胡力海洼陷九佛堂組上段沉積相特征

許曉宏，戴立飛，姚意迅 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北武漢430100）

1 區(qū)域地質(zhì)背景

胡力海洼陷是錢家店凹陷下白堊統(tǒng)沉積最厚、面積最大的次級(jí)洼陷，洼陷呈北東－北北東向展布［1］。研究工區(qū)位于胡力海洼陷北部，長(zhǎng)約24.8km，寬約12km，面積約200km2。

錢家店凹陷胡力海洼陷下白堊統(tǒng)具有時(shí)間短、沉積厚度大、分割性強(qiáng)、縱橫向變化快等特征。早白堊世早期，該區(qū)發(fā)生了強(qiáng)烈的斷裂活動(dòng)和火山作用［1］。在拉張應(yīng)力場(chǎng)作用下，北東向斷裂的發(fā)育形成了斷陷盆地雛形。砂巖儲(chǔ)層主要發(fā)育于九佛堂組、沙海組，分布極為廣泛，其中九佛堂組是砂巖儲(chǔ)層的主要發(fā)育地層。

圖1 胡力海洼陷九佛堂組上段沉積相綜合圖 （錢2井）

2 巖石學(xué)特征

胡力海洼陷九佛堂組上段主要發(fā)育泥巖、砂巖、凝灰質(zhì)砂礫巖及砂礫巖 （見(jiàn)圖1）。

九佛堂組上段地層發(fā)育著大套的凝灰質(zhì)砂礫巖和砂礫巖，分布于該套地層下部，最大厚度可達(dá)幾百米，其顏色以淺灰色、灰色和灰綠色為主，分選較差，礫石大小混雜，可見(jiàn)層狀層理和大型槽狀層理，反應(yīng)為水動(dòng)力比較強(qiáng)的沉積環(huán)境。

砂巖主要為細(xì)砂巖、粉砂巖，顏色一般呈淺灰、灰色、灰綠色，粉砂巖中可見(jiàn)植物炭屑。分選較好，最大厚度可達(dá)8～9m。

泥巖顏色多數(shù)為灰色、深灰色至灰黑色，分布于該段地層上部，與砂巖互層出現(xiàn)，厚度不大，最大厚度不大于2m。

由于胡力海洼陷東、西部沉積環(huán)境有差異，筆者對(duì)錢2井和錢18井、錢30井九佛堂組上段的巖石樣品，分別做了粒度概率累積曲線。洼陷西部主要有Ⅰ型和Ⅱ型曲線 （見(jiàn)圖2），反映流體懸浮負(fù)載的能量較大，代表洪泛溝道中碎屑流沉積洼陷；東部主要有II型和III型2種曲線 （見(jiàn)圖3），偶爾也見(jiàn)Ⅰ型曲線，反應(yīng)顆粒搬運(yùn)方式主要為懸浮和跳躍的牽引搬運(yùn)特征。

圖2 九佛堂組上段西部陡坡帶粒度概率累積曲線 （錢2井、錢18井）

圖3 九佛堂組上段東部緩坡帶粒度概率累積曲線 （錢30井）

3 沉積構(gòu)造特征

九佛堂組發(fā)育的沉積構(gòu)造有層狀層理、大型槽狀交錯(cuò)層理、平行層理和水平層理。其中層狀層理和槽狀交錯(cuò)層理主要見(jiàn)于砂礫巖中，指示著水動(dòng)力條件相對(duì)強(qiáng)烈的環(huán)境，比如扇三角洲前緣辮狀溝道亞相或者近岸水下扇扇根主溝道亞相環(huán)境。水平層理則多見(jiàn)于泥巖中，指示水動(dòng)力較弱的低能環(huán)境。

4 地震反射特征

到目前為止，胡力海洼陷完成了二維地震886km，三維地震414km2。工區(qū)九佛堂組上段特殊反射結(jié)構(gòu)地震相帶分布在研究區(qū)西部陡坡帶及東部的緩坡帶，湖盆內(nèi)則發(fā)育透鏡體。由于西部有2個(gè)物源經(jīng)陡坡進(jìn)入湖盆，所以在西部陡坡帶發(fā)育有S型前積和雜亂前積2種反射體，進(jìn)一步在湖盆里面形成了透鏡體的特殊反射體。同時(shí)東部緩坡也發(fā)現(xiàn)有2個(gè)物源進(jìn)入湖盆，在東部發(fā)育一個(gè)斜交前積和一個(gè)透鏡體（見(jiàn)圖4）。

5 沉積相類型及特征

通過(guò)對(duì)野外剖面仔細(xì)觀察、測(cè)量，結(jié)合室內(nèi)巖石學(xué)特征和地震相分析，認(rèn)為研究區(qū)九佛堂組上段沉積特征主要為：東部為一套扇三角洲沉積，可劃分為扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲3種亞相；西部為近岸水下扇沉積，可劃分為扇根、扇中和扇端3種亞相；洼陷中央為一套湖相沉積。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)背景及巖相古地理，并結(jié)合胡力海洼陷野外剖面實(shí)際情況，通過(guò)仔細(xì)研究，做出了九佛堂組上段平面沉積相模式圖 （見(jiàn)圖5）。

圖4 九佛堂組上段地震相圖

5.1 扇三角洲相

扇三角洲是由沖積扇直接推進(jìn)到水體中形成的以底負(fù)載為主的粗碎屑沉積體系［2－3］，是胡力海洼陷九佛堂期主要砂質(zhì)充填實(shí)體。扇三角洲相可進(jìn)一步劃分為扇三角洲平原亞相、扇三角洲前緣亞相和前扇三角洲亞相3個(gè)亞相。

1）扇三角洲平原亞相 可進(jìn)一步劃分成上扇三角洲平原（水上部分）和下扇三角洲平原［4］。該亞相在工區(qū)九佛堂組上段不發(fā)育。

2）扇三角洲前緣亞相 扇三角洲前緣位于湖平面以下，為河流和湖水的劇烈交鋒帶，沉積作用活躍，是扇三角洲的主體。研究區(qū)扇三角洲前緣亞相可以進(jìn)一步劃分為水下分流河道、支流間灣和河口砂壩等3個(gè)微相。巖性主要為砂礫巖、含礫砂巖和中砂巖等構(gòu)成，部分地區(qū)凝灰質(zhì)含量較高。巖石中泥質(zhì)雜基含量低。單一水下分流河道砂體顯示下粗上細(xì)的特征。砂巖中沉積構(gòu)造發(fā)育，常見(jiàn)小型槽狀交錯(cuò)層理、塊狀層理及沖刷－充填構(gòu)造。其自然電位齒化箱型形曲線，電阻率為中低幅鋸齒曲線，底部的接觸關(guān)系為突變－漸變，多為漸變，頂部的接觸關(guān)系為加速式漸變。

圖5 九佛堂組上段沉積相圖

3）前扇三角洲亞相 前扇三角洲亞相位于扇三角洲前緣的前方，向湖方向過(guò)渡為淺湖區(qū)，是扇三角洲沉積最厚的地區(qū)，沉積物大部分是在波基面以下深度范圍內(nèi)形成的。研究區(qū)內(nèi)前扇三角洲亞相主要發(fā)育前扇三角洲泥微相。巖性以深灰色、灰色泥巖為主，其在自然電位平直基線，電阻率為中低幅指形曲線。

5.2 近岸水下扇相

1）扇根亞相 扇根可進(jìn)一步分為主溝道微相、主溝道間微相。在研究區(qū)，巖性以砂礫巖、凝灰質(zhì)砂礫巖為主，次為細(xì)礫巖、不等粒砂巖、粗－中砂巖，粒度較大；底部可見(jiàn)沖刷面上充填片狀和撕裂狀泥礫，系重力流搬運(yùn)過(guò)程中侵蝕下伏泥巖形成的同生角礫，該微相從下往上具有由多個(gè)正粒序組成，是多次陣發(fā)性突發(fā)事件的產(chǎn)物，每次事件組成一個(gè)正韻律粒序，由砂礫巖 （或細(xì)礫巖）向上漸變?yōu)楹[粗砂巖－中砂巖或漸變?yōu)楹[不等粒砂巖；由沖刷－疊加－再?zèng)_刷－再疊加的多次濁流事件沉積作用形成多個(gè)正韻律的疊加復(fù)合體 （AA段或AB段組合）；自然電位曲線形態(tài)為中－高幅箱形、齒化箱形到鐘形曲線組合，具突變及加速漸變的頂?shù)祝娮杪是€為鋸齒狀中高值。

2）扇中亞相 主要發(fā)育辮狀溝道、辮狀溝道間和扇中前緣沉積。辮狀溝道微相是扇中部分的主要組成部分，上接扇根主溝道。橫向上，砂巖體呈透鏡狀，巖性變化較大。巖性主要為凝灰質(zhì)含礫砂巖、含礫砂巖；泥巖含量較扇根增多，與砂層組成正韻律，底部沖刷面發(fā)育，常見(jiàn)粒序?qū)永怼⑵叫袑永砗蜎_刷構(gòu)造及塊狀層理；主要巖相有混雜組構(gòu)砂礫巖，由分選差的、雜亂分布的泥、砂、礫石和泥礫組成，基質(zhì)支撐結(jié)構(gòu)，具有遞變層理的砂礫巖或含礫砂巖的巖相；自然電位曲線呈中－高幅箱形、齒化箱形組合，電阻率曲線為鋸齒狀中高值。

3）扇端亞相 主要為扇端泥沉積，位于水下扇末端，已進(jìn)入淺湖－半深湖區(qū)。由于該處水體較深、地形較平緩，水下溝道在此已不發(fā)育，與湖泊沉積相過(guò)渡。研究區(qū)巖性主要為泥巖夾薄層細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖沉積組成。見(jiàn)水平層理。自然電位曲線呈齒狀曲線，電阻率為中低幅指形曲線。

5.3 湖泊相

胡力海洼陷湖泊為一半封閉的鹽湖，可劃分出濱－淺湖及半深湖－深湖2個(gè)亞相；全區(qū)發(fā)育。由粉砂巖、細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、灰色、灰綠色泥巖、暗色泥坪等沉積構(gòu)成。

6 結(jié) 論

（1）胡力海洼陷九佛堂組上段主要發(fā)育3種沉積體系類型：東部扇三角洲沉積體系、中部湖泊沉積體系和西部近岸水下扇沉積體系。

（2）胡力海洼陷九佛堂組上段砂體發(fā)育，其中由于底部由于凝灰質(zhì)含量過(guò)高，影響物性；有利儲(chǔ)集相帶為近岸水下扇扇中和長(zhǎng)軸方向的扇三角洲前緣部位。