西湖凹陷花港组沉积相特征及相模式

胡明毅，柯 岭（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

梁建设（中海石油北京研究总院，北京100027）

西湖凹陷花港组沉积相特征及相模式

胡明毅，柯 岭（长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023）

梁建设（中海石油北京研究总院，北京100027）

西湖凹陷是我国近海海域最大的凹陷之一，同时也是天然气勘探重点区域。目前西湖凹陷主要勘探目的层为渐新统花港组，关于花港组沉积相前人做过一些研究，但存在较大争议。以岩心观察为基础，结合测井和地震资料综合分析，对西湖凹陷花港组沉积相类型及特征进行了详细研究。研究表明西湖凹陷渐新统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。在此基础上，建立了西湖凹陷渐新统花港组沉积相模式。

沉积相特征；沉积相模式；花港组；西湖凹陷

西湖凹陷是东海盆地规模最大的第三系含油气凹陷，同时也是我国近海天然气重点勘探区域之一［1］。自渐新世早期玉泉运动开始，西湖凹陷进入裂后坳陷演化阶段，形成花港组沉积［2］。对于花港组的沉积相类型及其特征前人做过一些研究，但存在较大的争议。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［3］；王果寿等认为花港组主要为河流、三角洲和湖泊沉积［4］；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［5］。笔者在岩心精细观察的基础上，结合测井资料和地震资料解释，对该区花港组沉积环境进行了研究，认为西湖凹陷西部地形平缓，发育正常河流和三角洲相沉积；东部地形陡，发育扇三角洲和湖泊相沉积，并建立了该区沉积相模式图。

1 区域地质背景

东海陆架盆地位于亚洲板块的东南缘，以新生代沉积为主。研究区西湖凹陷位于东海陆架盆地浙东坳陷内（图1），东邻钓鱼岛隆褶带，西邻海礁隆起，向北、南分别与福江凹陷和钓北凹陷相接［6］。西湖凹陷长400多公里，宽100多公里，总面积约5.18×104km2。在构造上西湖凹陷具有东西分带、南北分区的特点，由西往东依次可分为西部斜坡带、中央洼陷反转带、东部断阶带［7］。

图1 东海盆地西湖凹陷构造位置图

花港组是在渐新世早期玉泉运动的基础上形成的［2］。随着玉泉运动的发生，在经历平湖组断陷晚期抬升后，西湖凹陷进入裂后坳陷演化阶段，主要发育了一套陆相湖泊沉积［4］，自下而上为一套水进沉积过程，而在大的沉降背景下发生两次幕式抬升，形成2个三级层序（花上段和花下段）。平面上凹陷西部较为平缓，发育河流、三角洲相沉积，而东部地形较陡，发育扇三角洲相沉积。

2 沉积相类型及其特征

在典型单井岩心精细观察的基础上，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东海盆地西湖凹陷古近系渐新统花港组划分出河流相、三角洲相、湖泊相和扇三角洲相4种沉积相类型，下面对各类沉积相类型及特征进行分述。

2.1 河流相

河流相在西湖凹陷花港组上、下段都较为发育，平面上主要分布在西湖凹陷西部斜坡带。河流相由河道、堤岸及泛滥平原亚相构成，整体呈向上变细的正旋回沉积（图2）。

图2 BYT3井花港组河流－三角洲沉积相构成

2.1.1 河道亚相

河道亚相由河床滞留沉积和边滩构成。河床滞留沉积形成于河床底部冲刷面之上，岩性为含泥砾、炭质屑的块状粗砂岩、含泥砾砂岩。边滩沉积位于河床滞留沉积之上，以侧向加积为主，发育大型板状或楔状交错层理。河道滞留沉积地震反射为强振幅的断续反射特征，反映了河道离物源区较近，连续性差反映了能量相对较强的特点。

2.1.2 堤岸亚相

堤岸亚相由天然堤和决口扇沉积组成。天然堤沉积以细砂岩和粉砂岩薄互层为主，发育小型交错层理及爬升层理，含植物根化石，向上沉积物粒度变细。决口扇沉积厚度较小，一般1～3m，多发育于泛滥平原沉积物中，其主要成因单元是决口水道。决口水道底部具规模不等的冲刷面，其上见有泥砾和砾石。底部以块状层理为主，中上部为小型板状交错层理，顶部为决口水道之上的片流沉积，见波状交错层理。

2.1.3 泛滥平原亚相

泛滥平原沉积由河漫湖泊及泥炭沼泽构成。河漫湖泊由具水平层理、波状层理和块状层理的泥岩和粉砂岩组成，其间夹有水流波痕纹理的粉砂岩和细砂岩。泥岩颜色以灰、灰绿色为主，表明水体较浅，经常受到洪泛的影响。泛滥平原沼泽沉积包括煤（图2）、炭质泥岩以及粉砂岩，富含植物根化石。地震反射为平行、亚平行、中低频、中振幅较连续相。

2.2 三角洲相

2.2.1 三角洲平原亚相

三角洲平原亚相主要由分流河道、天然堤和沼泽沉积构成。分流河道由含砾中－细砂岩、细砂岩组成，底面多具有冲刷侵蚀面（图2）。分流河道底部以块状层理、大型槽状、板状交错层理为主，向上层理规模变小。分流河道砂岩厚度大，粒度粗，电测曲线具有箱形或钟形的特点，地震反射具丘状外形，内部呈杂乱反射。天然堤沉积由细砂岩、粉砂岩组成，具波纹层理及爬升层理。在垂向上，天然堤一般位于分流河道之上；在侧向上，它与分流河道间湾细粒沉积物相过渡。沼泽沉积在三角洲平原亚相中分布面积大，以泥岩、炭质泥岩局部夹煤层沉积构成。

2.2.2 三角洲前缘亚相

三角洲前缘由水下分流河道、河口砂坝以及水下分流间湾沉积组成。水下分流河道总体特征与三角洲平原分流河道相似，为其水下延伸部分［8］。岩性以细砂岩为主，粒度相对要细一些，发育小型板状或楔状交错层理，底部有时见冲刷面并含泥砾。在层序上其下为前三角洲或浅湖泥岩，向上变为水下分流河道。测井曲线明显呈箱形或钟形特征（图3）。河口砂坝以细砂岩、粉砂岩互层沉积为主，反映水动力条件频繁变化，沉积构造主要发育块状、板状交错层理，也有变形层理、逸水构造等。由近端坝向远端坝，沉积物粒度变细，泥质含量增高，常常夹有泥质薄层。电测曲线呈漏斗形。地震反射出现“S”型前积结构。水下分流河道间湾是在三角洲朵体之间开阔水体中的细粒沉积物，以泥质沉积物为主体，有时可形成沼泽和泥炭沉积（图3）。

2.2.3 前三角洲亚相

前三角洲主要以泥岩为主，夹粉砂岩及细砂薄层。沉积构造以水平层理及波状层理为主，透镜状层理也较发育，见少量生物潜穴。

2.3 湖泊相

2.3.1 滨湖亚相

研究区滨湖发育有砂坝、砂滩、泥坪微相。滨湖岩性为细砂岩、粉砂岩，发育平行层理和浪成沙纹层理，电测曲线呈指形或尖峰齿形。滨湖泥坪微相以泥质沉积为主，局部夹粉砂岩沉积。滨湖电测曲线多平直或微齿形。滨湖位于湖盆边缘，距岸较近，接受来自湖岸的粗碎屑物质，由于砂泥频繁互层，地震反射频率主要以中高频为主，地震反射主要为平行、亚平行、中高频、中强振幅较连续结构。

2.3.2 浅湖亚相

浅湖亚相位于滨湖亚相内侧至浪基面以下的地带，水体比滨湖区深，泥岩含量升高，主要为泥质沉积，浅湖亚相发育富含有机质的页岩、油页岩、泥岩，为缺氧的深水环境，一般为良好的生油层，测井曲线低平。相对滨湖，地震反射频率有所降低，地震反射主要为平行、亚平行、中频、中弱振幅连续结构。

图3 HG1井花港组三角洲前缘沉积亚相构成

2.4 扇三角洲相

扇三角洲沉积是由冲积扇直接入湖形成的三角洲沉积。扇三角洲由于近物源，岩性较粗，以砾岩或含砾粗－中砂岩沉积为主，以菱角状为主，反映近物源快速堆积的特征。扇三角洲地震反射外形为楔状，由于形成时的能量较强，内部多为杂乱反射。扇三角洲沉积体系可进一步分为扇三角洲平原和扇三角洲前缘亚相。东海盆地西湖凹陷扇三角洲沉积主要分布在凹陷东部紧靠断层的深水区，其物源可能主要来自断层上升盘一侧钓鱼岛隆起区。由于研究区靠近凹陷东部目前没有钻井，因此没有岩心方面有关扇三角洲的直接证据，但从地震剖面解释可以看出，在盆地东部钓鱼岛附近发育一些楔状沉积体，其内部为杂乱反射，推测为扇三角洲沉积。

3 沉积相平面展布特征

3.1 花港组下段沉积相平面展布特征

渐新世花港组沉积早期，西湖凹陷主要为一套坳陷型陆相沉积盆地，根据钻井沉积相和地震相综合分析研究，该时期西湖凹陷主要发育河流相、三角洲相、扇三角洲相、湖泊沉积相。河流主要分布在盆地西部，主要由大套黄灰色含砾中砂岩、细砂岩夹粉砂岩和泥岩沉积构成，地震剖面上可见充填地震相或强振幅断续分布地震相。该时期三角洲沉积极为发育，主要分布在盆地西部边缘，并且三角洲沉积不断向盆地推进，构成进积型三角洲，地震剖面上可见到三角洲沉积的前积结构。滨湖主要分布在西湖凹陷西部边缘，主要为一套粉砂岩与泥岩互层沉积。浅湖主要分布在凹陷中心。在凹陷东部边缘发育一些小面积扇三角洲沉积（图4）。

图4 西湖凹陷花港组下段沉积相平面分布图

3.2 花港组上段沉积相平面展布特征

渐新世花港组沉积晚期东海盆地西湖凹陷总体继承了花港组早期的沉积特征，主要发育河流、三角洲、扇三角洲、湖泊相，其分布特征也较为相似，但是与花港组沉积早期相比，存在以下不同：①该时期砂岩厚度、砂岩分布面积相对要小，同时砂地比相对要低；②该时期湖泊特别是浅湖分布面积加大，表明该时期湖平面上升，花港组自下而上为湖平面上升的退积沉积旋回。

4 西湖凹陷花港组沉积相模式

渐新统花港组时期，西湖凹陷拉张裂陷趋于停止，发育了一套坳陷型湖泊沉积。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，形成了一个较为封闭的湖盆沉积。同时由于东部钓鱼岛强烈隆升，使得凹陷东部边缘地形坡度陡，发育了一套扇三角洲沉积。在西湖凹陷的西部边缘，由于地形平缓，发育了一套以正常河流－三角洲沉积为主体的沉积，而在凹陷中心则为大面积的滨浅湖沉积。西湖凹陷古近系花港组沉积相模式如图5所示。

图5 西湖凹陷古近系花港组沉积相模式

［1］林志强，周平.东海西湖凹陷新生界沉积相的演化［J］.海洋地质与第四纪地质，1994，14（2）：63～70.

［2］陈琳琳，谢月芳.东海西湖凹陷花港组沉积模式初探［J］.海洋石油，1998，98（4）：15～21.

［3］武法东，陆永潮.东海西湖凹陷渐新统花港组海绿石的发现及其意义［J］.沉积学报，1997，15（3）：158～161.

［4］王果寿，周卓明.西湖凹陷春晓区带下第三系平湖组、花港组沉积特征［J］.石油与天然气地质，2002，23（3）：257～265.

［5］孙思敏，彭仕宓.东海西湖凹陷平湖油气田花港组高分辨率层序地层特征［J］.石油天然气学报，2006，28（4）：184～187.

［6］陈琳琳.西湖凹陷陆盆冲积体系河道演变规律探讨［J］.上海地质，2003，85（1）：40～44.

［7］武法东，周平.东海陆架盆地西湖凹陷第三系层序地层与沉积体系分析［M］.北京：地质出版社，2000.

［8］胡明毅，马艳荣，刘仙晴，等.大型坳陷型湖盆浅水三角洲沉积特征及沉积相模式——以松辽盆地茂兴－敖南地区泉四段为例［J］.石油天然气学报，2009，31（3）：13～17.

The Characteristics and Pattern of Sedimentary Facies of Huagang Formation in Xihu Depression

HU Ming－yi，KE Ling（College of Geosciences，Yangtze Universiry，Jingzhou434023，Hubei，China）
LIANG Jian－she（Research Institute of Petroleum Exploration and Development，CNOOC，Beijing100027，China）

Xihu Depression was one of the largest depressions in coastal waters of China，and also a key natural gas exploration area.Currently the main exploration target in Xihu Depression was the Huagang Formation of Oligocene，a number of studies were carried out on its sedimentary facies by predecessors，but there were some controversies.Based on core observation，in combination with well logging and seismic data analysis，the sedimentary facies type and distribution of the Huagang Formation in Xihu Depression were studied in detail.The results show that fluvial facies，delta facies，lacustrine facies and fan delta facies are identified in the Huagang Formation of Oligocene in Xihu Depression.On the plane，river and delta deposits are mainly distributed in the western edge of the depression，fan delta is mainly distributed in the eastern edge of the depression，and lacustrine facies is distributed in the center of the depression.On this basis，the depositional pattern of Huagang Formation in Xihu Depression can be established.

sedimentary facies feature；depositional pattern；Huagang Formation；Xihu Depression

TE121.3

A

1000－9752（2010）05－0001－05

2010－07－23

国家科技重大专项（2008ZX05023－001－003）；中海石油（中国）有限公司项目（CNOOCRC－2008－KTYJ－014）。

胡明毅（1965－），男，1986年大学毕业，教授，博士生导师，现主要从事储层沉积学方面的研究工作。

［编辑］ 宋换新