歧口凹陷歧北斜坡遠岸重力流湖底扇沉積的地震相特征

摘? 要：以古地貌認識為指導(dǎo)，克服鉆井少的特點，應(yīng)用landmark地震地質(zhì)解釋平臺，從平面和剖面兩個角度開展了地震相分析，以進一步明確該區(qū)遠岸湖底扇沉積的地震相特征、扇體的延伸距離及波及范圍，為今后該區(qū)的井位部署工作提供有力的技術(shù)支撐。研究表明，在剖面上，橫切物源方向能識別出強振幅、中頻、低連續(xù)性的雜亂反射結(jié)構(gòu)，代表了水動力不穩(wěn)定的高能環(huán)境，是湖底扇、重力滑動或構(gòu)造變動的標志之一，而在順物源方向能識別出規(guī)模較小的疊瓦型前積反射構(gòu)造，前積層傾角十分平緩，代表了該區(qū)發(fā)育小型溝道;在平面上，提取了均方根振幅、總能量及瞬時頻率等地震屬性，反映了該區(qū)砂體平面上的展布特征及巖性的變化規(guī)律，與上述地震剖面特征綜合判斷，該區(qū)沙一下段在張北斷層及歧東斷層下降盤處發(fā)育4個湖底扇體，主要發(fā)育中扇辮狀溝道及外扇席狀砂微相，向西北方向展布，與北部滄縣物源砂體交互。

關(guān)鍵詞：沉積;湖底扇;重力流;辮狀河三角洲;地震相

中圖分類號：TE122.2? ? ?文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1007-1903（2019）02-0111-06

Abstract： This study is based on previous studies， guided by the analysis of seismic facies and the palaeogeomorphology. For overcoming the characteristics of less drilling， and applying landmark seismic geological interpretation platform， from two perspectives of plane and profile， this paper further clarifies the seismic facies characteristics of sublacustrine fan of far-shore gravity current， as well as the extension distance， which can provide strong technical support for future drilling location deployment in the area. The study shows that the direction of cross-section provenance can identify the chaotic reflection structure with strong amplitude， medium frequency and low continuity， which represents the high-energy environment of hydrodynamic instability and is one of the signs of lacustrine fan， gravity slip or tectonic change. The small-scaled imbricated foreset reflecting structure can be identified along the source direction， and the dip angle of the foreset is gently. It shows that the small-scaled channels exist in this area. Seismic attributes such as RMS amplitude， total energy and homeopathic frequency are extracted from the plane， which reflects the distribution characteristics and lithological variation of sand bodies in the area. Based on the above seismic profile characteristics， four underwater fans are identified at the downthrow walls of Zhangbei fault and Qidong fault in the lower part of the first Member of Shehejie Fm. They are mainly mid-fan braided channel deposits and outer-fan sand micro-facies， extending northwest toward and interacting with the Cangxian sand bodies in the north provenance.

Keywords： Deposition; Sublacustrine fan; Gravity current; Braided River Delta; Seismic facies

0 引言

湖底扇是斷陷湖盆一種重要的油氣儲集體，往往沿大斷裂下降盤一側(cè)呈帶狀分布。湖底扇結(jié)構(gòu)復(fù)雜、沉積相帶窄、相變快、沉積物復(fù)雜多變，由此導(dǎo)致儲集物性和含油氣性在縱橫向分布上的多變性。黃驊坳陷歧口凹陷歧北斜坡區(qū)沙一下普遍發(fā)育辮狀河三角洲相，由于此時處于斷陷擴張期，水體較深，坡度較陡，辮狀河三角洲提供了充足的物源，在其前緣亞相遠端張北斷層及歧東斷層下降盤處經(jīng)滑塌作用形成這種以深水重力流為主的遠岸湖底扇沉積，且沿斷層呈帶狀分布，具有延伸距離遠，扇體展布面積廣的特點。

1 沉積背景

歧口凹陷位于渤海灣盆地黃驊坳陷中北部，是黃驊坳陷中最大的箕狀凹陷，屬于黃驊坳陷的次級構(gòu)造單元之一，西北以滄東大斷裂和滄縣隆起相鄰，東北為海河斷裂并與塘沽潛山構(gòu)造帶相鄰，東南是板北-白水頭斷層與歧口凹陷接壤，西南以斜坡過渡到沈青莊構(gòu)造帶（圖1）。

通過對區(qū)內(nèi)張北斷層、歧東斷層、張東斷層等主干斷裂分析，在沙一下沉積期湖盆處于斷陷擴張期，水體較深，坡度較陡，斷層具有分段強烈活動的特點，下降盤可容納空間增大，有利于南部埕寧隆起碎屑物質(zhì)向歧北中低斜坡輸送，辮狀河三角洲提供了充足的物源，斷層調(diào)節(jié)帶與三支古溝槽對接，聯(lián)合控制了物源的分配和展布方向，在其前緣亞相遠端張北斷層及歧東斷層下降盤處經(jīng)滑塌作用形成這種以深水重力流為主的遠岸湖底扇沉積，且沿斷層呈帶狀分布，具有延伸距離遠，扇體展布面積廣的特點。歧北中低斜坡也呈現(xiàn)溝梁相間的特點，可識別出兩條南北向展布的湖底低凸起，對物源形成分隔作用，結(jié)合巖礦資料、地震資料等總額和分析，在南部埕寧隆起物源區(qū)能識別出多個遠岸湖底扇扇體，與西部滄縣物源和北部燕山物源交匯（圖2）。

2 地震相特征

按Brown的概念，地震相是指有一定分布面積的三維地震反射單元，其地震參數(shù)，如反射結(jié)構(gòu)、振幅、連續(xù)性、頻率和層速度，與相鄰單元不同，它代表產(chǎn)生其反射的沉積物的一定巖性組合、層理和沉積特征（張林科，2010）。因此，地震相是地下地質(zhì)體的一個綜合反映，可以認為“地震相是沉積相在地震剖面上表現(xiàn)的總和” （王曉平等，2008）。本文在分析區(qū)域地質(zhì)背景基礎(chǔ)上，根據(jù)典型地震相響應(yīng)特征，在每條測線上把諸如各種前積、側(cè)積、超覆等地震信息進行詳細標注，從地震反射內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)，結(jié)合地震屬性從平剖兩方面描述歧北斜坡沙一下亞段的地震相特征。

2.1 地震剖面特征

（1）前積地震相

前積地震相的主要特征是地層產(chǎn)狀傾斜，沿地層傾向方向能識別出前積結(jié)構(gòu)（李磊等，2008）。歧北斜坡區(qū)主要發(fā)育較平緩的疊瓦狀、斜交型等類型的前積地震相（圖3），其次為斜交型地震相。各種不同前積結(jié)構(gòu)類型反映了在沉積過程中具有不同物源供給強度、構(gòu)造作用、沉積物在可容納空間的位置和湖平面升降期的組合（董艷蕾等，2007）。該地區(qū)的勘探實踐已經(jīng)證明，前積地震相反映了儲層較為發(fā)育，是油氣有利的富集區(qū)帶。

（2）透鏡狀地震相

透鏡狀地震相最典型的特征是同相軸呈上拱下凹狀，具有中間厚、向兩側(cè)減薄尖滅的外部形態(tài)，為小規(guī)模的地震相異常，可以解釋為小型分流河道或者辮狀溝道。如B90井附近的透鏡狀地震相，具頂凸底凹的透鏡狀幾何外形，在遍布同向軸為中強振幅，中部振幅相對減弱，是由于存在物源供給，導(dǎo)致中部沉積物增厚，巖性相對變粗，形成小型的下切溝槽，可以解釋為遠岸湖底扇的主辮狀溝道（圖4）。除沉積因素之外，透鏡狀地震反射異常也可由于巖層被油氣充注，波阻抗降低等因素所致（郭峰等，2005）。

（3）雜亂充填地震相

該類地震相最大的特征是強振幅和極差的連續(xù)性，同相軸顯得雜亂無章，無規(guī)律，代表水動力條件不穩(wěn)定、且能量相對較高的環(huán)境，亦有可能是構(gòu)造運動極為平凡，中小型斷層較為發(fā)育，造成地層不連續(xù)等（張琴等，2001）。如在該研究區(qū)歧東斷層下降盤東部區(qū)域，發(fā)育眾多中小型斷層，在橫切物源方向上能識別出該類地震相（圖5）。

此外，本次地震相研究還通過對同一條地震同相軸的反射終止位置、兩條同相軸在縱向上的疊置關(guān)系的分析、以及振幅、頻率在橫向上的變化點來判斷在同一物源體系中多支不同湖底扇體的波及邊界和相互疊加關(guān)系。如在橫切南部物源剖面中，可以識別出4種不同的反射特征，在最西部僅有1條強振幅的同相軸，而中部區(qū)域則存在2～3條，在局部區(qū)域發(fā)生疊置，可以解釋為湖底扇體的疊置，并且振幅和頻率都存在差異，而最東部區(qū)域則為強振幅、差連續(xù)性的雜亂反射結(jié)構(gòu)，通過以上分析，初步判斷該區(qū)沙一下段在張北斷層及歧東斷層下降盤處發(fā)育4個湖底扇體向北延伸（圖6）。

2.2地震屬性分析

歧北斜坡沙一下亞段主要發(fā)育低位深水重力流沉積，層序發(fā)育分布受湖平面變化、構(gòu)造作用、物源供給、古地形等因素控制，厚度變化較大，層序內(nèi)沉積體較為多樣復(fù)雜，且砂體由南向北厚度有逐漸變薄的趨勢。在所提取的地震屬性既能反應(yīng)主要沉積體又不穿層的情況下，最終選擇沙一中亞段底界面向下至沙一下亞段底界面開時窗，提取層間屬性研究。結(jié)果表明，利用平均瞬時頻率、波峰數(shù)、RMS振幅三種屬性，結(jié)合該區(qū)的砂巖厚度、砂地比特征（圖7、圖8），能夠識別出湖底扇體的展布方向及其波及范圍。

平均瞬時頻率屬性基本表現(xiàn)為張北、歧東斷層根部附近為中高頻，向北西方向頻率逐漸降低，推斷在斷層根部附近顆粒較粗，為湖底扇主溝道沉積（圖9），縱向上巖性差異大，沉積環(huán)境動蕩。同樣在西北部地區(qū)港東斷層下降盤處也存在1片中高頻地區(qū)，可能是由西北部滄縣物源波及的1支湖底扇體。

通過提取波峰數(shù)屬性，根據(jù)該段波峰的數(shù)量能將該區(qū)劃分出4片砂體帶（圖10），西北部及北部各一支，南部發(fā)育兩支，其中南部歧東斷層下降盤與張北斷層下降盤交界處的一支扇體與西北部港東斷層下降盤的扇體較為發(fā)育，展布范圍、輪廓較為清晰，而受偏東部物源區(qū)及北部燕山物源區(qū)波及的兩支扇體由于中小型斷層較為發(fā)育，構(gòu)造運動頻繁，地震同相軸的連續(xù)性較差，從波峰數(shù)屬性上看扇體邊緣不明顯，但結(jié)合砂體展布特征，這兩支扇體依然發(fā)育（周瑞琦等，2011）。綜上所述，在該區(qū)峰數(shù)屬性能夠識別出不同的物源體系，亦能夠初步判斷各物源砂體的發(fā)育程度，其整體特征與平均瞬時頻率屬性特征相一致。

均方根振幅屬性高值區(qū)域以沿南部主控斷層根部連片分布，與其他地區(qū)界線清晰（圖11）。其中在南部及西北部出現(xiàn)大面積中強振幅區(qū)，成朵葉狀分布，形態(tài)清晰，主要是由于南部埕寧隆起偏西部物源區(qū)及西北部滄縣物源區(qū)供給充足，攜帶的沉積物相對較多，都位于主控斷層的下降盤，坡度較大，因此其輸送水道能夠延伸更長至深湖區(qū);而南部埕寧隆起偏東部物源及北部燕山物源區(qū)的均方根振幅強度較弱，扇體面積也偏小，說明物源供給強度相對較弱。這與上述瞬時頻率屬性及波峰數(shù)屬性所分析的結(jié)果相一致。

通過對各屬性的對比分析，該區(qū)沙一下段各扇體的發(fā)育程度及其之間的疊加交互關(guān)系與前文所述地震反射構(gòu)型反映的特征吻合良好。

3 結(jié)論

（1）在剖面上，橫切物源方向能識別出強振幅、中頻、低連續(xù)性的雜亂反射結(jié)構(gòu)，代表了水動力不穩(wěn)定的高能環(huán)境，是湖底扇、重力滑動或構(gòu)造變動的標志之一，亦能識別出透鏡狀的反射構(gòu)造，是小型溝道填充的標志，而在順物源方向能識別出規(guī)模較小的疊瓦型前積反射構(gòu)造，前積層傾角十分平緩，也代表了該區(qū)發(fā)育小型溝道。

（2）在平面上，提取了平均瞬時頻率、波峰數(shù)及均方根振幅等地震屬性，反映了該區(qū)砂體平面上的展布特征及巖性的變化規(guī)律，與上述地震剖面特征綜合判斷，該區(qū)沙一下段在南部張北斷層及歧東斷層下降盤處發(fā)育4個湖底扇體，主要發(fā)育中扇辮狀溝道及外扇席狀砂微相，向西北方向展布，而西北部滄縣物源及北部燕山物源各發(fā)育一支湖底扇體向南部展布。

（3）基于地震相和地震屬性的綜合分析法，能夠有效的識別湖底扇砂體的空間展布范圍，具有高效率，高準確性的優(yōu)勢，以及良好的應(yīng)用前景。

參考文獻

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