余燁，蔡靈慧，尹太舉，張興強，許泓，黃儼然，曹濤濤

1.湖南科技大學(xué)頁巖氣資源利用湖南省重點實驗室，湖南湘潭 411201

2.湖南科技大學(xué)地球科學(xué)與空間信息工程學(xué)院，湖南湘潭 411201

3.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，武漢 430100

4.南方石油勘探開發(fā)有限責(zé)任公司，廣州 510240

0 引言

重力流沉積廣泛發(fā)育于半深湖（海）—深湖（海）環(huán)境，以沉積粒度相對較粗的砂質(zhì)碎屑物質(zhì)為特征[1]，并在松遼盆地[2]、鄂爾多斯盆地南部[3]、渤海灣盆地濟陽坳陷[4-6]等陸相深水湖盆和珠江口盆地白云凹陷[7]、瓊東南盆地[8]、墨西哥灣[9]、西非沿岸盆地[10]等海相深水盆地中發(fā)現(xiàn)了大量的重力流儲層油氣藏。Forel[11]對瑞士由羅納河沿盆地底部流入日內(nèi)瓦湖的高密度流體進行了觀察與研究，提出了密度流的概念。隨后，Sheldon[12]建立了密度流的結(jié)構(gòu)序列，Johnson[13]提出了濁流（Turbidity current）的概念，Bouma[14]和Walker[15]針對重力流的垂向沉積序列和平面展布特征分別建立了經(jīng)典的鮑馬序列和海底扇模式。Shanmugam[16-17]在質(zhì)疑傳統(tǒng)濁流理論的同時，回顧了近50 年重力流研究的發(fā)展歷程，提出了砂質(zhì)碎屑流（Sandy debris flow）的概念，并建立了非水道體系和水道體系兩種類型的深水斜坡模式。但不同地區(qū)，由于沉積構(gòu)造背景的不同以及重力流形成、觸發(fā)機制的差異，其沉積模式不盡相同。因此，在不同地區(qū)開展深水重力流儲層勘探時，不能盲目的套用前人的沉積模式，必需針對性的開展沉積特征分析，建立適用于研究區(qū)的沉積模式，才能在深水重力流儲層的油氣勘探中發(fā)揮積極的作用。

下剛果盆地是西非沿岸帶重要的含油氣盆地，發(fā)育有鹽下河湖相砂巖和鹽上海相碳酸鹽巖、海底扇砂巖多套勘探層系，其中鹽上勘探程度較高，占總發(fā)現(xiàn)油氣的92.6%，而鹽下勘探程度較低，且尚未取得重大勘探突破[18]。鹽下白堊系Pointe Indienne組沉積時期深湖區(qū)范圍快速擴張、湖盆發(fā)育達到鼎盛時期，為重力流砂體的發(fā)育創(chuàng)造了條件，具有良好的勘探潛力[19]。但受鹽巖地層對地震波屏蔽效應(yīng)的影響，針對鹽下重力流砂體的認識程度較低，重力流沉積特征及其沉積發(fā)育模式不清楚，以致于無法準確評估該類砂體的發(fā)育規(guī)模和勘探潛力。本文以下剛果盆地A區(qū)塊（約169 km2）白堊系Pointe Indienne 組中段為目的層位，利用現(xiàn)有的7口取心井、304 m巖心和12口鉆測井數(shù)據(jù)及100 km2三維地震資料，通過詳細的巖心觀察描述、不同流體特征分析及其成因解釋，開展了重力流類型、垂向沉積組合及剖面、平面沉積相展布的研究，并建立了研究區(qū)目的層位的深水重力流沉積模式，以期推動下剛果盆地鹽下沉積地層的油氣勘探，為提高該地區(qū)油氣鉆探成功率提供地質(zhì)支持。

1 地質(zhì)背景

下剛果盆地是發(fā)育于前寒武紀結(jié)晶基底之上的含油氣盆地，面積約15.7×104km2，其中海洋面積約占90%，從陸向海、從淺水到深水、從深層白堊系到淺層新近系都發(fā)現(xiàn)了大量的油氣資源，已探明石油地質(zhì)儲量約310億桶油氣當量[20-21]。該盆地北鄰加蓬盆地，南接寬扎盆地，西為大西洋，東與結(jié)晶基底花崗巖接壤，呈北西—南東向展布（圖1a）。根據(jù)大西洋樞紐斷層和轉(zhuǎn)換斷層的分布特征，該盆地自南西向北東方向劃分為外裂谷帶、中央隆起帶和內(nèi)裂谷帶三個構(gòu)造單元（圖1a）。研究區(qū)A區(qū)塊位于下剛果盆地東北部的內(nèi)裂谷帶的北東翼（圖1a，b），該區(qū)域受裂陷期構(gòu)造活動的影響，正向斷層大量發(fā)育，表現(xiàn)為整體朝南西方向傾斜、局部陡峭的寬緩地形（圖1c），為深水重力流的發(fā)生創(chuàng)造了地形條件。

圖1 下剛果盆地構(gòu)造單元和地質(zhì)剖面[21]（a）A區(qū)塊位置；（b）研究資料分布；（c）地質(zhì)剖面圖Fig.1 Tectonic element and geological section of the Lower Congo Basin[21]

下剛果盆地與其他被動大陸邊緣盆地類似，構(gòu)造演化經(jīng)歷了裂陷期（晚侏羅紀—早白堊世紐康姆期）、坳陷期（早白堊紀巴雷姆期）、過渡期（早白堊世阿普特期）和漂移期（早白堊世阿爾布期—現(xiàn)今）4個階段（圖2）。裂陷期岡瓦納陸塊解體，陸內(nèi)裂谷作用發(fā)生，形成一系列平行海岸線呈北西—南東向展布的裂谷盆地，沉積了Vandji 組、Sialivakou 組和Djeno組三套以河流相沉積、湖泊相沉積為主的地層[20-22]；坳陷期陸內(nèi)裂谷盆地基底持續(xù)沉降、發(fā)育范圍快速擴張，沉積了Pointe Noire組和Pointe Indienne組兩套以湖泊相沉積為主的地層；過渡期持續(xù)拉張導(dǎo)致陸塊裂開，海水開始進入裂谷盆地，沉積了Chela 組河流相砂巖地層和Loeme 組瀉湖相蒸發(fā)鹽巖地層；漂移期南大西洋開啟，海水不斷涌入，盆地進入海相沉積，發(fā)育了Sendji 組碳酸鹽臺地、局限海沉積和Likouala 組、Madingo 組的邊緣海、陸架、陸坡、局限海、開闊海沉積以及Paloukou 組、Cirques 組的邊緣海、開闊海、剛果扇沉積（圖2）。早白堊世巴雷姆期Pointe Indienne 組沉積時期，受裂陷期北西—南東走向的階梯式斷層的影響和陸內(nèi)裂谷盆地基底快速沉降下拗作用的控制，造成東北部地區(qū)向南西方向傾斜的陡峭地形，并形成水體較深的湖盆，同時該地區(qū)緊鄰東部前寒武紀結(jié)晶基底花崗巖物源區(qū)[21-22]，這些地質(zhì)條件的存在促進了重力流沉積的發(fā)育。

圖2 下剛果盆地綜合地層柱狀圖[22]Fig.2 Stratigraphic column of the Lower Congo Basin[22]

2 重力流類型及其組合特征

2.1 重力流類型

目前有關(guān)重力流的分類標準尚未形成統(tǒng)一的認識。Dott[23]最早按照流體的流動機制將重力流劃分為塑性流和粘性流體流。隨后，Middletonet al.[24]按支撐機理把重力流劃分為泥石流、顆粒流、液化沉積物流和濁流。Lowe[25]則首先按照流體的流動狀態(tài)將重力流劃分為流體流和碎屑流兩類，然后再根據(jù)支撐機理進一步細分為低密度濁流、高密度濁流、流體化流、液化流、顆粒流、黏性碎屑流。Shanmugam[16-17]綜合考慮沉積物中的碎屑含量、含水量和黏土含量，將重力流劃分為顆粒流、砂質(zhì)碎屑流、泥質(zhì)碎屑流和濁流四類。而后，Mulderet al.[26]、Gani[27]、Haughtonet al.[28]、Tallinget al.[29]、楊田等[4]提出了重力流的多種綜合分類方法，其中以Shanmugam 的重力流分類方法及其提出的砂質(zhì)碎屑流概念影響較大，并得到了廣泛的實踐和應(yīng)用[30-31]。鑒于此，筆者綜合Shanmugam和楊田的分類方法對研究區(qū)的重力流類型進行了識別，識別出了砂質(zhì)碎屑流、泥質(zhì)碎屑流和濁流3 種重力流類型，同時考慮滑動—滑塌沉積在重力流形成過程中的重要性，在此與重力流類型一并討論。

（1）砂質(zhì)碎屑流

砂質(zhì)碎屑流代表了非黏性碎屑流與黏性碎屑流（泥質(zhì)碎屑流）之間的一系列連續(xù)過程，屬于可塑性流體，沉積物支撐機制有基質(zhì)強度、分散壓力和浮力[16]。流體濃度中等到高，泥質(zhì)含量低到中等，以層流狀態(tài)的整體凍結(jié)方式卸載沉積為特征，多表現(xiàn)為塊狀的、含漂浮泥巖碎屑的細粒砂巖沉積為主，偶見在砂的基質(zhì)中有粗粒碎屑層[17,32]。研究區(qū)白堊系Pointe Indienne 組砂質(zhì)碎屑流沉積以塊狀層理細砂巖為主（圖3a～g），含有大型漂浮泥巖碎屑，泥巖碎屑顆粒直徑達7 cm，泥巖碎屑內(nèi)部可見保留原始沉積的水平層理和經(jīng)滑動—滑塌造成的褶皺變形（圖3a）。砂質(zhì)碎屑流沉積中可見扁平狀漂浮泥巖碎屑定向排列、泥巖碎屑顆粒向上逐漸變小的特征（圖3b），指示了古水流方向（重力流流動方向）和向上流體強度、浮力減弱的過程。砂質(zhì)碎屑流沉積中可見泥質(zhì)雜基極低的細礫巖碎屑層，內(nèi)部顆粒略顯疊瓦狀構(gòu)造，指示了古水流（重力流流動）的方向，細礫巖碎屑層頂、底界面清楚，且與塊狀砂巖突變接觸（圖3c，d）。砂質(zhì)碎屑流沉積的頂、底界面一般為突變接觸，近頂部則多含有大量漂浮泥巖碎屑（圖3e，f）。

（2）泥質(zhì)碎屑流

泥質(zhì)碎屑流是以泥級碎屑為主的沉積物流，通常含有少量的泥質(zhì)團塊和砂質(zhì)團塊，見“泥包礫”結(jié)構(gòu)，其介質(zhì)黏度較大，以層流狀態(tài)呈黏稠狀方式運移[33]。研究區(qū)白堊系Pointe Indienne組泥質(zhì)碎屑流沉積以灰褐色粉砂質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖為主（圖3f～i），可見大量的暗色泥巖碎屑呈雜亂狀（圖3i）或定向性排列（圖3f，g）。大型漂浮泥巖碎屑內(nèi)部可見褶皺變形特征（圖3g），說明泥巖碎屑在與泥質(zhì)碎屑流呈整體凍結(jié)方式搬運之前經(jīng)歷了滑動—滑塌變形過程。同時，可見泥質(zhì)碎屑流沉積中漂浮泥巖碎屑從下往上有變少、變小的特征（圖3f，g，i）?？梢娀疑屑毶皫r的“泥包礫”結(jié)構(gòu)，中間砂質(zhì)團塊直徑約5.5 cm，被1.5 cm厚的泥巖外殼包裹，整體磨圓度較好（圖3h），說明砂質(zhì)團塊在高黏度的泥質(zhì)碎屑流中經(jīng)過了多次的翻滾移動[19]。

圖3 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組碎屑流沉積特征（a）X4井，1 172.94 m，砂質(zhì)碎屑流，塊狀細砂巖中含大型漂浮泥巖碎屑，直徑達7 cm，泥巖碎屑中可見褶皺變形和水平層理；（b）X3井，1 146.47 m，砂質(zhì)碎屑流，砂巖中見大量的漂浮泥巖碎屑，長條形泥巖碎屑具定向排列，泥巖碎屑顆粒向上逐漸變?。唬╟）X5井，1 483.88 m，砂質(zhì)碎屑流，細礫巖碎屑層厚6 cm，頂、底與塊狀砂巖突變接觸；（d）X5井，1 394.03 m，砂質(zhì)碎屑流，細礫巖碎屑層厚10 cm，頂、底與塊狀砂巖突變接觸；（e）X7井，1 195.77 m，砂質(zhì)碎屑流，塊狀層理細砂巖，砂巖底界面為突變接觸，頂部見長條形漂浮泥巖碎屑；（f）X5井，1 396.03 m，砂質(zhì)碎屑流+泥質(zhì)碎屑流，砂質(zhì)碎屑流頂部富含細小的漂浮泥巖碎屑，泥質(zhì)碎屑流中見大量細小的暗色泥巖碎屑；（g）X4井，1 202.62 m，砂質(zhì)碎屑流+泥質(zhì)碎屑流，砂質(zhì)碎屑流為塊狀層理細砂巖，泥質(zhì)碎屑流中富含定向排列的漂浮泥巖碎屑，大型泥巖碎屑內(nèi)部褶皺變形；（h）X4井，1 130.66 m，泥質(zhì)碎屑流，泥包礫結(jié)構(gòu)，砂質(zhì)團塊直徑約5.5 cm，泥巖外殼約1.5 cm；（i）X4井，1 206.12 m，泥質(zhì)碎屑流，灰黑色泥巖中富含雜亂分布的暗色漂浮泥巖碎屑Fig.3 Sedimentary characteristics of debris flow deposits in the Cretaceous Pointe Indienne Formation, Lower Congo Basin

（3）濁流

濁流是具有牛頓流體性質(zhì)和紊流狀態(tài)的沉積物流，以湍流為支撐機制，不具備任何屈服強度，一旦受外力作用就會發(fā)生運動，當能量逐漸降低、流速不斷減小時，以懸浮搬運方式逐級卸載沉積[33]。研究區(qū)白堊系Pointe Indienne 組濁流沉積表現(xiàn)為完整的或不完整的鮑馬序列沉積的特征（圖4a～d），底部可見負載構(gòu)造（圖4b），下部為正粒序?qū)永恚▓D4b，c）或塊狀層理（圖4a）中細砂巖，向上過渡為灰黑色或暗色泥巖。

（4）滑動—滑塌

除了明顯河流型洪水密度流形成的異重流（重力流）沉積外，大多數(shù)重力流沉積都經(jīng)歷了斜坡帶沉積物的滑動—滑塌塊體搬運到碎屑流的層流驅(qū)動及濁流的紊流牽引的流體轉(zhuǎn)換過程，因此，滑動—滑塌沉積過程是形成大型重力流疊覆體的基礎(chǔ)條件。同時，由于滑動—滑塌過程通常發(fā)生在沉積物容易受重力機制觸發(fā)的斜坡帶，其滑動—滑塌沉積物往往不易保存，多數(shù)以轉(zhuǎn)換成層流或紊流狀態(tài)的碎屑流和濁流而終結(jié)。研究區(qū)白堊系Pointe Indienne 組滑動—滑塌沉積以細砂巖為主，中粗砂巖和泥巖中也可見（圖4e～i）。巖心中可見滑動作用形成的平直滑移面，滑移面之下泥巖發(fā)育了明顯的擠壓變形，滑移面之上層理保存完整（圖4e），反映了滑動巖體塊體搬運的沉積特征。同時，可見砂巖褶皺彎曲變形層（圖4f）、旋轉(zhuǎn)火焰構(gòu)造（圖4g）、砂巖扭曲雜亂分布（圖4h）及泥巖的褶皺變形（圖4i）現(xiàn)象，指示了滑塌沉積的特征。

圖4 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組濁流和滑動—滑塌沉積特征（a）X7井，1 162.11 m，濁流，灰褐色塊狀層理細砂巖過渡到灰黑色粉砂質(zhì)泥巖，發(fā)育鮑馬序列ABCD段；（b）X3井，1 136.95 m，濁流，灰色中粗砂巖過渡到灰褐色細砂巖，底部見負載構(gòu)造，發(fā)育鮑馬序列AB段；（c）X8井，1 154.55 m，濁流，下部為灰色水平層理粉砂巖，上部棕褐色中細砂巖過渡到灰黑色泥巖，發(fā)育鮑馬序列DE段、ABCDE段；（d）X5井，1 527.69 m，濁流，灰色水平層理、波狀層理粉砂巖與暗色泥巖互層，發(fā)育鮑馬序列DE段、CDE段；（e）X4井，1 132.56 m，滑動巖體，滑移面之下泥巖變形；（f）X5井，1 480.29 m，滑塌沉積，灰褐色中細砂巖中的變形層；（g）X1井，1 185.64 m，滑塌沉積，灰褐色中細砂巖滑塌擠壓灰色泥質(zhì)粉砂巖呈旋轉(zhuǎn)火焰構(gòu)造；（h）X5井，1 397.68 m，滑塌沉積，灰褐色砂巖呈扭曲雜亂狀；（i）X4井，1 718.26 m，滑塌沉積，灰黑色泥巖褶皺變形Fig.4 Sedimentary characteristics of turbidite and slide-slump deposits in the Cretaceous Pointe Indienne Formation,Lower Congo Basin

2.2 垂向沉積組合特征

垂向沉積組合反映了重力流不同流體之間的轉(zhuǎn)換或同種流體不同期的疊置關(guān)系，對分析重力流成因機制、沉積過程及砂體展布具有重要的作用[34]。通過研究區(qū)重點井詳細的巖心觀察，結(jié)合重力流流體轉(zhuǎn)換過程的分析，將研究區(qū)發(fā)育的重力流沉積垂向組合歸納為4種類型。

（1）滑塌沉積與砂質(zhì)碎屑流沉積疊置

該種組合在研究區(qū)較常見，上、下部為含有漂浮泥礫或泥巖撕裂屑的塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積，中間夾有發(fā)育變形層理的砂質(zhì)或泥質(zhì)滑塌沉積（圖5a），表現(xiàn)為黏結(jié)性塊體與非黏結(jié)性塊體塑性流的轉(zhuǎn)換過程，沉積物體積濃度由100%下降到25%～95%。該組合類型主要發(fā)育在上部扇的主水道沉積中，測井曲線表現(xiàn)為箱型（圖6）。

圖5 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組重力流沉積垂向組合類型（a）類型1：下部滑塌，上部砂質(zhì)碎屑流；（b）類型2：多期砂質(zhì)碎屑流疊置；（c）類型3：下部砂質(zhì)碎屑流，上部泥質(zhì)碎屑流；（d）類型4：下部砂質(zhì)碎屑流，上部濁流Fig.5 Types of vertical sedimentary association of gravity flow deposits in the Cretaceous Pointe Indienne Formation,Lower Congo Basin

（2）多期砂質(zhì)碎屑流沉積疊置

這種組合在研究區(qū)最為常見，表現(xiàn)為多期含有漂浮泥礫、泥巖撕裂屑的塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積在縱向上相互疊置，累積厚度可達20 m，多期砂質(zhì)碎屑流沉積之間可能被非常薄層的深湖泥巖隔開，也可能多期砂質(zhì)碎屑流沉積之間直接相互接觸（圖5b），此種組合多為不同期重力流在同一地點以砂質(zhì)碎屑流沉積形成。該組合類型主要發(fā)育在中部扇的辮狀水道沉積和朵葉體沉積中，測井曲線以箱型—鐘形組合和指狀為主，辮狀水道沉積通常與溢岸沉積相伴生（圖6）。

（3）砂質(zhì)碎屑流沉積與泥質(zhì)碎屑流沉積疊置

這種組合在研究區(qū)較常見，下部為含有漂浮泥礫、泥巖撕裂屑的塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積，上部為含有暗色泥巖碎屑（漂浮泥礫）或砂礫的泥質(zhì)碎屑流沉積（圖5c），表現(xiàn)為以基質(zhì)強度、分散壓力支撐為主的介質(zhì)黏度較小的塑性流向以浮力支撐為主的介質(zhì)黏度較大的塑性流轉(zhuǎn)換過程，沉積物體積濃度由25%～95%下降到50%～90%，沉積物黏度明顯增大。該組合類型主要發(fā)育在中部扇的辮狀水道沉積或溢岸沉積之中，表現(xiàn)為箱型—鐘形組合的測井曲線中出現(xiàn)的高度齒化（指示泥質(zhì)碎屑流沉積）特征（圖6）。

（4）砂質(zhì)碎屑流沉積與濁流沉積疊置

這種組合在研究區(qū)也最為常見，下部為含有漂浮泥礫的塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積，上部為具有完整或不完整鮑馬序列的濁積巖組成，濁積巖中普遍發(fā)育正粒序?qū)永?、平行層理、沙紋層理和水平層理（圖5d），表現(xiàn)為非黏結(jié)性塊體塑性流向黏性較大的牛頓流體轉(zhuǎn)換過程，沉積物體積濃度由25%～95%下降到1%～23%，沉積物黏度也明顯增大。該組合類型主要發(fā)育在外部扇的朵葉體沉積和薄層濁積巖中，也可能發(fā)育在中部扇的辮狀水道沉積和溢岸沉積中，測井曲線表現(xiàn)為指狀或箱型—鐘形組合（圖6）。

圖6 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組重力流沉積相綜合柱狀圖Fig.6 Comprehensive histogram of sedimentary facies of gravity flow deposits in the Cretaceous Pointe Indienne Formation,Lower Congo Basin

3 重力流沉積分布特征

3.1 剖面分布特征

在平行物源方向的地震剖面（圖7）上，Pointe Indienne 組中段表現(xiàn)為波狀—亂崗狀、中弱振幅、中—差連續(xù)和較低頻反射特征；可以看到明顯的疊瓦狀前積反射結(jié)構(gòu)，表示不同期次、不同規(guī)模重力流的沉積過程。在平行物源方向的連井剖面（圖7）上，Pointe Indienne 組中段下部以發(fā)育相對連續(xù)的、具前積結(jié)構(gòu)的水道化沉積為特征，同時可以看到在靠近物源的X10井、X6井和X1井中以發(fā)育主水道沉積為主，而在遠離物源的X9 井、X7 井中以發(fā)育辮狀水道沉積為主；Pointe Indienne 組中段上部則以發(fā)育具前積結(jié)構(gòu)的朵葉體沉積和薄層濁積巖為特征，在靠近物源的X10井、X6井和X1井中可見少量辮狀水道沉積，在遠離物源的X9 井、X7 井中以朵葉體沉積和薄層濁積巖為主。

圖7 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段重力流沉積相剖面分布圖（剖面位置見圖1b）Fig.7 Profile of sedimentary facies distribution of gravity flow deposits from the middle member of the Cretaceous Pointe Indienne Formation, Lower Congo Basin (profile location in Fig.1b)

在垂直物源方向的地震剖面（圖8）上，Pointe Indienne 組中段表現(xiàn)為波狀—丘狀、中弱振幅、中連續(xù)和低頻反射特征；可以看到具有明顯雙向下超的反射結(jié)構(gòu)，下超反射結(jié)構(gòu)有相互疊置的、也有相互隔離的，表示不同期次重力流沉積的橫向擺動過程。在垂直物源方向的連井剖面（圖8）上，Pointe Indienne組中段下部以發(fā)育相對孤立的、向兩側(cè)進積的水道化沉積為特征，同時可以看到在X8 井、X1 井附近可見主水道沉積、辮狀水道沉積和溢岸沉積發(fā)育，在X2井、X4井和X5井附近除發(fā)育主水道沉積和辮狀水道沉積外，還發(fā)育朵葉體沉積和薄層濁積巖；Pointe Indienne 組中段上部則以發(fā)育具向兩側(cè)進積的薄層濁積巖為主，同時可以看到相對較多的朵葉體沉積和少量的辮狀水道沉積，整體表現(xiàn)為朵葉體沉積和薄層濁積巖呈孤立狀的分布特征。

圖8 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段重力流沉積相剖面分布圖（剖面位置見圖1b）Fig.8 Profile of sedimentary facies distribution of gravity flow deposits from the middle member of the Cretaceous Pointe Indienne Formation, Lower Congo Basin (profile location in Fig.1b)

3.2 平面分布特征

從下剛果盆地白堊系Pointe Indienne組中段早期均方根振幅屬性圖（圖9a）可以看出，該時期可以明顯的被劃分為3個區(qū)帶，北東區(qū)帶均方根振幅整體較弱，局部存在比較強的振幅，反映了上部扇中泥質(zhì)含量較高的半深湖沉積和主水道砂質(zhì)沉積的特征；中部區(qū)帶均方根振幅整體較強，連續(xù)性相對較好，反映了中部扇中砂體連片分布、砂體厚度較大的辮狀水道沉積的特征；西南區(qū)帶均方根振幅較中部區(qū)帶明顯減弱，連續(xù)性也變差，反映了外部扇中砂體厚度較薄、局部砂體較厚的薄層濁積巖和朵葉體沉積的特征。從下剛果盆地白堊系Pointe Indienne組中段晚期均方根振幅屬性圖（圖9b）可以看出，該時期可以劃分為2 個區(qū)帶，北東區(qū)帶均方根振幅整體較強，連續(xù)性較好，反映了中部扇中砂體連片、砂體較厚的辮狀水道沉積的特征；西南區(qū)帶均方根振幅較北東區(qū)帶明顯較弱，連續(xù)性較差，反映了外部扇中砂體厚度較薄、局部砂體較厚的薄層濁積巖和朵葉體沉積的特征。

圖9 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段均方根振幅屬性圖（a）Pointe Indienne組中段早期均方根振幅屬性；（b）Pointe Indienne組中段晚期均方根振幅屬性Fig.9 Root mean square amplitude properties of the middle member of the Cretaceous Pointe Indienne Formation, Lower Congo Basin

在上述不同方向重力流沉積相剖面分布研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合地震反射結(jié)構(gòu)和均方根振幅屬性特征，對下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段重力流沉積平面分布特征進行了研究。從圖10 中可以看出，Pointe Indienne 組中段早期研究區(qū)鉆井區(qū)以辮狀水道沉積為主，從東北部往西南部依次發(fā)育上部扇（主水道沉積）、中部扇（辮狀水道沉積、溢岸沉積和朵葉體沉積）和外部扇沉積（朵葉體沉積和薄層濁積巖）（圖10a），反映了重力流沉積由北東向南西方向的沉積過程；Pointe Indienne 組中段晚期隨著湖平面的上升，重力流沉積體系朝北東方向退卻，在研究區(qū)東北部發(fā)育連片的辮狀水道沉積和少量溢岸沉積，而在研究區(qū)西南部的鉆井區(qū)以薄層濁積巖為主，發(fā)育零星分布的朵葉體沉積（圖10b）。

圖10 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段重力流沉積相平面分布圖（a）Pointe Indienne組中段早期重力流沉積相分布圖；（b）Pointe Indienne組中段晚期重力流沉積相分布圖Fig.10 Plane distribution of sedimentary facies of gravity flow deposits from the middle member of the Cretaceous Pointe Indienne Formation, Lower Congo Basin

4 沉積模式

下剛果盆地白堊紀Pointe Indienne 組沉積時期為盆地強烈拗陷沉降期，湖盆范圍快速擴張，水體相對較深，半深湖—深湖相廣泛發(fā)育，東北部結(jié)晶基底花崗巖造山帶提供的陸源碎屑在湖岸附近堆積形成大量碎屑物質(zhì)聚集的、不穩(wěn)定的三角洲沉積，為深水重力流的發(fā)育提供充足的物源[35]。同時，受裂陷期北西—南東走向的階梯式斷層的影響，形成傾向朝南西方向的陡峭地形[21]，為深水重力流的發(fā)育創(chuàng)造了地形坡度條件。此外，受沉積體自身重量、地震活動和季節(jié)性洪水等條件的觸發(fā)，三角洲沉積物發(fā)生滑動、滑塌形成重力流沉積。綜合上述分析，結(jié)合重力流沉積特征、垂向沉積組合及剖面、平面分布特點，總結(jié)了研究區(qū)Pointe Indienne 組中段深水重力流沉積模式（圖11）。三角洲砂體在前積的過程中，遇到相對陡峭的地形帶，在自身重力和外部條件的觸發(fā)下，以粘結(jié)性塊體形式發(fā)生滑動、滑塌，多具變形特征；隨后，伴隨水體的不斷注入，沉積物體積濃度逐漸下降，依次發(fā)育呈層狀流動的非黏結(jié)性砂質(zhì)碎屑流和泥質(zhì)碎屑流，以塊狀、富含漂浮泥礫為特征；之后，碎屑流繼續(xù)受水體的稀釋，沉積物體積濃度進一步下降，發(fā)育具明顯牛頓流體的濁流沉積，多為舌狀體，表現(xiàn)為完整和不完整的鮑馬序列[19]。根據(jù)沉積物特征和重力流分布特點將研究區(qū)重力流沉積劃分為上部扇、中部扇和外部扇沉積3 個部分（圖11），其中，上部扇主要為主水道沉積，表現(xiàn)為具變形特征的滑塌沉積和砂質(zhì)碎屑流沉積，位于三角洲沉積的前下方；中部扇發(fā)育辮狀水道沉積和溢岸沉積，以塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積為主，砂體厚度較大；外部扇以完整和不完整鮑馬序列為特征的薄層濁積巖為主，含有部分零星分布的朵葉體沉積，砂體厚度相對較薄。

圖11 下剛果盆地白堊系Pointe Indienne 組中段深水重力流沉積模式[35]Fig.11 Model of deep-water gravity flow deposits in the middle member of the Cretaceous Pointe Indienne Formation,Lower Congo Basin[35]

5 結(jié)論

（1）下剛果盆地白堊系Pointe Indienne組發(fā)育砂質(zhì)碎屑流、泥質(zhì)碎屑流和濁流3種重力流沉積及與重力流形成過程相關(guān)的滑動—滑塌沉積，砂質(zhì)碎屑流沉積以塊狀層理細砂巖為主，含大型漂浮泥礫和泥巖撕裂屑，頂、底界面一般為突變接觸；泥質(zhì)碎屑流沉積通常含有少量的暗色泥巖碎屑和砂質(zhì)團塊，見“泥包礫”結(jié)構(gòu)；濁流沉積以發(fā)育完整或不完整的鮑馬序列為特征；滑動—滑塌沉積具有明顯的剪切滑移面，可見旋轉(zhuǎn)火焰構(gòu)造、砂巖扭曲雜亂分布及褶皺變形層。

（2）研究區(qū)識別出滑塌沉積與砂質(zhì)碎屑流沉積疊置、多期砂質(zhì)碎屑流沉積疊置、砂質(zhì)碎屑流沉積與泥質(zhì)碎屑流沉積疊置及砂質(zhì)碎屑流沉積與濁流沉積疊置等4種類型的重力流沉積垂向組合，其中以多期砂質(zhì)碎屑流沉積疊置和砂質(zhì)碎屑流沉積與濁流沉積疊置最為常見，表現(xiàn)為中部扇的辮狀水道沉積的特征，單層砂體厚度可達20 m，是油氣勘探的重點儲集層。

（3）在一定的觸發(fā)條件下，斜坡處不穩(wěn)定的三角洲沉積發(fā)生滑動—滑塌，并在水體不斷稀釋的作用下，依次發(fā)育砂質(zhì)碎屑流、泥質(zhì)碎屑流和濁流沉積，形成具明顯3部分的深水重力流沉積體系；其中上部扇以主水道沉積為主，表現(xiàn)為具變形特征的滑塌沉積和塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積；中部扇以辮狀辮狀水道和溢岸沉積為主，表現(xiàn)為含漂浮泥礫的塊狀砂質(zhì)碎屑流沉積，砂體厚度較大；外部扇以完整和不完整鮑馬序列為特征的薄層濁積巖為主，含有部分零星分布的朵葉體沉積，砂體厚度相對較薄。

致謝 感謝永華石油化工股份有限公司為本研究提供的資料；感謝付國濤、馬邵光、朱維、張金波、徐吉豐等同志在巖心觀察中提供的幫助；感謝審稿專家和本文編輯對本文提出的寶貴意見。