簡(jiǎn)析坡折帶及其對(duì)油氣藏的控制

于景維，張尚峰，柳 妮

(長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023)

前人對(duì)坡折帶有不同程度的研究。因?yàn)樗诜磻?yīng)地貌變化的同時(shí)，對(duì)于沉積體系的發(fā)育和演化還起著重要的控制作用。根據(jù)全球油氣分布規(guī)律來看,在陸架坡折帶控制的低位域中，多發(fā)育非構(gòu)造油氣藏。而這些非構(gòu)造油氣藏往往是巨型的油氣田，在全球油氣資源中占相當(dāng)重要的地位[1-4]。

1 坡折帶的識(shí)別

任何構(gòu)造都要先對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，才能進(jìn)一步分析它的類型、演化。外型上來看，坡折帶從上到下出現(xiàn)緩—陡—緩的形態(tài)特征，因此, 陡坡帶的識(shí)別是關(guān)鍵，它往往表現(xiàn)為上覆地層厚度的劇烈變化。在地震剖面上,陡坡帶的特征是在地震反射厚度、時(shí)間劇烈增大的同一地震反射層系基礎(chǔ)上,有明顯的上超和削截現(xiàn)象，另外，前人總結(jié)出地層等厚圖能夠很好地反映坡折的存在,通常等值線密集的地方都與坡折分布有關(guān),再結(jié)合相關(guān)資料便可以確定坡折類型。其前提條件是目的層段的地層無剝蝕,或剝蝕量很小，因?yàn)橹挥羞@樣才能真實(shí)反映相應(yīng)沉積時(shí)期的坡折帶古地貌特征。

除去比較常用的方法外，下面介紹一些需要特定資料的方法：

1.1 利用沉積微相組合類型識(shí)別[5]

該方法首先通過沉積微相在垂向上組合類型來判斷沉積環(huán)境,再來確定沉積動(dòng)力以及沉積空間等,最終來確定沉積坡折帶。比如識(shí)別湖盆緩坡帶沉積坡折帶，在坡折的上、下依次會(huì)出現(xiàn)疊加的水下分流河道微相組合和壩上河復(fù)合體，在坡腳處出現(xiàn)疊加河口壩，這樣就能識(shí)別出坡折帶的確切位置。

1.2 利用短期基準(zhǔn)面旋回疊加類型及A/S值識(shí)別

該方法指利用短期基準(zhǔn)面旋回中的上、下半旋回的相互疊加類型以及可容空間(A)和沉積物供給通量(S)的比值綜合分析沉積動(dòng)力、可容空間以及沉積環(huán)境,在此基礎(chǔ)上判識(shí)坡折帶?？傮w上反映出坡折帶之上較低的可容空間到坡腳處較高的可容空間的變化。例如李樹同將緩坡帶延長(zhǎng)組的三角洲前緣的短期基準(zhǔn)面旋回類型，結(jié)合不同部位A/S值綜合識(shí)別坡折帶(表1)。

1.3 根據(jù)事件沉積的存在位置來識(shí)別

物源供應(yīng)充足、斜坡背景、一定觸發(fā)機(jī)制往往能形成事件沉積。因此坡折帶的識(shí)別可通過尋找某些事件沉積物的位置來判斷。在松遼盆地北部,青山口組高水位期和姚家組低水位期都發(fā)現(xiàn)了風(fēng)暴巖和由風(fēng)暴作用所觸發(fā)形成的濁積巖[6],坡折帶便存在于風(fēng)暴巖消失而濁積巖開始出現(xiàn)的轉(zhuǎn)換帶上。

表1 延長(zhǎng)組的三角洲前緣的短期基準(zhǔn)面旋回類型及特征[5]

2 坡折帶的類型

對(duì)于坡折帶的類型，前人從不同的角度做過很多的研究。林暢松對(duì)渤海灣斷陷盆地的研究認(rèn)為，坡折帶按成因就分為沉積坡折帶和構(gòu)造坡折帶，而構(gòu)造坡折帶又可以進(jìn)一步分為斷裂坡折帶和撓曲坡折帶；王英民在對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地侏羅紀(jì)大型拗陷湖盆和濟(jì)陽斷陷湖盆的研究中認(rèn)為坡折帶按成因劃分為侵蝕坡折帶、沉積坡折帶、斷裂坡折帶和撓曲坡折帶；郝琦對(duì)二連盆地進(jìn)行研究時(shí)，認(rèn)為形成時(shí)間上來講，坡折帶分為同沉積坡折帶和古地貌坡折帶；杜學(xué)斌松遼坳陷湖盆環(huán)狀坡折帶進(jìn)行研究時(shí)，將坡折帶按成因機(jī)制劃分為張扭性和壓扭性兩大類型；侯宇光將板橋凹陷的構(gòu)造坡折帶按照成因、平面組合特征及控相控砂的差異性劃分為斷坡帶、構(gòu)造調(diào)節(jié)帶和斷階帶3種構(gòu)造坡折樣式；任建業(yè)根據(jù)基本特征和形成的構(gòu)造機(jī)制對(duì)于斷陷盆地的凹構(gòu)造坡折帶進(jìn)行分類，分為斷坡帶、彎折帶、撓曲帶和樞紐帶4種類型。

2.1 構(gòu)造坡折帶

構(gòu)造坡折帶是指沉積斜坡明顯突變的地帶，成因機(jī)制的構(gòu)造活動(dòng)[7]。無論是斷陷盆地(渤海灣盆地)，還是坳陷盆地(準(zhǔn)噶爾盆地)，對(duì)于構(gòu)造坡折帶的研究都十分重視。可能是由于受到構(gòu)造活動(dòng)的影響，構(gòu)造坡折帶控制著盆地充填，制約著盆地相域的空間分布。其中對(duì)于由斷裂引起的坡折帶(下文的斷控坡折帶)研究較多，這可能是因?yàn)閿嗔褬?gòu)造帶的發(fā)育十分普遍，不論在斷裂盆地或是在坳陷盆地都存在，它構(gòu)成了古構(gòu)造單元和沉積區(qū)域的邊界。特別是該坡折帶是砂巖厚度和砂巖層數(shù)的加厚帶，位于油氣運(yùn)移上傾方向，斷裂可為油氣運(yùn)輸?shù)耐ǖ?，此位置還易形成地層圈閉和巖性圈閉。而且斷裂坡折帶具有多種組合樣式，對(duì)砂體以及沉積相的控制也是多樣的。肖軍、宋永東等正是根據(jù)斷裂發(fā)育特征及平面或者剖面組合樣式來對(duì)斷裂坡折帶進(jìn)行劃分。總體而言，構(gòu)造坡折帶附近是油氣形成的極有力部位。

2.2 斷裂坡折帶的劃分

前人按照成因機(jī)制對(duì)坡折帶進(jìn)行劃分，將構(gòu)造坡折帶劃分出了斷裂坡折帶和撓曲坡折帶，后者定義為由于構(gòu)造活動(dòng)(如斷裂活動(dòng))或者是地層受到擠壓(褶皺等)使得地層撓曲所形成的坡折帶，但是其中的一部分也是由于同沉積斷層活動(dòng)所引起，理論上應(yīng)該屬于斷裂坡折帶；郝琦對(duì)二連盆地進(jìn)行研究時(shí)也對(duì)構(gòu)造坡折帶進(jìn)行了劃分，分為斷裂坡折帶和褶皺坡折帶，這其中的斷裂坡折帶定義則要擴(kuò)展一些，內(nèi)容要完整些，但是易與前人劃分方案混淆；杜學(xué)斌對(duì)松遼坳陷湖盆環(huán)狀坡折帶進(jìn)行研究時(shí)，將坡折帶按成因機(jī)制劃分為張扭性和壓扭性兩大類型，這和前人的坡折帶類型劃分有些重復(fù)。另外根據(jù)時(shí)間進(jìn)行坡折帶的劃分體現(xiàn)不出坡折帶的主控因素，不適用于大部分盆地；而地質(zhì)學(xué)者的審美觀念不同，依據(jù)坡折帶的形狀來劃分難免會(huì)出現(xiàn)重復(fù)。

為了以后能夠統(tǒng)一進(jìn)行坡折帶的分類，與前人劃分方案有所聯(lián)系和區(qū)別，本文主張應(yīng)該劃分為“斷控坡折帶”和“撓曲坡折帶”，斷控坡折帶就包括先前斷裂坡折帶以及由深部斷裂活動(dòng)引起的撓曲坡折帶，而撓曲坡折帶就專指由于褶皺活動(dòng)與披覆作用使地層發(fā)生撓曲變形的。這樣可以一目了然把握構(gòu)造坡折帶的主成因機(jī)制，使概念明確化，為進(jìn)一步的研究打下基礎(chǔ)。

另外從文獻(xiàn)資料來看,坡折帶控砂研究目前基本上都集中在順源(即坡折傾向與物源方向相同)坡折帶處,很少能看到逆源坡折控砂方面的文章[8]。因此，能否將逆源坡折帶作為整個(gè)坡折帶的一個(gè)分類，這也應(yīng)該作為我們討論的內(nèi)容。當(dāng)然，任何類型的坡折帶并不是一成不變的，各個(gè)類型的坡折帶之間都會(huì)隨著時(shí)間以及根據(jù)區(qū)域的構(gòu)造、沉積或者是其他條件發(fā)生相互聯(lián)系，甚至相互轉(zhuǎn)化(圖1)。

圖1 坡折帶垂向上的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)化

3 坡折帶對(duì)油氣藏的影響

對(duì)于坡折帶控制儲(chǔ)集砂體的分布、對(duì)層序和沉積體系的控制已經(jīng)做過很多的研究，但是對(duì)于不同類型的坡折帶控砂控沉積的研究還不是很多，因此本文使用擬定的坡折帶類型來探討在陸相盆地和海相盆地，各類坡折帶對(duì)于油氣藏的影響。

斷控坡折帶：斷控坡折帶由于斷裂的廣泛發(fā)育而普遍存在，它不僅能夠控制層序和體系域的發(fā)育，還能控制烴源巖的發(fā)育和油氣的運(yùn)聚等。陸相和海相的斷控坡折帶有一定的區(qū)別，陸相環(huán)境往往出現(xiàn)的是多級(jí)坡折帶，其組合樣式繁多，而海相環(huán)境的斷控坡折帶比較單一。馮有良曾對(duì)陸相盆地?cái)嗫仄抡鄣慕M合樣式進(jìn)行過總結(jié)，認(rèn)為有5種樣式：①帚狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶;②陡坡平行(斷階)狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶;③緩坡平行(斷階)狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶;④交叉狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶;⑤梳狀同沉積斷裂構(gòu)造坡折帶。由于斷裂活動(dòng)的繼承性,坡折帶在縱向上的發(fā)育也具有一定的繼承性。林暢松對(duì)珠江口盆地番禺隆起東南緣斷控坡折帶特點(diǎn)和規(guī)模做了詳細(xì)研究，并敘述了坡折帶控砂控巖性油氣藏作用。總體來講，斷控坡折帶所形成的油氣藏類型多樣。

撓曲坡折帶：撓曲坡折帶一般位于盆地邊緣，其下可發(fā)育低位域砂體。參考馮有良的分析將撓曲坡折帶分為兩種樣式：①同沉積逆牽引背斜構(gòu)造坡折帶;②同沉積披覆背斜構(gòu)造坡折帶(圖2)。該坡折帶對(duì)低位砂的控制作用表現(xiàn)在低位域砂體發(fā)育在同沉積背斜構(gòu)造坡折帶的槽線位置，是形成巖性油氣藏的有利區(qū)域。對(duì)于珠江口、瓊東南這樣的海相環(huán)境所形成的撓曲坡折帶往往是由斷裂活動(dòng)引起的，屬于斷控坡折帶，這里就不再贅述。

圖2 陸相撓曲坡折的2種組合樣式[9]

沉積坡折帶：是構(gòu)造穩(wěn)定的背景下,由于大規(guī)模的物源供給形成的地貌突變，它往往發(fā)育在盆地邊緣，主要受到沉積速率的控制。劉暉等利用水槽模擬實(shí)驗(yàn)定性觀察和定量測(cè)量的方法探討了沉積坡折帶對(duì)于湖盆砂體沉積的影響及坡折帶附近砂體的展布規(guī)律。結(jié)果表明沉積坡折帶是沉積作用活躍的區(qū)帶,它控制了新增沉積物在三角洲各亞相的分配,在坡折頂部和坡腳附近形成兩個(gè)沉積物的富集區(qū),形成砂體的有利發(fā)育區(qū)帶;坡折角度是控制三角洲前緣滑塌的一個(gè)重要因素,三角洲中間位置向湖盆方向是三角洲前緣滑塌濁積體的有利發(fā)育區(qū)帶;低水位時(shí)期坡折帶控制了下切谷-低位三角洲沉積體系的發(fā)育。它有利于巖性油氣藏的發(fā)育。

侵蝕坡折帶[10]：侵蝕坡折帶是外力地質(zhì)作用造成的地形坡度突變所形成，主要發(fā)育在陸相環(huán)境中，一般在長(zhǎng)期發(fā)育的不整合面之上的地形突變處形成,也可以發(fā)育在地層剝蝕面處,另外，潛山構(gòu)造頂面不整合也可形成侵蝕坡折帶。因?yàn)榘l(fā)育在不整合之上，較易成為地層油氣藏的有利發(fā)育地區(qū)。當(dāng)然，坡折帶是否能夠控砂控藏還要考慮和其上沉積體形成的時(shí)間的關(guān)系。易士威在研究二連盆地時(shí)提出將按照坡折與其上沉積體形成的時(shí)間順序來劃分坡折帶，認(rèn)為只有早于或者與沉積體形成的時(shí)間相同的坡折帶才具有控砂控藏的能力。

4 結(jié)語

1)總結(jié)了坡折帶的識(shí)別方法：除了在地震剖面以及等厚圖上識(shí)別外，還可以結(jié)合沉積微相組合類型、短期基準(zhǔn)面旋回疊加類型及A/S值和事件沉積的存在位置來綜合判斷；

2)總結(jié)坡折帶的類型，將撓曲坡折帶一部分劃為斷控坡折帶；

3)早于或者與沉積體形成的時(shí)間相同的各種類型的坡折帶有利于地層、巖性油氣藏等多種油氣藏的形成。

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