歐陽(yáng)欣

(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，陜西西安710018)

沉積盆地發(fā)展演化的過(guò)程，是一個(gè)在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主導(dǎo)控制下，沉降作用和充填作用的對(duì)立統(tǒng)一過(guò)程。每一期原型盆地的發(fā)育均伴有相應(yīng)的構(gòu)造沉積旋回。不同類(lèi)型的沉積盆地，因其成盆的構(gòu)造條件不同，物源區(qū)的古地理、地貌條件不同，因而沉積物的沉積條件不同，從而形成特定的沉積充填展布規(guī)律。沉積體系和沉積相是用來(lái)描述沉積盆地的沉積環(huán)境和沉積條件的重要概念。油氣勘探的實(shí)踐表明，油氣的形成與分布嚴(yán)格受控于沉積體系和沉積相的時(shí)空展布及其成巖作用歷史。

1 沉積盆地的沉積體系、沉積相及其時(shí)空分布

1.1 中國(guó)沉積盆地中沉積體系的基本類(lèi)型

“沉積體系”這一概念是由Fisher和McGowen于1967年提出的。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展及演化，指在—定的自然地理?xiàng)l件下，所形成的不同沉積相類(lèi)型的組合體［1，2］。前人從大量的現(xiàn)代和古代沉積相的發(fā)展、演變研究中，總結(jié)出許多帶有普遍意義的沉積相組合型式，稱(chēng)為相模式。它是我們恢復(fù)重建沉積盆地古沉積環(huán)境的重要依據(jù)［3－7］。根據(jù)我國(guó)沉積盆地中已發(fā)現(xiàn)的油氣儲(chǔ)集砂體、碳酸鹽巖體及烴源巖發(fā)育的沉積環(huán)境，將沉積體系劃分為以下八種。

1.1.1 沖積沉積體系

在地形比差大的山麓地帶，在季節(jié)性的暴雨時(shí)期，山地河流常攜帶大量碎屑物質(zhì)流入平原，由于坡度突然變緩，流速變小，水流分散，攜帶能力減低，碎屑物質(zhì)迅速堆積起來(lái)，形成沖積扇［8］。

沖積扇堆積的巖石，土要為礫巖、砂巖和少量粘土巖，成分復(fù)雜，分選件差，物源來(lái)自臨近山區(qū)的母巖。其碎屑巖磨圓度低，多為棱角狀，成熟度低，膠結(jié)物多為泥砂質(zhì)，厚度變化大，層理不明顯。

沖積扇一般形成于盆地邊緣的山麓地帶，由若干個(gè)扇體圍繞山麓形成沖積裙。研究表明，組成沖積扇的沉積物類(lèi)型主要有四種:(1)碎屑流，也叫泥石流，是一種高密度派，能星極大.常出現(xiàn)在扇根部位(扇頂):(2)河道沉積，以砂礫為主，具大型斜層理和切割—充填構(gòu)造，主要分布在扇中部位。(3)漫流沉積，即片流沉積，常分布于扇中及前端，以緩慢的側(cè)向加積為主，具分選中等的砂和紉粒物質(zhì)，常具水平層理;(4)篩余沉積，分布于扇根的含泥質(zhì)較少的泥石流，由于滲透性較好，其中的水及細(xì)粒物質(zhì)滲漏下去后，留下的礫石層即為篩余沉積。

我國(guó)陸相盆地中，三疊紀(jì)(如克拉瑪依含油層)、晚保羅世、白至紀(jì)、第三紀(jì)、第四紀(jì)(青海三湖區(qū)含氣巖層)的不少沉積建造屬此類(lèi)沉積體系。

1.1.2 河流沉積體系

大陸河流環(huán)境及其形成的沉積物稱(chēng)為河流相。河流沉積的巖石組合，由礫、沙、粉砂和粘土物質(zhì)組成，上游偏粗，下游偏細(xì)。礫石成分復(fù)雜，有較多的陸源礫石。巖石顆粒分選中等，成分成熟度低，向上粒度變細(xì)。剖面上具有正韻律沉積特征并可重復(fù)出現(xiàn)。上部發(fā)育水平層理及包卷層理等;下部具板狀交錯(cuò)層理及沖刷面，其中底部沖刷面上的泥、礫巖是本相的重要標(biāo)志之一。河流一般按河道的平面形態(tài)劃分為辮狀河、曲流河及平直河三種［9］。

我國(guó)陸相沉積盆地中，河流沉積非常普遍，各個(gè)地質(zhì)時(shí)期均有，以曲流河和辮狀河沉積為主，有時(shí)同一條河流的上、下游，也會(huì)有不同的河流類(lèi)型，如中上游常發(fā)育網(wǎng)狀河，中下游則多發(fā)育曲流河。同時(shí)，河流類(lèi)型在剖面上亦有一定的發(fā)育規(guī)律。常常是早期發(fā)育網(wǎng)狀河流為主的沉積體系，晚期則以曲流河沉積為主。

1.1.3 沼澤沉積體系

沼澤相主要發(fā)育在淤積的湖泊及河流體系的河漫灘中，由于氣候濕潤(rùn)，植物茂盛，水體停滯，形成了泥炭堆積的低洼地段。

沼澤沉積的特點(diǎn)是，巖石主要為炭質(zhì)粘土巖、粉砂巖、泥巖，無(wú)礫巖沉積，夾有煤層沉積，并常見(jiàn)黃鐵礦及菱鐵礦夾層。顏色為深灰色至灰黑色，具有水平層理，含有豐富的植物(化石)，沉積分布范圍較小，厚度變化大。根據(jù)與其它沉積環(huán)境的成因聯(lián)系，可以把沼澤分為河漫沼澤、湖成沼澤以及濱海沼澤等。

我國(guó)中新生代沉積盆地的中上三疊統(tǒng)、中下侏羅統(tǒng)及下第三系部分層位，均有沼澤相分布。此外，在我國(guó)晚古生代的石炭、二疊紀(jì)盆地中，存在不少濱海沼澤沉積，亦形成了有利的含煤地層［10］。

1.1.4 湖泊沉積體系

我國(guó)中新生代沉積盆地均為湖泊相沉積環(huán)境，因此，湖泊沉積在中新生代的地史中占有突出重要的地位。湖泊中有淡水湖泊和咸水湖泊之分。在干旱地區(qū)，湖水的正常情況是鹽水而不是淡水。同時(shí)，湖盆演化過(guò)程中，由于氣候等條件的變化，湖泊的鹽度也有所變化。

湖泊的水動(dòng)力特征是缺乏湖汐作用，主要是波浪作用和湖流作用。海洋由于水體大、水面廣闊，因而潮汐作用比較顯著。湖泊波浪作用強(qiáng)弱與湖泊的大小相關(guān)。由于湖泊的規(guī)模一般較小，因此浪基面也比較淺，不過(guò)20 m。在濱湖地區(qū)，湖浪的作用最為強(qiáng)烈，形成各種侵蝕與堆積地形，如浪蝕湖岸、湖灘砂嘴、岸外砂壩等。當(dāng)湖浪的方向與湖岸斜交時(shí)，常常會(huì)形成湖岸流。同時(shí)，湖泊的“溫度分層”及河流物質(zhì)的注人、地球自轉(zhuǎn)等，均能導(dǎo)致湖流作用的發(fā)生。巨大的湖流可與海浪相比，其流速很大，對(duì)沉積物的搬運(yùn)有極大的影響［11］。

湖泊中的生物以其多種多樣為特征，從高大的植物到微小的藻類(lèi)十分豐富。藻類(lèi)是確定湖泊沉積的重要標(biāo)志。一般地講，由藍(lán)－綠藻形成的核形石和輪藻等都是湖泊環(huán)境的產(chǎn)物，而疊層石多是海洋環(huán)境的產(chǎn)物。紅藻只有海洋中才有。此外，瓣鰓類(lèi)、腹足類(lèi)和介形蟲(chóng)類(lèi)生物，也都是湖泊環(huán)境的生物。

湖泊的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)很多，可按成因、形態(tài)、水深及鹽度等來(lái)劃分。例如Kukal和Se11ey根據(jù)氣候條件、地理環(huán)境、物源條件和沉積特征，劃分了六種湖泊類(lèi)型及其沉積模式。實(shí)踐表明，地史時(shí)期中以構(gòu)造成因的淡水－微咸水陸源碎屑沉積湖泊最為重要，如我國(guó)松遼盆她白堊紀(jì)坳陷湖泊、渤海灣盆地早第三紀(jì)斷陷湖泊等。一般按照洪水面、枯水面和浪基面的分布深度，把湖泊沉積體系進(jìn)一步劃分為濱湖相、淺湖相、半深湖相、深湖相和湖灣相等［11］。

濱湖相位于盆地邊緣、洪水面與枯水面之間、波浪發(fā)生破碎、產(chǎn)生沖流和回流作用的地帶。濱湖相區(qū)波浪淘洗作用十分強(qiáng)烈。由于沉積物接近水面，因此氧化作用也很強(qiáng)烈。濱湖相沉積的特點(diǎn)是:巖石類(lèi)型多樣，以砂巖、粉砂巖為主，有時(shí)有湖濱礫巖。由于強(qiáng)烈的淘洗作用，顆粒的磨圓度和分選性都比較好，并常有從淺湖區(qū)搬運(yùn)而來(lái)的鮞粒和生物貝殼。交錯(cuò)層理發(fā)育。泥巖多呈紅紫色，常見(jiàn)泥裂、雨痕、蟲(chóng)跡及沖刷構(gòu)造等需要指出，由于湖泊缺乏潮汐作用，因此在一些斷陷湖泊主要受水體波浪作用和湖流作用的影響，而沒(méi)有沖流的影響。水介質(zhì)處于弱氧化到弱還原性質(zhì)。巖性主要為淺灰和灰綠色粉砂巖、泥巖，有時(shí)有少量細(xì)砂巖呈透鏡狀產(chǎn)出，并常有菱鐵礦、鮞狀綠泥石等弱還原條件下的自生礦物生成。砂巖成熟度高，常見(jiàn)水平、波狀及中小型交錯(cuò)層理。生物化石比較豐富，以薄殼的腹足、瓣腮類(lèi)為主。根據(jù)物源區(qū)的供給情況，淺湖區(qū)可形成灘壩、泥灘或碳酸鹽灘等。在河流入口處可發(fā)育三角洲等大型近岸砂體。

浪基面以下的靜水區(qū)域?yàn)樯詈桶肷詈鄥^(qū)。該區(qū)域?yàn)檫€原水介質(zhì)環(huán)境。巖性為黑色或深灰色的泥、頁(yè)巖，有時(shí)夾有少量的灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖及油頁(yè)巖。鹽度大的湖泊中還有膏鹽夾層出現(xiàn)。深湖相的巖石以顏色深、粒度細(xì)、有機(jī)質(zhì)含量高為特征，并具有強(qiáng)還原條件下的自生黃鐵礦產(chǎn)出。沉積物中微細(xì)水平層理發(fā)育，并有季節(jié)紋理。無(wú)底棲生物，有保存完整的介形蟲(chóng)、葉肢介和魚(yú)類(lèi)化石。生物種屬單調(diào)，但數(shù)量較多。

湖灣相區(qū)是由于砂體、砂壩的生長(zhǎng)、突出，以及水下局部隆起的產(chǎn)生，導(dǎo)致近岸水體流通不暢的淺水還原環(huán)境沉積物主要為粉砂質(zhì)泥巖［11］。當(dāng)氣候干熱時(shí)，有白云巖和膏鹽沉積;在氣候潮濕區(qū)，湖灣區(qū)可變成泥炭沼澤，發(fā)育碳質(zhì)頁(yè)巖及煤層，并含有較多黃鐵礦晶體。有水平層理、泥裂及生物擾動(dòng)構(gòu)造，含有較多的植物化石、介形蟲(chóng)和藻類(lèi)生物。

理想的湖泊沉積模式，基本上是呈環(huán)帶狀分布的，即湖灘礫石外帶一砂質(zhì)沉積帶一粉砂質(zhì)、泥灰沉積內(nèi)帶一湖中心軟泥沉積帶。

實(shí)際上，由于受水深、湖底地形、古氣候、水介質(zhì)等條件的影響，湖泊沉積比較復(fù)雜。例如，湖盆的結(jié)構(gòu)常常是不對(duì)稱(chēng)的。不同位置的地形也都不一樣，湖岸距山麓的距離和坡度及水深等也不一致。這些都深刻地影響著湖盆中沉積體的分布。此外，在湖泊的深水區(qū)，來(lái)自岸上的洪流或近岸砂體的滑塌再搬運(yùn)等，均可形成不同的濁積砂體，并被深湖區(qū)泥巖所包圍，成為陸相湖盆中極為重要和有利的儲(chǔ)集類(lèi)型。

1.1.5 三角洲沉積體系

三角洲是由平原區(qū)較長(zhǎng)河流(曲流河)在人海(湖)處的淺水緩坡地帶，由泥砂堆積而形成的似三角形沉積體?？梢?jiàn)，三角洲屬十河?；蚝雍^(guò)渡沉積體系;三角洲沉積體系與油氣資源關(guān)系十分密切。國(guó)內(nèi)外許多大型油氣田的形成。均與三角洲沉積體系有關(guān)，如科威特布爾甘油田、加拿大的阿薩巴斯瀝青砂、美國(guó)墨西哥灣岸油田及我國(guó)的大慶油田等。因此，地史時(shí)期的三角洲沉積體系是極為重要的沉積類(lèi)型［12］。

三角洲的整體形狀和沉積特征取決于多種因素，如河流流域的范圍、性質(zhì)、氣候條件、蓄水體(海或湖)的密度與河水密度的差異、河口區(qū)地形起伏、蓄水盆地的構(gòu)造沉降特征以及河流、波浪和潮汐作用的相對(duì)大小等。何流流量及輸砂量大、河口坡度小、盆地具有穩(wěn)定的補(bǔ)償沉積條件以及波浪作用微弱等，都是三角洲形成的有利條件。

三角洲的沉積作用，主要表現(xiàn)為河流與海(湖)的相互作用過(guò)程;一方面，河流攜帶的沉積物不斷地向海(湖)中前積推進(jìn);另一方面海(湖)中的波浪作用和海中的潮汐作用，對(duì)沉積體進(jìn)行改造、侵蝕，兩者的相對(duì)強(qiáng)弱決定了三角洲的形態(tài)和類(lèi)型。由河流堆積作用形成的三角洲，稱(chēng)為建設(shè)性三角洲或河控三角洲由波浪和潮汐作用形成的三角洲，稱(chēng)為破壞性三角洲［12］。

河控三角洲按形態(tài)可進(jìn)一步劃分為鳥(niǎo)足狀(伸長(zhǎng)狀)三角洲和朵狀(扇狀)三角洲。前者海(湖)岸線(xiàn)不規(guī)則，分流河道數(shù)量不多，但形態(tài)直，向深水區(qū)延伸較遠(yuǎn)，發(fā)育指狀砂壩，三角洲平原面積大。后者的海岸線(xiàn)呈鋸齒狀，分流河道呈放射狀垂－育岸線(xiàn)分布，發(fā)育與岸線(xiàn)平行的灘、壩、堤、島等砂體及二角洲前緣席狀砂體。破壞性三角洲，又分為浪控三角洲或鳥(niǎo)嘴狀(尖頭狀)三角洲和潮控三角洲或港灣形二角洲二浪控三角洲海岸線(xiàn)略呈弧形，發(fā)育砂質(zhì)灘壩，三角洲平原上為海(湖)灘砂脊、風(fēng)成砂丘和濱海沼澤等。潮控三角洲外形受港灣控制，三角洲前緣發(fā)育長(zhǎng)條形放射狀排列的潮汐砂壩，二角洲平原上有潮坪沉積。

事實(shí)上，大量的三角洲屬于介于上述四種之間的過(guò)渡類(lèi)型。我國(guó)地史時(shí)期的湖泊三角洲以河控的建設(shè)性三角洲為主，即主要表現(xiàn)為海(湖)退層序，也有少數(shù)受湖浪和暗流改造作用較強(qiáng)，形成較平直的平行于岸線(xiàn)的灘壩砂體。

河控三角洲沉積休系包括三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲三個(gè)相帶。三角洲平原帶是三角洲的岸上部分，其頂端從河流第一個(gè)分流點(diǎn)開(kāi)始，前緣到河岸，形似三角形，以分流河道、河灘砂泥及泥炭沼澤沉積為重要特征。三角洲前緣帶位于河口以下。浪基面以上的濱淺水緩坡地帶，是河海(湖)相互作用最強(qiáng)的地帶，沉積物相對(duì)較粗，有機(jī)質(zhì)較少，但厚度大、分布廣。從河口往海湖)方向，依次為水下河道、河口砂壩、遠(yuǎn)壩和席狀砂二帶。前三角洲帶，位于浪基面以上的穩(wěn)定水體中，即三角洲前緣的向海(湖)方向，沉積物為灰色泥頁(yè)巖和粉砂巖。砂層粒序不清，可呈正或反粒序［13］。

在沉積盆地發(fā)育過(guò)程巾，經(jīng)常會(huì)有二角洲體系的形成。例如，華北地臺(tái)石炭——二疊紀(jì)的海陸過(guò)渡地帶，由于物源允足，海進(jìn)、海退頻繁發(fā)生，二疊紀(jì)發(fā)生規(guī)模較大的海退，在沿海一帶形成大型三角洲體系，其中前三角洲相帶，硅質(zhì)粘土巖發(fā)育，底棲生物化石豐富，三角洲前緣砂體發(fā)育及分選良好，成為有利的油氣生成與保存環(huán)境。又如，松遼盆地早白堊世，沿坳陷盆地的邊緣斜坡河流入湖處，形成系列的三角洲沉積體系。沿長(zhǎng)軸方向，由于物源豐富，河流源遠(yuǎn)流入，從而形成了著名的大慶長(zhǎng)垣三角洲。其特點(diǎn)是形態(tài)長(zhǎng)、體積大、砂體厚度大、相帶齊全，粒度適中，并伸人深坳陷生油區(qū)，從而構(gòu)成良好的生儲(chǔ)蓋組合，形成特大型油氣田［14］。

沉積盆地還有另外一種類(lèi)型的三角洲，叫扇三角洲它是從鄰近高地進(jìn)人海(湖)穩(wěn)定水體中的沖積扇或近源短河流或瓣?duì)詈又苯舆M(jìn)人海(湖)形成的三角洲。扇三角洲與正常河流三角洲相似，都有前述的三帶或三層結(jié)構(gòu)，也位于濱淺(海)湖環(huán)境。扇三角洲的陸上平原帶，多為沖積扇或辮狀河沉積，常常分布于陡坡;河控三角洲的平原帶則具有曲流河沉積特征，并常分布于緩坡。因此，扇三角洲屬于粗碎屑沉積體系，以牽引流沉積特征為主，成熟度低。

扇三角洲多發(fā)育于斷陷盆地中。我國(guó)中新生代斷陷湖盆的陡岸，普遍發(fā)育有扇三角洲沉積體系。例如，渤海灣盆地早第三紀(jì)同裂谷期，在箕狀斷陷的陡坡帶均發(fā)育有扇，角洲體系，每個(gè)三角洲葉體側(cè)向相連，構(gòu)成扇體裙，圍繞主斷層分布。在深水區(qū)，扇三角洲之下往往有深水濁流沉積。在緩坡區(qū)，發(fā)育大面積的扇三角洲和正常三角洲，相帶較寬，并有生物碎屑灰?guī)r和礁灰?guī)r等灘壩沉積［15］。

1.1.6 濱海碎屑沉積體系

濱海環(huán)境是指海洋波基面以上緊鄰陸地的海岸地帶。濱海地帶的水動(dòng)力條件、水化學(xué)條件及地形、地貌等都很復(fù)雜。根據(jù)海岸與大洋的連通性，可以分為無(wú)障壁海岸沉積環(huán)境和障壁海岸沉積環(huán)境。

無(wú)障壁海岸與大洋的連通性很好，它與廣海陸棚之間沒(méi)有被障壁島、灘或生物礁所隔開(kāi)。這里海洋主要受波浪和海流作用的影響，海水可以進(jìn)行充分的流通及循環(huán)。碎屑尤障壁海岸沉積環(huán)境，可以劃分為海岸砂丘、后濱、前濱、近濱等次級(jí)相帶［12］。海岸砂丘是由海平面以上的海灘砂經(jīng)風(fēng)的作用改造而成的長(zhǎng)脊形或新月形砂體。沉積物的圓度和分選很好，中－細(xì)粒度，重礦物較為富集，發(fā)育大型交錯(cuò)層理(槽狀)，細(xì)層傾角達(dá)30°～40°，層系厚度大。后濱位于潮上帶，一般是平坦的海灘地帶，沉積物主要為具平行層理的砂。當(dāng)發(fā)育有灘脊或溝槽時(shí)，可出現(xiàn)低角度交錯(cuò)層理，并有大量生物介殼堆積，亦常見(jiàn)蟲(chóng)孔及生物攪動(dòng)構(gòu)造。前濱是平坦的潮間地帶，也是海灘的主要部分，沉積物粒度較組，分選性自上而下變差，發(fā)育低角度的沖洗交錯(cuò)層理及對(duì)稱(chēng)、不對(duì)稱(chēng)及菱形波痕，亦常見(jiàn)各種生物碎片。近濱位于平均低潮線(xiàn)與波基面間的潮下帶。該帶表面常由沿岸砂壩組成，能量愈高，沿岸砂壩愈少。近濱沉積物分選亦好，上部發(fā)育交錯(cuò)層，并向海的深水部位，生物攪動(dòng)構(gòu)造增多，粒度變細(xì)，出現(xiàn)水平紋層?？傊?，這類(lèi)沉積休系以砂礫海灘相為上，由于是在氧化條件下形成的，多為紅色巖系，巖石的成分成熟度和結(jié)構(gòu)成熟度均較高。我國(guó)地史時(shí)期，中、晚元古代、寒武紀(jì)及泥盆紀(jì)等的濱海沉積中，多發(fā)育此類(lèi)沉積體系［13］。

障壁海岸由于有障壁島(灘)的存在，其向陸一側(cè)的海水處于局限流通狀態(tài)，海水波浪作用弱，主要受潮汐作用的影響，水體能量不高。。該帶主要形成中－低能的潮坪環(huán)境。在障壁島的面向廣海一側(cè)，為無(wú)障壁海洋，主要受波浪、海流作用及潮汐作用影響。障壁海岸沉積體系主要由瀉湖、潮坪和障壁島(灘)組成，同三角洲一樣，屬于陸海過(guò)渡型沉積體系。

瀉湖是由于障壁島與廣海分開(kāi)，并以排水口與廣海相連的封閉、半封閉的淺水盆地。由于鹽度不同，又可分為咸化瀉湖和淡化瀉糊。咸化瀉湖系干旱氣候條件下，蒸發(fā)量大于淡水補(bǔ)給量，造成湖水鹽度增大并咸化，主要沉積細(xì)粒的粉砂質(zhì)、粘土物質(zhì)，并有鹽漬化和石膏化現(xiàn)象或有膏鹽夾層。生物種屬單調(diào)，有些適宜咸水的生物繁榮，但鹽度增大時(shí)大生物滅絕。淡化瀉湖則是在潮濕氣候下，由于淡水注人量大大超過(guò)蒸發(fā)量，瀉湖水流人大海，而不斷淡化的結(jié)果。淡化瀉湖由于上下層水體密度差異，形成雙層結(jié)構(gòu)，并導(dǎo)致底部缺氧還原環(huán)境，主要巖石類(lèi)型為暗色的粘土巖和粉砂巖，含有機(jī)碳酸鹽及黃鐵礦、鮞綠泥石等自生礦物，具有水平層理和平緩的波紋層理。生物種屬單一，個(gè)別種屬數(shù)量仍不少。在地層層序上常與障壁島、潮坪共生，因此也是成油的有利環(huán)境。潮坪是潮汐作用強(qiáng)烈的平緩的海岸地帶，其沉積物平行于海岸呈帶狀分布。高潮線(xiàn)以上的潮上帶，主要沉積了以泥質(zhì)為主的細(xì)粒沉積物，稱(chēng)為泥坪，屬于低能環(huán)境;在低潮線(xiàn)附近及以下，能量較高，形成以砂質(zhì)沉積為主的砂坪;其間則為中等能量的潮間混合坪，為泥質(zhì)砂沉積。障壁島是平行海岸、高出水面的狹長(zhǎng)砂體，主要由中－細(xì)砂巖和粉砂巖組成，重礦物較為富集，含有生物骨屑。內(nèi)部其大型楔狀、槽狀交錯(cuò)層理，具有良好的儲(chǔ)集性能［14］。

1.1.7 淺海碎屑沉積體系

淺海是指浪基面以下的陸棚地區(qū)，一般深度在200 m以上。地史時(shí)期，由于海岸線(xiàn)的多次遷移。陸棚沉積物分布寬度可達(dá)數(shù)百千米。因此，淺海陸棚沉積是類(lèi)極為重要的沉積體系，也是重要的成油沉積環(huán)境，可進(jìn)一步劃分為過(guò)渡帶和濱外陸棚帶。

過(guò)渡帶是近濱與濱外陸棚之間的過(guò)渡地區(qū)，位于正常波基面以下，風(fēng)暴浪底之上。過(guò)渡帶的沉積物通常是粘土質(zhì)粉砂至粉砂，比濱岸的砂質(zhì)沉積要細(xì)，但比陸棚沉積物(泥)粗。生物種類(lèi)及數(shù)量極多，生物擾動(dòng)構(gòu)造多，發(fā)育塊狀層理［13］。

濱外陸棚區(qū)的沉積物，以粉細(xì)砂和粘上為主，砂礫成分極少。粉細(xì)砂巖成熟度高，主要為化學(xué)膠結(jié)，分選及圓度極好，顆粒/雜基比值高。常見(jiàn)海綠石、膠磷礦及鱺綠泥石等自生礦物及碳酸鹽質(zhì)生物碎屑，具對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)波痕，并常見(jiàn)交錯(cuò)層理。受風(fēng)暴浪影響，還可發(fā)育其丘狀和洼狀交錯(cuò)層理的風(fēng)暴砂沉積。陸棚區(qū)水體能量弱，水循環(huán)良好，鹽度正常，因此生物種屬和數(shù)量極多，常見(jiàn)生物擾動(dòng)構(gòu)造。當(dāng)陸棚沉積為海侵層序時(shí)，形成粒度向下變細(xì)的正旋回;而當(dāng)為海退層序時(shí)，出現(xiàn)向上變粗的反旋回結(jié)構(gòu)。同時(shí)，陸棚可以向礁、三角洲、扇三角洲和大陸斜坡、海底峽谷橫向過(guò)渡，并被海底峽谷切割。

1.1.8 碳酸鹽巖沉積體系

這里主要指海岸環(huán)境中的碳酸鹽巖沉積體系。形成碳酸鹽巖沉積的淺海，一般分為陸表海和陸緣海。陸表海的海水淺，范圍廣闊，海底平緩，是延伸到大陸內(nèi)部形成的淺海盆地，有的四周有局部的陸地，如障壁海岸等。陸緣海則是位于大陸邊緣或陸棚邊緣，坡度較陡，水體較深(可達(dá)200～350 m)的淺海。由于廣海條件下水體流動(dòng)性好，水中碳酸鹽不易達(dá)到飽和，因此無(wú)障壁的廣海－陸緣海往往不易形成碳酸鹽沉積。有障壁的陸表海是碳酸鹽沉積的有利場(chǎng)所。我國(guó)古生代的碳酸鹽巖沉積，多屬陸表海沉積，主要形成于有障壁的海岸潮上、潮間、潮下帶，以及瀉湖等環(huán)境內(nèi)。巖石上要為生物碎屑灰?guī)r、粉晶灰?guī)r、泥品灰?guī)r，顏色多為灰至深灰色，生物化石豐富。因此，具有重要的油氣地質(zhì)意義［14］。

地質(zhì)學(xué)家根據(jù)對(duì)古代和現(xiàn)代的碳酸鹽巖沉積的大量研究，提出了各種碳酸鹽巖的沉積模式。Wilson根據(jù)沉積環(huán)境的潮汐、波浪、氧化界面、鹽度、水深及水循環(huán)等多種因素，提出的理想模式，包括三大相區(qū)，九個(gè)相帶(即亞環(huán)境)。我國(guó)古生代穩(wěn)定地臺(tái)區(qū)的碳酸鹽巖，多形成于大型克拉通盆地。

1.2 沉積盆地演化過(guò)程中沉積相、沉積體系的組合特征

沉積盆地在其形成演化過(guò)程中的不同階段，由于古地理、古氣候及水文地質(zhì)條件的不同，往往具有不同的沉積相組合特征。

盆地演化的多旋回性，導(dǎo)致多旋回的沉積建造，其典型的特征為沉積物粗細(xì)交替變化和巖石顏色交替變化。這下特點(diǎn)亦反映在盆地演化不同階段的沉積體系特征上。

一般地講，在盆地形成的初始階段，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，斷裂活動(dòng)顯著，并伴生有火山活動(dòng)，基底快速下陷，導(dǎo)致盆地地形起伏差異極大，物源區(qū)地形高，風(fēng)化作用強(qiáng)烈。從沉降與補(bǔ)償?shù)年P(guān)系看，屬于弱補(bǔ)償狀態(tài)，即二者都比較強(qiáng)，但補(bǔ)償作用稍弱于下沉作用速度。此時(shí)快速堆積形成的堆積物，基本上以紅色粗碎屑的沖積扇體系及河流相體系為主。例如松遼盆地泉頭組沖積－河流相沉積達(dá)2 000 m;渤海灣盆地下第三系孔店組，在太行山東麓、魯西隆起北側(cè)及滄東隆起東部等主斷層下降側(cè)，都有較厚的沖積扇和河流相沉積，表現(xiàn)為棕紅色的砂礫巖與泥巖互層，代表盆地發(fā)展旱期的一類(lèi)沉積體系。

盆地發(fā)展的中期階段，沉降幅度進(jìn)一步增大，剝蝕區(qū)逐漸夷平，物源供應(yīng)漸顯不足，于是湖泊逐漸擴(kuò)大變深，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)亦相對(duì)平和。沉降速度超過(guò)補(bǔ)償速度，盆地處于欠補(bǔ)償?shù)摹梆囸I狀態(tài)”，剝蝕區(qū)后退，向盆地中心沉積物質(zhì)變細(xì)，出現(xiàn)深湖環(huán)境。因此，這一時(shí)期以湖泊沉積體系為上，從盆地邊緣到中心，依次為河流相、三角洲相、扇三角洲相、濁流相、濱淺湖相和深湖相沉積。一些盆地尚伴有生物(鮞)灘及碳酸鹽巖坪地等相組合。人多數(shù)斷－坳陷盆地的暗色泥巖層都是這個(gè)階段形成的，此期的沉積體系最為豐富多彩。

盆地發(fā)育的晚期，因周邊地形升高，盆地相對(duì)收縮，物源充沛，沉降不足，盆地被沉積物快速填充堆積，水體變淺，出現(xiàn)漫湖相，并以建設(shè)性三角洲、水下沖積扇－水上沖積扇占主導(dǎo)地位。此后，湖泊體系逐漸消失，湖水退出，代之而起的是河流相沉積體系，最后盆地封閉結(jié)束。

上述演化過(guò)程，構(gòu)成了地層層序上的紅－黑－紅和粗－細(xì)－粗的基本旋回，水體變化為淺－深－淺;地化環(huán)境為氧化－還原－氧化;水體能量為高能－低能－高能。我國(guó)大部分中新生代盆地，都有這樣一個(gè)或多個(gè)沉積旋回。例如渤海灣一早第三紀(jì)斷陷湖盆，初期(孔店組、沙四段)為初始張裂階段，上要發(fā)育沖積一河流體系和三角洲、淺湖體系;中期深陷階段(沙三段)，深湖相和濁積相砂體極為發(fā)育:晚期(沙二段)地形平緩，湖水變淺，三角洲砂體、濱淺湖相發(fā)育。沙一段再次擴(kuò)張，但不及沙三期，灘壩發(fā)育較好，具后抬升收縮，為河流泛濫平原相饑積。盆地發(fā)育構(gòu)成縱向上的粗－細(xì)－粗旋回，中間亦可有次級(jí)小型旋回。

平面上由于盆地各處地形不同，物源區(qū)特征不同，囚此沉積體系的分布也不同。例如，在湖盆的長(zhǎng)軸方向，因有廣闊的斜坡，從山麓到湖心發(fā)育沖積扇、河流相、三角洲、濁積體、深湖相等沉積系列，如松遼盆地北部沉積體系(圖1～7)，單斷盆地的短軸緩坡方向，亦有類(lèi)似的組合特征。如東營(yíng)凹陷南側(cè)斜坡相帶較寬，向中心區(qū)由沖積相、河流相、三角洲相向?yàn)I湖相、深湖相過(guò)渡;陡坡一側(cè)從山麓到湖心沖積扇與扇三角洲重疊，并與深水湖相相接，常出現(xiàn)洪水濁流沉積(田在藝等，1983)。

2 沉積相帶與油氣富集的關(guān)系

沉積相帶對(duì)油氣形成與分布的控制作用，是隨著油氣勘探的實(shí)踐逐漸認(rèn)識(shí)起來(lái)的。沉積相帶控制油氣分布的理論，對(duì)油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。

2.1 沉積相與烴源巖的關(guān)系

烴源巖是沉積盆地油氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。我國(guó)盆地中的烴源巖上要有兩類(lèi):碎屑湖泊沉積中的泥巖及海相盆地中的灰?guī)r。

陸相盆地中的深湖相及淺湖相、沼澤相是有利的烴源巖分布區(qū)。以深湖相的暗色泥頁(yè)巖和油頁(yè)巖為最好，生油指標(biāo)最高，有機(jī)質(zhì)最豐富。長(zhǎng)期持續(xù)性沉降、沉降中心與沉積中心一致的大型湖泊，其深湖相沉積厚度大、分布面積廣，干酪根多屬腐泥型，生油層的體積及厚度較大，油氣資源亦十分豐富。一般氣候潮濕的近海湖盆，深湖相發(fā)育良好，形成生油凹陷;氣候干旱區(qū)的內(nèi)陸湖泊，則深湖相區(qū)發(fā)育不好，或沒(méi)有深湖相，因而油氣潛力較差。

不同沉積相帶的有機(jī)質(zhì)豐度是不一樣的。研究表明，從淺湖向深湖區(qū)，有機(jī)質(zhì)豐度和類(lèi)型逐漸變好，并有規(guī)律地變化［16］。例如松遼盆地白堊系生油巖的不同相帶，有機(jī)質(zhì)豐度和潛力差別較大。深湖相生油巖有機(jī)質(zhì)含量達(dá)1.5% ～2.4%，母質(zhì)為I類(lèi)干酪根;半深湖－淺湖相生油巖有機(jī)質(zhì)含量為0.7% ～1.2%，母質(zhì)類(lèi)型為II類(lèi)干酪根。沼澤相生油巖由于植物極為繁茂，有機(jī)質(zhì)豐度也很高，如侏羅紀(jì)快速斷陷期沼澤相有機(jī)碳高達(dá)2.5%。白堊紀(jì)登一段至泉三段緩慢沉降區(qū)的沼澤相，有機(jī)質(zhì)僅為0.004% ～0.22%。一般沼澤相生油母質(zhì)為III型干酪根。此外，不同相帶生油巖中有機(jī)質(zhì)大量生成的門(mén)限深度和溫度亦不同，分別向深湖區(qū)變淺、變低［17］。

淺海相的碳酸鹽巖是另一類(lèi)重要的烴源巖。以暗色石灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥灰?guī)r為主，屬于低能環(huán)境下的產(chǎn)物。淺海相多處于盆地相、廣海陸棚相、盆地斜坡相及開(kāi)闊臺(tái)地相的中心，生物繁茂。長(zhǎng)期的穩(wěn)定下沉及還原環(huán)境，使有機(jī)質(zhì)得以保存并向油氣轉(zhuǎn)化。淺海相分布寬廣，有利于大面積生烴。例如我國(guó)古生界及中、上元古界均有淺海相碳酸鹽巖生油氣層。在高能帶的礁相和礁前相，也可生成有利的生油氣巖，如加拿大阿爾伯達(dá)盆地泥盆系生物礁生油宕等。此外，深水湖相亦可形成碳酸鹽巖生油巖，如四川盆地侏羅系自流井統(tǒng)大安寨石灰?guī)r和東岳廟石灰?guī)r等。

2.2 沉積相與油氣生儲(chǔ)蓋組合

在陸相湖盆中，油氣的儲(chǔ)集層上要是各類(lèi)沉積相帶的砂體和碳酸鹽灘壩等，其中以三角洲相砂體為主，如大慶長(zhǎng)垣三角洲和濟(jì)陽(yáng)坳陷勝佗三角洲;其次為濁流相砂體，如泌陽(yáng)凹陷、遼河西部凹陷等;以及沖積扇相砂礫巖體，如克拉瑪依三疊系沖積相砂體;再次為灘壩砂體和少量生物礁(如濟(jì)陽(yáng)坳陷沙四段)。在這些砂體中，以三角洲相的分流河道和河口砂壩處、濁積扇的扇中部位以及砂壩的中部等部位，儲(chǔ)油物性最好。它們一般距深湖相區(qū)近，各種同生構(gòu)造發(fā)育，圈閉形式多樣，生儲(chǔ)蓋條件較好。不同相帶因砂體發(fā)育不同，油氣儲(chǔ)量亦不同。

一般從湖盆邊緣相到湖盆中心深湖相區(qū)，砂體分選變差，鈣泥質(zhì)增加.物性亦隨之變差。剖面上，多旋回的盆地演化形成沉積體系的多旋回疊加發(fā)育。一般在單個(gè)旋回中期主要發(fā)育生油層，同時(shí)亦作蓋層，旋回早期和末期主要發(fā)育儲(chǔ)集層［18］。沉積相在時(shí)間上的演化序列和在空間上的分布序次大體是一致的。

2.3 生油凹陷控制油氣的分布

從我國(guó)油氣勘探的長(zhǎng)期實(shí)踐中認(rèn)識(shí)到，陸相盆地大多有一個(gè)或多個(gè)深湖相區(qū)，是生油巖發(fā)育的有利地區(qū)，構(gòu)成盆地的生油凹陷。生油凹陷控制著油氣藏的分布。這在我國(guó)東、西部盆地油氣勘探的實(shí)踐中，均得到了有力的證明。例如渤海灣盆地的東營(yíng)凹陷，由于盆地結(jié)構(gòu)為北斷南超的半地塹，因而深湖相區(qū)偏于盆地北部控盆大斷裂一側(cè)。生油巖研究表明，深湖相區(qū)和半深湖相區(qū)為最有利和次有利的生油氣巖分布區(qū)。沉積體系自盆地中心向外呈環(huán)帶狀分布，陡坡帶相變快，相帶狹;緩坡帶相變相對(duì)慢，而相帶寬。油氣自生油區(qū)形成后，在壓實(shí)流和異常壓力的作用下，向周?chē)蛣?shì)區(qū)運(yùn)移，包括盆地的中央低隆起，邊緣斜坡帶和深湖相區(qū)的各種濁積扇體、半深湖區(qū)的扇三角洲砂體。油氣具有近距離運(yùn)移的特點(diǎn)，油氣田主要分布在有利生油巖分布地區(qū)［17］。

我國(guó)西部的柴達(dá)木盆地也是一個(gè)典型例子。該盆地面積12.1萬(wàn) km2，新生界分布面積9.6萬(wàn) km2。在第三紀(jì)湖泊發(fā)育過(guò)程中，各段湖泊面積占盆地沉積面積的6.3% ～44.6%，而穩(wěn)定潮區(qū)即較深湖及淺湖范圍僅占沉積面積的0.6%～32.8%?？碧綄?shí)踐證明，盆地發(fā)現(xiàn)的油氣田都分布在穩(wěn)定湖區(qū)之內(nèi)，而穩(wěn)定湖區(qū)之外的地區(qū)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)一個(gè)油氣田，甚至未見(jiàn)可靠的油氣顯示［19］。

前已述及，沉積相對(duì)碳酸鹽巖盆地有利生油氣凹陷的分布，起著重要的控制作用。同陸相湖盆相似，碳酸鹽巖生油氣區(qū)同樣對(duì)油氣田的分布起控制作用。例如伊朗的扎格羅斯山前坳陷盆地阿斯馬利組生油凹陷主要位于西北地區(qū)，是中生代早期來(lái)自北東方向擠壓所形成的沉積凹陷，具有地向斜的特點(diǎn)。盆內(nèi)沉積了細(xì)粒的有孔蟲(chóng)石灰?guī)r生油層，向南過(guò)渡為淺海陸棚相沉積看出，油氣主要分布在生油凹陷及其附近，而遠(yuǎn)離凹陷處則油氣很少。

因此，生油凹陷控制著油氣藏的分布。對(duì)于繼承性發(fā)育的沉積盆地，這一規(guī)律更為明顯，油氣主要集中于生油氣區(qū)及其附近的同沉積砂體和構(gòu)造圈閉中，形成原生油氣藏。對(duì)于后期改造破壞較為嚴(yán)重的復(fù)合盆地，由于斷裂切割到烴源巖，油氣沿?cái)嗔训韧ǖ老蛏线\(yùn)移，在具有圈閉的地帶聚集起來(lái)，形成次生油氣藏［21］。一般來(lái)說(shuō)，在有利烴源巖分布范圍內(nèi)，上述次生油氣藏最易形成，因此生油凹陷在一定程度上也控制了油氣的分布。當(dāng)然，原生油氣藏的分布，仍主要受生油氣源巖分布區(qū)的控制。因此，生油氣區(qū)控制油氣藏分布的規(guī)律是我們尋找油氣田的寶貴經(jīng)驗(yàn)，具有十分重要的理論和實(shí)踐意義［22－24］。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)沉積盆地發(fā)展演化過(guò)程的研究，可以探討油氣形成與分布的規(guī)律。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，烴源巖多分布于淺海相和深—淺湖相;儲(chǔ)集層則多屬三角洲相、濱海相、淺海相、淺湖相、深—淺海(湖)相濁積巖沉積以及碳酸鹽巖臺(tái)地相沉積等。沉積物的成巖作用演化歷史對(duì)烴源巖的形成、油氣的運(yùn)移和有利儲(chǔ)集層的分布，具有重要的控制作用。因此，沉積體系及其成巖作用條件的分析，對(duì)于確定勘探目的層和尋找有利聚集帶，具有重要的意義，成為盆地分析的重要內(nèi)容。

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