白音查干凹陷白堊系巴彥花群辮狀河三角洲沉積特征

王先德，柳志偉，楊發群，劉一鳴

(1.中國礦業大學(北京)，北京 100083；2.中國華電集團科學技術研究總院，北京 100035；3.中國石化中原油田分公司內蒙采油事業部，河南 濮陽 457000；4.克拉瑪依新科澳石油天然氣技術股份有限公司,新疆 克拉瑪依 834000)

辮狀河三角洲是由辮狀河流系統推進到穩定水體的富含礫石的三角洲。辮狀河三角洲的形成機理和沉積特征有其獨特性，前人曾將其歸屬于扇三角洲。從三角洲分類的角度來說，辮狀河三角洲既不同于扇三角洲，也不同于一般所說的河流三角洲。與扇三角洲相比，其缺少扇根的沖擊扇特征；而與一般河控三角洲相比，它由帶粗粒的辮狀河組成，而不同于帶細粒的網狀河。與其他類型的三角洲縱向結構劃分方法相同，由陸至湖依次劃分為辮狀河三角洲平原、辮狀河三角洲前緣和前三角洲三個亞相。20世紀80年代以來，隨著我國陸相含油盆地油氣資源的陸續發現，對位于陸相湖盆邊緣的扇三角洲沉積特征研究有了充分的認識，大量的油氣資源得以發現和開發。進入90年代以來，隨著勘探方法和勘探手段的提高，人們逐步認識到，無論是儲層還是儲集規模，辮狀河三角洲比扇三角洲具有更大的優勢。

1 地質背景

白音查干凹陷構造上位于二連盆地西緣川井坳陷的西北部，為川井坳陷的次級構造單元[1-4]。經鉆井揭示，凹陷為海西褶皺基底上發育起來的一個以下白堊統巴彥花群地層沉積為主體的沉積盆地，受北部繼承發育的塔拉邊界正斷層控制，形成北斷南超的箕狀盆地[5-7]。凹陷總體為NE走向的梭形，北坡陡窄，南坡寬緩，西部較東部范圍寬，面積約3200km2(圖1)。

圖1 白音查干凹陷區帶分布圖

2 沉積環境

白音查干凹陷為一北部斷陷、南部超覆的箕狀盆地，古生界褶皺基底之上的中生界底層構成盆地的蓋層，由下之上依次沉積了下白堊統阿爾善組、騰格爾組、都紅木組、賽漢塔拉組以及上白堊統二連達布蘇組五套底層，其上為第四紀所覆蓋。阿爾善組至都紅木組沉積期間，北部控盤斷層塔拉斷層及其伴生斷裂持續發育，控制了沉降、沉積格局，形成北斷南超的沉積格局；賽漢塔拉組沉積期，塔拉斷層活動減弱，差異沉降不明顯，北斷南超的構造格局被打破，以坳陷湖盆為主，水體變淺，陸相河湖及沖積平原沉積為本區的主要沉積特點。

2.1 母巖特征

白音查干凹陷基底具有雙斷斷槽結構。在早期的雙斷結構之上，疊置北斷南超的單斷結構，形成單斷斷槽式的箕狀洼陷。隨著塔拉斷裂系的持續發育，斷裂兩側古地貌發生明顯變化，地形高差加大，母巖風化后短距離運移即進入湖盆，分選、磨圓差，粒徑混雜，雜基含量高。巖礦特征分析表明，樣品成分成熟度和結構成熟度均較低，期中碎屑巖樣品占整個樣品68.9％，碳酸鹽巖、變質巖與巖漿巖樣品分別占整個樣品的19.7％、9.8％、1.6％。反映了短距搬運、快速沉積的特點。

2.2 物源分析

2.2.1 碎屑成分

巖心薄片觀察和重礦物統計分析表明，從凹陷邊緣至凹陷中心，巖石物性呈規律變化，巖石樣品的成分成熟度逐漸降低，重礦物穩定系數逐漸增大，石英及石榴石等穩定重礦物含量漸次增加，長石、巖屑以及不穩定重礦物漸次減少。在北部陡坡帶，石英含量從凹陷邊緣向中心方向由42％增加至45％，礦物成熟度由0.75增加至0.83；在南部緩坡帶，從凹陷邊緣向中心方向石英含量由35.5％增加到67.6％，重礦物穩定系數由盆地邊緣至盆地中心逐漸增大。

2.2.2 重礦物分析

巖芯樣品分析表明，重礦物成分主要以磁鐵礦、石榴石為主，其次為電氣石和鋯石，其中磁鐵礦平均為43.6％，石榴石平均為25.5％，電氣石平均為12.0％。綠簾石、金紅石、十字石、錫石、角閃石、紅柱石所占比重較低，部分樣品中可見黝簾石、藍晶石、榍石、輝石和磷灰石等。

平面上，從盆地邊緣至中心，穩定重礦物相對含量增加，而不穩定重礦物含量則相對降低。從盆地邊緣達3井至較深部位達2井對比可見，穩定重礦物相對含量由85.3％增加到88.6％，穩定系數則相應增加，分別為5.9和7.7。達5井、達38井、達36井取樣點位置依次向盆地中心分布，分析樣品穩定重礦物總量分別為92.5％、97.5％和 98.3％,總量漸次增加，相應的穩定系數則從12.5逐漸增加到37.5和54.6。根據以上分析可知，白堊系地層沉積物來自盆地周緣，沉積物沿凹陷邊緣向凹陷中心推進。

3 辮狀河三角洲沉積特征

白音查干凹陷下白堊統巴彥花群是整個盆地發育演化的鼎盛時期，湖盆水體深、水域大，發育了扇三角洲至深湖-半深湖沉積。由于辮狀河三角洲在白音查干凹陷進行油氣勘探的重要性，故這里重點討論辮狀河三角洲的沉積特征，與其他類型的三角洲一致，辮狀河三角洲也分為三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲三個亞相(圖2)。

圖2 白音查干凹陷白堊系巴彥花群辮狀河三角洲沉積剖面

3.1 三角洲平原亞相

三角洲平原主要是游蕩的平面上變化比較快的辮狀河沉積物組成。根據沉積物的特征，可以細分為辮狀河道沉積和河道間沉積兩個微相。

3.1.1 辮狀河道沉積微相

通過錄井、鉆井巖心分析，辮狀河道沉積微相巖性組成主要為礫質砂巖、灰色-灰白色細礫巖組成，局部為含礫粗砂巖、中粒砂巖。礫巖一般為塊狀結構，礫石分選磨圓均較好，略呈疊瓦狀構造。砂巖發育平行層理、板狀交錯層理，局部夾炭屑紋層。砂巖的分選、磨圓中等～偏差，雜基含量較高。縱向上為由下至上逐漸變細的正韻律，泥質含量較低(圖3)。

3.1.2 河道間沉積微相

河道間沉積微相由洪水期河水漫溢天然堤并在河道間低洼地區沉積的產物。巖性主要由灰綠色薄層泥質粉砂巖、粉砂質泥巖以及中細粒泥質砂巖組成，在粉砂巖中可見流水沙紋層理。河道間沉積微相為向上變細的正韻律(圖3)。

圖3 辮狀河三角洲平原亞相沉積特征和剖面結構

3.2 辮狀河三角洲前緣亞相

一般來說，辮狀河三角洲前緣亞相可以進一步分出很多微相，但白音查干凹陷常見且與勘探開發關系密切的微相，主要有水下分流河道、河口砂壩和席狀砂三個沉積微相。

3.2.1 水下分支河道沉積微相

水下分支河道是三角洲平原上分支河道入湖后的水下部分或由于河流在入湖后的分叉河道，其特征為砂巖碎屑分選、磨圓好，結構成熟度、成分成熟度較高，以化學膠結為主，泥質含量低，砂巖層底部發育有明顯的沖刷面。從砂巖粒度概率曲線可見(圖4)，砂巖粒度主要分布在1～5范圍內，斜率比較小，以跳躍總體為主，少量懸浮和滾動總體。

3.2.2 分流河口壩沉積微相

分流河口壩沉積微相主要在凹陷南部陡坡帶的達爾其地區普遍發育，鉆井取芯顯示在達2、達5井騰格爾組頂部存在沉積，巖性由灰白色含礫粗砂巖、中砂巖和細砂巖組成，縱向上表現為向上變粗變厚的反韻律沉積特點。中部常夾有灰黑色薄層粉砂質泥巖和泥質粉砂巖，發育平行層理、交錯層理和浪成沙紋層理。由于河口壩的堆積速度比較快，易發生滑移現象，因此常見一些變形構造(圖4)。

3.2.3 席狀砂沉積微相

席狀砂沉積微相在沉積特征表現為薄層狀的中-細粒砂巖、粉砂巖與泥巖呈條紋條帶狀互層，水平層理發育局部發育砂枕構造,該微相在達24-1、達24-10井騰格爾組頂部鉆遇(圖4)。

3.3 前三角洲亞相

主要為灰黑色泥巖和黑灰色泥巖夾泥質粉砂巖和細砂巖薄層。發育水平層理和小型沙紋層理。電測SP曲線平滑的齒形，地震相為平行-亞平行、低振幅、高頻率、高連續反射特征(圖4)。

圖4 辮狀河三角洲前緣亞相沉積特征和剖面結構

4 辮狀河三角洲成藏特征

在白音查干凹陷，三角洲平原辮狀河道和前緣水下分支河道由于搬運距離遠以及多種水流作用的影響，成熟度普遍較高，雜基含量較低，一般低于10％。孔隙度為介于2.6％～49.2％，滲透率介于0.001～9273×10-3μm2之間，平均202.9×10-3μm2。孔隙以原生孔隙為主，此生孔隙次之，儲集性能較好。而上覆三角洲平原由于縱向上泥巖厚度大，平面分布范圍廣，是良好的區域性蓋層，為其下的三角洲平原辮狀河道和前緣水下分支河道提供了良好的遮擋條件。

在白音查干凹陷，由于盆地規模小、快速堆積的特點，致使辮狀河三角洲砂體與三角洲前緣以及深湖-半深湖泥巖平面相接，空間疊置，構成良好的生、儲組合關系，為油氣運移以及成藏創造了良好的天然條件，必將成為今后油田勘探、開發的優勢相帶。

5 結論

1) 白音查干凹陷在白堊系沉積時期氣候溫暖濕潤，沉積水體廣闊，在凹陷的北部南坡發育辮狀河沉積，為油氣成藏提供了天然的優勢條件。

2) 巴彥花群騰格爾組和都紅木組發育辮狀河

三角洲沉積、辮狀河道以及三角洲前緣水下分支河道砂體與三角洲前緣以及深湖-半深湖泥巖平面相接，空間疊置，構成良好的生、儲組合關系，為油氣運移以及成藏創造了良好的天然條件，是下一步油氣勘探、開發的優勢相帶。

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