本书以克拉玛依油田克下组六中区详细的钻井、岩心资料为主要依据，并结合滦平盆地西瓜园组扇三角洲露头剖面，进行高频层序划分，研究层序界面特征的变化规律。研究区内克下组相当于一个四级层序的基准面上升半旋回（图3.5），其内部可进一步划分为四个五级层序（命名为PS1、PS2、PS3和PS4），在砂体较为发育的PS1和PS2五级层序中又可进一步划分出若干六级层序。现将六级层序和五级层序的结构类型以及层序界面特征的变化规律简述如下。
图3.5 六中区克下组高频层序划分图（检555井）（据文献[59]）
1.扇三角洲平原六级层序类型及其结构特征
在扇三角洲平原，一个六级层序代表单期槽流、片流或辫状河道的整个演化过程，内部由彼此间具成因联系的多个韵律层组成。在地层记录中，识别此类层序的工作也应该在砂砾岩体最发育的槽流、片流和辫状河道沉积区开展，而在泥质沉积为主的漫洪沉积区识别难度较大，且识别此类层序的意义不大。在沉积微相特征分析的基础上按照垂向岩性和韵律性变化，在研究区内识别出以下三种类型的六级层序。
1）不明显正韵律型（a1型）
该类型主要发育在槽流和片流微相中。自下而上由中—粗砾岩、砂质砾岩和含砾泥岩组成。砾石直径至下向上逐渐变小，砾石所占比重减少。杂基含量向上减少。层理类型以块状层理为主，垂向韵律性不明显。
在槽流微相中，六级层序顶、底界面都为大型冲刷面，冲刷面之上发育砾石层；六级层序顶部的漫洪沉积基本无法保持。在片流微相中，层序底界面为片流底部岩性界面，界面之上砾石的直径和含量明显大于下伏地层（图3.6）。
图3.6 不明显正韵律型六级层序（滦平盆地兴州河剖面）
2）正韵律型（a2型）
该类型层序多见于辫状河道微相（图3.7）。自下而上由中—细砾岩、粗砂岩、中—细砂岩和砂质泥岩组成较为清晰的正韵律。层序下部发育块状层理，向上逐渐发育平行层理、板状交错层理和槽状交错层理等典型牵引流构造，反映了水流能量由强变弱的过程。层序界面为河道底部冲刷面，冲刷面之上常见定向排列的滞留砾石。
图3.7 辫状河道与漫洪沉积区高频层序结构特征（滦平盆地岑沟桥剖面）
3）反韵律型（b1型）
此类层序主要发育在河道外侧的漫洪沉积。自下而上的岩性构成为泥岩→砂质泥岩（含砾泥岩），可见块状层理和水平层理。该类型六级层序是由洪水期部分粒度较粗的沉积物溢出辫状河道，沉积在河道外侧的细粒沉积物之上而形成的（图3.7）。层序界面主要表现为间歇暴露面。此类层序界面多发育在扇缘的河道外侧，在研究区十分少见。
2.扇三角洲平原五级层序类型及其结构特征
扇三角洲平原五级层序分为向上变细的非对称型、向上变粗的非对称型和向上变细复变粗的对称型三种类型，其中向上变深的非对称型最为常见。现将其特征分述如下：
1）向上变细的非对称型
此类型在扇三角洲平原最常见，层序中仅保存基准面上升半旋回沉积记录，下降半旋回则处于侵蚀冲刷状态而具有向上变细的非对称型结构。按层序的沉积相组合特征，可分为低可容纳空间（A1型）和高可容纳空间（A2型）两种亚类型。
（1）低可容空间型（A1型）主要形成于沉积物强烈进积，A/S比值远小于1的沉积条件下，多见于槽流或片流沉积区。由多个a1型六级层序组成，垂向沉积构成为底冲刷面→多个互相叠置的砂砾岩体（如槽流砾岩、片流砾岩等）（图3.8a）。层序界面为槽流底部的大型冲刷面。
（2）高可容空间型（A2型）主要形成于沉积物供应较弱，A/S比值小于1的沉积条件下，主要出现在辫状河道下切作用较弱的部位以及片流沉积区域，由a1和a2型六级层序组成，垂向沉积构成为底冲刷面→片流（或辫状河道砂岩）→漫洪细粒沉积（图3.8b）。层序界面为河道底部冲刷面或片流底部岩性界面，漫洪细粒沉积常与顶部界面近于重合。
2）向上变粗的非对称型
此类型层序形成于A/S≤1→A/S＜1的沉积条件下，多见于远源辫状河道沉积的外侧，主要由2～4个b2型六级层序组成向上变粗的非对称型（B1型）五级层序。基准面上升期伴随可容纳空间的递增和沉积物供给量的减少，会出现欠补偿或无沉积现象，下降期伴随可容纳空间的递减和沉积物补给量的增加，粗粒沉积物会漫出辫状河道，叠加到周围的细粒沉积上，形成向上变粗的反旋回特征[60]（图3.8e）。层序界面为间歇暴露面。
图3.8 扇三角洲平原高频层序类型及其结构特征
（a）A1型五级层序，由a1型六级层序组成；（b）A2型五级层序，由a1和a2型六级层序组成；（c）C1型五级层序，由a2和b2型六级层序组成；（d）C2型五级层序，由a2和b1型六级层序组成；（e）B型五级层序，由b1型六级层序组成
3）向上变细复变粗的对称型
此类型层序形成于A/S≥1的中等—高可容纳空间条件下，多见于河道与洪泛平原交互的地区，由a2和b2型六级层序组成（图3.8d）。基准面上升早期河床内发育多期河道砂体，基准面下降期，岸后（或河道间）漫洪砂岩和漫洪泥岩相暗色泥岩垂向加积；等到下一期层序开始发育，河道迁移冲刷侵蚀早期层序顶部的漫洪细粒沉积，便结束了上一期层序的发育，从而形成河道砂砾岩→漫洪泥岩（或砂岩）的沉积组合。层序顶底界面为河道底部的冲刷面。可以进一步分为两种亚类型：
（1）上升半旋回厚度大于下降半旋回的不完全对称型（C1型）：多见于河道作用强烈区域，河道的频繁改道使得洪泛平原无法在较长时间垂向加积。
（2）上升半旋回厚度小于下降半旋回的不完全对称型（C2型）：多见于远离河道的洪泛平原，由于河道冲刷作用较弱，漫洪沉积厚度较大。研究区以C1型为主，C2型较为少见。
3.扇三角洲平原五级层序界面特征
五级层序界面的形成与发育主要受控于四级基准面的变化，下面依据不同类型五级层序在平面上的分布状况，并结合沉积微相展布图，分别探讨四级基准面上升期不同阶段五级层序界面的展布特征。
1）四级基准面上升早期五级层序界面特征的变化规律
四级基准面上升早期，沉积物供应强烈，可容空间相对较小，主要发育低可容空间（A1）和高可容空间（A2）向上变细的五级层序（图3.9和图3.10）。在近物源的槽流和片流沉积区，五级层序底界面由槽流底部的大型冲刷面逐渐转变为片流底部的岩性界面。槽流沉积由于受古地形的限制，其底部大型冲刷面分布在近物源的古沟槽内（图3.11a）。片流底部岩性界面分布于扇三角洲平原中部地区。
(www.xing528.com)
图3.11 四级基准面上升时期不同阶段五级层序界面特征[1]
A2型层序顶部的漫洪沉积难以保存，仅有少量分布在片流带的外缘。在辫状河道沉积区，层序界面表现为辫状河道底部冲刷面，洪泛期的细粒沉积与层序顶部界面近于重合。
2）四级基准面上升中期五级层序界面特征的变化规律
四级层序基准面上升中期，A/S比值较上一阶段有所增大。五级层序类型为高可容空间向上变细（A2型）和低可容空间向上变细（A1型）的五级层序（图3.9和图3.10）。该阶段近物源地区的槽流沉积逐渐衰退，层序界面主要为片流底部岩性界面，层序顶部的洪泛面缺失。在辫状河道沉积区，层序界面为辫状河道底部冲刷面。由于可容空间增大，层序顶部漫洪沉积在分布范围广，且侧向稳定性较好（图3.11b）。
3）四级基准面上升晚期五级层序界面特征的变化规律
四级基准面上升晚期，A/S比值进一步增大，主要发育以上升半旋回为主的对称型（C1型）五级层序和高可容空间向上变细（A2型）的五级层序。以下降半旋回为主的对称型（C2型）和向上变粗的非对称型（B1型）仅在远源辫状河道外侧的漫洪沉积区发育（图3.9和图3.10）。在近源辫状河道沉积区，层序界面为河道底部冲刷面，洪泛面位于层序顶部，表现为漫洪细粒沉积。辫状河道的规模逐渐变小，层序界面以河道底部弱冲刷面为主，洪泛期的漫洪沉积位于层序的中上部。在远源辫状河道外侧，由于沉积物供应较弱，且物源方向不稳定，河道外侧间歇暴露面发育（图3.11c）。
综上所述，在顺物源方向上，五级层序类型呈现出A1型→A2型→C1型（C2型、B1型）的演化过程（图3.12）。在近物源的槽流和片流沉积区，五级层序界面主要表现为槽流底部冲刷面和片流底部岩性界面，层序顶部洪泛沉积难以保存。在辫状河道沉积区，五级层序的界面主要表现为辫状河道底部冲刷面，洪泛面与层序顶界面近于重合。随着辫状河道延伸距离增大，河道底部的冲刷作用变弱，层序界面变为弱冲刷面，洪泛面位于层序的中部；在远源辫状河道外侧发育间歇暴露面。
垂向上，五级层序界面的表现形式也发生相应变化：在四级基准面上升早期层序界面表现为槽流、辫状河道底部侵蚀冲刷面以及片流底部岩性界面；四级基准面上升早中期，层序界面以辫状河道底部冲刷面主；在四级基准面上升中期层序界面主要表现为小型辫状河道底部弱冲刷面；在四级基准面上升晚期层序界面为间歇暴露面和弱冲刷面（表3.2）。
图3.12 扇三角洲平原五级层序界面演化模式
表3.2 四级基准面变化与五级层序界面类型的关系
4.扇三角洲平原六级层序界面特征
单一六级层序的演化特征主要受自旋回因素控制，而在垂向上多个六级层序的叠置模式主要受控于构造、古气候等异旋回范素导致的A/S比值变化。本书在研究区五级层序格架内部，进一步在砂体较为发育的PS1和PS2五级层序中划分出9个六级层序，下面根据冲积扇不同相带的沉积特征分别讨论六级界面的分布特征。
1）槽流和片流沉积区层序界面特征的变化规律
扇三角洲平原的近源沉积的主体为多期厚层板状砂砾岩体，实际上是洪水频繁冲刷，槽流和片流多期叠加而成[61]。六级层序类型为不明显正韵律型（a1型），层序界面为岩性界面或冲刷面。在物源供给十分强烈的条件下，六级层序顶部的漫洪细粒沉积保存程度非常低。岩性界面或冲刷面的垂向叠加模式一般表现为以下两种形式：
（1）冲刷面高幅交错叠置：该叠加样式表现为槽流的底部冲刷面呈多层、高幅度拼接。槽流多沿古沟槽流动，其形态受古地形的限制，因此底部冲刷面在古沟槽内呈高角度的叠置形态。六级层序顶部的漫洪沉积物基本被后期槽流冲刷侵蚀殆尽（图3.13）。这种叠加模式主要分布在主沟槽位置，形成于强物源、低可容空间条件下。
（2）岩性界面平行叠置：该类型叠加样式表现为多期片流砾石底部岩性界面相互平行叠加。片流是由洪水期碎屑流沉积漫出槽道，在部分扇面或全部扇面上大面积流动而形成的。因此，片流对下伏地层基本无冲刷作用。多期片流沉积底部岩性界面延伸较远，相互之间近似平行，受古地形的控制略向盆地方向倾斜（图3.14）。漫洪沉积在局部冲刷作用较弱的地区有残留。这种分布模式形成于片流沉积区，其形成的可容空间与前一种模式相比有所增大。
图3.13 槽流底部冲刷面叠加样式（滦平盆地兴洲河剖面）
图3.14 片流底部岩性界面叠置样式（滦平盆地兴洲河剖面）
2）辫状河道沉积区六级层序界面特征的变化规律
辫状河道层沉积区序类型由不明显正韵律型（a1型）向明显正韵律型（a2型）转变，并以后者为主。层序界面表现为河道顶部漫洪沉积和河道底部冲刷面。由于沉积物供应相对充足，可容纳空间与沉积物供给量比值较低，辫状水道分叉频繁，在垂向上和侧向上六级层序界面形成多种分布样式，主要包括以下3种。
（1）冲刷面低幅交错叠置：垂向上后期河道对前期河道有较强的冲刷作用，形成多层互相冲刷、切割的样式。如图3.15中Z-17井和Z-18井所示，砂体多层垂向切叠的情况下，六级层序顶部漫洪沉积受到后期河道作用的强烈改造，在横向上常转变为河道底部冲刷面。冲刷面呈交错叠置的形态，由于没有古地形的限制，叠置幅度较低。该样式形成于河道主体互相叠加、低A/S比值条件下。
（2）冲刷面侧向拼接：后期河道对前期河道的侧翼有明显的冲刷作用，冲刷面形成侧向叠置的样式。如图3.15所示，S73小层中，Z-15井的河道砂体对其右侧的Z-16井河道砂体侧缘有明显的冲刷作用，两个河道底部冲刷面互相拼接，在横向上延伸较远。多个河道的顶部漫洪沉积保存程度较高，横向上具有一定的连续性。该样式形成于河道侧翼互相叠加、中等A/S比值条件下。
（3）冲刷面孤立分布：垂向上后期河道对前期河道砂体无冲刷作用，河道之间发育较厚的漫洪沉积。平面上，一般表现为几条河道呈窄带状分布，河道底部冲刷面互相分开，河道顶部漫洪沉积的保存程度继续升高，洪泛泥岩的厚度有所增大（图3.16）。该样式形成于高A/S比值、河道互相分隔的条件下。
图3.16 高A/S比值条件下辫状河道沉积区及六级层序界面分布规律（据吴胜和，2008）
综上所述，单一六级层序界面的分布特征与沉积微相的自身沉积过程有关。在顺物源方向上，沉积作用类型由碎屑流沉积向河道沉积转变，六级层序类型由a1型、b1型向a2型、b2型转变。平面上六级层序界面的表现形式由槽流带冲刷面转变为片流带岩性界面，然后又转变为辫状河道沉积区的冲刷面（图3.17）。多期六级界面的分布样式受控于扇三角洲平原A/S比值的变化，A/S比值越高砂体叠置程度就越低，冲刷面的叠置程度也随之降低，漫洪沉积的保存程度逐渐升高（图3.18）。
图3.17 扇三角洲平原六级层序界面平面分布模式（据吴胜和，修改）
图3.18 A/S比值控制下扇三角洲平原六级层序界面叠置模式
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
