三角洲与冲积扇 联系客服

发布时间 : 星期三 文章三角洲与冲积扇更新完毕开始阅读82503467af1ffc4ffe47ac71

扇三角洲的建设主要是在间歇性河流的洪水期,那时,水流湍急,流量倍增,同时湖盆坡降较大,因此,河水进入湖盆蓄水体以后还保持一定的位能继续沿滨岸斜坡侵蚀下切,形成大量水下分流河道,由于陆上分支流河道的侧向多变造成水下分流河道的不稳定,不利于河口坝的发育。由于高梯度辫状河直接入湖,完全缺失曲流河段,因而泛滥平原、天然堤、越岸扇等不发育(图5)。取而代之的是粗粒冲积扇辫状河沉积和扇间沼泽沉积。

图5 辽河西部凹陷下第三系沙河街组四段杜家台扇三角洲沉积相图

4、与浊流砂体相伴生

特殊的沉积环境及水动力条件决定了扇三角洲沉积速度快、厚度大,由于三角洲前缘的快速堆积,促使前缘砂体和前三角洲泥之间高差增大,坡度变陡,结果在三角洲前缘和前三角洲交界处发生重力滑塌形成浊流。受地形限制,滑动距离不大,浊流砂体覆于前三角洲泥之上。气候的波动和地表迳流的变化频繁影响着湖水的进退,加之水下分流河道位置的不断变更,使三角洲前缘砂体不断前后移动和侧向摆动,结果在扇三角洲砂体中发现浊积砂体。出现浊积砂体的另一个原因可能是突发性洪水期,流水携带大量碎屑物质,由于密度较大入湖后继续沿湖底向湖心流动形成浊积砂体。

(四)扇三角洲勘探实例—河南双河油田储层特征

双河油田位于河南泌阳凹陷西南部的双河镇鼻状构造上,含油层位是下第三系核桃园组核三段,它是一个典型的湖盆陡岸的扇三角洲砂砾岩沉积体。

1、沉积以砾岩和砾状砂岩为主、最大砾径达10cm以上,砾石可见不明显的定向排列,,分选差~是等 具双重支撑结构或颗粒支撑,常见块状层理、平行层理和高角度的斜层理,单层厚度一般20~30cm 、最厚可达50cm以上,前缘发育中细砂、相对分选性较好(图6)。

图6 双河油田扇三角洲砂体典型柱状剖面图 (据王苏民等 1985年修改)

2、由于水动力强、沉积快速储层内部纵向上结构复杂,砂层都有多个正韵律突变接触的砂体组成,单个砂体厚度十几厘米至几十厘米,在砂体内部或砂体之间发育泥质夹层、厚度0.4~1.0m不等。

3、具中等以上储集性能,一般孔隙度为15~20.6%、渗透率0.22~1026X10um,随深度增加,孔隙度和渗透

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率减少,孔隙度和渗透率基本呈正相关。

4、储层以原生为主也发育部分次生孔,属于早成岩期—晚成岩A 期;岩石毛管压力曲线具偏粗歪度、分选差、曲线类型多的特点,非均质性严重.排驱压力一般为0.01~0.1Mpa、饱和度中值压力0.04~0.7Mpa。 图7双河油田扇三角洲储层不同岩性孔隙度频率分布直方图(李联五等 1997)

图7 双河油田扇三角洲储层孔隙度与渗透率关系(李联五等 1997)

辫状河三角洲:

辫状三角洲这个名字是1987年由美国Mobil研究和生产公司的三位研究人员(McPHERSON, SHANMUGAM and MOIOLA)通过对粗粒三角洲研究后,为有别于扇三角洲而提出来的。他们给辫状三角洲的定义是它基本上由砾和砂级物质组成,是由辫状冲积体系直接进入滞水体(海或湖)所形成的一切三角洲。它与扇三角洲不同,不一定要具大的地形高差的背景;它可能具各种类型的地形背景,如高原、平原和山地。而且把扇三角洲与辫状三角洲作了详细的对比(表2)。

扇三角洲与辫状三角洲总体特征比较 表2

名称 构造背景 地形背景 气候 沉积环境和过程 扇三角洲 活动 断块、山前和火山高地 半干旱和复杂 陆上 沉积重力流 碎屑流、泥流、滑坡、河流和层状洪流 水下 海、湖、潮、波浪密度流、沉积物重力流、碎屑流和悬浮沉降 岩性 砾岩、角砾岩(碎屑 和混合支撑)、砂岩和泥岩 中值粒级 巨砾和大岩十分常见 分选性 磨园度 纵向剖面 相变情况 侧向连续性 地质状况 形态与大小 储集性能

差、递变不常见 尖~次园 非常陡 复杂、不规则和快 低 常见 楔状和透镜状,面积小,最小不足1km 比较差 2辫状三角洲 活动与被动 辫状河、辫状平原和冰水沉积平原 单一 河流、辫状水道和层状洪流 砾岩(碎屑支撑)、砂岩 巨砾和大岩不常见 中~好、递变常见 次园~园 陡~中等 简单、一般和渐变 中~高 非常常见 席状、一般大于100km 好~优 2而且用图示表现了三种三角洲的差异性(图8),使人一目了然。中国对于辫状三角洲的引入和研究比较晚,起步于八十年代末。由于新概念的引入,人们头脑有这样的理论和模式,在对新盆地的研究中发现了一些辫状河三角洲,但总体还不够深入、认识上与国外相比还有一定的差距。 (一)辫状三角洲的沉积特征

1、由于辫状河流直入湖泊,一般沉积物比较粗,砾岩、中粗砂岩占有相当的比例、可达60~80%、最高达95%,夹薄层浅灰色、绿灰色细砂岩和粉砂岩及绿灰色泥质条带。

2、成分和结构成熟度低~中等,一般为长石砂岩、岩屑长石砂岩和岩屑砂岩,石英含量30~50%,岩屑含量可高达50%以上、一般为30%左右、岩屑成分复杂视物源而定,沉积岩岩屑、火成岩岩屑和变质岩岩屑都 可能出现;分选性以中等为主、亦有一定量好的和差的;磨园度都为次圆~次棱角状。粒度概率分布呈单跳跃两段式和单跳的三段式,其中滚动组分占1~5%、跳跃组分占60%以上、也含有相当高的悬浮组分。

图8 根据不同参数对扇三角洲、辫状三角洲和普通三角洲进行比较

3、沉积构造以块状不显层理、大型槽状交错层理和斜层理为主,见平行层理、波状层理和极少量的水平层理;砾石成分复杂具叠瓦状结构,向上游倾斜、倾角15~25、最大达35。

4、辫状河道的主要沉积期是洪水期,因而沉积作用具有阶段性和河道的快速稳定移性,砂体之间多次重复叠加,特别是进入湖泊或海洋部分受波潮作用的改造,细粒物质被波选而远离岸线,因此在滨岸地区辫状砂体性质相似而垂向侧向连接,成为分布面积很大的砂体,而之间只有薄层的泥质夹层。 正常三角洲:

正常三角洲是指由曲流河进入湖/海浅水缓坡处所形成的、向湖海方向突出的似三角形的砂泥堆积体,我们这里重点论述湖泊三角洲。湖泊三角洲的类型远不及海洋三角洲丰富,研究也远不如海洋三角洲细致、成熟。湖泊三角洲由于受构造条件、地形、物源、气候、植被,湖海水动力、盐度、风的作用等多种因素的影响,各地的三角洲类型、沉积特征和储层性能也相差甚远,但也具有许多共性。 (一)湖盆三角洲的基本沉积特征与沉积模式 1、三角洲分布的位置

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正常三角洲是曲流河进入湖/海而形成的,所以三角洲背靠宽缓平坦的河流冲积平原、且河流坡度平缓、能量相对较弱,三角洲沉积区远离物源区、沉积物通过长距离的搬运、沉积物的粒级相对较细、分选性好和矿物成熟度较高,沉积区构造运动相对缓和、坡度也较平坦,沉积速率和沉降速率基本相当或沉降速率略大,长期保持浅水缓坡的特征,因此正常三角洲主要分布于湖盆中的长轴方向的两端,而在短轴方向上偶有分布、但不常见。三角洲沉积过程中,河流作用影响最大、特征也表现得最明显;而在三角洲前缘受湖浪或岸流的影响和改造是湖河共同作用的产物;前三角洲以湖泊沉积为主、是三角洲沉积中的最细部分。

2、三角洲的三带(层)结构

湖泊三角洲与海洋三角洲一样具有特征性的三带(层)结构,平面上从河流的第一个分流点向湖泊方向依次为三角洲平原带、三角洲前缘带和前三角洲带;垂向上随三角洲的不断前积而出现三层结构,从上到下是三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲(图9)。

图9 三角洲的三层结构 (1)三角洲平原带

它位于河流下游第一个分流点以下至湖岸线之间的三角洲的陆上部分,以分流河道沉积、河道间沉积和越岸沉积为主。分流河道弯曲度较小、都以分叉的放射状和树枝状形态出现。河道相对较稳定、沉积物一般较细、以中细砂为主,在部分分流河道中可见小砾石和粗砂,分流河道沉积在垂向上与正常的曲流河沉积区别不大,出现二元结构,底部有侵蚀面,下部主要为河道沉积、上部为边滩和细粒的越岸沉积,粒级呈正韵律变化,自下而上由粗砂、中砂逐渐变为粉砂和泥;沉积构造由槽状交错层理、板状交错层理、平行层理、小型交错层理,向上变为波状交错层理、爬升层理、水平层理和一定量的生物扰动构造及植物根系等。河道沉积往往夹于河道 间沉积之中。分流河道间沉积分布面积广、沉积物以泛滥的粉砂和泥质为主,由于位于河流的最下游,接近湖岸线、地下水位高一般都形成湿地,生长喜水植物、形成浅水湖沼,因此,除粉砂和泥质沉积还、常常有泥炭、煤层和碳质页岩等,这是三角洲平原沉积的重要特征。严格地说,三角洲平原是一个多种沉积亚(微)相的集合,除分流河道和分流河道间沉积外,还有天然堤沉积、泛滥平原沉积和泛滥湖泊和沼泽沉积,而作为储集体的分流河道砂体在垂向上主要以砂岩透镜体夹于细粒沉积物之间,砂质岩的比例一般为30%左右或更少;在平面上呈长条状,河道沉积所占的比例一般不超过20-40%。

(2)三角洲前缘带

三角洲前缘带位于三角洲沉积的中部,以分流河道中出现河口坝的地方为起点向下游直到滨浅湖的平