内蒙古岱海盆地现代冲积扇沉积特征及地质意义

邓文秀

【摘要】冲积扇沉积为陆上沉积体系中最粗的、分选最差的近缘沉积，通常向下倾方向进入细粒、低坡度的河流体系。岱海湖盆位于内蒙古自治区中南部、呼和浩特南凉城县境内，受新构造运动影响使得盆地南北不对称及地形坡度相差较大，呈现出北岸陡、南岸缓的特点，岱海地区的气候属于干旱-半干旱的气候类型，有利于形成冲积扇沉积。通过对元子沟村西北约300-400m处岱海冲积扇沉积的实地考察，观测到3个亚相和若干个沉积微相勘探表明，冲积扇沉积于储层有着密切联系。因此对岱海盆地现代冲积扇进行深入研究，对指导其他盆地冲积扇油气勘探与开发及完善冲积扇的理论具一定现实和理论意义。

【关键词】冲积扇 泥石流沉积 叠瓦状砾石 辫状水道

1 地质概况

岱海湖盆位于内蒙古自治区中南部、呼和浩特南凉城县境内，为第三纪末上新世到第四纪初受新构造运动影响所形成的，岱海盆地长轴呈北东向，长60 km，宽20km，面积约1300 km2，并被正断层所控制的不对称地堑性盆地（图1）。岱海湖盆西北侧山前地带发育了大面积的冲积扇群，湖盆周围发育大小三角洲砂体共有10多个，单个砂体多呈扇形或舌状向湖盆推进。

冲积扇沉积为陆上沉积体系中最粗的、分选最差的近缘沉积，通常向下倾方向进入细粒、低坡度的河流体系。根据现代冲积扇地貌及沉积物的分布特征，陆上冲积扇可进一步划分为扇根、扇中和扇端三个亚相。

2.1 扇根

扇跟沉积主要为砂、砾、泥混杂的泥石流或河道充填沉积，分选极差。大小砾石混杂堆积于层段的底部和中部，顶部较少。砾石磨圆度极差，均为棱角状。砾石成分以钾长片麻岩为主，另外还有辉绿岩、火山碎屑岩及玄武岩。巨砾占相当大的比重，有的砾石长轴长达1m之多，最大可达2m。仔细观察，可见许多巨大的砾石的最大扁平面以大约10-30度的角度倾向上游，在水流中这样的姿态最具稳定性。更多的物质是粗砂及泥质。

观察到河道东侧出露的剖面，纵向上大致可分为两期，第二期韵律段不够完整，洪水沉积即我们平常研究的韵律段沉积。地貌特点非常清楚，为两次次较大洪水引发泥石流的结果。每期自下向上粒度逐渐变细，从总体粒度看，最下部砾石砾径最粗（可达50～100cm），砾径向上变小，表明每一期水体能量逐渐减弱的趋势，显示不明显的递变正韵律特点，层段的上部以泥质为主，显示似连续状的平行层理，宏观上看，这两期洪水同样具有能量逐渐变弱的特点。既有砂砾混杂，无分选的泥石流沉积，也有砾石呈无定向排列的河道充填沉积（图2）。

图2 岱海元子沟扇根沉积剖面

2.2 扇中

扇中位于冲积扇的中部，并为其主要组成部分，沉积物主要由砂岩、砾状砂岩和砾岩组成，地貌坡度较扇根显著变缓，倾角小于5度。它以具有中到较低的沉积坡角和发育的辫状河道为特征。扇中剖面砾径较扇根沉积明显变小，大于50cm的巨砾已非常少见，结构成熟度有所提高，磨圆度为次棱角状及少量浑圆状。砂质成分的比率明显增加，沉积物的分选性相对于扇根来说，有所变好，砾石的成层性较好，在同一层中密集出现，且彼此依靠，呈叠瓦状排列，最大扁平面向着北部的来水方向（图3）。在砂和砾状砂岩中可见到平行层理和交错层理。叠瓦状砾石层与分选较好的粉细砂层的不等厚互层的出现，是扇中与扇根沉积的区别标志之一。

一般认为，扇中部位由于砂砾较纯，含泥质成分较少，分选相对较好，物性好，且有一定的厚度。对于油气聚集而言，冲积扇扇中部位是最好的储集相带，在油气勘探中

2.3 扇端

又称扇缘，一般出现在冲积扇的趾部，扇端位置的地形相对较平，地面倾角小与3度。其地貌特征是具有最低的沉积坡角和地形较平缓。

我们观察的剖面由辫状水道过渡到水道末端间的漫流沉积。因此其砂岩粒级变细，砾岩粒径变小分选性变好。砂岩和含砾砂岩中可见到不明显的平行层理、交错层理，冲刷—充填构造，粉砂岩和泥岩中以块状层理、水平纹层为主。从剖面中可以观察到泥质层厚度远大于砾石层的厚度，砾石层为辫状水道向扇端的延深，具河道底部沉积的特点。较厚的砂层、泥质粉砂层、泥质层为漫流沉积的细粒部分，有平面上分布面积较广的特点。剖面上仍可见到层系之间的砾石层的冲刷下切迹象。砾石层中含有较多的泥砂，向上逐渐演变为泥质层，具正韵律的特点。粉砂层中可见不明显的水平层理。并见有泥质层呈楔状尖灭的现象（图4）。

扇端与扇中的最大区别为扇端有大量的泥质层出现。外扇沉积在油气勘探开发中，由于其泥质含量高，储层薄、物性差、构造位置低，因此并不是有利的勘探相带。通过对岱海现代冲积扇沉积的观察，总结出岱海的冲积扇的模式图。

3 地质意义

实践证明，冲积扇沉积与储层有着密切的关系，特别是砂砾岩冲积扇体储层的油气地质意义已被国内外很多油田证实。在我国几乎所有中、新生代含油气盆地中均分布有不同规模的冲积扇体，是一类重要的油气储集体，占我国碎屑岩储集层6% （ 裘怡楠等，1997） 。岱海湖盆中发育有大量冲积扇体，这里远离城镇、人为改造较少，是研究现代冲积扇沉积的理想地区，而东部断陷湖盆陡坡带冲积扇油藏以济阳坳陷研究最为成熟，这类油藏往往纵向上多期叠合，平面上交叉叠置，结构极为复杂，层内、层间、平面非均质性严重，地震反射上为杂乱反射、测井解释困难，就当前的勘探程度，对其认识还远远不够。因此，进行野外露头解剖，研究其内幕显得尤为重要。因此对岱海湖盆现代冲积扇进行深入研究，对指导其他盆地冲积扇油气勘探与开发及完善冲积扇的理论具一定现实和理论意义。

4 结论

（1）通过对岱海现代冲积扇的实地考察，观测到3个亚相，若干个沉积微相：扇根亚相沉积物最粗，发育主槽和流沟、沟间滩等微相；扇中 亚相沉积物变细，成熟度增高，分为辫状水道和水道间等微相；扇缘亚相沉积物最细，流水能力最低。

（2）岱海盆地自下而上主要发育太古界、白垩系上统助马堡组、第三系玄武岩、第四系四个时代地层沉积。

（3）岱海湖冲积扇物源主要来自峦汉山山脉，该山脉的形成导致了母岩区剥蚀作用的增强以及河流能量的提高，大量的碎屑物质作为充足的物源。

（4）扇中部位由于砂砾较纯，含泥质成分较少，分选相对较好，物性好，且有一定的厚度。对于油气聚集而言，冲积扇扇中部位是最好的储集相带，扇端沉积在油气勘探开发中，由于其泥质含量高，储层薄、物性差、构造位置低，因此并不是有利的勘探相带。

（5）受物源条件和沉积汇流面积的影响，该区冲积扇体筛状沉积不发育。

参考文献

[1] 王萍，钟建华，邱隆伟等.东营凹陷陈官庄地区沙四段下亚段储层沉积相[J].油气地质与采收率.2009，16（2）：30-33

[2] 王勇，钟建华，王志坤等.柴达木盆地西北缘现代冲积扇沉积特征及石油地质意义[J].地质评论.2007，53（6）：791-795

[3] 王锋，解习农，刘晓峰等.济阳坳陷沾车地区中生界沉积体系[J].油气地质与采收率.2007，14（2）：42-46

[4] 陈刚，李萍，李从先.山东荣成沿岸晚第四纪埋藏冲积扇的沉积特征及意义[J].海洋地质与第四纪地质.1994，14（1）：43-51

[5] 朱强，庞瑞峰等.东营凹陷胜坨地区早期油藏描述及其应用效果[J].油气地质与采收率.2001，8（5）：43-45