東非魯伍馬盆地中始新統(tǒng)深水沉積特征及層序界面識(shí)別方法

孫 輝，范國(guó)章，王紅平，丁梁波，左國(guó)平，馬宏霞，龐 旭，許小勇

（中國(guó)石油杭州地質(zhì)研究院，杭州 310023）

0 引言

隨著深水領(lǐng)域在油氣勘探中的重要性不斷提高，深水沉積體系已成為目前沉積學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一［1］。由于深水盆地區(qū)缺少陸架邊緣海侵或海退濱線的沉積證據(jù)，傳統(tǒng)的“高位”和“低位”體系域不能直接應(yīng)用到深水沉積中［2］。深水沉積層序地層結(jié)構(gòu)關(guān)系研究是開(kāi)展深水區(qū)沉積儲(chǔ)層識(shí)別和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)，通過(guò)建立等時(shí)層序格架和恢復(fù)沉積演化過(guò)程可以明確層序格架內(nèi)各沉積相帶的展布及演變規(guī)律，進(jìn)而揭示沉積相帶間的聯(lián)系［3-4］。

魯伍馬盆地是東非重要的含油氣盆地之一，深水區(qū)主要沉積了中侏羅世—新生代的地層，始新世深水重力流形成的深水濁積砂巖是盆地重要的儲(chǔ)集層之一，層序地層分析對(duì)盆地油氣儲(chǔ)-蓋組合的研究具有重要意義。現(xiàn)有的研究已經(jīng)證實(shí)了Catuneanu的層序地層理論適用于該盆地深水沉積的層序地層劃分［5-6］，對(duì)層序內(nèi)體系域的劃分及油氣勘探均具有重要的指導(dǎo)意義。隨著魯伍馬盆地深水區(qū)多個(gè)大型氣藏的發(fā)現(xiàn)，眾多學(xué)者對(duì)該盆地的構(gòu)造［7-8］、油氣資源［9-10］及層序地層［11-12］等方面開(kāi)展了深入的研究，針對(duì)盆地重要的含油層始新統(tǒng)A 氣藏也開(kāi)展了多方面的研究工作，并取得了大量的研究成果［13-15］。一些學(xué)者將碳酸鹽碎屑流與A 氣藏重力流沉積劃分到相同的三級(jí)層序內(nèi)［16-18］，結(jié)合完鉆井生物地層資料和全球海平面變化規(guī)律［19］，對(duì)其所處的三級(jí)層序進(jìn)行重新劃分，在此基礎(chǔ)上對(duì)層序內(nèi)部的深水沉積開(kāi)展研究。魯伍馬盆地深水沉積形成于復(fù)雜的侵蝕充填過(guò)程，且因濁流的粒度、下伏地層的坡度和地形地貌的差異而形成不同的沉積類(lèi)型［20-21］。同時(shí)，在底流流經(jīng)區(qū)域，濁流沉積會(huì)受底流的影響而產(chǎn)生不同于濁流單獨(dú)作用所形成的沉積方式［16］，其深水體系的海底地形、沉積作用、幾何形態(tài)和堆積方式都極其復(fù)雜［22］。目前學(xué)界對(duì)該套處于陸坡—盆底區(qū)既包含水道充填沉積又包含朵體沉積的深水水道-朵體體系的研究仍存在以下問(wèn)題：①水道充填沉積和朵體沉積的分級(jí)方式未統(tǒng)一，二者級(jí)別之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系仍不清楚，給水道-朵體體系的細(xì)分級(jí)工作帶來(lái)困難；②深水水道-朵體體系及其內(nèi)部組構(gòu)與沉積相、亞相和微相之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系不明確，影響對(duì)水道-朵體體系的平面分布特征、沉積演化規(guī)律及有利儲(chǔ)集層沉積相的識(shí)別和研究。

在重新厘定魯伍馬盆地中始新統(tǒng)三級(jí)和四級(jí)層序界面的基礎(chǔ)上，將沉積體系與沉積相對(duì)應(yīng)，劃分沉積亞相與微相，探討深水沉積的演化規(guī)律及沉積相對(duì)儲(chǔ)層的影響，以期為該區(qū)下步油氣勘探開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

魯伍馬盆地（Rovuma Basin）位于非洲大陸東部，其東部與凱瑞巴斯盆地（Kerimbas Basin）相接，西部比鄰莫桑比克褶皺帶，北部以魯伍馬轉(zhuǎn)換帶為界與坦桑尼亞的曼達(dá)瓦次盆（Mandawa Sub-basin）分隔［5］。盆地是東非被動(dòng)陸緣系統(tǒng)的一部分，海上部分由寬度為5～30 km 的狹長(zhǎng)區(qū)域構(gòu)成，面積約為3.66×104km2［8］，深水區(qū)位于海域東部，水深為1 300～2 900 m（圖1a）。

圖1 東非魯伍馬盆地地理位置（a）及巖性地層綜合柱狀圖（b）（據(jù)文獻(xiàn)［10］修改）Fig.1 Geographical location（a）and stratigraphic column（b）of Rovuma Basin in East Africa

魯伍馬盆地的形成與演化經(jīng)歷了3 個(gè)時(shí)期［8，23］，沉積了二疊系—第四系多套地層，厚度超過(guò)10 km［24］（圖1b）。在晚侏羅世—早白堊世晚期形成的“窄陸架、陡陸坡”地貌形態(tài)一直延續(xù)至今［25-26］，對(duì)深水區(qū)重力流沉積體系的形成及展布具有控制作用。幾乎無(wú)大斷裂分布的陸坡區(qū)整體上構(gòu)造活動(dòng)微弱［8，11，21］，且后期構(gòu)造活動(dòng)未對(duì)深水區(qū)產(chǎn)生明顯的改造，為深水沉積的研究提供了有利條件。晚白堊世—第四紀(jì)漂移期的被動(dòng)陸緣沉積對(duì)盆地油氣成藏貢獻(xiàn)巨大，深水區(qū)內(nèi)主要沉積了古近系和新近系重力流砂巖儲(chǔ)層，油氣主要分布于古新統(tǒng)—漸新統(tǒng)的重力流砂巖儲(chǔ)層中，本文重點(diǎn)研究對(duì)象中始新統(tǒng)A 氣藏是東非近年重要的油氣發(fā)現(xiàn)之一。

研究區(qū)儲(chǔ)層的巖性為砂礫巖、含礫粗砂巖、中—粗砂巖、中—細(xì)砂巖以及細(xì)砂巖，主要呈棱角—次棱角狀、次圓形，分選性中等，以鈣質(zhì)膠結(jié)為主，存在少量硅質(zhì)膠結(jié)。與墨西哥灣、西非等其他深水沉積相比，該套儲(chǔ)層厚度更大，單層砂體厚度可達(dá)50.0 m，泥巖基質(zhì)含量低，也更潔凈均質(zhì)［27］。因深水區(qū)地處南極底流（AABW）［28］必經(jīng)之地，底流對(duì)源自西部陸架的深水沉積體系遠(yuǎn)端的水道-朵體體系沉積具有明顯的影響［11，13］。

2 層序界面識(shí)別

ODP116 航次的研究成果證實(shí)：中新世以來(lái)印度洋北部垂向上粗粒沉積物的分布與全球海平面短周期波動(dòng)曲線具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系［29］，層序地層理論可以用來(lái)指導(dǎo)東非魯伍馬盆地的深水沉積研究。層序界面是研究深水沉積作用和過(guò)程的重要界面，其識(shí)別取決于所利用的數(shù)據(jù)類(lèi)型、地層的供給和沉積間的相互作用。從生物地層研究成果入手，利用巖心、測(cè)井、錄井及地震資料，結(jié)合深水沉積理論和認(rèn)識(shí)，重新分析魯伍馬盆地深水沉積的三級(jí)、四級(jí)層序界面。

2.1 三級(jí)層序界面

一個(gè)三級(jí)層序通常是由強(qiáng)制海退—海退終止的下降期體系域—低位體系域和海侵—強(qiáng)制海退開(kāi)始之間的海侵—高位體系域組成。研究區(qū)2 口探井的生物地層研究結(jié)果表明，中始新統(tǒng)界面之上的浮游有孔蟲(chóng)、底棲有孔蟲(chóng)以及鈣質(zhì)超微浮游生物的突變極低值代表了中始新統(tǒng)三級(jí)層序的頂界面。該界面之下發(fā)育一期重力流沉積，該重力流形成于中始新世，對(duì)應(yīng)全球海平面變化曲線［19］上短周期波動(dòng)曲線的最大海退過(guò)程，如圖2 中的紅框所示，推測(cè)魯伍馬盆地中始新世的深水沉積復(fù)合體形成于39.5～39.0 Ma。

圖2 東非魯伍馬盆地中—上始新統(tǒng)層序地層與海平面波動(dòng)變化關(guān)系圖（據(jù)文獻(xiàn)［19］修改）Fig.2 Relationship between sequence stratigraphy and sea level fluctuations of Middle and Upper Eocene in Rovuma Basin，East Africa

根據(jù)研究區(qū)地震剖面（圖3a）可知，濁流沉積下部為一套碳酸鹽碎屑流沉積，而生物地層研究結(jié)果指示該套碳酸鹽碎屑流沉積形成于早始新世。根據(jù)深水沉積學(xué)理論，深海碳酸鹽巖體系通常與深水硅質(zhì)碎屑體系的沉積方式相反，在海平面高位期，陸架碳酸鹽的產(chǎn)量顯著增加，鈣質(zhì)重力流可以通過(guò)高位溢流（high stand shedding）［30］的過(guò)程頻繁進(jìn)入深海，形成深水碳酸鹽碎屑流沉積。因此，推測(cè)研究區(qū)下始新統(tǒng)碳酸鹽碎屑流為高位體系域沉積產(chǎn)物。根據(jù)沉積層序地層理論［6］及深水研究中的應(yīng)用實(shí)踐［11-12］，中始新統(tǒng)層序頂界應(yīng)處于碳酸鹽碎屑流沉積的頂部。對(duì)碳酸鹽碎屑流底界與無(wú)碳酸鹽碎屑流區(qū)域中始新統(tǒng)層序底界地震反射同相軸連續(xù)性解釋得到的現(xiàn)今地貌形態(tài)（圖3b）顯示，該碳酸鹽碎屑流源于研究區(qū)西北部，呈北西—南東走向；層序界面處于碳酸鹽碎屑流頂界時(shí)的現(xiàn)今地貌形態(tài)（圖3c）顯示，存在代表濁流搬運(yùn)通道的水道，且水道方向與中始新統(tǒng)重力流砂體東—西走向一致。地震反射能量及連續(xù)性通常與界面上、下地層的巖性有關(guān)，上部粗粒重力流沉積物隨時(shí)空變化，碳酸鹽碎屑流之上的地震反射界面能量及連續(xù)性也會(huì)隨之變化，而碳酸鹽碎屑流之下的高位體系域細(xì)粒沉積分布較穩(wěn)定，與碳酸鹽碎屑流之間的波阻抗差異大。因此，在碳酸鹽碎屑流之下形成了反射能量強(qiáng)而穩(wěn)定的地震反射同相軸。

圖3 東非魯伍馬盆地深水區(qū)中始新統(tǒng)三級(jí)層序地層解釋Fig.3 Interpretation of third-order sequence stratigraphy of Middle Eocene in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

盡管深水重力流直接披覆于碳酸鹽碎屑流之上，但二者并非形成于同一時(shí)期的同一深水沉積過(guò)程中。在對(duì)研究區(qū)中始新統(tǒng)主要層序界面認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，建立等時(shí)地層格架，三級(jí)層序地層厚度的分布主要受控于低位體系域（LST）濁流沉積（圖3d），高位體系域（HST）及海侵體系域（TST）補(bǔ)償沉積于低位體系域重力流沉積之上，其地層厚度與低位體系域沉積趨勢(shì)相反（圖3e）。

三級(jí)層序邊界在未被上覆重力流侵蝕的區(qū)域連續(xù)性好，易于識(shí)別；在重力流沉積區(qū)，局部地震反射同相軸連續(xù)性變差。深水沉積的層序頂界面主要位于凝縮段頂界，偶爾發(fā)育碳酸鹽碎屑流時(shí)，則處于碳酸鹽碎屑流頂界。受深水重力流沉積隨時(shí)空變化的影響，三級(jí)層序底界面之上的沉積物也經(jīng)常發(fā)生變化，界面可以位于塊體搬運(yùn)沉積的底界［12］、水道復(fù)合體的底界或朵體復(fù)合體的底界。

2.2 四級(jí)層序界面

三級(jí)層序內(nèi)可以解釋的沉積期次界面相當(dāng)于四級(jí)層序界面。四級(jí)層序（SQ1—SQ4）代表了三級(jí)層序內(nèi)不同沉積期次（第1 期—第4 期），各期次之間的界面清晰、連續(xù)性好；同一期次內(nèi)部地震反射特征相近，為相似的沉積單元。與三級(jí)層序邊界通?？梢栽趨^(qū)域內(nèi)開(kāi)展解釋不同，四級(jí)層序邊界僅可以在沉積體的分布范圍內(nèi)利用地震資料開(kāi)展解釋。

研究區(qū)四級(jí)層序頂界由半深海泥巖頂界確定。巖心觀察結(jié)果顯示，半深海沉積主要為塊狀—薄層狀暗色泥巖，反映了濁流的失活。泥巖厚度小，樣品中半深海泥巖厚度為0.65 m，易被晚期濁流侵蝕，通常只能在巖心上識(shí)別，通過(guò)測(cè)井曲線的合成記錄標(biāo)定于地震剖面。界面解釋的主要依據(jù)：①同期次的界面具有較強(qiáng)的地震反射能量和較好的連續(xù)性，平面上基本可以連續(xù)追蹤；②界面上、下地層之間存在不整合接觸關(guān)系；③同一期次內(nèi)部具有相似的地震反射特征，如同相軸的產(chǎn)狀、振幅的能量、連續(xù)性和頻率等（圖4）；④巖心上不同期次之間存在半深海泥巖沉積。各四級(jí)層序受重力流與底流交互作用形成的沉積地貌，促使各期沉積由北向南遷移。

圖4 東非魯伍馬盆地深水區(qū)中始新統(tǒng)四級(jí)層序界面的識(shí)別和解釋Fig.4 Identification and interpretation of the fourth-order sequence boundary of Middle Eocene in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

3 深水沉積特征

魯伍馬盆地深水區(qū)處于陸坡坡腳向盆地過(guò)渡區(qū)域（參見(jiàn)圖3c），濁流經(jīng)狹窄的限制性水道復(fù)合體發(fā)育區(qū)進(jìn)入開(kāi)闊的盆底區(qū)，同時(shí)發(fā)育水道復(fù)合體和朵體復(fù)合體。根據(jù)水道的沉積位置、充填規(guī)模及特征、界面接觸關(guān)系等的區(qū)別，采用Sprague 等［31］的分類(lèi)命名方式將水道充填沉積從大到小分為水道復(fù)合體、復(fù)合水道和水道3 個(gè)級(jí)別。朵體復(fù)合體通?？梢詣澐譃槎潴w復(fù)合體、朵體、朵體單元、層和層組等4 個(gè)級(jí)別［32］，其中層和層組代表了單一事件沉積，厚度一般小于1 m，從巖心資料可以識(shí)別，從地震、測(cè)井資料上均難以分辨，與水道復(fù)合體的最小分級(jí)難以對(duì)應(yīng)。

綜合分析地震，巖心、測(cè)井、錄井資料以及沉積物的形態(tài)、巖性、物性特征差異，同時(shí)參考Mayall 等［20］的研究，從相的角度，將水道復(fù)合體和朵體復(fù)合體對(duì)應(yīng)沉積相，水道、朵體單元?jiǎng)t對(duì)應(yīng)沉積微相（表1）。

表1 東非魯伍馬盆地深水區(qū)水道復(fù)合體、朵體復(fù)合體與沉積相對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 1 Corresponding relationship between channel complex，lobe complex and sedimentary facies in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

3.1 沉積亞相特征

沉積亞相的識(shí)別和解釋是架起深水沉積復(fù)合體與有利儲(chǔ)層分析的重要橋梁。研究區(qū)中始新統(tǒng)沉積亞相研究是在開(kāi)展沉積期次解釋的基礎(chǔ)上，利用多種地震解釋技術(shù)，在巖心-測(cè)井相圖版的標(biāo)定下，結(jié)合沉積模式類(lèi)比開(kāi)展的，共識(shí)別了復(fù)合水道、朵體、決口扇以及溢岸/漂積沉積4 種沉積亞相。

（1）復(fù)合水道

復(fù)合水道的組合關(guān)系和沉積方式基本符合限制條件下的復(fù)合水道充填模式［20］，即底部為薄層富砂滯留沉積，自下而上依次為泥質(zhì)碎屑、厚層且較順直的疊置水道沉積和內(nèi)天然堤沉積（圖5）。研究區(qū)X2 井的取心段長(zhǎng)度大于100 m，可以覆蓋一個(gè)完整的復(fù)合水道，根據(jù)巖心觀察結(jié)果完成復(fù)合水道的解釋。水道在層間振幅屬性、沿層相干切片和譜分解三色融合屬性等多種地震屬性中都易于識(shí)別，具有條帶狀強(qiáng)振幅、強(qiáng)相干的特征，特別是在譜分解三色融合屬性圖中水道形態(tài)清晰（圖6）。

圖5 東非魯伍馬盆地深水區(qū)X2 井中始新統(tǒng)水道復(fù)合體單元沉積相解釋Fig.5 Interpretation of channel complex of Middle Eocene of well X2 in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

圖6 東非魯伍馬盆地深水區(qū)不同地震技術(shù)下第4 期沉積亞相的識(shí)別與分布Fig.6 Identification and distribution of the fourth period of sedimentary subfacies under different seismic techniques in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

（2）朵體

深水朵葉沉積體系是多期沉積的綜合產(chǎn)物［33］，其內(nèi)部沉積結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由多期次一級(jí)結(jié)構(gòu)復(fù)合而成［34］，同一個(gè)沉積層序內(nèi)不同體系域中發(fā)育的朵體復(fù)合體的特征也不相同。在地震資料上朵體的識(shí)別相對(duì)困難，由于侵蝕能力減弱，沿層相干切片上朵體的形態(tài)不清晰。同時(shí)，由于朵體一般成群發(fā)育，且發(fā)育過(guò)程通常表現(xiàn)為進(jìn)積—遷移—決口的過(guò)程，在均方根振幅屬性圖上富砂朵體常表現(xiàn)為連片的強(qiáng)振幅，單一朵體難以識(shí)別。研究區(qū)中始新統(tǒng)朵體復(fù)合體與近源區(qū)的水道復(fù)合體可以一起劃分出4個(gè)期次，從地震波形分類(lèi)地震相圖（圖6c）可以相對(duì)清晰地反映該類(lèi)沉積亞相的分布，地震譜分解成像區(qū)（圖6d）也有朵葉狀分布形態(tài)，能夠反映更多的沉積細(xì)節(jié)。

（3）決口扇

決口扇可根據(jù)測(cè)井曲線形態(tài)、錄井沉積組合特征及地震譜分解成像等進(jìn)行綜合識(shí)別。研究區(qū)受底流影響的決口扇為砂、泥巖薄互層沉積，錄井顯示其垂向巖相組合具有反旋回特征。地震譜分解融合成像（圖6d）顯示，決口扇分布于水道的北側(cè)，平面形態(tài)呈向北發(fā)散的脈狀，總面積約為50 km2；決口扇內(nèi)的亮色分布區(qū)由與東西向延伸的主水道相垂直的多個(gè)低幅度彎曲小水道構(gòu)成，彎曲水道寬度約為200 m，為決口水道，其規(guī)模明顯小于朵體內(nèi)部的分支水道；決口扇砂體厚度較小，其中細(xì)砂巖厚度為0.5～2.5 m，粉砂巖厚度為0.5～1.0 m（圖7）。

圖7 東非魯伍馬盆地深水區(qū)X1 井中始新統(tǒng)受底流影響的決口扇測(cè)井響應(yīng)特征Fig.7 Logging response characteristics of crevasse splays affected by bottom current of Middle Eocene of well X1 in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

（4）溢岸/漂積沉積

溢岸/漂積沉積發(fā)育在各期復(fù)合水道北側(cè)，位于復(fù)合水道側(cè)翼振幅能量減弱區(qū)域，可利用地震振幅屬性進(jìn)行識(shí)別（圖6）。其伽馬曲線表現(xiàn)為較高幅度齒化箱形，巖性主要為較細(xì)粒的砂、泥巖互層。近端溢岸沉積以發(fā)育近平行分布的沉積物波為特征；遠(yuǎn)端溢岸沉積與水道沉積相距更遠(yuǎn)，地震反射同相軸能量較弱，連續(xù)性一般，巖性以泥巖為主（圖7）。

3.2 沉積微相特征

結(jié)合X2 井的巖心資料及3口井的錄井資料，研究區(qū)4 種亞相可進(jìn)一步識(shí)別出9 種沉積微相（圖8）。

圖8 東非魯伍馬盆地深水區(qū)中始新統(tǒng)典型沉積微相識(shí)別模版Fig.8 Identification template of typical sedimentary microfacies of Middle Eocene in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

（1）復(fù)合水道

復(fù)合水道包含水道軸部充填、水道邊部充填、內(nèi)天然堤、塊體搬運(yùn)沉積（MTD）及水道底部滯留沉積等5 種微相。水道軸部/邊部充填微相通常表現(xiàn)為塊狀砂巖垂向疊置，由分選性較差—良好、粗—極粗砂巖和一些頁(yè)巖撕裂碎屑組成，偶見(jiàn)碟形構(gòu)造，砂巖之間沒(méi)有任何泥巖夾層保存。內(nèi)天然堤微相主要表現(xiàn)為薄層砂、泥巖互層，自然伽馬曲線表現(xiàn)為指狀。MTD 微相表現(xiàn)為高自然伽馬值，僅從大段自然伽馬測(cè)井曲線上難以將之與曲線為鐘形的薄層水道區(qū)分，需考慮測(cè)井綜合解釋結(jié)果加以分析。水道底部滯留沉積微相一般出現(xiàn)在塊狀砂巖層序的底部，通常由粗粒、富含卵石的砂巖或礫巖組成，伴有大小不一的泥屑，鈣質(zhì)膠結(jié)強(qiáng)烈且致密，塊狀砂、礫巖指示沉積時(shí)水動(dòng)力強(qiáng)，由高密度濁流形成，侵蝕能力強(qiáng)，X2 井巖心顯示底部滯留沉積微相厚度為7.4 m。

此外，Mayall 等［20］認(rèn)為復(fù)合水道沉積晚期發(fā)育的彎曲水道在垂向上往往位于疊置水道上方，因此，可以認(rèn)為疊置水道上方發(fā)育的薄層砂巖為該復(fù)合水道沉積晚期發(fā)育的彎曲水道。

（2）朵體

朵體包含朵體單元主體和朵體單元邊緣2 種沉積微相。朵體單元主體微相自然伽馬值低，曲線表現(xiàn)為箱形，錄井巖相顯示為多層疊置的粗碎屑砂巖，單砂層厚度一般為1.0～6.0 m，最大為6.8 m，通常比單層水道砂體的厚度小。朵體單元邊緣微相位于朵體單元主體微相的側(cè)面，表現(xiàn)為多層砂、泥巖互層，砂巖厚度較小，單砂層厚度一般小于4.0 m，具有一定的反旋回特征。

（3）決口扇

決口扇具有較高的自然伽馬值，測(cè)井、錄井均表現(xiàn)為反旋回，單砂層厚度和砂巖粒度均較小。

（4）溢岸/漂積沉積

該類(lèi)沉積微相中砂巖的厚度最小，單砂層厚度約為2.0 m，粗粒沉積部分以粉砂巖為主。

4 深水沉積演化規(guī)律及其對(duì)儲(chǔ)層的影響

4.1 深水沉積演化規(guī)律

魯伍馬盆地中始新統(tǒng)深水沉積的演化可分為4個(gè)階段。

（1）中始新世SQ1 沉積時(shí)期，源于研究區(qū)西部的濁流規(guī)模較小，復(fù)合水道前端終止于研究區(qū)東部，復(fù)合水道寬度為2～3 km，呈近東西向展布，沿復(fù)合水道軸線延伸長(zhǎng)度約53 km。溢岸/漂積沉積發(fā)育于復(fù)合水道北側(cè)，在平面上呈東西兩端窄、中部寬的半橄欖球形（圖9a），從近水道端向遠(yuǎn)水道端沉積物的粒度逐漸變小。

圖9 東非魯伍馬盆地中始新統(tǒng)深水沉積演化特征Fig.9 Evolution characteristics of deep-water deposits of Middle Eocene in Rovuma Basin，East Africa

（2）隨著SQ1 沉積末期地貌的改變，在SQ2 沉積時(shí)期深水沉積向南遷移的同時(shí)也向盆進(jìn)積，沉積規(guī)模變大，發(fā)育復(fù)合水道-朵體、決口扇及溢岸/漂積沉積。濁流沉積向盆進(jìn)積導(dǎo)致復(fù)合水道及朵體相互侵蝕疊置，從平面上難以區(qū)分，故以復(fù)合水道-朵體沉積區(qū)代表該區(qū)域，區(qū)域面積約220 km2，是區(qū)內(nèi)有利儲(chǔ)層的主要分布區(qū)。復(fù)合水道-朵體沉積區(qū)主要分布于研究區(qū)南部，以北西—南東走向?yàn)橹?，其北?cè)還發(fā)育了規(guī)模較大、分布面積較廣的決口扇，面積約75 km2（圖9b）。

（3）SQ3 沉積時(shí)期是濁流活動(dòng)最強(qiáng)盛的時(shí)期，濁流分布范圍明顯大于SQ2 沉積期，復(fù)合水道-朵體沉積區(qū)面積更大，約300 km2，但其北側(cè)未發(fā)育決口扇，廣泛分布溢岸/漂積沉積（圖9c）。

（4）SQ4 沉積時(shí)期，濁流顯示出明顯向陸退積的特征，以朵體沉積為主，僅在小范圍內(nèi)可以識(shí)別出復(fù)合水道，此時(shí)決口扇重新發(fā)育。由于中始新世濁流沉積受底流影響大，細(xì)粒溢岸/漂積沉積在整個(gè)深水沉積過(guò)程中都位于粗粒沉積的單側(cè)，分布于研究區(qū)北部（圖9d）。

總體上，在中始新世深水沉積表現(xiàn)為先進(jìn)積、后退積的過(guò)程，表現(xiàn)出非對(duì)稱(chēng)沉積特征，伴隨地貌的改變逐期向南遷移。

4.2 沉積控制儲(chǔ)層發(fā)育

研究區(qū)儲(chǔ)層的發(fā)育主要受控于沉積相，相同水道不同沉積微相中砂巖儲(chǔ)層物性和品質(zhì)差異大。對(duì)X2 井巖心樣品進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，鉆遇的同一復(fù)合水道亞相中水道充填沉積內(nèi)發(fā)育的儲(chǔ)層孔隙度為1.26%～22.72%，滲透率為0.01～924.00 mD，變化范圍均較大，其中水道軸部充填微相中儲(chǔ)層滲透率和孔隙度具有較好的相關(guān)性，而水道邊部充填儲(chǔ)層中孔隙度和滲透率基本不相關(guān)。朵體的巖心樣品都分布于朵體單元主體內(nèi)，孔隙度主要為10.00%～20.00%，滲透率與孔隙度的相關(guān)性比水道軸部充填微相中更好（圖10a）。

圖10 東非魯伍馬盆地深水區(qū)中始新統(tǒng)不同沉積相儲(chǔ)層滲透率-孔隙度交會(huì)圖Fig.10 Crossplot of permeability and porosity of different sedimentary facies of Middle Eocene in deep-water areas of Rovuma Basin，East Africa

對(duì)研究區(qū)9 種可識(shí)別的深水沉積結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行測(cè)井解釋發(fā)現(xiàn)，決口扇微相中不發(fā)育儲(chǔ)層；MTD和水道底部滯留沉積微相中發(fā)育的儲(chǔ)層均顯示出較致密的特征，測(cè)井解釋為干層；其他微相按照測(cè)井解釋儲(chǔ)層的層數(shù)及厚度由大到小依次為朵體單元（主體/邊緣）、水道軸部充填、水道邊緣充填和內(nèi)天然堤；朵體單元主體砂巖儲(chǔ)層物性最好，孔隙度為13.00%～21.00%，滲透率為5.0～118.0 mD，水道軸部充填微相中發(fā)育的儲(chǔ)層物性次之，孔隙度為13.00%～19.00%，滲透率為0.8～23.0 mD（圖10b），朵體單元邊緣有大量低孔、低滲儲(chǔ)層，內(nèi)天然堤沉積中儲(chǔ)層的整體物性較差。

此外，儲(chǔ)層的巖相類(lèi)型、雜基和膠結(jié)物的含量也是控制儲(chǔ)層質(zhì)量的重要因素［17］。研究區(qū)始新統(tǒng)由向下陸坡—盆底方向的高密度濁流和穿越陸坡的底流產(chǎn)生的延伸數(shù)十千米的同沉積作用產(chǎn)物構(gòu)成。濁積砂體通常是由多期疊置的事件層組成，而每一期事件層自下而上呈正旋回分布，通常在底部沉積的含礫粗砂巖、粗砂巖的分選性和滲透性均較差。同時(shí)，在水道砂體中廣泛發(fā)育的泥巖撕裂屑、鈣質(zhì)膠結(jié)作用產(chǎn)生的鈣質(zhì)結(jié)核也大大降低了儲(chǔ)層的物性。

5 結(jié)論

（1）魯伍馬盆地深水區(qū)漸新統(tǒng)三級(jí)層序頂界面位于凝縮段和偶發(fā)的碳酸鹽碎屑流的頂界；受深水重力流沉積隨時(shí)空變化的影響，底界面可以位于不同沉積結(jié)構(gòu)單元的底界；三級(jí)層序界面除局部受重力流侵蝕導(dǎo)致地震反射連續(xù)性變差以外，地震反射整體連續(xù)性較好；四級(jí)層序界面僅可以在沉積體分布范圍內(nèi)開(kāi)展解釋?zhuān)募?jí)層序頂界由半深海泥巖頂界確定。

（2）魯伍馬盆地深水區(qū)中始新統(tǒng)三級(jí)層序內(nèi)可識(shí)別2 種沉積相、4 種沉積亞相和9 種沉積微相。早、晚期復(fù)合水道、朵體、決口扇及溢岸/漂積沉積易于識(shí)別，中期濁流進(jìn)積期復(fù)合水道及朵體不易單獨(dú)識(shí)別，受底流影響的決口扇分布于復(fù)合水道-朵體沉積區(qū)北部，具有向北部放射性發(fā)散的外部形態(tài)。

（3）魯伍馬盆地中始新統(tǒng)深水沉積的演化可分為4 個(gè)階段，整體表現(xiàn)為先進(jìn)積、后退積的過(guò)程，水道-朵體復(fù)合體表現(xiàn)出非對(duì)稱(chēng)的沉積特征，伴隨地貌的改變各期沉積體整體向南遷移。

（4）魯伍馬盆地深水區(qū)儲(chǔ)層的發(fā)育主要受控于沉積相，水道軸部充填及朵體單元主體微相中儲(chǔ)層最發(fā)育，物性最好，是盆地中始新統(tǒng)最有利的儲(chǔ)集類(lèi)型，水道充填邊緣次之，朵體邊緣及溢岸沉積微相中發(fā)育的儲(chǔ)層物性相對(duì)較差。