劉 慧 黃 科 高銀山 何曼如

（1.成都理工大學(xué)能源學(xué)院，四川 成都 610059；2.中國(guó)石油西南油氣田公司勘探開發(fā)研究院，四川 成都 610041；3.中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田公司第五采油廠，陜西 西安 710021）

0 引言

塔里木盆地在晚泥盆世晚期—早石炭世的東河砂巖段和下泥巖段沉積之后，奧陶系古侵蝕面被填平補(bǔ)齊，此時(shí)海侵范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，在塔中地區(qū)，自下而上由東河砂巖段、下泥巖段、生屑灰?guī)r段構(gòu)成了一個(gè)完整的海侵沉積體系［1］。東河砂巖段為海侵早期的低位體系域沉積，海岸線為北西—南東走向。在海侵期，該區(qū)海水由西向東推進(jìn)，與由東向西入海的河流相互作用，在塔中地區(qū)形成了海侵期的三角洲沉積體系。由于古地形的影響，在塔中HI氣田所在盆地東部邊緣出現(xiàn)了海陸過(guò)渡相沉積環(huán)境，河流沉積特征顯著，形成較完整的河口灣沉積體系［2］。

1 沉積特征

HI氣田石炭系含礫砂巖段巖性以砂礫巖互層為主，整體分選較差，磨圓度較好。沉積構(gòu)造復(fù)雜，既有河道與砂壩中常見的水平層理、平行層理、斜層理、遞變層，也有潮汐沉積中常見的雙向交錯(cuò)層理、羽狀層理、波狀層理、脈狀層理、還分布有大量的底沖刷構(gòu)造。該區(qū)屬于河口灣沉積體系，發(fā)育潮坪、潮汐砂壩和潮控河道3種亞相，其中潮坪相可以進(jìn)一步劃分出砂坪微相與泥坪微相（如圖1）。

2 粒度參數(shù)特征

常用于研究沉積環(huán)境的粒度參數(shù)有平均粒徑、標(biāo)準(zhǔn)偏差、偏度和峰度。通過(guò)對(duì)HI井區(qū)含礫砂巖段巖心觀察，結(jié)合鑄體薄片資料統(tǒng)計(jì)出不同沉積微相粒度參數(shù)（表1）。

潮坪相的平均粒徑?值為2.3～5.5，平均值為3.9，該亞相粒度是河口灣沉積體系中最細(xì)的；潮汐砂壩平均粒徑?值在1.7～4.1之間，平均值為2.97，沉積物中較粗粒的代表了潮汐通道底部的沉積，而較細(xì)粒的則反映了潮汐通道頂部或潮汐通道間的沉積［3］；潮控河道的平均粒徑?值在0.7～4.0間，絕大多數(shù)樣品在2～3.8之間，平均值為2.65。整個(gè)河口灣沉積體系絕大部分樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差大于1，根據(jù)弗里德曼的判別標(biāo)準(zhǔn)，整體分選較差。

表1 各沉積微相粒度參數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

圖1 H1井含礫砂巖段巖性柱狀剖面圖

3 頻率分布曲線

峰度和偏度都能反映沉積物頻率曲線的雙峰性質(zhì)及其尾部變化。偏度反映粒度分布的集中范圍，峰度反映粒度分布形態(tài)的尖銳程度［4］。研究區(qū)偏度在-0.249～0.7之間，平均值為0.41；峰度在0.65～3.1之間，平均值為1.9。通過(guò)對(duì)研究區(qū)28塊樣品的粒度頻率分布圖的分析，絕大多數(shù)樣品為不太明顯的雙峰不對(duì)稱形態(tài)（如圖2），反映了沉積區(qū)的多物源沉積。曲線峰度大部分表現(xiàn)為很尖銳，河流特征明顯。

4 C-M圖及薩胡判別

選取取芯井含礫砂巖段每個(gè)樣品的C值和M值繪成C-M圖，由圖3可知研究區(qū)屬于牽引流沉積類型，C值大于200 μm，M值大于100 μm，發(fā)育OP、PQ、QR、RS段，主要發(fā)育QR和PQ段，以懸浮搬運(yùn)和遞變懸浮搬運(yùn)為主，具有部分滾動(dòng)搬運(yùn)成分。反映出該層段沉積物粒度較細(xì)，整體水動(dòng)力條件比較弱，但在沉積過(guò)程中可能遇到風(fēng)暴潮的改造，沉積了一些礫石沉積物（如圖3）。

圖2 H2井3 718.3 m粒度頻率分布曲線圖

圖3 含礫砂巖段C-M圖

應(yīng)用薩胡公式求取出HI井區(qū)部分樣品的Y值（淺海與河流的判別值）。

將巖樣的粒度參數(shù)代入式（1）計(jì)算，結(jié)果表明，河口灣體系中樣品的Y值絕大部分大于其臨界值-7.419，僅極個(gè)別樣品小于臨界值，表現(xiàn)為河流特征。上述判別結(jié)果均與已解釋的沉積環(huán)境相吻合。

5 概率累積曲線特征

粒度概率累積曲線反映搬運(yùn)介質(zhì)、搬運(yùn)方式、水動(dòng)力條件、沉積環(huán)境等因素的特征。河口灣沉積特征及巖相分布受波浪、潮汐和河流3種水動(dòng)力所控制，使得河口灣的概率圖復(fù)雜多樣，很難用一種模式來(lái)概括?，F(xiàn)利用研究區(qū)粒度概率累積曲線進(jìn)行分析，以總結(jié)該地區(qū)不同沉積微相粒度概率累積曲線的規(guī)律性特征。

5.1 潮坪亞相

潮坪亞相沿河口灣岸線分布，主要為泥巖、粉砂巖及細(xì)砂巖等細(xì)粒沉積物。沉積構(gòu)造主要發(fā)育潮汐相干沉積構(gòu)造，可見生物擾動(dòng)構(gòu)造及植物炭屑。

5.1.1 泥坪微相

泥質(zhì)潮坪沉積主要是潮間帶上部及潮上帶的泥質(zhì)沉積，巖性以灰綠色泥巖及粉砂質(zhì)泥巖為主，水動(dòng)力條件較弱。粒度概率累積曲線以兩段式為主，主要表現(xiàn)為滾動(dòng)主體基本不發(fā)育，以懸移和跳躍兩個(gè)總體為主，懸浮總體含量較高，一般為60%左右，跳躍總體占40%左右。粒度?值為0.5～8.2，S截點(diǎn)?值位于2.5～4.7之間（如圖4a）。

5.1.2 砂坪微相

砂質(zhì)潮坪沉積以灰白色的細(xì)砂巖、含灰綠色泥礫中細(xì)粒砂巖為主，一般表現(xiàn)為與泥質(zhì)潮坪沉積密切共生。粒度概率累積曲線主要特點(diǎn)是滾動(dòng)總體含量小于5%或不發(fā)育，跳躍總體含量一般為60%～70%，懸浮總體含量為30%～40%，S截點(diǎn)?值位于2.8～4.5之間（如圖4b）。

5.2 潮汐砂壩亞相

潮汐砂壩發(fā)育在河口灣沉積相的河口處，為順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)條狀砂壩。巖性以灰褐色、灰白色的細(xì)砂巖、含中粒細(xì)砂巖為主。在潮汐砂壩的底部常出現(xiàn)有較多的灰綠色泥礫及其他礫石，粒度較粗。概率累積曲線中表現(xiàn)以跳躍和懸移兩個(gè)總體為主，跳躍總體含量一般為70%～90%，斜率為60°～70°，分選較好，懸移總體占10%～30%。S截點(diǎn)?值位于2.5～4.3之間，部分樣品具滾動(dòng)總體，但含量較低，通常小于5%，分選也極差。與潮坪亞相相比，跳躍總體含量增加，反映了水動(dòng)力條件明顯增強(qiáng)（如圖4c）。

5.3 潮控河道亞相

潮控河道復(fù)合體出現(xiàn)在河口灣的上游，是河口灣沉積相的主體構(gòu)成部分。它是水體流動(dòng)的主要通道，因此水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)，巖性較粗，底部多具有沖刷面［5］。由于受到河流和潮汐的共同作用，可見雙向交錯(cuò)層理比較發(fā)育。巖性剖面具有較明顯的向上變細(xì)的結(jié)構(gòu)特征，底部可能存在較粗的滯留礫石沉積物。

粒度概率累積曲線主要特點(diǎn)為跳躍總體累積含量大于80%，斜率為45°～60°，分選較差，懸浮總體累積含量小于20%，大部分樣品表現(xiàn)為雙跳躍，部分樣品有滾動(dòng)總體，含量最高可達(dá)10%，反映了波浪沖刷與回流的復(fù)雜成因特征（如圖4d）。

圖4 含礫砂巖段河口灣沉積各微相粒度概率曲線圖

6 結(jié)論

河口灣水動(dòng)力條件復(fù)雜，受潮汐、波浪和河流3種水動(dòng)力作用影響，亞環(huán)境變化明顯并且組成復(fù)雜，各微相形成受控于不同的水動(dòng)力條件，這在概率累積曲線上得到很好的體現(xiàn)。歸納出不同微相對(duì)應(yīng)的獨(dú)特的概率累積曲線形態(tài)對(duì)今后塔中地區(qū)河口灣沉積體系的研究也有一定指導(dǎo)意義。但是由于類似的水動(dòng)力條件可以出現(xiàn)在不同環(huán)境的次級(jí)環(huán)境中，再加上物源供應(yīng)和構(gòu)造條件上各種因素的差別，具體情況較為復(fù)雜，因此單純依靠粒度分析資料提供的環(huán)境標(biāo)志有一定的局限性，只有將粒度分析資料與沉積構(gòu)造、生物特征和地質(zhì)背景等結(jié)合起來(lái)，才能準(zhǔn)確地恢復(fù)古環(huán)境、劃分沉積相。

［1］畢志偉，楊振京，徐建明，等.塔里木盆地腹地第四紀(jì)沉積物粒度特征及其沉積環(huán)境［J］.干旱區(qū)地理，2009，5（3）：335-339.

［2］朱筱敏.塔里木盆地東河砂巖沉積儲(chǔ)層特征［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2006：36-42.

［3］郭建華，吳智勇，劉生國(guó)，等.塔中4井區(qū)東河砂巖段中的河口灣沉積［J］. 江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，1995，12（4）:5-11.

［4］趙澄林，朱筱敏.沉積巖石學(xué)［M］.北京：石油工業(yè)出版社，2001：1-407.

［5］齊永安.河口灣相模式研究［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，1999，3（1）：45-49.