鹽構(gòu)造與深水重力流的相互作用及響應(yīng)
——以墨西哥灣Sureste 盆地中新統(tǒng)為例

侯云超，樊太亮，李一凡，蔡文杰，王宏語，劉隆隆，尹思琪，李冬

1.中國石油長慶油田分公司勘探開發(fā)研究院，西安 710018

2.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）能源學(xué)院，北京 100083

3.中國地質(zhì)大學(xué)（北京）海相儲(chǔ)層演化與富集機(jī)理教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083

4.中海油研究總院，北京 100028

0 引言

重力流具有突發(fā)、不連續(xù)的特征，屬于事件沉積或“非常規(guī)”沉積[1]。在被動(dòng)大陸邊緣地區(qū)，深水重力流沉積體系因蘊(yùn)含有豐富的油氣資源而引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。不過，在墨西哥灣、西非和南美洲東部等陸架斜坡區(qū)發(fā)育大量鹽構(gòu)造，鹽巖具有流變性和不可壓縮性，在廣泛的地質(zhì)條件下表現(xiàn)出不穩(wěn)定的特征[2-4]。與鹽巖塑性流動(dòng)相關(guān)的褶皺、斷層和底辟等構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致鹽上地層發(fā)生變形，形成非常復(fù)雜的陸架斜坡地貌[5-7]，這些地形/地貌明顯控制著深水重力流沉積的可容納空間大小和形態(tài)[8-10]，影響重力流沉積的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相分布[11-14]。例如，鹽構(gòu)造活動(dòng)對(duì)深水水道可以產(chǎn)生限制、改道、偏轉(zhuǎn)和局限等4 種作用，水道對(duì)鹽構(gòu)造也可以產(chǎn)生侵蝕作用，不同作用方式對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)層發(fā)育情況存在明顯差異[13,15-16]。因此，區(qū)域性鹽構(gòu)造活動(dòng)和重力流等地質(zhì)事件耦合使沉積記錄表現(xiàn)出突變或不連續(xù)的特征，進(jìn)而控制相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層和甜點(diǎn)區(qū)的形成和分布，其多樣的作用方式增加了深水勘探的難度。

墨西哥灣南部Sureste盆地是墨西哥最重要的石油富集區(qū)之一，前期的勘探主要集中在陸上和淺水區(qū)，深水區(qū)域潛力巨大，正成為油氣勘探的重點(diǎn)[17]，但深水區(qū)儲(chǔ)層埋深較大，同時(shí)受鹽巖對(duì)儲(chǔ)層沉積和成巖的影響，優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層預(yù)測(cè)難度大、勘探風(fēng)險(xiǎn)高。Sureste 盆地深水區(qū)廣泛發(fā)育鹽構(gòu)造，中侏羅統(tǒng)鹽巖在沉積負(fù)載和重力滑脫作用下發(fā)生塑性流動(dòng)和底辟[18-21]，使得盆地深水區(qū)沉積地貌變得非常復(fù)雜，鹽構(gòu)造與深水重力流沉積形成了多樣的制約、響應(yīng)關(guān)系。本文以Sureste 盆地中新統(tǒng)為對(duì)象，在鉆井和巖心分析基礎(chǔ)上，結(jié)合三維地震資料精細(xì)解釋，研究深水重力流與鹽構(gòu)造相互作用及響應(yīng)特征，探討不同作用方式的成因機(jī)制和油氣地質(zhì)意義，這對(duì)鹽構(gòu)造活動(dòng)與重力流事件沉積耦合以及類似背景下甜點(diǎn)區(qū)評(píng)價(jià)具有重要指導(dǎo)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

Sureste 盆地位于墨西哥灣南部，東側(cè)為Yucatan臺(tái)地，西側(cè)毗鄰Veracruz 盆地和東馬德雷山脈（簡(jiǎn)稱SMO），南接馬德雷—恰帕斯山脈（簡(jiǎn)稱SMC），由南向北橫跨墨西哥東南部塔巴斯科海岸平原、淺水陸架以及北部深水洋盆（圖1a）。盆地可進(jìn)一步劃分為4 個(gè)構(gòu)造單元：Comalcalco 次盆、Reforma 構(gòu)造帶、Macuspana 次盆和Campeche（或Salina）次盆（圖1b）。其中Comalcalco 次盆和Macuspana 次盆位于盆地南部，均呈北東—南西走向，發(fā)育淺層鹽底辟，分別為兩個(gè)第三系沉積中心。Campeche 次盆處于盆地北部，包含了深水大部分區(qū)域，該區(qū)鹽巖活動(dòng)最為強(qiáng)烈，發(fā)育不同類型和規(guī)模的鹽構(gòu)造，如鹽株、鹽墻、鹽蓬以及擠壓和逆沖推覆形成的相關(guān)褶皺等（圖1c）。

圖1 研究區(qū)位置及地層結(jié)構(gòu)剖面（a）墨西哥灣地貌特征；（b）Sureste盆地構(gòu)造單元與研究區(qū)位置；（c）地層結(jié)構(gòu)剖面Fig.1 Location and stratigraphic structural section of the study area

Sureste盆地構(gòu)造—沉積演化過程受區(qū)域性構(gòu)造事件與局部性構(gòu)造事件共同影響。區(qū)域性構(gòu)造演化事件包括北美西部Laramide 造山運(yùn)動(dòng)、南部Caribbean（或Chortis）板塊的側(cè)向運(yùn)動(dòng)以及Cocos 板塊向北美板塊南端的俯沖，局部構(gòu)造事件主要與鹽活動(dòng)有關(guān)[22-23]。自晚侏羅世以來，Sureste 盆地的伸展、擠壓和鹽構(gòu)造活動(dòng)至少可以劃分為4 個(gè)變形幕：晚侏羅世至晚白堊世的重力伸展/擠壓階段、古近紀(jì)構(gòu)造擠壓階段、中新世構(gòu)造擠壓階段和新近紀(jì)重力伸展/擠壓階段[24]。其中南部Caribbean（或Chortis）板塊從始新世以來的向東運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致Yucatan 板塊南部邊緣發(fā)生左旋走滑擠壓，擠壓作用在中新世達(dá)到頂峰[25]，這一事件被稱為Chiapanecan 造山運(yùn)動(dòng)，中新世成為墨西哥南部最顯著的變形時(shí)期之一。擠壓造山（SMC山脈）為Sureste盆地提供了大量陸緣碎屑物質(zhì)，這些沉積物被搬運(yùn)至深水盆地形成重要的儲(chǔ)層。本文的研究區(qū)位于Campeche 次盆，水深200～3 000 m，目的層為中新世地層，此階段深水重力流沉積非常發(fā)育，而且也是鹽構(gòu)造活動(dòng)的重要時(shí)期，這為深水重力流沉積單元與鹽構(gòu)造相互作用研究提供了良好地質(zhì)條件。

2 鹽構(gòu)造陸坡體系與重力流沉積特征

2.1 陸坡結(jié)構(gòu)與地形特征

三維地震資料顯示，研究區(qū)刺穿鹽體在地震剖面上通常具有特殊的反射特征，鹽巖頂界面多為強(qiáng)振幅、連續(xù)反射，鹽體內(nèi)部主要表現(xiàn)為空白反射或中—弱振幅、雜亂反射，通過鹽構(gòu)造的規(guī)模和幾何形態(tài)可進(jìn)一步劃分為鹽株、鹽墻和鹽背斜等不同類型。Sureste盆地陸架由上部的伸展區(qū)和中下部的擠壓區(qū)構(gòu)成，研究區(qū)主要處于中下陸坡的擠壓體系（圖1c）。中新世時(shí)期，由于重力滑動(dòng)作用在下陸坡和深海平原形成一系列鹽相關(guān)褶皺帶、沖斷帶、擠壓底辟帶和擠壓鹽推覆體等，這些活動(dòng)的鹽構(gòu)造形成了非常復(fù)雜的海底地貌。Smith[5]根據(jù)地貌結(jié)構(gòu)特征，將發(fā)育鹽構(gòu)造的陸架斜坡區(qū)劃分出階梯式串聯(lián)的閉塞微盆和相互連通的曲折通道2種端元類型。不過，大量的鹽構(gòu)造導(dǎo)致研究區(qū)實(shí)際的地形復(fù)雜多變，通常由很多不同地貌單元構(gòu)成。根據(jù)地貌形態(tài)和連通關(guān)系，研究區(qū)先存地貌單元可以歸納為完全閉塞微盆、未有效閉合微盆、地形坡折、局部凸起和彎曲通道等5 種類型，這些地貌單元在三維空間相互連接或組合（圖2）。此外，綜合考慮地震反射的披覆、上超等特征和地層厚度的橫向變化可以判斷，研究區(qū)除了先存地貌，很多鹽構(gòu)造在深水重力流沉積單元發(fā)育過程中和沉積后仍處于活動(dòng)的狀態(tài)，持續(xù)改變著陸坡結(jié)構(gòu)和沉積地形。

圖2 研究區(qū)三維地震地貌及不同地貌單元發(fā)育特征Fig.2 Characteristics of three-dimensional (3-D) seismic geomorphology and different geomorphic units in the study area

2.2 陸坡均衡剖面與可容納空間

陸坡均衡面是沉積與侵蝕作用相平衡的一個(gè)趨勢(shì)面，連接著陸架坡折與盆地基準(zhǔn)面，在深水重力流沉積體系中，基準(zhǔn)面是濁流沿著某一特定通道可以到達(dá)的最低點(diǎn)[26]?；鶞?zhǔn)面并不是一個(gè)固定的界面，從大的區(qū)域尺度上看，最深的盆地底界面代表著基準(zhǔn)面的位置，但是在復(fù)雜地貌背景下，局部基準(zhǔn)面的位置可能會(huì)是某個(gè)陸坡微盆的沉積底界面。均衡剖面的最下端與基準(zhǔn)面相連，因此，構(gòu)造活動(dòng)相關(guān)的局部隆起可以改變基準(zhǔn)面的位置，進(jìn)而影響均衡剖面的坡度和形狀。例如，隨著基準(zhǔn)面的上升，均衡剖面的坡度將會(huì)減小，從而形成新的可容納空間。如果基準(zhǔn)面的位置固定，斜坡均衡剖面的梯度主要與流體密度、流體厚度和懸浮物顆粒大小有關(guān)[27]。

陸架斜坡重力流沉積體系的結(jié)構(gòu)樣式由可容納空間決定，均衡剖面與實(shí)際斜坡或沉積物表面之間的間隙決定了可容納空間大小[27-29]。當(dāng)實(shí)際的斜坡剖面位于均衡剖面之上時(shí)，可容納空間為負(fù)，存在侵蝕的可能性，反之為正，即存在可供沉積物堆積的空間。因此，均衡剖面的變化將控制可容納空間的產(chǎn)生或消除，從而決定了侵蝕和沉積分布的空間變化。

2.3 深水重力流沉積特征

在研究區(qū)，深水水道和朵葉是最為常見的兩種重力流沉積單元。鉆井揭示，深水水道內(nèi)沉積的砂巖厚度一般可以達(dá)到30～100 m，表現(xiàn)為大套厚層砂巖夾薄層泥巖特征。巖心中層理現(xiàn)象豐富，以塊狀層理、遞變層理和平行層理為主（圖3a，b），侵蝕沖刷面比較常見。此外，沉積物粒級(jí)變化大，從粉細(xì)砂巖到中粗砂巖和砂礫巖均有發(fā)育，除了濁流沉積外，也發(fā)育有碎屑流沉積和水道側(cè)壁垮塌形成的滑塌沉積（圖3c）。朵葉是流體從水道末端分散開來形成的席狀富砂沉積單元。在地震剖面上，朵葉表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅反射，這些反射軸一般向兩側(cè)收斂減薄，具有平緩的丘狀或透鏡狀反射結(jié)構(gòu)。鉆井上，朵葉砂體與厚層深海泥巖互層加積，砂體厚度一般5～25 m，測(cè)井曲線呈齒化箱型或鐘型。朵葉砂體巖性總體中等—細(xì)，除了濁流成因的中厚層純凈塊狀或平行層理細(xì)砂巖外（圖3d），富含泥巖碎屑的碎屑流沉積以及濁流和碎屑流組合形成的混合重力流沉積也比較發(fā)育（圖3e，f）。

圖3 研究區(qū)中新統(tǒng)深水重力流沉積特征（a）塊狀含礫中—粗砂巖，4 391.0～4 391.25 m，Kunah-1DL；（b）遞變層理砂礫巖，4 390.65 ～4 390.95 m，Kunah-1DL；（c）滑塌變形構(gòu)造，4 111.65～4 111.95 m，Piklis-1；（d）平行層理細(xì)砂巖，3 947.67～3 947.97 m，Kunah-1；（e）塊狀粉砂巖，含大量漂浮狀泥巖碎屑，3 946.1～3 946.4 m，Kunah-1；（f）塊狀泥質(zhì)砂巖上部發(fā)育大量撕裂狀或長條狀泥巖碎屑，3 919.21～3 919.51 m，Kunah-1Fig.3 Sedimentary characteristics of Miocene deep-water gravity flow in the study area

3 深水重力流沉積與鹽構(gòu)造的相互作用

鹽構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)于深水重力流事件的發(fā)育時(shí)間可以表現(xiàn)為早期、同沉積期和后期等3 種情況，它們?cè)跁r(shí)間和空間上的耦合形成了多樣的匹配關(guān)系和作用方式，控制著深水沉積充填過程。

3.1 先存鹽構(gòu)造地貌疏導(dǎo)沉積

3.1.1 導(dǎo)向作用

早期鹽構(gòu)造形成局部凸起和彎曲通道，使沉積物運(yùn)輸路徑更加多變和復(fù)雜，流體會(huì)在正向地貌處發(fā)生改向或沉積物卸載。鹽核背斜對(duì)深水水道和朵葉的導(dǎo)向作用在研究區(qū)較為常見。當(dāng)早期鹽背斜隆升形成地貌高地，深水水道延伸方向又與鹽背斜走向近乎垂直時(shí)，深水水道會(huì)在各個(gè)背斜帶尖滅處發(fā)生改向和繞行，水道改向幅度可達(dá)數(shù)千米，最終水道穿過背斜帶繼續(xù)向盆地方向延伸（圖4）。如果大量鹽巖向背斜核部流動(dòng)，背斜周邊可能會(huì)因?yàn)辂}撤退而形成局部洼地，也稱之為周邊向斜，這些區(qū)域位于均衡剖面之下，成為沉積物的潛在堆積區(qū)。濁流在背斜帶的阻擋作用下發(fā)生回流減速，沉積物在靠近背斜帶翼部的低洼處卸載堆積形成富砂朵葉。濁流在低洼處分散開來的時(shí)候受微地貌起伏變化影響，隨著近源地貌洼地的持續(xù)充填，后期濁流能夠進(jìn)一步向下游方向或其他低洼處推進(jìn)，形成次級(jí)朵葉（圖5）。

圖4 背斜帶對(duì)水道的導(dǎo)向作用（RMS 屬性為Ta 向上開150 m 的層間屬性）Fig.4 The guiding effect of the anticline on the turbidite channel

圖5 背斜帶對(duì)朵葉展布的導(dǎo)向作用（RMS 屬性為Ta 向下開100 m 的層間屬性）Fig.5 The guiding effect of the anticline on the lobe distribution

3.1.2 限定與局限作用

限定作用是指當(dāng)鹽構(gòu)造走向與深水水道或朵葉的延展方向大致平行時(shí)，受兩側(cè)大規(guī)模鹽株、鹽墻、鹽背斜等正向地貌限制，重力流被迫限制在一定的范圍內(nèi)向下游流動(dòng)，這在發(fā)育大量凸起或彎曲通道等地貌單元處比較常見。如果早期大規(guī)模鹽構(gòu)造的走向與重力流流向垂直或高角度相交時(shí)，鹽構(gòu)造阻擋了重力流的傳輸路徑，使流體完全限定在一個(gè)封閉的地形內(nèi)并卸載沉積物，這種現(xiàn)象稱為局限作用。局限作用主要發(fā)育在完全閉塞微盆和未有效閉合微盆內(nèi)，通常形成朵葉沉積，在墨西哥灣和大西洋被動(dòng)大陸邊緣等多個(gè)盆地中非常常見[16,30]。當(dāng)鹽構(gòu)造的高度難以阻擋重力流流體時(shí)，這種局限作用也就隨之消失，之后為溢出過程[31-33]。研究區(qū)以鹽構(gòu)造微盆對(duì)朵葉的限定和局限作用最為典型，例如，圖6 中的地震剖面顯示，在朵葉發(fā)育時(shí)期，地層向周邊鹽構(gòu)造的收斂減薄和上超非常明顯，表明該時(shí)期鹽構(gòu)造已經(jīng)隆升形成高地，在兩側(cè)鹽墻和鹽背斜的限制下東部和西部兩個(gè)朵葉復(fù)合體由南向北延展，其最北端受鹽墻阻擋，朵葉交匯連片，顯示了鹽構(gòu)造對(duì)重力流沉積的明顯控制作用。

圖6 鹽構(gòu)造對(duì)朵葉的限定和局限作用（RMS 屬性為Ta 向上開100 m 的層間屬性）Fig.6 The confinement and blocking of the salt structure on the lobes

3.2 同沉積鹽構(gòu)造活動(dòng)造成側(cè)向遷移

無論是差異負(fù)載、重力擴(kuò)展，還是擠壓或伸展作用，都可能引起鹽巖發(fā)生塑性流動(dòng)和變形。因此，在地質(zhì)歷史時(shí)期，鹽構(gòu)造在主要的變形幕之間，通常存在小規(guī)模同沉積活動(dòng)。這種同沉積活動(dòng)導(dǎo)致地貌坡度和可容納空間處于不斷變化的狀態(tài)，鹽構(gòu)造周邊重力流的路徑和沉積過程也會(huì)相應(yīng)發(fā)生調(diào)整，其中較為常見和容易觀察的是活動(dòng)鹽構(gòu)造周邊重力流沉積單元（如水道、朵葉）發(fā)育位置的遷移變化。例如，鹽背斜在隆升過程中，其側(cè)翼的水道具有加積和侵蝕共同作用、交替變化的特征，靠近背斜一側(cè)水道表現(xiàn)為側(cè)向加積，而遠(yuǎn)離背斜一側(cè)受濁流侵蝕影響，水道邊界較為陡傾，這些水道在縱向疊置的同時(shí)也在橫向上發(fā)生著系統(tǒng)性遷移（圖7）。根據(jù)地震剖面上水道頂部的略微上拱和強(qiáng)反射特征，推測(cè)水道應(yīng)該是富砂的[34]。

圖7 水道側(cè)向遷移對(duì)鹽構(gòu)造隆升的響應(yīng)特征（a）地震剖面解釋；（b）水道遷移刻畫；（c）水道遷移過程示意圖Fig.7 The characteristics of lateral channel migration in response to salt tectonic uplift

3.3 流體對(duì)鹽構(gòu)造的侵蝕

重力流的侵蝕能力大小與流體性質(zhì)（如流體類型、濃度、砂質(zhì)含量、速度等）有關(guān)[27,35-36]，侵蝕能力弱的流體遇到小型障礙物就會(huì)發(fā)生阻擋或轉(zhuǎn)向，而侵蝕能力強(qiáng)的流體則可能對(duì)障礙物產(chǎn)生侵蝕切割，從而越過障礙物。就不同重力流沉積單元來說，水道和塊體搬運(yùn)沉積一般具有較強(qiáng)的侵蝕能力，其底界面通?？梢砸姷较虑星治g現(xiàn)象，而朵葉的侵蝕能力明顯較弱，朵葉遠(yuǎn)端的席狀砂體對(duì)下伏地層基本不具有侵蝕作用。因此，研究區(qū)侵蝕不整合通常發(fā)育在陸坡中上部的沉積物主要供給方向和水道發(fā)育區(qū)。

研究區(qū)南部靠近陸架物源區(qū)，鹽構(gòu)造活動(dòng)形成的微盆之間高差比較大，隨著流體向下游微盆溢出，水道將響應(yīng)于下一個(gè)盆地較低的新基準(zhǔn)面，系統(tǒng)處于不平衡狀態(tài)，這種不平衡導(dǎo)致上游微盆主要發(fā)育低彎度侵蝕水道。下游微盆可容納空間大，且地貌由限制型水道向開闊微盆轉(zhuǎn)變，有利于流體分散和沉積物卸載堆積，從而形成朵葉，朵葉展布受微盆形態(tài)的控制（圖8）。微盆之間的鹽構(gòu)造作為坡度突變帶，該區(qū)域濁流流速快、侵蝕能力強(qiáng)，沉積物以過路為主，一般形成明顯的侵蝕不整合界面?？傮w而言，陸坡中部和上部的實(shí)際斜坡表面多位于均衡剖面之上，即存在侵蝕的可能性，加之該處坡度梯度較大，流體能量強(qiáng)，因此研究區(qū)南部鹽構(gòu)造隆起常被侵蝕后形成了大規(guī)模不整合。

圖8 水道對(duì)鹽構(gòu)造的侵蝕作用（RMS 屬性為Ta 向下開150 m 的層間屬性）Fig.8 Erosion of salt structures by the turbidite channel

3.4 后期鹽活動(dòng)改造早期沉積

后期鹽構(gòu)造活動(dòng)會(huì)對(duì)早期重力流沉積產(chǎn)生進(jìn)一步改造，從匹配關(guān)系和作用方式來看包括兩種類型：一種是鹽體刺穿上覆地層導(dǎo)致鹽底辟與深水重力流沉積單元之間表現(xiàn)為突變接觸，沉積單元在橫向上變得不連續(xù)，這里稱為截切作用；另一種是鹽相關(guān)褶皺導(dǎo)致早期沉積發(fā)生變形，在這一過程中重力流沉積單元可能被斷裂錯(cuò)斷或遭受后期侵蝕。截切作用和變形作用屬于后期改造型，它對(duì)深水重力流沉積單元的發(fā)育和展布不具有控制作用。例如，從殘余水道帶的平面組合來看，圖9中水道帶發(fā)育期應(yīng)該具有高彎曲度，水道帶內(nèi)發(fā)育多個(gè)細(xì)長的條帶狀單期水道，這些單期水道側(cè)向遷移形成寬度2～4 km 的水道復(fù)合體。無論是平面上還是剖面上，鹽底辟與水道均表現(xiàn)為高角度相交和直接接觸的特征，表明早期水道的發(fā)育和展布范圍大，現(xiàn)今鹽底辟與水道的截切關(guān)系是后期鹽體刺穿造成的。

圖9 鹽構(gòu)造對(duì)水道的截切作用（RMS 屬性為Ta 與Tb 的層間屬性）Fig.9 The truncation of the turbidite channel by the salt structure

3.5 不同作用類型和響應(yīng)特征的成因機(jī)制

局限、限定和導(dǎo)向等作用類型的形成需要鹽構(gòu)造在早期已經(jīng)活動(dòng)并形成地貌高差，在深水重力流沉積單元發(fā)育過程中，這些鹽構(gòu)造可以是停止活動(dòng)的，也可以是持續(xù)活動(dòng)的。它們的形成主要是因?yàn)閿y帶大量沉積物的重力流流體在地形坡度和自身重力的雙重作用下，流體速度、濃度和方向等在鹽構(gòu)造附近發(fā)生變化，在宏觀上則表現(xiàn)出重力流沉積單元的延伸方向和堆積區(qū)域發(fā)生改變（表1）。

表1 不同構(gòu)造背景下深水重力流沉積的響應(yīng)特征Table 1 Response characteristics of deep water gravity flow deposition under different tectonic settings

早期或同沉積期微盆除了對(duì)重力流起到限定和局限作用外，微地貌起伏變化對(duì)微盆內(nèi)重力流沉積過程和地層結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生重要影響。例如，圖6中西部微盆總體由次盆—坡折—次盆等三個(gè)地貌單元共同構(gòu)成，濁流進(jìn)入南部次盆后經(jīng)歷了沉積物卸載和溢出兩個(gè)過程，相應(yīng)的形成了“朵葉—溝道—朵葉”串聯(lián)的沉積充填特征，溝道位于坡折帶處；東部微盆整體呈近南北向的長條狀，微盆內(nèi)地貌相對(duì)平緩，濁流攜帶的大量粗粒碎屑首先在微盆南部堆積形成朵體，沉積物的堆積導(dǎo)致近源地貌增高，后期濁流會(huì)進(jìn)一步向下游遠(yuǎn)端推進(jìn)，最后，多個(gè)濁流事件便形成了“串珠”狀連接、疊置的朵葉，總體具有加積—進(jìn)積的特征。

同沉積鹽構(gòu)造在引起水道側(cè)向遷移的過程中，加積和侵蝕的相對(duì)強(qiáng)弱與鹽構(gòu)造活動(dòng)控制的均衡剖面位置密切相關(guān)。當(dāng)均衡剖面處于較低位置時(shí)，可容納空間小，水道趨向于下切侵蝕；而均衡剖面較高時(shí)，可容納空間增大，水道趨向于加積和內(nèi)部充填，甚至向堤岸型水道和朵葉轉(zhuǎn)變[37]。圖7 中深水水道大致經(jīng)歷了遷移—加積、遷移和遷移—弱加積三個(gè)階段，各階段的遷移、加積特征與旁邊鹽構(gòu)造的活動(dòng)強(qiáng)度具有很好對(duì)應(yīng)關(guān)系。水道1發(fā)育期，地層厚度橫向差異較小，鹽構(gòu)造活動(dòng)弱，均衡剖面較高，濁流更傾向于過路或者發(fā)生卸載堆積，因此水道下切深度也較小，水道1至水道2在橫向遷移的同時(shí)也表現(xiàn)出明顯的加積特征；而水道2～4 發(fā)育期，地層向背斜頂部收斂減薄非常快，表明鹽背斜隆升強(qiáng)度增大，均衡剖面相對(duì)下降，導(dǎo)致水道下切深度逐漸增大，水道2至水道4以橫向的遷移擺動(dòng)占主導(dǎo)，垂向加積特征變得不明顯（圖7）。

重力流對(duì)鹽構(gòu)造的侵蝕作用可以形成于兩種背景：一種是早期鹽構(gòu)造活動(dòng)形成正向地貌單元，當(dāng)重力流與鹽構(gòu)造走向正交且侵蝕能力較強(qiáng)時(shí)，重力流有可能侵蝕穿過鹽構(gòu)造頂部；另一種是重力流發(fā)育時(shí)間早于鹽構(gòu)造或與鹽構(gòu)造開始活動(dòng)同步，當(dāng)其侵蝕速率與鹽構(gòu)造生長速率保持一致或略大于鹽構(gòu)造活動(dòng)速率時(shí)，它們也可以切過鹽構(gòu)造向下游方向繼續(xù)流動(dòng)。無論哪種背景下，深水水道對(duì)鹽構(gòu)造的侵蝕強(qiáng)弱主要受重力流流體性質(zhì)和均衡剖面位置變化控制。例如，流體的密度增加或厚度增大，或者鹽構(gòu)造活動(dòng)導(dǎo)致坡度增加或均衡剖面降低，都可能導(dǎo)致重力流沉積單元的侵蝕能力增加[27,35,38]，水道的下切深度增大，并有利于深水水道由遷移—加積進(jìn)一步向大規(guī)模侵蝕轉(zhuǎn)變。

總體而言，鹽構(gòu)造與深水重力流的不同作用類型和響應(yīng)特征是流體—地貌和鹽構(gòu)造活動(dòng)事件共同作用的結(jié)果。早期/同沉積期鹽構(gòu)造的數(shù)量越多、規(guī)模和活動(dòng)強(qiáng)度越大，越容易形成局限作用；深水重力流沉積單元的侵蝕能力越強(qiáng)，越容易形成對(duì)鹽構(gòu)造的侵蝕作用；后期鹽構(gòu)造活動(dòng)越強(qiáng)、底辟越發(fā)育，越有利于截切作用的發(fā)生（圖10）。因此，局限作用、侵蝕作用和截切作用對(duì)應(yīng)了鹽構(gòu)造與深水重力流沉積相互作用的三個(gè)端元。需要注意的是，圖10 中不同作用類型所處的位置并非絕對(duì)，這里只是突出在某些因素占主導(dǎo)的情況下更容易發(fā)育這些作用方式和匹配關(guān)系。

圖10 不同作用類型及成因要素耦合特征Fig.10 Coupling characteristics of different interactions and genetic factors

4 油氣地質(zhì)意義

對(duì)于導(dǎo)向、限定、局限、側(cè)向遷移和侵蝕等早期型或同沉積期作用方式來說，鹽構(gòu)造都不同程度的影響了深水重力流沉積單元的空間分布和充填演化特征，從而宏觀上控制了深水碎屑巖儲(chǔ)層的質(zhì)量和展布。盡管深水重力流沉積單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和沉積過程非常復(fù)雜，但就上述幾種類型總體對(duì)比而言，大規(guī)模鹽構(gòu)造對(duì)濁流的限定和局限有利于形成高彎曲度水道和富砂朵葉的發(fā)育，這些沉積單元通常發(fā)育粒度較粗的塊狀層理或平行層理砂巖、砂礫巖（圖3），以鮑馬序列Ta、Tb 段為主，砂體累積厚度一般可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米，地震上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅反射特征，是深水油氣的良好儲(chǔ)集體（圖11）。

圖11 鹽構(gòu)造微盆內(nèi)富砂朵葉發(fā)育特征Fig.11 Characteristics of sandy lobes in the salt structure mini-basin

對(duì)于導(dǎo)向和側(cè)向遷移來說，重力流沉積單元發(fā)育在鹽構(gòu)造側(cè)翼和周邊向斜，其中朵葉一般富含砂質(zhì)沉積物，從而可以形成有利儲(chǔ)集體（圖3），同時(shí)朵葉砂體與鹽構(gòu)造相互匹配可以構(gòu)成巖性圈閉，從而成為深水勘探的有利目標(biāo)。深水水道在鹽構(gòu)造控制下，延伸方向和彎曲度發(fā)生變化，水道內(nèi)濁流在經(jīng)過彎曲改道處，受溝道限制，流體的方向發(fā)生改變、能量被消耗，從而造成流體中部分粗粒沉積物的卸載堆積，有利于部分砂質(zhì)的沉積。圖4中水道彎曲處振幅能量明顯更強(qiáng)，因此水道改向的地方可能是有利儲(chǔ)集砂體發(fā)育區(qū)。侵蝕作用發(fā)生在鹽構(gòu)造頂部，該處可容納空間小，盡管可能存在一些滯留粗粒沉積，但水道通常表現(xiàn)為侵蝕和過路特征，因此內(nèi)部主要為后期的泥質(zhì)充填，與上述幾種類型相比，難以形成規(guī)模性儲(chǔ)集體，勘探風(fēng)險(xiǎn)較大。

截切與變形是后期鹽構(gòu)造變形對(duì)沉積單元的進(jìn)一步改造，它們對(duì)深水重力流沉積過程不具有控制作用，但對(duì)深水勘探中儲(chǔ)層成巖和油氣圈閉的形成具有重要意義。對(duì)于截切來說，一方面，鹽體刺穿上覆地層時(shí)會(huì)使周邊地層發(fā)生一定的上傾變形或破裂，而鹽體本身具有很好的封堵作用，因此，被截切的沉積單元可以與鹽體組合形成鹽體封堵的構(gòu)造圈閉，或者與斷層匹配形成斷塊圈閉和斷層—巖性圈閉；另一方面，鹽巖具有較低的密度和較高的熱導(dǎo)率，鹽巖脫水還可以增加鄰近儲(chǔ)層的孔隙流體壓力，這些因素能夠延緩鹽下儲(chǔ)層成巖作用進(jìn)度，有利于相對(duì)優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層形成，但也要注意鹽體周圍偏堿性地層流體環(huán)境有利于碳酸鹽礦物沉淀和硫酸鹽膠結(jié)物的形成[39-40]，進(jìn)而影響致密儲(chǔ)層的發(fā)育和甜點(diǎn)區(qū)（段）的分布。對(duì)于非刺穿的鹽相關(guān)褶皺來說，它會(huì)導(dǎo)致上部沉積砂體（朵葉、水道等）錯(cuò)斷或褶皺變形，變形有利于鹽核擠壓背斜圈閉或其它構(gòu)造—巖性復(fù)合圈閉的形成，斷裂則可以成為油氣的運(yùn)移通道，從而疏導(dǎo)油氣形成油氣藏。

總之，在發(fā)育鹽巖的被動(dòng)陸緣地區(qū)開展深水油氣勘探，重力流事件與鹽構(gòu)造活動(dòng)是需要綜合考慮的重要因素，它從沉積和成巖兩方面控制了儲(chǔ)層發(fā)育特征。本文主要從沉積學(xué)角度對(duì)發(fā)育鹽構(gòu)造的被動(dòng)陸緣區(qū)深水沉積儲(chǔ)層進(jìn)行分析，而不同背景下鹽構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層成巖以及甜點(diǎn)區(qū)（段）分布的控制還需進(jìn)一步深入研究。

5 結(jié)論

重力滑動(dòng)作用使Sureste 盆地下陸坡發(fā)生變形，形成一系列與鹽構(gòu)造相關(guān)的微盆、地形坡折、局部凸起和彎曲通道等地貌單元。早期和同沉積期鹽構(gòu)造活動(dòng)引起的均衡剖面調(diào)整和地形/地貌變化控制了可容納空間的大小和流體的分散過程，形成了導(dǎo)向、限定、局限和側(cè)向遷移等多種作用類型。此外，重力流對(duì)早期鹽構(gòu)造可以產(chǎn)生侵蝕作用，后期鹽構(gòu)造活動(dòng)使早期沉積發(fā)生截切和變形。上述宏觀作用方式和匹配關(guān)系受重力流的性質(zhì)、侵蝕能力與鹽構(gòu)造的規(guī)模、數(shù)量、走向、活動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度的控制，微地貌變化和均衡剖面調(diào)整對(duì)重力流侵蝕、過路和沉積充填過程也產(chǎn)生了重要影響。局限、侵蝕和截切對(duì)應(yīng)了鹽構(gòu)造與深水重力流沉積相互作用的三個(gè)端元類型。

早期和同沉積鹽構(gòu)造活動(dòng)與深水重力流事件的耦合作用控制著深水碎屑巖儲(chǔ)層的質(zhì)量和分布，是甜點(diǎn)區(qū)（段）評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，后期鹽構(gòu)造活動(dòng)形成的截切和變形作用對(duì)儲(chǔ)層成巖和構(gòu)造、構(gòu)造—巖性等油氣圈閉的形成具有重要意義。不過，不同背景下儲(chǔ)層的質(zhì)量差異和鹽構(gòu)造對(duì)儲(chǔ)層成巖作用的具體影響還需進(jìn)一步深入研究。

致謝 本文在研究過程中得到肖莎和Grace 的幫助，同時(shí)感謝評(píng)審專家和邱振老師對(duì)本文提出的寶貴意見。