胡賀偉 李慧勇 于海波 肖述光 徐 偉

中海石油(中國)有限公司天津分公司，天津 300452

“源-匯”系統(tǒng)研究隆起區(qū)或剝蝕區(qū)物源風(fēng)化剝蝕產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)經(jīng)過沉積物搬運(yùn)系統(tǒng)搬運(yùn)，最終在下游沉積地貌(匯)中沉積的過程(Anthony and Julian，1999；Allen，2008)。作為一個(gè)獨(dú)立完整的系統(tǒng)，“源”區(qū)的物源巖性、有效剝蝕區(qū)的面積，搬運(yùn)體系中古溝谷、轉(zhuǎn)換帶、斷槽等疏砂通道，“匯”區(qū)的沉積地貌等各要素是“源-匯”系統(tǒng)不可或缺的重要組成部分，它們之間緊密聯(lián)系缺一不可，共同控制沉積體系的發(fā)育程度(徐長貴，2013；林暢松等，2015；劉強(qiáng)虎等，2017；李順利等，2017；徐長貴等，2017a，2017b；徐長貴和杜曉峰，2017；操應(yīng)長等，2018)。

渤海灣地區(qū)是中國重要產(chǎn)油區(qū)之一。早期渤海灣盆地控砂的研究中，研究者多關(guān)注輸砂通道和匯聚空間，主要包括3個(gè)方面： 溝谷、斷槽控砂，坡折控砂,層序控砂。溝谷、斷槽與沉積體對應(yīng)關(guān)系較好，而且不同類型的溝谷、斷槽具有不同的輸砂能力(王家豪等，2008；朱紅濤等，2013；王啟明等，2017)；坡折帶對物源供給水系起著匯聚作用，控制沉積砂體的展布(林暢松等，2003)；層序界面附近富砂的理論認(rèn)識對沉積儲(chǔ)集層預(yù)測作用較大(徐長貴和賴維成，2005；劉建平等，2016)，但是由于勘探難度的增加，上述單一控砂原理在預(yù)測儲(chǔ)集層過程中已遇到不少難題，現(xiàn)在，越來越多的國內(nèi)外學(xué)者開始研究“源-匯”系統(tǒng)控砂原理，如： 根據(jù)國內(nèi)鉆探實(shí)例和國外研究最新成果，系統(tǒng)總結(jié)國內(nèi)外“源-匯”耦合控砂模式(徐長貴和賴維成，2005；徐長貴，2013;林暢松等，2015；徐長貴等，2017a，2017b；徐長貴和杜曉峰，2017；操應(yīng)長等，2018)；運(yùn)用“源-匯”耦合控砂模式探討沉積體系發(fā)育過程(祝彥賀，2011；施和生，2015；王星星等，2015；吳冬等，2015)；定量探討“源-匯”耦合控砂模式中各要素之間的關(guān)系及其對沉積體發(fā)育的控制作用(杜曉峰等，2017a，2017b；李順利等，2017;劉強(qiáng)虎等，2017)。雖然近10年來“源-匯”系統(tǒng)研究取得豐碩成果，但大多是定性研究“源-匯”系統(tǒng)各要素之間匹配關(guān)系對沉積體系的控制作用，而定量研究“源-匯”系統(tǒng)對沉積體系的控制作用較少，因此，作者在陸相斷陷盆地“源-匯”系統(tǒng)理論的指導(dǎo)下，以埕北低凸起及圍區(qū)為例，結(jié)合錄井、測井、取心、三維地震等基礎(chǔ)資料，開展埕北低凸起及圍區(qū)古近系“源-匯”系統(tǒng)探討，包括物源區(qū)巖性的識別、匯水體系劃分、溝谷類型及規(guī)?？坍嫼统练e體系展布特征研究，并定量刻畫“源-匯”系統(tǒng)各要素之間的耦合關(guān)系，探討了埕北低凸起沉積體系展布規(guī)律的主控因素，為陸相斷陷盆地“源-匯”系統(tǒng)控砂的定量研究提供一定的思路。

1 地質(zhì)概況

圖 1 渤海灣盆地埕北低凸起位置及古近系地層綜合柱狀圖Fig.1 Location of Chengbei low uplift and comprehensive column of the Paleogene, Bohai Bay Basin

渤海灣盆地埕寧隆起埕北低凸起及圍區(qū)位于渤海西部海域，平面整體呈狹長形，長45～55￣￣km，寬19～12￣￣km，總面積1670￣￣km2(圖 1)。埕北低凸起四周分別發(fā)育埕北凹陷、沙南凹陷和渤中凹陷，在古近系早期形成典型“源-匯”系統(tǒng)，由埕北低凸起分別向四周各凹陷提供物源供給(張?jiān)谡竦龋?014；郭濤等，2015)。區(qū)域構(gòu)造演化表明，古新世埕北低凸起主要為剝蝕區(qū)，其西南埕北凹陷和東北沙南凹陷部分被沉積物充填。始新世，整個(gè)渤海灣盆地強(qiáng)烈裂陷，埕北低凸起為四周凹陷提供物源，堆積巨厚近源粗粒沉積物；漸新世早期，埕北低凸起向四周凹陷提供物源，漸新世晚期凸起逐漸被淹沒成為沉積區(qū)，不再提供物源。圍區(qū)探井揭示，研究區(qū)自下而上發(fā)育中生界(基底)、古近紀(jì)斷陷及斷坳充填地層和新近系坳陷充填地層(圖 1)。中生界基底的巖石組合為古近系發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)，中生界包括侏羅系和白堊系，主要巖性為碎屑巖和火山碎屑巖，與上覆新生界呈不整合接觸，對應(yīng)地震界面為T8；古近紀(jì)斷陷地層包括孔店組—沙三段(斷陷期)、沙二段—東營組(斷坳期)。其中，孔店組—沙四段地層分布范圍小，鉆探該套地層探井少，不列入本次研究內(nèi)容；沙三段沉積時(shí)期，裂陷Ⅲ幕，邊界斷裂強(qiáng)烈活動(dòng)，埕北低凸起劇烈抬升，凹陷迅速沉降，地形高差大，物源充足，沉積一套巨厚砂礫巖，該層與上覆地層呈不整合接觸，對應(yīng)地震界面為T5；沙一二段沉積時(shí)期為裂陷Ⅳ幕早期，構(gòu)造活動(dòng)較弱，物源相對充足，該時(shí)期沉積地層與上覆地層呈整合接觸，對應(yīng)地震界面為T4；東三段沉積時(shí)期，裂陷Ⅳ幕，凸起持續(xù)遭受剝蝕，地形高差減小，有效物源區(qū)范圍減小，沉積區(qū)范圍擴(kuò)大，該時(shí)期沉積地層與上覆地層呈整合接觸，對應(yīng)地震界面為T3；東營組晚期沉積時(shí)期，埕北低凸起沒入水下接受沉積，燕山褶皺帶及埕子口凸起等物源向研究區(qū)提供物源。

本次研究共采用鉆遇古近系和潛山目的層共20口探井的鉆錄井資料，巖心精細(xì)觀察描述108￣￣m，壁心350顆，三維地震資料解釋4層×1670￣￣km2，應(yīng)用地震—地質(zhì)綜合解釋技術(shù)和巖石學(xué)分析等手段，構(gòu)建古近系等時(shí)地層格架。在此基礎(chǔ)上，通過井震標(biāo)定，精細(xì)刻畫不同時(shí)期物源區(qū)內(nèi)基巖巖性、平面展布特征及面積，根據(jù)物源區(qū)地貌形態(tài)，基于三維地震資料，精細(xì)刻畫次級匯水單元，分析物源區(qū)搬運(yùn)通道類型、尺度(寬度、深度、寬深比及延伸長度)、平面組合特征及其與沉積砂體間匹配關(guān)系。根據(jù)錄井巖性、測井曲線、巖心、薄片等資料，明確沉積相類型，通過精細(xì)井震標(biāo)定，識別富砂沉積體的地震相特征并刻畫沉積體展布特征，明確沉積體系演化模式。在此基礎(chǔ)上，定量探討“源-匯”系統(tǒng)各主要要素間關(guān)系。

2 “源-匯”系統(tǒng)要素分析

埕北低凸起橫跨海油礦區(qū)和勝利油田礦區(qū)，其中西段和中段屬于海油礦區(qū)，本次研究的目標(biāo)僅為海油礦區(qū)(圖 1)，同時(shí)下文中出現(xiàn)的埕北低凸起所指為海油礦區(qū)西段和中段凸起區(qū)。古近紀(jì)埕北低凸起—凹陷是一個(gè)完整的源-匯系統(tǒng)?；阢@井、三維地震資料等精細(xì)刻畫埕北低凸起前古近系基巖組成、匯水單元及搬運(yùn)體系與沉積體系之間的關(guān)系，探討砂體控制因素，指導(dǎo)沉積區(qū)有利儲(chǔ)集砂體預(yù)測。

圖 2 渤海灣盆地埕北低凸起古近系物源體系與搬運(yùn)通道分布Fig.2 Distribution of source system and transport pathways of the Paleogene in Chengbei low uplift,Bohai Bay Basin

2.1 母巖性質(zhì)與物源體系

圖 3 渤海灣盆地埕北低凸起物源體系分水嶺(剖面位置見圖 2)Fig.3 Watershed of source system in Chengbei low uplift,Bohai Bay Basin(seismic profile location in Fig.2)

根據(jù)研究區(qū)鉆井巖心、巖屑的觀察與鏡下薄片鑒定，埕北低凸起基巖類型為中生界碎屑巖、凝灰質(zhì)砂巖及凝灰?guī)r(郭濤等，2015)?；谯舯钡屯蛊鹎肮沤祷鶐r巖性刻畫，通過沉積回剝技術(shù)，筆者恢復(fù)了埕北低凸起古近系古地理格局(圖 2-a)，圖 2-a中埕北低凸起南陡北緩，地貌差異明顯。在恢復(fù)古地理格局基礎(chǔ)上，通過識別埕北低凸起南北軸向最高點(diǎn)的連線，并將其確定為Ⅰ級分水嶺，將埕北低凸起劃分為南北2個(gè)Ⅰ級有效物源區(qū)構(gòu)造，其中南側(cè)陡坡地勢高，有效物源面積小，北側(cè)緩坡地勢低，物源面積大；同時(shí)，將南、北2個(gè)Ⅰ級有效物源區(qū)內(nèi)分隔不同匯水區(qū)域的構(gòu)造高點(diǎn)連線定為Ⅱ級分水嶺(圖 3)。將埕北低凸起北側(cè)緩坡帶自西向東劃分為4個(gè)Ⅱ級有效物源①—④，南側(cè)陡坡帶自西向東劃分為5個(gè)Ⅱ級有效物源⑤—⑨(圖 2-a)。埕北低凸起基巖在古近紀(jì)前遭受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，遭受差異化剝蝕，在凸起上發(fā)育了多條溝谷，同時(shí)形成多個(gè)高勢點(diǎn)。在差異風(fēng)化剝蝕作用下，凸起區(qū)(源)沿溝、槽向低洼地帶(匯)提供物源。匯水區(qū)1—8號沉積體位于埕北低凸起北側(cè)緩坡帶，9—12號沉積體位于南側(cè)陡坡帶(圖 5)。通過沉積回剝技術(shù)，筆者定量統(tǒng)計(jì)了埕北低凸起及圍區(qū)古近系各期物源面積(表 1)，統(tǒng)計(jì)表明，沙河街組沉積時(shí)期，埕北低凸起及圍區(qū)有效物源面積最大，為286.28￣￣km2，地形高差大，供源能力最強(qiáng);東三段沉積時(shí)期，埕北低凸起及圍區(qū)有效物源面積最小，為170.12￣￣km2，且與圍區(qū)地形高差小，供源能力最弱。

表 1 渤海灣盆地埕北低凸起各層段各塊有效物源面積、沉積體面積統(tǒng)計(jì)Table1 Statistics of effective source area and sedimentary area in different strata of Chengbei low uplift in Bohai Bay Basin

2.2 搬運(yùn)通道類型

埕北低凸起及圍區(qū)共識別出2種主要類型沉積物搬運(yùn)通道，即古溝谷、斷槽搬運(yùn)通道(圖 2-b，2-c)。其中古溝谷在埕北低凸起南側(cè)陡坡帶和北側(cè)緩坡帶均有分布；斷槽物源通道主要分布于埕北低凸起北側(cè)緩坡帶，發(fā)育單斷及雙斷兩種，控制物源區(qū)內(nèi)沉積物向匯區(qū)疏導(dǎo)。

埕北低凸起以中生界碎屑巖、凝灰質(zhì)砂巖基底為主，南陡北緩，南側(cè)受埕北邊界斷裂控制，呈現(xiàn)為山高坡陡地形特征，北側(cè)地形較平緩，構(gòu)造高差較小。南北兩側(cè)經(jīng)歷長期差異風(fēng)化剝蝕，發(fā)育多種類型的古溝谷，根據(jù)古溝谷的幾何特征分為V型、U型及W復(fù)合型。南側(cè)陡坡帶有效物源面積小，搬運(yùn)距離短，共發(fā)育8條溝谷，分別為V1′—V8′(圖 2-b)，溝谷水道窄且淺，但由于陡坡帶高差大，水動(dòng)力強(qiáng)，攜砂能力較強(qiáng)。北側(cè)緩坡帶有效物源面積大，搬運(yùn)距離長，共發(fā)育11條溝谷，分別為V1—V7(圖 2-c)，溝谷水道寬且深，上游發(fā)育下切侵蝕作用強(qiáng)的V型古溝谷，分支少，運(yùn)砂能力強(qiáng)；中段水道溝谷遷移擺動(dòng)頻繁，以U型溝谷為主，輸砂能力最強(qiáng)；下游高差變小，水道高度分叉，水動(dòng)力變?nèi)?，發(fā)育W復(fù)合型古溝谷為主，其輸砂能力相對減弱(圖 2-a)。緩坡帶曹妃甸22-3構(gòu)造區(qū)發(fā)育單斷、雙斷2種類型斷槽，如D1、D2(圖 2-c)，物源沿一系列NE向同向或反向斷裂疏導(dǎo)，垂直雙斷斷槽通道方向的地震剖面呈現(xiàn)為中低連續(xù)、近平行的充填結(jié)構(gòu)，砂體展布方向與斷層走向平行，由于物源面積大，斷槽規(guī)模大，砂體厚度中等，面積較大。

2.3 沉積相特征

2.3.1 沉積相類型

研究區(qū)主要通過地震、測井曲線及巖心來確定沉積相類型。在埕北低凸起及圍區(qū)共識別出扇三角洲、辮狀河三角洲、濱淺湖、半深湖—深湖等沉積相類型。

圖 4 渤海灣盆地埕北低凸起典型地震相特征(剖面位置見圖 2)Fig.4 Seismic facies characteristics of Chengbei low uplift, Bohai Bay Basin(seismic profile location in Fig.2)

扇三角洲在地震剖面上表現(xiàn)為中弱振幅、中低頻、差連續(xù)或斷續(xù)，多為前積反射或楔形雜亂反射；在測井曲線上響應(yīng)特征為厚層中—高幅鋸齒狀箱型或鐘型；巖性特征表現(xiàn)為中—厚層塊狀或槽狀砂礫巖或含礫砂巖，底部多見沖刷面，沉積旋回特征表現(xiàn)為多期砂體疊置的整體下粗上細(xì)的正粒序，局部夾薄層泥巖(圖 4-a至4-c; 圖 5-a至5-e)。辮狀河三角洲在地震剖面上表現(xiàn)為中弱振幅、中低頻、中連續(xù)性，多見前積反射特征；在測井曲線上響應(yīng)特征為微幅鋸齒箱型或漏斗型，多期反旋回疊置；巖性特征表現(xiàn)為中—厚層、中—細(xì)砂巖夾中薄層泥巖，發(fā)育板狀、槽狀交錯(cuò)層理，下粗上細(xì)的正粒序和下細(xì)上粗的反粒序發(fā)育，整體上呈現(xiàn)為正反粒序相互疊置。濱淺湖、半深湖—深湖在地震剖面上表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、中高頻、較連續(xù)或強(qiáng)連續(xù)性；在測井曲線上響應(yīng)特征為低幅鋸齒狀；巖性特征表現(xiàn)為灰色、深灰色中厚層夾薄層粉砂巖，多具有塊狀或水平層理(圖 4-a至4-c)。

a—含礫中—粗砂巖，CFD21-2-A井，沙三段，2357￣￣m；b—含礫中—粗砂巖，頂部為砂礫巖，發(fā)育小型沖刷面，可見微斷層、泥巖撕裂現(xiàn)象，表現(xiàn)為具有重力流性質(zhì)的扇三角洲沉積，沙三段，CFD21-2-A井，2363.9￣￣m；c—含礫中—粗砂巖，發(fā)育沉積巖塊，反映近源快速堆積，CFD21-2-A井，沙三段，2366.8￣￣m；d—含礫中—粗砂巖，見火山巖礫石，CFD21-3-B井，沙二段，2634￣￣m；e—中—細(xì)砂巖，發(fā)育 槽狀交錯(cuò)層理、水平層理等，偶見礫石，CFD22-4-A井，東三段，2272～2274￣￣m圖 5 渤海灣盆地埕北低凸起巖心照片F(xiàn)ig.5 Core photos of Chengbei low uplift, Bohai Bay Basin

2.3.2 沉積相展布特征

沙三段沉積時(shí)期，為裂陷Ⅲ幕強(qiáng)烈裂陷階段，扇三角洲沉積體系主要發(fā)育于埕北低凸起及圍區(qū)南側(cè)邊緣和北側(cè)西北段，辮狀河三角洲沉積體系主要分布于北側(cè)西段和西北段。埕北低凸起及圍區(qū)南側(cè)與北側(cè)西北段受區(qū)域構(gòu)造拉伸應(yīng)力影響，地形坡度陡，發(fā)育邊界大斷層，斷裂活動(dòng)性強(qiáng)，斷層下降盤可容空間大，有效物源區(qū)剝蝕的沉積物在坡折帶附近快速沉積，形成近源粗粒扇三角洲沉積體系；該類型沉積體平面上延伸距離短，但垂向上厚度大，平面上各扇體之間孤立存在，不連通，向埕北凹陷過渡到半深湖—深湖。北側(cè)西段和東北段為地形坡度較緩的斜坡帶，地形高差小，可容納空間小，源區(qū)剝蝕的沉積物快速向湖盆中心推進(jìn)，形成辮狀河三角洲沉積體系；辮狀河沉積主體位于北側(cè)東北段，該類型沉積體平面上延伸距離長，但垂向上厚度薄，平面上各扇體之間呈環(huán)帶狀疊合連片分布，各砂體之間連通性較好，向渤中西南凹陷緩坡過渡到濱淺湖、半深湖—深湖(圖 6-a)。

圖 6 渤海灣盆地埕北低凸起及圍區(qū)沙三段(a)、沙一二段(b)、東三段(c)沉積相圖Fig.6 Sedimentary facies of the Member 3(a), Member 1 and 2(b) of Shahejie Formation, and Member 3 of Dongying Formation (c) in Chengbei low uplift and surrounding areas, Bohai Bay Basin

沙一、二段沉積時(shí)期，構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度有所減弱，地形坡度變緩，湖平面上升，有效物源面積減小，供源能力減弱。埕北低凸起南側(cè)陡坡帶仍發(fā)育近源粗粒扇三角洲沉積體系，但分布范圍較沙三段有所減小，向埕北凹陷過渡為半深湖—深湖。由于埕北低凸起北側(cè)邊界斷裂該時(shí)期活動(dòng)微弱，受地形坡度及物源供給能力的影響，該區(qū)塊由近源粗粒扇三角洲轉(zhuǎn)變?yōu)橹小?xì)粒辮狀河三角洲，平面展布范圍小，彼此孤立。北側(cè)西段和東北段地形坡度更緩，發(fā)育辮狀河三角洲，平面范圍變小，向渤中西南凹陷過渡到濱淺湖、半深湖—深湖(圖 6-b)。

東三段沉積時(shí)期，為裂陷Ⅳ幕強(qiáng)裂的初始期，斷裂活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，由于構(gòu)造差異抬升，埕北低凸起有效物源區(qū)被分為東西2塊，面積進(jìn)一步減小。埕北低凸起南側(cè)陡坡帶仍發(fā)育近源粗粒扇三角洲沉積體系，由于南側(cè)陡坡帶有效物源面積變小，供源能力大幅減弱，扇三角洲進(jìn)一步萎縮，孤立分布，向埕北凹陷過渡為半深湖—深湖。緩坡帶西段繼承性發(fā)育辮狀河三角洲，扇體面積變小，各扇體之間連片存在，連通性較好；緩坡帶北段和南段由于受斷塊掀斜作用影響，北段地形下降，凹陷與凸起區(qū)地形坡度變大，水體變深，為東三段緩坡帶辮狀河三角洲主體發(fā)育區(qū)，南段地形抬升，凹陷與凸起區(qū)地形坡度變緩，且物源供給能力弱，主要為濱淺湖沉積，如CFD23-3-A井區(qū)(圖 6-c)。

3 “源-匯”過程控砂因素探討

近10年來，“源-匯”體系研究已成為沉積學(xué)領(lǐng)域的重要課題，得到快速發(fā)展，如徐長貴和賴維成(2005)、Allen(2008)、徐長貴(2013)、林暢松等(2015)、徐長貴等(2017a，2017b)，徐長貴和杜曉峰(2017)、操應(yīng)長等(2018)等國內(nèi)外學(xué)者對“源-匯”體系的基本原理、定義、各要素之間的耦合關(guān)系、“源-匯”控砂因素及模式等進(jìn)行過深入的研究及探討，但主要是定性方面的研究，定量方面的研究極少涉及。目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開始關(guān)注運(yùn)用“源-匯”思想預(yù)測儲(chǔ)集層的定量化研究，如劉強(qiáng)虎等(2017)、李順利等(2017)等運(yùn)用“源-匯”思想對沙壘田凸起及圍區(qū)控砂因素時(shí)對“匯-聚”體系的輸砂通道進(jìn)行了半定量研究，取得了較好的效果。作者嘗試定量化刻畫有效物源面積，輸砂通道的類型、長度、寬度、深度、寬深比及與其對應(yīng)沉積體的長度、寬度、面積三者之間的關(guān)系，從而探討扇體發(fā)育的主控因素。

3.1 有效物源區(qū)面積控制沉積體系的規(guī)模

前文已述埕北低凸起已鉆井母巖類型主要為中生界雜色碎屑巖、凝灰質(zhì)砂巖及少量凝灰?guī)r。通過井震標(biāo)定發(fā)現(xiàn)中生界巖性地震相為中低頻、中弱振幅、斷續(xù)或弱連續(xù)發(fā)散狀地震反射，與上覆地層呈角度不整合接觸，利用最新采集并處理的三維地震資料，對埕北低凸起物源進(jìn)行大范圍橫向追蹤，發(fā)現(xiàn)凸起區(qū)母巖類型全部為中生界雜色碎屑巖、凝灰質(zhì)砂巖及少量凝灰?guī)r，即有效物源區(qū)內(nèi)母巖類型相同，即可證明埕北低凸起圍區(qū)扇體富集差異與母巖類型無關(guān)。

圖 7 渤海灣盆地埕北低凸起沙三段(a)、沙一二段(b)、東三段沉積時(shí)期(c)物源分布Fig.7 Source distribution diagram during the depositional period of Member 3(a), Member 1 and 2(b) of Shahejie Formation, and Member 3 of Dongying Formation (c) in Chengbei low uplift, Bohai Bay Basin

圖 8 渤海灣盆地埕北低凸起各層段各塊有效物源面積(a)及其對應(yīng)沉積體面積(b)Fig.8 Diagram indicating effective source area(a) and corresponding sand-body area(b) in different layers of Chengbei low uplift, Bohai Bay Basin

在精細(xì)地震解釋的基礎(chǔ)上，筆者刻畫出了埕北低凸起沙三段—東三段各沉積時(shí)期現(xiàn)今殘留地貌圖，通過剝蝕量計(jì)算和沉降回剝技術(shù)等，恢復(fù)了埕北低凸起沙三段—東三段沉積時(shí)期古地理格局(圖 7)，在此基礎(chǔ)上筆者統(tǒng)計(jì)了沙三段—東三段各沉積時(shí)期有效物源的總面積，其中沙三段有效物源總面積為286.28￣￣km2，沙一二段有效物源總面積為239.03￣￣km2，東三段有效物源總面積為170.12￣￣km2(表 1)，結(jié)合前文沉積體系的研究統(tǒng)計(jì)了沙三段—東三段沉積時(shí)期各層沉積體的總面積，其中沙三段沉積體的總面積為197.21￣￣km2，沙一二段沉積體的總面積為141.36￣￣km2，東三段沉積體的總面積為108.51￣￣km2(表 1)。通過統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)沙三段至東三段有效物源總面積逐漸較小，相應(yīng)的沙三段至東三段沉積體總面積也逐漸減小，并表現(xiàn)出線性相關(guān)性，由此可推測有效物源面積對沉積扇體發(fā)育規(guī)模具有一定控制作用。為進(jìn)一步探討不同時(shí)期不同有效物源面積與其對應(yīng)沉積扇體規(guī)模之間的關(guān)系，在前文構(gòu)造格局的劃分的基礎(chǔ)上，分別統(tǒng)計(jì)了沙三段—東三段沉積時(shí)期陡坡帶(4個(gè))、緩坡帶(5個(gè))有效物源面積及對應(yīng)的沉積體的面積，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)沙三段—東三段沉積時(shí)期陡坡帶有效物源面積均比緩坡帶有效物源面積小，其對應(yīng)的扇體面積也比緩坡帶扇體面積小。從Ⅰ級有效物源區(qū)面積及其對應(yīng)沉積體面積關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析，以沙三段沉積時(shí)期為例，陡坡帶有效物源面積為52.16￣￣km2，緩坡帶有效物源面積為234.12￣￣km2，陡坡帶對應(yīng)沉積體面積為57.5￣￣km2，緩坡帶對應(yīng)沉積體面積為142.95￣￣km2(表 1)，表明同一沉積時(shí)期不同有效物源面積越大，與其對應(yīng)沉積體面積也越大。進(jìn)一步從Ⅱ級有效物源區(qū)面積及其對應(yīng)沉積體面積關(guān)系統(tǒng)計(jì)分析，以沙三段沉積時(shí)期為例，圖 8-a中紅色線表示不同有效物源面積，圖 8-b中紅色線表示不同有效物源對應(yīng)的沉積體面積，沙三段沉積時(shí)期不同區(qū)塊有效物源面積越大，其對應(yīng)的沉積體面積也越大，沙一二段、東三段也有相同規(guī)律，即同一有效物源區(qū)，不同沉積時(shí)期有效物源面積越大，其對應(yīng)沉積體面積越大(圖 8-a，8-b)。以4號物源體系為例，從沙三段—東三段其有效物源面積逐漸減小，其對應(yīng)沉積體面積也逐漸減小，其他物源體系也符合上述規(guī)律，個(gè)別物源體系除外。綜上所述，有效物源面積控制沉積體系的展布規(guī)模。

3.2 輸砂通道控制沉積體系的優(yōu)勢展布方向及形態(tài)

前文已述研究區(qū)主要發(fā)育古溝谷和斷槽2種類型疏砂通道，其中古溝谷包括深V型、U型、W型3種，陡坡帶和緩坡帶都有發(fā)育；斷槽主要發(fā)育單斷和雙斷2種類型，主要發(fā)育在緩坡帶。

表 2 埕北低凸起及圍區(qū)古近系早期“源-匯”系統(tǒng)要素統(tǒng)計(jì)Table2 Parameter statistics of source-to-sink system in early Paleogene in Chengbei low uplift and surrounding areas, Bohai Bay Basin

圖 9 渤海灣盆地埕北低凸起溝谷寬深比與其對應(yīng)扇體長度、寬度之間關(guān)系Fig.9 Ratio of width to depth of valley and its relation with the corresponding fans’ length and width in Chengbei low uplift, Bohai Bay Basin

在輸砂通道識別及分類的基礎(chǔ)上，筆者以沙三段為例，嘗試定量刻畫古溝谷寬深比及其對應(yīng)扇體寬度、長度之間的關(guān)系。在前文沉積體系精細(xì)刻畫的基礎(chǔ)上，筆者統(tǒng)計(jì)了古溝谷類型、寬度、長度、寬深比及與其對應(yīng)扇體的寬度、長度、面積等詳細(xì)參數(shù)(表 2)，發(fā)現(xiàn)V型溝谷窄而深、U型溝谷淺而寬、W型溝谷數(shù)量太少，不具代表性。在此基礎(chǔ)上筆者嘗試刻畫古溝谷寬深比與其對應(yīng)扇體寬度、長度之間的關(guān)系(圖 9)。從圖 9可以看出，古溝谷寬深比越大，其對應(yīng)的沉積扇體長度越小，寬度越大，由此可推測古溝谷寬而淺，其對應(yīng)扇體橫向?qū)挘由旆秶?，呈扁平狀，向湖盆方向推進(jìn)能力較弱；古溝谷窄而深，其對應(yīng)扇體橫向窄，延伸范圍長，呈長條狀，向湖盆推進(jìn)能力較強(qiáng)。

在進(jìn)一步研究斷槽寬度、深度、長度與其對應(yīng)扇體面積、寬度、延伸長度之間的關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)同樣構(gòu)造背景下，雙斷槽各項(xiàng)參數(shù)均大于單斷槽(表2)，可推測相同構(gòu)造背景下雙斷槽輸砂能力強(qiáng)于單斷槽輸砂能力。在橫向?qū)Ρ裙艤瞎扰c斷槽之間輸砂能力的強(qiáng)弱時(shí)發(fā)現(xiàn)，在相同構(gòu)造背景下，當(dāng)寬度、深度、長度等參數(shù)都接近時(shí)(如V6號溝谷與D1號斷槽，與之對應(yīng)的扇體為6號和7號)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)斷槽對應(yīng)扇體的長度、寬度和面積均大于溝谷對應(yīng)扇體，由此可推測在相同構(gòu)造背景下，延伸長度、寬度及深度接近時(shí)，斷槽的輸砂能力要大于古溝谷的輸砂能力。

4 結(jié)論

1)渤海灣盆地埕寧隆起埕北低凸起基巖類型主要為中生界碎屑巖、凝灰質(zhì)砂巖及少量凝灰?guī)r。該凸起南側(cè)山高坡度，北部地勢較緩，地形差異明顯，共發(fā)育9個(gè)有效物源區(qū)，最大的物源區(qū)面積為148.57￣￣km2。

2)埕北低凸起及圍區(qū)共識別出17條主要輸砂通道，分別為古溝谷型和斷槽型。

3)埕北低凸起及圍區(qū)沙河階組沙三段、沙一二段及東營組東三段沉積時(shí)期，南側(cè)陡坡帶主要發(fā)育扇三角洲、半深湖—深湖沉積，平面上各扇三角洲呈朵狀展布，扇體之間不連通；北側(cè)緩坡帶除北西部局部發(fā)育扇三角洲外，整體發(fā)育辮狀河三角洲、濱淺湖、半深湖—深湖沉積，平面上各辮狀河扇體之間呈環(huán)帶狀疊合連片分布，連通性較好。

4)通過定量分析“源-匯”系統(tǒng)各要素關(guān)系發(fā)現(xiàn)，盆內(nèi)沉積體與有效物源面積、溝谷長、寬等參數(shù)密切相關(guān)，其中有效物源面積與沉積體面積相關(guān)性最高。從定量刻畫“物源、輸砂通道、沉積體”各參數(shù)之間的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)： (1)有效物源面積控制沉積體系的展布規(guī)模；(2)輸砂通道控制沉積體的優(yōu)勢展布方向及形態(tài)。