古地貌特征對沉積體系發(fā)育的控制分析與研究
——以西部凹陷坡洼過渡帶為例

關(guān) 欣

（中國石油遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院，遼寧盤錦 124010）

人們早在20世紀50年代就開始了古地貌的研究，它是從地貌學(xué)中衍生出的一門學(xué)科，在地貌學(xué)中占有非常重要的地位。地貌也稱地形，是指地球表面地形的各種形態(tài)，而古地貌是指地質(zhì)歷史時期所形成的地貌。古地貌在一定程度上控制著各種沉積體系和沉積相的發(fā)育和分布，包括它們的類型、規(guī)模以及分布特征[1-2]。因此，弄清地質(zhì)歷史時期中某一區(qū)域的古地貌特征對于該區(qū)進一步尋找有利儲層和油氣分布具有十分重要的意義。

坡洼過渡帶是指斜坡向洼陷的過渡地帶。根據(jù)前人研究成果，坡洼過渡帶構(gòu)造相對不發(fā)育，是沉積物的卸載區(qū)，與該區(qū)同沉積斷層相配合，很容易形成斷層巖性圈閉和巖性上頃尖滅圈閉。此外，中臺階溝槽的中部，處在斜坡的高潛山帶和低潛山帶之間，構(gòu)造不發(fā)育，也易形成地層圈閉和巖性上傾尖滅圈閉。隨著勘探程度的加深，以及負向構(gòu)造找油理論及勘探技術(shù)的不斷完善，使得巖性油藏的勘探越來越受到重視[1-2]。本文主要以遼河油田西部凹陷坡洼過渡帶為例，從研究區(qū)的古地貌特征入手，對古地貌對沉積體系發(fā)育的控制作用進行了分析與研究，為該區(qū)后續(xù)開展巖性油氣藏研究及有利目標評價、勘探目標優(yōu)選以及井位部署奠定了一定的基礎(chǔ)。

1 工區(qū)概況

工區(qū)位于西部凹陷西斜坡的中南段，南起錦132井，北至齊131井，西起錦15井-歡26井一線，東到詹1井，研究區(qū)面積約400km2。截至2005年底共完鉆各類井約2000口。從西斜坡中南段的井位分布來看，具有多口井、井密度高和局部相對空白的特點。整體上看，主要分布在中上臺階，下臺階的深陷帶即坡洼過渡帶相對空白。從已探明的石油地質(zhì)儲量來看，縱向上，油氣主要分布在沙河街組一段和沙河街組二段，其次為沙河街組四段，潛山和沙河街組三段探明程度較低；平面上，油氣主要分布在西斜坡中上臺階，下臺階探明程度相對較低。

2 研究區(qū)古地貌特征

經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)，西部凹陷的古地貌形態(tài)非常復(fù)雜。凹陷的構(gòu)造上呈北高南低的特征，由于繼承性西傾正斷層長時間的活動，使得凹陷的西側(cè)斜坡上形成了一些單面山。與此同時，由于凹陷中水作用的時間較長，導(dǎo)致沉積物披覆的面積不斷擴大，然后逐層超覆在單面山上，使得山頭的面積逐漸減少直至消失[1-2]。

在西部凹陷沙四段沉積的時期，研究區(qū)的西傾反向正斷層活動非常強烈，持續(xù)時間較長。而在西部凹陷沙三段的沉積時期，該斷層的活動比較平緩，并且逐漸變?nèi)?，甚至停止。對于西傾反向正斷層作用形成的古地貌，沙四段起到了一定的填平補齊作用。另外，沙四段沉積時沒有出現(xiàn)顯著的沉積間斷，而且沙四段的地層保留比較完好，沉積環(huán)境也沒有發(fā)生劇烈變化。沙四段頂部的油頁巖分布面積比較廣，幾乎在全區(qū)都有分布，因此，沙四段地層的對比比較容易而且具有一定的可靠性。在研究區(qū)內(nèi)，可以將前第三系古地貌從西到東分為4個地貌單元：深洼帶、同生斷裂帶（坡洼過渡帶）、箕狀斷槽帶以及邊緣斜坡帶。

一般而言，同生斷裂帶和深洼帶是指下臺階，由于基底發(fā)育陡坡和正向斷裂，使得上覆地層中的同生斷層出現(xiàn)滑脫，最終形成多種構(gòu)造，如斷鼻、斷塊以及滾動背斜等。其次，箕狀斷槽帶是指中臺階，主要由基底翹傾斷塊形成的潛山以及披覆背斜所構(gòu)成；邊緣斜坡帶是指上臺階，基底主要為傾斜的斷塊，而蓋層具有十分顯著的底超上剝，而且構(gòu)造的形態(tài)單一，比較簡單。上述地貌單元對于沉積體系的宏觀分布特征具有一定的控制作用。但是，對于沙四段和沙三段而言，同生斷裂帶所起的控制作用不同，區(qū)別較大。在沙四沉積時期，研究區(qū)的構(gòu)造比較簡單，主要為地形斜坡，而在沙三沉積時期，由于正斷層的活動比較強烈，使得研究區(qū)形成了斷裂坡折帶。另外，在沙四段沉積時期，坡折帶處沉積比較少，而在沙三沉積時期，坡折帶處通常發(fā)育厚度較大的湖底扇或扇三角洲砂體。為了易于說明，通常將坡折帶分為上、下兩個部分，上部分稱為中上臺階，下部分稱為下臺階。

3 古地貌對沉積體系發(fā)育的控制作用

西部凹陷整體上呈狹長型，但是物源供給主要來自短軸方向。在這種物源供給的背景下，加上盆地的基底結(jié)構(gòu)比較特殊，呈現(xiàn)出北高南低、東陡西緩的特征，進而直接控制著第三系早期沉積體系類型以及沉積相的特征與分布[1-2]。另外，由于湖盆的水體北淺南深，因而在西部凹陷的中部和南部分別發(fā)育有扇三角洲沉積體系和湖底扇沉積體系。其次，基底具有東陡西緩的箕狀特征，進而在緩坡和陡坡分別沉積湖底扇和扇三角洲，在這些沉積區(qū)域，古地貌具有南北分帶、壘塹相間的特征，從而直接制約著這些相帶的展布規(guī)律。最后，北高南低的構(gòu)造特征則控制著相帶中濁流水道和分流河道的流向。

3.1 古地貌對沙四段沉積體系發(fā)育的控制作用

由于研究區(qū)的斜坡帶具有東南緩傾的發(fā)育特征，而且又發(fā)育較多的西傾反向正斷層，使得第三系基底變成了隆洼相間、走向與盆地相同的地形，最終形成了沙四段沉積前的地貌形態(tài)。由于深洼帶緊臨盆地的中心區(qū)域，在沙四段沉積過程中，沒有出現(xiàn)大規(guī)模的沉積，最終沉積形成了席狀砂。同生斷裂帶的坡度不均一，變化十分劇烈，使得發(fā)育的溝谷特征不明顯。與此同時，由于該區(qū)域不會受到溝谷的約束，使得束狀水流在面上展開，最終沉積形成了扇三角洲前緣帶的分支水下水道沉積和席狀砂沉積[2]。潛山上形成的溝谷和斜坡的一些區(qū)域，變成了砂體運移的通道。從東西方向的地震資料上能夠識別出很多大小不一的溝谷帶，進而使得辮狀河中的粗碎屑可以順著這些溝谷帶進入凹陷，從而經(jīng)過長時間的沉積形成了扇三角洲沉積體。

3.2 古地貌對沙三段的沉積體系發(fā)育的控制作用

西傾方向正斷層在沙三段早期活動開始減弱，至沙三段中期停止發(fā)育。但該時期北東向東傾正斷層開始發(fā)育，表現(xiàn)為邊沉積邊斷裂的同生斷層。該組斷層的活動造成斜坡基底在向東南緩傾的背景下節(jié)節(jié)東掉，造成潛山下部坡降增大，坡折帶部位表現(xiàn)出斷階性質(zhì)。因而該時期地貌特征既繼承了沙四段時期的特點，又表現(xiàn)出新的特征。通過在三維地震體內(nèi)將層序界面進行追蹤，可以計算出層序半旋回的厚度，可以認為層序界面與最大水泛面之間的地層厚度近似地反映出了當時的古地形。從各個層的地層厚度可以看出，濁積巖體的分布相對而言，受流體影響較小，或者說沉積物重力流的運動受地貌環(huán)境的約束和規(guī)定。濁積巖主要分布于地貌形態(tài)的低部位。在沙四段時期發(fā)育的箕狀斷槽，由于正斷層活動的減弱和停止，以及沉積充填作用的影響，斷槽性質(zhì)逐漸發(fā)生改變，但其依然起著控制沉積的作用，是濁流的主要通道和沉積場所。在沙三段時期，翹傾斷塊形成的潛山成為水下高地，起著阻擋沉積物和分割沉積體系的作用，其上部主要沉積深湖相暗色泥巖。潛山頂部繼承性發(fā)育的溝谷，成為濁流的重要通道。同生斷裂帶和深洼帶，成為整個沙三段時期湖底扇發(fā)育的重要部位，大量碎屑重力流堆積在東傾正斷層的下降盤的地形低洼處，在地震剖面上可見到丘形體及楔形體結(jié)構(gòu)特征。有一部分進入靠近盆地中心的深洼帶，形成被深湖相泥巖包裹的湖底扇透鏡體[1-2]。

4 結(jié)語

1）古地貌中的不同地形特征和地貌單元分別控制著不同的沉積體系的發(fā)育。

2）古地貌對西部凹陷坡洼過渡帶沉積體系發(fā)育的控制主要集中在沙四段和沙三段沉積的早中期。

3）古地貌整體上具有北高南低的特征，這種特征指示著水流的方向，而局部區(qū)域形成的溝槽則可以改變水流的方向以及沉積物的卸載。