海底扇規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲集體的分布模式與成因分析

龔承林 朱一杰 邵大力 郭榮濤 戈道瑤 丁梁波 齊昆 馬紅霞

關(guān)鍵詞 水道—朵葉復(fù)合體；海底扇；規(guī)模深水儲集體；分布模式；巖性圈閉；孟加拉扇

0 引言

20世紀(jì)后半葉，在濁流理論建立的基礎(chǔ)上，人類在被動陸緣深水盆地（如西非陸緣、墨西哥灣、北海和巴西外海等）發(fā)育展布的深水水道—朵葉復(fù)合體內(nèi)獲得了巨大的油氣勘探發(fā)現(xiàn)[1-3]。人們意識到深水水道—朵葉復(fù)合體是最重要的深水規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲集體的富存場所之一，并相繼識別了補給水道，決口扇和末端朵葉等富砂沉積單元[1，3-7]。在此基礎(chǔ)上，建立了深水水道—朵葉復(fù)合體規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲集體的分布模式。其中比較有代表性的是William R. Normark博士發(fā)表在AAPG Bulletin 第54期的論文中首次提出了補給水道—末端朵葉型（標(biāo)準(zhǔn)式）規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲集體的分布模式[8]。標(biāo)準(zhǔn)式水道—朵葉規(guī)模優(yōu)質(zhì)儲集體分布模式認(rèn)為：補給水道會發(fā)展演化為分支水道，粗碎屑顆粒經(jīng)由補給水道—分支水道在海底扇上搬運分散，相應(yīng)堆積形成富砂的補給水道和富砂的末端朵葉兩大類沉積單元[7，9-11]。在這一模式的指導(dǎo)下，人們在深水盆地獲得了巨大的油氣勘探成功。

21世紀(jì)以來，地震采集和解釋技術(shù)的進(jìn)步（如PaleoScan全三維智能解釋手段）給深水水道—朵葉復(fù)合體的沉積構(gòu)成帶來了全新的認(rèn)識（實例見文獻(xiàn)[12-14]）。譬如，利用三色（RGB）混相分頻技術(shù)[12，14]識別刻畫了多種類型的決口扇。這些決口扇常常是水道內(nèi)濁流決口溢岸的產(chǎn)物，可能含有粗碎屑顆粒，可以形成規(guī)模油氣儲集體[15]。然而，標(biāo)準(zhǔn)式水道—朵葉儲層分布模式并未體現(xiàn)決口扇作為油氣儲集體的重要意義。由此可見，亟待利用高品質(zhì)的3D 地震資料，精細(xì)刻畫深水水道—朵葉復(fù)合體的沉積構(gòu)成；繼而揭示深水油氣儲集體的分布模式與成因機制。

本文利用中石油在孟加拉扇采集獲取的1 500 km2三維地震資料，以“上新世和更新世兩個典型的深水水道—朵葉復(fù)合體”為例（圖1，2），采用PaleoScan全三維智能解釋手段和三色（RGB）混相分頻技術(shù)精細(xì)刻畫并揭示了深水水道—朵葉復(fù)合體的沉積構(gòu)成和規(guī)模儲集體的分布模式，進(jìn)而討論了深水水道—朵葉復(fù)合體儲集體的成因，以期更好地預(yù)測深水規(guī)模儲集體的發(fā)育分布。本文對深水水道—朵葉復(fù)合體規(guī)模儲集體儲層質(zhì)量的探討主要基于重力流沉積動力學(xué)分析和文獻(xiàn)調(diào)研，有待利用鉆井取心資料進(jìn)一步深入研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)現(xiàn)今水深超過1 000 m，位于現(xiàn)今孟加拉扇上扇區(qū)域（圖1）。孟加拉扇從早始新世開始形成發(fā)育，其發(fā)育演化是“古新世以來印度板塊、歐亞板塊及緬甸微板塊的匯聚作用以及隨后印緬—巽他俯沖帶增生楔向西遷移”綜合作用的結(jié)果[16-17]。具體來說，自晚三疊世起與岡瓦納大陸分離的印度板塊向北快速飄移，至早古新世與歐亞大陸發(fā)生俯沖碰撞；從而在孟加拉灣北部形成板塊碰撞造山帶（喜馬拉雅），同時在孟加拉灣西側(cè)的印緬—巽他俯沖帶增生楔也開始逐漸抬升[16，18]。從早始新世開始，孟加拉灣北側(cè)喜馬拉雅山脈與西側(cè)印緬—巽他俯沖帶增生楔開始迅速隆升；所形成的大量粗碎屑顆粒經(jīng)由布拉馬普特河—恒河被搬運至孟加拉灣，形成名副其實的世界第一大扇（孟加拉扇）（圖1）?，F(xiàn)今的孟加拉扇延伸長度達(dá)3 000 km，展布寬度約1 000 km，面積達(dá)3×106 km2，最大沉積厚度達(dá)16.5 km（圖1）[19-20]。

本文的研究區(qū)位于孟加拉扇東北緣、緬甸西部海域的若開盆地（圖1）。該盆地長約850 km，寬約200 km；現(xiàn)今水深0～2 100 m，最大沉積厚度達(dá)12 000 m（圖1）。若開盆地北部為迪桑復(fù)理石帶、特里普拉—加賈爾褶皺帶和吉大港褶皺帶，盆地南部抵安達(dá)曼—尼科巴—巽他前淵盆地；西側(cè)臨近現(xiàn)今的SONG峽谷，而東側(cè)與印緬蛇綠巖帶相接（圖1）[21]。若開盆地主要經(jīng)歷了四期主要的沉積演化：1）白堊系為開闊海沉積環(huán)境，以海相泥巖沉積為主；2）古近系為半深?！詈３练e環(huán)境，主要發(fā)育小規(guī)模多期疊置水道和席狀濁積朵葉，在巖性組合上以厚層海相泥巖夾薄層砂巖為主；3）新近系為半深海—深海沉積環(huán)境，主要發(fā)育復(fù)合水道、水道—堤岸復(fù)合體、濁積朵葉和小規(guī)模的塊狀搬運沉積，在巖性組合上以細(xì)砂巖、細(xì)粉砂巖與深灰色泥巖互層為主；4）第四系為深海沉積環(huán)境，主要發(fā)育水道—堤岸復(fù)合體、小規(guī)模的蛇曲無堤壩水道和大規(guī)模的塊狀搬運復(fù)合體，在巖性組合上以中厚層砂巖及灰色、深灰色泥巖為主[16，18，22]。

早中新世以來若開盆地形成發(fā)育大規(guī)模的深水重力流沉積體系（如水道—天然堤復(fù)合體、朵葉和塊狀搬運沉積等），這些重力流沉積體系的發(fā)育演化在宏觀源—匯背景上主要受到雅魯藏布江—布拉馬普特河遷移改道的影響[17]。如圖2b所示的上新世深水水道—天然堤復(fù)合體以及圖2c所示的更新世深水水道—天然堤復(fù)合體，是本文擬解剖的目標(biāo)深水沉積體。

2 數(shù)據(jù)和方法

本文所使用的主要數(shù)據(jù)為中國石油天然氣集團(tuán)公司在孟加拉扇采集獲得的高分辨3D地震數(shù)據(jù)（圖1中的紅色多邊形）。三維地震數(shù)據(jù)面積約1 500 km2，覆蓋水深1 300～2 100 m。三維地震資料的頻寬為20～60 Hz，主頻為12～45 Hz；目的層（上新統(tǒng)—更新統(tǒng)）主頻約為40 Hz。地震資料的處理面元為12.5 m×25.0 m，采樣間隔為4 ms。3D地震數(shù)據(jù)被處理為零相位，以SEG負(fù)極性顯示，在這樣的剖面上正反射系數(shù)對應(yīng)波阻抗的增加。

本文采用剖面地震地層學(xué)和平面地震地貌學(xué)相結(jié)合的手段，識別雕刻了兩條目標(biāo)水道—天然堤沉積體系內(nèi)規(guī)模儲集體的發(fā)育分布。剖面地震地層學(xué)分析主要依據(jù)地震反射的內(nèi)部構(gòu)成（振幅、頻率和連續(xù)性）和外部形態(tài)（如透鏡狀、席狀和楔狀等）來識別解釋水道—天然堤沉積體系內(nèi)形成發(fā)育的富砂沉積單元。平面地震地貌學(xué)研究主要是依據(jù)地震反射的平面屬性特征（本文采用三色混相分頻屬性）和外形樣式（如條帶狀、朵狀和舌狀等）。所使用的三色（RGB）混相分頻屬性（圖3～7）是一項對地質(zhì)體進(jìn)行成像檢測的地球物理技術(shù)，可以顯著提高常規(guī)地震砂體雕刻的精度（突破地震分辨率1/4波長限制）。這些技術(shù)業(yè)已運用到砂體雕刻，能夠?qū)ΤＲ?guī)地震數(shù)據(jù)無法刻畫的各種隱蔽沉積現(xiàn)象進(jìn)行雕刻，并取得了良好的應(yīng)用效果（實例見文獻(xiàn)[12-14]）。

PaleoScan軟件采用一種基于地震數(shù)據(jù)相似性及地質(zhì)一致性的價值函數(shù)，以整個地震數(shù)據(jù)體為計算對象，以已有的層位及斷層數(shù)據(jù)作為約束條件，用最優(yōu)化分析的思想對地震數(shù)據(jù)體進(jìn)行空間解構(gòu)。本文采用PaleoScan全三維智能解釋平臺完成對目標(biāo)水道—天然堤沉積體系富砂沉積單元的雕刻，具體包括以下幾步。首先，定義目標(biāo)水道—天然堤體系的頂?shù)捉缑妫ㄈ鐖D2b和2c中的綠色和藍(lán)色層位），并對頂?shù)捉缑孢M(jìn)行閉合解釋（解釋精度為500 m×250 m）。其次，利用PaleoScan軟件在目標(biāo)水道頂?shù)捉缑嬷g建模解釋了100個層位，制作相應(yīng)的層位堆疊體（如圖2b和2c中的黃色層位）。第三，利用時頻變換算法對原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分頻處理，得到高（56 Hz）、中（31 Hz）、低（15 Hz）和三套單頻數(shù)據(jù)體。最后，對這高中低三套單頻數(shù)據(jù)體進(jìn)行三色（RGB）模式混合顯示，進(jìn)而在所形成的具有通頻信息的三色數(shù)據(jù)體上進(jìn)行富砂沉積單元的識別與雕刻。

3 深水水道—朵葉體系儲集體成因分析與質(zhì)量規(guī)模

在孟加拉扇上新統(tǒng)—更新統(tǒng)深水水道—天然堤體系內(nèi)共識別了6種富砂沉積單元，主要包括補給水道、分支水道、點壩、決口扇、漫溢扇和末端朵葉（表1）。

3.1 U 型強振幅斷續(xù)地震相：補給水道

3.1.1 地震相特征描述

在剖面上，U型強振幅斷續(xù)地震相以“頂平底凸U型、強振幅—低頻—斷續(xù)充填反射”為主要特征，其切割下伏地層、可見明顯的削截地震反射終止關(guān)系（圖8、圖9a、圖10a、表1）。它們的兩翼被呈楔狀、弱振幅空白反射的天然堤所“夾持”，所形成的水道—天然堤復(fù)合體呈經(jīng)典的“似一只展翅翱翔的海鷗般的鷗翼狀”（圖8、圖9a、圖10a）。在平面三色混相分頻屬性上，U型強振幅斷續(xù)地震相呈寬窄不同（幾百米到幾千米不等）、彎曲度不一、延伸距離達(dá)數(shù)十千米的強振幅亮色條帶（圖3～7、表1）。這些強振幅亮色條帶的彎曲度從如圖4所示的相對低彎度（彎曲度小于1.2）到如圖3和圖5～7所示的蜿蜒且蛇曲（彎曲度大于1.2）不等。

3.1.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，剖面上呈鷗翼狀、平面上蛇曲且蜿蜒的地震相常常被認(rèn)為是富砂的補給水道[4，6，10-11，14，21，23]。這些低彎度補給水道可能是以層流為主流動的高能重力流作用的結(jié)果（圖4），而高彎度補給水道可能是以紊流為主流動的低能重力流作用的結(jié)果（圖3，5～7）。這些水道常常被兩翼的天然堤所“夾持”，表明形成這些補給水道的重力流的流體厚度大于水道深度，常伴隨著重力流溢岸作用（圖8、圖9a、圖10a、表1）。天然堤往往被認(rèn)為是水道內(nèi)重力流上部低密度部分（低密度濁流）溢岸而成的產(chǎn)物，往往相對富泥（多為紋層狀粉砂巖、泥巖的頻繁互層），不能形成油氣儲集體[4，10-11]。故而，本文在分析海底扇規(guī)模儲集體的分布模式與成因機制時暫不考慮這一地震相類型。

補給水道的富砂程度可以通過地震剖面上的同相軸上拱（Bump）程度來進(jìn)行預(yù)判：一般而言，富砂的補給水道相較于兩翼富泥的堤岸抗壓實能力較強，故而同相軸上拱程度愈明顯；富泥的補給水道相較于兩翼富泥的堤岸抗壓實能力較弱，因而同相軸上拱程度亦減弱[24]。在巖性特征上，補給水道同相軸上拱現(xiàn)象并不明顯，因而這些水道富砂程度相對中等到低，推測主要由中細(xì)砂巖和粉細(xì)砂巖組成（圖8、圖9a、圖10a）。

3.1.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，富砂的補給水道寬度900～3 500 m，平均寬度為2 000 m；厚度約80～320 m，平均厚度為190 m（圖8、圖9a、圖10a、表1）。如圖4所示的強振幅亮色條帶（上新世補給水道）面積約46 km2，而如圖7所示的強振幅亮色條帶（上新世補給水道）面積約44 km2。

在儲層質(zhì)量上，補給水道是“濃度較小、粒度較細(xì)、密度較小、限定性較弱的低密度濁流”溢出形成堤岸，而“濃度較大、粒度較粗、密度較大、限定性較強的底部高密度濁流”多次沖刷滯留后的產(chǎn)物。露頭和鉆井資料顯示補給水道往往為重力流高能事件作用的結(jié)果，沉積物粒度較粗，以礫巖、含礫砂巖、砂巖及粉砂巖為主[6，11，23]。由此可見，補給水道是重力流高能事件的產(chǎn)物，具有較高的砂泥比；是水道—朵葉復(fù)合體中最為富砂的沉積單元，往往具有相對較好的儲集物性[4，6，10，23，25]。

綜上所述，主補給水道是一類“潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)”的油氣儲集體，是較為常見的一類深水油氣儲集體（圖11b、表1）。

3.2 葉狀強振幅地震相：決口扇

3.2.1 地震相特征描述

在順物源方向的剖面上，葉狀強振幅地震相呈“楔狀、強振幅—低頻—中連續(xù)反射”，具有明顯地向供源水道一側(cè)楔狀減薄的厚度變化特征；它們的頂?shù)妆怀省叭跽穹瞻追瓷洹钡奶烊坏趟▓D8b、表1）。在垂直物源方向的剖面上，葉狀強振幅地震相具有明顯地向兩翼側(cè)向尖滅的厚度變化特征，整體上呈平緩的丘型。它們在平面三色（RGB）混相分頻屬性上呈“葉狀、強振幅亮色條帶”，且常常發(fā)育在補給水道彎度陡變的轉(zhuǎn)彎處（圖3、表1）。它們在靠近補給水道一側(cè)的源頭端呈窄且細(xì)長的條帶，在遠(yuǎn)離補給水道一側(cè)的末梢端呈扇狀；整體上構(gòu)成類似帶葉莖的樹葉狀形態(tài)特征（葉狀）（圖3）。

3.2.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，發(fā)育在補給水道拐彎處“剖面上呈席狀強振幅連續(xù)反射、平面上呈葉狀強振幅區(qū)域”的地震相常常被解釋為決口扇（crevassesplays）[10-11，14-15，26]。一般而言，水道內(nèi)溝道化重力流常常呈“雙層”結(jié)構(gòu)，由“濃度較大、粒度較粗、密度較大、限定性較強的底部高密度濁流”和“濃度較小、粒度較細(xì)、密度較小、限定性較弱的頂部低密度濁流”構(gòu)成。當(dāng)具有雙層結(jié)構(gòu)的溝道化重力流流經(jīng)水道轉(zhuǎn)彎處時，若流體厚度大于水道深度時會產(chǎn)生流體剝離作用，在溢出點處撕開一個“豁口”[27-29]。被剝離出來的濁流旋即會對先期地層進(jìn)行侵蝕切割、形成一條窄而細(xì)長的流動路徑；高密度和低密度混雜的溝道化重力流可沿著豁口流向水道堤岸的低洼處，由于限定性變?nèi)踉斐沙练e物堆積卸載而形成決口扇（圖3、表1）。

3.2.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，如圖3所示的上新世孟加拉扇5期決口扇最大寬度3.0～7.4 km（均值為5.4 km），最大厚度77.0～182.0 m（均值為124.8 m），延伸距離9.9～30.2 km（均值為16.9 km），平面面積29.0～62.7 km2（均值為41.3 km2）（表1）。顯而易見，決口扇的扇體規(guī)模較大，是一類規(guī)模性深水油氣儲集體。

在儲層質(zhì)量上，溝道化重力流下部粒度較粗的高密度濁流可沿著“豁口”搬運至天然堤上低洼處堆積，形成可見高密度濁流產(chǎn)物（砂巖或粉細(xì)砂巖）的決口扇[15]。一般而言，從“決口扇核部→周緣”，濁流的流速不斷減低，湍流作用會減弱并轉(zhuǎn)換為層流；從而導(dǎo)致決口扇核部相對富砂（多見正粒序砂巖），周緣相對富泥（多見粉砂質(zhì)泥巖或泥巖）[3，15]。李建平等[3]研究指出北海盆地形成發(fā)育的決口扇主要由正韻律細(xì)砂巖、粉砂巖和泥巖組成，可見層理構(gòu)造和生物潛穴。在垂直物源方向的剖面上，“決口扇的厚度越來越薄、振幅亦越來越弱”，這一厚度和振幅變化趨勢也反映了決口扇核部相對富砂而周緣相對富泥的砂體展布特征。因而，決口扇核部相對富砂，儲層質(zhì)量相對較好；而其周緣相對富泥，儲層質(zhì)量則相對較差。

綜上所述，決口扇是一類“潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)”的油氣儲集體（圖11b、表1）。

3.3 舌狀強振幅地震相：漫溢扇

3.3.1 地震相特征描述

在剖面上，舌狀強振幅地震相與前已述及的決口扇具有相似的剖面地震地層學(xué)特征，均表現(xiàn)為“楔狀、強振幅—低頻—中連續(xù)地震反射”（圖9a，b、表1）。在平面上，舌狀強振幅地震相與前已述及的決口扇具有相似的平面地震地貌學(xué)特征，均發(fā)育在補給水道彎度陡變的拐彎處，以“強振幅亮色堆積體”為主要特征（圖6，7、表1）。然而舌狀強振幅地震相與決口扇顯著不同的是：1）在剖面地層厚度變化上，舌狀強振幅地震相表現(xiàn)為明顯地向供源水道一側(cè)楔狀增厚，而決口扇則向供源水道一側(cè)楔狀減?。▓D8b、圖9a，b）；2）在與圍巖接觸關(guān)系上，舌狀強振幅地震相披覆在弱振幅空白反射天然堤之上，而決口扇則被天然堤所包裹（圖8b、圖9a，b）；3）在平面形態(tài)上，舌狀強振幅地震相呈寬而延伸距離短的舌狀，而決口扇則呈非窄且延伸距離長的葉狀（圖6，7）。

3.3.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，與補給水道相伴生的“剖面上席狀、平面上舌狀的強振幅—低頻—連續(xù)反射”常常被解釋為溢岸濁流所形成的扇形堆積體[10-11，14-15，26]。與前已述及的決口扇不同的是：舌狀強振幅地震相在水道相拐彎處的濁流溢出口比決口扇的濁流溢出口明顯要寬（圖6，7）。這一平面地貌特征反映形成舌狀強振幅地震相的濁流整體上以越岸漫溢為主，而非形成一個細(xì)長豁口式補給通道（圖6，7）。因而，我們將舌狀強振幅地震相解釋定義為漫溢扇（overbank splays）。

3.3.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，更新世孟加拉扇3期漫溢扇最大寬度3.1～5.8 km（平均最大寬度為4.1 km），最大厚度54～102 m（平均最大厚度為81 m），延伸距離3.0～12.3 km（平均延伸距離為6.9 km）（圖6，7、表1）。由此可見，與決口扇和末端朵葉一樣，漫溢扇也是一類規(guī)模性深水油氣儲集體。

在儲層質(zhì)量上，漫溢扇是溝道化重力流上部粒度較細(xì)的低密度濁流整體上漫溢至天然堤上低洼處堆積而成，所形成的扇體整體上以細(xì)粒低密度濁流產(chǎn)物為主，相對富泥[15]。目前，關(guān)于漫溢扇的研究實例相對鮮見，較為全面的研究報道來自文獻(xiàn)[15]；該研究利用來自孟加拉灣西部海域、戈達(dá)瓦里三角洲（Godavari delta）前方約80 km的KG-D6區(qū)塊的地震和巖心資料識別了漫溢扇，研究認(rèn)為漫溢扇主要由泥夾薄層砂構(gòu)成，儲層非均質(zhì)性強，儲層質(zhì)量相對較差。

綜上所述，漫溢扇是一類“潛在的規(guī)模非優(yōu)質(zhì)”的油氣儲集體（圖11b、表1）。

3.4 扇狀強振幅地震相：末端朵葉

3.4.1 地震相特征描述

在剖面上，扇狀強振幅地震相以“強振幅—低頻—中連續(xù)地震反射”為主，向盆地一側(cè)呈楔狀減薄直至尖滅（圖10b、表1）。這些強振幅—低頻—中連續(xù)地震反射彼此之間相互平行，對下伏地層沒有明顯地侵蝕下切作用，呈席狀（圖10b）。在平面上，扇狀強振幅地震相與前已述及的決口扇和漫溢扇具有相似的地震地貌學(xué)特征，以“扇狀強振幅亮色混相分頻屬性”為主要特征（圖6，7、表1）。與決口扇和漫溢扇截然不同的是：扇狀強振幅地震相形成發(fā)育在補給水道的末端，而非補給水道側(cè)翼的堤岸沉積環(huán)境中（圖5～7）。這些扇狀強振幅地震相常常被窄而蛇曲的分支水道（下述的小型強振幅斷續(xù)下切地震相）所侵蝕、下切（圖5～7）。

3.4.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，水道末端的“剖面上席狀、平面上扇狀的強振幅連續(xù)反射”常常被解釋為末端朵葉[10-11，14，30-31]。深水水道內(nèi)溝道化重力流上部“濃度小、密度小、粒度細(xì)、限定性弱的低密度濁流”可剝離形成天然堤，或溢岸形成決口扇或漫溢扇；而“濃度大、密度大、粒度粗、限定性強的底部高密度濁流”會繼續(xù)向前搬運[27-29]。當(dāng)這些高密度濁流流經(jīng)水道—朵葉過渡帶和前方朵葉主體時，會經(jīng)歷“限定性→半限定性”以及“ 半限定性→非限定性”的流體轉(zhuǎn)換[28-29，32]。無論是經(jīng)歷“限定性→半限定性”亦或“半限定性→非限定性”的流體轉(zhuǎn)換，均伴隨著流體性質(zhì)的轉(zhuǎn)換；從而造成高能重力流所攜帶搬運的粗粒沉積物發(fā)生卸載堆積，形成相對富砂的末端朵葉[11，30]（表1）。伴隨著濁流在末端朵葉上由近至遠(yuǎn)向盆地一側(cè)流動，溝道化重力流的限定程度越來越弱，流速也就越來越低直至完全停滯形成朵葉邊緣。相應(yīng)地朵葉的規(guī)模也越來越大，并不斷側(cè)向遷移、垂向疊置，最終在末端終止呈“扇狀”。

3.4.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，末端朵葉厚度30～60 m，平均厚度約50 m（圖10b）。扇狀亮色混相分頻屬性（末端朵葉）的平面面積約為30～50 km2（圖5～7、表1）。孟加拉扇上所識別的朵葉的平面規(guī)模明顯大于決口扇、漫溢扇和似點壩等富砂沉積單元，是一類規(guī)模性深水油氣儲集體。

在儲層質(zhì)量上，溝道化重力流上部粒度較細(xì)的低密度濁流常常會在補給水道段溢岸形成天然堤，而下部粒度較粗的高密度濁流經(jīng)由主水道搬運至補給水道前方發(fā)生堆積；故而所形成的末端朵葉往往是高密度濁流的產(chǎn)物[11，30]。末端朵葉常由多個單一朵葉疊置而成，單個朵葉一般由“核部、核緣、邊緣和遠(yuǎn)緣”4部分組成[3]。從“核部→核緣→邊緣→遠(yuǎn)緣”，高能重力流的流速不斷降低，湍流作用會減弱并轉(zhuǎn)換為層流。李建平等[3]研究指出北海盆地形成發(fā)育的朵葉核部主要由塊狀或正韻律砂巖組成，朵葉核緣主要由砂巖夾薄層紋層狀泥巖組成；而朵葉邊緣多為砂泥巖薄互層夾少許較厚層狀砂巖，朵葉多見砂泥巖薄互層。因而，朵葉核部和核緣最為富砂，儲層質(zhì)量亦較好；而朵葉邊緣和遠(yuǎn)源則相對富泥，儲層質(zhì)量一般較差[3，30]（表1）。

總體而言，末端朵葉是一類“潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)”的油氣儲集體（圖11b、表1）。

3.5 小型強振幅斷續(xù)下切地震相：分支水道

3.5.1 地震相特征描述

在剖面上，小型強振幅斷續(xù)下切地震相與前已述及的U型強振幅斷續(xù)地震相（補給水道）具有相似的剖面地震相特征，均表現(xiàn)為“U型強振幅斷續(xù)下切充填”的剖面地震相特征（圖8、圖9a、圖10a、表1）。相較于補給水道，這一地震相兩翼不發(fā)育堤岸且剖面規(guī)模顯著減?。▓D9a、圖10a）。在平面上，小型強振幅斷續(xù)下切地震相常常發(fā)育在末端朵葉和決口扇之上；呈窄而蛇曲的強振幅亮色條帶（圖3，5～7、表1）。這些蛇曲條帶平面彎曲度大多大于1.2、蜿蜒距離從幾千米到數(shù)十千米不等，整體上多呈放射狀（圖3，5～7）。

3.5.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，發(fā)育在朵葉或決口扇上的小型下切充填相常常被解釋為分支水道[10-11，14]。孟加拉扇更新世分支水道在主供給水道的轉(zhuǎn)彎處和主供給水道的末端均有發(fā)育（圖3，5～7）。分支水道的兩翼不發(fā)育天然堤，表明形成分支水道的濁流流體厚度小于分支水道的深度。這些相對低能的濁流會對下伏末端朵葉或決口扇產(chǎn)生微弱地侵蝕下切作用，形成溝道化席狀體（圖3，5～7）。在分支水道的末端，溝道化重力流流速進(jìn)一步減小變緩，彼時濁流將呈席狀或發(fā)散狀散開卸載堆積，形成非溝道化席狀朵葉（圖3，5～7、表1）。

3.5.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，分支水道下切深度20～52 m，平均深度為35 m（圖9a、圖10a）。亮色混相分頻屬性（分支水道）的寬度370～802 m，平均寬度約519 m，平面面積一般小于10 km2（圖3，5～7、表1）。故而，儲層的規(guī)模相對較小，是一類非規(guī)模性深水油氣儲集體。

在儲層質(zhì)量上，分支水道一般不發(fā)育堤岸；因而與形成發(fā)育堤岸的補給水道不同的是溝道化重力流上部低密度濁流部分未發(fā)生溢岸，其和底部高密度濁流混雜堆積為分支水道。因而，所形成的分支水道相對富泥，巖性主要為細(xì)砂巖、粉砂巖泥巖等，發(fā)育槽模、變形構(gòu)造、平行層理及水平層理等沉積構(gòu)造[6，11]。這些分支補給水道多見“微弱下凹”，局部可見“輕微上凸”；因而這些分支補給水道相對富泥，局部可能含細(xì)粉砂巖（圖9a、圖10a、表1）。

整體而言，分支水道是一類“潛在的非優(yōu)質(zhì)非規(guī)?！庇蜌鈨w（圖1b、表1）。

3.6 疊瓦狀側(cè)積地震相：似點壩

3.6.1 地震相特征描述

在剖面上，疊瓦狀側(cè)積地震相以“疊瓦狀、中頻—連續(xù)—振幅強弱交替地震反射”為主要特征，由一系列彼此并排平行的疊瓦狀地震反射構(gòu)成（圖10a、表1）。這些疊瓦狀幅地震反射均傾向末次水道軸部，且平行于末次水道靠近凹岸（外岸）一側(cè)的水道側(cè)壁（圖10a）。疊瓦狀側(cè)積地震相最大厚度可達(dá)100 m，且向末次水道一側(cè)楔狀增厚（圖10a）。在平面上，疊瓦狀側(cè)積地震相由一系列相互彼此嵌套、同心半環(huán)狀的亮色混相分頻屬性條帶構(gòu)成（圖6，7、表1）。這些同心半環(huán)狀亮色條帶的彎曲度（半環(huán)長度與兩端點直線距離之比）1.2～2.5，且由內(nèi)環(huán)向外環(huán)依次增大（圖6，7）。

3.6.2 地震相成因解釋

在深水沉積環(huán)境中，與濁積水道相伴生的“疊瓦狀、中頻—連續(xù)—振幅強弱交替地震反射”常常被解釋為“側(cè)積體或似點壩”[33-34]。側(cè)積體或似點壩是由Abreu et al.[33]在研究西非安哥拉陸緣深水水道沉積特征時首次提出的，其形態(tài)特征與陸上河流點壩極為相似；但其發(fā)育規(guī)模、沉積環(huán)境、形成過程和成因機制與河流點壩均不相同[33，35]。故而，我們將孟加拉扇更新世水道—朵葉復(fù)合體上識別的“疊瓦狀側(cè)積地震相”解釋為“似點壩”（圖6，7）。一般而言，高彎度水道是“垂直物源方向側(cè)向擺動（swing）”和“順物源方向順流遷移（sweep）”綜合作用的結(jié)果。在流體動力學(xué)上，溝道化重力流流經(jīng)水道彎曲帶（bend）時在垂直物源方向會產(chǎn)生次生螺旋環(huán)流；該次生螺旋環(huán)流的流動方向與陸上曲流河次生環(huán)流流動方向相反[29]。這一次生螺旋環(huán)流在蛇曲水道彎曲帶處產(chǎn)生“凹岸侵蝕—凸岸堆積”的差異侵蝕—沉積效應(yīng)，從而驅(qū)動水道不斷向凹岸（外岸）一側(cè)遷移疊加，形成彼此并排平行的疊瓦狀前積地震反射（圖10a、表1）。似點壩下部表現(xiàn)為明顯的“強振幅—中頻—斷續(xù)地震反射”，推測為相互切疊、多期水道底部粗粒（中—細(xì)砂巖）組成的連通性好富砂沉積；上部表現(xiàn)為明顯的“弱振幅—低頻—中連續(xù)地震反射”推測為低密度泥巖側(cè)積層。

3.6.3 儲層規(guī)模與質(zhì)量

在儲層規(guī)模上，似點壩的厚度0～100 m，平均厚度為80 m（圖10a）。其中5個同心半環(huán)狀亮色混相分頻屬性（似點壩）平面面積2～5 km2，平均面積約3 km2（圖6，7）。儲層的規(guī)模相對較小，是一類非規(guī)模性深水油氣儲集體。

在儲層質(zhì)量上，似點壩是多期溝道化重力流凹岸侵蝕—凸岸堆積綜合作用的結(jié)果。似點壩發(fā)育初期侵蝕形成初始水道，在次生環(huán)流作用下水道的凹岸（外岸）因侵蝕變陡垮塌而不斷向凹岸一側(cè)后撤；而次生環(huán)流則將側(cè)向搬運而來的粗粒沉積物和溝道化重力流底部高密度組分輸運至凸岸（內(nèi)岸）一側(cè)堆積（谷底粗粒滯留沉積）形成似點壩。由此可見，似點壩底部為水道谷底粗粒滯留沉積相互疊加遷移作用的結(jié)果，不發(fā)育泥巖隔層，且易于形成橫向連續(xù)性較好、儲集性能優(yōu)越的堆積體（中—粗砂層或礫巖層）[33-34]。

綜上所述，分支水道是一類“潛在的優(yōu)質(zhì)非規(guī)?！庇蜌鈨w（圖11b、表1）。

4 深水水道—朵葉體系儲集體分布模式與研究意義

本文識別刻畫了孟加拉扇上新統(tǒng)—更新統(tǒng)深水水道—天然堤體系形成發(fā)育的6種富砂沉積單元的分布模式，以期更好地預(yù)測深水規(guī)模儲集體的發(fā)育分布（圖11b）。

4.1 分布模式

利用PaleoScan 全三維智能解釋手段和三色（RGB）混相分頻技術(shù)，本文識別解剖了孟加拉扇上新統(tǒng)—更新統(tǒng)深水水道—天然堤體系形成發(fā)育的6種富砂沉積單元，并從水力學(xué)分析角度研究了它們的儲層規(guī)模和質(zhì)量（圖11b）。研究認(rèn)為，1）“補給水道、決口扇和末端朵葉”是“潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)”油氣儲集體類型；2）“漫溢扇”是一類“潛在的規(guī)模非優(yōu)質(zhì)”油氣儲層類型；3）“分支水道”是一類“潛在的非優(yōu)質(zhì)非規(guī)?！庇蜌鈨w；4）“似點壩”是一類“潛在的優(yōu)質(zhì)非規(guī)?！庇蜌鈨宇愋停▓D11b）。需要指出的是，本文對這6種富砂沉積單元的儲層質(zhì)量分析主要基于流體動力學(xué)分析和文獻(xiàn)調(diào)研，相關(guān)結(jié)論亟待鉆井取心資料證實或證偽。

在儲集體的平面分布模式上，深水水道—朵葉復(fù)合體上游主要發(fā)育補給水道；深水水道—朵葉復(fù)合體中游則主要發(fā)育補給水道、決口扇、漫溢扇、分支水道和似點壩；而深水水道—朵葉復(fù)合體下游主要發(fā)育分支水道和末端朵葉（圖11b）。

相較于如圖11a所示的經(jīng)典的水道—朵葉的水道規(guī)模儲集體的分布模式[8-9]，本文所提出的深水水道—朵葉復(fù)合體規(guī)模儲集體的分布模式體現(xiàn)了三種常規(guī)手段難以識別的隱蔽富砂沉積單元（決口扇、漫溢扇和似點壩）作為油氣儲層體的重要作用，揭示了它們的發(fā)育展布（圖11b）。因而，本文所提出的深水水道—朵葉復(fù)合體規(guī)模儲集體的分布模式可用于更好地預(yù)測深水規(guī)模油氣儲集體的發(fā)育展布，具有重要的實踐價值（圖11b）。

4.2 研究意義

本文對孟加拉扇上形成發(fā)育的兩個目標(biāo)水道— 天然堤沉積體系的富砂沉積單元用最新的PaleoScan全三維智能解釋手段制作了層位堆疊體，進(jìn)而利用時頻變換算法對原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行分頻處理和三色（RGB）混相分頻屬性融合（圖2～7）。這些層位堆疊體相較于傳統(tǒng)的沿層切片或地層切片，層位的等時性更好（圖2a，b）。在此基礎(chǔ)上，識別雕刻了6種相對富砂的沉積單元。其中，補給水道、分支水道、點壩和末端朵葉的沉積特征在諸多文獻(xiàn)中被廣為研究報道[4，10-11，14，23]；而決口扇和漫溢扇相關(guān)研究則相對鮮見，僅Lowe et al.[15]研究報道了孟加拉灣西部海域KG-D6區(qū)塊決口扇和漫溢扇的沉積特征。本文研究揭示了決口扇和漫溢扇的剖面地震地層學(xué)特征（圖8b、圖9，10）和平面地震地貌學(xué)特征（圖3，6，7），相關(guān)研究對識別決口扇和漫溢扇具有一定的參考意義。

此外，漫溢扇披覆在弱振幅空白反射（富泥天然堤）之上，且向供源水道一側(cè)楔狀增厚，形成“砂蓋泥”的格局（圖9）。與此不同的是，決口扇的頂?shù)妆蝗跽穹瞻追瓷洌ǜ荒嗵烊坏蹋┧蚁蚬┰此酪粋?cè)楔狀減薄直至尖滅，形成“泥包砂”的格局（圖8b）。這一“泥包砂”的決口扇與圍巖接觸關(guān)系可以形成海底扇巖性圈閉，成為有利的巖性勘探目標(biāo)。

5 結(jié)論

本文識別了孟加拉扇水道—朵葉復(fù)合體內(nèi)6種富砂沉積單元的剖面地震地層學(xué)和平面地震地貌學(xué)特征，揭示了這6種富砂沉積單元的分布模式，以期對深水規(guī)模儲集體的發(fā)育展布和油氣勘探有所裨益。

深水儲集體的地震地層和地震地貌特征：1）補給水道剖面上為鷗—翼狀強振幅—低頻—斷續(xù)地震反射，平面上為順直—彎曲的強振幅亮色條帶；2）決口扇剖面上為楔狀、強振幅—低頻—中連續(xù)反射，平面上為葉狀、強振幅亮色條帶；3）漫溢扇剖面上為楔狀、強振幅—低頻—中連續(xù)地震反射，平面上為強振幅亮色區(qū)域；4）末端朵葉剖面上為強振幅—低頻—中連續(xù)地震反射，平面上為扇狀強振幅亮色混相分頻屬性；5）分支水道剖面上為U型強振幅—低頻—斷續(xù)充填反射，平面上為窄而蛇曲蜿蜒的強振幅亮色條帶；6）似點壩剖面上為疊瓦狀、中頻—連續(xù)地震反射，平面上為同心半環(huán)狀亮色條帶。

深水儲集體的規(guī)模質(zhì)量與成因分析：1）補給水道是溝道化重力流下部濃度大、粒度粗的高密度濁流滯留產(chǎn)物，為可能的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)儲集體類型：2）決口扇為高能溝道化重力流沿著豁口流向水道堤岸低洼處形成的葉狀堆積體，為潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)儲集體類型；3）漫溢扇是溝道化重力流上部低密度濁流溢岸形成的舌狀堆積體，為可能的規(guī)模非優(yōu)質(zhì)儲集體類型；4）末端朵葉是高密度濁流經(jīng)歷限定性→半限定性或半限定性→非限定性的流體轉(zhuǎn)換而形成的葉狀堆積體，是一類潛在的規(guī)模且優(yōu)質(zhì)儲集體；5）分支水道是溝道化重力流未發(fā)生溢岸所形成的條帶狀沉積體，是一類非優(yōu)質(zhì)非規(guī)模儲集體；6）似點壩，是次生螺旋環(huán)流凹岸侵蝕—凸岸堆積的產(chǎn)物，是一類可能的優(yōu)質(zhì)非規(guī)模儲集體。

深水儲集體的分布模式：1）水道—朵葉復(fù)合體上游主要發(fā)育補給水道；2）水道—朵葉復(fù)合體中游主要發(fā)育決口扇、漫溢扇、分支水道和似點壩；3）水道—朵葉復(fù)合體下游主要發(fā)育分支水道和末端朵葉。其中中游發(fā)育分布的決口扇向供源水道一側(cè)楔狀減薄直至尖滅，與富泥的水道天然堤形成“泥包砂”的格局，可以形成一類重要的海底扇巖性圈閉。