式,分别为堆叠型、侧叠型和孤立型,和紧密接触侧叠型、疏散接触侧叠型、离散接触侧叠型、下切侵蚀河道孤立型、决口扇孤立型、孤立河道和堆叠构型7类样式。河流相砂体叠置样式的建立推动了陆相高分辨率层序学的发展。     

敞流沉积环境中“浅水三角洲前缘砂体体系”研究

新近纪渤海湾盆地具有构造稳定、沉降缓慢、地形平缓、坡度小等特点;古气候资料证实渤海海域新近纪中期（明下段沉积时期）湿润亚热带到暖温带气候,广泛发育浅水三角洲及浅水湖泊沉积。应用层序地层学原理将黄河口凹陷新近纪明下段划分为1个三级层序、3个体系域,即低位域、湖侵域、高位域,识别出不同体系域内拼合板型、孤立型、席状型三种砂体结构,分别对应分流河道型、砂坝型及席状型浅水三角洲类型。同时借鉴现代浅水沉积、水槽实验模拟研究,探讨浅水三角洲沉积演化过程中砂体分布规律与湖平面相对变化之间响应关系,最终建立了黄河口凹陷新近纪明下段温凉型、湿热型两种浅水三角洲层序成因模式,认为古气候影响的湖平面相对变化控制了浅水三角洲前缘砂体的微相类型、结构及分布。     

鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物记录及其对构造古地理环境的指示

对鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物组份和稳定性组合的研究发现：古近纪孔店组沉积期、沙河街组四段沉积晚期和沙河街组二段沉积期金红石、电气石、锆石和白钛矿等稳定碎屑莺矿物占优势,指示盆-山的构造古地理分异较弱;沙四段沉积早期、沙三段和沙一段沉积期绿帘石、榍石等不稳定碎屑重矿物占优势,表明构造古地理分异强烈.新近纪馆陶组稳定重矿物自下而上逐渐占据优势,表明该时期构造活动逐渐趋缓;明化镇组自下而上不稳定重矿物逐渐占优势,指示构造活动逐渐加强.根据砂岩中自生矿物赤（褐）铁矿的分析,认为其含量较高的孔店组、沙四段、沙段沉积期气候干旱,而含量较低的沙四段沉积末期一沙二段沉积期气候湿润;新近纪里赤（褐）铁矿含量向上增大,可能指示气候干旱程度加剧.     

断陷盆地拗陷期河流层序样式及其地貌响应:以渤海湾盆地沙垒田凸起区新近系明化镇组下段为例*

对于断陷盆地拗陷期远离滨岸的河流而言,其层序划分是层序地层学研究的难点。本研究在已有钻测井、岩心及地震资料分析基础上,以渤海湾盆地沙垒田凸起区新近系明化镇组下段(简称“明下段”)作为研究对象,将其划分为1个完整的三级层序、4个四级层序(即SQm1-SQm4)。沉积间断面、宽浅下切谷及复合连片砂体是该地区河流层序界面重要的识别标志。每个四级层序均由低可容空间和高可容空间体系域组成。地震地貌学定量分析表明,低可容空间体系有利于低弯度河流(辫状河、低弯度曲流河)发育,高可容空间体系域有利于中高弯度河流发育。新增可容空间和沉积物供给速率的变化对于河流不同体系域的砂体样式具有重要控制作用。     

Fluvial sequence pattern and its response of geomorphy in depression phase of rift basin: A case study of the Lower Member of Neogene Minghuazhen Formation in Shaleitian Uplift area,Bohai Bay Basin

The sequence classification is a difficulty of sequence stratigraphic study on rivers that are distal to coast area during the depression phase of rift basin. Based on the integrated analysis of logging,cores and seismic data,the case study shows that the Lower Member of Neogene Minghuazhen Formation in the Shaleitian Uplift area in the western Bohai Sea region corresponds to one complete third-order sequence which can be divided into four fourth-order sequences(i.e. SQm1-SQm4). Sedimentary hiatus,wide and shallow incised valley and amalgamated channel sand bodies are the main recognition of sequence boundaries in fluvial sequence stratigraphy of the study area. Each fourth-order sequence comprises low and high accommodation systems tracts. According to seismic sedimentological and quantitative geomorphological analysis,low-sinuosity rivers including braided river and low-sinuosity meandering river are well developed in the low accommodation systems tract,whereas the medium- to high-sinuosity meandering rivers are well preserved in the high accommodation systems tract. The change in the new creation of accommodation and the sediment supply exert a significant control on the stacked pattern within different systems tracts.     

沉积体系分析与河道砂岩型铀矿成矿条件讨论--以鄂尔多斯中新生代盆地东胜地区为例

本运用沉积体系理论，对东胜地区直罗组的沉积相及沉积体系归属进行系统分析，指出直罗组为河流相沉积，其河流演化经历了早期辫状河、中期低弯度曲流河和晚期高弯度曲流河3个阶段。根据气候演变特点将直罗组分为上、下两个岩性段：下段为温湿条件下的辫状河沉积和低弯度曲流河沉积，形成灰色沉积建造；上段为干旱炎热条件下的曲流河沉积，形成以红色为主的杂色沉积建造。本区铀矿化属河道砂岩型，矿化受辫状河道控制，主要赋存于辫状河沉积砂体中。同时，对河道砂岩型铀矿化的成矿条件进行了初步探讨。     

干旱环境河流扇概念与鄂尔多斯盆地延长组“满盆砂”成因新解

河流扇是陆相盆地中近年来日益受到重视的一种新沉积模式,其主要形成于干旱气候环境中。该文阐述了河流扇的概念演变与发展由来、沉积特征、鉴别标志与控砂机理等,讨论了河流扇与分支河流体系、末端扇及浅水三角洲等相关概念之间的区别与联系,认为河流扇形成主要受“分支型”河道控制,而末端扇及浅水三角洲主要受“分流型”河道控制。在对鄂尔多斯盆地晚三叠世古气候环境深入分析的基础上,运用河流扇概念对延长组“满盆砂”形成机制进行了重新解释。主要结论是:1）延长组沉积时期,古气候具有三分性——早期为干旱环境,中期为湿润环境,晚期再次转变为半干旱—半湿润环境;2）在干旱气候环境下,缺少大面积汇水区,以洪水搬运—事件沉积作用为主,形成了别具特色的河流扇体系,这可能是造成延长组“满盆砂”的主要原因之一;3）干旱环境河流扇砂体与潮湿环境水进域富含有机质泥岩相匹配,有利于形成大型岩性油气藏,从而使延长组由“满盆含砂”变为“满盆含油”。该研究改变了以往大型坳陷湖盆以“三角洲模式”为主导的传统认识,对丰富发展我国陆相盆地沉积理论认识及指导油气勘探实践均有积极意义。     

Unincised fluvial and tide-dominated estuarine systems from the Mesoproterozoic Lower Tombador Formation,Chapada Diamantina basin,Brazil

The Mesoproterozoic Lower Tombador Formation is formed of shallow braided fluvial, unconfined to poorly-channelized ephemeral sheetfloods, sand-rich floodplain, tide-dominated estuarine, and shallow marine sediments. Lowstand braided fluvial deposits are characterized by a high degree of channel amalgamation interbedded with ephemeral, intermediate sheetflood sandstones. Sand-rich floodplain sediments consist of intervals formed by distal sheetflood deposits interbedded with thin layers of eolian sandstones. Tide-dominated estuarine successions are formed of tide-influenced sand-bed braided fluvial, tidal channel, tidal sand flat and tidal bars. Shallow marine intervals are composed of heterolithic strata and tidal sand bars. Seismic scale cliffs photomosaics calibrated with vertical sections indicate high lateral continuity of sheet-like depositional geometry for fluvial–estuarine successions. These geometric characteristics associated with no evidence of incised-valley features nor significant fluvial scouring suggest that the Lower Tombador Formation registers deposition of unincised fluvial and tide-dominated systems. Such a scenario is a natural response of the interplay between sedimentation and fluctuations of relative sea level on the gentle margins of a sag basin. This case study indicates that fluvial–estuarine successions exhibit the same facies distributions, irrespective of being related to unincised or incised-valley systems. Moreover, this case study can serve as a starting point to better understand the patterns of sedimentation for Precambrian basins formed in similar tectonic settings.