对35口井323.5m岩心的观察与精细描述表明, 深县凹陷沙一下沉积构造类型丰富, 可见各种流水成因的沉积构造与重力流成因的滑塌变形构造。在深泽— 刘村低凸起带主要以槽状和板状交错层理为主, 槽状交错层理常与底部冲刷面伴生(图3-A), 并位于正韵律的底部, 说明河道较为发育, 摆动相对频繁。岩心中可见多组高角度下切型板状交错层理(图3-B)与其上部平行层理同时出现, 这主要反映了高能辫状水道的特征。沉积构造的类型在深西— 何庄潜山带发生了明显的变化, 以小型的槽状交错层理、下切型板状交错层理为主(图3-D), 这表明以水下分流河道为主; 同时可见复合层理的粉砂岩与其共生(图3-E), 泥质粉砂岩增多, 偶见滑塌构造, 再次表明其沉积为湖进背景下所形成的辫状河三角洲沉积体系。而沙一上反韵律细砂岩明显增多, 细砂岩中小型下切型板状交错层理和平行层理发育, 向上则渐变为具有浪成小型沙纹的粉砂岩, 为典型的湖泊相滩坝沉积。粉细砂岩的滑塌变形和揉皱(图3-E)等以及灰色、深灰色泥岩多发育在泽98井以南白宋庄洼槽带附近。总体上, 北部斜坡带的沉积构造在顺坡流的作用下形成了一系列流水成因构造, 而沿坡流则主要形成滩砂坝沉积。在深西— 何庄潜山带, 由北西至南东方向, 沉积构造由槽状、板状交错层理变为滑塌揉皱和灰色、深灰色泥岩, 在一定程度上可以反映出地形坡度由缓变陡, 水流能量由大变小、水体由浅变深。此外, 在衡水断层下降盘常见块状层理中砂岩、含砾中粗砂岩以及暗色泥岩, 主要为扇三角洲的沉积产物。总体分析认为该区北部为高能辫状河三角洲与滨浅湖沉积环境, 河道最发育, 滩坝次之, 南部衡水断层下降盘局部可见扇三角洲的沉积。

图3

Fig.3

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	图3 深县凹陷沙一段岩心的典型沉积特征（A— 槽状交错层理, 榆9井, 3106.0m, MSC3亚段; B— 板状交错层理, 泽201, 3255.7m, MSC1亚段; C— 平行层理, 泽201井, 3258.6m, MSC1亚段; D— 板状交错层理, 平行层理, 泽10井, 2496m, MSC4亚段; E— 复合层理, 泽201, 3147.2m, MSC2亚段; F— 滑塌变形, 泽201井, 3147.9m, MSC2亚段; G— 含碳屑暗色泥岩, 泽94井, 2902.2m, MSC1亚段; H— 水平 层理暗色泥岩, 泽201井, 3144.1m, MSC2亚段）Fig.3 Typical Core characterizatics of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Depression

对25口井粒度资料的分析发现主要存在两类粒度概率累计曲线模式。其中以第一类为主, 占所有样品的74%, 第二类占26%。

第一类是以跳跃和悬浮两个总体为主, 缺少滚动总体(图 4); 跳跃总体Ф 值在1~3之间(为中粗砂), 悬浮总体含量平均24.88%; 跳跃总体斜度在56.5~63.83° 之间; 跳跃、悬浮两个总体的交截点Φ 值在2.75~3.25之间, S节点处没有过渡带, 说明其水动力条件较强。这一类型对应的井主要分布在深西— 何庄潜山带南部区域, 分析认为应是辫状河三角洲平原的辫状水道或前缘的水下分流河道砂体的特征。

图4

Fig.4

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	图4 深县凹陷沙一段河道砂体粒度概率累计曲线Fig.4 Cumulative probability curve of grain size for channel sandbody of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Sag

图5

Fig.5

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	图5 深县凹陷沙一段河口坝砂体粒度概率累计曲线Fig.5 Cumulative probability curveof grain size for mouth bar sandbody of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Sag

第二类为“ 三段式” 或“ 两跳一悬式” , 悬浮总体含量30%左右(图5); 跳跃组分分选好, 斜度近60° ; 跳跃、悬浮两个总体的交截点Φ 值在3~3.5之间(中细砂), S节点处有明显的过渡带, 水动力条件较强, 分析认为属于三角洲前缘的河口坝砂体或滨浅湖滩砂坝沉积。

由于取心和粒度分析资料的限制, 没有发现典型的滨浅湖滩砂坝砂体的概率累计曲线。

通过精细的岩心观察, 累计粒度概率曲线图对测井曲线的精确标定, 结合沉积模式的指导, 共识别出了3种主要的沉积相类型:辫状河三角洲、扇三角洲以及湖泊(表 1)。

辫状河三角洲以褐灰色— 灰白色中细砂岩与紫红色、灰色泥岩互层为特征, 砂岩底部通常可见冲刷面, 可识别出三角洲平原亚相和三角洲前缘亚相。三角洲平原主要由分流河道与河道间泛滥平原组成, 其分流河道砂体多以大— 中型板状交错层理为主, 厚度大多大于4, m, 最大可达10, m; 其测井曲线主要表现为箱形, 说明水体能量相对较强且稳定, 碎屑物源供应较足, 是辫状河三角洲平原分流河道的产物。三角洲前缘则由水下分流河道与河口坝组成, 其前端以河口坝的发育为特征。水下分流河道则主要以中— 小型板状、槽状交错层理为主, 偶见大型交错层理; 底部为槽状交错层理, 向上为板状交错层理, 并以板状交错层理为主, 其沉积规模也相对变小; 测井曲线表现为底部突变, 顶部渐变的钟形特征, 则反映了水体能量逐渐变弱, 河道侧向迁移。河口坝以中厚层状灰色细砂岩为主, 常发育板状交错层理, 局部夹有灰色泥岩; 测井曲线表现为底部渐变顶部突变的漏斗形, 说明水动力的逐渐加强, 粒度向上变粗, 反映了砂体的不断前积, 其中辫状三角洲前缘河口坝测井曲线比较光滑, 为典型的漏斗形测井曲线; 平面上主要分布在深西— 何庄潜山带南部边缘, 规模变化较大。

表1

Table1

表1(Table1)

表1 深县凹陷沙一段沉积相划分特征 Table1 Characteristics of sedimentary facies of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Sag

表1 深县凹陷沙一段沉积相划分特征 Table1 Characteristics of sedimentary facies of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Sag

扇三角洲岩性则以典型的砾岩、角砾岩为特征, 大小混杂, 分选与磨圆均较差, 具正韵律。扇三角洲对应的测井曲线多为高幅锯齿状箱形, 顶底常与下伏暗色泥岩突变接触。

湖泊相可识别出滨浅湖亚相和半深湖亚相。滨浅湖亚相以滨浅湖泥岩和滩坝沉积为主。其中, 滨浅湖滩坝的岩性为细粉砂岩与灰色泥岩互层, 主要为粉砂岩, 砂质岩性细而纯。测井曲线以不明显的反韵律为主, 偶有舌形发育, 可见小型浪成沙纹层理。半深湖亚相主要由色深质纯的泥岩组成, 深灰色油页岩发育、具水平层理, 测井曲线为线形, 一般较为平滑。

含砂率是指砂岩厚度(不含粉砂)与地层厚度之比, 它是反映沉积格局的关键沉积参数(于兴河, 2008)。沙一段沉积时期物源主要来自深泽— 刘村低凸起、宁晋凸起下方及衡水断层方向(张文朝等, 2001; 崔周旗等, 2005)。对区内183口井的含砂率进行了逐一详细地统计, 但因井点分布密度不均, 在无井地区如白宋庄洼槽带无井控制, 因而采用物源方向约束与井震结合方法, 对4个亚段分别进行地震属性拟合, 从而实现了对无井地区的控制, 并编制出相应各亚段的含砂率等值线图(图 6)。

沙一早期MSC1亚段沉积时期, 深西— 何庄潜山带含砂率等值线呈现由北向南减少的趋势。深县北部含砂率低值区把该区分为明显的东、中、西3个朵叶体(图 6-A)。其中, 泽77井以西等值线呈明显的朵叶状, 朵叶内部含砂率值西高东低; 泽77井以东等值线呈陡倾的南北向狭长条带状。在经过一个低值区之后, 含砂率值在泽201井、泽89井以东再次升高, 从而形成中部朵叶“ 两高一低” 的格局。东部田家庄地区等值线变化平缓, 呈现东高西低的格局, 说明地形相对平缓。南小陈东部, 含砂率由西向东呈明显的快速下降趋势。深县南部衡7井以东的衡水断层下降盘发育有4个小朵体, 以西是衡水断层和孙虎断层的结合部, 为NNE向逐步递减的等值线朵体。在孙虎断层下降盘、衡水断层下降盘是含砂率低值分布区。

图6

Fig.6

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	图6 深县凹陷沙一段含砂率等值线（A— 深县凹陷沙一段MSC1亚段含砂率等值线; B— 深县凹陷沙一段MSC2亚段含砂率等值线; C— 深县凹陷沙一段MSC3亚段含砂率等值线; D— 深县凹陷沙一段MSC4亚段含砂率等值线）Fig.6 Contour map of sand-bearing ratio of the Member 1 of Shahejie Formation in Shenxian Sag

MSC2亚段沉积时期, 南部衡水断层下降盘、孙虎断层下降盘基本继承了MSC1亚段沉积时期的格局(图 6-B)。北部深西— 何庄潜山带, 泽77井西部朵叶明显扩大, 越过泽77井直抵泽201井附近, 且呈两边高中间低的趋势。中东部的两个朵体在泽71井附近, 等值线基本趋于合并。

MSC3亚段沉积时期, 位于衡水断层下降盘和孙虎断层下降盘的含砂率低值区明显缩小。北部泽77井西部朵叶再次缩小, 而中东部的含砂率等值线呈现高低相间的变化特征(图 6-C)。

至沙一末MSC4亚段沉积时期, 北部等值线再次分化成3个较为明显的朵叶体, 南部衡水、孙虎两大断层下降盘的等值线低值区进一步缩小(图 6-D)。

总体上, 北部等值线表现出3个明显的朵叶状, 并在沙一段各个时期扩大、缩小、分化、合并。早期泽77井区朵叶较小, 随着湖盆演化, 在MSC2亚段沉积时期, 深北部水流整体东摆, 该朵叶向东扩张, 袭夺泽201井区朵叶的大部, 而后该朵叶再次收缩后趋于稳定。由于中部朵叶体的东摆迁移, 崔家庄朵叶本期也与中部朵叶合并, 而南部各个朵叶等值线格局继承性较强, 在衡水断层和孙虎断层下降盘等值线低值区随凹陷演化而略有缩小。