古地貌特征对沉积体系发育的控制分析与研究——以西部凹陷坡洼过渡带为例

关 欣

（中国石油辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦 124010）

人们早在20世纪50年代就开始了古地貌的研究，它是从地貌学中衍生出的一门学科，在地貌学中占有非常重要的地位。地貌也称地形，是指地球表面地形的各种形态，而古地貌是指地质历史时期所形成的地貌。古地貌在一定程度上控制着各种沉积体系和沉积相的发育和分布，包括它们的类型、规模以及分布特征[1-2]。因此，弄清地质历史时期中某一区域的古地貌特征对于该区进一步寻找有利储层和油气分布具有十分重要的意义。

坡洼过渡带是指斜坡向洼陷的过渡地带。根据前人研究成果，坡洼过渡带构造相对不发育，是沉积物的卸载区，与该区同沉积断层相配合，很容易形成断层岩性圈闭和岩性上顷尖灭圈闭。此外，中台阶沟槽的中部，处在斜坡的高潜山带和低潜山带之间，构造不发育，也易形成地层圈闭和岩性上倾尖灭圈闭。随着勘探程度的加深，以及负向构造找油理论及勘探技术的不断完善，使得岩性油藏的勘探越来越受到重视[1-2]。本文主要以辽河油田西部凹陷坡洼过渡带为例，从研究区的古地貌特征入手，对古地貌对沉积体系发育的控制作用进行了分析与研究，为该区后续开展岩性油气藏研究及有利目标评价、勘探目标优选以及井位部署奠定了一定的基础。

1 工区概况

工区位于西部凹陷西斜坡的中南段，南起锦132井，北至齐131井，西起锦15井-欢26井一线，东到詹1井，研究区面积约400km2。截至2005年底共完钻各类井约2000口。从西斜坡中南段的井位分布来看，具有多口井、井密度高和局部相对空白的特点。整体上看，主要分布在中上台阶，下台阶的深陷带即坡洼过渡带相对空白。从已探明的石油地质储量来看，纵向上，油气主要分布在沙河街组一段和沙河街组二段，其次为沙河街组四段，潜山和沙河街组三段探明程度较低；平面上，油气主要分布在西斜坡中上台阶，下台阶探明程度相对较低。

2 研究区古地貌特征

经过多年的研究发现，西部凹陷的古地貌形态非常复杂。凹陷的构造上呈北高南低的特征，由于继承性西倾正断层长时间的活动，使得凹陷的西侧斜坡上形成了一些单面山。与此同时，由于凹陷中水作用的时间较长，导致沉积物披覆的面积不断扩大，然后逐层超覆在单面山上，使得山头的面积逐渐减少直至消失[1-2]。

在西部凹陷沙四段沉积的时期，研究区的西倾反向正断层活动非常强烈，持续时间较长。而在西部凹陷沙三段的沉积时期，该断层的活动比较平缓，并且逐渐变弱，甚至停止。对于西倾反向正断层作用形成的古地貌，沙四段起到了一定的填平补齐作用。另外，沙四段沉积时没有出现显著的沉积间断，而且沙四段的地层保留比较完好，沉积环境也没有发生剧烈变化。沙四段顶部的油页岩分布面积比较广，几乎在全区都有分布，因此，沙四段地层的对比比较容易而且具有一定的可靠性。在研究区内，可以将前第三系古地貌从西到东分为4个地貌单元：深洼带、同生断裂带（坡洼过渡带）、箕状断槽带以及边缘斜坡带。

一般而言，同生断裂带和深洼带是指下台阶，由于基底发育陡坡和正向断裂，使得上覆地层中的同生断层出现滑脱，最终形成多种构造，如断鼻、断块以及滚动背斜等。其次，箕状断槽带是指中台阶，主要由基底翘倾断块形成的潜山以及披覆背斜所构成；边缘斜坡带是指上台阶，基底主要为倾斜的断块，而盖层具有十分显著的底超上剥，而且构造的形态单一，比较简单。上述地貌单元对于沉积体系的宏观分布特征具有一定的控制作用。但是，对于沙四段和沙三段而言，同生断裂带所起的控制作用不同，区别较大。在沙四沉积时期，研究区的构造比较简单，主要为地形斜坡，而在沙三沉积时期，由于正断层的活动比较强烈，使得研究区形成了断裂坡折带。另外，在沙四段沉积时期，坡折带处沉积比较少，而在沙三沉积时期，坡折带处通常发育厚度较大的湖底扇或扇三角洲砂体。为了易于说明，通常将坡折带分为上、下两个部分，上部分称为中上台阶，下部分称为下台阶。

3 古地貌对沉积体系发育的控制作用

西部凹陷整体上呈狭长型，但是物源供给主要来自短轴方向。在这种物源供给的背景下，加上盆地的基底结构比较特殊，呈现出北高南低、东陡西缓的特征，进而直接控制着第三系早期沉积体系类型以及沉积相的特征与分布[1-2]。另外，由于湖盆的水体北浅南深，因而在西部凹陷的中部和南部分别发育有扇三角洲沉积体系和湖底扇沉积体系。其次，基底具有东陡西缓的箕状特征，进而在缓坡和陡坡分别沉积湖底扇和扇三角洲，在这些沉积区域，古地貌具有南北分带、垒堑相间的特征，从而直接制约着这些相带的展布规律。最后，北高南低的构造特征则控制着相带中浊流水道和分流河道的流向。

3.1 古地貌对沙四段沉积体系发育的控制作用

由于研究区的斜坡带具有东南缓倾的发育特征，而且又发育较多的西倾反向正断层，使得第三系基底变成了隆洼相间、走向与盆地相同的地形，最终形成了沙四段沉积前的地貌形态。由于深洼带紧临盆地的中心区域，在沙四段沉积过程中，没有出现大规模的沉积，最终沉积形成了席状砂。同生断裂带的坡度不均一，变化十分剧烈，使得发育的沟谷特征不明显。与此同时，由于该区域不会受到沟谷的约束，使得束状水流在面上展开，最终沉积形成了扇三角洲前缘带的分支水下水道沉积和席状砂沉积[2]。潜山上形成的沟谷和斜坡的一些区域，变成了砂体运移的通道。从东西方向的地震资料上能够识别出很多大小不一的沟谷带，进而使得辫状河中的粗碎屑可以顺着这些沟谷带进入凹陷，从而经过长时间的沉积形成了扇三角洲沉积体。

3.2 古地貌对沙三段的沉积体系发育的控制作用

西倾方向正断层在沙三段早期活动开始减弱，至沙三段中期停止发育。但该时期北东向东倾正断层开始发育，表现为边沉积边断裂的同生断层。该组断层的活动造成斜坡基底在向东南缓倾的背景下节节东掉，造成潜山下部坡降增大，坡折带部位表现出断阶性质。因而该时期地貌特征既继承了沙四段时期的特点，又表现出新的特征。通过在三维地震体内将层序界面进行追踪，可以计算出层序半旋回的厚度，可以认为层序界面与最大水泛面之间的地层厚度近似地反映出了当时的古地形。从各个层的地层厚度可以看出，浊积岩体的分布相对而言，受流体影响较小，或者说沉积物重力流的运动受地貌环境的约束和规定。浊积岩主要分布于地貌形态的低部位。在沙四段时期发育的箕状断槽，由于正断层活动的减弱和停止，以及沉积充填作用的影响，断槽性质逐渐发生改变，但其依然起着控制沉积的作用，是浊流的主要通道和沉积场所。在沙三段时期，翘倾断块形成的潜山成为水下高地，起着阻挡沉积物和分割沉积体系的作用，其上部主要沉积深湖相暗色泥岩。潜山顶部继承性发育的沟谷，成为浊流的重要通道。同生断裂带和深洼带，成为整个沙三段时期湖底扇发育的重要部位，大量碎屑重力流堆积在东倾正断层的下降盘的地形低洼处，在地震剖面上可见到丘形体及楔形体结构特征。有一部分进入靠近盆地中心的深洼带，形成被深湖相泥岩包裹的湖底扇透镜体[1-2]。

4 结语

1）古地貌中的不同地形特征和地貌单元分别控制着不同的沉积体系的发育。

2）古地貌对西部凹陷坡洼过渡带沉积体系发育的控制主要集中在沙四段和沙三段沉积的早中期。

3）古地貌整体上具有北高南低的特征，这种特征指示着水流的方向，而局部区域形成的沟槽则可以改变水流的方向以及沉积物的卸载。