王永樂，馬俊生，陳劍峰，王瑞雨，李 琳

( 長(zhǎng)江大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430100 )

0 引言

沉積學(xué)中的構(gòu)型概念始于對(duì)河流沉積體系的研究[1-2]，并從河流相沉積構(gòu)型擴(kuò)展到?jīng)_積扇、三角洲、深水等沉積體系[3-8]，廣泛應(yīng)用于油氣開發(fā)領(lǐng)域的儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)研究[9-11]。三角洲作為重要的油氣儲(chǔ)集體，構(gòu)型研究有助于指導(dǎo)復(fù)雜地質(zhì)條件下的油氣精細(xì)勘探[12-15]。目前，研究重點(diǎn)主要集中于辮狀河三角洲[16-18]，人們以珠江口盆地、渤海灣盆地、塔里木盆地等發(fā)育的古代辮狀河三角洲為對(duì)象，在構(gòu)型界面及構(gòu)型單元?jiǎng)澐諿19]、儲(chǔ)層構(gòu)型中河道疊置樣式[20]、構(gòu)型單元平面組合樣式[21]，以及精細(xì)沉積構(gòu)型模式建立[22]等方面取得一定成果，其中構(gòu)型研究具體應(yīng)用于砂體分布規(guī)律及剩余油分布等方面[12-13,23]。

有關(guān)曲流河三角洲的研究主要體現(xiàn)在沉積特征和沉積模式方面，如馮文杰等模擬淺水曲流河三角洲的生長(zhǎng)與演化過程，與現(xiàn)代實(shí)例進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，建立淺水曲流河三角洲沉積模式[24]；曾洪流等從地震沉積學(xué)角度總結(jié)發(fā)育隱性前積結(jié)構(gòu)的淺水曲流河三角洲特征及模式[25]；朱如凱等研究曲流河三角洲分支河道砂體的沉積儲(chǔ)層特征[26]；唐武等論證塔北隆起曲流河三角洲存在的證據(jù)及沉積特征[27]。相較于辮狀河三角洲構(gòu)型研究的豐富成果，曲流河三角洲在構(gòu)型研究方面缺乏關(guān)注，如曲流河三角洲的內(nèi)部構(gòu)型單元?jiǎng)澐?、砂體疊置組合樣式和構(gòu)型分布規(guī)律等方面存在不足。

鄂爾多斯盆地二疊系山西組是重要的富氣層位，自盆地邊緣至南部發(fā)育一套完整的沖積扇—河流—三角洲體系[28-29]。根據(jù)巖心、測(cè)井、沉積背景等資料，盆地匯水邊緣呈典型海陸過渡相的曲流河三角洲特征，可以作為良好的研究對(duì)象[30-31]。此外，盆地東南部致密砂巖氣資源豐富，制約勘探的核心問題是尋找優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層[32-34]，亟需開展儲(chǔ)層構(gòu)型巖性、電性、地震特征與沉積成因研究，明確砂體分布規(guī)律[35]。以山西組為研究對(duì)象，結(jié)合巖相和成因序列分析，基于構(gòu)型單元在測(cè)井和地震方面的反射特征，分析曲流河三角洲構(gòu)型單元的空間展布規(guī)律及沉積模式，為研究區(qū)油氣勘探開發(fā)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

鄂爾多斯盆地橫跨陜西省、山西省、寧夏回族自治區(qū)、甘肅省和內(nèi)蒙古自治區(qū)，面積約為2.5×105km2。盆地東至呂梁山脈，西以賀蘭山、六盤山為界，北至陰山、狼山，南至秦嶺，為東部呂梁隆起和北部河套、西部六盤山、南部渭河3個(gè)盆地所限[36]。鄂爾多斯盆地處于華北克拉通中西部，屬于華北克拉通的次級(jí)構(gòu)造單元，是一個(gè)穩(wěn)定沉降、扭動(dòng)明顯的多旋回克拉通盆地，整體上具有構(gòu)造穩(wěn)定、變形微弱、斜坡寬緩的特點(diǎn)。盆地構(gòu)造近南北走向，為西翼陡東翼緩、東高西低的不對(duì)稱箕狀向斜[37]。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地晉西撓褶帶南端與伊陜斜坡東南緣，整體呈東高西低，古坡度平緩，具有穩(wěn)定沉降、坳陷遷移、扭動(dòng)明顯的特點(diǎn)，為西傾單斜構(gòu)造(見圖1(a))。

圖1 鄂爾多斯盆地東南部構(gòu)造、研究區(qū)沉積相及地層綜合柱狀圖Fig.1 The structure, study area sedimentary facies and comprehensive stratigraphic column of the Southeastern Ordos Basin

鄂爾多斯盆地上古生界為一套由海相向陸相過渡的沉積。山西組底界以北岔溝砂巖標(biāo)志層為特征，為一套灰色、灰白色中粗粒石英砂巖，與下伏太原組碳酸鹽巖呈區(qū)域沖刷面的假整合接觸；頂界為下石盒子組盒8段駱駝脖子砂巖標(biāo)志層，為淺灰、灰綠色中粗粒巖屑石英砂巖，二者呈假整合的沖刷面接觸(見圖1(c))。巖性以泥巖、粉砂巖和中細(xì)砂巖為主，內(nèi)部發(fā)育多套區(qū)域性薄煤層，是盆地的主要含氣層段之一，沉積背景為受河流作用主導(dǎo)的遠(yuǎn)源曲流河三角洲。研究區(qū)位于鄂爾多斯盆地東南部，受頻繁海退—海侵作用影響，處于三角洲平原—前緣過渡帶。研究區(qū)具有2 km×4 km的二維地震測(cè)線、平均井距小于500 m的密井網(wǎng)，以及來自13口取心井共計(jì)342.2 m的巖心資料，可以作為良好的曲流河三角洲構(gòu)型研究對(duì)象(見圖1(b))。

2 曲流河三角洲巖相類型及成因序列

在巖心觀察的基礎(chǔ)上，識(shí)別特殊環(huán)境典型的指相標(biāo)志，劃分曲流河三角洲巖相類型，建立巖相組合對(duì)應(yīng)的微相成因序列，明確曲流河三角洲的沉積特征和內(nèi)部差異。

2.1 巖相類型

巖相能夠描述沉積物巖性差異與沉積構(gòu)造特點(diǎn)，反映沉積單元形成過程中水體能量大小或變化，可以作為指示沉積動(dòng)力條件和沉積環(huán)境的實(shí)際證據(jù)。根據(jù)MIALL A D經(jīng)典巖相分類方案[38]，對(duì)研究區(qū)取心井巖心進(jìn)行巖相分類，共劃分槽狀交錯(cuò)層理砂巖相、板狀交錯(cuò)層理砂巖相、平行層理砂巖相等10種巖相，其中砂巖和粉砂巖類巖相7種、泥巖類巖相3種(見表1)。

(1)槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)。多見于灰色、深灰色中砂巖，發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理，分選磨圓較好，為河道底部沉積，常見泥礫發(fā)育，在較強(qiáng)的水動(dòng)力侵蝕沉積下，受河道下切作用而形成。

(2)板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)。多見于灰色中砂巖，發(fā)育板狀交錯(cuò)層理，內(nèi)部顆粒支撐，分選中等—較好，層系底面多見沖刷面，指示順?biāo)鞣较虼采暗仔芜w移的加積作用，主要發(fā)育于水下分流河道、河口壩微相。

(3)平行層理砂巖相(Sh)。多見于細(xì)砂巖、中細(xì)砂巖，發(fā)育平行層理，下部常見垂向連續(xù)共生的板狀交錯(cuò)層理，分選磨圓較好，代表強(qiáng)水動(dòng)力條件下水體淺、流速急的產(chǎn)物，常發(fā)育于水下分流河道頂部或河口壩中下部。

(4)塊狀層理砂巖相(Sm)。多見于中細(xì)砂巖，內(nèi)部不發(fā)育沉積構(gòu)造，整體呈均質(zhì)塊狀，分選較好，指示強(qiáng)水動(dòng)力條件下的快速沉積環(huán)境，常發(fā)育于水下分流河道中上部。

(5)泥巖撕裂屑砂巖相(Sd)。多發(fā)育于中細(xì)砂巖，整體呈塊狀，內(nèi)部含不規(guī)則分布的泥巖撕裂屑，指示水動(dòng)力較強(qiáng)且近距離的快速滑塌卸載，主要發(fā)育于河道底部。

(6)流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)。多見于深灰色細(xì)砂巖、粉細(xì)砂巖，沉積物粒度整體偏細(xì)，表示單向水流作用下床砂底形遷移，水動(dòng)力條件較弱，厚度通常較小，多為漫溢沉積，主要發(fā)育于河道頂部、決口扇或前緣席狀砂。

(7)水平層理粉砂巖相(Fh)。多見于深灰色、灰色粉砂巖，發(fā)育水平層理，粒度較細(xì)，指示較為穩(wěn)定的水動(dòng)力條件，發(fā)育于低能沉積環(huán)境，如河道頂部、決口扇。

(8)水平層理泥巖相(Mh)。以色深質(zhì)純的灰黑色、黑色泥巖為主，指示低能穩(wěn)定的水動(dòng)力條件，多發(fā)育于三角洲前緣間灣或前三角洲。

(9)塊狀層理泥巖相(Mm)。多發(fā)育于灰黑色、灰綠色泥巖，指示安靜的水體沉積環(huán)境，發(fā)育于三角洲前緣間灣，為靜水快速沉積成因。

(10)煤巖相(C)。常見于灰黑色泥巖上部，呈暗色并具有光澤，為靜水沉積環(huán)境產(chǎn)物，多發(fā)育于淺水三角洲前緣的水下分流間灣中部。

2.2 成因序列

成因序列表示不同沉積作用(水動(dòng)力條件、搬運(yùn)介質(zhì)、流態(tài)等)的連續(xù)變化，垂向剖面上形成有規(guī)律的特定組合，表現(xiàn)為巖相類型的垂向組合特征。曲流河三角洲可劃分為三角洲平原和三角洲前緣亞相，基于巖心精細(xì)觀察，將山西組海陸過渡相的曲流河三角洲沉積劃分為L(zhǎng)A-1、LA-2、LA-3等8種成因序列，其中三角洲平原發(fā)育LA-1、LA-2、LA-3、LA-4成因序列(見表2)，三角洲前緣發(fā)育LA-5、LA-6、LA-7、LA-8成因序列(見表3)。在構(gòu)型級(jí)別方面，對(duì)應(yīng)MIALL A D的8級(jí)方案[1]中的4級(jí)(大型底形、河道及壩遷移成因)，與吳勝和等提出的12級(jí)方案中的8級(jí)(點(diǎn)壩、心灘壩)構(gòu)型單元[5]吻合。

表1 研究區(qū)曲流河三角洲巖相類型劃分及沉積成因

2.2.1 三角洲平原

(1)LA-1分流河道(Sd/St→Sp→Fr→Fh→Mm)。以中粗、中砂巖為主，頂部粒度較細(xì)，自下而上由泥巖撕裂屑砂巖相(Sd)、槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)、流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)、水平層理粉砂巖相(Fh)和塊狀層理泥巖相(Mm)構(gòu)成，與曲流河點(diǎn)壩沉積近似，垂向上呈下粗上細(xì)的正粒序，沉積構(gòu)造規(guī)模向上減小，指示水動(dòng)力條件逐漸減弱并趨于穩(wěn)定的沉積特點(diǎn)。

(2)LA-2決口扇(St→Fr→Fh→Mm)。以細(xì)砂巖、粉砂巖為主，發(fā)育小型槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)、水平層理粉砂巖相(Fh)和塊狀層理泥巖相(Mm)，剖面上為透鏡狀，平面上呈舌狀，厚度通常小于3 m，含有植物化石碎片，為洪水期間高彎度河道決口的產(chǎn)物，在研究區(qū)較難識(shí)別。

(3)LA-3漫溢砂(St→Fh→Fr→Mm)。以細(xì)砂巖夾粉砂巖為主，發(fā)育槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、水平層理粉砂巖相(Fh)、流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)及塊狀層理泥巖相(Mm)組合，由主河道砂受波浪作用改造而形成，沿河道邊緣分布，厚度較薄。

(4)LA-4泛濫平原(Mh→Mm→C)。主要為粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層。主要由水平層理泥巖相(Mh)、塊狀層理泥巖相(Mm)和煤巖相(C)構(gòu)成，偶爾可見流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)，粒度極細(xì)，屬于低能安靜的水動(dòng)力條件，富含有機(jī)質(zhì)、云母碎片和植物莖葉等化石，是煤層形成的主要環(huán)境。

表2 三角洲平原巖相組合及成因序列

2.2.2 三角洲前緣

(1)LA-5水下分流河道(Sm→St→Sp→Fr→Mm)。以中砂巖、中粗砂巖為主，頂部細(xì)粒沉積不發(fā)育或厚度較小，自下而上主要由塊狀層理砂巖相(Sm)、槽狀交錯(cuò)層理砂巖相(St)、板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)疊置構(gòu)成，底部粒度粗，向上呈不明顯正粒序，指示河道的垂向加積作用。

(2)LA-6河口壩(Sp→Sh→Fr→Fh→Mm)。以中砂巖、中細(xì)砂巖為主，因水流流速降低，由攜帶的砂質(zhì)在河口處沉積而形成，平面上多呈菱形或近似菱形，垂向上以板狀交錯(cuò)層理砂巖相(Sp)、平行層理砂巖相(Sh)、流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)和水平層理粉砂巖相(Fh)組合為主，呈下細(xì)上粗的反粒序特征，反映水流流速變化。

(3)LA-7前緣席狀砂(Fr→Fh→Mh→Mm)。主要為細(xì)砂巖、粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖，發(fā)育流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)、水平層理粉砂巖相(Fh)、水平層理泥巖相(Mh)和塊狀層理泥巖相(Mm)，河流的水動(dòng)力在注入?yún)R水體后逐漸減弱，由河道下切作用消失卸載而形成，并受到波浪作用的后期改造，沉積環(huán)境的水動(dòng)力能量相對(duì)波動(dòng)頻繁。

(4)LA-8水下分流間灣(Fr→Mh→Mm→C)。以泥巖為主，主要由流水沙紋層理粉砂巖相(Fr)、水平層理泥巖相(Mh)、塊狀層理泥巖相(Mm)和煤巖相(C)構(gòu)成，粒度極細(xì)，屬于低能安靜的水動(dòng)力條件，發(fā)育有機(jī)質(zhì)、云母碎片和植物莖葉等化石，但較泛濫平原煤層發(fā)育少，粒度更細(xì)。

表3 三角洲前緣巖相組合及成因序列

3 曲流河三角洲復(fù)合構(gòu)型單元

研究區(qū)曲流河三角洲大范圍展布，三角洲平原和三角洲前緣亞相在砂體展布、河道類型和微相組合類型等方面存在較大差異，可分為帶狀河道、片狀泥質(zhì)、朵狀壩體、指形席狀砂4種復(fù)合構(gòu)型單元，因發(fā)育位置不同，在測(cè)井—地震響應(yīng)上也不同，反映各自的沉積成因與沉積模式。在構(gòu)型級(jí)別上，與吳勝和等提出的12級(jí)方案中的7級(jí)(曲流帶、辮流帶)[5]及MIALL A D的8級(jí)方案中的5級(jí)(河道、三角洲朵體)構(gòu)型單元[1]吻合。

3.1 三角洲平原

曲流河三角洲平原主要發(fā)育分流河道、決口扇等微相，河口壩不發(fā)育，箱形、鐘形的河道點(diǎn)壩砂體和近平直狀的泥質(zhì)間灣是三角洲平原亞相的典型特征。分流河道延伸距離較長(zhǎng)，河道形態(tài)清晰，順物源方向連續(xù)性好，切物源砂體疊置較厚。根據(jù)測(cè)井—地震響應(yīng)，識(shí)別的復(fù)合構(gòu)型單元為帶狀河道和片狀泥質(zhì)沉積(見表4)。

3.1.1 帶狀河道

帶狀河道地震反射特征主要表現(xiàn)為雙向上超，呈一側(cè)較陡一側(cè)較緩的不對(duì)稱反射。在較強(qiáng)水動(dòng)力作用下，該區(qū)域具備一定的下切能力，下切深度較大，形成明顯的下切侵蝕谷充填；地震剖面上表現(xiàn)為典型的“頂平底突”下切谷形態(tài)，呈V或U型。帶狀河道整體的反射包絡(luò)線形態(tài)清晰，內(nèi)部反射雜亂。當(dāng)?shù)卣鸱瓷涮卣鞒尸F(xiàn)雙波峰時(shí)，地層沉積厚度明顯較大，內(nèi)部呈透鏡狀反射結(jié)構(gòu)，河道砂體較發(fā)育，為帶狀河道主體沉積范圍；總體表現(xiàn)為透鏡狀、中高頻率、較連續(xù)、中弱波谷反射。當(dāng)?shù)卣鹜噍S呈單波峰時(shí)，地層沉積厚度減薄，透鏡狀反射結(jié)構(gòu)不明顯，推斷兩側(cè)為帶狀河道的邊界，逐漸向片狀泥質(zhì)的沉積區(qū)過渡(見表4)。

表4 研究區(qū)曲流河三角洲復(fù)合構(gòu)型單元類型及測(cè)井—地震響應(yīng)

帶狀河道是三角洲平原砂體展布的主體，沉積微相包括分流河道、決口扇、席狀砂。平面上，分流河道呈曲流狀延伸，彎曲度高，延伸距離較長(zhǎng)，河道邊界清晰，順物源連續(xù)性較好，主要受河流沉積作用控制，沉積保存完好且未受明顯侵蝕，基本不發(fā)生河流分汊作用，內(nèi)部發(fā)育多條垂向疊置演化的單一河道，河道多穩(wěn)定遷移，以點(diǎn)壩砂體發(fā)育為特征。砂體整體厚度較大，單砂體厚度為2～5 m，復(fù)合砂體厚度多為7～18 m。測(cè)井曲線以連續(xù)性好的高幅箱形、中—高幅鐘形—箱型特征的分流河道為主，可見低幅微齒狀的河道間沉積(見圖2(a))。

由C224測(cè)線及對(duì)應(yīng)的連井剖面(見圖2)可知，西部發(fā)育帶狀河道沉積，地震剖面上表現(xiàn)為下切谷形態(tài)，可識(shí)別對(duì)應(yīng)的多套相互孤立的帶狀河道復(fù)合沉積單元；每個(gè)帶狀河道內(nèi)部由多期單一河道砂體垂向疊置組成，測(cè)井曲線以箱形—鐘形組合為主。帶狀河道邊部與片狀泥質(zhì)沉積相鄰，發(fā)育多個(gè)決口，以泥質(zhì)間灣為主體。

3.1.2 片狀泥質(zhì)

在地震剖面上，片狀泥質(zhì)復(fù)合沉積單元表現(xiàn)為連續(xù)性較好的強(qiáng)反射。這種泥巖反射與指狀前緣河道伴生的泥巖反射有一定的區(qū)別，代表穩(wěn)定的沉積環(huán)境，很少受河道作用影響。地震同相軸減薄時(shí)形成“單波峰”，總體表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅、連續(xù)性較好、高頻率、平行結(jié)構(gòu)，砂巖不發(fā)育(見表4)。

片狀泥質(zhì)為三角洲平原泥質(zhì)沉積的主體。平面上呈大面積片狀分布，缺乏河道沉積，泛濫平原為主體，以粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖為主。邊緣與帶狀河道主體互相接觸，以中細(xì)砂為主的河道砂體整體不發(fā)育，局部為含粉砂質(zhì)、細(xì)砂質(zhì)的單砂體，厚度小于2 m，測(cè)井曲線以低幅指形、極低—低幅直線形和微齒狀直線形為主，可容納空間與沉積物供給比穩(wěn)定。

由C224測(cè)線及對(duì)應(yīng)的連井剖面(見圖2)可知，西部發(fā)育的泥質(zhì)間灣橫向延伸范圍為3～4 km，富含色深質(zhì)純的泥質(zhì)沉積，垂向上可見粉砂質(zhì)韻律層。

3.2 三角洲前緣

曲流河三角洲前緣包括水下分流河道、水下分流間灣、河口壩、席狀砂等微相。河口壩發(fā)育但保存較少，中—高幅箱形—鐘形組合的河道砂體、不完整漏斗形反粒序河口壩和指形席狀砂為典型特征。水下分流河道延伸距離較短，河道形態(tài)不清晰，河流作用弱，經(jīng)歷湖平面上升或水流、波浪侵蝕作用。根據(jù)測(cè)井—地震響應(yīng)，識(shí)別的復(fù)合構(gòu)型單元為朵狀壩體和指形席狀砂(見表4)。

3.2.1 朵狀壩體

朵狀壩體為帶狀河道從三角洲平原向三角洲前緣的延伸。地震剖面上表現(xiàn)為分開的W型和V型向下凹陷的河道形態(tài)，呈微弱透鏡狀反射特征；以垂向充填為主，個(gè)別水道可見側(cè)積作用，具有多期次改造、復(fù)合疊置的明顯特征；地震同相軸上多表現(xiàn)為中強(qiáng)振幅、連續(xù)性中等—較差、雜亂反射特征，砂泥比橫向變化快。沉積單元邊部可見上超，向水體方向連續(xù)性變好，沉積速率變化穩(wěn)定(見表4)。

沉積微相包括河口壩、水下分流間灣、水下分流河道。朵狀壩體內(nèi)部河道發(fā)生大量分汊作用，平面上呈枝狀分布，彎曲度小，活動(dòng)性較強(qiáng)。砂體多橫向擺動(dòng)疊置。測(cè)井曲線表現(xiàn)為中厚層的中—高幅不連續(xù)箱形、中—高幅鐘形小型河道，以及部分中—高幅漏斗形殘余河口壩與低幅指狀席狀砂伴生。砂體整體厚度較大，單砂體厚度為1～4 m，復(fù)合砂體厚度多為5～12 m。主要特征為河口壩發(fā)育，但剖面上保存較少。河道窄而深，頻繁分汊、改道，呈網(wǎng)狀展布，河道間沉積物以深灰色泥巖為主，夾薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。砂體呈厚薄交互特點(diǎn)?？扇菁{空間與沉積物供給比變化頻繁(見圖2-3)。

由C218測(cè)線及對(duì)應(yīng)的連井剖面(見圖3)可知，東部D8-6井區(qū)域?yàn)?，帶狀朵體向水體方向推進(jìn)到三角洲前緣范圍逐漸轉(zhuǎn)化而形成的朵狀壩體沉積單元，垂向上可見相互獨(dú)立的三個(gè)期次，疊置砂體厚度超過10 m。內(nèi)部砂體以正粒序的箱形—鐘形河道砂為主，可見保留的少量反粒序漏斗形河口壩砂。

3.2.2 指形席狀砂

指形席狀砂發(fā)育于三角洲前緣末端區(qū)，是朵狀壩體向水體方向的進(jìn)一步延伸。地震同相軸為中強(qiáng)振幅，表現(xiàn)為中等—較好連續(xù)性、中等頻率反射特征，局部呈不連續(xù)微弱透鏡狀反射特征。指形席狀砂與強(qiáng)振幅、連續(xù)性好、平行反射的前三角洲伴生，河道地震剖面表現(xiàn)為分散形(見表4)。

沉積微相包括水下分流河道末端、水下分流間灣及席狀砂。河道經(jīng)多次分汊后寬度變窄，深度變淺，彎曲度減小，沉積厚度變大，水體能量較強(qiáng)，河道水流作用減弱，河道砂體逐漸消失，受波浪作用改造，多呈粉砂、細(xì)砂席狀砂展布。巖性剖面上，表現(xiàn)為薄層砂席與厚層泥巖的互層沉積；測(cè)井曲線上，自然伽馬曲線表現(xiàn)為中—低幅指形、鋸齒形，自然電位曲線較平直(見圖3)?？扇菁{空間與沉積物供給比變化頻繁。

圖3 C218測(cè)線地震剖面及對(duì)應(yīng)連井剖面解釋Fig.3 Interpretation of seismic profile and corresponding cross-well correlation profile of line C218

4 曲流河三角洲沉積模式

三角洲沉積體系受構(gòu)造背景、沉積速率、海平面變化、古水體深度、河流作用強(qiáng)度、氣候、物源、古地形等因素共同控制[39]，影響內(nèi)部河道發(fā)育類型和規(guī)模，形成多樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，如砂體展布形態(tài)、垂向序列變化和疊置樣式等。

4.1 展布規(guī)律

根據(jù)二維地震剖面、沉積微相及砂體厚度平面分布，分析研究區(qū)曲流河三角洲復(fù)合構(gòu)型單元空間展布規(guī)律(見圖4)。曲流河三角洲沉積體系沿北西—南東向軸向展布，具有“大平原、小前緣”特征，三角洲平原和前緣的分界線為北東—南西向，河口壩發(fā)育方向與分界線垂直，空間上呈近似平行排列。

三角洲平原發(fā)育明顯下切侵蝕充填而形成的河道帶；地震剖面上表現(xiàn)為透鏡狀反射結(jié)構(gòu)，呈典型的“頂平底突”下切谷形態(tài)，邊緣與高連續(xù)性反射的高泥質(zhì)含量片狀泥質(zhì)接觸；平面上，大面積連片分布的片狀泥質(zhì)被疊置的曲流狀河道構(gòu)成的河道帶分隔，河道寬度較大，彎曲度高，水流方向較為一致，局部可見小型決口。

三角洲前緣發(fā)育雜亂反射的朵狀壩體，由多個(gè)枝狀河道及河口壩組成；地震剖面上表現(xiàn)為中等—較差連續(xù)性、至末端逐漸過渡為中等—較好連續(xù)性，具有中等頻率反射特征的指形席狀砂，河道分汊頻繁，數(shù)量增多，河道彎度降低，寬度變窄，深度變淺，形成的砂體厚度減薄。

圖4 研究區(qū)曲流河三角洲井震響應(yīng)復(fù)合構(gòu)型單元空間展布特征Fig.4 Spatial distribution characteristics of composite architectural units of logging-seismic response of meandering river delta in the study area

4.2 疊置樣式

根據(jù)砂體成因，總結(jié)復(fù)合構(gòu)型單元不同砂體的相互組合關(guān)系，主要可見6類單砂體組合樣式，即分流河道—分流河道、分流河道—漫溢砂、水下分流河道—河口壩、河口壩—河口壩、水下分流河道—席狀砂及席狀砂—席狀砂；其中三角洲平原砂體以前2類組合樣式為主，三角洲前緣砂體主要為后4類組合樣式。剖面上，砂體的分布樣式表現(xiàn)為垂向疊置、側(cè)向疊置和孤立分布3種(見圖5)。

圖5 曲流河三角洲的單一構(gòu)型單元的砂體疊置樣式Fig.5 Sand bodies stacking pattern of single architectural unit in meandering river delta

(1)分流河道—分流河道。為三角洲平原主要的砂體組合，由于多期河道橫向上連續(xù)遷移，在帶狀河道內(nèi)部發(fā)育點(diǎn)壩，剖面上形成多期連續(xù)垂向疊置，少見側(cè)向疊置樣式，反映河道的頻繁改道和遷移作用，分流河道是最為發(fā)育的砂體微相類型。在三角洲前緣區(qū)域，砂體組合表現(xiàn)為孤立分布(見圖5(a))。

(2)分流河道—漫溢砂。為三角洲平原常見的砂體組合，發(fā)育于帶狀河道復(fù)合構(gòu)型單元內(nèi)部，河道砂通常與邊緣的漫溢砂形成側(cè)向上的拼接接觸，特別是洪水期間受河道較高的彎曲度影響，漫溢決口形成的薄層砂體在平面上呈扇形，在剖面上呈透鏡體分布(見圖5(b))。

(3)水下分流河道—河口壩。發(fā)育于三角洲前緣，多期河口壩呈平行的菱狀分布發(fā)育于水下分流河道之間。河口壩砂體與河道砂體側(cè)向拼接，邊部位于河口壩之上，表現(xiàn)為二種疊置樣式：一種是側(cè)向疊置，為典型的水下分流河道與河口壩橫向轉(zhuǎn)換；另一種是垂向疊置，由于河道頻繁遷移，在三角洲前緣加積過程中形成河口壩和水下分流河道縱向疊置(見圖5(c))。

(4)河口壩—河口壩。相對(duì)少見，發(fā)育于三角洲前緣區(qū)域靠近平原的一側(cè)。平面上，由于河道水流將河口壩分隔，河口壩砂體之間不存在側(cè)向拼接樣式，在垂向上局部發(fā)育疊置接觸，形成反粒序疊加(見圖5(d))。

(5)水下分流河道—席狀砂。發(fā)育于三角洲前緣末端，受河流作用逐步減弱影響，波浪作用改造增強(qiáng)，平面上席狀砂形成與水下分流河道側(cè)向相接。席狀砂作為三角洲前緣最前端發(fā)育的砂體微相類型，展布范圍廣，厚度較薄(見圖5(e))。

(6)席狀砂—席狀砂。當(dāng)河流牽引作用徹底衰減后，在三角洲前緣最前端形成廣泛分布的薄層席狀砂。受物源供給或海平面變化影響，垂向上形成薄層的砂泥互層，不同期次的席狀砂之間孤立分布(見圖5(f))。

4.3 沉積模式

研究區(qū)處于鄂爾多斯盆地北物源供給的三角洲沉積體系末端，遠(yuǎn)離物源區(qū)，坡度平緩，發(fā)育曲流河河控的三角洲沉積模式(見圖6)。巖性以分選好、磨圓度高的中細(xì)砂巖和粉砂質(zhì)泥巖、泥巖為主。砂體厚度主要分布在3～15 m之間，低值區(qū)大范圍孤立連片分布，高值區(qū)沿河道方向延伸，表現(xiàn)為團(tuán)塊狀特點(diǎn)，砂體厚度等值線均勻，主要砂體展布區(qū)方向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，并向東南向減薄，反映處在坡折區(qū)、物源向東南部的沉積中心持續(xù)供給(見圖4)。曲流河三角洲具有“大平原、小前緣”特征，三角洲平原與前緣大致與分界線和海岸線方向平行，分別表現(xiàn)曲流延伸、側(cè)向遷移和枝狀分汊、垂向加積的河道形態(tài)特點(diǎn)，且沿順物源方向存在單向連續(xù)轉(zhuǎn)化(見圖6)。三角洲平原發(fā)育曲流狀水道、邊灘發(fā)育的帶狀河道，以及泥質(zhì)發(fā)育、大范圍展布的片狀泥質(zhì)沉積2類復(fù)合構(gòu)型單元；三角洲前緣發(fā)育“枝狀水道、河口壩殘存”的朵狀壩體，以及“河道末端、席狀砂主體”的指形席狀砂2類復(fù)合構(gòu)型單元(見表4)。

圖6 鄂爾多斯東南部山西組曲流河三角洲沉積模式Fig.6 Sedimentary model of meandering river delta in Shanxi Formation in Southeast Ordos Basin

三角洲平原的河道下切深度較大，彎曲度較高，在河道帶內(nèi)側(cè)向遷移能力強(qiáng)，河道伴生的點(diǎn)壩砂體連續(xù)發(fā)育，反映河流水動(dòng)力條件較大，物源供給作用較強(qiáng)，但受前期古地貌限制，在河道帶外地形較高，發(fā)育泛濫平原的富泥質(zhì)沉積。三角洲平原河道延伸到前緣區(qū)域后，河道下切深度變淺，河道開始大量分汊，呈網(wǎng)狀分布，河口壩逐步發(fā)育。順物源方向，由三角洲平原至前緣，河道形成的單砂體厚度和疊置砂體厚度變薄，河道橫向延伸寬度變窄，河道分汊程度變大，數(shù)量增多，河道深度變淺。三角洲平原區(qū)域以分流河道—分流河道和分流河道—漫溢砂的砂體組合樣式為主，三角洲前緣區(qū)域以水下分流河道—河口壩、河口壩—河口壩、水下分流河道—席狀砂，以及席狀砂—席狀砂的砂體組合樣式為主，由三角洲平原至前緣方向，砂體疊置樣式由河道砂體間的垂向疊置向河道與河口壩砂體間的垂/側(cè)向疊置演化。

相較于辮狀河三角洲，曲流河三角洲在勘探開發(fā)方面具有砂體演化復(fù)雜、疊置方式多樣、非均質(zhì)性強(qiáng)、厚層砂分布有限等特點(diǎn)。鄂爾多斯盆地東南部曲流河三角洲沉積模式表明，三角洲平原優(yōu)勢(shì)砂體主要集中分布于伴生點(diǎn)壩沉積的高彎度分流河道區(qū)，砂體疊置厚度大；三角洲前緣優(yōu)勢(shì)砂體集中分布于河口壩和低彎度水下分流河道區(qū)。

5 結(jié)論

(1)鄂爾多斯盆地東南部山西組曲流河三角洲可劃分槽狀交錯(cuò)層理砂巖相、板狀交錯(cuò)層理砂巖相、平行層理砂巖相等10種巖相類型，包括砂巖和粉砂巖類巖相7種、泥巖類巖相3種。三角洲平原成因序列包括LA-1、LA-2、LA-3、LA-4，三角洲前緣成因序列包括LA-5、LA-6、LA-7、LA-8，分別以分流河道—分流河道和水下分流河道—河口壩為主要富砂微相序列。

(2)研究區(qū)曲流河三角洲平原和前緣識(shí)別帶狀河道、片狀泥質(zhì)、朵狀壩體、指形席狀砂4類復(fù)合構(gòu)型單元。三角洲平原發(fā)育“曲流水道、點(diǎn)壩發(fā)育”的帶狀河道和“泥質(zhì)發(fā)育、厚層展布”的片狀泥質(zhì)沉積；三角洲前緣發(fā)育“枝狀河道、河口壩殘存”的復(fù)合朵狀壩體和“河道末端、席狀砂主體”的指形席狀砂。

(3)研究區(qū)曲流河三角洲的沉積模式總體表現(xiàn)為“大平原、小前緣”。三角洲平原與前緣的河道分別呈曲流延伸和枝狀分汊形態(tài)展布，對(duì)應(yīng)的砂體組合及疊置樣式分別以分流河道間的組合疊置及水下分流河道和河口壩間的組合疊置為主。三角洲平原的分流河道疊置砂和三角洲前緣的河口壩—水下分流河道疊置砂是勘探優(yōu)勢(shì)區(qū)。