河南東濮凹陷古近系沙三中亞段重力流沉積與伴生遺跡化石組合*

張洪安 王長征 蔣飛虎 靳亞勤 胡 斌，3

1 中國石化中原油田分公司，河南濮陽 457001 2 河南理工大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，河南焦作 454003 3 中原經(jīng)濟(jì)區(qū)煤層(頁巖)氣河南省協(xié)同創(chuàng)新中心，河南焦作 454003

隨著深水湖盆沉積研究和國內(nèi)油氣勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)在三角洲前方大規(guī)模發(fā)育各類滑塌成因的深水重力流砂體(李云等，2011；鮮本忠等，2012；楊田等，2015；操應(yīng)長等，2017a；Blanchardetal.，2018)，其為當(dāng)前湖泊沉積學(xué)領(lǐng)域的研究熱點之一(操應(yīng)長等，2017b；朱筱敏等，2019)。

東濮凹陷古近系沙河街組三段是中原油田最重要的油氣資源富集層段，該段沉積時期廣泛發(fā)育扇三角洲、辮狀河三角洲和曲流河三角洲沉積相(呂艷南等，2014；萬濤等，2014；周進(jìn)松等，2010；常龍等，2017；李被等，2018)。基于對以往深水重力流沉積諸多特征的認(rèn)識，本次研究通過對東濮凹陷北部的濮城、衛(wèi)城、文留、前梨園、胡狀集等地區(qū)97口井巖心的詳細(xì)觀察和分析，總結(jié)了東濮凹陷沙三中亞段沉積期重力流沉積類型、沉積構(gòu)造特征及遺跡組合類型，并探討了其形成的沉積背景。這一研究成果一方面可為陸相湖盆深水重力流沉積產(chǎn)生的背景提供實證，另一方面也可為東濮凹陷油氣勘探開發(fā)過程中識別深水沉積及儲集層類型提供理論指導(dǎo)。

1 地質(zhì)背景

東濮凹陷位于渤海灣盆地南緣，東側(cè)以蘭聊斷層為界與魯西隆起相鄰，西側(cè)以長垣基底斷裂為界與內(nèi)黃隆起相接，北以馬陵斷層為界與莘縣凹陷相連，南以封丘北斷層為界與蘭考凸起相鄰(周進(jìn)松等，2010)。該凹陷長約140ikm，南端寬約62ikm，北端寬約16ikm，總體為北北東向展布的南寬北窄的新生代斷陷湖盆，總面積約5300ikm2(孫利等，2014)。盆內(nèi)發(fā)育3條NNE 向斷裂帶，形成兩凹夾一隆及西斜東陡的構(gòu)造古地理格局(圖 1-A)，即西部斜坡帶(沙三段沉積期，河流三角洲沉積)、西部洼陷帶(沙三段沉積期，三角洲前緣、濱淺湖和半深湖沉積)、中央隆起帶(沙三段沉積期，三角洲前緣、濱淺湖及灘壩沉積)、東部洼陷帶(沙三段沉積期，三角洲前緣、濱淺湖、半深湖和深湖沉積)和東部陡坡帶(沙三段沉積期，扇三角洲和半深湖沉積)(紀(jì)友亮等，2005；陳書平等，2007)。

圖 1 東濮凹陷沙河街組沉積期構(gòu)造古地理格局(A)及綜合柱狀圖(B)(據(jù)中原油田勘探研究院，2006，有修改)(1)中原油田勘探研究院. 2006. 東濮凹陷構(gòu)造演化與油氣富集規(guī)律研究[內(nèi)部資料].Fig.1 Tectonic palaeogeography pattern(A) and comprehensive stratigraphic column(B) of the Paleogene Shahejie Formation in Dongpu sag

相對于渤海灣盆地的其他凹陷，東濮凹陷在形成時間上較晚，其在古近紀(jì)初才開始形成，下部缺少孔店組沉積，古近系劃分為始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)沙河街組和漸新統(tǒng)東營組，新近系劃分為中新統(tǒng)館陶組和上新統(tǒng)明化鎮(zhèn)組，第四系稱平原組(圖 1-B)。根據(jù)巖性組合特征，沙河街組又進(jìn)一步劃分出4個段，自上而下為沙一段、沙二段、沙三段和沙四段。胥菊珍等(2004)根據(jù)介形類化石組合確定了東濮凹陷古近系沙三段、沙四段界線，并將沙三段分為上、中、下3個亞段。沙三中亞段上部以淺灰色粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和砂質(zhì)泥巖為主，夾深灰色泥巖、鈣質(zhì)泥巖和油頁巖；下部以白色鹽巖、膏巖為主，在環(huán)洼帶周圍物源發(fā)育地區(qū)鹽巖層相變?yōu)樯?、泥巖互層，含有褐色油頁巖、灰色粉砂巖、含膏泥巖、泥巖夾灰色薄層狀鈣質(zhì)粉砂巖。

圖 2 東濮凹陷古近系沙三中亞段滑塌型重力流沉積特征及其沉積序列Fig.2 Sedimentary characteristics and sequences of gravity flow deposits from the middle Member 3 of Paleogene Shahejie Formation in Dongpu sag

2 重力流類型及沉積特征

2.1 重力流類型的劃分

重力流沉積作為深水環(huán)境下的重要沉積類型，國內(nèi)外學(xué)者依據(jù)不同的分類原則提出了多種分類方案。如根據(jù)流變學(xué)性質(zhì)或流體的流動機(jī)制(Dott，1963)、沉積物顆粒的支撐機(jī)制(Middleton and Hampton，1973，1976)、流體的物理性質(zhì)—沉積物顆粒的支撐機(jī)制(Mulder and Alexander，2001)、沉積過程—流變學(xué)相結(jié)合(Shanmugam and Moiola，1995；Shippetal.，2011)進(jìn)行了重力流的類型劃分,Talling等(2012)根據(jù)顆粒支撐機(jī)制、流變學(xué)特征、沉積特征、流態(tài)等綜合特征提出了不同的深水重力流分類方案。近年來，Shanmugam(2000，2013)將水下斜坡部位的重力流進(jìn)一步簡化為滑動、滑塌、碎屑流和濁流等4種類型，該分類方案越來越受到沉積學(xué)工作者的青睞(操應(yīng)長等，2017a；陳廣坡等，2018；周學(xué)文等，2018；何衛(wèi)軍等，2019；李相博等，2019；李振鵬等，2019；王昊等，2019)。

本次工作在觀察東濮凹陷97口取心井10i000多米巖心的基礎(chǔ)上，綜合分析了這些巖心中重力流沉積物呈現(xiàn)的多種沉積構(gòu)造?；赟hanmugam (2000，2013)的劃分方案，筆者將研究區(qū)沙三中亞段發(fā)現(xiàn)的重力流沉積劃分為滑動、滑塌、碎屑流和濁流等4種類型，并總結(jié)了識別該4種沉積類型的典型沉積構(gòu)造和沉積序列特征(圖 2)。從平面分布特征來看，滑動沉積主要出現(xiàn)在東濮凹陷的古云集、胡壯集和三春集等地區(qū)，之后發(fā)生的滑塌、碎屑流、濁流等沉積類型分別向胡壯集-衛(wèi)城、濮城-文留和橋口-三春集等洼陷帶(圖1)匯集。

A—淺灰色粉砂巖中的垂向斷層，可見原生沉積構(gòu)造(波狀層理)，衛(wèi)20井，2789im；B—陡傾構(gòu)造，衛(wèi)47井，2842.85im；C—灰色粉砂巖中階梯式斷層，衛(wèi)47井，2903im；D—灰褐色粉砂巖中矩形斷層，春9-30井，3173im；E—灰色粉砂巖與灰黑色泥巖突變接觸，泥巖層發(fā)育揉皺變形，文13-26井，3548im

2.2 沉積特征

2.2.1 滑動沉積

東濮凹陷沙河街組沙三中亞段巖心(胡7-122、衛(wèi)20、衛(wèi)47、春9-30等巖心井)顯示，滑動沉積以平移剪切為主，可見沉積物的原生沉積構(gòu)造特征(圖 3-A)，常發(fā)育楔狀交錯層理、波狀層理等淺水沉積構(gòu)造，以及砂、泥薄互層及韻律等，巖性以灰色、深灰色泥巖夾灰色細(xì)砂巖、粉砂巖為特征，砂巖與泥巖界面呈突變接觸(圖 3-E)。隨著搬運距離的增加，滑動沉積物中含水率增加，泥巖層發(fā)生揉皺變形(塑性形變)(圖 3-E)，砂巖層底部發(fā)育砂質(zhì)注入體，砂層內(nèi)產(chǎn)生大量層內(nèi)小規(guī)模準(zhǔn)同生的斷層(脆性形變)構(gòu)造或稍微錯動的斷層現(xiàn)象(圖 3-A，3-C，3-D)，有時呈階梯狀斷層(圖 3-C)或較大角度的地層傾角(陡傾構(gòu)造)(圖 3-B)。

2.2.2 滑塌沉積

在滑塌沉積中，砂巖與泥巖之間的接觸面或砂巖與砂巖之間的接觸面間發(fā)育的滑動面，以及沉積體內(nèi)部的變形構(gòu)造是識別滑塌沉積的重要標(biāo)志(Shanmugam，2013)。陳廣坡等(2018)也指出滑塌沉積與滑動沉積最大的區(qū)別在于滑塌沉積在形成過程中滑塌砂體未能保留原生沉積的特征，同時產(chǎn)生大量準(zhǔn)同生變形構(gòu)造。

研究區(qū)白11、胡12、胡66、馬15、濮63、濮深7、衛(wèi)2-3、衛(wèi)47、文153、文16-4、文200-6、文203-35、文211、文72-433、文88-1、新文88、文13-358、文13-26、文33-310、文111、橋24等取心井的巖心特征顯示，沙三中亞段的滑塌沉積主要為細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖和泥巖以及砂泥或含礫混雜巖，有時為滑塌角礫巖，且砂巖頂、底面均與暗色泥巖呈突變接觸(圖 4-G)。巖層中發(fā)育大量的軟沉積物變形構(gòu)造，常見液化脈(圖 4-A)、包卷或卷曲(扭曲)層理(圖 4-B，4-G)、火焰狀構(gòu)造(圖 4-C)、帳篷狀泄水構(gòu)造(圖 4-D)、破裂巖塊(圖 4-F)或球枕構(gòu)造等現(xiàn)象。砂質(zhì)巖層中多見泥塊被撕裂成不規(guī)則的撕裂屑(圖 4-E)，一般呈雜亂或無規(guī)律分布，而泥質(zhì)巖層中多見砂質(zhì)礫屑被軟泥所包卷，其中較大的團(tuán)塊仍能顯示內(nèi)部的層理，但多隨泥質(zhì)層的形變而產(chǎn)生相應(yīng)的變形(圖 4-F)。較薄的砂層和泥質(zhì)層則直接形成包卷層理，泥巖層由于含砂量不均一，也會隨著構(gòu)造變形形成包卷層理(圖 4-B，4-G)。

2.2.3 碎屑流沉積

砂質(zhì)碎屑流沉積是一種高密度和高速度層狀流或塑性流沉積(Shanmugam，1995，2012)。研究區(qū)濮45、濮63、濮6-33、濮6-65、濮75、濮深7、衛(wèi)20、衛(wèi)47、衛(wèi)79、衛(wèi)95-54、文107、文13-20、文13-26、文19-5、文72-433、文92、新文88等取心井沙三中亞段碎屑流沉積主要表現(xiàn)為塊狀粉砂巖和細(xì)砂巖，常見礫石和泥屑混在沉積物中。砂巖頂、底面均與暗色泥巖呈突變接觸(圖 5-C)。砂巖底面較平坦且無沖刷侵蝕現(xiàn)象，與泥巖呈簡單的直線接觸關(guān)系，反映出層流的流體特征。砂巖中常見塊狀層理(圖 5-A，5-B，5-C)，砂巖層上部發(fā)育漂浮礫(圖 5-A，5-B)，塊狀砂巖底部具有呈長條狀分布的泥巖撕裂屑(圖 5-C)，并具有一定的方向性。有時含有分布不規(guī)則的碳屑以及“泥包礫”(圖 5-B)現(xiàn)象，后者被認(rèn)為是砂質(zhì)碎屑流的標(biāo)志性沉積特征(李相博等，2019)。

2.2.4 濁流沉積

濁流是具有牛頓流體性質(zhì)的沉積物流，流動時呈湍動狀態(tài)，顆粒被湍流支撐且在重力作用下呈懸浮沉降，自下而上呈現(xiàn)由粗到細(xì)的正粒序變化(Shanmugam，2000，2013)。東濮凹陷沙三中亞段取心井衛(wèi)20、衛(wèi)27、文13-358、文16-23、文200-6、文88-1、文90-3、文209、文220等巖心中均可見多層濁流沉積。巖性特征表現(xiàn)為： 下部主要為淺灰色、灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖，上部以深灰色、灰黑色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主。沉積序列呈鮑馬序列特征： 底部為A段，以細(xì)砂巖為主，發(fā)育正粒序?qū)永砘驂K狀層理(圖 5-H下部)，與下伏深色泥巖呈突變接觸，侵蝕底界面上常見沖刷痕、不規(guī)則槽模、重荷模等(圖 5-D，5-E，5-F)；向上變?yōu)榉凵皫r(B段)，具平行層理(圖 5-H上部)；再往上變?yōu)樯百|(zhì)泥巖(C段)，發(fā)育緩波狀層理；上部為砂質(zhì)泥巖與泥巖薄互層(D，E段)，均具水平層理(圖 5-G)。常見的鮑馬序列組合為 ABC、AB、ACDE和CDE等。研究區(qū)沙三中亞段的濁流沉積具有多期次發(fā)育的特點，反映了斷陷盆地三角洲前緣滑塌作用頻繁，從而形成多層濁積巖，單層濁積砂體厚度一般在20～40icm之間。

A—網(wǎng)狀泥巖液化脈，文13-358井，3596im；B—灰白色粉砂巖與灰黑色泥巖紋理狀包卷層理，文33-310井，3788im；C—火焰狀構(gòu)造，胡12井，2314im；D—粉砂巖中的帳篷狀泄水構(gòu)造，沿泄水通道紋理向上變形成八字形，文111井，2430im；E—淺灰色粉砂巖中的灰黑色塊狀泥巖撕裂屑，橋24井，4192im；F—灰白色塊狀砂巖與深灰色泥巖條帶混生，較大的團(tuán)塊仍能顯示內(nèi)部的層理，文13-26井， 3470.36im；G—砂巖頂、底面均與暗色泥巖呈突變接觸，砂巖發(fā)育包卷構(gòu)造，濮6-65井，2850.49im

A—砂巖層上部的漂浮礫，塊狀層理，衛(wèi)47井，2868im；B—塊狀構(gòu)造的砂巖中可見“泥包礫”現(xiàn)象，濮75井，3490im；C—砂巖底與暗色泥質(zhì)沉積呈突變接觸，砂巖底部的泥巖撕裂屑呈長條狀分布，文13-26井，3459im；D—灰色砂巖底面的不規(guī)則槽模，橋16井，3005im；E—灰色砂巖底面的重荷模，橋16井，3923im；F—灰色砂巖底面的沖刷痕現(xiàn)象，胡19井，1847im；G，H—濁流沉積序列，分別產(chǎn)自文 200-6井(3389im)和濮75井(3495.10im)

A—Cochlichnus anguineus，文88-1井，3436im；B—a為Gordia mollassica，b為Pilichnus lacustris，胡5-71井，2203im；C—Planolites montanus，橋17井，3709im；D—Palaeophycus isp.，胡7-10井，2013im；E—Skolithos verticalis，文13-358井，3425im；F—Mermoides brevilinearis，春8井，3162im；G—Parapaleodictyon multilateralis，胡7-122井，1702im；H—Semirotundichnus dongyingensis，橋16井，3819im；I—a為Puyangichnus lacustris，b為Mermoides lineatus，文140井，2610im

A—碎屑流間歇期砂質(zhì)泥巖中的生物擾動構(gòu)造，胡66井，2005im；B—濁流沉積序列D段中的遺跡化石Brevitubus minuta(微小短管跡)，文88-1，3359～3360im；C—濁流沉積序列中薄層狀砂巖與泥巖互層，發(fā)育遺跡化石Planolites montanus，文88-1井，3476im

3 重力流沉積及伴生的遺跡化石組合特征

東濮凹陷古近系沙河街組沙三中亞段巖性以灰色、深灰色、灰黑色薄層泥巖和粉砂巖以及黑色或灰褐色頁巖為主，夾淺灰色、灰白色細(xì)砂巖、油頁巖、膏泥巖、鈣質(zhì)泥巖及白色薄層狀膏鹽巖；泥、頁巖中常見保存完好的小型雙殼類、介形類、魚類等實體化石。在薄—中厚層狀的細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖中已識別生物遺跡化石24屬39種(常龍等，2017；胡斌等，2017)，其中與重力流沉積有關(guān)的代表性遺跡化石的產(chǎn)狀特征如 圖 6 所示。伴隨著三角洲前緣的淺湖至深湖環(huán)境中重力流沉積的發(fā)生，不僅給盆地沉積中心帶來了大量的砂體，同時也給較深水湖底底棲生物帶來了大量的營養(yǎng)和氧氣，因此，在各種重力流沉積序列上部的粉砂巖和泥巖層中常保存有大量生物活動的遺跡，多以近層面和層內(nèi)進(jìn)食跡為主。

通過對東濮凹陷沙三中亞段遺跡化石的仔細(xì)觀察與識別，在半深湖—深湖沉積中發(fā)現(xiàn)的遺跡化石屬種主要有Cochlichnusanguineus(蛇形蝸行跡，圖 6-A)，Gordiamolassica(磨拉石線形跡，圖 6-B中的a)，Pilichnuslacustris(湖泊毛細(xì)曲叉跡圖 6-B中的b)，Planolitesmontanus(山地漫游跡，圖 6-C)，Palaeophycusisp.(古藻跡未定種，圖 6-D)，Skolithosverticalis(垂直石針跡，圖 6-E)，Mermoidesbrevilinearis(短線形似默米亞跡，圖 6-F)，Parapaleodictyonmultilateralis(多邊形擬古網(wǎng)跡，圖 6-G)，Semirotundichnusdongyingensis(東營半圓跡，圖 6-H)，Puyangichnuslacustris(湖泊濮陽跡，圖 6-I中的a)，Mermoideslineatus(線形似默米亞跡，圖 6-I中的b)，Brevitubusminuta(微小短管跡，圖 7-B)以及Helminthoidichnitescf.Tenuis(細(xì)小次蠕形跡，相似種)，Helminthopsishieroglyphica(象形文字?jǐn)M蠕形跡)，Skolithoslinearis(線形石針跡)，Trichichnuslinearis(線形毛管跡)等。

據(jù)胡斌等(2017)和常龍等(2017)研究，基于遺跡化石組成、產(chǎn)狀與分布特征及其圍巖的沉積特征，將研究區(qū)沙三中亞段發(fā)現(xiàn)的遺跡化石劃分為4種不同沉積環(huán)境的遺跡組合，即： (1)Skolithos-Palaeophycus遺跡組合，常見有Skolithosmagnus，Psilonichnusisp.，Planolitesmontanus，Planolitesbeverlegensis，Palaeophycustubularis和Palaeophycusheberti等，主要產(chǎn)生于湖泊三角洲前緣至淺湖上部沉積環(huán)境；(2)Planolites-Taenidium遺跡組合，主要組成分子為Planolitesmontanus，Planolitesbeverlegensis，Palaeo-phycustubularis，Taenidiumserpentinum及Mermoideslineatus等，常出現(xiàn)于淺湖下部沉積環(huán)境；(3)Mermoides-Parapaleodictyon遺跡組合，占優(yōu)勢分子有Skolithosverticalis，Trichichnuslinearis，Brevitubusminuta，Planolitesmontanus，Palaeophycustubularis，Bea-conitesantarcticus，Mermoideschezhenensis，Mermoidesbrevilineari，Parapaleodictyonirregularis，Parapaleodictyonmultilateralis和Parapaleodictyonfenestrelatus等，主要發(fā)育在前三角洲到半深湖沉積環(huán)境；(4)Semirotundichnus-Puyangichnus遺跡組合，主要組成分子有Planolitesmontanus，Palaeophycustubularis，Puyangichnuslacustris，Parabeaconiteswenliuensis，Pilichnuslacustris，Mermoideslatiusculus，Mermoideslineatus，Mermoidesbrevilinearis，Semirotundichnusdongyingensis，Cochlichnusanguineus，Gordiamolassica，Hel-min-thopsishieroglyphica，Tuberculichnuscf.vagans，Pro-to-paleo-dictyonsubmontanum和Parapaleodictyonara-chnoidus等，常見于深湖沉積環(huán)境。尤其是后2種遺跡組合，包括的遺跡化石有進(jìn)食跡、覓食跡、細(xì)小的居住跡和耕作跡，豐度和分異度均較高，多保存在碎屑流和濁流沉積序列的中上部，這在東濮凹陷北部衛(wèi)城、濮城、文留等地區(qū)的巖心中普遍發(fā)育。值得注意的是，在正常半深湖—深湖沉積中遺跡化石的種類相對較少。上述遺跡化石組合隨著湖水深度的變化呈現(xiàn)分帶性，這與重力流沉積隨水深變化而出現(xiàn)滑動沉積、滑塌沉積、碎屑流沉積和濁流沉積具有明顯的一致性(圖 8)。因此，生物擾動構(gòu)造(遺跡化石)的研究不僅對湖相沉積中儲層物性的分析有重要意義，而且對重力流沉積類型的判識還能提供重要的生物遺跡學(xué)信息。

對比觀測井巖心記錄可以發(fā)現(xiàn)，在正常前三角洲至深湖沉積中，可見少量Mermoides，Helminthoidichnites和Planolites等層面遺跡化石，而在重力流沉積發(fā)育的層段，生物擾動強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，與滑塌、碎屑流和濁流沉積相伴生的遺跡化石包括Mermoides-Parapaleodictyon遺跡組合和Semirotundichnus-Puyangichnus遺跡組合中各遺跡組合分子。這主要是由于碎屑流和濁流事件增加了深水環(huán)境下溶解氧、營養(yǎng)物、水體溫度和溶解物等環(huán)境條件的循環(huán)，使得底棲生物和內(nèi)棲生物大量繁殖，造成大量的生物擾動作用(Knaust and Bromley, 2012)。另一方面，由于高能的水動力條件不易于生物遺跡化石的保存，因此在塊狀構(gòu)造、平行層理發(fā)育的砂巖層中生物擾動構(gòu)造零星可見，而水體動能相對低能期則有利于生物遺跡化石的保存，如碎屑流間歇期砂質(zhì)泥巖中的生物擾動構(gòu)造(圖 7-A)，濁流沉積序列中薄層狀砂巖與泥巖互層(圖 7-B，7-C)、薄層狀泥巖或頁巖中發(fā)育的遺跡化石(圖 6-F至6-I)。

圖 8 東濮凹陷古近系沙三中亞段滑塌型重力流沉積模式Fig.8 Depositional model of gravity flow of slumping type of the Member 3 of Paleogene Shahejie Formation in Dongpu sag

4 重力流成因分析及沉積模式

一般認(rèn)為觸發(fā)機(jī)制、足夠的坡度和豐富的物源供給是深水重力流形成的關(guān)鍵(Piper and Normark,2009；龐雄等，2014)。針對陸相斷陷湖盆，操應(yīng)長等(2017b)總結(jié)了多種觸發(fā)機(jī)制作用下的沉積物再搬運和沉積物持續(xù)供給的重力流成因機(jī)制，揭示了重力流沉積廣泛發(fā)育的本質(zhì)、沉積物重力流成因機(jī)制及搬運演化過程。東濮凹陷沙三中亞段河流三角洲廣泛發(fā)育(周進(jìn)松等，2010；呂艷南等，2014；萬濤等，2014；常龍等，2017；胡斌等，2017；李被等，2018)，在三角洲前緣附近常發(fā)育較厚的粗粒碎屑和細(xì)粒碎屑，這為重力流的形成創(chuàng)造了優(yōu)越的物質(zhì)基礎(chǔ)。尤其是研究區(qū)沙三段沉積期處于強(qiáng)烈裂陷期，構(gòu)造活動強(qiáng)烈(高紅燦等，2010；劉衛(wèi)彬等，2019)，三角洲斜坡未固結(jié)沉積物在這些誘發(fā)作用下失穩(wěn)垮塌，在重力作用下發(fā)生滑動和滑塌，從而形成重力流，滑塌體沿著斜坡下滑逐漸演變?yōu)樗樾剂骱蜐崃鞒练e。另一方面，“兩洼一隆一陡一斜坡”的構(gòu)造古地理格局顯示，該區(qū)在沙三段沉積時期的古地貌呈現(xiàn)為凹凸不平的特征。萬濤等(2014)以東濮凹陷濮城地區(qū)為例對沙三中亞段進(jìn)行了古地貌恢復(fù)得出了相似結(jié)論。因此，沙三中亞段沉積期作為湖泊的深陷期，斷裂活動十分頻繁，且自盆地邊緣至湖盆中心形成了一套以碎屑巖為主的河流三角洲—湖泊沉積體系，加上較陡的地形坡度，都為研究區(qū)廣泛分布滑塌成因的重力流沉積提供了必要條件。

東濮凹陷緩坡和陡坡帶的三角洲砂體和灘壩砂體在遇到足夠的坡折角時，在地震、斷裂活動等觸發(fā)機(jī)制下就會發(fā)生失穩(wěn)垮塌，垮塌塊體沿斜坡往沉積中心搬運，此時為塊體運動，內(nèi)部還保留原始沉積構(gòu)造，但層內(nèi)發(fā)育小型斷層錯動以及陡傾構(gòu)造。隨著搬運距離的增加，發(fā)生滑塌，此時還為塊體運動，但內(nèi)部發(fā)育有明顯的變形構(gòu)造。之后隨著水體加深，在半深湖—深湖區(qū)形成層狀流動的砂質(zhì)碎屑流，沉積厚度較大，為研究區(qū)內(nèi)重要的儲集層。最后流體在深湖區(qū)演化為濁流沉積，形成重要的濁積砂體儲集層。

綜上所述，沙河街組沙三中亞段沉積期各種重力流沉積特征和伴生遺跡化石組合所體現(xiàn)的變化規(guī)律，以及斷裂活動相當(dāng)頻繁的構(gòu)造古地理背景，都反映了研究區(qū)沙三中亞段的重力流沉積主要為滑塌型重力流沉積。圖 8概要地顯示了研究區(qū)沙三中亞段沉積期4種類型重力流沉積與遺跡化石組合的空間分布特征，即： 滑動沉積往往與三角洲前緣的淺湖沉積環(huán)境中出現(xiàn)的Skolithos-Palaeophycus遺跡組合和Planolites-Taenidium遺跡組合相伴生；往深水方向延伸到半深湖沉積環(huán)境時，滑塌和碎屑流沉積序列的上部通常會伴生Mermoides-Parapaleodictyon遺跡組合；到深湖區(qū)的濁流沉積序列中、上部常見Semirotundichnus-Puyangichnus遺跡組合。

值得指出的是，湖盆中重力流沉積對儲集層物性有相當(dāng)大的影響。在研究區(qū)儲集層層內(nèi)和層間非均質(zhì)性十分明顯(張廣雪等，2014；向龍和賈然，2014)，這種儲集層非均質(zhì)性會直接影響剩余油的分布。從前述分析中可知，研究區(qū)滑動、滑塌和碎屑流沉積的砂巖中，經(jīng)常可見不規(guī)則分布的泥礫、泥質(zhì)條帶或泥巖撕裂屑、砂泥滑混層、包卷層理和液化層等，這些沉積構(gòu)造使顆粒物粒度分布更加不均勻，必然會引起儲集層物性的再改造。另外，重力流沉積造成砂巖層中同生斷層構(gòu)造比較發(fā)育，且在巖心上可見裂縫中有油浸或含油痕跡，這些構(gòu)造裂縫構(gòu)成了研究區(qū)沙三段地層中最主要的裂縫類型，其發(fā)育程度與儲集層物性呈正相關(guān)(劉衛(wèi)彬等，2016)，極大地提高了儲集層的滲透性(劉衛(wèi)彬等，2019)。另一方面，伴隨著滑塌、碎屑流和濁流等事件，增加了深水區(qū)溶解氧、營養(yǎng)物等含量，改變了水體動能、溫度等條件，使底棲生物大大增加，生物量的增加必然會導(dǎo)致生物對沉積物的擾動強(qiáng)度增強(qiáng)。而這些生物固有的生活行為方式會導(dǎo)致沉積物重新分選、置換、混合等，從而改變沉積物的物理性質(zhì)(Gingrasetal.，2004；Knaust，2013)。因此，東濮凹陷沙三中亞段中發(fā)育近源斜坡的滑動、滑塌、碎屑流及濁流沉積，以及伴生的生物擾動構(gòu)造，后者通過對砂體和巖性的控制和改造，可嚴(yán)重影響孔隙度、滲透率和不均質(zhì)性等，從而影響儲集層物性。因此，研究湖相油氣儲集層時，重力流沉積特征與遺跡化石組成(生物擾動構(gòu)造)特征的研究對判識儲集層物性具有同等重要性。

5 結(jié)論

1)在觀察97口井巖心的基礎(chǔ)上，通過沉積特征、沉積序列和遺跡化石綜合分析，將東濮凹陷沙三中段沉積期不同水深重力流分為滑動、滑塌、碎屑流和濁流4種類型?；瑒映练e以伴生的Skolithos-Palaeophycus遺跡組合或Planolites-Taenidium遺跡組合為主要特征，滑塌和碎屑流沉積序列中往往會出現(xiàn)Mermoides-Parapaleodictyon遺跡組合，濁流沉積以發(fā)育發(fā)育完整或不完整的鮑馬序列為主要特征，且序列的中、上部常見Semirotundichnus-Puyangichnus遺跡組合。

2)沙三中亞段沉積期各種重力流沉積特征和伴生遺跡化石組合所體現(xiàn)的沉積環(huán)境變化規(guī)律以及斷裂活動相當(dāng)頻繁的構(gòu)造古地理背景，都反映了研究區(qū)沙三中亞段的重力流沉積主要為滑塌型重力流沉積。重力流沉積不僅給盆地沉積中心帶來了大量的砂體，同時也給底棲生物帶來了大量的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等，因此砂巖層上覆的泥巖、砂質(zhì)泥巖中常見層面遺跡化石Mermoides，Planolites，Parapaleodictyon，Puyangichnus，Semirotundichnus，以及Cochlichnus，Gordia，Helminthoidichnites，Helminthopsis，Palaeophycus和小型垂直潛穴Skolithos等。