西湖凹陷漸新統花港組下段沉積相特征及模式

張紹亮，秦蘭芝，余逸凡，唐賢君

（中海石油（中國）有限公司上海分公司，上海200030）

西湖凹陷是東海陸架盆地規模最大的第三系含油氣凹陷，其花港組的沉積相類型及其特征前人已經做過很多研究，但一直存在較大的爭議。武法東等認為花港組是受過短暫的海水侵入的河流、湖泊、三角洲沉積［1］；孫思敏等則認為花港組為一套辮狀河和曲流河相互交替沉積體系［2］；胡明毅等則認為花港組主要發育河流、三角洲、湖泊和扇三角洲等4種相類型，平面上河流和三角洲沉積主要分布在凹陷西部邊緣，扇三角洲沉積主要分布在凹陷東部邊緣，在凹陷中央主要發育濱淺湖相沉積［3－4］。

隨著西湖凹陷勘探的不斷深入，以及新鉆井資料的不斷補充，筆者通過大量的巖心精細描述，結合測井資料和地震資料解釋，對西湖凹陷的沉積相進行了詳細的研究，特別是對主力油氣層段花港組下段沉積相進行了詳細的分析，認為西湖凹陷花港組下段主要為河流－扇沉積相組合。

1 地質背景

西湖凹陷位于東海陸架盆地，構造上屬于東海陸架盆地浙東坳陷內的二級構造單元，呈NNE向。西湖凹陷在構造上具有東西分帶、南北分塊的特點，總體上是一個東斷西超的箕狀斷陷盆地。凹陷內部自西向東可以分為西部斜坡帶、中央洼陷區和東部斷階區（圖1）。西湖凹陷新生界主要發育古新統、始新統平湖組、漸新統花港組、中新統龍井組、玉泉組和柳浪組、上新統三潭組及第四系東海群，沉積厚度9～10 km，經歷了斷陷、拗陷和區域沉降3個階段，花港組為拗陷期沉積［5－6］。主要的含油層系為花港組下段和平湖組，本文重點分析花港組下段的沉積相特征。

花港組是在漸新世早期玉泉運動的基礎上形成的，隨著玉泉運動的發生，西湖凹陷正式從斷陷階段進入拗陷階段。隨著太平洋俯沖作用加強，西湖凹陷范圍縮小；此時海平面處于下降階段，東部邊緣釣魚島隆褶帶的進一步抬升使西湖凹陷進入相對封閉的陸盆體系，西湖凹陷具有東陡西緩、北高南低的構造特征。鉆井資料顯示，西湖凹陷中北部花港組除含有豐富的孢粉化石外，少見其他門類化石，從孢粉化石的組合來看，為較濕潤的亞熱帶氣候；取心顯示黑色泥巖多為碳質，為陸上沼澤沉積的產物；綜合反映了中北部無穩定湖泊的潮濕氣候條件下的沉積環境，中南部花港組發育濱淺湖水體。

2 沉積相類型及其特征

在巖心精細描述的基礎上，以巖性、沉積構造、沉積層序和生物化石為主要依據，結合測井資料和地震資料綜合解釋，將西湖凹陷漸新統花港組下段劃分出曲流河扇、辮狀河扇、曲流河三角洲及辮狀河三角洲4種沉積相類型。

2．1 曲流河扇

圖1 西湖凹陷構造區劃示意圖（據文獻［4］略有修改）

曲流河扇是指低彎度曲流河所攜帶的物質在開闊平原卸載所形成的扇體［7－8］。西湖凹陷漸新世地勢開闊平坦，西部以短小密集水系為主，曲流河扇主要發育在西部斜坡帶花港組下段，位于湖盆的短軸方向。地震顯示中強振幅，中－低頻率，連續－較連續反射，內部反射結構表現為發散結構，整體具有地層向中間變厚的特點。

曲流河扇可劃分為近端亞相、中部亞相和遠端亞相3個亞相，近端亞相主要為河道充填微相；中部亞相為扇的主體，為曲流河道發育區，泛濫平原極為發育，同時發育決口扇、沼澤等微相；遠端亞相主要由分流河道末端沉積的席狀砂體，主要為漫流沉積。

河道充填和分流河道為主要的砂體微相，構成了曲流河扇的砂質骨架。河道充填微相總體顯示向上變細的正韻律，自下而上依此為含礫石砂巖－中砂巖－細砂巖－粉砂巖。沉積構造方面，發育槽狀交錯層理、低角度交錯層理、沙紋層理等，侵蝕沖刷構造和生物擾動構造明顯（圖2）。巖性主要為雜色泥巖與灰白色細砂巖、粉砂巖互層，夾棕紅或紫色泥巖和海侵層。測井曲線一般為極厚箱型，厚度一般50 m以上；分流河道的顯著特征是它頻繁的改道或發生沖裂作用，廢棄河道頻繁出現，電測曲線呈箱型或鐘形，單形態厚度10 m以上。

圖2 西湖凹陷花港組下段曲流河扇沉積相構成

2．2 辮狀河扇

辮狀河扇體系主要發育在西湖凹陷東緣北側花港組下段，位于湖盆的短軸方向。地震顯示中弱振幅，中－低頻率，連續－較連續反射，內部反射結構表現為斜交前積結構，其上傾部位頂超于上覆地層，整體具有地層向中間變厚的特點。相對于曲流河扇其特點是河道多、切割淺、不固定，沉積體向盆地平原延伸較長。

辮狀河扇內部環境極不穩定，河道遷移頻繁，沉積相分異不明顯，可分為近端亞相、中部亞相和遠端亞相。近端亞相沉積物主要是分選極差的混雜礫巖或疊瓦狀砂礫巖所組成的河床充填沉積為主，層理不太發育或呈不明顯的平行層理、大型板狀交錯層理及遞變層理。中部亞相以辮狀分流河道、河道沙壩和漫流沉積為主，與扇根沉積相比，砂／礫比值較大，巖性以砂巖為主，在砂巖和礫狀砂巖中，可見辮狀河流作用形成的不明顯的平行層理和交錯層理，河道沖刷現象比較明顯（圖3）。遠端亞相沉積類型以漫流沉積為主，沉積物較細，通常由砂巖夾粉砂巖、粘土巖組成。砂巖分選變好，可見平行層理、交錯層理、粉砂巖、粘土巖中可顯示塊狀層理、水平紋理。辮狀河扇沉積微相主要為河道滯留沉積和河道沙壩沉積［9－10］。

圖3 西湖凹陷花港組下段辮狀河扇沉積相構成

2．3 曲流河三角洲相

由遠源較長的曲流河入湖形成三角洲［11－12］，主要發育于西湖凹陷中南部。分流河道為主要的砂體微相，可形成近百米厚的大規模疊合砂體，巖性主要為中、細砂巖，發育槽狀交錯層理、低角度交錯層理、沙紋層理等沉積構造，侵蝕沖刷構造和生物擾動構造明顯；地震剖面上表現為中強振幅、中－低頻、連續－較連續的反射特征，發育S形前積和復合前積地震相；測井曲線縱向上表現箱形、鐘形的疊加，多為中高幅度。發育三角洲平原、三角洲前緣和前三角洲三個亞相，三角洲前緣帶是三角洲砂體的集中發育帶。

2．4 辮狀河三角洲

辮狀河三角洲主要發育于西湖凹陷東部陡坡帶，辮狀分流河道為主要的砂體微相，砂巖粒度較粗，河道遷移頻繁，河道層序上部出現的粗粒度的板狀交錯層理粗砂－中砂巖顯示河道沙壩層序特征，小型反韻律砂體以平行層理和交錯層理為主，由辮狀三角洲平原、辮狀三角洲前緣和前辮狀三角洲構成。

3 沉積相模式

漸新世花港組時期，西湖凹陷拉張裂陷作用停止，發育了一套拗陷型湖泊沉積。該時期由于凹陷東部釣魚島隆起已經形成，因此西湖凹陷與外海聯系被割斷，同時海水大規模退出。西湖凹陷北部地區演化為潮濕氣候條件下的陸相沼澤環境，穩定水體不存在，碎屑物源供給充足，北部西側斜坡帶發育了有煤層存在的曲流河扇沉積體系，北部東側陡坡帶發育辮狀河沉積體系。西湖凹陷南部發育濱淺湖水體，廣泛分布著曲流河三角洲及辮狀河三角洲沉積。西湖凹陷古近系花港組下段沉積相模式如圖4所示。

圖4 西湖凹陷漸新統花港組下段沉積相模式

4 結論

（1）漸新統花港組下段沉積時期，西湖凹陷北部地區為潮濕氣候條件下的陸相沼澤環境，無穩定水體發育。

（2）通過對巖心、古生物、測井、錄井及地震資料的綜合分析認為，漸新統花港組下段沉積時期，西湖凹陷主要發育曲流河扇、辮狀河扇、曲流河三角洲、辮狀河三角洲沉積相類型。

（3）建立了西湖凹陷漸新統花港組下段沉積相模式，凹陷西北部發育了有煤層存在的曲流河扇沉積體系，東北地區發育辮狀河沉積體系，中南部發育曲流河三角洲和辮狀河三角洲沉積。

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