王夏斌，姜在興，胡光義，范廷恩，范洪軍，何明薇，陳 飛

(1. 中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028； 2. 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083)

0 引 言

淺水三角洲的概念是Fisk等在研究美國(guó)密西西比河三角洲時(shí)提出的[1]，用于描述發(fā)育于水體較淺、構(gòu)造穩(wěn)定的陸表海或坳陷湖盆中的一類(lèi)三角洲。朱筱敏等研究指出，淺水三角洲是當(dāng)今及未來(lái)中國(guó)含油氣盆地研究的主要沉積儲(chǔ)層類(lèi)型之一，在中國(guó)油氣勘探中占重要地位[2]。近年來(lái),淺水三角洲儲(chǔ)層成為研究熱點(diǎn)。操應(yīng)長(zhǎng)等分析了濟(jì)陽(yáng)坳陷沙二段淺水三角洲沉積特征[3]；朱筱敏等研究了松遼盆地青山口組淺水三角洲的地震沉積學(xué)響應(yīng)特征[4]；付晶等總結(jié)了鄂爾多斯盆地延長(zhǎng)組淺水三角洲分流河道儲(chǔ)層構(gòu)型模式[5]；葉蕾等研究發(fā)現(xiàn)淺水三角洲的形成受控于古構(gòu)造、古地形、古水體、古氣候及古物源等因素[6]；張以明等從地震沉積學(xué)的角度討論了冀中坳陷饒陽(yáng)凹陷沙一段淺水三角洲的控制因素[7]；鄧慶杰等對(duì)松遼盆地泉頭組淺水三角洲河道儲(chǔ)層構(gòu)型特征進(jìn)行了分析[8]；秦潤(rùn)森等探討了河控淺水三角洲前緣席狀砂沉積特征及沉積模式[9]；袁丙龍等分析了潿西南凹陷古近系淺水三角洲儲(chǔ)層特征，總結(jié)了淺水三角洲砂體剖面橫向上的切疊式、側(cè)疊式和孤立式及垂向上的深切式、垂疊式和分隔式等6種構(gòu)型樣式，認(rèn)為平面上砂體以辮狀、交織條帶狀復(fù)合水道為主，水道間發(fā)育小規(guī)模分流間灣[10]；同時(shí)，眾多學(xué)者對(duì)鄱陽(yáng)湖、洞庭湖、青海湖等現(xiàn)代湖盆淺水三角洲的沉積特征、內(nèi)部構(gòu)型和控制因素等方面進(jìn)行研究[11-13]，使淺水三角洲的理論體系進(jìn)入了新高度。

系統(tǒng)總結(jié)前人研究，淺水三角洲具有以下沉積特征：①發(fā)育規(guī)模大，多期三角洲單砂體平面拼接形成三角洲復(fù)合砂[14]；②三角洲前緣延伸遠(yuǎn)，水下分流河道隨湖泊能量改變呈多樣性，沉積速率和水動(dòng)力能量一般低于正常三角洲，部分延伸至湖盆中心[15]；③發(fā)育緩坡邊緣坡折帶，一般坡度小于0.5°[16]；④湖盆具有敞流、多河流灌入的特點(diǎn)[17]；⑤淺水三角洲以分流河道為主，缺乏正常三角洲的三層結(jié)構(gòu)[18]。通過(guò)對(duì)現(xiàn)代淺水三角洲沉積的研究，發(fā)現(xiàn)形成淺水三角洲需要淺的古水深、平緩的坡度、充足的物源和穩(wěn)定的構(gòu)造背景等條件。目前，關(guān)于淺水三角洲沉積模式的分類(lèi)有多種方案，大致分為兩類(lèi)。第一類(lèi)是以分流河道的展布形態(tài)作為劃分依據(jù)。例如，樓章華等將淺水三角洲分為席狀、坨狀、枝狀和鳥(niǎo)足狀[19]；賀婷婷等將淺水三角洲按照分流河道河型劃分為非典型辮流河型、非典型曲流河型和過(guò)渡型3種基本類(lèi)型[20]。這種分類(lèi)方法體現(xiàn)了淺水三角洲的主要特征，但是缺乏定量化參數(shù)。第二類(lèi)是以淺水三角洲的沉積成因?yàn)閯澐忠罁?jù)。例如，張昌民等將淺水三角洲劃分為分支砂壩型和分流水道型兩種類(lèi)型[21]；鄒才能等依據(jù)供源系統(tǒng)、斜坡坡度和古水深將湖盆三角洲分為9種成因-結(jié)構(gòu)類(lèi)型[22]；朱筱敏等根據(jù)供源系統(tǒng)的不同將淺水三角洲分為淺水扇三角洲、淺水辮狀河三角洲和淺水曲流河三角洲[23]；吳勝和等將河控淺水三角洲分為分流砂壩型和指狀砂壩型[24]。這種分類(lèi)方法體現(xiàn)了淺水三角洲的沉積成因，但是沒(méi)有體現(xiàn)淺水三角洲主要儲(chǔ)層河道砂體的定量特征，且分類(lèi)依據(jù)因素單一。目前，淺水三角洲缺乏綜合體現(xiàn)平面形態(tài)、成因機(jī)理和內(nèi)部構(gòu)型等多因素關(guān)系的定量分類(lèi)方案。

本文依據(jù)對(duì)淺水三角洲衛(wèi)星影像、航拍照片、現(xiàn)代沉積考察、探地雷達(dá)(GPR)資料的分析測(cè)量，并以渤海南部海域BZ25-1油田新近系明化鎮(zhèn)組下段為例進(jìn)行解剖，將前人的分類(lèi)綜合分析后，引入定量參數(shù)并提出了一種新的淺水三角洲分類(lèi)系統(tǒng)，試圖解決以往分類(lèi)的不足，以期深化對(duì)淺水三角洲形成機(jī)制、發(fā)育類(lèi)型及分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)，并為中國(guó)淺水三角洲地層巖性油氣藏的勘探提供參考。

1 淺水三角洲分流河道河型劃分

通過(guò)衛(wèi)星影像和航拍照片觀(guān)察現(xiàn)代沉積的地貌特征并加以歸納分析，可以有效指導(dǎo)沉積類(lèi)型的劃分[25-26]。本次研究首先利用谷歌地球(Google Earth)、微軟虛擬地球(Microsoft Virtual Earth)、地球相冊(cè)(Panoramio)等軟件平臺(tái)，對(duì)美國(guó)密西西比河三角洲，俄羅斯勒拿河三角洲、奧莫洛伊河三角洲，委內(nèi)瑞拉奧里諾科河三角洲，中國(guó)青海湖布哈河三角洲、鄱陽(yáng)湖贛江三角洲等著名現(xiàn)代三角洲的衛(wèi)星影像和航拍照片進(jìn)行觀(guān)察研究。在衛(wèi)星影像上，三角洲呈一個(gè)倒三角網(wǎng)狀幾何形態(tài)，主干分流河道是淺水三角洲最容易觀(guān)察到的現(xiàn)象，也是淺水三角洲最重要的沉積體系。三角洲分流河道有頻繁改道、多級(jí)分匯的特點(diǎn)。部分三角洲分流河道以分流作用為主，各叉道之間明顯分開(kāi)，相距較遠(yuǎn)，位置相對(duì)固定穩(wěn)定，叉道之間一般不交匯。部分三角洲分流河道既有分流作用又有匯流作用，多次分叉和匯聚使各河道頻繁交錯(cuò)，河道穩(wěn)定性差，遷移迅速，具有游蕩性，河道沙壩位置不固定，天然堤和河漫灘不發(fā)育。同時(shí)，衛(wèi)星影像上難以辨識(shí)清楚水上和水下分流河道，考慮到由于氣候變化、湖平面頻繁升降和三角洲進(jìn)積，水上和水下分流河道不斷轉(zhuǎn)換，但其在沉積模式上又具有相似性，區(qū)分意義不大。因此，本文將不對(duì)水上和水下分流河道進(jìn)行區(qū)分，統(tǒng)稱(chēng)為分流河道。

分流河道彎曲指數(shù)是指河道長(zhǎng)度與河谷長(zhǎng)度之比。參照河流劃分標(biāo)準(zhǔn)，彎曲指數(shù)小于1.5的為低彎度河，大于1.5的為高彎度河，1.5為臨界值。根據(jù)分流河道彎曲指數(shù)，可將淺水三角洲進(jìn)一步劃分為4種類(lèi)型，即彎曲指數(shù)小于1.5的分叉平直河三角洲(Distributary Straight River Delta)和分匯辮狀河三角洲(Barrier Braided River Delta)、彎曲指數(shù)大于1.5的分叉曲流河三角洲(Distributary Meandering River Delta)和分匯曲流河三角洲(Barrier Meandering River Delta)(表1)。

表1 淺水三角洲分類(lèi)方案

1.1 分叉平直河三角洲

分叉平直河三角洲的特征是：m=5，n=1，K=5，分流河道分叉參數(shù)大于1，且彎曲指數(shù)小于1.5。美國(guó)密西西比河三角洲是典型的分叉平直河三角洲[27]。此類(lèi)三角洲河道以分流作用為主，河道平直，彎曲度小，叉道之間明顯分開(kāi)且不交匯，相距較遠(yuǎn)，位置相對(duì)固定，呈“鞋帶狀”。分叉河道的沉積以穩(wěn)定的垂向加積作用為主，河道穩(wěn)定使天然堤和河漫灘十分發(fā)育。分叉平直河三角洲類(lèi)似于河控三角洲中的鳥(niǎo)足狀三角洲(圖1)。

圖1 美國(guó)密西西比河三角洲衛(wèi)星影像和航拍照片F(xiàn)ig.1 Satellite Imagery and Aerial Photo of Mississippi River Delta in USA

這類(lèi)三角洲分流點(diǎn)的形成是地形發(fā)生變化后，河道內(nèi)水體對(duì)堤壩的沖擊方向和沖擊力發(fā)生變化造成的。堤壩決口會(huì)形成新的水道，決口點(diǎn)成為分流點(diǎn)。主河道的不斷分叉形成分叉河道，分叉河道水體沖破堤壩形成更小層次的分叉河道，最后形成枝狀三角洲。在分流作用過(guò)程中，由于徑流量減小，水動(dòng)力減弱，沉積物粒度減小，河道寬度變小，所形成的砂體寬度也逐漸變小，單一河道砂體厚度也相對(duì)減小?？傮w上，分叉平直河三角洲砂體寬厚比較小，河道兩側(cè)的天然堤穩(wěn)定發(fā)育，分叉河道位于砂體的中間近乎對(duì)稱(chēng)狀態(tài)。

1.2 分叉曲流河三角洲

分叉曲流河三角洲的特征是：m=5，n=1，K=5，分流河道分叉參數(shù)大于1，且彎曲指數(shù)大于1.5。俄羅斯北部勒拿河三角洲是典型的分叉曲流河三角洲[28]。這類(lèi)三角洲的河道以分流作用為主，彎曲指數(shù)大，側(cè)向侵蝕和加積作用明顯，使分叉河道河床向凹岸遷移，凸岸形成點(diǎn)壩或邊灘。分叉曲流河三角洲發(fā)育在廣闊的分流平原上，綢帶狀的曲流帶、廢棄河道和點(diǎn)壩是主要的砂體類(lèi)型，通常點(diǎn)壩規(guī)模要小于河流相曲流河點(diǎn)壩的規(guī)模。分叉曲流河三角洲類(lèi)似于河控三角洲中的朵狀三角洲(圖2)。

圖2 俄羅斯勒拿河三角洲衛(wèi)星影像和航拍照片F(xiàn)ig.2 Satellite Imagery and Aerial Photo of Lena River Delta in Russia

從沉積特征分析，分叉曲流河三角洲與分叉平直河三角洲最大的區(qū)別是點(diǎn)壩砂體和廢棄河道十分發(fā)育，沉積過(guò)程以側(cè)積作用為主。分叉河道頻繁擺動(dòng)形成復(fù)合點(diǎn)壩，與曲流帶形成“二元結(jié)構(gòu)”，廢棄河道則代表點(diǎn)壩的結(jié)束，同時(shí)也是點(diǎn)壩邊界。各河道呈現(xiàn)出由主河道不斷向前分散的狀態(tài)，早期形成的點(diǎn)壩又會(huì)受到晚期河道的切割、沖刷，使點(diǎn)壩呈現(xiàn)娥眉狀。

魚(yú)和肉已經(jīng)成為美國(guó)過(guò)敏哮喘和免疫學(xué)學(xué)會(huì)指定的食物過(guò)敏因素之一，因此很多專(zhuān)家建議，寶寶滿(mǎn)1歲后再吃魚(yú)比較合適，此時(shí)的免疫系統(tǒng)和消化系統(tǒng)雖未成熟，但已初步完善，更容易接受魚(yú)和肉。

1.3 分匯曲流河三角洲

分匯曲流河三角洲的特征是：m=2，n=2，K=1，分流河道分叉參數(shù)約等于1或略大于1，即河道既有分流作用又有匯流作用，且彎曲指數(shù)大于1.5。俄羅斯北部奧莫洛伊河三角洲是典型的分匯曲流河三角洲[29]。這類(lèi)三角洲往往發(fā)育于坡度較緩但地貌較為局限的地區(qū)。三角洲平原上的分流河道彎曲度大，河道側(cè)向遷移頻繁。由于地貌局限，河道又不斷分流匯流，使早期形成的點(diǎn)壩砂體不斷受到晚期河道的切割、沖刷、疊加連片，最終形成分流點(diǎn)壩砂體(圖3)。

圖3 俄羅斯奧莫洛伊河三角洲衛(wèi)星影像和航拍照片F(xiàn)ig.3 Satellite Imagery and Aerial Photo of Omoloy River Delta in Russia

從沉積特征分析，分匯曲流河三角洲發(fā)育分流點(diǎn)壩、廢棄河道、泛濫平原等沉積微相。其中，分流點(diǎn)壩是這類(lèi)三角洲最主要的沉積砂體，平面上呈大致鏡像對(duì)稱(chēng)的柳葉狀或葫蘆狀，剖面上表現(xiàn)為側(cè)積的特點(diǎn)，且側(cè)積界面基本平行于河道沉積。對(duì)稱(chēng)的多組河道所形成的側(cè)積層在剖面上也呈鏡像對(duì)稱(chēng)的雁列式特征。

1.4 分匯辮狀河三角洲

分匯辮狀河三角洲的特征是：m=5，n=4，K=1.25，分流河道分叉參數(shù)約等于1或略大于1，即河道既有分流作用又有匯流作用，且彎曲指數(shù)小于1.5。委內(nèi)瑞拉奧里諾科河三角洲是典型的分匯辮狀河三角洲[30]。這類(lèi)三角洲通常發(fā)育于坡降較大的地帶，在整個(gè)三角洲平原上發(fā)育多條沖積河道和分流砂壩。河道時(shí)分時(shí)合，被分流砂壩隔開(kāi)(圖4)。

圖4 委內(nèi)瑞拉奧里諾科河三角洲衛(wèi)星影像和航拍照片F(xiàn)ig.4 Satellite Imagery and Aerial Photo of Orinoco River Delta in Venezuela

從沉積特征分析，分匯辮狀河三角洲發(fā)育分流砂壩、分流河道等沉積微相，由于多河道泄洪作用顯著，堤岸和溢岸沉積發(fā)育不明顯。分流砂壩是這類(lèi)三角洲最主要的沉積砂體，平面上呈現(xiàn)豆莢狀或菱形，是河道向三角洲前緣推進(jìn)過(guò)程中，發(fā)生垂向加積而形成的，與辮狀河中的心灘沉積特征類(lèi)似。在洪泛事件末期，由于洪水能量衰減，在砂壩頂部可加積細(xì)粒的懸浮物質(zhì)，巖性細(xì)，多為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)沉積，呈穹窿狀，被稱(chēng)為落淤層。

2 現(xiàn)代淺水三角洲探地雷達(dá)實(shí)測(cè)

現(xiàn)代沉積是同類(lèi)型古代沉積的一種跨時(shí)空再現(xiàn)，因此，研究現(xiàn)代沉積特征對(duì)于了解還原古代沉積現(xiàn)象具有借鑒意義。通過(guò)現(xiàn)代沉積建立合理的原型模型，表征實(shí)例區(qū)儲(chǔ)層構(gòu)型，使地下地質(zhì)研究不是“管窺蠡測(cè)”，而是“以微知著”。近年來(lái)，探地雷達(dá)作為針對(duì)淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)高精度成像的技術(shù)手段，在建立地質(zhì)模型的工作中越來(lái)越受到關(guān)注[31]。

探地雷達(dá)是一種地球物理探測(cè)工具。它通過(guò)發(fā)射天線(xiàn)向地下發(fā)送高頻電磁波，當(dāng)電磁波遇到存在電性差異的目標(biāo)體，發(fā)生反射并返回地面由天線(xiàn)接收[32]。在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上，根據(jù)接收到的雷達(dá)波參數(shù)分析地下地質(zhì)體的形態(tài)、規(guī)模、方向及相互關(guān)系，達(dá)到對(duì)地質(zhì)體精細(xì)描述并建立模型的目的。探地雷達(dá)探測(cè)距離小，但在淺層(<20 m)探測(cè)精度高[33-35]。本次研究為了提供分叉平直河三角洲、分叉曲流河三角洲、分匯曲流河三角洲和分匯辮狀河三角洲的地下原型模型，引進(jìn)探地雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)類(lèi)比優(yōu)選青海湖泉吉河三角洲、沙柳河三角洲、布哈河三角洲和鄱陽(yáng)湖贛江三角洲為原型模型研究區(qū)，并結(jié)合研究區(qū)探槽剖面，完善淺水三角洲分類(lèi)系統(tǒng)的沉積模式，并建立相應(yīng)的三維構(gòu)型模式。本次研究采用TerraSIRch SIR 3000型探地雷達(dá)設(shè)備，測(cè)量頻率為400 MHz，探測(cè)深度為15 m左右，縱向分辨率為2 cm，對(duì)于研究淺水三角洲沉積體內(nèi)部構(gòu)型特征是可行的。

2.1 原型模型選取及測(cè)量

優(yōu)選原型模型是利用探地雷達(dá)表征地質(zhì)結(jié)構(gòu)的第一步。青海湖和鄱陽(yáng)湖分別是中國(guó)最大的咸水湖和淡水湖，湖泊周?chē)蛋l(fā)育，三角洲發(fā)育較好。通過(guò)衛(wèi)星影像觀(guān)察、類(lèi)比和實(shí)地踏勘，選取了青海湖布哈河三角洲、沙柳河三角洲、泉吉河三角洲和鄱陽(yáng)湖贛江三角洲4個(gè)目標(biāo)區(qū)(圖5)。這4個(gè)目標(biāo)區(qū)可以較好地體現(xiàn)分叉平直河三角洲、分叉曲流河三角洲、分匯曲流河三角洲和分匯辮狀河三角洲類(lèi)型。本次研究采集了青海湖泉吉河三角洲、沙柳河三角洲和布哈河三角洲3個(gè)目標(biāo)區(qū)54條探地雷達(dá)測(cè)線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)總長(zhǎng)度為6 152 m；鄱陽(yáng)湖贛江三角洲1個(gè)目標(biāo)區(qū)19條探地雷達(dá)測(cè)線(xiàn)，測(cè)線(xiàn)總長(zhǎng)度為1 948 m。

圖5 中國(guó)青海湖泉吉河、沙柳河、布哈河三角洲及鄱陽(yáng)湖贛江三角洲位置Fig.5 Locations of Quanji River, Shaliu River, Buha River Deltas in Qinghai Lake and Ganjiang Delta in Poyang Lake of China

青海湖泉吉河三角洲(分叉平直河三角洲)位于青海湖西北岸剛察縣境內(nèi)。目標(biāo)區(qū)比青海湖湖平面海拔(3 198 m)高5～6 m，水系呈羽狀分布，有較發(fā)育的天然堤和較固定的分流河道，河道平直，彎曲度低。1號(hào)目標(biāo)(IL1測(cè)線(xiàn))最大跨度約138 m，2號(hào)目標(biāo)(IL8測(cè)線(xiàn))最大跨度約130 m。針對(duì)測(cè)量對(duì)象，共布控主測(cè)線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)測(cè)線(xiàn)19條[圖6(a)、7]。

青海湖沙柳河三角洲(分叉曲流河三角洲)位于青海湖北岸剛察縣境內(nèi)。目標(biāo)區(qū)比青海湖湖平面海拔高3～7 m，河道彎曲度大，側(cè)向侵蝕現(xiàn)象明顯，點(diǎn)壩發(fā)育。西側(cè)河道所形成的點(diǎn)壩跨度約65 m；中間河道所形成的點(diǎn)壩跨度約70 m。針對(duì)測(cè)量對(duì)象，共布控主測(cè)線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)測(cè)線(xiàn)10條[圖6(b)、8]。

青海湖布哈河三角洲(分匯曲流河三角洲)位于青海湖西岸剛察縣和共和縣分界處。目標(biāo)區(qū)比青海湖湖平面海拔高3～8 m，河道彎曲度大，水系大致呈角錐狀射流入湖。1號(hào)目標(biāo)跨度約120 m；2號(hào)目標(biāo)(IL7測(cè)線(xiàn))跨度約218 m。入湖處河道曲折交匯。針對(duì)測(cè)量對(duì)象，共布控主測(cè)線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)測(cè)線(xiàn)25條[圖6(c)、9]。

鄱陽(yáng)湖贛江三角洲(分匯辮狀河三角洲)位于鄱陽(yáng)湖西南岸南昌市新建區(qū)。目標(biāo)區(qū)比鄱陽(yáng)湖湖平面海拔(10 m)高2～3 m，河道平直且分匯現(xiàn)象明顯，分流砂壩發(fā)育。1號(hào)目標(biāo)(IL3測(cè)線(xiàn))最大跨度約210 m；2號(hào)目標(biāo)(IL9測(cè)線(xiàn))最大跨度約80 m。針對(duì)測(cè)量對(duì)象，共布控主測(cè)線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)測(cè)線(xiàn)19條[圖6(d)、10]。

圖6 中國(guó)青海湖泉吉河、沙柳河、布哈河三角洲和鄱陽(yáng)湖贛江三角洲照片F(xiàn)ig.6 Photos of Quanji River, Shaliu River, Buha River Deltas in Qinghai Lake and Ganjiang Delta in Poyang Lake of China

探地雷達(dá)錄取的數(shù)據(jù)必須經(jīng)處理和標(biāo)定后才能解釋分析。本次數(shù)據(jù)處理首先利用三角洲與湖平面的海拔高差消除地層起伏的干擾，之后進(jìn)行距離歸一化、表面規(guī)范化、時(shí)間零點(diǎn)校正、預(yù)測(cè)反褶積、偏移、靜校正等一系列處理，消除多次波、系統(tǒng)噪聲、自然電磁干擾等雜波和噪音的影響；其次，對(duì)探地雷達(dá)資料標(biāo)定，賦予電測(cè)信號(hào)地質(zhì)意義；通過(guò)時(shí)深轉(zhuǎn)換可以初步得到地層深度與時(shí)間的關(guān)系；在此基礎(chǔ)上，在剖面地質(zhì)特征明顯處(如點(diǎn)壩側(cè)積層發(fā)育處)的主干測(cè)線(xiàn)上設(shè)計(jì)探槽可進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定。本次研究在青海湖布哈河三角洲IL7測(cè)線(xiàn)南側(cè)河道邊緣處設(shè)計(jì)了一個(gè)長(zhǎng)方體探槽Ⅰ(長(zhǎng)為4.0 m，寬為1.5 m，高為2.5 m)；同樣，在鄱陽(yáng)湖贛江三角洲IL3測(cè)線(xiàn)中段設(shè)計(jì)了一個(gè)長(zhǎng)方體探槽Ⅱ(長(zhǎng)為4.0 m，寬為1.5 m，高為1.5 m)，探槽長(zhǎng)邊方向垂直河道走向。探槽Ⅰ中泥質(zhì)側(cè)積層發(fā)育穩(wěn)定，為單向斜插的楔形泥巖傾向廢棄河道，與探地雷達(dá)剖面對(duì)應(yīng)關(guān)系良好；根據(jù)探槽剖面所對(duì)應(yīng)探地雷達(dá)剖面位置的層位標(biāo)定，最終獲得了較為準(zhǔn)確的標(biāo)定結(jié)果和時(shí)深轉(zhuǎn)換關(guān)系，即1 ns≈0.05 m[圖11(a)]。探槽Ⅱ中可見(jiàn)近水平的泥質(zhì)落淤層，與砂巖層呈薄層交互狀；根據(jù)探地雷達(dá)剖面層位標(biāo)定，其時(shí)深轉(zhuǎn)換關(guān)系為1 ns≈0.05 m[圖11(b)]。

2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)解剖及控制因素

2.2.1 分叉平直河三角洲

從平面上看，分流河道以分叉作用為主，單河道呈平直的條帶狀，河道間為泛濫平面沉積。選取該目標(biāo)區(qū)探地雷達(dá)IL8測(cè)線(xiàn)剖面解釋成果進(jìn)行細(xì)致分析。剖面近對(duì)稱(chēng)，河道內(nèi)為水平式的垂向加積充填?？拷拥罏樾铙w沉積，為河道邊緣天然堤沉積；河道間為溢岸沉積，呈水平狀。根據(jù)平剖互動(dòng)解釋成果，分叉平直河三角洲主要發(fā)育的沉積微相有分流河道、天然堤、河漫溢岸砂和湖泊等。

分流河道是分叉平直河三角洲最主要的砂體，寬度約幾十米，具有較小的寬厚比。根據(jù)探地雷達(dá)剖面，分流河道砂體的形成以垂向加積作用為主，其內(nèi)部有垂積層形成的隔夾層。水平狀垂向加積充填是由于沉積時(shí)水動(dòng)力持續(xù)較強(qiáng)，分流河道內(nèi)部細(xì)粒沉積物不發(fā)育。天然堤是分流河道攜帶的細(xì)粉砂巖溢出河道沿岸堆積形成，將河道與河漫灘分開(kāi)，平面上為條帶狀，剖面上為近河道側(cè)陡、遠(yuǎn)河道側(cè)緩的楔狀體。分叉平直河三角洲天然堤巖性細(xì)，以粉砂巖為主，偶見(jiàn)小型交錯(cuò)層理、水平波狀層理、上攀層理等。河漫溢岸砂是洪水期水漫溢出河床形成的，巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，距分流河道越遠(yuǎn)粒度越細(xì)，見(jiàn)波狀層理、水平層理(圖7)。

2.2.2 分叉曲流河三角洲

從平面上看，分叉曲流河三角洲河道以分叉作用為主，分流河道彎曲度大，凸岸發(fā)育邊灘。選取該目標(biāo)區(qū)探地雷達(dá)IL3測(cè)線(xiàn)分析剖面特征。在河道凸岸一側(cè)，剖面上明顯可見(jiàn)多個(gè)側(cè)積層，呈平行分布，這與分叉平直河三角洲明顯不同。分叉曲流河三角洲分流河道砂體的發(fā)育不再以垂向加積作用為主，而是以側(cè)向加積作用為主，發(fā)育點(diǎn)壩砂體。側(cè)向加積充填分流河道，在其內(nèi)部可見(jiàn)側(cè)向增生體，傾角為15°左右。分叉曲流河三角洲發(fā)育的主要沉積微相類(lèi)型有分流河道、邊灘、泛濫平原、湖泊等。

分叉曲流河三角洲分流河道由于河道彎曲度大，常發(fā)生截彎取直和河道廢棄的現(xiàn)象。未廢棄河道水流為單向環(huán)流螺旋式前進(jìn)，因此，河道呈不對(duì)稱(chēng)狀，凸岸一側(cè)較緩，凹岸較陡。河道底部為砂礫巖的滯留沉積，頂部是廢棄后沉積的細(xì)粒巖，呈正韻律旋回。點(diǎn)壩是分叉曲流河三角洲的主要砂體，是曲流河道側(cè)向加積形成的，內(nèi)部由多個(gè)呈疊瓦狀排列的側(cè)積體組成。側(cè)積體的規(guī)模取決于平原環(huán)境背景及水動(dòng)力條件，其在平面上呈娥眉形，剖面上為楔狀，其巖性為分選好的砂巖，單一側(cè)積體厚度約3 m。每個(gè)側(cè)積體之上會(huì)披覆一層間洪期的泥質(zhì)夾層，稱(chēng)為側(cè)積層。側(cè)積層巖性主要是有機(jī)淤泥和黏土質(zhì)粉砂等細(xì)粒沉積物，在剖面上呈斜插的泥楔，厚度約幾十厘米。側(cè)積層分布于點(diǎn)壩上部2/3處，往往會(huì)對(duì)流體流動(dòng)形成滲流屏障(圖8)。

圖8 沙柳河三角洲探地雷達(dá)測(cè)線(xiàn)、沉積模式及IL3測(cè)線(xiàn)剖面解釋Fig.8 GPR Line, Sedimentary Model and Profile Interpretation of IL3 Line of Shaliu River Delta

2.2.3 分匯曲流河三角洲

從平面上看，分匯曲流河三角洲河道彎曲，既有分流作用又有匯流作用，分流作用和匯流作用形成了一個(gè)分流點(diǎn)壩。分流點(diǎn)壩是由曲流河道不斷分流、匯流使點(diǎn)壩砂體相互切割連片而形成的。選取該目標(biāo)區(qū)探地雷達(dá)IL7測(cè)線(xiàn)細(xì)致分析剖面特征。剖面整體呈鏡像對(duì)稱(chēng)關(guān)系。由于“蝕凹增凸”的側(cè)積作用，分流點(diǎn)壩內(nèi)形成雁列式的斜夾層。分匯曲流河三角洲發(fā)育的沉積微相主要有分流河道、分流點(diǎn)壩、泛濫平原等。

分匯曲流河三角洲分流河道彎曲度大，分叉合并頻繁，形成“曲流環(huán)”特征。河道水動(dòng)力特征為單向橫向環(huán)流，因而在凸岸不斷側(cè)積形成點(diǎn)壩。分流點(diǎn)壩是曲流河道側(cè)積的點(diǎn)壩被河道切合包圍形成的。一個(gè)分流點(diǎn)壩由多個(gè)側(cè)積體組成，一個(gè)側(cè)積體是一次洪水事件所形成的等時(shí)側(cè)向加積沉積單元，分別傾向于兩側(cè)的河道，平面上呈對(duì)稱(chēng)的彎月形排列，剖面上呈對(duì)稱(chēng)的疊瓦狀分布。洪水期細(xì)粒沉積物披覆在側(cè)積體表面形成側(cè)積層。側(cè)積層在剖面上多呈斜列式，平面上呈弧形，厚約幾十厘米。由于側(cè)積層的遮擋，往往在側(cè)積體頂部存留大量剩余油(圖9)。

圖9 布哈河三角洲探地雷達(dá)測(cè)線(xiàn)、沉積模式及IL7測(cè)線(xiàn)剖面解釋Fig.9 GPR Line, Sedimentary Model and Profile Interpretation of IL7 Line of Buha River Delta

2.2.4 分匯辮狀河三角洲

從平面上看，分匯辮狀河三角洲河道順直，既有分流作用又有匯流作用，分流作用和匯流作用形成一個(gè)分流砂壩。這類(lèi)分流砂壩是在對(duì)稱(chēng)橫向雙環(huán)流水動(dòng)力條件下形成的，類(lèi)似于辮狀河道中的心灘沉積。此類(lèi)三角洲由于河道平直且頻繁分叉交匯，洪水期支流有泄洪作用，所以一般不發(fā)育河漫沉積。選取該目標(biāo)區(qū)探地雷達(dá)IL3測(cè)線(xiàn)分析剖面特征。剖面呈鏡像對(duì)稱(chēng)關(guān)系，分流河道深度約3 m。河道中間為分流砂壩，底平頂凸，內(nèi)部為穹窿式，以垂向加積作用為主。分匯辮狀河三角洲發(fā)育的沉積微相主要有分流河道、分流砂壩等。

分匯辮狀河三角洲的分流河道為低彎度河道，河道淺，改道頻繁，時(shí)分時(shí)匯，游蕩不定，流速急。由于河道游蕩不固定，所以堤岸亞相不發(fā)育。此類(lèi)河道屬于季節(jié)性河道，洪水期搬運(yùn)能力和負(fù)載能力大。巖性以砂巖為主，夾層規(guī)模小。沉積構(gòu)造主要有平行層理、槽狀交錯(cuò)層理和波狀層理。分流砂壩是分匯辮狀河三角洲的主要砂體，平面上呈方片狀；巖性以含礫粗—中細(xì)砂巖為主，顏色為淺灰色，發(fā)育交錯(cuò)層理、平行層理；結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)均質(zhì)韻律和正韻律；沉積作用以垂向加積作用為主，發(fā)育垂積體、落淤層等內(nèi)部結(jié)構(gòu)。垂積體是洪水期攜帶的粗碎屑物質(zhì)沉積，以中—細(xì)砂巖為主；垂積體之間由厚度不一的落淤層隔開(kāi)，向上垂積體厚度逐漸變小，落淤層發(fā)育的頻率增大。落淤層是在洪泛事件結(jié)束后，由洪水?dāng)y帶的大量細(xì)粒物質(zhì)在分流砂壩落淤而成，是洪峰波動(dòng)過(guò)程中憩水期的懸浮質(zhì)落淤加積產(chǎn)物。這類(lèi)夾層巖性以泥巖或泥質(zhì)粉砂巖為主，通常很薄。在分流砂壩內(nèi)分布相對(duì)穩(wěn)定，為非滲透性遮擋層，對(duì)流體運(yùn)移影響大，剩余油富集于落淤層下方垂積體的頂部(圖10)。

圖11 布哈河三角洲IL7測(cè)線(xiàn)南側(cè)探槽Ⅰ和贛江三角洲IL3測(cè)線(xiàn)中段探槽Ⅱ照片F(xiàn)ig.11 Photos of Trench Ⅰ in the Southern IL7 Line of Buha River Delta and Trench Ⅱ in the Middle IL3 Line of Ganjiang Delta

2.2.5 控制因素

影響不同淺水三角洲類(lèi)型的主要因素，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是影響分流河道下蝕(底蝕)作用和側(cè)蝕(旁蝕)作用的因素。河流下蝕的原因主要包括以下3個(gè)方面：①順坡而下的水流垂直向下的運(yùn)動(dòng)分量大小，坡度越陡，下蝕能力越強(qiáng)；②在河底滾動(dòng)和跳躍的礫、砂含量，礫、砂不斷撞擊河底，侵蝕河床，河流中所搬運(yùn)的滾動(dòng)、跳躍主體含量越高，其下蝕能力越強(qiáng)；③侵蝕基準(zhǔn)面的高低，河流入湖下蝕深度的下限是湖平面，湖平面向大陸的引伸為侵蝕基準(zhǔn)面，隨著湖平面(侵蝕基準(zhǔn)面)的降低，河流的下蝕能力增強(qiáng)。而河流側(cè)蝕的原因則主要包括以下兩個(gè)方面：①波狀河流彎道處由于慣性作用而產(chǎn)生的離心力，使河流凹岸侵蝕，沉積物在凸岸發(fā)生堆積；②科里奧利效應(yīng)，即在河流彎道處，離心力和科里奧利力同時(shí)作用，對(duì)河岸進(jìn)行侵蝕，彎道離心力和科里奧利效應(yīng)導(dǎo)致凹岸不斷侵蝕，凸岸不斷沉積，使河道不斷彎曲。

3 砂體對(duì)比應(yīng)用

建立地質(zhì)模式的目的是指導(dǎo)地下實(shí)例區(qū)地質(zhì)特征表征。運(yùn)用本文提出的淺水三角洲模式，可以合理地進(jìn)行儲(chǔ)集層砂體對(duì)比，掌握砂體的連通情況，解決油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的地質(zhì)問(wèn)題。

以渤海南部海域BZ25-1油田新近系明化鎮(zhèn)組(Nm)下段為例，調(diào)研前人的研究成果發(fā)現(xiàn)，明化鎮(zhèn)組下段為以淺水三角洲分流河道為主的巖性油藏，砂體橫向變化快，非均質(zhì)性強(qiáng)，儲(chǔ)層分布規(guī)律不清楚[36-37]。通過(guò)提取砂層組的地震屬性圖，根據(jù)圖像表達(dá)出來(lái)的形態(tài)，捕捉河道及點(diǎn)壩等儲(chǔ)層構(gòu)型單元的形態(tài)，從而判斷所屬淺水三角洲的類(lèi)型。根據(jù)現(xiàn)代沉積特征所建立的沉積模式，建立解釋模型，可以有效地指導(dǎo)砂體間小層對(duì)比及隔夾層分布分析。

首先，提取研究區(qū)明化鎮(zhèn)組下段4油層組2小層(NmⅣ2)和1小層(NmⅣ1)砂層組的均方根振幅，應(yīng)用地層切片技術(shù)，從切片中可以清楚地識(shí)別出河道砂體發(fā)育區(qū)。NmⅣ2時(shí)期是低位體系域早期，湖平面上升較慢，沉積物供給充沛，河道水動(dòng)力強(qiáng)，側(cè)向遷移迅速，分流河道砂體彼此交叉?zhèn)认蚪M合而呈交織條帶狀，河道間分流點(diǎn)壩發(fā)育。根據(jù)淺水三角洲分流河道特征，將這個(gè)時(shí)期的三角洲歸入分匯曲流河三角洲[圖12(a)]。NmⅣ1時(shí)期湖平面上升，沉積物供給相對(duì)減小，分流河道的側(cè)向擺動(dòng)遷移能力降低。其具體表現(xiàn)為河道數(shù)量減少，延伸較短且彎曲度小，分流砂壩發(fā)育。根據(jù)分流河道特征，將這個(gè)時(shí)期的三角洲歸入分匯辮狀河三角洲[圖12(b)]。

圖12 渤海南部海域BZ25-1油田NmⅣ2和NmⅣ1砂層組均方根屬性Fig.12 Root Mean-square Amplitude Attributes of NmⅣ2 and NmⅣ1 Sand Groups in BZ25-1 Oilfield of South Bohai

根據(jù)淺水三角洲儲(chǔ)層構(gòu)型模式分類(lèi)，分匯曲流河三角洲內(nèi)部隔夾層為側(cè)積層，分匯辮狀河三角洲內(nèi)部隔夾層為垂積層(落淤層)。對(duì)1、2、3、4、5等5口開(kāi)發(fā)井的井間隔夾層分布進(jìn)行分析對(duì)比，得出NmⅣ2時(shí)期井間為側(cè)積隔夾層，NmⅣ1時(shí)期井間為垂積(落淤)隔夾層。由于側(cè)積層的遮擋，往往在側(cè)積體頂部存留剩余油，是NmⅣ2砂層組進(jìn)一步挖潛的目標(biāo)；落淤層下垂積體的頂部也是尋找剩余油的有利目標(biāo)，是NmⅣ1砂層組進(jìn)一步挖潛的方向(圖13)。

VSP為自然電位；R0.5為0.5 m處電阻率；NmⅣ1和NmⅣ2砂層組的連井剖面位置見(jiàn)圖12圖13 1—2—3—4—5連井隔夾層對(duì)比分析Fig.13 Contrastive Analysis of Interbeds in Wells 1-2-3-4-5

4 結(jié) 語(yǔ)

(1)陸相湖盆淺水三角洲由于湖平面的頻繁變化，可以將水上與水下分流河道統(tǒng)一進(jìn)行研究。根據(jù)典型淺水三角洲的衛(wèi)星影像、航拍照片和野外考察，引入分流河道分叉參數(shù)與彎曲指數(shù)兩個(gè)表征參數(shù)，將淺水三角洲分為4種類(lèi)型，分別為分叉平直河三角洲、分叉曲流河三角洲、分匯曲流河三角洲和分匯辮狀河三角洲。

(2)通過(guò)對(duì)青海湖泉吉河三角洲、沙柳河三角洲、布哈河三角洲和鄱陽(yáng)湖贛江三角洲的探地雷達(dá)測(cè)量，建立了分叉平直河三角洲、分叉曲流河三角洲、分匯曲流河三角洲和分匯辮狀河三角洲的沉積構(gòu)型模式。其中，分叉平直河三角洲為水平的垂積模式，分叉曲流河三角洲為平行的側(cè)積模式，分匯曲流河三角洲為對(duì)稱(chēng)的側(cè)積模式，分匯辮狀河三角洲為穹窿式的垂積模式。

(3)影響不同淺水三角洲類(lèi)型的主要因素是分流河道下蝕作用和側(cè)蝕作用的強(qiáng)度。河流下蝕的控制因素主要是坡度、沉積物粒度和侵蝕基準(zhǔn)面；河流側(cè)蝕的控制因素主要是離心力和科里奧利效應(yīng)。

(4)渤海南部海域BZ25-1油田新近系明化鎮(zhèn)組下段NmⅣ2和NmⅣ1砂層組發(fā)育淺水三角洲沉積。其中，NmⅣ2時(shí)期為低位域早期，發(fā)育分匯曲流河三角洲，河道間為側(cè)積隔夾層；NmⅣ1時(shí)期發(fā)生湖進(jìn)，發(fā)育分匯辮狀河三角洲，河道間為垂積(落淤)隔夾層。

(5)淺水三角洲河道沉積分類(lèi)模式的優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)現(xiàn)了淺水三角洲分類(lèi)的定量化；囊括了傳統(tǒng)淺水三角洲分類(lèi)的所有類(lèi)型，并提出了幾種新的類(lèi)型；可以更好地描述三角洲砂體平面形態(tài)和儲(chǔ)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)；與河流分類(lèi)系統(tǒng)具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，體現(xiàn)了三角洲和河流成因上的關(guān)系，形成統(tǒng)一的河流-三角洲分類(lèi)系統(tǒng)。