譚平

摘 要:作為三角洲沉積的一種特殊形態,淺水三角洲具有不同于經典三角洲沉積的特征。在其形成的構造背景、受水盆地地形、水動力條件等多方面都與經典三角洲存在差異。在平面上,淺水三角洲前緣亞相廣布,分流河道長距離延伸,河口壩不甚發育。垂向上不具備Gilbert型經典三角洲三層結構。由于其獨特的沉積特征,為油氣儲存及封堵提供了有利條件,淺水三角洲研究為巖性油氣藏勘探提供了新思路。
關鍵詞:淺水三角洲;水動力條件;沉積特征;油氣勘探
中圖分類號:P343.5? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2019)08-0117-02
三角洲是一種常見的地表形貌,它是河流在進入海(湖)后所攜帶的沉積物堆積形成的,常具有扇狀形態的堆積體。人類對于三角洲的研究具有深遠的歷史,甚至可以追溯到2500多年前。依據不同的分類標準,可以將三角洲進行不同的劃分,如根據水動力作用的不同,可以分為河控三角洲、浪控三角洲、潮汐三角洲;依據受水盆地的不同又可分為海相三角洲、湖泊三角洲等。近年來,河控淺水湖盆三角洲在我國陸相盆地中不斷被識別研究,因其在我國含油氣盆地中的廣泛分布,淺水湖盆三角洲的研究對于油氣勘探開發具有不容小覷的價值。
1淺水三角洲研究歷史
淺水三角洲的提出最早始于Fisk,他在研究密西西比河三角洲時首次提出淺水環境形成三角洲的觀點[1],隨后他又將河控三角洲分為深水型和淺水型。1974年Donaldon在研究美國石炭系陸表海時發現水深是三角洲的重要影響因素,并進一步總結了淺水三角洲的概念特征。1990年Postma研究低能盆地河控三角洲時,充分考慮蓄水體深度指出淺水三角洲水深一般在數十米之內,發育于湖泊浪基面以上,并且他進一步識別出8種淺水三角洲端元。隨著對淺水三角洲研究的逐步深入,國外學者對淺水三角洲形成的沉積微相特征、動力學特征及內部層序格架下相結構等進行了全面探索,并且提出淺水湖盆三角洲主要發育于盆地構造演化的坳陷期,該時期盆地構造相對穩定,水體較淺,盆地整體呈緩慢沉降狀態,物源較為充足。
我國學者對淺水湖盆三角洲的研究起始于上個世紀80年代,并且研究熱點主要集中于大型含油氣盆地。在我國,淺水三角洲研究主要集中在渤海灣盆地、松遼盆地、鄂爾多斯盆地、準噶爾盆地等大型含油氣盆地中[2-4],研究成果主要集中于淺水三角洲的沉積特征,沉積砂體的形態及其類型,淺水三角洲對油氣田成藏的控制作用等。通過對淺水三角洲的深入研究,為下一步油氣藏勘探奠定地質基礎。
2淺水三角洲特征
淺水三角洲的成因受多種因素控制,其中主控因素為古地形和古氣候。通過研究可以發現,淺水三角洲在形成的水動力特征、微相特征、三角洲形態及三角洲內部結構等方面都與普通三角洲存在差異。淺水三角洲以河控三角洲為主,其中分流河道砂體為淺水三角洲的骨架砂體。在淺水三角洲沉積中,不存在Gilbert型三角洲所具備的三層結構,沉積砂體主要為水下分流河道砂體。
2.1水動力特征
淺水三角洲沉積形成于淺水較強水動力沉積環境,河流建設作用強且湖泊能量較弱。常具有建設性三角洲沉積特征,平面上常呈鳥足狀或網狀等,朵葉體穩定大面積展布。淺水三角洲中砂巖主要以中細砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖為主,也可見少量礫巖。由于河水動力較強,發育交錯層理及牽引流成因的沖刷面,并且河水入湖后可攜帶大量泥沙向前推進很遠距離。如松遼盆地三肇凹陷泉頭組四段沉積時期所形成的淺水三角洲,水下分流河道向前可延伸至20km。
2.2沉積相特征
在淺水三角洲中,由于河流能量較強,水下分流河道相對發育。三角洲前緣相帶寬廣,依據湖平面位置及水動力情況又可將三角洲前緣進一步劃分為內前緣與外前緣。三角洲前緣相向湖泊推進的過程中,砂體廣泛分布但逐漸減薄。水下分流河道砂體在前緣相中長距離延伸,形成骨架砂體。經過沉積作用,在水下分流河道向湖盆中心長距離延伸的過程中,水下分流河道順水流方向呈條帶狀展布,由于其改道、分叉頻繁,水下分流河道分布面積廣泛。并且因為受湖泊沿岸流、波浪等水動力因素的影響,分流河道常具有席狀砂化的特點[5-6]。淺水湖盆三角洲發育時湖水較淺,湖盆開闊,眾多河流向湖中推進的過程中形成的單砂體厚度較小,復合砂體厚度較大。
相對于較為發育的分流河道沉積,淺水湖盆三角洲中河口壩不甚發育。河口壩不發育的原因主要有兩個,其一由于淺水三角洲中河流動力較強,前期發育的河口壩常常被后期河道沖刷破壞,較少可以保存下來;其二,河口壩發育需要一定的湖泊水動力作用,而淺水湖泊水動力相對較弱,很難形成有利于河口壩發育的條件。從而在淺水湖泊三角洲中,河口壩的規模及其分布范圍會有所局限。
2.3垂向結構
雖然淺水三角洲可以向經典三角洲一樣劃分出三角洲平原、三角洲前緣及前三角洲三種亞相,但由于地形相對平緩,在平面上淺水三角洲平原與其前緣及前三角洲相帶平緩相接,未出現明顯的坡折轉換,因此不具備Gilbert經典三角洲中頂積層、前積層、底積層三層結構。并且在地震剖面中也很難發現前積層存在的證據,當河流水動力較強、物源充足時,地震剖面常呈疊瓦狀前積形態。
3淺水三角洲成藏特征及油氣勘探意義
淺水三角洲的研究豐富了湖(海)盆沉積體系,并且為油氣勘探提供了新的思路。在淺水三角洲沉積體系中,多發育橫向多變的分流河道,可形成大面積條帶狀或斷續條帶狀分流河道砂體。通常情況下,單砂體規模較小,多條砂體在縱向上疊置,橫向上錯雜相連。面積廣闊的砂體為巖性油氣藏提供了大面積有利的儲存空間,形成了具有生產價值的油氣儲集體[7]。并且在淺水三角洲湖泛期中,濱淺湖泥巖分布面積廣泛,具有良好的封堵性,為油氣圈閉提供良好的蓋層[8]。通過大量勘探研究可以發現,淺水三角洲及其湖盆發育的中心砂體是勘探的重點,這些砂體為大面積低豐度巖性油氣藏的形成提供條件[9]。例如在我國遼東灣坳陷新近系館陶組淺水三角洲、松遼盆地三肇凹陷葡萄花油層河控淺水三角洲、松遼盆地三肇凹陷扶余油層淺水三角洲、鄂爾多斯盆地三疊統延長組長8油層淺水三角洲等均發現大量油氣資源的存在。
4結論與展望
盆地構造穩定,地形平緩且物源充足,水體較淺等條件有利于淺水三角洲的發育。淺水三角洲在平面上相帶發育較為完全,但沉積主體以三角洲前緣亞相為主,三角洲前緣亞相中廣布水下分流河道砂體,向湖盆中心長距離延伸。該砂體在平面上呈支狀,局部交錯疊加。但在三角洲前緣亞相中,河口壩不甚發育。在垂向上,淺水三角洲不具備Gilbert經典三角洲式三層結構。因其有利的儲、蓋配置,淺水三角洲成為我國陸相含油氣盆地研究的重點,對淺水三角洲的研究也為巖性油氣藏的尋找提供了新思路。
但目前還有許多沉積學問題需要進一步解決,例如什么類型的河流進入湖盆能形成淺水三角洲、淺水三角洲可以在什么類型的盆地中發育、淺水三角洲形成的動力學過程是怎樣的以及淺水三角洲各相帶與礦產勘探開發的關系等。通過對這些問題的解答,將會對沉積學及礦產資源勘查帶來更長遠的發展。
參考文獻:
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