沉积学中队三角洲控制下沉积体系的沉积亚相特征及与能源矿产聚集的关系

【专家解说】：三角洲相分为三角洲平原 亚相、三角洲前缘亚相和前三角洲亚相 1?三角洲平原亚相 三角洲平原亚相是三角洲的陆上沉积部分，其范围包括从河流大量分叉处位置至海平面以上的广大河口地区。三角洲平原沉积的亚环境多种多样，以分流河道，分支河道）为格架，分流河道的两侧有天然堤、决口扇，而分流河道间地区常发育有沼泽、湖泊和分流间湾等。其中最主要的是分流河道砂沉积与沼泽的泥炭或（和） 褐煤沉积，这是与一般河流的重要区别。 三角洲平原亚相可进一步分为分流河道、陆上天然堤、决口扇、沼泽、淡水湖泊等沉积微相。 （1）分流河道微相：是河流体系河床沉积向下延伸，是三角洲平原中的格架部分。具 有一般河道沉积的特征，即以砂质沉积为主，向上逐渐变细的层序特征。但它们较中、上游 河流沉积的粒度为细，分选变好。一般底部为中—细粒砂，常含泥砾、植物干茎等残留沉积 物，向上变为粉砂、泥质粉砂及粉砂质泥等。砂质层具有槽状或板状交错层理和波状交错层 理，而且其规模向上变小。其底界与下伏岩层常呈侵蚀冲刷接触。 由于分流河道位置较固定，而且较直，所以曲流沙坝一般不发育。分流河道砂体的形态 在平面上为长形砂体，有时分叉；在横剖面上呈对称的透镜状。砂体常沉陷于下伏的泥岩层 内，其中部最厚和最粗，而向两端变薄和变细。 （2）陆上天然堤微相：位于分流河道的两旁，向河道方向一侧较陡，向外一侧较缓。 这种天然堤系由洪水期携带泥沙的洪水漫出淤积而成。天然堤在三角洲平原的上部发育较 好，但向下游方向其高度、宽度、粒度和稳固性都逐渐变小。以粉砂和粉砂质粘土为主，而 且由河道向两侧变细和变薄。水平纹理和波状交错纹理发育。水流波痕、植屑、植茎、植根 和潜穴等较常见。有时见有雨痕和干裂等暴露成因的构造。 （3）决口扇微相：三角洲决口扇与河流的决口扇沉积亦很相似。但由于这种天然堤稳 定性较差，故它们较河流中下游更为发育，而且有的面积较大，可形成席状砂层。 （4）沼泽微相：位于三角洲平原分流河道间的低洼地区，分布最广，约占三角洲平原 面积的90％。它们具有一般沼泽所具有的特征。这种沼泽的表面接近于平均高潮面，是一 个周期性被水淹没的低洼地区；其水体性质主要为淡水或半咸水。这种沼泽中植物繁茂，均 为芦苇及其他草本植物，为一停滞的弱还原或还原环境。其岩性主要为暗色有机质泥岩、泥 炭或褐煤沉积，其中常夹洪水沉积的薄层粉砂岩。常见有块状均匀层理和水平纹理，生物扰 动作用强烈，有时见有潜穴。常含植屑、炭屑、植根、介形虫和腹足类以及菱铁矿等。 （5）淡水湖泊微相：位于三角洲平原之上相对低洼的蓄水体，一般面积小，水体浅，一 般2～4m。沉积物主要为暗色粘土物质，夹有泥砂透镜体。可见水平层理、生物扰动等沉积构造。 2?三角洲前缘亚相 三角洲前缘亚相位于三角洲平原外侧至波浪基准面之间，呈环带状分布于三角洲平原向 海洋一侧边缘，即分流河道的前端。三角洲前缘是三角洲最活跃的沉积中心。三角洲前缘亚 相可分为水下分流河道、水下天然堤、分流间湾、河口沙坝、远沙坝，末梢坝）、前缘席 状砂等沉积微相。 （1）水下分流河道微相：为陆上分流河道的水下延伸部分，也称水下分流河床。在向 海延伸过程中，河道加宽，深度减小，分叉增多，流速减缓，堆积速度增大。沉积物以砂、 粉砂为主，泥质极少。常发育交错层理、波状层理及冲刷—充填构造，并见有层内变形构 造。在垂直于流向的剖面上呈透镜状，侧向则变为细粒沉积物。 （2）水下天然堤微相：是陆上天然堤的水下延伸部分，为水下分流河道两侧的沙脊， 退潮时可部分地出露水面成为沙坪。沉积物为极细的砂和粉砂。粒度概率曲线为单段或两段 型。基本上由单一的悬浮总体组成。常具少量的粘土夹层。以流水形成的波状层理为主，局 部出现流水和波浪共同作用形成的复杂交错层理。其他尚有冲刷—充填构造、虫孔、泥球和 包卷层理等。有时可见植物碎片。 （3）分流间湾微相：为水下分流河道之间相对凹陷的海湾地区，与海相通。当三角洲 向前推进时，在分流河道间形成一系列尖端指向陆地的楔形泥质沉积体，称为“泥楔”。故 分流间湾以粘土沉积为主，含少量粉砂和细砂。砂质沉积多是洪水季节河床漫溢沉积的结 果，常为粘土夹层或呈薄透镜状。具水平层理和透镜状层理。可见浪成波痕及生物介壳和植 物残体等，虫孔及生物搅动构造发育。在层序上，下部为前三角洲粘土沉积，向上变为富含 有机质的沼泽沉积。 （4）河口沙坝微相：也称为分流河口沙坝微相，是由于河流带来的砂泥物质在河口处 因流速降低堆积而成。其岩性主要由砂和粉砂组成，一般分选较好，质较纯净。砂层呈中层 至厚层状；发育有楔形交错层理或“S” 形前积纹理和水平纹理。其前积纹层的倾向多变， 反映水流方向的变化。偶见水流波痕和波浪波痕等层面构造。砂层中化石稀少，但有时可见 到由其他环境搬运来的介壳。 河口沙坝的形态在平面上多呈长轴方向与河流方向平行的椭圆形，横剖面上呈近于对称 的双透镜状，其周围为前三角洲泥沉积。当砂泥供应量大，而且砂与泥比率低时，河口沙坝 发育，在其向海方向推进过程中可形成所谓的指状沙坝。 （5）远沙坝微相：位于河口沙坝前较远的部位。沉积物较河口沙坝为细，主要由粉砂 和少量粘土组成，只有在洪水期才有细砂沉积，并偶见递变层理。沉积构造以水平纹理和颜 色纹理为特征。但同时亦具有波状交错层理和脉状—波状—透镜状复合层理。沿纹层面分布 较多的植屑和炭屑。生物扰动构造和潜穴发育，贝壳零星分布。 （6）前缘席状砂微相：由于三角洲前缘的河口沙坝经海水冲刷作用，使之再行分布于 其侧翼而形成的薄而面积大的砂层。这种砂层分选好，质较纯净，可成为极好的储集层。其 沉积构造常见有平行纹理和水流线理。 3?前三角洲亚相 前三角洲亚相位于三角洲前缘的前方，是三角洲体系中分布最广、沉积最厚的地区。前 三角洲的海底地貌为一平缓的斜坡。其沉积物完全是在海面以下，而且大部分是在海水波浪 所不能及的深度下沉积的。岩性主要由暗灰色粘土和粉砂质粘土组成，可以有三角洲前缘滑 塌来的浊积砂。多发育水平纹理和块状层理，偶见透镜状层理。其中发育有生物扰动构造和 潜穴，并含有广盐度的化石种属，如介形虫、瓣鳃类和有孔虫等。但随着向海方向过渡，海 生生物化石逐渐增多。前三角洲的暗色泥质沉积物富含有机质，而且沉积速度和埋藏速度较 快，故有利于有机质转化为油气，可作为良好的生油层。 三角洲沉积与油气生成和聚集有着密切的关系。众所周知，一个具有远景的油气田，必 须具备有以下几项基本地质条件：生油岩、储油岩、盖层、圈闭、后期储油构造未被破坏 等。这些条件存在与否、质量好坏以及相互配合的关系如何，将直接影响油气藏形成及其规 模。三角洲沉积体系一般具备上述各项条件。 1?生油层 前三角洲的暗色泥岩可作为良好的生油层。河流不仅为三角洲沉积带来大量的泥 沙，而且带来了大量的有机物质。这些有机质随着悬浮的泥质一起在前三角洲地区沉 积下来。它们为湖盆或海盆中的生物提供了丰富的营养，促使生物得以大量繁殖、生 长。因此，前三角洲的泥岩中含有丰富陆源的及原地生长的有机物质。另外，前三角 洲环境一般是处在波浪所不能及的还原或弱还原环境，加之三角洲的沉积和埋藏都比 较迅速，有利于有机质的保存和转化。因此，前三角洲泥岩和粉砂质泥岩可作为良好 的生油岩。 2?储油岩 在三角洲沉积中，良好的储油砂岩体是很多的。如河控三角洲中的河口沙坝、前缘席状 砂以及分流河道砂，浪控三角洲中的海滩沙和障壁沙坝等都具有良好的储油性能。其中分流 河道砂岩一般由于距油源区远，不如其他砂体有利。因此在古代三角洲沉积中，主要的储集 层是三角洲前缘砂和与三角洲破坏密切共生的海岸砂。例如，墨西哥沿岸盆地新生界下威尔 克格斯群中已知的油气田主要分布在一个相对狭窄的三角洲前缘砂分布的地带内。在这里， 三角洲前缘砂与邻近的前三角洲泥呈指状穿插，从而构成了复式储集层，形成良好的油气聚 集条件。 3?盖层 在三角洲沉积中，盖层是大量存在的，如沼泽沉积、分流间湾、陆架和前三角洲泥等皆 可作为盖层。而且，在三角洲形成的进退过程中，它们和生油层、储油层共同构成了良好的 生储盖组合。 4?圈闭 在三角洲沉积中，上述储油砂岩除席状砂和分流河道砂体外，大多数砂体呈透镜体状产 出，这就容易形成地层岩性油藏，当然也可形成构造油藏。如在河控的三角洲沉积中，常有 同生断层和由此而产生的牵引构造、底辟构造和盐丘构造伴生，因而可形成多种圈闭类型。 上述圈闭大多是在沉积过程中形成的，其形成时间较早，有利于油气的聚集和形成，如美国 墨西哥湾中生代、新生代油气田即与此有关。 勘探生产的实践已证明，三角洲沉积有利于油气聚集。根据国内外油气勘探资料的研 究，油气主要聚集在三角洲沉积发育的海陆过渡地带，即海岸线附近的地带。因为这个地带 在地质发展历史中，由于盆地的不断缓慢下沉，海水反复的进退可形成很厚的三角洲沉积。 这种沉积为油气生成和聚集创造了有利的条件。而且石油主要聚集在过渡带与浅海沉积犬牙 交错相间互层的地带，而不是产于过渡带与陆相犬牙交错的地层中，后者和距离油源较远或 无生油岩有关。 总之，三角洲沉积既有沉积厚的生油层，又有质纯、分选好的储油层。加之三角洲 沉积过程中局部的海进海退比较频繁，幅度也较大，这样就可形成众多的、良好的生储 盖组合，进而形成油气丰富的油气聚集带，因此，研究三角洲沉积，对寻找油气来说是 很重要的。