蠡縣斜坡高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣沉積特征及模式

薛 輝，韓春元，肖博雅，王 芳，李 玲

（中國(guó)石油華北油田分公司勘探開發(fā)研究院，河北任丘062550）

0 引言

淺水三角洲通常是指河流進(jìn)入水體較淺，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定的臺(tái)地、陸表海、大陸架或地形平緩、基底緩慢沉降的湖盆時(shí)，在盆地緩坡上形成的一種特殊類型三角洲［1-5］，同傳統(tǒng)三角洲一樣，淺水三角洲儲(chǔ)蓋組合良好，油氣成藏條件優(yōu)越［6］，是尋找?guī)r性油氣藏的重要領(lǐng)域［7-9］，目前在中國(guó)松遼盆地［10］、渤海灣盆地［11-12］、鄂爾多斯盆地［13］、準(zhǔn)噶爾盆地［14］中、新生代地層中均發(fā)現(xiàn)淺水三角洲沉積，并形成了規(guī)模較大的油氣儲(chǔ)集體［15］。淺水三角洲前緣砂體縱向疊置、橫向連片，儲(chǔ)集物性優(yōu)越，油氣賦存量巨大［16］，是有利的油氣勘探區(qū)域。因此，深入開展淺水三角洲前緣砂體沉積特征研究，探討砂體發(fā)育類型與分布規(guī)律，分析砂體演化規(guī)律和沉積模式，對(duì)后期油氣田勘探與開發(fā)具有重要意義。

古近系沙河街組沙一下亞段作為蠡縣斜坡主要含油層系，有關(guān)其沉積體系的研究成果眾多，楊帆等［17］認(rèn)為蠡縣斜坡在沙一下亞段沉積時(shí)期地形坡度平緩，氣候干旱炎熱，湖平面動(dòng)蕩頻繁，屬于淺水三角洲沉積；羅彩珍等［18］認(rèn)為蠡縣斜坡沙一下亞段為退積型大型扇三角洲沉積，局部受洪水或其他誘發(fā)因素（如地震）影響，發(fā)育滑塌沉積；陳驥等［19］認(rèn)為蠡縣斜坡沙一下亞段主要發(fā)育辮狀河三角洲和湖泊沉積；崔周旗等［20］認(rèn)為蠡縣斜坡沙一下亞段主要發(fā)育“淺水型”三角洲及濱淺湖灘壩沉積。前人的研究多集中在斜坡北部，對(duì)中南部高陽地區(qū)研究相對(duì)較少，對(duì)高陽地區(qū)沙一下亞段沉積微相類型、分布規(guī)律和沉積模式的研究更是少見，嚴(yán)重制約著該區(qū)勘探開發(fā)進(jìn)程。因此，筆者通過對(duì)高陽地區(qū)沙一下亞段巖心精細(xì)觀察，結(jié)合三維地震、測(cè)井、錄井資料，分析該區(qū)淺水三角洲前緣砂體巖心相、測(cè)井相和地震相特征，明確淺水三角洲前緣沉積微相類型和分布規(guī)律，建立淺水三角洲前緣砂體沉積模式，以期為該區(qū)下一步油氣勘探提供地質(zhì)依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

蠡縣斜坡位于渤海灣盆地冀中坳陷西部，是在中、上元古界基底上發(fā)育起來的一個(gè)大型寬緩繼承性斜坡［21］，斜坡勘探面積約為2 000 km2，整體呈北東走向，具有西抬東傾、北高南低的構(gòu)造特征。受控坡斷裂影響，斜坡南北分區(qū)［22］，北部為構(gòu)造坡折型沉積斜坡，南部為寬緩單斜型沉積斜坡。高陽地區(qū)位于蠡縣斜坡中南部（圖1），區(qū)內(nèi)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，斷層不發(fā)育，主要發(fā)育高陽、大白尺2 條大型北東－南西向正斷層和次一級(jí)小型正斷層，受地層繼承性沉降及差異壓實(shí)作用的影響，在蠡縣斜坡上還發(fā)育一系列北西向展布的低緩鼻狀構(gòu)造，向東逐漸侵沒于洼槽區(qū)。高陽地區(qū)斜坡平緩，坡度為3°～5°，坡降為1～3 m/km，各層間構(gòu)造形態(tài)基本一致，面貌簡(jiǎn)單，為典型的緩坡特征。

劉君龍等［23］研究表明，高陽地區(qū)在沙一下亞段經(jīng)歷湖盆萎縮和擴(kuò)張2 個(gè)時(shí)期，在沙一下亞段沉積早期，屬于湖盆萎縮期，地形相對(duì)平坦，氣候溫暖濕潤(rùn)，水體較淺，具備形成淺水三角洲的條件，早期沉積了一套灰色砂巖和灰、紅間互的泥巖地層；沙一下亞段沉積中晚期，經(jīng)歷古近紀(jì)以來最大規(guī)模的湖侵，湖盆范圍廣闊，發(fā)育一套深灰色泥巖、油頁巖、湖相碳酸鹽巖等巖性組合［24］，其間還經(jīng)歷多次漲縮，持續(xù)時(shí)間較短。依據(jù)Vail［25］經(jīng)典層序地層學(xué)分析方法，認(rèn)為沙一下亞段主要發(fā)育湖退和湖侵體系域，在三級(jí)層序內(nèi)部又可細(xì)分出3 個(gè)四級(jí)層序（SSC1—SSC3），分別對(duì)應(yīng)Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ等3 個(gè)砂組（圖2），在湖退體系域（SSC1，SSC2），砂質(zhì)含量相對(duì)較高，自然電位曲線以箱型、鐘型為主；在湖侵體系域（SSC3），泥質(zhì)含量增加，砂泥薄互層，自然電位曲線表現(xiàn)為鋸齒狀。蠡縣斜坡高陽地區(qū)在沙一下亞段沉積時(shí)期以淺水三角洲前緣沉積為主，西南部主物源與西部和北部次要物源攜帶大量沉積物不斷向湖盆中心方向進(jìn)積，在斜坡上形成廣覆式分布砂體，以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，縱向上砂體粒度由粗變細(xì)，具有正旋回特征，反映沉積水體不斷變深。

2 沉積相標(biāo)志

通過對(duì)蠡縣斜坡高陽地區(qū)38 口井636 m 巖心的精細(xì)觀察，在單井相分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合地震相，明確高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣沉積相標(biāo)志。

2.1 巖相標(biāo)志

巖相反映沉積體形成的水動(dòng)力條件、搬運(yùn)方式及沉積機(jī)制等［26］，是研究沉積相的基礎(chǔ)［27］。高陽地區(qū)沙一下亞段巖石類型多樣，沉積構(gòu)造豐富，根據(jù)巖性、粒度、沉積構(gòu)造、分選、古生物等特征，共識(shí)別劃分出9 種巖相類型。

（1）含泥礫細(xì)砂巖相（Sg）。由含泥礫的細(xì)砂巖組成，泥礫大小不一，呈棱角狀—次棱角狀，多沿層定向排列，常與沖刷面伴生［圖3（a）］，為河道底部滯留沉積，是單向水流條件下，河道侵蝕河岸或河底的泥巖快速堆積而成。

（2）槽狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（St）。在細(xì)砂巖中發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理，紋層與層系界面斜交［圖3（b）］，是高能水流條件下河道下切并快速充填的產(chǎn)物，多發(fā)育在水下分流河道底部，沖刷面明顯，常見泥礫。

（3）板狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（Sp）。巖性以細(xì)砂巖為主，發(fā)育板狀交錯(cuò)層理，紋層與層系界面斜交，但層系界面為平面且彼此平行［圖3（c）］，該巖相是在較高能條件下河道發(fā)生側(cè)向遷移，是河道砂體側(cè)向加積形成的產(chǎn)物。

（4）平行層理細(xì)砂巖相（Sh）。巖性主要為細(xì)砂巖，見少量粉砂巖，發(fā)育平行層理［圖3（d）］，常見于水動(dòng)力較強(qiáng)的分流河道中、下部，是水淺流急條件下的產(chǎn)物。

（5）水平層理粉砂巖相（Fi）。主要由具有紋層狀水平層理的粉砂巖組成，粉砂巖中常夾黑色泥巖條帶［圖3（e）］，反映河道廢棄，是低能、穩(wěn)定水動(dòng)力條件下懸浮物質(zhì)卸載形成的產(chǎn)物。

（6）沙紋層理粉砂巖相（Fr）。巖性主要為粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，發(fā)育小型沙紋，紋層向上傾斜［圖3（f）］，向下收斂，反映水流向前遷移并向上增長(zhǎng)，常形成于水動(dòng)力較弱的水下分流河道上部或河道側(cè)翼。

圖3 高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣巖相類型（a）灰色中細(xì)砂巖，頂、底部各發(fā)育一沖刷面，含灰綠色泥礫，中部為平行層理，G33，2 765.22～2 765.42 m；（b）灰色粉砂巖，槽狀交錯(cuò)層理，G32，2 570.70～2 570.98 m；（c）灰色粉細(xì)砂巖，板狀交錯(cuò)層理，G20，2 608.83～2 609.07 m；（d）灰白色細(xì)砂巖，底部可見定向排列的泥礫，平行層理，G43，2 993.60～2 993.90 m；（e）灰色粉砂巖，水平層理，見炭屑，G35，2 502.31～2 502.47 m；（f）灰色泥質(zhì)粉砂巖，小型沙紋，底部為小型沖刷面，見蟲孔，XL109，3 133.80～3 133.92 m；（g）灰色粉細(xì)砂巖，包卷層理，G27，2 689.55～2 689.72 m；（h）灰白色粉砂巖，球枕構(gòu)造，Y66，2 736.60～2 736.80 m；（i）灰色泥質(zhì)粉砂巖，砂泥互層，波狀層理，G101，2 420.04～2 420.14 m；（j）泥質(zhì)粉砂巖，紅、綠色泥質(zhì)條帶，透鏡狀層理，Y68，2 711.15～2 711.25 m；（k）淺灰色泥質(zhì)粉砂巖，脈狀層理，見蟲孔，頂部為粉砂巖與灰綠色泥巖突變面，G44，2 312.43～2 312.63 m；（l）紅褐色泥巖，含生物介殼，G27，2 688.00～2 688.05 m；（m）灰綠色泥巖，可見植物炭屑，G29，2 591.45～2 591.47 mFig.3 Lithofacies types of shallow water delta front of Es1X in Gaoyang area

（7）變形層理粉砂巖相（Ff）。巖性以粉砂巖為主，發(fā)育負(fù)載構(gòu)造、包卷層理、球枕構(gòu)造［圖3（g）—（h）］，是沉積砂體在固結(jié)成巖之前，由于塑性變形形成，反映巖相差異，具有砂質(zhì)碎屑流特征，常見于水下分流河道中上部。

（8）復(fù)合層理粉砂巖相（Fc）。巖性以粉砂巖、泥巖為主，見少量細(xì)砂巖，發(fā)育波狀層理、透鏡狀層理和脈狀層理（統(tǒng)稱復(fù)合層理），反映沉積時(shí)水流活動(dòng)期和停滯期交替出現(xiàn)，砂泥間互沉積，在活動(dòng)期，砂呈波狀沉積，泥保持懸浮狀態(tài)，在停滯期，水體安靜，懸浮的泥沉積于波谷或全面覆蓋在波狀起伏的砂層上，泥巖呈波狀、透鏡狀、脈狀［圖3（i）—（k）］。此種巖相主要形成于水下分流河道上部。

（9）泥巖相（M）。巖性以深灰色、紫紅色、灰綠色泥巖為主［圖3（l）—（m）］，夾雜砂質(zhì)條帶、炭屑，整體呈層狀或塊狀，為低能靜水條件下懸浮細(xì)粒沉積物沉降形成［28］，屬于河道廢棄或水下分流間灣等沉積。

2.2 測(cè)井相標(biāo)志

通過對(duì)比高陽地區(qū)沙一下亞段取心井段巖性和電性特征，根據(jù)測(cè)井曲線的形態(tài)、幅度，將研究區(qū)沙一下亞段測(cè)井相劃分為箱形、鐘形、指形、漏斗形及平直形5 種類型。

（1）箱形。自然電位曲線平緩、低幅、局部齒化，相對(duì)于圍巖呈箱形，曲線頂?shù)拙鶠橥蛔兘佑|，略顯下粗上細(xì)正韻律特征［圖4（a）］。對(duì)應(yīng)的砂體較厚，一般大于5 m，以細(xì)砂巖為主，反映沉積過程中物源充足，代表水下分流河道等水動(dòng)力較強(qiáng)的沉積環(huán)境。

（2）鐘形。自然電位曲線負(fù)異常，曲線值具有下小上大特征，頂部漸變，底部突變，砂體下粗上細(xì)，為典型正韻律特征［圖4（b）］，是水動(dòng)力逐漸減弱、物源供給逐漸減少的表現(xiàn)，說明在三角洲前緣水下河道沉積后，其上細(xì)粒沉積物逐漸增多，逐漸被水下分流間灣等低能沉積物覆蓋。

（3）漏斗形。自然電位曲線表現(xiàn)為頂部高幅、下部低幅形態(tài)，與鐘形剛好相反，曲線值下大上小，頂部突變、底部漸變［圖4（c）］。此類曲線下部對(duì)應(yīng)泥巖或粉砂巖，上部為細(xì)砂巖，表現(xiàn)為向上變粗的反韻律特征，說明沉積時(shí)水動(dòng)力逐漸增強(qiáng)，反映沉積物逐漸前積或順流加積的沉積環(huán)境［29］，一般代表三角洲前緣河口壩沉積。

（4）指形。自然電位曲線表現(xiàn)為尖峰或較圓滑的指狀形態(tài)，曲線幅度變化較大，砂巖段曲線表現(xiàn)為中低值，泥巖段為高值，砂巖頂?shù)锥紴橥蛔兘佑|［圖4（d）］。此種曲線特征對(duì)應(yīng)于砂泥薄互層，砂巖主要為粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，少量細(xì)砂巖，砂體厚度較薄，單層厚度一般小于3 m，指狀形態(tài)說明砂體供應(yīng)不足，反映弱水動(dòng)力環(huán)境，一般代表席狀砂沉積。

（5）平直形。自然電位曲線平直、光滑、高值［圖4（e）］，反映大段泥巖連續(xù)穩(wěn)定沉積，砂體不發(fā)育，屬于低能靜水沉積環(huán)境，是水下分流間灣沉積。

圖4 高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣測(cè)井相標(biāo)志Fig.4 Logging facies of shallow water delta front of Es1X in Gaoyang area

2.3 地震相標(biāo)志

蠡縣斜坡高陽地區(qū)沙一下亞段沉積時(shí)期，地形平坦，坡度較小，沒有明顯的坡折帶，砂體在平緩的斜坡上大面積分布，橫向連片，縱向疊置，在淺水條件下，水動(dòng)力較強(qiáng)，河流攜帶的碎屑物質(zhì)可以向湖盆中心方向推進(jìn)很遠(yuǎn)［30］，在平面上形成扇狀或垛狀地貌體系，沿砂組提取振幅切片，可見振幅分帶現(xiàn)象明顯［圖5（a）—（b）］，反映淺水三角洲前緣分期次向湖區(qū)推進(jìn)。依據(jù)地震沉積學(xué)原理，地震振幅強(qiáng)度與砂體分布密切相關(guān)［31］，振幅能量越強(qiáng)，砂體越發(fā)育，厚度也越大，可依據(jù)地震振幅特征分析不同小層沉積時(shí)三角洲前緣砂體發(fā)育規(guī)律和展布形態(tài)，借此判斷沉積相態(tài)。平面上振幅能量由西南往東北逐漸變?nèi)?，說明砂體逐漸往北東方向前積，在前積方向上厚度越來越薄，如在G29 井附近振幅能量表現(xiàn)出紅色高值特征，自然電位曲線表現(xiàn)為箱形、鐘形及寬指形［圖5（c）］，解釋為水下分流河道、河口壩等微相，統(tǒng)計(jì)巖性發(fā)現(xiàn)該井在沙一下亞段砂地比為86.5%，砂體厚度為35 m；南東方向G23 井振幅能量較弱，淺綠色，自然電位曲線較為平直［圖5（d）］，局部呈指形，多發(fā)育水下分流間灣微相，巖性分析發(fā)現(xiàn)該井在沙一下亞段砂體不發(fā)育，砂地比為37.8%，砂體厚度為15 m。

淺水三角洲在地震剖面上很難找到吉爾伯特式經(jīng)典三角洲的“三層結(jié)構(gòu)”［32］，不存在明顯的頂積層、側(cè)積層和底積層。研究區(qū)坡度較緩，主要發(fā)育淺水三角洲前緣沉積，對(duì)比分析地震剖面反射形態(tài)，發(fā)現(xiàn)在順物源方向上地震相具有2 種前積反射特征（圖6），小型疊瓦狀前積和隱性前積。

圖5 高陽地區(qū)G29 井區(qū)沙一下亞段振幅切片及測(cè)井相Fig.5 Amplitude slices and logging facies of Es1X in well area G29 in Gaoyang area

（1）小型疊瓦狀前積地震相。選取過G104 井的地震剖面［圖6（a）］，可以看出前積反射特征明顯，物源方向來自南西方向，向北東方向的湖盆中央前積，剖面中小型疊瓦狀前積由一組傾角十分平緩的同相軸構(gòu)成，同相軸變振幅、亞平行、不連續(xù)，發(fā)生定向的微小錯(cuò)斷，該傾斜同相軸的上傾端和下傾端分別與上覆層和下伏層具頂超和下超接觸關(guān)系［33］。G104 井在沙一下亞段表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、弱連續(xù)性、低角度的前積反射特征，在對(duì)應(yīng)的巖性剖面上，發(fā)育多套水下分流河道砂體，砂體以細(xì)砂巖為主，測(cè)井響應(yīng)為箱形和鐘形，反映近源淺水特征及強(qiáng)水動(dòng)力沉積環(huán)境。

圖6 高陽地區(qū)小型疊瓦狀前積（a）和隱性前積（b）特征Fig.6 Features of small scale imbricated progradation（a）and sub-clinoformal（b）in Gaoyang area

（2）隱性前積地震相。當(dāng)湖盆不斷萎縮、水體逐漸變淺時(shí)，疊瓦狀前積逐漸消失，地震同相軸逐漸演變?yōu)閿鄶嗬m(xù)續(xù)、亞平行、振幅變化快等反射特征，該反射實(shí)際上屬于小角度的前積反射，但由于地震分辨率的限制，識(shí)別困難，需結(jié)合地層切片、單井資料和沉積演化模式才能確定，故將此類定義為隱性前積地震相［34］。通過過G30-34 井的地震剖面可以看出［圖6（b）］，隱性前積表現(xiàn)為變振幅－弱振幅、不連續(xù)、亞平行等反射特征，反映沉積時(shí)水深較淺，分流河道改道、分叉、廢棄頻繁。結(jié)合G30-34井的測(cè)井相，發(fā)現(xiàn)隱性前積對(duì)應(yīng)發(fā)育多套小型水下分流河道和廢棄河道，錄井巖性為細(xì)砂巖、粉砂巖，測(cè)井曲線表現(xiàn)為齒化箱型和指形，反映湖盆萎縮階段水體進(jìn)一步變淺，可容空間逐漸變小。

3 沉積微相特征

3.1 沉積微相類型

根據(jù)巖心相、測(cè)井相和地震相綜合分析，認(rèn)為高陽地區(qū)淺水三角洲前緣主要發(fā)育水下分流河道、河口壩、席狀砂、水下分流間灣等微相（圖7）。

（1）水下分流河道。水下分流河道是三角洲平原分流河道在水下的延伸部分［35］，作為淺水三角洲前緣主要的微相類型，通常由一條主干河道和眾多次級(jí)河道組成［36］，呈樹枝狀向湖（海）方向發(fā)散，研究區(qū)水下分流河道穩(wěn)定性差，改道、分叉、遷移頻繁，巖性以細(xì)砂巖為主，底部發(fā)育中砂巖、不等粒砂巖，向上粒度逐漸變細(xì)，粉砂質(zhì)、泥質(zhì)含量增加，整體表現(xiàn)為正韻律特征，測(cè)井曲線形態(tài)以鐘形和箱形為主［參見圖4（a）—（b）］。水下分流河道砂體沉積構(gòu)造多樣，底部常見較平整沖刷面，其上發(fā)育含泥礫細(xì)砂巖相（Sg），其中泥礫大小混雜、磨圓度較好、定向排列，反映河流滯留沉積，向上見槽狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（St）、板狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（Sp）、小型沙紋層理粉砂巖相（Fr）、平行層理粉砂巖相（Sh）。水下分流河道砂體下部常見動(dòng)植物碎片和生物擾動(dòng)痕跡，上部發(fā)育細(xì)粒沉積物，偶見小型變形層理粉砂巖相（Ff）和微波狀層理粉砂巖相（Fc），反映水體能量逐漸減弱。

（2）河口壩。研究區(qū)斜坡平緩，河流入湖后水流分散，流速降低，大量砂質(zhì)物質(zhì)在河口處沉積下來形成河口壩，河口壩砂體作為三角洲前緣重要的砂體類型，巖性自下而上表現(xiàn)為泥質(zhì)粉砂巖—粉砂巖—細(xì)砂巖，整體上具有向上變粗的反韻律特征［參見圖4（c）］，測(cè)井曲線形態(tài)以齒狀漏斗形為主。河口壩砂體沉積構(gòu)造較為簡(jiǎn)單，底部泥質(zhì)粉砂巖多含泥質(zhì)夾層，見波狀層理，向上變?yōu)榉凵皫r，發(fā)育沙紋層理粉砂巖相（Fr），再往上砂質(zhì)含量逐漸增多，以細(xì)砂巖為主，砂質(zhì)純凈，分選較好，發(fā)育板狀交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相（Sp）和平行層理細(xì)砂巖相（Sh），反映沉積過程中水動(dòng)力逐漸增強(qiáng)。

（3）席狀砂。席狀砂是水下分流河道或河口壩受到波浪或岸流的改造而重新分布形成［37］。研究區(qū)沙一下亞段整體處于坡緩水淺、遠(yuǎn)物源、低能量的緩慢沉降環(huán)境中，在三角洲前緣邊部形成環(huán)帶狀分布的席狀砂，巖性以粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖為主，測(cè)井曲線呈低幅指形或小型齒狀漏斗形［參見圖4（d）］。席狀砂厚度較薄，內(nèi)部常見水平層理、小型交錯(cuò)層理、變形層理和沙紋層理，反映水動(dòng)力較弱。

圖7 G30 井沙一下亞段典型沉積微相Fig.7 Typical sedimentary microfacies of Es1X in well G30

（4）水下分流間灣。水下分流間灣發(fā)育于水下分流河道間的低洼地帶［38］，巖性一般由暗色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖組成，常見植物碎屑和少量葉片、根莖化石，均質(zhì)韻律，測(cè)井曲線呈平直微齒狀［參見圖4（e）］，反映沉積過程中水動(dòng)力相對(duì)較弱。

3.2 沉積微相分布特征

依據(jù)地層巖性特征及旋回特征將沙一下亞段細(xì)分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ等3 套砂層，分別對(duì)應(yīng)早、中、晚三期，統(tǒng)計(jì)砂體分布規(guī)律，分析高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣在平面上的分布特征（圖8）。

圖8 高陽地區(qū)沙一下亞段早期（a）、中期（b）、晚期（c）沉積相平面展布圖Fig.8 Lateral distribution of sedimentary facies of the early period（a），the middle period（b）and the late period（c）of Es1X in Gaoyang area

在沙一下亞段沉積早期［圖8（a）］，區(qū)域構(gòu)造抬升，局部出現(xiàn)剝蝕夷平，研究區(qū)湖水水位較淺，整體處于低位域。水下分流河道砂體發(fā)育，在研究區(qū)北部雁113、雁22 井區(qū)發(fā)育2 條規(guī)模較小的水下分流河道，南北走向，河道延伸較近；在研究區(qū)西部，存在多條水下分流河道，北西走向，在順物源方向上，水下分流河道呈樹枝狀向湖區(qū)分級(jí)發(fā)散，延伸較遠(yuǎn)，在平面上多個(gè)單河道匯聚成連片狀復(fù)合河道，河道整體寬度變大，縱向上單砂體厚度為2.5～15.0 m，越靠近西部物源區(qū)，水下分流河道砂體厚度越大；在研究區(qū)西南部發(fā)育2 條呈條帶狀展布的水下分流河道，在河道下游南東方向有匯聚的趨勢(shì)。沙一下亞段沉積早期，水下分流河道改道能力較強(qiáng)，造成河口壩、席狀砂沉積較少，基本不發(fā)育，在研究區(qū)西南部及中部零星區(qū)域發(fā)育水下分流間灣沉積。

沙一下亞段沉積中期［圖8（b）］，地層不斷抬升，湖盆水淺，水下分流河道砂體向湖盆方向發(fā)生大規(guī)模進(jìn)積，河道的整體形態(tài)與早期相似，河道下游寬度逐漸變大，延伸較遠(yuǎn)。在研究區(qū)北部，物源供給充足，早期獨(dú)立的2 條水下分流河道連片分布，河道規(guī)模也較早期變大；在研究區(qū)西部，河流萎縮，注入量減少，攜砂能力減弱，水下分流河道砂體厚度為3～10 m，平均為5.5 m，水下分流間灣發(fā)育，在河口區(qū)河口壩零星發(fā)育；在研究區(qū)西南部，發(fā)育規(guī)模較大的水下分流河道復(fù)合砂體，河流能量強(qiáng)，反復(fù)發(fā)生決口、改道、分叉，不穩(wěn)定性增加，大量砂質(zhì)沉積物不能發(fā)生大規(guī)模卸載［39］，而是不斷向湖盆更深處進(jìn)積，河口壩砂體保存較差，不甚發(fā)育。沙一下亞段沉積中期，整體上水下分流河道遷移、改道能力變強(qiáng)，不穩(wěn)定性增加，河道規(guī)模變大，呈大規(guī)模的連片分布，水下分流間灣分布范圍較小，河口壩集中分布在西部區(qū)域。

沙一下亞段沉積末期［圖8（c）］，發(fā)生大規(guī)模湖侵，湖水水位上漲，三角洲前緣砂體有向物源方向退積的趨勢(shì)。在研究區(qū)北部和西部，水下分流河道規(guī)模變小，呈窄條狀分布，水下分流間灣分布范圍較廣；在西南部，物源供給有限，水下分流河道砂體厚度變化較大，砂厚為2.5～12.5 m，平均為5.5 m，在河道間發(fā)育水下分流間灣泥巖，分布范圍較大。在沙一下亞段沉積末期，北部、西部和南西方向河流攜砂能力有限，水下分流河道砂體分布范圍減小，水下分流間灣面積較大，因河流水動(dòng)力較弱，砂體在河口區(qū)卸載，河口壩較發(fā)育。同時(shí)受湖浪的沖刷作用，在三角洲前緣與濱淺湖亞相過渡處形成環(huán)帶狀的席狀砂，研究區(qū)中東部基本進(jìn)入濱淺湖環(huán)境，三角洲前緣亞相不發(fā)育。

4 沉積模式

蠡縣斜坡高陽地區(qū)沙一下亞段沉積時(shí)期構(gòu)造穩(wěn)定，自下而上整體表現(xiàn)為水進(jìn)過程，在水進(jìn)背景下又出現(xiàn)多次小規(guī)模的水退，水進(jìn)水退變化控制湖平面升降，從而影響三角洲前緣砂體的分布和形態(tài)［40］。當(dāng)湖平面下降（或上升）時(shí)，淺水三角洲前緣向湖心（或湖岸）方向遷移，引起相帶在規(guī)模上的擴(kuò)大或減小。通過綜合分析沙一下亞段的沉積特征和砂體展布規(guī)律，認(rèn)為研究區(qū)存在湖盆萎縮期、湖盆擴(kuò)張期2 種淺水三角洲前緣沉積模式（圖9）。

沙一下亞段沉積早期和中期，湖平面下降，水體變淺，湖盆處于萎縮期，可容納空間變小，由于湖浪作用較弱，三角洲攜帶的沉積物沿著一條或幾條相對(duì)較窄的優(yōu)勢(shì)通道快速向湖盆中心推進(jìn)，形成長(zhǎng)條形指狀或帶狀水下分流河道，在水下分流河道間多沉積紫紅色或暗色、灰色泥巖。在湖盆萎縮期，河流能量強(qiáng)，攜帶充足的碎屑物質(zhì)可將三角洲前緣推進(jìn)很遠(yuǎn)，在三維地震剖面上主要表現(xiàn)為小型疊瓦狀前積。同時(shí)由于水下分流河道延伸較遠(yuǎn)，分叉改道頻繁，三角洲前緣河口壩、席狀砂不發(fā)育，只在河道的遠(yuǎn)端部位，因水體能量弱，發(fā)育小范圍席狀砂。此種模式下水下分流河道作為淺水三角洲前緣骨架砂體，平面上呈網(wǎng)狀或樹枝狀，縱向上不同期次單河道砂體相互切割疊置，形成厚度差異性較大的復(fù)合砂體，砂體巖性以細(xì)砂巖為主，發(fā)育多種牽引流成因的沉積構(gòu)造，如河道沖刷面、交錯(cuò)層理、平行層理和礫石定向排列等，同時(shí)可見植物莖干、炭屑，正韻律特征明顯。

沙一下亞段沉積后期，湖平面上升，湖盆處于擴(kuò)張期，河流入湖動(dòng)力較弱，物源供給不足，沉積物逐漸向湖岸方向退積，因湖浪作用較強(qiáng)，水下分流河道改道、分叉，在平面上呈帶狀或指狀，砂體斷續(xù)發(fā)育，可追蹤對(duì)比性差，在地震剖面上表現(xiàn)為隱性前積。湖盆擴(kuò)張期，河流能量較弱，攜帶的沉積物容易在河道分流處卸載堆積形成河口壩，平面上呈透鏡狀、新月狀。同時(shí)，由于河道下切能力減弱，在河道間，水下分流間灣發(fā)育，巖性以灰色、深灰色泥巖為主，夾有薄層灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。此種模式三角洲前緣的河口壩、水下分流河道等砂體均發(fā)生不同程度的席狀砂化，砂體具有厚度小、粒度細(xì)、薄而廣的特征。

圖9 高陽地區(qū)沙一下亞段淺水三角洲前緣沉積模式Fig.9 Sedimentary model of shallow water delta front of Es1X in Gaoyang area

5 結(jié)論

（1）蠡縣斜坡高陽地區(qū)沙一下亞段屬于淺水三角洲前緣沉積，巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、泥巖，可劃分出9 種巖相類型；測(cè)井曲線上有箱形、鐘形、指形、漏斗形及平直形等5 種形態(tài)；順物源方向上，淺水三角洲前緣砂體分期次向湖區(qū)推進(jìn)，表現(xiàn)為小型疊瓦狀前積、隱性前積等2種地震反射特征。

（2）蠡縣斜坡高陽地區(qū)淺水三角洲前緣主要發(fā)育水下分流河道、河口壩、席狀砂、水下分流間灣等4 種微相。平面上，沙一下亞段沉積展布及演化特征受湖平面升降控制，早期主要發(fā)育條帶狀水下分流河道微相；中期湖水繼續(xù)下降，三角洲前緣砂體向湖盆方向進(jìn)積，水下分流河道規(guī)模變大，連片分布，西部零星發(fā)育河口壩；末期湖水上升，三角洲前緣向湖岸方向退積，水下分流河道范圍減小，水下分流間灣范圍較大，河口壩發(fā)育，且出現(xiàn)不同程度的席狀砂化。

（3）在沉積相分析的基礎(chǔ)上，建立湖盆萎縮期和擴(kuò)張期2 種淺水三角洲前緣沉積模式，前者發(fā)育在沙一下亞段沉積早、中期，湖水下降，水下分流河道發(fā)育，呈樹枝狀或網(wǎng)狀，后者主要發(fā)育在沙一下亞段沉積晚期，湖水上升，水下分流河道呈指狀或帶狀，河口壩和席狀砂發(fā)育。