準(zhǔn)噶爾盆地瑪湖凹陷百口泉組典型微相礫石定向性定量研究

黃遠(yuǎn)光，張昌民，丁雲(yún)，瞿建華，朱銳，潘進(jìn)，唐勇，張磊，陶金雨

1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100

2.中國石油新疆油田分公司，新疆克拉瑪依 834000

0 引言

非三維等軸礫石(尤其扁平礫石)在流水作用下，為了保持其最穩(wěn)定的排列狀態(tài)會(huì)發(fā)生定向排列[1-3]，例如河流沉積中礫石疊瓦狀構(gòu)造。在不同沉積環(huán)境下，礫石定向排列會(huì)存在一定的差異。Potteretal.[4]、Johansson[5]、曾允孚等[6]、何幼斌等[7]在研究中發(fā)現(xiàn)河流沉積中礫石最大扁平面是向上游傾斜；Krumbein[8-9]，Schlee[10]、吳磊伯等[2]、武安斌[11]認(rèn)為礫石長軸最優(yōu)方向和河流流向平行，Twenhofe[12]，Doeglas[13]、Seminar[14]，Rust[15]在研究中卻發(fā)現(xiàn)礫石長軸和河流流向垂直。前人通過野外露頭對(duì)不同沉積環(huán)境中礫石定向性做了一定的研究，如Lindsay[16]對(duì)圣海倫斯火山處的泥石流中碎屑顆粒的定向性做了研究，發(fā)現(xiàn)泥石流中礫石定向性較差；Spotts[17]運(yùn)用定量方法對(duì)野外濁流沉積中顆粒定向性做了研究，發(fā)現(xiàn)濁流沉積中顆粒定向性很好；吳磊伯等[3]對(duì)青島地區(qū)沿黃海海濱的礫石定向性做了研究，發(fā)現(xiàn)濱海礫石定向性較好。Dappiesetal.[18]對(duì)斜坡上受重力控制形成的重力流顆粒定向性做了研究，發(fā)現(xiàn)重力流中顆粒定向性差。邵珠福等[19]對(duì)青島靈山島受紋層控制的砂級(jí)顆粒支撐疊瓦構(gòu)造做了研究，發(fā)現(xiàn)砂級(jí)顆粒的疊瓦狀構(gòu)造可以用于判斷沉積環(huán)境，并認(rèn)為該區(qū)的沉積環(huán)境為淺水三角洲沉積而不是前人所認(rèn)為的深水遠(yuǎn)源濁流沉積。倪良田等[20]對(duì)甘肅敦煌現(xiàn)代邊灘砂級(jí)顆粒疊瓦構(gòu)造做了研究，發(fā)現(xiàn)邊灘上的砂級(jí)顆粒疊瓦狀構(gòu)造明顯，而且類型多樣。邵珠福等[19]、倪良田等[20]對(duì)砂級(jí)顆粒的疊瓦狀構(gòu)造的研究拓寬了疊瓦構(gòu)造理論及應(yīng)用研究的視野。到目前為止，前人基于野外露頭觀察，對(duì)河流、濁流、濱海、泥石流、斜坡處重力流等環(huán)境中顆粒定向性做了研究，發(fā)現(xiàn)河流、濁流、濱海環(huán)境中顆粒定向性較好；泥石流、斜坡處重力流沉積中顆粒定向性較差?；谖墨I(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)野外剖面中不同沉積環(huán)境下的顆粒定向性存在一定的差異，但在油氣勘探中，沉積相和沉積環(huán)境的判定大多是基于巖芯資料的觀察，那么基于巖芯資料瑪湖地區(qū)百口泉組中典型微相中礫石定向性是否存在差異？是否可以依據(jù)礫石定向性差異來輔助沉積相的劃分？本文依托新疆油田瑪湖項(xiàng)目組提供的豐富巖芯資料對(duì)瑪湖地區(qū)典型微相中礫石定向性特征展開定量研究。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

瑪湖凹陷是準(zhǔn)噶爾盆地6大生烴凹陷之一，凹陷及其周緣是盆地最有利的油氣成藏區(qū)。瑪湖凹陷北部是烏夏斷裂帶和克百斷裂帶，東南部與夏鹽凸起、達(dá)巴松凸起接壤(圖1)，構(gòu)造上表現(xiàn)為東南傾的平緩單斜，局部發(fā)育低幅度平臺(tái)、背斜或鼻狀構(gòu)造。瑪湖凹陷百口泉組地層在準(zhǔn)噶爾盆地構(gòu)造演化史上，屬于盆地構(gòu)造演化的坳陷階段，盆地在該階段相對(duì)穩(wěn)定，因而斜坡區(qū)地層發(fā)育較全，自下而上有石炭系，二疊系佳木河組、風(fēng)城組、夏子街組、下烏爾禾組、上烏爾禾組，三疊系百口泉組、克拉瑪依組、白堿灘組，侏羅系八道灣組、三工河組、西山窯組、頭屯河組及白堊系；二疊系與三疊系，三疊系與侏羅系，侏羅系與白堊系之間為區(qū)域性不整合，其中目的層下三疊統(tǒng)百口泉組地層與下伏二疊系為角度不整合接觸。

依據(jù)巖芯觀察以及錄井的資料，百口泉組地層厚度一般為130～240 m，巖性主要為灰色、灰褐色、灰綠色、紅褐色、灰白色的泥巖、砂巖以及礫巖，其中礫巖層厚度占總厚度的75.27%、砂巖厚度占總厚度的8.27%、泥巖和粉砂巖厚度占總厚度的16.46%。依據(jù)巖性和電性特征，將百口泉組分為3段(圖1)，自下而上依次為百一段(T1b1)、百二段(T1b2)、百三段(T1b3)，百一段地層厚度30～50 m，主要為灰色砂礫巖；百二段地層厚度為60～100 m，巖性以灰綠色砂礫巖為主；百三段厚度為40～90 m，為灰綠色砂礫巖與泥巖互層。

瑪湖凹陷百口泉組發(fā)育豐富的沉積構(gòu)造，主要有交錯(cuò)層理、平行層理、塊狀層理、小型沙紋層理、水平層理。據(jù)統(tǒng)計(jì)百口泉組礫巖中發(fā)育的沉積構(gòu)造所占的厚度比進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，交錯(cuò)層理占65.43%，塊狀層理占26.31%，平行層理占5.62%，其他沉積構(gòu)造占2.64%。這表明百口泉組地層中，礫巖的沉積構(gòu)造以交錯(cuò)層理為主，塊狀層理次之，這反映百口泉組沉積時(shí)以牽引流為主，局部發(fā)育泥石流沉積。

在巖芯觀察時(shí)，發(fā)現(xiàn)百口泉組多發(fā)育厚度不一的紅褐色、雜紅色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖段，據(jù)統(tǒng)計(jì)紅褐色和雜紅色泥巖占百口泉泥巖總厚度的67.28%，紅褐色和雜紅色的粉砂質(zhì)泥巖段占總粉砂質(zhì)泥巖段的86.52%。陳奮雄等[21]為明確瑪湖地區(qū)百口泉組的沉積環(huán)境，對(duì)百口泉組紅褐色、雜紅色泥巖做了取樣分析，結(jié)果表明瑪湖地區(qū)百口泉組主要為弱氧化—還原環(huán)境的濱岸沉積或淺水沉積。同時(shí)在地震剖面上來看，瑪湖地區(qū)百口泉組識(shí)別出的扇三角洲前緣沉積厚度比較小，這同樣表明了當(dāng)時(shí)水體比較淺。前人依據(jù)這些資料認(rèn)為瑪湖地區(qū)為扇三角洲體系，并且陳奮雄等[21]、張繼慶等[22]、牛海青等[23]、宮清順等[24]、張順存等[25]、周俊林等[26]、唐勇等[27]、于興河等[28]對(duì)瑪湖凹陷百口泉組分別提出了各自的扇三角洲模式。這些模式各有特長，皆反映了瑪湖地區(qū)的沉積特點(diǎn)，但仍然存在一些爭議和疑惑。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置圖Fig.1 Tectonic location of the study area

Harmsetal.[29]和Sohnetal.[30]認(rèn)為巖層中的礫石定向性可以用來解釋沉積環(huán)境和沉積過程，而通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)前人關(guān)于該區(qū)百口泉礫巖層礫石定向性研究還停留在定性階段，很少有人去總結(jié)研究區(qū)百口泉組地層所發(fā)育的典型微相中礫石定向性特征。如果能夠用定量的研究方法對(duì)研究區(qū)目的層發(fā)育的典型巖石相和沉積微相的礫石定向性特征進(jìn)行總結(jié)，這將會(huì)對(duì)該區(qū)新井區(qū)或者爭議井區(qū)的單井相的分析提供新的理論依據(jù)，進(jìn)而有利于整個(gè)研究區(qū)新沉積模式的建立。

2 研究方法

針對(duì)本區(qū)取芯資料豐富的特點(diǎn)，本文從巖芯描述入手，總結(jié)研究區(qū)發(fā)育的典型巖石相類型和典型微相類型?；诟咔鍘r芯照片，首先依據(jù)張昌民等[31]提出的瑪湖地區(qū)百口泉組砂礫巖巖石相劃分方案對(duì)研究區(qū)獲取的巖芯進(jìn)行巖石相精細(xì)劃分，識(shí)別出瑪湖地區(qū)百口泉組152種礫巖石相，在巖芯觀測的基礎(chǔ)上，結(jié)合前人研究結(jié)果以及測井曲線，在瑪湖地區(qū)百口泉組礫質(zhì)儲(chǔ)層中識(shí)別出了四種典型的微相，然后運(yùn)用黃遠(yuǎn)光等[32]提出的礫石定向性定量表征研究方法，運(yùn)用礫石長軸相對(duì)視傾角玫瑰花圖中任意相鄰三個(gè)小扇形的半徑之和的最大值(參數(shù)a)和小扇形半徑大小偏離程度(參數(shù)σ)，對(duì)瑪湖地區(qū)百口泉組發(fā)育的152種典型礫巖巖石相及四種典型微相中的礫石定向性進(jìn)行定量研究，總結(jié)出其中礫石的定向性特征，為研究區(qū)沉積模式和沉積相分析提供理論依據(jù)。

3 瑪湖地區(qū)礫巖巖石相礫石定向性特征

利用黃遠(yuǎn)光等[32]提出的研究方法對(duì)瑪湖地區(qū)礫巖巖石相進(jìn)行定量研究，計(jì)算出每種巖石相的σ和a值(表1)。由表1可知巖石相四種屬性中，沉積構(gòu)造和礫石定向性有一定的關(guān)系，巖石相屬性中包含塊狀層理的，其定向性較差，σ最大值為5.1，最小值為2.4，平均值為3.61；a最大值為39.39%，最小值為21.95%，平均值為29.12%；巖石相屬性中包含交錯(cuò)層理、平行層理的，其礫石定向性比較好，σ最大值為9.56，最小值為4.42，平均值為6.32，a最大值為65.71%，最小值為28.89%，平均值為44.94%。定向性和巖性有一定的關(guān)系，總的來說小中礫巖(G4)礫石定向性最好，σ最大值為9.32，最小值為2.38，平均值為4.9；a最大值為65.71%，最小值為21.95%，平均值為36.66%，巨礫巖(G1)礫石定向性最差，其σ平均值為4.14，a平均值為29%。不同巖性的礫石定向性特征見表2，不同巖性礫石定向性特征之所以存在差異是因?yàn)榈[石粒徑大小會(huì)影響礫石的搬運(yùn)機(jī)理，從而礫石定向性特征會(huì)存在一定的差異。

4 瑪湖地區(qū)典型微相礫石定向性特征

通過巖芯精細(xì)觀察、測井曲線以及前人研究，在本區(qū)總共識(shí)別出了3種沉積亞相(扇三角洲平原、扇三角洲前緣和前扇三角洲)以及7種沉積微相。其中扇三角洲平原亞相包括泥石流微相、辮狀河道微相以及河道間洼地微相；扇三角洲前緣亞相包括水下分流河道微相、河口沙壩微相、前緣席狀砂微相；前扇三角洲微相則主要是前扇三角洲泥。在這7種微相中，河道間洼地微相、前緣席狀砂微相以及前扇三角洲泥微相中巖性主要是砂巖和泥巖，不適合做礫石定向性定量研究，因此本文只討論瑪湖地區(qū)泥石流微相、辮狀河道微相、水下分流河道微相以及河口沙壩微相中的礫石定向性特征。

4.1 泥石流微相礫石定向性特征

泥石流是指陸地上的一種高密度和高粘度的塊體流，其碎屑顆粒由雜基支撐，并在重力作用下呈塊體搬運(yùn)[33]。在瑪湖地區(qū)百口泉組，泥石流沉積主要出現(xiàn)在扇三角洲平原微相中，通常以紅褐色、灰褐色粗礫、大中礫巖為主，偶見巨礫巖；呈棱角狀，分選極差，一般呈雜基支撐，部分為多級(jí)顆粒支撐，礫石大多數(shù)排列雜亂，部分礫巖有定向排列呈疊瓦構(gòu)造，沖刷充填構(gòu)造，但是主要以塊狀層理為主。本文結(jié)合這些特征以及新疆油田研究成果，在X10井中識(shí)別出了典型泥石流微相(圖2)，取芯深度為2 298～2 300.92 m，巖性主要為大中礫巖以及粗礫巖；礫石顏色為灰褐色，代表氧化沉積環(huán)境；支撐方式主要為多級(jí)顆粒支撐和雜基顆粒支撐；沉積構(gòu)造主要為塊狀層理，少數(shù)發(fā)育交錯(cuò)層理；典型巖石相為G2mtⅡ、G3mtⅢ、G5mtⅢ；在垂向上巖性變化沒有較明顯的旋回性，這主要是因?yàn)槟嗍髟诔练e時(shí)是以塊體流沉積為主。依據(jù)圖2泥石流沉積特征，筆者在X10井其他深度段也識(shí)別出了泥石流微相，并運(yùn)用上文研究方法對(duì)泥石流沉積微相中礫石定向性進(jìn)行定量研究(表3)。

表1 瑪湖地區(qū)典型礫巖巖石相礫石定向性統(tǒng)計(jì)表Table 1 Orientation characteristics of typical conglomerate lithofacies in Mahu sag

表2 不同巖性礫石定向性統(tǒng)計(jì)表Table 2 Different conglomerates orientation characteristics

由圖2和表3可知，泥石流微相中礫石定向性較差。在玫瑰花圖中，礫石長軸相對(duì)視傾角主方向不明顯，主要為雙峰模式或者多峰模式(圖2)；定向性參數(shù)比較小，σ最大值為6.61、最小值為3.00、平均值為4.03；a最大值為52.94%、最小值為22.95%、平均值為32.87%。泥石流沉積微相中，礫石定向性參數(shù)在垂向上變化旋回性不是很明顯(表3、圖2)，但是從表3統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來看，從深度2 342.45～2 252.32 m以及2 343.21～2 344.04 m，參數(shù)σ和a都存在先變小再增大再變小的規(guī)律，但是參數(shù)變化的范圍不是很大，因?yàn)棣易畲笾禐?.61，最小值為3.00，最大值和最小值相差不大，在垂向上變化不明顯，泥石流中礫石定向性在垂向上變化不明顯可能主要是因?yàn)槟嗍鞒练e主要以塊體流沉積為主，沉積速度比較快，泥石流中的顆粒來不及被篩選很快就被沉積下來。

通過上面的分析，發(fā)現(xiàn)泥石流沉積中顆粒定向性雜亂，這與Lindsay[16]以及Domack[34]等用施密特圖研究野外泥石流露頭中礫石定向性特征相一致。

4.2 辮狀河道微相礫石定向性特征

辮狀河道在沉積過程中水動(dòng)力比較穩(wěn)定，沉積物供應(yīng)比較充足，通常在河床上形成較厚的巖層。在瑪湖地區(qū)，辮狀河道中發(fā)育的巖性主要以大套的礫巖和砂巖為主，在河道底部粒度較粗，發(fā)育巨礫巖、粗礫巖、大中礫巖。向上粒度變細(xì)，發(fā)育大中礫巖、小中礫巖，頂部發(fā)育細(xì)礫巖、砂巖。沉積物中泥質(zhì)含量較低，支撐方式通常為顆粒支撐和多級(jí)顆粒支撐。礫石顆粒的磨圓度為次棱—次圓狀、次圓狀。顆粒定向性好，礫石定向排列顯示出明顯的層理性，發(fā)育的沉積構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理和平行層理。礫石顆粒多呈灰色、灰白色和灰綠色以及紅褐色。圖3為瑪湖地區(qū)典型辮狀河道沉積的柱狀圖。深度為2 274.80～2 279.68 m，從巖性上看，從下到上發(fā)育3個(gè)正旋回，2 779.67～2 778.68 m為第一個(gè)正旋回，底部為紅褐色大中礫巖，發(fā)育小型交錯(cuò)層理，顆粒支撐方式為多級(jí)顆粒支撐，巖石相為G3xrⅡ，上部為紅褐色泥巖，發(fā)育塊狀層理；從2 778.68～2 777.6 m為第二個(gè)正旋回，其底部巖性為灰綠色大中礫巖和小中礫巖，沉積構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理，顆粒支撐方式為多級(jí)顆粒支撐，對(duì)應(yīng)的巖石相分別為G3xggⅡ、G4xggⅡ，上部為紅褐色砂巖和泥巖；從2 777.6～2 775.8 m為第三個(gè)正旋回，其底部為灰綠色大中礫巖，灰綠色小中礫巖以及紅褐色大中礫巖和紅褐色小中礫巖，沉積構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理，偶見塊狀層理，典型巖石相為G3xggⅡ、G4xggⅡ、G3xrⅡ、G4xrⅡ、G4mrⅡ，上部主要為紅褐色砂巖和泥巖。

圖2 典型泥石流相中礫石定向性Fig.2 Typical debris flow facies gravel orientation characteristic

表3 典型泥石流微相礫石定向性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Typical debris flow facies gravel orientation characteristics

圖3 典型辮狀河道礫石定向性綜合圖Fig.3 Typical braided river facies gravel orientation characteristics

參考上述辮狀河道沉積特征，筆者在巖芯精細(xì)觀察的基礎(chǔ)上在FN16井的其他深度段以及M003井的部分深度段識(shí)別出了辮狀河道沉積，然后對(duì)其中礫石定向性進(jìn)行定量研究(表4)。

由表4以及圖3可知，在辮狀河道沉積中，礫石定向性較好。在玫瑰花圖中，礫石長軸相對(duì)視傾角主方向主要以單峰模式為主(圖3)；定向性參數(shù)較大，σ最大值為8.91、最小值為3.11、平均值為5.31；a最大值為65.79%、最小值為25.93%、平均值為41.41%。從定向性參數(shù)和玫瑰花圖上來看，辮狀河道沉積中，礫石定向性要比泥石流沉積中的要好，兩種微相中礫石定向性的差異性可以用于復(fù)雜井區(qū)沉積微相的辨別。在辮狀河道微相中，礫石定向性變化在垂向上有一定的旋回性，從深度2 779～2 776.87 m定向性參數(shù)先變小再增大，在2 778.67 m處礫石定向性參數(shù)達(dá)到最小，對(duì)應(yīng)的巖石相為G5xaⅠ，σ為4.37，a值為35.71%。在辮狀河道中，礫石定向性參數(shù)大小變化存在旋回性反應(yīng)了河道沉積的期次性，并且這旋回變化可以用于地層對(duì)比以及層次界面劃分。

通過上述分析發(fā)現(xiàn)，在瑪湖地區(qū)，辮狀河道中沉積的礫石定向性比較好，該結(jié)論與武安斌[11]在野外對(duì)蘭州許家灘礫石定向性分析以及Rust[15]在野外對(duì)Donjek河流中礫石定向性特征相一致。

4.3 水下分流河道微相礫石定向性特征

據(jù)新疆油田研究，扇三角洲前緣亞相中發(fā)育水下分流河道微相，巖性主要以大套灰色、灰綠色礫巖和砂巖為主，發(fā)育交錯(cuò)層理，沖刷充填構(gòu)造，由于水下分流河道中的沉積物受到流水的沖刷作用比較長，沉積物從扇源到前緣，經(jīng)過層層的淘洗篩選，沉積物的結(jié)構(gòu)成熟度應(yīng)該比較高，礫石的定向性較好，磨圓度比較好，顆粒支撐方式主要為顆粒支撐，多級(jí)顆粒支撐，常見的巖石相為G5xggⅠ、G4xgⅠ、G3xggⅡ、G4xggⅠ。圖4所示是典型水下分流河道礫石定向性綜合柱狀圖。該段為M602井第4次取芯，深度為3 822.43～3 823.63 m，從巖性上看，該段存在兩個(gè)旋回(3 824.1～3 823 m以及3 823～3 822.4 m)，巖性主要為細(xì)礫到小中礫巖以及砂巖，旋回底部為小中礫巖，發(fā)育大型交錯(cuò)層理，往上逐漸過渡為砂巖，砂巖沉積構(gòu)造為小型交錯(cuò)層理，顏色主要為灰色和灰綠色，支撐方式主要為顆粒支撐和多級(jí)顆粒支撐，GR和SP測井曲線主要為鐘形，綜合新疆油田沉積體系的研究，該由表5以及圖4所示，M602井位于扇三角洲前緣，所以該段為水下分流河道沉積。

表4 典型辮狀河微相礫石定向性參數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table 4 Typical braided river facies gravel orientation characteristics

圖4 典型水下分流河道礫石定向性綜合圖Fig.4 Typical underwater distributary channel facies gravel orientation characteristics

表5 典型水下分流河道微相礫石定向性參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 5 Parameters of typical underwater distributary channel facies gravel orientation characteristics

依據(jù)圖4所示的水下分流河道沉積特征，通過巖芯精細(xì)觀察，M001(3 487.98～3490.76 m)、M602(3 819.01～3 844.71 m)、M603(3 837～3 841.32 m)中識(shí)別出了水下分流河道微相，并依據(jù)上述方法對(duì)水下分流河道微相中礫石定向性進(jìn)行定量研究，結(jié)果如表5所示。

由表5以及圖4所示，在水下分流河道中，礫石定向性較好。在玫瑰花圖中，礫石長軸相對(duì)視傾角分布主要以單峰模式為主。由表5可知，礫石定向性參數(shù)較大，σ最大值為7.22、最小值為2.96、平均值為5.11；a最大值為55.71%、最小值為25.93%、平均值為38.76%。從垂向上來看，水下分流河道微相中礫石定向性變化存在一定的旋回性，例如從3 823.83～3 822.43 m(表5、圖4)來看，定向性參數(shù)先變小再變大，在深度3 823.63 m處礫石定向性參數(shù)達(dá)到最小，對(duì)應(yīng)的巖石相為G3xggⅡ(σ值為3.47，a值為31.03%)，在水下分流河道中礫石定向性變化的旋回性反應(yīng)了河道沉積的期次性。

4.4 河口沙壩微相礫石定向性特征

據(jù)新疆油田研究以及巖芯精細(xì)描述，發(fā)現(xiàn)扇三角洲前緣亞相中發(fā)育河口沙壩微相，巖性主要以細(xì)礫巖、含礫砂巖以及砂巖為主；巖石顏色主要為灰色；顆粒支撐方式主要為雜基支撐以及顆粒支撐為主；沉積構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理以及平行層理；呈典型的向上變粗的反粒序特征(圖5)；典型巖石相為G5xgⅡ、G5xgⅠ、G5pgⅠ、G4xaⅡ、G3xggⅠ。圖5所示為典型河口沙壩微相礫石定向性綜合柱狀圖，該段為D11井第一次取芯，深度為4 283.84～4 278.83 m，巖性主要以小中礫巖、含礫砂巖以及砂巖為主，巖石顏色主要為灰色，顆粒支撐方式以顆粒支撐和雜基支撐為主，沉積構(gòu)造主要為交錯(cuò)層理和平行層理，有典型的反粒序(4 283.8～4 282.1 m)，測井曲線為箱型以及典型的漏斗型。依據(jù)上述沉積特征，在巖芯精細(xì)表述的基礎(chǔ)上，筆者在AH11、AH2、M604上識(shí)別出了河口沙壩微相，然后對(duì)其礫石定向性進(jìn)行定量研究(表6)。

由圖5以及表6所示，河口沙壩微相中礫石定向性很好，在玫瑰花圖上，小扇形分布比較集中，以單峰模式為主；定向性參數(shù)比較大，σ最大值為10.34、最小值為3.65、平均值為5.54；a最大值為83.02%、最小值為32.35%、平均值為44.42%。河口沙壩微相中礫石定向性參數(shù)也存在一定的旋回性，在深度段(4 283.2～4 280.8 m)，礫石定向性參數(shù)數(shù)值先變小再增大然后再減小，在深度段4280.8處定向性參數(shù)達(dá)到小，對(duì)應(yīng)的巖石相為G5xgbⅣ(σ為3.65，a為32.35%)，在河口沙壩微相中礫石定向性變化的旋回性反應(yīng)了河口沙壩沉積的其次性以及水動(dòng)力變化的周期性。

圖5 典型河口沙壩微相礫石定向性綜合圖Fig.5 Typical mouth bar facies gravel orientation characteristics

表6 典型河口沙壩微相礫石定向性參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 6 Parameters of typical mouth bar facies gravel orientation characteristics

5 結(jié)論

(1) 在巖芯照片的基礎(chǔ)上，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，引進(jìn)參數(shù)a和σ在巖芯上對(duì)瑪湖地區(qū)152種典型礫巖巖石相的礫石定向性進(jìn)行了定量研究，發(fā)現(xiàn)不同巖石相中顆粒定向性存在一定的差異，但是總的來說包含交錯(cuò)層理屬性、平行層理屬性、小中礫巖屬性的礫石定向性比較好，定向性參數(shù)比較大。

(2) 在巖芯照片的基礎(chǔ)上，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，引進(jìn)參數(shù)a和σ在巖芯上對(duì)瑪湖地區(qū)4種典型沉積微相中礫石定向性進(jìn)行了定量研究，結(jié)果表明：辮狀河道、水下分流河道、河口沙壩中礫石定向性特征在垂向上都有一定的旋回性，而泥石流微相在垂向上的旋回性不是很明顯，礫石定向性在垂向上的旋回性反應(yīng)了沉積物在沉積時(shí)的期次性。

(3) 這四種典型沉積微相礫石定向性參數(shù)大小也存在一定的差別。定向性由差到好依次是泥石流微相(σ最大值為6.61、最小值為3.00、平均值為4.03，a最大值為52.94%、最小值為22.95%、平均值為32.87%)、辮狀河道微相(σ最大值為 8.91、最小值為3.11、平均值為5.31，a最大值為65.79%、最小值為25.93%、平均值為341.41%)、水下分流河道(σ最大值為7.22、最小值為2.96、平均值為5.11；a最大值為55.71%、最小值為25.93%、平均值為38.76%)、河口沙壩微(σ最大值為10.34、最小值為3.65、平均值為5.54；a最大值為83.02%、最小值為32.35%、平均值為44.42%)，這四種微相間定向性參數(shù)存在的差異性可以用于后期其他井區(qū)沉積相的分析。

符號(hào)注釋：

巖性：G5.細(xì)礫巖，G4.小中礫巖，G3.大中礫巖，G2.粗礫巖，G1.巨礫巖。

層理：m.塊狀層理，p.平行層理，x.交錯(cuò)層理。

顏色：gg.灰綠色，g.灰色，a.灰白色，t.灰褐色，r.紅褐色系。

支撐方式：Ⅰ.顆粒支撐，Ⅱ.多級(jí)顆粒支撐，Ⅲ.雜基—顆粒支撐，Ⅳ.雜基支撐。

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