2.1.1 水下分流河道微相

水下分流河道微相在三角洲前缘亚相中非常发育, 是研究区最重要的储集层类型之一。研究区的水下分流河道沉积由浅灰色、灰色块状细— 中砂岩构成。单一水下分流河道砂体显示明显的正韵律, 厚度一般在2~10, m之间, 但由于侧向迁移比较频繁, 常常由多个水下分流河道砂体叠加而成更厚的砂体。层内不含或仅有数层很薄的泥岩夹层, 底部具冲刷面。砂体中常具平行层理(图 4-1), 大、中、小型交错层理(图 4-2)及冲刷充填构造, 可见泥砾。其自然电位曲线呈高幅箱形, 伽马曲线呈箱形负异常、微齿— 光滑, 电阻率曲线表现为高值钟形或箱形(图 5)。

图4

Fig.4

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	图4 环县地区上三叠统延长组长63砂层组岩心沉积特征照片Fig.4 Core photos of sedimentary characteristics of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yanchang Formation in Huanxian area

图5

Fig.5

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	图5 环县地区耿239井上三叠统延长组长63砂层组沉积相柱状图Fig.5 Histogram of sedimentary facies of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yanchang Formation in Well Geng 239 in Huanxian area

2.1.2 支流间湾微相

支流间湾沉积主要岩性为深灰色、灰黑色泥岩(图 4-3)、粉砂质泥岩和泥质粉砂岩, 厚度几十厘米到数米不等, 发育水平纹层、小型交错纹理, 可见同生变形构造。自然电位曲线平直, 电阻率低值, 伽马值一般较高(图 5), 总体反映了支流间湾为水体不深、水动力不强、粗粒沉积物供给较少的相对安静的沉积环境。

2.1.3 河口砂坝微相

河口砂坝由浅灰色、灰色中— 厚层状细砂岩, 粉砂岩组成。研究区单个砂坝厚度可达5, m, 但多数小于2, m, 小— 中型的交错层理(图 4-4)较为发育, 多构成向上变粗沉积序列。其自然伽马曲线为中— 高幅负异常, 呈漏斗形, 反映其由下向上变粗的粒度特征(图 5)。

2.1.4 远砂坝微相

发育于河口砂坝与前三角洲之间部位, 形成下细上粗的垂向沉积序列。其沉积物比河口砂坝细, 主要为灰色粉砂岩, 可有少量细砂岩, 发育小型交错层理(图 4-5)及冲刷— 充填构造。自然伽马曲线为低幅负异常, 微齿化。

在三角洲前缘前端的向湖一侧, 发育着一套细粒沉积物— 前三角洲沉积, 主要为前三角洲泥微相, 由深灰色、灰黑色泥岩(图 4-6)及粉砂质泥岩组成, 可见水平层理, 岩层横向分布稳定。测井曲线上易于识别, 伽马曲线高值, 自然电位曲线平直光滑, 电阻率曲线平滑或微齿、低值。

深湖亚相中除深湖泥外, 还发育重力流沉积和滑塌沉积。深湖区易形成沉积物重力流, 并且可以被很好地保存下来。研究区长6₃深湖重力流沉积主要包括砂质碎屑流沉积、浊流沉积, 偶见液化流沉积。

2.3.1 砂质碎屑流沉积微相

砂质碎屑流(Shanmugam, 1997; 李相博等, 2009, 2011; 邹才能等, 2009)沉积微相在研究区深湖亚相中广泛发育, 是研究区一种非常重要的储集层。研究区的砂质碎屑流沉积由灰色、褐灰色块状细砂岩构成, 以厚层块状细砂岩为主, 砂岩厚度均在0.5, m以上, 大多大于2, m, 最厚可达9 m。此类砂岩不发育任何层理, 砂质较纯, 无粒序变化(图 4-7), 层内可见漂浮的泥砾(图 4-8)、不规则分布的板条状泥质撕裂屑和植物叶片等。测井曲线呈现箱型(图 6)。由于砂质碎屑流的搬运状态呈层流而非紊流, 因而薄板状泥质碎屑也不容易破碎而可以保存下来。

图6

Fig.6

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	图6 环县地区白35井上三叠统延长组长63砂层组沉积相柱状图Fig.6 Histogram of sedimentary facies of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yanchang Formation in Well Bai 35 in Huanxian area

2.3.2 浊流沉积微相

浊流沉积为灰色、褐灰色厚层细砂岩夹黑色泥岩、灰黑色粉砂质泥岩及泥质粉砂岩(李相博等, 2010), 一般多夹于深水泥岩中。与浊流沉积伴生的沉积构造丰富多彩。在剖面上, 标准的鲍马序列A、B、C、D、E段都有分布, 但以不完整的鲍马序列组合(图 4-9, 4-10, 4-11)多见。单层浊流沉积厚数厘米到数十厘米, 序列中每段单元厚度变化也较大。常见的沉积构造有:粒度递变, 底模构造, 如槽模、沟模、重荷模(图 4-12)及火焰构造(图 4-11)等。浊流沉积自然伽马曲线为中— 高幅、一般呈钟形, 电阻率高值(图 6)。

浊流沉积与砂质碎屑流沉积都是重力流沉积, 都形成于水体较深的深湖区, 但两者在流动状态、密度、岩性、垂向沉积序列、沉积构造等方面有明显的区别(表 2)。

表2

Table2

表2(Table2)

表2 环县地区浊流沉积和砂质碎屑流沉积的区别 Table2 Difference between turbidity current and sandy debris flow sediments in Huanxian area 特征 浊流沉积 砂质碎屑流沉积 流动状态 紊流 层流 密度 低密度 高密度 沉积垂向序列 正递变 无粒序 主要岩性 褐灰色中至薄层状细砂岩 夹黑色泥岩、灰黑色粉砂质 泥岩及泥质粉砂岩 褐灰色块状细 砂岩, 可见泥砾 沉积构造 以不完整的鲍马序列为主要特征, 粒度递变, 底模构造, 如槽模、 沟模、重荷模及火焰构造等 不发育

表2 环县地区浊流沉积和砂质碎屑流沉积的区别 Table2 Difference between turbidity current and sandy debris flow sediments in Huanxian area

2.3.3 液化流沉积微相

研究区偶见液化流沉积, 为褐灰色砂岩, 发育蝶状构造(图 4-13), 单元层顶底界面清楚, 与上下层呈突变接触。

2.3.4 滑塌沉积微相

滑塌沉积以暗色泥岩、灰黑色泥质粉砂岩以及粉砂质泥岩为主。由于沉积物滑动除使沉积物扭曲变形外, 还能导致块体的破裂、搬运, 并产生不同类型的堆积, 滑塌构造、变形层理十分发育(图 4-14, 4-15)。自然电位曲线平直, 电阻率低值, 自然伽马值一般较高。

2.3.5 深湖泥微相

深湖泥微相形成于浪基面以下水体较深部位, 地处缺氧的还原环境, 其沉积类型主要由大套的深湖泥组成, 深湖泥常为有机质丰富的暗色、灰黑色泥岩(图 4-16)。自然电位曲线平直, 自然伽马高值, 电阻率低值, 当深湖泥厚度较大时, 电测曲线均呈平直状(图 6)。

在沉积微相特征研究和单井相分析的基础上(图 5, 图6), 按一定方法将相邻的井的沉积微相连接起来, 反映其横向展布和相变情况(图 7)。由于研究区井的密度有限, 可能会出现在连井剖面上缺失某个相带的情况。比如相邻的两口井, 一个是三角洲前缘亚相, 一个是深湖亚相, 中间缺少前三角洲亚相, 而前三角洲必然是存在的。这时, 如果两口井直接相连, 就出现“ 跳相” 的现象, 违反了沃尔特相序递变规律。这就需要在两井之间加一个“ 虚拟井” (如图7中a— a'沉积微相连井剖面上的耿121井与耿280井之间的虚拟井, b— b'沉积微相连井剖面上的虎8井与环71井之间的虚拟井), 代表前三角洲相带, 这样就使沉积相横向展布合理而符合实际(图 7)。

图7

Fig.7

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	图7 环县地区上三叠统延长组长63砂层组沉积微相连井剖面Fig.7 Sedimentary microfacies profiles of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yangchang Formation in Huanxian area

由图7中的a— a'和b— b'沉积微相连井剖面上可以看出, 从研究区的西部至东部依次发育三角洲前缘亚相、前三角洲亚相和深湖亚相, 构成一个三角洲— — 湖泊沉积体系。从c— c'和d— d'沉积微相连井剖面上分别可以看出, 研究区的西部仅发育三角洲前缘亚相, 东部仅发育深湖亚相, 具有非常清晰的沉积格局。由于沉积条件的差异, 在长6₃沉积期不同的沉积环境中形成的砂体具有不同的形态、规模、分布组合特征和非均质性特征(马强等, 2009)(图 7)。

为了对研究区的沉积微相展布特征进行深入的研究, 我们在环县地区编绘了控制全区的8条近东西向和7条近南北向共15条沉积微相连井剖面图。根据沉积微相连井剖面图所反映的各个井点占优势的沉积微相, 结合砂岩百分含量等值线图, 编绘出环县地区长6₃沉积微相平面展布图(图 8)。由图8可见, 研究区西部、北端及东北部发育三角洲前缘亚相, 其中以水下分流河道微相最为发育, 呈带状分布; 其次为支流间湾微相; 河口砂坝微相发育较少, 一般分布在水下分流河道微相的最前端。

图8

Fig.8

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	图8 环县地区上三叠统延长组长63砂层组沉积微相Fig.8 Sedimentary microfacies of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yanchang Formation in Huanxian area

三角洲前缘的外缘与前三角洲相连, 前三角洲主要发育前三角洲泥微相。前三角洲是研究区地形坡度和水深的突变带, 其宽度一般在2, km以下, 但在堵后滩以南一带, 由于地形坡度比较缓, 前三角洲的宽度达4, km左右。对于呈悬浮搬运的泥级物质来讲, 前三角洲的任何部位均可作为搬运渠道。但是对于砂级物质来讲, 不同地段的搬运作用大不相同, 源于浅水沉积区的砂级物质主要通过前三角洲上的一系列水道向深湖区输送, 这样的水道在研究区的西部、北部和东北部均可见。主要的水道位置用红色箭头示于图8中。

前三角洲的外侧, 则为深湖沉积区。在深湖区除了深湖泥微相外, 更多的是重力流沉积, 其中又以砂质碎屑流沉积微相为主, 连片发育, 且多分布在主水道上; 浊流沉积微相次之, 除少数零星分布以外, 一般分布在主水道的外侧(图 8)。

由长6₃的沉积相格局可知, 研究区的西部、东北部和北部为浅水三角洲沉积区, 中东部为深湖沉积区, 图8这种沉积格局和沉积微相的分布规律也可以反映出研究区物源以西方向为主, 其次为东北方向, 北方向物源影响相对较弱。

开展研究区沉积格局和沉积微相展布的研究, 对油田后期的勘探开发和岩性油气藏勘探的评价部署具有重要指导作用。

在对沉积微相进行深入认识的基础上, 综合有关研究成果, 建立了环县地区长6₃三角洲前缘亚相— 前三角洲亚相— 深湖亚相的沉积模式(图 9)。

图9

Fig.9

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	图9 环县地区上三叠统延长组长63砂层组沉积模式Fig.9 Sedimentary model of the Chang 63 interval of Upper Triassic Yanchang Formation in Huanxian area