西湖凹陷渐新统花港组下段沉积相特征及模式

张绍亮，秦兰芝，余逸凡，唐贤君

（中海石油（中国）有限公司上海分公司，上海200030）

西湖凹陷是东海陆架盆地规模最大的第三系含油气凹陷，其花港组的沉积相类型及其特征前人已经做过很多研究，但一直存在较大的争议。武法东等认为花港组是受过短暂的海水侵入的河流、湖泊、三角洲沉积［1］；孙思敏等则认为花港组为一套辫状河和曲流河相互交替沉积体系［2］；胡明毅等则认为花港组主要发育河流、三角洲、湖泊和扇三角洲等4种相类型，平面上河流和三角洲沉积主要分布在凹陷西部边缘，扇三角洲沉积主要分布在凹陷东部边缘，在凹陷中央主要发育滨浅湖相沉积［3－4］。

随着西湖凹陷勘探的不断深入，以及新钻井资料的不断补充，笔者通过大量的岩心精细描述，结合测井资料和地震资料解释，对西湖凹陷的沉积相进行了详细的研究，特别是对主力油气层段花港组下段沉积相进行了详细的分析，认为西湖凹陷花港组下段主要为河流－扇沉积相组合。

1 地质背景

西湖凹陷位于东海陆架盆地，构造上属于东海陆架盆地浙东坳陷内的二级构造单元，呈NNE向。西湖凹陷在构造上具有东西分带、南北分块的特点，总体上是一个东断西超的箕状断陷盆地。凹陷内部自西向东可以分为西部斜坡带、中央洼陷区和东部断阶区（图1）。西湖凹陷新生界主要发育古新统、始新统平湖组、渐新统花港组、中新统龙井组、玉泉组和柳浪组、上新统三潭组及第四系东海群，沉积厚度9～10 km，经历了断陷、拗陷和区域沉降3个阶段，花港组为拗陷期沉积［5－6］。主要的含油层系为花港组下段和平湖组，本文重点分析花港组下段的沉积相特征。

花港组是在渐新世早期玉泉运动的基础上形成的，随着玉泉运动的发生，西湖凹陷正式从断陷阶段进入拗陷阶段。随着太平洋俯冲作用加强，西湖凹陷范围缩小；此时海平面处于下降阶段，东部边缘钓鱼岛隆褶带的进一步抬升使西湖凹陷进入相对封闭的陆盆体系，西湖凹陷具有东陡西缓、北高南低的构造特征。钻井资料显示，西湖凹陷中北部花港组除含有丰富的孢粉化石外，少见其他门类化石，从孢粉化石的组合来看，为较湿润的亚热带气候；取心显示黑色泥岩多为碳质，为陆上沼泽沉积的产物；综合反映了中北部无稳定湖泊的潮湿气候条件下的沉积环境，中南部花港组发育滨浅湖水体。

2 沉积相类型及其特征

在岩心精细描述的基础上，以岩性、沉积构造、沉积层序和生物化石为主要依据，结合测井资料和地震资料综合解释，将西湖凹陷渐新统花港组下段划分出曲流河扇、辫状河扇、曲流河三角洲及辫状河三角洲4种沉积相类型。

2．1 曲流河扇

图1 西湖凹陷构造区划示意图（据文献［4］略有修改）

曲流河扇是指低弯度曲流河所携带的物质在开阔平原卸载所形成的扇体［7－8］。西湖凹陷渐新世地势开阔平坦，西部以短小密集水系为主，曲流河扇主要发育在西部斜坡带花港组下段，位于湖盆的短轴方向。地震显示中强振幅，中－低频率，连续－较连续反射，内部反射结构表现为发散结构，整体具有地层向中间变厚的特点。

曲流河扇可划分为近端亚相、中部亚相和远端亚相3个亚相，近端亚相主要为河道充填微相；中部亚相为扇的主体，为曲流河道发育区，泛滥平原极为发育，同时发育决口扇、沼泽等微相；远端亚相主要由分流河道末端沉积的席状砂体，主要为漫流沉积。

河道充填和分流河道为主要的砂体微相，构成了曲流河扇的砂质骨架。河道充填微相总体显示向上变细的正韵律，自下而上依此为含砾石砂岩－中砂岩－细砂岩－粉砂岩。沉积构造方面，发育槽状交错层理、低角度交错层理、沙纹层理等，侵蚀冲刷构造和生物扰动构造明显（图2）。岩性主要为杂色泥岩与灰白色细砂岩、粉砂岩互层，夹棕红或紫色泥岩和海侵层。测井曲线一般为极厚箱型，厚度一般50 m以上；分流河道的显著特征是它频繁的改道或发生冲裂作用，废弃河道频繁出现，电测曲线呈箱型或钟形，单形态厚度10 m以上。

图2 西湖凹陷花港组下段曲流河扇沉积相构成

2．2 辫状河扇

辫状河扇体系主要发育在西湖凹陷东缘北侧花港组下段，位于湖盆的短轴方向。地震显示中弱振幅，中－低频率，连续－较连续反射，内部反射结构表现为斜交前积结构，其上倾部位顶超于上覆地层，整体具有地层向中间变厚的特点。相对于曲流河扇其特点是河道多、切割浅、不固定，沉积体向盆地平原延伸较长。

辫状河扇内部环境极不稳定，河道迁移频繁，沉积相分异不明显，可分为近端亚相、中部亚相和远端亚相。近端亚相沉积物主要是分选极差的混杂砾岩或叠瓦状砂砾岩所组成的河床充填沉积为主，层理不太发育或呈不明显的平行层理、大型板状交错层理及递变层理。中部亚相以辫状分流河道、河道沙坝和漫流沉积为主，与扇根沉积相比，砂／砾比值较大，岩性以砂岩为主，在砂岩和砾状砂岩中，可见辫状河流作用形成的不明显的平行层理和交错层理，河道冲刷现象比较明显（图3）。远端亚相沉积类型以漫流沉积为主，沉积物较细，通常由砂岩夹粉砂岩、粘土岩组成。砂岩分选变好，可见平行层理、交错层理、粉砂岩、粘土岩中可显示块状层理、水平纹理。辫状河扇沉积微相主要为河道滞留沉积和河道沙坝沉积［9－10］。

图3 西湖凹陷花港组下段辫状河扇沉积相构成

2．3 曲流河三角洲相

由远源较长的曲流河入湖形成三角洲［11－12］，主要发育于西湖凹陷中南部。分流河道为主要的砂体微相，可形成近百米厚的大规模叠合砂体，岩性主要为中、细砂岩，发育槽状交错层理、低角度交错层理、沙纹层理等沉积构造，侵蚀冲刷构造和生物扰动构造明显；地震剖面上表现为中强振幅、中－低频、连续－较连续的反射特征，发育S形前积和复合前积地震相；测井曲线纵向上表现箱形、钟形的叠加，多为中高幅度。发育三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三个亚相，三角洲前缘带是三角洲砂体的集中发育带。

2．4 辫状河三角洲

辫状河三角洲主要发育于西湖凹陷东部陡坡带，辫状分流河道为主要的砂体微相，砂岩粒度较粗，河道迁移频繁，河道层序上部出现的粗粒度的板状交错层理粗砂－中砂岩显示河道沙坝层序特征，小型反韵律砂体以平行层理和交错层理为主，由辫状三角洲平原、辫状三角洲前缘和前辫状三角洲构成。

3 沉积相模式

渐新世花港组时期，西湖凹陷拉张裂陷作用停止，发育了一套拗陷型湖泊沉积。该时期由于凹陷东部钓鱼岛隆起已经形成，因此西湖凹陷与外海联系被割断，同时海水大规模退出。西湖凹陷北部地区演化为潮湿气候条件下的陆相沼泽环境，稳定水体不存在，碎屑物源供给充足，北部西侧斜坡带发育了有煤层存在的曲流河扇沉积体系，北部东侧陡坡带发育辫状河沉积体系。西湖凹陷南部发育滨浅湖水体，广泛分布着曲流河三角洲及辫状河三角洲沉积。西湖凹陷古近系花港组下段沉积相模式如图4所示。

图4 西湖凹陷渐新统花港组下段沉积相模式

4 结论

（1）渐新统花港组下段沉积时期，西湖凹陷北部地区为潮湿气候条件下的陆相沼泽环境，无稳定水体发育。

（2）通过对岩心、古生物、测井、录井及地震资料的综合分析认为，渐新统花港组下段沉积时期，西湖凹陷主要发育曲流河扇、辫状河扇、曲流河三角洲、辫状河三角洲沉积相类型。

（3）建立了西湖凹陷渐新统花港组下段沉积相模式，凹陷西北部发育了有煤层存在的曲流河扇沉积体系，东北地区发育辫状河沉积体系，中南部发育曲流河三角洲和辫状河三角洲沉积。

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