吳峰,任培罡,談明軒,張福榕,馬皓然
1. 河海大學(xué)海洋學(xué)院,南京 2100982. 中石化華東石油工程有限公司科技發(fā)展分公司,南京 210098
西湖凹陷是東海陸架盆地中最大的富烴凹陷,凹陷內(nèi)部充填新生代地層,最大厚度可達(dá)17 km左右,已成為中國近海重要的富含油氣單元[1-3]。自勘探以來,西湖凹陷已有8個油氣田與4個含油氣構(gòu)造發(fā)現(xiàn),主要分布于西部斜坡帶與中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶??兹竿さ貐^(qū)位于西湖凹陷西部斜坡帶中部,該區(qū)域7口探井中,有6口可見工業(yè)性油流,其中天然氣探明儲量約為82億m3,凝析油探明儲量約247萬m3,多種跡象表明,孔雀亭地區(qū)為西湖凹陷內(nèi)部具有巨大油氣勘探潛力的區(qū)塊。
經(jīng)過近50年的勘探,前人已通過地震資料、測井資料、巖屑錄井資料、取芯資料等對西湖凹陷的沉積環(huán)境進(jìn)行了諸多解釋,認(rèn)為始新統(tǒng)寶石組、平湖組為三角洲—半封閉海灣環(huán)境,漸新統(tǒng)花港組與中新統(tǒng)龍井組為河流—湖泊環(huán)境。目前關(guān)于西湖凹陷的沉積相刻畫多集中于凹陷西南部與南部[4-7],然而針對孔雀亭地區(qū)的沉積相解釋與控制因素的相關(guān)研究仍然很少。與此同時,對西湖凹陷已開展的古地貌研究主要是基于地層印模法,尚未進(jìn)行去壓實、古水深校正,因此西湖凹陷古地貌研究也不夠深入?;谏鲜霰尘?,本文以西湖凹陷孔雀亭地區(qū)平湖組沉積為研究對象,精細(xì)解剖平湖組沉積微相,并系統(tǒng)分析全球海平面、區(qū)域構(gòu)造活動、古氣候、古地貌對沉積微相的控制作用,其中古地貌重建過程考慮了去壓實與古水深校正。
東海陸架盆地為中國近海重要的弧后擴(kuò)張型盆地,主要受始新世—漸新世時期菲律賓板塊向歐亞板塊俯沖過程影響(圖1)。古新世時期,弧后裂陷作用使得東海陸架盆地內(nèi)產(chǎn)生了隆洼相間的地形格局,而西湖凹陷則是最大的負(fù)地形單元,所占面積約為45000 km2[7]。自始新世以來,西湖凹陷經(jīng)歷了裂陷期、斷拗轉(zhuǎn)換期、構(gòu)造反轉(zhuǎn)期、區(qū)域熱沉降期[8]。平面上,西湖凹陷以西為海礁隆起與漁山東低隆起,以東為陸架外緣。西湖凹陷內(nèi)部具有“東西分帶、南北分塊”的構(gòu)造格局,沿著東西方向可以將西湖凹陷劃分出西側(cè)斜坡帶、中部反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶、東部斷階帶[9-12]。平湖斜坡帶位于西湖凹陷西側(cè),是極富油氣的構(gòu)造單元之一[13-14]。
圖1 西湖凹陷孔雀亭地區(qū)平面位置C圖中黃線為圖3地震剖面位置。Fig.1 Location of Kongqueting area in the Xihu DepressionThe yellow line in Fig.1C represents the position of seismic profile in Fig.3.
西湖凹陷內(nèi)部充填了巨厚古近系、新近系、第四系沉積,包括古新統(tǒng)、始新統(tǒng)(寶石組、平湖組)、漸新統(tǒng)(花港組)、中新統(tǒng)(龍井組、玉泉組、柳浪組)、上新統(tǒng)(三潭組)、更新統(tǒng)(東海組),沉積環(huán)境由早期的濱淺海,經(jīng)歷半封閉海灣、三角洲-潮坪、河流、海陸過渡,最終演變?yōu)楝F(xiàn)今的淺海環(huán)境[11]。針對平湖組地層,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為西湖凹陷為受東側(cè)釣魚島隆起帶所影響的半封閉海灣[4,15-16]。然而,對西湖凹陷不同位置平湖組地層開展的研究結(jié)果表明,半封閉海灣內(nèi)的潮坪與三角洲沉積在不同區(qū)域發(fā) 育 的 規(guī) 模 與 期 次 存 在 顯 著 差 異 性[2,7, 15,17-19],這 也反映了西湖凹陷內(nèi)復(fù)雜的構(gòu)造演變史與古地貌特征對局部的沉積相發(fā)育及其展布特征具有明顯的影響。
綜合巖芯觀察、測井相分析,對孔雀亭地區(qū)平湖組沉積相進(jìn)行了精細(xì)刻畫與解釋,識別出辮狀河三角洲相與潮坪相,其中辮狀河三角洲相主要包含辮狀河三角洲前緣亞相(水下分流河道、分流間灣、河口壩、水下天然堤、席狀砂),潮坪相主要包含潮間坪亞相(沙坪、泥坪、混合坪),詳細(xì)信息見表1。
孔雀亭地區(qū)平湖組發(fā)育的辮狀河三角洲相主要包括辮狀河三角洲前緣亞相,其可進(jìn)一步細(xì)分為水下分流河道、分流間灣、天然堤、河口壩、席狀砂等微相。
(1)水下分流河道微相。巖芯上常見底部沖刷面,其上發(fā)育含礫滯留沉積,向上發(fā)育含砂礫巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖以及泥質(zhì)粉砂巖,整體呈現(xiàn)出向上變細(xì)的正韻律特征。楔狀交錯層理、板狀交錯層理常見。測井曲線上,伽馬曲線與電阻率曲線呈現(xiàn)出鐘形特征或者箱型特征。鐘形特征體現(xiàn)了河道內(nèi)沉積物粒度逐漸變小的規(guī)律,而箱型特征則體現(xiàn)了河道內(nèi)以相對較粗的沉積物為主,其為晚期河道切割早期水道從而產(chǎn)生多期水道疊置的結(jié)果。該微相主要發(fā)育于平中段與平上段,單個水道厚度范圍為10~30 m,多期水道厚度累計可達(dá)85 m。
(2)分流間灣微相。是發(fā)育于分流河道之間以及三角洲朵體之間的沉積微相。巖芯上表現(xiàn)為灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖,水平層理常見。此外,可見生物鉆孔構(gòu)造。測井曲線上,自然電位曲線整體很低,而自然伽馬整體很高。該微相主要發(fā)育于平中段與平上段。
(3)水下天然堤微相。是發(fā)育于水下分流河道兩側(cè)的微相類型。巖芯上可見典型的爬升層理,主要由粉砂巖組成。自然伽馬值整體較高,電阻率曲線較為平直。該微相主要與水下分流河道伴生,巖芯內(nèi)常常位于河道沉積之上,代表河道側(cè)向遷移后晚期天然堤覆蓋早期河道砂體。巖芯上該微相厚度常為3~5 m。
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(4)河口壩微相。巖芯上主要以灰色細(xì)砂巖、粉砂巖為主,分選較好,重要的特征為下細(xì)上粗的反韻律特征。交錯層理與平行層理常見。自然伽馬曲線與電阻率曲線均表現(xiàn)為漏斗形特征,同樣反映了向上變粗的沉積遞變序列。該微相發(fā)育于平中段與平上段,砂體厚度常在10 m左右。
(5)席狀砂微相。該微相是由河口壩經(jīng)過海水波浪作用改造后再次發(fā)生的沉積。研究區(qū)巖芯中席狀砂主要由粉砂巖與泥質(zhì)粉砂巖組成,其厚度較薄,為3~5 m。沉積構(gòu)造可見浪成交錯層理。自然伽馬曲線與電阻率曲線表現(xiàn)為尖峰凸起形態(tài)。該微相發(fā)育于平中段與平上段研究區(qū)靠近東部區(qū)域。
孔雀亭地區(qū)發(fā)育的潮坪相主要包括潮間坪亞相,其可進(jìn)一步細(xì)分為沙坪、泥坪、混合坪等微相。
(1)沙坪。巖性主要以粉砂巖與細(xì)砂巖為主。沉積構(gòu)造常見交錯層理、脈狀層理。粒度分析顯示,跳躍部分包括兩個次總體,反映了沉積物經(jīng)歷了沖刷回流過程。自然伽馬曲線整體呈現(xiàn)中間低、兩端高的特征,自然電位曲線則呈現(xiàn)中間高、兩端低的特征。該微相主要發(fā)育于平下下段與平下上段研究區(qū)向海一側(cè)。
(2)泥坪。巖性主要為泥巖或者粉砂質(zhì)泥巖??梢娡哥R狀層理。自然伽馬呈現(xiàn)高值,電阻率呈現(xiàn)低值。該微相發(fā)育相較于沙坪微相更少,分布面積更小。
(3)混合坪。巖性上主要為薄層粉砂巖與薄層泥巖頻繁互層。沉積構(gòu)造可見波狀層理、雙黏土層構(gòu)造。自然伽馬與電阻率曲線上呈現(xiàn)出劇烈變化的鋸齒狀特征?;旌掀菏浅逼褐邪l(fā)育最廣泛的一種類型,是平下下段與平下上段常見的沉積微相。
根據(jù)研究區(qū)內(nèi)各單井沉積微相精細(xì)劃分結(jié)果建立連井剖面,從而觀察沉積微相在井間的變化樣式。順著物源方向的連井剖面(即北西-南東方向,圖2a)顯示,辮狀河三角洲在隆起周緣最為發(fā)育,在C井附近的整個平湖組均為辮狀河三角洲沉積。向海方向(即B井與E井附近),平下下段與平下上段的辮狀河三角洲沉積快速減薄,呈現(xiàn)出潮坪沉積特征,以混合坪沉積為主。平中段與平上段在B井與E井均顯示為厚層三角洲沉積,顯示出該階段的辮狀河三角洲順著物源向前快速進(jìn)積。此外,B井與E井位置的辮狀河三角洲沉積比C井位置的辮狀河三角洲沉積更厚,反映了洼陷區(qū)比隆起區(qū)具有更大的可容納空間,能夠堆積更多的三角洲沉積物。垂直于物源方向的連井剖面(即南西-北東向,圖2b)顯示,平下下段與平下上段發(fā)育厚層潮坪沉積,主要為混合坪微相(巖性上表現(xiàn)為薄層粉砂巖與泥巖互層),沙坪微相次之,泥坪微相最少。平中段與平上段發(fā)育厚層辮狀河三角洲沉積。三角洲前緣的水下分流河道頻繁出現(xiàn),局部可見多期水道垂向疊置。席狀砂沉積在不同鉆井之上均發(fā)育較多。相比之下,河口壩沉積相對較少,可能反映了平中段與平上段時期波浪作用對河口壩沉積體具有明顯的改造作用,對其砂體進(jìn)行進(jìn)一步淘洗,發(fā)生再沉積作用,形成了席狀砂。此外,平上段水下分流河道所占比例比平中段比例更大,反映了三角洲向前進(jìn)積、發(fā)育規(guī)模逐漸增大的趨勢。綜上,順物源方向的剖面與垂直于物源方向的剖面均顯示,平湖組由早期的“以潮坪為主”的沉積相向上演變?yōu)椤耙赞p狀河三角洲為主”的沉積相。
圖2 研究區(qū)順物源方向(a)與垂直物源方向(b)沉積相連井剖面Fig.2 Well-to-well profiles of sedimentary facies distribution along (a) and vertical to (b) the directions of sediment transportation
根據(jù)地震資料的分析,可以更加全面地識別出沉積相在剖面以及平面上的展布特征(圖3)。經(jīng)過井震資料對比以及地震軸連續(xù)追蹤,識別出研究區(qū)平湖組重要的層段界面,包括T34、T33、T32、T31、T30,其中T34與T33之間為平下下段,T33與T32之間為平下上段,T32與T31之間為平湖組中段,T31與T30之間為平湖組上段。通過分析地震同相軸的終止關(guān)系,識別出平湖組發(fā)育朝著東南方向的低角度“S”型前積結(jié)構(gòu)與高角度斜交型前積結(jié)構(gòu),其中以低角度“S”型前積結(jié)構(gòu)為主,地震同相軸下超于地層界面之上,其反映的是在水體相對較淺、沉積物供給充足的情況下發(fā)育的三角洲進(jìn)積作用。結(jié)合鉆井巖芯與測井資料分析,認(rèn)為在研究區(qū)西北側(cè)發(fā)育大規(guī)模的辮狀河三角洲沉積(圖3)。向海方向,地震反射同相軸開始表現(xiàn)為平行結(jié)構(gòu)、亞平行結(jié)構(gòu),與此同時,地震同相軸的連續(xù)性有所增強(qiáng)。結(jié)合鉆井巖芯與測井資料分析,認(rèn)為研究區(qū)東南側(cè)發(fā)育的是潮坪沉積(圖3)。在平下下段時期,前積結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在隆起單元附近,向海方向推進(jìn)距離有限,反映了該階段辮狀河三角洲沉積主要在距離源區(qū)不遠(yuǎn)的范圍內(nèi)有所發(fā)育,而潮坪沉積才是該時期主要的沉積相類型。進(jìn)入平下上段時期后,前積結(jié)構(gòu)向研究區(qū)東南方向有一定程度擴(kuò)張,反映了辮狀河三角洲沉積面積向海方向發(fā)生一定程度的增大。在平中段與平上段,前積結(jié)構(gòu)向海方向快速推進(jìn),反映了該階段辮狀河三角洲沉積向海推進(jìn)較遠(yuǎn),占據(jù)研究區(qū)大部分范圍,而潮坪沉積則是向海方向大范圍退縮。因此,地震剖面也顯示出研究區(qū)內(nèi)由平下下段、平下上段至平中段與平上段辮狀河三角洲沉積規(guī)模逐漸增大,而潮坪沉積規(guī)模逐漸減小(圖3b)。
圖3 順物源方向具有前積結(jié)構(gòu)的地震剖面剖面位置見圖1c。Fig.3 Seismic profile showing the progradation featureProfile location is marked on Fig. 1c
為了查明沉積微相在研究區(qū)平面上的展布特征,本文采用層間均方根振幅進(jìn)行屬性提取(圖4)。平下下段在靠近隆起單元西部與中部的區(qū)域呈現(xiàn)出高振幅區(qū),結(jié)合位于相同區(qū)域的鉆井資料(A井、D3井、D2井),認(rèn)為該區(qū)主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積。遠(yuǎn)離隆起單元往東南方向,振幅呈現(xiàn)出中-低值,結(jié)合位于同一區(qū)域的鉆井資料(如D4井、G井),認(rèn)為靠近海洋一側(cè)主要發(fā)育潮坪沉積,其中振幅相對較高值區(qū)(亮點區(qū)域)為沙坪沉積,振幅相對較低值區(qū)為泥坪沉積,介于兩者之間則為混合坪沉積。在研究區(qū)東側(cè)與南側(cè),振幅屬性呈現(xiàn)出最低值,其反映了泥坪沉積。與平下下段相比,平下上段中高振幅區(qū)具有更大的分布范圍,反映了辮狀河三角洲沉積具有更大的展布面積。與此同時,研究區(qū)南部出現(xiàn)條帶狀中等振幅,從而反映了平下上段研究區(qū)南部出現(xiàn)了較多的沙坪沉積。該段弱振幅比平下下段區(qū)域更小,反映了泥坪沉積的減少。平中段時期,均方根振幅高值區(qū)進(jìn)一步南移,代表富砂的辮狀河三角洲沉積進(jìn)一步擴(kuò)大,潮坪相有所退卻。研究區(qū)正南部存在中等—強(qiáng)振幅,代表沙坪沉積,而在東部存在弱振幅,代表泥坪沉積。進(jìn)入平上段之后,研究區(qū)的均方根振幅值有所降低。該層段的鉆井資料顯示發(fā)育厚層砂質(zhì)沉積,是由于砂質(zhì)沉積之間的非均質(zhì)性降低導(dǎo)致了均方根振幅有所下降。結(jié)合地震屬性與鉆井資料,平上段三角洲比平中段三角洲沉積厚度更大,面積更廣,特別是研究區(qū)西側(cè)辮狀河三角洲具有比平中段更大的朵體面積。
圖4 平湖組不同亞段振幅屬性分布特征Fig.4 RMS attribute features of four subsections in the Pinghu Formation
綜合分析鉆井巖心、測井曲線、地震剖面、地震屬性,獲得不同層段沉積相類型分布圖(圖5)。平下下段辮狀河三角洲沉積局限于研究區(qū)西北部,面積較小,水下分流河道向前推進(jìn)程度有限。該階段研究區(qū)中部及東部發(fā)育大片潮坪沉積,以混合坪沉積為主,沙坪沉積分布在研究區(qū)南部與中部,而泥坪沉積在研究區(qū)東部、北部、南部均有發(fā)育。平下上段辮狀河三角洲沉積范圍有所增大,水下分流河道向前推進(jìn)程度增加?;旌掀撼练e仍然是主要的潮坪沉積類型,沙坪沉積相對集中分布于研究區(qū)南部,而泥坪沉積分布范圍有所減小。平中段時期辮狀河水下分流河道進(jìn)一步向東南方向延展,三角洲分布面積進(jìn)一步擴(kuò)大?;旌掀?、沙坪、泥坪沉積均有所較少。平上段時期,辮狀河三角洲分布面積達(dá)到最大,而潮坪沉積只在研究區(qū)東南側(cè)有所發(fā)育。沙坪沉積分布于南部與東部,而泥坪沉積主要分布于東部。
圖5 平湖組不同亞段沉積相分布特征Fig.5 Distribution patterns of sedimentary facies in four subsections of Pinghu Formation
西湖凹陷孔雀亭地區(qū)平湖組沉積相在平下下段時期以潮坪為主、辮狀河三角洲為輔,隨著時間的推移,潮坪沉積分布面積逐漸降低,而辮狀河三角洲沉積分布面積逐漸增高。沉積相的遷移往往和全球海平面與區(qū)域構(gòu)造、古氣候、古地貌有關(guān)[20-29]。
全球海平面上升和區(qū)域構(gòu)造沉降均會使得相對海平面上升,從而造成濱線向陸方向遷移,影響沉積相帶的分布與發(fā)育[30-32]。根據(jù)前人已有的年代框架,認(rèn)為平湖組發(fā)育在始新世,其中平湖組下段的底界面為41 Ma,平湖組中段的底界面為39 Ma,平湖組上段的底界面為37.2 Ma,平湖組的頂為33.9 Ma[19,33]。根據(jù)Miller重建的全球海平面變化曲線,全球海平面在41~40 Ma間逐漸升高,40~37 Ma全球海平面逐漸降低,37~33.9 Ma全球海平面重新出現(xiàn)上升趨勢[34](圖6)。區(qū)域構(gòu)造方面,由于平湖組時期西湖凹陷處于斷陷沉降階段,因而可以通過計算、統(tǒng)計研究區(qū)的沉降速率,來評價區(qū)域內(nèi)構(gòu)造下沉快慢程度。通過計算研究區(qū)內(nèi)391條斷層活動速率,獲得了平下段、平中段、平上段各時期內(nèi)沉降速率值。平下段時期,區(qū)域沉降速率最大值為100.5 m/Ma,平均值為19 m/Ma;平中段時期,區(qū)域沉降速率最大值為66.7 m/Ma,平均值為7.5 m/Ma;平上段時期,區(qū)域沉降速率最大值為42.7 m/Ma,平均值為3.7 m/Ma(圖6)。因此,由平下段-平中段至平上段,構(gòu)造沉降速率快速降低,這也符合西湖凹陷在平湖組時期處于斷陷期至斷陷晚期的背景[11]。由于目前尚未對平下下段與平下上段界面進(jìn)行定年工作,因而無法對平下段內(nèi)部構(gòu)造沉降歷史進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分,但根據(jù)區(qū)域背景演化趨勢,有理由認(rèn)為平下下段時期的沉降速率大于平下上段的沉降速率。結(jié)合全球海平面與區(qū)域構(gòu)造信息,研究區(qū)內(nèi)的相對海平面在平下段時期最高,在平中段時期有所下降,至平上段時期再次出現(xiàn)上升。研究區(qū)內(nèi),平下段辮狀河三角洲只出現(xiàn)在隆起單元附近,潮坪沉積呈現(xiàn)主體地位,反映了相對海平面對沉積相發(fā)育過程的控制。高的相對海平面使得辮狀河三角洲只在入水口附近有所發(fā)育,向海方向推進(jìn)程度有限,而在該環(huán)境背景下,潮坪環(huán)境可大量發(fā)育。平下段內(nèi)部,由平下下段至平下上段,辮狀河三角洲出現(xiàn)輕度擴(kuò)張,而潮坪沉積存在輕微向海方向退卻,反映了從平下下段過渡至平下上段時期,構(gòu)造沉降速率逐漸減小,導(dǎo)致相對海平面緩慢下降。在平中段時期,由于相對海平面快速下降,為辮狀河三角洲的向海推進(jìn)提供了極佳條件,因此平中段時期的辮狀河三角洲比平下段時期的辮狀河三角洲存在明顯的擴(kuò)張。由平中段至平上段,相對海平面再次上升,在該背景下,理應(yīng)出現(xiàn)辮狀河三角洲向陸方向退積,而事實上,平上段的辮狀河三角洲比平中段的辮狀河三角洲有所擴(kuò)張,而潮坪沉積向海方向退卻,因此,這反映了除全球海平面與區(qū)域構(gòu)造之外,還存在其他因素對平湖組的沉積相存在控制作用。
圖6 平湖組時期全球海平面、區(qū)域構(gòu)造、相對海平面與二氧化碳含量變化Fig.6 Changes in global sea level, tectonic movement, relative sea level, and CO2 concentration during the deposition of Pinghu Formation
古代氣候條件可以通過溫度、降雨以及其帶來的風(fēng)化作用來對大陸沉積進(jìn)行改造,進(jìn)而通過河流搬運輸入海洋[35-36]。新生代CO2濃度指標(biāo)重建結(jié)果顯示,37 Ma左右是新生代CO2濃度最高的時間[34](圖6)。前人已有的研究顯示,高的CO2濃度會使得氣候溫度升高,降雨增多,從而加速大陸隆起區(qū)的物理風(fēng)化,產(chǎn)生大量的硅質(zhì)陸源碎屑,并在河流輸送量充足的條件下,將大量陸源碎屑沉積物搬運至海洋沉積下來。因此,平中段與平上段時期,正是處于CO2濃度最高值范圍,從而當(dāng)時高的溫度、降雨過程使得物源區(qū)范圍增大,剝蝕強(qiáng)度增大,大量的沉積物經(jīng)河流搬運作用輸入至西湖凹陷,使得平中段與平上段時期的辮狀河三角洲得到大范圍擴(kuò)張,向海推進(jìn),而潮坪沉積則向海方向發(fā)生退卻。
古地貌(即古代沉積環(huán)境中的隆起與洼陷格局)對沉積相的發(fā)育與分布具有重要的控制作用[37-39]。本文利用BacKang軟件,基于逐層回剝的思想,通過輸入層位深度、地層物性組成、原始孔隙度、水體密度、沉積物密度、壓實系數(shù)等參數(shù),進(jìn)行去壓實處理與古水深校正,進(jìn)而獲取研究區(qū)高精度的微地貌特征(圖7)。由于研究區(qū)鉆井較少,不足以完成古地貌重建,因此本文首先將三維地震數(shù)據(jù)體從時間域轉(zhuǎn)化為深度域,進(jìn)而將三維數(shù)據(jù)設(shè)為多口虛擬井,對每口虛擬井進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)處理。文章中共使用約170萬口虛擬井進(jìn)行了計算,時間-深度轉(zhuǎn)換公式采用的是平北地區(qū)構(gòu)建的三維速度模型。
圖7 平湖組時期研究區(qū)古地貌特征Fig.7 Paleogeography of the Kongqueting area during the Pinghu Period
古地貌重建結(jié)果表明,平下下段古地貌以斷陷與低凸起間互出現(xiàn)為特征。研究區(qū)西北部呈現(xiàn)帶狀隆起單元。中部主要為小型斷陷帶,呈東西方向分布,斷陷中間出現(xiàn)局部低凸起,將兩側(cè)斷陷分隔開。東南部主要為水下低凸起,正南部與正東部為深洼帶。平下下段的隆起帶周緣為辮狀河三角洲分布區(qū),反映了在水體較淺的環(huán)境中,河流輸入的砂體由于卸載作用而逐漸沉積。在三角洲朵體之間,可見塊狀分布出現(xiàn)的分流間灣沉積。值得注意的是,該階段的辮狀河三角洲分布面積較小,反映了隆凹相間的古地貌特征限制了辮狀河三角洲向海遷移。在平下下段時期的研究區(qū)中部以及東南部,由于水深較大以及距離西北部源區(qū)較遠(yuǎn),潮坪沉積廣泛發(fā)育,以混合坪沉積為主,沙坪與泥坪沉積相對較少。
平下上段古地貌與平下下段古地貌相比,隆起單元附近的淺水區(qū)更加平緩,反映了在經(jīng)歷平下下段辮狀河三角洲充填之后,該區(qū)域坡度緩、延伸遠(yuǎn),為平下上段辮狀河三角洲沉積的擴(kuò)張?zhí)峁┝藘?yōu)勢條件。深洼帶位于研究區(qū)正中央與正南方。沙坪沉積主要出現(xiàn)于DA井南部,從洼陷帶至低凸起斜坡之上均有發(fā)育。
平中段時期,地貌低勢區(qū)主要位于研究區(qū)東部,而西部區(qū)域除了部分?jǐn)嘞莩霈F(xiàn),大部分以較平緩的斜坡帶為特征。平中段時期平緩的地勢非常有利于辮狀河三角洲的發(fā)育,結(jié)合該時期有所增強(qiáng)的大陸風(fēng)化后輸入的大量沉積物,辮狀河三角洲分布面積快速增加。與此同時,局部洼陷帶對砂體具有阻擋作用。DA井西南側(cè)的斷層阻礙了辮狀河三角洲進(jìn)一步向南擴(kuò)張。G井東部的斷裂使得其周緣出現(xiàn)深洼帶,該深洼帶的出現(xiàn)有效捕獲了大量沉積砂體,也使得三角洲沉積不再往東南方向推進(jìn)。遠(yuǎn)離西北部隆起單元的低凸起區(qū)之上主要分布潮坪沉積,以混合坪與沙坪沉積為主。
平上段時期,研究區(qū)地勢進(jìn)一步變得平緩,主要是由于平中段時期大量辮狀河沉積物的輸入,填充了平中段時期的洼陷帶。平上段時期平緩的地勢與充足的沉積物供給使得辮狀河三角洲進(jìn)一步向前推進(jìn),分布面積比平中段時期的辮狀河三角洲更大,潮坪沉積只在研究區(qū)東南側(cè)小范圍發(fā)育。
(1)西湖凹陷孔雀亭地區(qū)平湖組主要發(fā)育辮狀河三角洲沉積與潮坪沉積,其中辮狀河沉積主要發(fā)育辮狀河前緣亞相,包括水下分流河道、水下天然堤、河口壩、席狀砂、分流間灣等微相,潮坪沉積主要發(fā)育潮間坪亞相,主要包括混合坪、沙坪、泥坪等微相。
(2)由平下下段、平下上段至平中段、平上段,辮狀河三角洲沉積規(guī)模逐漸增大,往東南方向有所擴(kuò)張,而潮坪沉積規(guī)模逐漸減小,往海洋方向退卻收縮。
(3)平湖組沉積受相對海平面(全球海平面與區(qū)域構(gòu)造)、古氣候、古地貌的聯(lián)合控制。由平下段至平中段相對海平面下降,使得辮狀河三角洲沉積向前進(jìn)積,潮坪沉積向海后退。在平中段、平上段時期,由于CO2濃度極高,使得大陸風(fēng)化快速增強(qiáng),大量的沉積物由河流輸送至海洋發(fā)生堆積。平下段時期古地貌斷陷發(fā)育較多,對辮狀河三角洲的發(fā)育存在限制作用,而在經(jīng)歷了平中段大量沉積物填平補(bǔ)齊后,研究區(qū)在平上段時期已經(jīng)較為平緩,從而有利于三角洲往海方向推進(jìn)。