三角洲高精度古地貌恢復(fù)的方法與思路-以東營(yíng)凹陷沙河街組沉積期為例

馬國(guó)權(quán)（勝利油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東　東營(yíng)　257000）

三角洲高精度古地貌恢復(fù)的方法與思路-以東營(yíng)凹陷沙河街組沉積期為例

馬國(guó)權(quán)（勝利油田勘探開(kāi)發(fā)研究院，山東東營(yíng)257000）

三角洲古地貌恢復(fù)需要借助兩類參數(shù)，即三角洲區(qū)原始沉積坡角和古水深。單參數(shù)的研究?jī)H是古地貌恢復(fù)的基礎(chǔ)工作，而兩類參數(shù)的對(duì)比分析才是古地貌恢復(fù)的核心。東營(yíng)凹陷沙河街組沉積期古地貌恢復(fù)的成功實(shí)例證實(shí)了本文研究思路的可行性和準(zhǔn)確性.

三角洲；古地貌恢復(fù)；東營(yíng)凹陷；沙河街組

古地貌是控制沉積體系發(fā)育的關(guān)鍵因素之一，目前定性的恢復(fù)古地貌方法主要有沉積學(xué)古地貌恢復(fù)法和高分辨率層序地層學(xué)古地貌恢復(fù)法。也出現(xiàn)了一些半定量化方法，如最小古坡度計(jì)算法、地形最小高差法等。傳統(tǒng)方法只能定性或者半定量的描述古地貌形態(tài)，不能精細(xì)恢復(fù)目標(biāo)區(qū)各個(gè)時(shí)期的古地貌特征。高精度古地貌恢復(fù)是在結(jié)合鉆井、測(cè)井和地震資料建立的研究區(qū)等時(shí)層序地層格架的基礎(chǔ)上，應(yīng)用“回剝”分析技術(shù)，定量恢復(fù)盆地的沉降史，進(jìn)而恢復(fù)盆地不同等時(shí)界面的古地貌，直觀的揭示古地貌對(duì)沉積的控制作用。

東營(yíng)凹陷是中國(guó)陸相盆地中三角洲發(fā)育區(qū)的典型代表，尤其是沙三中段的三角洲，發(fā)育穩(wěn)定，形態(tài)清楚，期次明顯，是研究三角洲發(fā)育過(guò)程的優(yōu)秀靶區(qū)。在三角洲形態(tài)分析過(guò)程中，三角洲沉積坡度和古水深是極其重要的兩個(gè)參數(shù)，對(duì)于三角洲體系相帶及內(nèi)部構(gòu)成均具有重要的意義。

1　三角洲區(qū)原始沉積坡角的求取

1.1三角洲區(qū)原始沉積坡角恢復(fù)技術(shù)

在三角洲形態(tài)分析過(guò)程中，三角洲沉積坡度是極其重要的一個(gè)參數(shù)，對(duì)于三角洲體系相帶及內(nèi)部構(gòu)成均具有重要的意義，由于三角洲朵體沉積之后壓實(shí)及后期變形，很難準(zhǔn)確界定三角洲原始沉積坡度。本項(xiàng)目首次提出了利用回剝和正演相結(jié)合的方法，對(duì)三角洲原始沉積坡度進(jìn)行了定量計(jì)算。

1.2三角洲原始沉積坡角分析

第一：采用回剝法求取每個(gè)四級(jí)層序厚度，沿三角洲進(jìn)積方向選擇地震剖面，采集各地層單元的數(shù)據(jù)點(diǎn)，在時(shí)深轉(zhuǎn)換之后運(yùn)用回剝法恢復(fù)各個(gè)四級(jí)層序原始地層厚度。

第二：結(jié)合井震資料在剖面上劃分欠補(bǔ)償、補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償沉積帶，特別是濱線軌跡線的位置，每個(gè)四級(jí)層序末期仍為三角洲前緣沉積即為欠補(bǔ)償沉積區(qū)，三角洲平原為補(bǔ)償沉積區(qū)，更靠物源方向顯示明顯削截區(qū)為過(guò)補(bǔ)償沉積區(qū)，或沉積物過(guò)路區(qū)。

第三：確定2個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，即三角洲平原與三角洲前緣分界的湖岸線和三角洲前緣尖滅點(diǎn)，如前所述，根據(jù)地震剖面反射特征可以很容易地識(shí)別出每個(gè)四級(jí)層序末期的濱線位置，而三角洲前緣尖滅點(diǎn)為三角洲前積楔形體的尖滅點(diǎn)。

第四：采用正演法求取每個(gè)四級(jí)層序三角洲原始沉積坡度，由于三角洲前積過(guò)程中沉積物厚度和沉積坡度受到前一個(gè)三角洲朵體形成之后的古地貌影響，因此，研究過(guò)程需要選取一個(gè)相對(duì)較為平坦的面作為參考面，以沙三下的底面作為參考面，隨后采用正演法將沉積層逐層相加。每加1層即可獲取該層沉積末的古沉積坡度。

1.3三角洲原始沉積坡角求取

對(duì)東營(yíng)三角洲東兩條西向剖面進(jìn)行了定量計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明沙三下三角洲前緣坡角相對(duì)較小；沙三中三角洲前緣坡角呈現(xiàn)從陡變緩再變陡再變緩過(guò)程，其中沙三中低位體系域第9進(jìn)積體坡角稍大一些，湖擴(kuò)體系域很緩，進(jìn)入高位體系域坡角逐漸變陡，在第4進(jìn)積體達(dá)到最大，可以達(dá)到1.49，隨后坡角再變緩，向盆地方向推進(jìn)更遠(yuǎn)。

2　古水深定量恢復(fù)

盆地古水深的恢復(fù)是盆地古環(huán)境恢復(fù)的核心內(nèi)容之一。

前人通過(guò)研究，已經(jīng)提出了許多方法來(lái)求取古水深，本研究采取濱線軌跡法求取古水深。

2.1濱線軌跡法求取古水深

2.1.1基本原理

濱線，又稱湖岸線，是指水陸邊界線，為一個(gè)典型的水深基準(zhǔn)面。濱線可記錄可容納空間的頂部，并可以將之作為一條水體標(biāo)準(zhǔn)等深線。濱線軌跡的垂向分量指示了可容納空間的變化。以盆地初始地形水平為例，則對(duì)于三角洲進(jìn)積體而言，由濱線處記錄的垂向厚度代表了可容納空間（A）的大小，于是對(duì)于其他任何厚度為S的地層，其對(duì)應(yīng)的古水深D可用公式D= A～S，來(lái)求取，其中A代表可容納空間，S代表沉積物供給量，D代表水深。對(duì)于具有n套進(jìn)積體的三角洲體系而言，第n期時(shí)的古水深Dn可用如下公式求?。篋n=An～Sn；其中，Ai為第i套進(jìn)積體形成時(shí)的可容納空間變化，Si為第n套進(jìn)積體的沉積物厚度。

2.1.2負(fù)載地層壓實(shí)

三角洲形成過(guò)程中，會(huì)對(duì)其下地層產(chǎn)生負(fù)載壓實(shí)，從而引起現(xiàn)今地層厚度小于實(shí)際沉積時(shí)的地層厚度。所以，濱線軌跡可以定義為兩類：視濱線軌跡和真濱線軌跡。視濱線軌跡中同時(shí)含有了負(fù)載壓實(shí)和可容納空間兩種信息，因此需要對(duì)其進(jìn)行去負(fù)載壓實(shí)，得到只含有可容納空間信息的真濱線軌跡。為地層去負(fù)載壓實(shí)情況下求取古水深，在該情況下求取的古水深為真實(shí)古水深。

2.1.3盆地不同地區(qū)差異沉降

在實(shí)際工作中，地形水平假設(shè)顯然與事實(shí)不符，這是因?yàn)榕璧馗魈幍匦未嬖谥艽蟮牟町愋?，此時(shí)濱線軌跡所記錄的可容納空間（A）便不能代表盆地內(nèi)各點(diǎn)的實(shí)際可容納空間（A），兩者之間存在關(guān)系：A=A+T；其中，T為差異沉降量。因此，需要在實(shí)際古水深計(jì)算中加入差異沉降校正。此時(shí)古水深D可用下式求?。篋=+T～S；對(duì)于一個(gè)含有N個(gè)進(jìn)積體的三角洲而言，根據(jù)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度與當(dāng)期沉積物厚度呈正比關(guān)系的假設(shè)，可以得到如下關(guān)系來(lái)求取第n期三角洲進(jìn)積體時(shí)的差異沉降量Tn= （α-1n；其中α=N/SN，稱作可容納空間趨勢(shì)因子，SN為總地層厚度。這樣，我們就可以得到存在地形差異情況下求取第n期進(jìn)積體形成時(shí)古水深的一般方法：Dn=+Tn～Sn；其中n=

3　古地貌特征分析

對(duì)東營(yíng)凹陷三角洲區(qū)沙三中九個(gè)進(jìn)積體的古地貌進(jìn)行了系統(tǒng)性恢復(fù)，包括不同時(shí)期地層的殘余厚度；不同時(shí)期古水深的恢復(fù)以及不同時(shí)期的可容納空間特征。在古地貌恢復(fù)過(guò)程中，運(yùn)用濱線軌跡法對(duì)Z1～Z9九個(gè)進(jìn)積體進(jìn)積開(kāi)始時(shí)的古水深恢復(fù)。沙三中時(shí)期，古水深經(jīng)歷了由淺到深再到淺的變化過(guò)程。另外，第五、六套進(jìn)積體沉積時(shí)期水最深，大約在400m左右。這個(gè)時(shí)期，正好對(duì)應(yīng)三角洲前緣砂體沉積坡度最大的時(shí)期，此時(shí)濁積巖的沉積厚度最大，且沉積的主要部位正是水深最大處，即地形的低洼處。自此之后，水深變淺，加之物源供應(yīng)充足，三角洲前緣砂體的沉積厚度最大，推進(jìn)距離較遠(yuǎn)。

［1］王敏芳，焦養(yǎng)泉等.沉積盆地中古地貌恢復(fù)的方法與思路——以準(zhǔn)噶爾盆地西山窯組沉積期為例［J］.新疆地質(zhì)，2006，24 （3）：326～330.

［2］吳麗艷，陳春強(qiáng)，江春明等.淺談我國(guó)油氣勘探中的古地貌恢復(fù)技術(shù)［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2005，27（4）：559～560.

［3］趙俊興.古地貌恢復(fù)技術(shù)方法及其研究意義——以鄂爾多斯盆地侏羅紀(jì)沉積前古地貌研究為例［J］.成都理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，28（03）：260～265.