劉 磊 鐘怡江 陳洪德，2 王 峻

(1.成都理工大學(xué)沉積地質(zhì)研究院 成都 610059;2.油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都理工大學(xué)) 成都 610059)

0 引言

我國東部盆地由于受到中、新生代以來太平洋板塊向歐亞板塊的俯沖，產(chǎn)生了一系列疊置在古生界和元古界地層之上的裂谷型盆地，如渤海灣盆地、蘇北盆地、江漢盆地等。我國東部陸相斷陷盆地，大都表現(xiàn)為下斷上坳的構(gòu)造樣式。在斷陷期，各盆地的裂陷期均始于白堊紀(jì)晚期或古新世，油氣層系組合主要分布于前第三系、古近系、新近系［1］。受控盆大斷裂的影響，盆地內(nèi)常發(fā)育大量地塹與半地塹構(gòu)造［2］。多期次的斷裂活動(dòng)，致使斷陷湖盆地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，斷裂發(fā)育，內(nèi)部呈分割狀態(tài)。由于盆地翹傾斷陷的結(jié)果，盆地常發(fā)育以南斷北超箕狀凹陷為主要特征的構(gòu)造樣式，地形上呈不對稱的伸長狀。其中，湖盆長軸平行主斷裂，物源較遠(yuǎn);而湖盆短軸方向，由于受控盆斷裂活動(dòng)和盆地翹傾的影響，其陡坡帶與緩坡帶差異明顯，沉積中心與沉降中心明顯偏向陡坡帶［3］。陸相斷陷湖盆的盆地結(jié)構(gòu)和發(fā)育演化控制了湖盆中沉積體系發(fā)育與展布。與海相盆地相比，陸相湖盆常表現(xiàn)為近物源、多物源，湖浪與湖流的改造作用較弱，入湖的河流由于近源具有較高的沉積速率，使湖盆中相帶變化快，在湖盆中的各部位可發(fā)育包括沖積扇、近岸水下扇、扇三角洲、辮狀河三角洲在內(nèi)的各類沉積體系［5-6］。扇三角洲和辮狀河三角洲為湖盆短軸方向發(fā)育的主要沉積體系，以二者為代表的巖性—地層油氣藏的大量發(fā)現(xiàn)，證明了其巨大的勘探價(jià)值和潛力。

湖盆中三角洲的研究最先由吉爾伯特提出，并形成了經(jīng)典的吉爾伯特三角洲模式。我國自60年代陸相石油勘探取得重大成果以來，提出了大量關(guān)于三角洲的分類方案以及新認(rèn)識(shí)，并對其儲(chǔ)集性能以及控制因素進(jìn)行了研究［4-9］，但將扇三角洲與辮狀河三角洲的區(qū)別和識(shí)別特征進(jìn)行深入對比研究的較少［10-12］。扇三角洲和辮狀河三角洲不同于吉爾伯特提出的經(jīng)典三角洲(曲流河三角洲)，在斷陷湖盆中主要發(fā)育于短軸方向，相對的近物源和較強(qiáng)的水動(dòng)力條件使二者在粒度以及沉積構(gòu)造上具有較多的相似點(diǎn)，因而在巖芯、測井曲線和地震反射的識(shí)別上常常容易混淆。雖然二者均屬于良好的油氣儲(chǔ)集體，但不同亞相、微相砂體儲(chǔ)集性能各不相同，含油氣性也差異較大。本文從二者的沉積特征、地球物理資料特征、控制因素以及含油氣性等角度對其進(jìn)行全方位的對比分析，并建立了中國東部箕狀斷陷湖盆扇三角洲與辮狀河三角洲沉積模式，以期能對扇三角洲和辮狀河三角洲各沉積相帶的識(shí)別、劃分以及儲(chǔ)層預(yù)測有更好的指導(dǎo)作用。

1 沉積特征對比

扇三角洲的概念由Holmes于1965年提出［13］，指臨近高地的沖積扇直接推進(jìn)到穩(wěn)定蓄水的湖盆中，屬于陡地形、近物源背景下形成的粗碎屑巖沉積體系，兼具有沖積扇和三角洲的沉積特征。由于是沖積扇直接入湖，未經(jīng)過充分的搬運(yùn)、沉積等作用，故其規(guī)模一般較小，平面上呈朵狀。辮狀河三角洲由Mcpherson于1987年提出［14］，是指發(fā)育在斷陷湖盆緩坡帶以辮狀河形態(tài)入湖形成的三角洲。較扇三角洲而言，辮狀河三角洲發(fā)育地形較緩，離物源相對較遠(yuǎn)，有寬闊沖積平原。辮狀河三角洲向湖盆方向推進(jìn)較遠(yuǎn)，沉積規(guī)模比扇三角洲更大，平面形態(tài)呈朵葉狀。

箕狀斷陷湖盆由于其特殊的構(gòu)造樣式，使扇三角洲主要發(fā)育于湖盆短軸方向的陡坡帶，辮狀河三角洲則發(fā)育于短軸方向的緩坡帶。發(fā)育于中國東部箕狀斷陷湖盆，往往具有“長、窄”的特點(diǎn)，凸起和凹陷相間，因此各類型三角洲總體而言沉積規(guī)模較小。結(jié)合前人的研究成果［4-12］，扇三角洲相一般被分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣以及前扇三角洲亞相。辮狀河三角洲則相對的劃分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣以及前辮狀河三角洲亞相。二者典型巖性剖面及沉積構(gòu)造分別見圖1和圖2。

1.1 扇三角洲平原與辮狀河三角洲平原

圖1 陡坡帶扇三角洲沉積特征及測井曲線特征Fig.1 The sedimentary features and logging characteristics of fan deltas in steep-slope zone

扇三角洲是沖積扇直接入湖所形成，因而扇三角洲平原亞相與沖積扇沉積特征類似，劃分為泥石流、河道充填、河道間沉積。辮狀河三角洲是辮狀河入湖形成的三角洲，辮狀河三角洲平原由辮狀分流河道、河道間、天然堤和決口扇微相組成。扇三角洲平原發(fā)育的泥石流與辮狀分流河道沉積特征差異巨大，泥石流沉積為季節(jié)性洪水泛濫所形成，主要巖性為含礫砂巖和復(fù)成分雜色礫巖(圖3A)。由于近物源，母巖類型和礫石成分復(fù)雜。分選極差，為次棱角狀，以雜基支撐為主，礫石以懸浮狀雜亂分布在泥質(zhì)及其他不等?；|(zhì)中，泥巖雜基中植物根莖和碎片較多［15］。礫石可見氧化包殼(圖3B)，以及代表氧化環(huán)境的暗紅色泥礫(圖3C)，常發(fā)育重力流成因的塊狀層理和粒序?qū)永怼＾p狀河三角洲平原的主體沉積微相為辮狀分流河道，粒度較扇三角洲平原細(xì)，巖相橫向分布穩(wěn)定，砂體分布范圍廣。發(fā)育顆粒支撐的砂巖和含礫砂巖，分選磨圓也更好。發(fā)育沖刷充填構(gòu)造，底礫具較好的定向性，上部發(fā)育塊狀層理、平行層理及大中型交錯(cuò)層理等反映牽引流性質(zhì)的沉積構(gòu)造，缺少碎屑流沉積。較好的側(cè)向連續(xù)性和高度的河道化是區(qū)別于扇三角洲平原的典型特征［16］。由于辮狀分流河道的頻繁改道，?？梢姀U棄河道的疊置［17］。洪水季節(jié)來臨時(shí)，水流攜砂量、動(dòng)能與面積增大，可沖破堤岸，形成具有逆粒序的決口扇。扇三角洲平原的河道充填與辮狀分流河道沉積特征類似，見強(qiáng)烈的沖刷—充填構(gòu)造(圖3D)，但其二元結(jié)構(gòu)不如辮狀河道明顯，礫石雖也呈疊瓦狀排列，但分選磨圓較差，常呈角礫狀。扇三角洲平原河道間沉積與辮狀河三角洲分流河道間沉積類似，為洪水期漫越河道所形成于兩側(cè)積水洼地中的細(xì)粒物質(zhì)，可見大量蟲孔以及生物擾動(dòng)構(gòu)造，炭質(zhì)泥巖和煤層與下伏河道砂體呈突變接觸。主要為粉砂巖和泥巖沉積，發(fā)育水平和波狀層理。由于河道的不斷改道與侵蝕破壞，使他們呈透鏡狀產(chǎn)于大套砂巖中［10］。

圖2 緩坡帶辮狀河三角洲沉積特征及測井曲線特征Fig.2 The sedimentary features and logging characteristics of braid river deltas in gentle slope zone

1.2 扇三角洲前緣與辮狀河三角洲前緣

扇三角洲前緣與辮狀河三角洲前緣沉積特征總體相似，兩者均是各自三角洲的主體沉積，主要沉積微相是水下分流河道、分流河道間灣，具有反旋回特征的河口壩和遠(yuǎn)砂壩均發(fā)育較差，但前緣席狀砂較發(fā)育［11］。水下分流河道是二者前緣亞相的主體沉積，厚度大、分布面積廣，粒度較各自平原亞相帶中的砂體更細(xì)，分選更好。發(fā)育典型的河流二元結(jié)構(gòu)，具正粒序且發(fā)育塊狀層理、平行層理、爬升層理，為顆粒支撐。但扇三角洲前緣中也常見相對細(xì)粒沉積物中的“漂礫”(圖3E)，反映其較低的分異程度。河道砂頻繁交互沖刷，形成具有連續(xù)底沖刷構(gòu)造和正韻律的疊合砂礫巖［18］。分流河道間灣，為發(fā)育沙紋層理和水平層理的泥巖和粉砂巖，由于河道強(qiáng)烈的沖刷作用，河道間沉積物受到侵蝕破壞，大多呈透鏡狀產(chǎn)于大套的砂巖中。河流頻繁的遷移改道且水動(dòng)力能量較高，致使扇三角洲前緣的河口壩以及遠(yuǎn)砂壩不如辮狀河三角洲發(fā)育。先期形成的前緣砂體砂體經(jīng)湖浪搬運(yùn)改造之后形成厚度較薄的具小型交錯(cuò)層理粉砂與細(xì)砂互層的席狀砂體則更加發(fā)育，發(fā)育小型的交錯(cuò)層理(圖 3F)、透鏡狀和脈狀層理等［8，19］。二者主要的差別是扇三角洲前緣中夾大量同生變形構(gòu)造(圖3G)，如包卷層理、泄水構(gòu)造、火焰狀構(gòu)造等等以及具鮑馬序列的重力流沉積，原因是扇三角洲是沖積扇直接入湖所形成，且地勢較陡，因而沉積物重力流較發(fā)育。而辮狀河三角洲是穩(wěn)定辮狀河入湖形成，反映牽引流性質(zhì)的平行層理、板狀(圖3H)及槽狀、楔狀交錯(cuò)層理(圖3I)等更為發(fā)育，在水動(dòng)力很強(qiáng)的情況下也可形成塊狀層理(圖3J)?？傮w而言，扇三角洲前緣沉積特征具重力流和牽引流雙重性質(zhì)。

1.3 前扇三角洲與前辮狀河三角洲

二者均是以水平層理暗色泥質(zhì)沉積物為主，與前緣席狀砂呈過度接觸關(guān)系。泥巖中見黃鐵礦、植物根莖及介形蟲化石。扇三角洲由于前緣砂體堆積迅速，砂體厚度較大且緊鄰控盆斷裂的陡坡帶發(fā)育，在地震等觸發(fā)機(jī)制下?？尚纬奢^大規(guī)?；鷿岱e扇或有主水道的深水濁積扇，而辮狀河三角洲由于前緣砂體規(guī)模較小，坡度較緩，濁積巖體常以透鏡狀產(chǎn)于半深湖及深湖泥巖中。

2 地球物理資料特征對比

2.1 測井相對比

測井相分析的基本原理就是從一組能反映地層特征的測井響應(yīng)中，提取包括幅度大小、形態(tài)、接觸關(guān)系及組合特征的測井曲線，對其進(jìn)行沉積相描述，并用巖芯資料加以驗(yàn)證，以建立能用測井資料描述地層沉積相的模式［20］。

圖3 扇三角洲與辮狀河三角洲巖芯照片A.扇三角洲平原復(fù)成分雜色礫巖;B.扇三角洲平原中礫石周圍的氧化包殼;C.扇三角洲平原泥石流沉積中暗紅色泥礫;D.扇三角洲平原河道中的沖刷—充填構(gòu)造;E.扇三角洲前緣分流河道中塊狀層理中的“漂礫”;F.辮狀河三角洲前緣席狀砂中發(fā)育的小型槽狀交錯(cuò)層理;G.扇三角洲前緣中發(fā)育的包卷層理;H.辮狀河三角洲前緣水下分流河道中的板狀交錯(cuò)層理;I.辮狀河三角洲前緣水下分流河道中的楔狀交錯(cuò)層理;J.辮狀河三角洲前緣水下分流河道中的塊狀層理。Fig.3 The photo of fan deltas and braided river deltas

結(jié)合二者的沉積特征，測井曲線上的差異主要體現(xiàn)在平原亞相。扇三角洲平原主要是泥石流與河道充填沉積，具有復(fù)合正韻律的特征，主要表現(xiàn)為中高幅值齒化箱型或箱型—鐘形組合，如圖1。辮狀河三角洲平原主要為垂向加積的辮狀河道，測井曲線形態(tài)為連續(xù)疊置的箱型，顯示出高阻值、低伽馬以及自然電位負(fù)異常的特點(diǎn)［21］，偶可見以逆粒序?yàn)樘卣鞯模瑴y井曲線為漏斗形的決口扇沉積。扇三角洲前緣與辮狀河三角洲前緣測井曲線特征類似，均主要為頂?shù)淄蛔兊姆迪湫汀娦谓M合的水下分流河道，以高阻低伽馬為特征。水下分流間灣測井曲線以中低阻值、中高伽馬為特征，自然電位曲線相對低平。具中幅漏斗形或齒化漏斗形的河口壩和遠(yuǎn)砂壩較少見，前緣亞相遠(yuǎn)端可見具中低幅齒化指形的席狀砂沉積［15］，如圖2。前扇三角洲與前辮狀河三角洲主要呈低幅微齒平直形，低阻中高伽馬，以反映泥巖基線為特征，局部夾微齒線形的濁流沉積，但前扇三角洲中反映重力流沉積的測井響應(yīng)比前辮狀河三角洲更多。

2.2 地震相對比

由某一特征的反射波組成，區(qū)別于其相鄰反射并呈一定范圍分布的地震單元稱為地震相［22］。地震相是沉積相在地震剖面上的表現(xiàn)，它從宏觀上反應(yīng)了沉積物巖性組合、層理等沉積特征。

箕狀斷陷湖盆中扇三角洲在地震剖面上縱向形態(tài)一般為楔形前積反射結(jié)構(gòu)，緊鄰湖盆短軸方向陡坡帶發(fā)育。地震反射總體特征為靠近陡坡帶雜亂反射、向湖盆方向逐漸收斂，剖面上呈丘狀發(fā)育，如圖4。根部發(fā)育的扇三角洲平原多表現(xiàn)為雜亂、亂崗狀或無反射特征;向湖盆方向，扇三角洲中部至前端發(fā)育的扇三角洲前緣主要反射特征為低連續(xù)斜交前積特征，振幅變化較大。辮狀河三角洲則發(fā)育于短軸方向緩坡帶，由辮狀河入湖所形成。辮狀河道改道較頻繁，因而整個(gè)三角洲呈面狀推進(jìn)，“扇形”特征不明顯［23］，往往能在地震剖面上識(shí)別出頂積層、前積層和底積層，整體表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、中高連續(xù)前積反射結(jié)構(gòu)為主，呈疊瓦狀和斜交狀，亞平行和楔狀次之，最終過渡為弱振幅、中頻或空白地震相的前辮狀河三角洲［24-25］(圖5)。有時(shí)可見辮狀河三角洲平原的水道侵蝕下伏地層而形成明顯剖面呈透鏡狀的“下切谷”。

3 含油氣性分析

依照“構(gòu)造控盆，盆控相，相控生儲(chǔ)蓋”的思路［26］，中國東部箕狀斷陷湖盆的沉積體系中，扇三角洲和辮狀河三角洲由于緊鄰生油凹陷，屬于“近水樓臺(tái)先得月”，但不同相帶砂體的含油氣性受控于沉積相帶的展布。受沉積作用影響的巖石的分選、粒度以及填隙物含量直接影響儲(chǔ)層的的孔隙度、滲透率。理想條件下，碎屑顆粒的分選越好、粒度中值越大，儲(chǔ)層的物性也就越好，顆粒過粗或者過細(xì)均不適合油氣的富集［27］。近些年在國內(nèi)東部箕狀斷陷湖盆中發(fā)現(xiàn)大量的扇三角洲和辮狀河三角洲巖性油氣藏［27-29］已經(jīng)充分證明了二者的勘探價(jià)值，但二者不同亞相、微相儲(chǔ)集性能差異巨大。

圖4 陡坡帶扇三角洲地震反射特征Fig.4 The seismic response characteristics of fan deltas in steep-slope zone

斷陷湖盆短軸發(fā)育的扇三角洲由于比辮狀河三角洲相對近物源，結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度都相對較低。總體而言，扇三角洲的儲(chǔ)層質(zhì)量差于辮狀河三角洲，原因是扇三角洲儲(chǔ)集砂體分選和磨圓都相對較差。尤其是扇三角洲平原，泥巖支撐的泥石流沉積為扇三角洲主要沉積微相，高泥質(zhì)含量阻礙了砂體的連通［30］。但扇三角洲前緣儲(chǔ)層物性則較平原更好且緊鄰深湖相泥頁巖，具有良好的生儲(chǔ)蓋條件。扇三角洲前緣水下分流河道、席狀砂以及河口壩結(jié)構(gòu)和成分成熟度較高，其平均孔隙度常能達(dá)到15%～20%［31］，滲透率也往往較高，是其主要儲(chǔ)集部位，水下分流河道由于水動(dòng)力較強(qiáng)且頻繁改道易形成高孔高滲的厚層優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層［17］(圖6)。且扇三角洲緊鄰控盆主斷裂發(fā)育，深大斷裂常常能作為油氣輸送通道為扇三角洲平原和前緣供油氣，形成構(gòu)造—巖性油氣藏。前三角洲與湖湘泥呈過度接觸，但粒度較細(xì)則不易形成儲(chǔ)層。但扇三角洲前緣的巨厚砂體容易形成較大規(guī)?；鷿岱e扇，產(chǎn)于半深湖中形成較大規(guī)模的巖性油氣藏，同樣也是箕狀斷陷盆地的勘探重點(diǎn)。

圖5 緩坡帶辮狀河三角洲地震反射特征Fig.5 The seismic response characteristics of braided river deltas in gentle slope zone

相比較扇三角洲，辮狀河三角洲平原和前緣都均形成較好的儲(chǔ)層，其中辮狀河三角洲平原砂體物性較扇三角洲更好［27］，厚度大。同時(shí)由于辮狀河流橫向遷移改道頻繁，河道砂體側(cè)向連通性較好，因而往往是油氣聚集的有利場所，但如若是粗礫辮狀河三角洲，則往往容易被粒度過粗的礫石影響物性。辮狀河三角洲前緣的主體分流河道由于經(jīng)歷充分的搬運(yùn)磨圓，其儲(chǔ)層物性更好，孔隙度雖然與辮狀河三角洲平原相近，一般達(dá)15%～17%，但滲透率遠(yuǎn)大于辮狀河三角洲平原［25，31］，尤其是分選和磨圓均較好的河口壩以及水下分流河道砂體(圖7)。水下分流河道砂體在湖盆中延伸較遠(yuǎn)，呈指狀與半深湖泥呈指狀互層發(fā)育，疊置的辮狀河河道易形成厚層砂體并上傾尖滅，這讓水下分流河道成為辮狀河三角洲前緣中最優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層，形成巖性油氣藏或后期地層超覆形成地層—巖性油氣藏。同時(shí)，河道分流后形成的河口壩同樣具有較高的孔滲，縱向上常常與厚層河道砂體連通，只是由于河流的水動(dòng)力較強(qiáng)，河口壩發(fā)育規(guī)模較小，很難單獨(dú)形成厚層連通性好的儲(chǔ)層。前辮狀河三角洲發(fā)育的濁積體規(guī)模較小，呈透鏡狀產(chǎn)于厚層泥巖中，形成相對孤立分布、規(guī)模較小的巖性油氣藏。

4 控制因素分析

綜合扇三角洲與辮狀河三角洲沉積特征及分布規(guī)律，中國東部箕狀斷陷盆地扇三角洲與辮狀河三角洲的發(fā)育主要受控于古氣候變化、構(gòu)造—古地貌與湖平面升降速率。

4.1 古氣候變化的控制作用

古氣候變化對扇三角洲與辮狀河三角洲沉積體系的影響通常體現(xiàn)在物源和湖平面變化上。古氣候?qū)ξ镌吹挠绊懼饕w現(xiàn)在不同氣候條件下，地表的干濕度以及植被覆蓋程度等各不相同，因而風(fēng)化剝蝕產(chǎn)生的沉積物特征也各異;對湖平面的影響，古氣候變化較構(gòu)造影響而言相對次要。一般而言，氣候炎熱、干旱的條件下，湖平面較淺，物理風(fēng)化和蒸發(fā)作用強(qiáng)烈，沉積物以紅色或紫紅色粗粒為主。該氣候條件下，沉積層序單元厚度相對較大，發(fā)育于干旱炎熱條件下的扇三角洲平原相帶更發(fā)育，平原相帶上能發(fā)現(xiàn)代表氧化標(biāo)志的氧化包殼和鈣質(zhì)結(jié)核以及泥巖中夾的石膏層;溫暖濕潤的條件下，湖平面升高，最大湖泛面指示氣候即將由潮濕轉(zhuǎn)為干旱，母巖以化學(xué)風(fēng)化作用為主，沉積物以細(xì)粒和深色為主要特征［32-33］，扇三角洲前緣相水下部分更發(fā)育?？傊?，古氣候?qū)p狀河三角洲沉積相帶分布的影響較小，主要影響體現(xiàn)在前述沉積物粒度和顏色上。

4.2 構(gòu)造—古地貌的控制作用

圖6 陡坡帶扇三角洲沉積相及儲(chǔ)層分析Fig.6 The sedimentary facies and reservoir analysis of fan deltas in steep-slope zone

圖7 緩坡帶辮狀河三角洲沉積相及儲(chǔ)層分析Fig.7 The sedimentary facies and reservoir analysis of braided river deltas in gentle slope zone

由于中國東部箕狀斷陷盆地翹傾斷陷，盆地在剖面上呈“箕狀斷超”的特征。依照“構(gòu)造控盆，盆控相”的思想，扇三角洲主要發(fā)育于斷陷湖盆短軸方向近物源的陡坡帶，近距離的搬運(yùn)、高陡的地形差更有利于沖積扇直接入水湖。辮狀河三角洲主要發(fā)育于斷陷湖盆短軸方向較遠(yuǎn)物源的緩坡帶，利于形成以辮狀河形態(tài)入湖的三角洲。相對于古氣候變化而言，構(gòu)造—古地貌是扇三角洲和辮狀河三角洲沉積充填特征的根本控制因素。斷陷盆地張裂初期，可容納空間較小，物源供給充足，沉積物較粗，沉積體系以沖積扇和辮狀河為主。構(gòu)造活動(dòng)繼續(xù)加劇，湖盆進(jìn)入快速沉降時(shí)期，湖平面快速上漲。由于盆地的快速沉降而發(fā)生大規(guī)模湖侵，出現(xiàn)了廣泛的湖泊相沉積，且深湖為主要的沉積相帶?；椎目焖俪两凳古璧乜扇菁{空間增大且速率大于沉積物供給速率，湖盆中大部分地區(qū)處于欠補(bǔ)償狀態(tài)［34］。攜帶大量粗粒沉積物的水流從山區(qū)進(jìn)入較寬闊地之后，形成沖積扇且很快進(jìn)入高湖平面的湖盆中，形成扇三角洲。扇三角洲的形成在一定程度上反應(yīng)了盆地構(gòu)造情況，即大量的扇三角洲沉積體系對應(yīng)于盆地構(gòu)造相對劇烈時(shí)期。隨著湖盆萎縮，可容納空間的減小以及前期沉積充填，物源區(qū)后退，盆地扇三角洲的發(fā)育大幅減少，出現(xiàn)以辮狀河三角洲以及曲流河三角洲。以渤海地區(qū)為例，沙四和孔店時(shí)期為盆地張裂初期，以發(fā)育沖積扇和河流相為主;沙三時(shí)期為盆地裂陷期，盆地處于快速沉降狀態(tài)，盆地邊緣陡坡帶則發(fā)育大量扇三角洲和近岸水下扇;沙二沙一時(shí)期，盆地處于裂后熱沉降階段，盆地沉降速率減緩，盆地則主要發(fā)育以辮狀河三角洲為主的沉積體系，扇三角洲發(fā)育數(shù)量減少。

盆地的一側(cè)由于受主斷裂控制，便出現(xiàn)差異性沉降，呈現(xiàn)出“箕狀斷超”的局面。陡側(cè)發(fā)育主斷裂坡折帶控制的扇三角洲，緩側(cè)則發(fā)育由斷階坡折帶及其所形成的古地形共同控制的辮狀河三角洲［23］。由于主斷裂活動(dòng)時(shí)間長且規(guī)模和落差大，物源供給充分，因而形成的陡坡帶往往具有橫向延伸距離遠(yuǎn)、繼承性好等特點(diǎn)?？拷鲾嗔哑抡蹘У某两抵行奶峁┝撕璧淖畲罂扇菁{空間，因此扇三角洲一般垂直斷層走向發(fā)育［35］，可以說主斷裂坡折帶是扇三角洲砂體厚度、百分比以及展布方向的根本控制因素。以松遼盆地十屋斷陷為例，通過鉆井取芯觀察，沿扇三角洲推進(jìn)方向，砂體含量和百分比逐漸減小［23］，即由于主斷裂劇烈的構(gòu)造活動(dòng)所造成的差異沉降，造成砂體厚度與含量的差異。相比較而言，斷階坡折帶所控制的緩坡，常由盆地中的半地塹所控制，緩坡具有一定坡度且規(guī)模較大，由于可容納空間相對較小，物源供給相對較細(xì)，較低的沉積地形利于高度辮狀河道化的水體入湖。各次級斷裂活動(dòng)性各異，也使得各斷階處沉積厚度也不同。

4.3 湖平面升降速率的控制作用

湖平面升降是古氣候與構(gòu)造活動(dòng)的綜合響應(yīng)，劇烈的構(gòu)造活動(dòng)、快速的盆地沉降以及溫暖潮濕的氣候使湖平面上升，反之則下降。當(dāng)沉積物注入盆地速率與湖平面控制的可容納空間增長速率不同時(shí)，扇三角洲與辮狀河三角洲的層序樣式也不同［23］。當(dāng)物源供給速率與可容納空間增長速率相近時(shí)，扇三角洲與辮狀河三角洲呈加積的樣式，主要發(fā)生于高位域早期;當(dāng)物源供給速率大于可容納空間增長速率時(shí)，呈進(jìn)積的樣式，主要發(fā)生在低位域早期以及高位域晚期，由多套水流組成向上變粗的反韻律組合;當(dāng)物源供給速率小于可容納空間增長時(shí)，呈退積的樣式，主要發(fā)生于快速湖侵時(shí)期，則形成多套水流組成的向上變細(xì)的正韻律組合。發(fā)育于低位域時(shí)期的扇三角洲，由于上層湖侵體系域形成的厚層泥巖遮擋，可形成良好儲(chǔ)蓋組合;發(fā)育于湖侵域時(shí)期的扇三角洲和辮狀河三角洲，由于此時(shí)湖相泥廣泛分布于湖盆中，而二者前緣相帶的分流河道呈指狀產(chǎn)于湖相泥中，儲(chǔ)層被泥巖所包圍，形成較好的生儲(chǔ)蓋組合;而高位域的辮狀河三角洲由于離湖侵時(shí)期的凝縮段較遠(yuǎn)，且上覆常常被削截，缺乏有效的生儲(chǔ)蓋條件，往往不能較好的聚集油氣。

5 箕狀斷陷湖盆中扇三角洲與辮狀河三角洲主要特征與沉積模式

箕狀斷陷湖盆中扇三角洲與辮狀河三角洲的沉積特征均受古氣候、構(gòu)造—古地貌以及湖平面的聯(lián)合控制，主控因素為構(gòu)造—古地貌，且三個(gè)因素在控制扇三角洲與辮狀河三角洲的沉積充填特征時(shí)并非孤立而是相互關(guān)聯(lián)的綜合影響［36］。在沉積特征差異的基礎(chǔ)上，二者的測井曲線特征、地震反射特征以及含油氣性均存在顯著差異(表1)，通過差異性特征對比，能更好的在鉆井巖芯、野外露頭、測井曲線以及地震剖面上對二者進(jìn)行識(shí)別，并優(yōu)選有利油氣區(qū)。

在通過對扇三角洲與辮狀河三角洲的沉積特征、地球物理特征以及控制因素分析的基礎(chǔ)上，并結(jié)合前人研究成果，建立了中國東部箕狀斷陷湖盆扇三角洲和辮狀河三角洲沉積模式(圖8)。通過該沉積模式的建立，對箕狀斷陷湖盆中兩種三角洲的沉積過程、沉積環(huán)境和相帶分布給出了直觀的概括。對相似構(gòu)造背景下，扇三角和辮狀河三角的分析和研究提供了一定的指導(dǎo)作用。

表1 斷陷湖盆中扇三角洲與辮狀河三角洲主要差異特征Table 1 The main differences between fan deltas and braided river deltas in faulted lacustrine basin

圖8 中國東部斷陷湖盆扇三角洲與辮狀河三角洲沉積模式Fig.8 The depositional model of fan deltas and braided river deltas in half-graben rift lake basin of East China

6 結(jié)論

(1)扇三角洲與辮狀河三角洲作為我國東部箕狀斷陷湖盆短軸方向的主要沉積類型，其沉積微相差別主要體現(xiàn)在平原亞相帶，扇三角洲平原沉積微相主要?jiǎng)澐譃?泥石流、河道充填、河道間;辮狀河三角洲平原沉積微相主要?jiǎng)澐譃?分流辮狀河道、河道間、天然堤、決口扇。

(2)扇三角洲是重力流與牽引流共同作用，具大量重力流標(biāo)志的沉積構(gòu)造，扇三角洲平原以雜基支撐礫巖為主，總體而言其碎屑顆粒較大，反應(yīng)高水動(dòng)力、快速堆積的特征，與床砂大規(guī)模遷移有關(guān)的各類交錯(cuò)層理不常見，前扇三角洲由滑塌引起的濁流更發(fā)育。辮狀河三角洲受牽引流作用，發(fā)育牽引流性質(zhì)的沉積構(gòu)造，顆粒支撐為主，碎屑顆粒較細(xì)，分選磨圓較好，可見大量平行層理與交錯(cuò)層理，辮狀河三角洲平原分布面積較大。

(3)測井曲線形態(tài)差異主要體現(xiàn)在平原相帶，扇三角洲以大量鐘形—箱型的泥石流與河道充填為特征，辮狀河三角洲則以大量齒化箱型的疊置辮狀河道為主。地震反射特征扇三角洲主要表現(xiàn)為楔形前積反射結(jié)構(gòu)，根部雜亂，向湖盆方向收斂;而辮狀河三角則為疊瓦狀前積的反射結(jié)構(gòu)，扇形特征不明顯，沿古流向推進(jìn)較遠(yuǎn)。

(4)大量的勘探實(shí)例證明，扇三角洲和辮狀河三角洲由于緊鄰生油凹陷，在斷陷湖盆中都是有利的油氣儲(chǔ)集體，總體而言辮狀河三角洲由于粒度分選磨圓更好，泥質(zhì)含量較低，各巖相側(cè)向連續(xù)性更好，其含油氣性好于扇三角洲。扇三角洲易形成斷層—巖性油氣藏、巖性油氣藏，有利勘探相帶為扇三角洲前緣的分流河道、席狀砂以及分布于前扇三角洲的滑塌濁積扇。辮狀河三角洲一般形成地層—巖性油氣藏、巖性油氣藏，有利勘探相帶則為辮狀河三角洲平原辮狀河道，辮狀河三角洲前緣水下分流河道、河口壩、席狀砂以及前辮狀河三角洲的濁積巖體。

(5)古氣候變化、構(gòu)造—古地貌以及湖平面變化是扇三角洲和辮狀河三角洲發(fā)育的主控因素，其中構(gòu)造—古地貌是主導(dǎo)因素。古氣候變化對它們的影響主要體現(xiàn)在碎屑顆粒的粒度和顏色上;構(gòu)造—古地貌則主要影響扇三角和辮狀河三角洲發(fā)育位置，主斷裂坡折帶控制的陡坡帶發(fā)育扇三角洲，有利于沖積扇的短距離搬運(yùn)以及直接入湖;斷階坡折帶及其所形成的古地形共同控制的緩坡帶辮狀河三角洲，有利于辮狀河的發(fā)育及向湖盆推進(jìn)。除此之外湖平面與古地貌共同控制它們的沉積厚度、展布方向以及砂體分布等沉積特征;湖平面變化速率與沉積物供給速率的相對大小，控制層序地層進(jìn)積、加積或退積的樣式以及地層的生儲(chǔ)蓋組合。根據(jù)二者沉積特征以及控制因素，建立了中國東部箕狀斷陷湖盆扇三角洲與辮狀河三角洲沉積模式圖。

References)

1 嚴(yán)德夫，王華，王清晨.中國東部第三系典型斷陷盆地幕式構(gòu)造旋回及層序地層特征［J］.石油學(xué)報(bào)，2008，29(2):185-190.［Yan Defu，Wang Hua，Wang Qingchen.Episodic tectonic cycles and sequence pattern of the Tertiary rifted basins of East China［J］.Acta Petrolei Sinica，2008，29(2):185-190.］

2 王華，廖遠(yuǎn)濤，陸永潮，等.中國東部新生代陸相斷陷盆地層序的構(gòu)成樣式［J］.中南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2010，41(1):277-285.［Wang Hua，Liao Yuantao，Lu Yongchao，et al.Sequence architecture styles of Cenozoic continental rift basins in East China［J］.Journal of Central South University:Science and Technology，2010，41(1):277-285.］

3 任建業(yè)，陸永潮，張青林.斷陷盆地構(gòu)造坡折帶形成機(jī)制及其對層序發(fā)育樣式的控制［J］.地球科學(xué)，2004，29(5):596-602.［Ren Jianye，Lu Yongchao，Zhang Qinglin.Forming mechanism of structural slope-break and its control on sequence style in faulted basin［J］.Earth Science，2004，29(5):596-602.］

4 Gilbert G K.Lake bonneville［C］.Reston(Virginia):U.S.Geological Survey Mongrel，1890.

5 吳崇筠.構(gòu)造湖盆三角洲與油氣分布［J］.沉積學(xué)報(bào)，1983，1(1):5-26.［Wu Chongjun.Structural lake deltas and oil-gas distribution［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1983，1(1):5-26.］

6 薛良清，Galloway W E.扇三角洲、辮狀河三角洲與三角洲體系的分類［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，1991(2):141-153.［Xue Liangqing，Galloway W E.Fan-delta，braided delta and the classification of delta systems［J］.Acta Geologica Sinica，1991(2):141-153.］

7 何治亮.湖盆三角洲分類的初步探討［J］.石油與天然氣地質(zhì)，1986，7(4):385-403.［He Zhiliang.Preliminary approach of the classification of lake basin deltas［J］.Oil ＆ Gas Geology，1986，7(4):385-403.］

8 朱筱敏，信荃麟.湖泊扇三角洲的重要特性［J］.石油大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，1994，18(3):6-11.［Zhu Xiaomin，Xin Quanlin.Important features of lacustrine fan［J］.Journal of the University of Petroleum，China，1994，18(3):6-11.］

9 于興河，王德發(fā)，孫志華.湖泊辮狀河三角洲巖相、層序特征及儲(chǔ)層地質(zhì)模型——內(nèi)蒙古岱海湖現(xiàn)代三角洲沉積考察［J］.沉積學(xué)報(bào)，1995，13(1):48-58.［Yu Xinghe，Wang Defa，Sun Zhihua.Lithoficies types，vertical profile features and reservoir geological models of braided deltaic sandbodies in faulted lake basin——the observation on depression of modern deltas in Daihai lake，Inner Mongolia［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1995，13(1):48-58.］

10 李維鋒，高振中，彭德堂，等.庫車坳陷中生界三種類型三角洲的比較研究［J］.沉積學(xué)報(bào)，1999，17(3):430-434.［Li Weifeng，Gao Zhenzhong，Peng Detang，et al.Comparative study of fan-deltas，braided-river deltas and meandering-river deltas of Mesozoic Erathem in Kuche depression，Tarim Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1999，17(3):430-434.］

11 張福順.白音查干凹陷扇三角洲與辮狀河三角洲沉積［J］.地球?qū)W報(bào)，2005，26(6):553-556.［Zhang Fushun.Fan delta and braided delta sediments in Baiyinchagan depression［J］.Acta Geoscientica Sinica，2005，26(6):553-556.］

12 董福湘，趙冰儀，王志華，等.松南十屋斷陷扇三角洲和辮狀河三角洲沉積體系特征［J］.長春工程學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2009，10(2):49-52.［Dong Fuxiang，Zhao Binyi，Wang Zhihua，et al.The Southern of Shiwu fault depression in Songliao of fan delta and braided river delta of the features of sedimentary system［J］.Journal of Changchun Institute of Technology:Natural Science Edition，2009，10(2):49-52.］

13 Holmes A.Principle of Physical Geology［M］.London:Thomas Nelson and Sonsled，1965:288-296.

14 McPeherson J G，Shanmugam G，Moioia R J.Fan-deltas and braid deltas:varieties of coarse-grained deltas［J］.Geological Society of A-merica Bulletin，1987，99(3):331-340.

15 劉招君，孫平昌，杜江峰，等.湯原斷陷古近系扇三角洲沉積特征［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào):地球科學(xué)版，2010，40(1):1-8.［Liu Zhaojun，Sun Pingchang，Du Jiangfeng，et al.Sedimentary characters of fan delta of Paleocene in Tangyuan fault depression［J］.Journal of Jilin University:Earth Science Edition，2010，40(1):1-8.］

16 卜淘，陸正元.湖泊辮狀河三角洲特征、儲(chǔ)集性及分類［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2000，20(1):78-84.［Bu Tao，Lu Zhengyuan.The characteristics，reservoir quality and types of lacustrine braid deltas［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2000，20(1):78-84.］

17 孫龍德.塔里木盆地庫車坳陷與塔西南坳陷早白堊世沉積相與油氣勘探［J］.古地理學(xué)報(bào)，2004，6(2):252-260.［Sun Longde.Sedimentary facies and exploration of petroleum of the Early Cretaceous in Kuqa depression and Southwest depression in Tarim Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2004，6(2):252-260.］

18 李文厚.塔西南坳陷侏羅系的扇三角洲沉積［J］.沉積學(xué)報(bào)，1998，16(2):150-154.［Li Wenhou.Fan delta deposits in Jurassic in the depression of the SW Tarim Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1998，16(2):150-154.］

19 朱筱敏，鄧秀芹，劉自亮，等.大型坳陷湖盆淺水辮狀河三角洲沉積特征及模式:以鄂爾多斯盆地隴東地區(qū)延長組為例［J］.地學(xué)前緣，2013，20(2):19-28.［Zhu Xiaomin，Deng Xiuqin，Liu Ziliang，et al.Sedimentary characteristics and model of shallow braided delta in large-scale:An example from Triassic Yanchang Formation in Ordos Basin［J］.Earth Science Frontier，2013，20(2):19-28.］

20 張雷.孫吳—嘉蔭盆地白堊紀(jì)沉積特征與充填序列［D］.吉林:吉林大學(xué)，2007:45-46.［Zhang Lei.Characteristics of sedimentary and fill sequence in Cretaceous of Sunwu-Jiayin Basin［D］.Jilin:Jilin U-niversity，2007:45-46.］

21 馬洪，辛仁臣，劉豪，等.松北賓縣—綏化地區(qū)下白堊統(tǒng)沉積相研究［J］.沉積學(xué)報(bào)，2009，27(4):593-605.［Ma Hong，Xin Renchen，Liu Hao，et al.Study on sedimentary facies of Shahezi Formation(Cretaceous)in Binxian fault subsidence in the Northern Songliao Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2009，27(4):593-605.］

22 顧家裕，何斌.塔里木盆地輪南地區(qū)三疊系扇三角洲沉積與儲(chǔ)集層研究［J］.沉積學(xué)報(bào)，1994，12(2):54-62.［Gu Jiayu，He Bin.Study on Triassic fan delta sedimentation and reservoir in Lunnan area，Tarim Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，1994，12(2):54-62.］

23 董福湘.松遼盆地十屋斷陷沙河子—營城組扇三角洲和辮狀河三角洲發(fā)育的控制因素研究［D］.吉林:吉林大學(xué)，2004:67-76.［Dong Fuxiang.Controlling factors of fan-deltaic and braided riverdeltaic development in the Shahezi-Yingcheng Formation of Shiwu faulted-basin，Songliao Basin［D］.Jilin:Jlin University，2004:67-76.］

24 李建平，周心懷，呂丁友.渤海海域古近系三角洲沉積體系分布與演化規(guī)律［J］.中國海上油氣，2011，23(5):293-298.［Li Jianping，Zhou Xinhuai，Lü Dingyou.Distribution and evolution of Paleogene delta systems in Bohai Sea［J］.China Offshore Oil and Gas，2011，23(5):293-298.］

25 邵先杰.辮狀河三角洲-濱淺湖沉積微相及對油氣分布的控制——以二連盆地阿南油田為例［J］.新疆石油地質(zhì)，2007，28(6):687-690.［Shao Xianjie.Sedimentary microfacies of braided delta-coastal shallow lake and its control on hydrocarbon distribution in Anan Oilfield，Erlian Basin［J］.Xinjiang Petroleum Geology，2007，28(6):687-690.］

26 陳洪德，鐘怡江，侯明才，等.川東北地區(qū)長興組—飛仙關(guān)組碳酸鹽巖臺(tái)地層序充填結(jié)構(gòu)及成藏效應(yīng)［J］.石油與天然氣地質(zhì)，2009，30(5):539-547.［Chen Hongde，Zhong Yijiang，Hou Mingcai，et al.Sequence styles and hydrocarbon accumulation effects of carbonate rock platform in the Changxing-Feixianguan Formations in the northeastern Sichuan Basin［J］.Oil＆ Gas Geology，2009，30(5):539-547.］

27 龐雄奇，李丕龍，陳冬霞，等.陸相斷陷盆地相控油氣特征及其基本模式［J］.古地理學(xué)報(bào)，2011，13(1):55-74.［Pang Xiongqi，Li Peilong，Chen Dongxia，et al.Characteristics and basic model of facies controlling oil and gas in continental fault basin［J］.Journal of Palaeogeography，2011，13(1):55-74.］

28 徐振中，姚軍，王夕賓，等.海拉爾盆地蘇德爾特油田興安嶺群I油層組沉積微相及其含油氣性［J］.天然氣地球科學(xué)，2008，19(5):680-684.［Xu Zhenzhong，Yao Jun，Wang Xibin，et al.Sedimentary microfacies and gas/oil distribution in I oil formation in Xing'anling Group，Sudeerte Oilfield［J］.Natural Gas Geoscience，2008，19(5):680-684.］

29 鮑志東，趙立新，王勇，等.斷陷湖盆儲(chǔ)集砂體發(fā)育的主控因素——以遼河西部凹陷古近系為例［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2009，23(4):676-682.［Bao Zhidong，Zhao Lixin，Wang Yong，et al.The main control factors of sandbody reservoir development in rift-subsidence lake Basin:An example from the Paleogene West sag of Liaohe Basin［J］.Geoscience，2009，23(4):676-682.］

30 高劍波，鐘建華，徐小林，等.阿爾金斷裂為邊界的盆地斜坡帶扇三角洲［J］.沉積學(xué)報(bào)，2004，22(2):206-215.［Gao Jianbo，Zhong Jianhua，Xu Xiaolin，et al.The fan delta in the Altun slope bounded by the Altun Rift System in the Qaidam Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2004，22(2):206-215.］

31 岳信東，林春明，李艷麗，等.二連盆地白音查干凹陷下白堊統(tǒng)騰格爾組沉積相［J］.沉積學(xué)報(bào)，2008，26(4):593-601.［Yue Xindong，Lin Chunming，Li Yanli，et al.Sedimentary facies in the Early Cretaceous Tenggeer Formation of Baiyinchagan，Erlian Basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2008，26(4):593-601.］

32 胡受權(quán).古氣候變遷對泌陽斷陷湖盆陸相層序發(fā)育的影響［J］.江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1998，20(1):1-6.［Hu Shouquan.Influence of paleoclimatic changes on development of terrigenous sequence in Biyang fault-depressed lacustrine basin［J］.Journal of Jianghan Petroleum Institute，1998，20(1):1-6.］

33 胡受權(quán)，郭文平，楊鳳根，等.試論控制斷陷湖盆陸相層序發(fā)育的影響因素［J］.沉積學(xué)報(bào)，2001，19(2):256-262.［Hu Shouquan，Guo Wenping，Yang Fenggen，et al.Study on influential factors of terrigenous sequence formation and development in fault-depressed la-custrine basin［J］.Acta Sedimentologica Sinica，2001，19(2):256-262.］

34 李茂，李勝利，姜平，等.北部灣盆地潿西南凹陷潿11區(qū)流一段扇三角洲沉積特征及控制因素［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2013，27(4):915-924.［Li Mao，Li Shengli，Jiang Ping，et al.Sedimentary characteristics of fan deltas and the dominated factors in W11 area of 1stmember of Liushagang Formation in Weixinan depression，Beibuwan Basin［J］.Geoscience，2013，27(4):915-924.］

35 林暢松，潘元林，肖建新，等.“構(gòu)造坡折帶”——斷陷盆地層序分析和油氣預(yù)測的重要概念［J］.地球科學(xué)，2000，25(3):260-265.［Lin Changsong，Pan Yuanlin，Xiao Jianxin，et al.Structural slopebreak zone:Key concept for stratigraphic sequence analysis and petroleum forecasting in fault subsidence basins［J］.Earth Science，2000，25(3):260-265.］

36 徐長貴，許效松，丘東洲，等.遼東灣地區(qū)遼西凹陷中南部古近系構(gòu)造格架與層序地層格架及古地理分析［J］.古地理學(xué)報(bào)，2005，7(4):449-459.［Xu Changgui，Xu Xiaosong，Qiu Dongzhou，et al.Structural and sequence stratigraphic frameworks and palaeogeography of the Paleogene in central-southern Liaoxi sag，Liaodongwan Bay area［J］.Journal of Palaeogeography，2005，7(4):449-459.］