易積正 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢430074中石化江漢油田分公司，湖北 潛江433124）

江漢盆地古近系新溝嘴組下段沉積相發(fā)育特征

易積正 （中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢）資源學(xué)院，湖北 武漢430074中石化江漢油田分公司，湖北 潛江433124）

江漢盆地古近紀(jì)新溝嘴組下段沉積時(shí)期為北部單向物源的廣盆淺水鹽湖沉積，盆內(nèi)古地貌差異較小，北側(cè)盆緣形成的北西向大斷裂控制著枝江、遠(yuǎn)安、荊門、漢水、漢川5支物源體系，形成以河流三角洲體系和淺水湖泊沉積為主，夾有干鹽湖沉積，發(fā)育的沉積亞相類型主要有：三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲、淺湖－半深湖泥鹽相等。這一三角洲－淺湖相在垂向?qū)有?、骨架砂體類型、規(guī)模等諸多方面表現(xiàn)為淺水三角洲的特征：前緣相砂體具有明顯的條帶方向性，前緣相骨架砂體為水下河道沉積，缺乏典型的厚層反韻律的河口壩砂體，垂向上層序不連續(xù)，典型的三層結(jié)構(gòu)特征不明顯，在前緣亞相內(nèi)可進(jìn)一步劃分出包括水下河道和席狀砂組合的內(nèi)前緣亞相沉積和以席狀砂為主的外前緣亞相沉積，不同層段和亞相位置出現(xiàn)相應(yīng)的砂體類型。受平緩古地貌和單向物源的控制，三角洲前緣亞相發(fā)育，而且前緣水下分流河道延伸較遠(yuǎn)，表現(xiàn)為建設(shè)性河控三角洲特征。

江漢盆地；新溝嘴組下段；沉積相；淺水鹽湖三角洲

1 地質(zhì)概況

江漢盆地發(fā)育于揚(yáng)子克拉通內(nèi)秦嶺造山帶與雪峰陸內(nèi)造山帶所挾持的三角區(qū)，為中新生代斷拗盆地。其新溝嘴組下段是繼古近系潛江組后的又一套古近系生烴和勘探層系，近年來(lái)勘探的儲(chǔ)量已逐步超過(guò)潛江組。但是前階段認(rèn)為幾個(gè)主要生油洼陷北緣的三角洲前緣主要以河口壩、灘壩、席狀砂為主要儲(chǔ)層，儲(chǔ)層不發(fā)育，使勘探很難向洼陷推進(jìn)，制約了勘探進(jìn)程。隨著近幾年勘探展開(kāi)，逐步認(rèn)識(shí)到該區(qū)發(fā)育的三角洲前緣亞相水下分流河道微相是主要的儲(chǔ)集層。因此，沉積相帶研究和再認(rèn)識(shí)尤為重要。

2 主要沉積相類型

新溝嘴組下段沉積時(shí)期為亞熱帶潮濕氣候條件，湖泊類型為淺水－（半）深水的弱氧化－還原型湖泊，發(fā)育淺湖－（半）深湖沉積，暗色泥巖發(fā)育，是盆地兩套主力烴源巖之一。沉積物源主要來(lái)自北部，形成規(guī)模較大的三角洲朵體呈帶狀向盆地推進(jìn)，三角洲前緣延伸較遠(yuǎn)。根據(jù)巖心觀察、測(cè)井曲線形態(tài)，以及粒度曲線、物性分析等分析化驗(yàn)資料，結(jié)合地震剖面相和反射結(jié)構(gòu)分析，對(duì)各種相標(biāo)志進(jìn)行比較和分析，從而確定沉積亞相、微相類型及其沉積特征。新溝嘴組下段發(fā)育的沉積亞相主要有：河流－三角洲平原、三角洲前緣、前三角洲、淺湖－半深湖泥、局部干鹽湖等 （見(jiàn)圖1）。

2.1 三角洲平原亞相

河流沉積在盆地北緣、東北緣及西北緣。巖性主要以紅色砂質(zhì)泥巖、泥灰質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖、含礫砂巖等為主。主要發(fā)育分流河道、分流間灣、分流河道兩側(cè)的天然堤、決口扇或決口水道沉積。由于盆地外河流的遠(yuǎn)距離搬運(yùn)，河流沉積的河道和三角洲平原分流河道沉積的區(qū)分已不十分明顯，在此籠統(tǒng)作為一類相類型進(jìn)行識(shí)別和描述，主要分布于江漢盆地的北緣近物源帶。

圖1 江漢盆地古近系新溝嘴組下段單井沉積相圖

2.2 三角洲前緣亞相

受平緩古地貌和單向物源的控制，三角洲前緣亞相發(fā)育，而且前緣水下分流河道延伸較遠(yuǎn)，表現(xiàn)為建設(shè)性河控三角洲特征。可進(jìn)一步劃分出水下分流河道、河口壩、遠(yuǎn)砂壩、席狀砂等沉積微相。以三角洲前緣水下分流河道為主，水進(jìn)體系域以淺湖－半深湖沉積為主，局部發(fā)育深水濁積 （湖底扇）、小型重力流滑塌堆積，高位域以三角洲前緣水下分流河道、近端河口壩、遠(yuǎn)端壩和席狀砂為主。該類型的油組在新下段Ⅱ油組和新下段Ⅰ油組中都有發(fā)育，主要分布于江漢盆地中北部的大部分地區(qū)。

1）水下分流河道 由中細(xì)?；蚣?xì)粒砂巖組成，發(fā)育塊狀或交錯(cuò)層理，具有沖刷底界，含大量?jī)?nèi)沖刷泥礫。自然伽馬測(cè)井曲線形態(tài)與分流河道相似，呈箱型或略呈鐘型。向上變細(xì)，正韻律或復(fù)合韻律結(jié)構(gòu)，反映出水動(dòng)力能量由強(qiáng)到弱的變化過(guò)程。這些水下分流河道末端進(jìn)一步向前延伸切入到前三角洲沉積中，在平面上主要表現(xiàn)為多個(gè)條帶狀分布，縱向上相互疊置，形成水下分流河道網(wǎng)。

2）河口壩 河口壩位于水下分流河道前緣，平面上呈朵狀或?qū)挼闹笭钌皦紊绑w，由灰色細(xì)、粉砂巖組成，具有典型的由細(xì)變粗的反韻律反粒序結(jié)構(gòu)，含有豐富的潛穴和生物擾動(dòng)構(gòu)造等，具低角度板狀交錯(cuò)層理、平行層理、波狀層理，含粉砂質(zhì)泥巖條帶，反映水動(dòng)力能量由弱到強(qiáng)的變化過(guò)程，粒度概率曲線呈過(guò)渡段的兩段式。但江漢盆地古近系新溝嘴組下段河口壩不是很發(fā)育，僅在局部地區(qū)有發(fā)育。

3）遠(yuǎn)砂壩－席狀砂 遠(yuǎn)砂壩由薄層砂巖與泥巖互層組成，薄砂巖層顯示波狀層理和小型交錯(cuò)層理，見(jiàn)有潛穴和生物擾動(dòng)構(gòu)造，常見(jiàn)不同規(guī)模的變形構(gòu)造，在自然伽馬測(cè)井曲線上為逐漸向上變粗的鋸齒狀曲線形態(tài)。席狀砂是河湖能量共同作用的結(jié)果，主要是湖浪和湖流對(duì)早期的河口壩和河道進(jìn)行再改造形成的，層較薄，粒序不清，發(fā)育波狀層理、板狀交錯(cuò)層理、平行層理。砂體平面上薄且穩(wěn)定，縱向上位于河口壩下方，巖性較河口壩細(xì)，韻律性不明顯。自然伽馬曲線呈指狀或齒形，三角洲前緣沉積中廣泛發(fā)育有席狀砂壩沉積。

2.3 前三角洲亞相

前三角洲泥質(zhì)沉積由灰色、暗灰色泥巖、粉砂巖組成，厚層狀，發(fā)育水平層理或塊狀，局部有少量的潛穴構(gòu)造。自然伽馬測(cè)井曲線呈平直型。局部含有薄層的濁積砂層。江漢盆地古近系新溝嘴組下段前三角洲泥不是很發(fā)育，主要以前緣相帶過(guò)渡到淺湖－半深湖相帶中。

2.4 濱淺湖亞相

濱淺湖沉積是指無(wú)三角洲發(fā)育的濱岸帶、湖灣等浪基面以上的沉積組合。主要的粗碎屑沉積包括沿岸砂壩和湖岸砂礫灘堆積。發(fā)育低角度的湖灘沖洗層理、各種中、小型的交錯(cuò)層理、波狀層理、透鏡狀和脈狀層理等。常見(jiàn)生物擾動(dòng)構(gòu)造、潛穴等遺跡化石，有時(shí)含有個(gè)體大的貝殼。主要形成于湖灣、淺湖、三角洲邊緣地帶，分選相對(duì)較好。該類砂巖、礫巖層序有可能成為好的儲(chǔ)層，但一般厚度較小。低位域以三角洲前緣水下分流河道為主，水進(jìn)體系域發(fā)育濱淺湖灘壩、淺湖泥，高位域發(fā)育咸化瀉湖膏鹽巖沉積，主要分布于江漢盆地的東緣及南緣。

2.5 半深湖泥、膏鹽亞相

半深湖泥質(zhì)沉積由灰色、暗灰色泥巖組成，塊狀或顯示水平紋理和微波狀層理，厚層狀，多與淺色或褐紅色的泥巖共生。江漢盆地新溝嘴組沉積期湖泊水體淺，半深湖沉積廣泛發(fā)育于各凹陷的中南部。測(cè)井上表現(xiàn)為低電阻率和自然電位值、高自然伽馬值。地震資料表現(xiàn)為強(qiáng)連續(xù)性、高振幅的平行反射。膏鹽湖為相對(duì)孤立的水體，強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用使湖水逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄趟?，鹽類達(dá)到飽和后，就開(kāi)始沉淀為自析鹽湖。鹽湖發(fā)展到末期湖水變干，成為填滿鹽類的干鹽湖，鹽湖亞相細(xì)分為鹽巖微相、泥坪微相。鹽巖微相巖性以石膏質(zhì)鹽巖、鹽巖為主，鹽巖是通過(guò)化學(xué)結(jié)晶作用形成的以NaCl為主要成分的鹽巖層。泥坪微相巖性以泥巖為主，與鹽巖形成互層。位于盆地中部、南部斜坡及東南緩坡帶。

3 沉積相平面分布特征

3.1 古地貌及物源體系特征

古近紀(jì)新溝嘴組下段沉積時(shí)期，江漢盆地處于斷陷－拗陷期，主要以拗陷為主，宏觀表現(xiàn)為廣盆特征。盆地北部古地貌格架及二級(jí)構(gòu)造單元基本特征為北西向展布的凹隆相間的構(gòu)造格局，江漢盆地北部相對(duì)地貌較高，這些盆緣北西向展布的過(guò)水凹陷 （枝江凹陷、遠(yuǎn)安凹陷、荊門凹陷、漢水凹陷、云夢(mèng)凹陷）構(gòu)成了北部的主要物源體系。南部為華容低隆起和洞庭盆地，相對(duì)地貌較低，基本不能為江漢盆地提供物源。江漢盆地內(nèi)主體表現(xiàn)為 “5洼3隆”的古地貌特征，從西向東為江陵、陳陀口、潛江、沔陽(yáng)、小板凹陷，水下低隆起為丫角新溝、通?？?、岳口低凸起，構(gòu)成了江漢盆地的主體。各凹陷、隆起古地貌差異較小，表現(xiàn)為典型的廣盆特征。

3.2 沉積相及砂巖平面分布特征

江漢盆地新溝嘴組下段儲(chǔ)集體物源主要來(lái)自盆地北部，自西向東分別發(fā)育枝江、遠(yuǎn)安、南荊、漢水、漢川等5支較大的物源，分別控制江陵、潛江、小板、沔陽(yáng)凹陷的儲(chǔ)層分布。受盆緣古地貌的影響，整個(gè)新溝嘴組下段沉積期，存在3個(gè)主要的砂巖厚度中心，集中在3大水系的前端，各個(gè)沉積體系之間被與古隆起有關(guān)的水下隆起分隔。江陵凹陷北部南荊砂體厚度最大，最大厚度達(dá)到200m，其次是潛江凹陷西北部的漢水砂體，最大厚度達(dá)到140m，再次是位于潛江凹陷東北部和沔陽(yáng)、小板凹陷北部的漢川砂巖，最大厚度為80m （見(jiàn)圖2）。

圖2 江漢盆地古近系新溝嘴組下段砂巖厚度等值線圖

圖3 江漢盆地古近系新溝嘴組下段沉積相圖

沿凹陷西北、北、北東邊緣的問(wèn)安寺斷裂－紀(jì)山寺斷裂－潛北斷裂－天門河斷裂一帶主體以河流和三角洲平原沉積組合為主。從荊洲背斜帶、老新－托市－馬王廟、沔陽(yáng)的楊林尾一帶的北翼到南翼以三角洲前緣沉積組合為主；梅槐橋－虎渡河－資福寺洼陷、總口－潘場(chǎng)洼陷、白廟洼陷一帶以淺湖－半深湖泥質(zhì)沉積和含膏泥巖為主；南部的公安單斜帶、新溝斷裂帶一帶砂巖不發(fā)育，這一帶以濱淺湖和湖岸砂壩沉積為主。由于受北部多條水系的控制和影響，各砂體主體部位均分布于各凹陷的北部，呈朵狀由北向南延伸（見(jiàn)圖3），砂巖厚度由北向南逐漸減薄 （見(jiàn)圖2）。

4 沉積相特征分析

4.1 沉積特點(diǎn)

三角洲前緣作為新溝嘴組發(fā)育期的主要沉積體系，是新溝嘴組下段的主要儲(chǔ)層，也是油氣勘探關(guān)注的重點(diǎn)。江漢盆地新溝嘴組下段為斷陷－坳陷湖盆沉積，單向多物源、淺水咸湖－鹽湖的特征控制了其三角洲沉積特點(diǎn)，主要表現(xiàn)為2方面：

1）江漢盆地古近系新溝嘴組下段淺水三角洲在諸多方面與海相三角洲相比有很大差別，更多的表現(xiàn)為淺水三角洲的特征，前緣亞相砂體具有明顯的條帶方向性，前緣相骨架砂體為水下河道沉積，缺乏典型的厚層反韻律的河口壩砂體，垂向上層序不連續(xù)，典型的三層結(jié)構(gòu)特征不明顯，在前緣亞相內(nèi)可進(jìn)一步劃分出包括水下河道和席狀砂組合的內(nèi)前緣亞相沉積和以席狀砂為主的外前緣亞相沉積，不同層段和亞相位置出現(xiàn)相應(yīng)的砂體類型［1～5］。

2）受平緩古地貌和單向物源的控制，三角洲前緣亞相發(fā)育，而且前緣水下分流河道延伸較遠(yuǎn)，表現(xiàn)為建設(shè)性河控三角洲特征。

4.2 沉積模式

根據(jù)盆內(nèi)不同部位三角洲發(fā)育特征及其與古地貌的關(guān)系可劃分出下列4種三角洲體系發(fā)育類型：

1）淺湖河流三角洲前緣沉積模式 遠(yuǎn)源三角洲向盆地推進(jìn)的過(guò)程中朵葉的側(cè)向遷移呈對(duì)稱式分布，沿軸向發(fā)育，如漢水、南荊水系向南推進(jìn)的三角洲體系。該種類型沉積廣泛分布于江漢盆地。充足的物源體系、盆地沉降小、地形地貌相對(duì)平緩，造成河流三角洲有可能大規(guī)模向盆地方向遠(yuǎn)距離推進(jìn)。低位域以三角洲前緣水下分流河道為主，水進(jìn)體系域和高位域?yàn)闉I淺湖灘壩沉積。

2）近源三角洲前緣沉積模式 該種類型是由于盆緣斷裂或盆內(nèi)陡坡帶同沉積斷裂的強(qiáng)烈活動(dòng)造成盆地的快速沉降，可容納空間增加，河流、三角洲體系近源堆積的結(jié)果。如盆地西緣的問(wèn)安寺斷裂帶、東緣的天門河斷裂帶等。

3）盆內(nèi)斷坡濁積沉積模式 該種類型的油組明顯受盆內(nèi)同沉積斷裂的影響，一般情況下是河流－三角洲體系首先越過(guò)盆緣斷裂，在向前推進(jìn)的過(guò)程中受下一個(gè)同沉積斷裂的影響，在前緣方向形成斷裂坡折，可容納空間突然增大，沉積物快速卸載，造成三角洲前緣帶加厚，前三角洲濁積－湖底扇發(fā)育。如盆內(nèi)的萬(wàn)城、直路口斷裂帶深水沉積區(qū)。

4）同生斷層控制三角洲沉積模式 受盆地沉降和沉積物供給的雙重影響，三角洲的長(zhǎng)距離推進(jìn)受局部同沉積斷裂的影響。如后港龍灣斷裂下降盤長(zhǎng)距離向南推進(jìn)，在下降盤一側(cè)形成大規(guī)模淺水三角洲，在上升盤局部形成決口扇、灘壩體系，造成斷裂兩側(cè)沉積差異明顯，沉積體系分布明顯受同沉積斷裂的控制。

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Development Characteristics of Sedimentary Facies in Lower Xingouzui Formation of Paleogene of Jianghan Basin

YI Ji－zheng（Author's Address：College of Resources，China University of Geosciences，Wuhan430074，Hubei，China；Research Institute of Petroleum Exploration and Development，Jianghan Oilfield Company，SINOPEC，Qianjiang433124，Hubei，China）

Jianghan Basin developed a wide and shallow salt lake basin of north one－way sources with little difference of palaeogeomorphology during the deposition of lower Xingouzui Formation in Paleogene.Five source systems such as Zhijiang，Yuan'an，Jingmen，Hanshui and Hanchuan systems were controlled by the NW trending fault of north basin margin，the deposition systems were formed，of which the river delta and shallow lake were dominated，clipping playa lake was included.And delta plain，delta front，the former delta，and shallow lake－h(huán)alf deep lake of salt mud were the main sedimentary facies developed in the area.The delta was different from other marine delta in vertical sequence，types of framework sand－body and scale etc.Instead，it was presented more characteristics of shallow water delta.The sand－body in front facies had a typical characteristics of ribbon－like directionality，and the framework sand－body was the underwater channel deposition，lacking of typical thick anti－rhythm of the channel mouth bar.Vertically，its sequence was discontinuous without three structures of typical delta.In general，the inner front including the micro－facies of subaqueous and sheet sand，and the outer front facies including only the sheet sand can be subdivided in front facies.The above characteristics bring in corresponding sand－body types in various stratigraphic section and sub－facies area.Because of control of the flat topography and the single ancient source，not only the delta front facies are developed，but also the front underwater distributary channel extends farther，it has the characteristics of constructive river dominated delta.

Jianghan Basin；lower Xingouzui Formation；sedimentary facies；sallow salt lake delta

TE121.3

A

1000－9752（2011）06－0006－05

2010－12－06

中國(guó)石油化工股份有限公司重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目 （P07004）。

易積正 （1962－），男，1982年大學(xué)畢業(yè)，教授級(jí)高級(jí)工程師，現(xiàn)主要從事油氣勘探及地質(zhì)研究工作。

［編輯］ 宋換新