深水重力流水道-朵葉體系形成演化及儲層分布 以鄂爾多斯盆地西緣奧陶系拉什仲組露頭為例

近年來，深水油氣勘探獲得了巨大突破，2018年全球新發(fā)現(xiàn)的10大油田中，深水-超深水油田占6個，主要分布在圭亞那盆地、墨西哥灣盆地和巴西桑托斯盆地［1］，其主要儲層為重力流沉積。至2016年底，共發(fā)現(xiàn)深水油氣田1 300多個，大型、超大型油氣田超過90個，深水沉積已成為了國際石油產(chǎn)量和儲量增長的主體［2］。目前，對重力流及重力流沉積研究存在幾個薄弱環(huán)節(jié)：①重力流沉積單元豐富多樣，如重力流水道，根據(jù)形態(tài)、沉積-侵蝕過程、疊置樣式、伴生沉積單元及彎曲度等有不同的劃分方案［3-4］，導(dǎo)致在油氣勘探、現(xiàn)代沉積及野外露頭研究工作中標(biāo)準不統(tǒng)一；②深水油氣勘探以地震資料為主，鉆井及巖心資料極少，不能滿足不同類型重力流沉積儲層對比分析的需要；③深水勘探區(qū)塊面積一般較小，特別是三維地震覆蓋面積，重力流沉積單元（水道、朵葉和水道-堤岸等）不完整，導(dǎo)致對不同重力流沉積類型形成機理及優(yōu)質(zhì)儲層展布研究難度較大［5-10］；④重力流的流態(tài)變化及沉積響應(yīng)是重力流沉積機理研究中的重要內(nèi)容之一［11-19］，但相關(guān)研究仍不能深入。因此，建立一套適合野外及室內(nèi)開展研究的重力流沉積單元劃分方案，加強重力流的流體演化及沉積響應(yīng)，對不同類型重力流沉積形成機理及優(yōu)質(zhì)儲層分布規(guī)律研究具有重要的理論及實際意義。

鄂爾多斯盆地西緣奧陶系拉什仲組重力流沉積極為發(fā)育，重力流沉積單元豐富，本文在2018年野外踏勘研究基礎(chǔ)上［19］，根據(jù)野外砂體形態(tài)、疊置樣式和巖相組合等特征，對鄂爾多斯盆地西緣奧陶系拉什仲組重力流沉積單元進行了劃分，對比研究了水道-朵葉體系的演化過程，揭示了不同重力流沉積單元的儲層分布規(guī)律。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)鄂爾多斯盆地西緣奧陶系拉什仲組位于內(nèi)蒙古烏海南區(qū)桌子山西南部，南距石嘴山市66 km，緊鄰G109連接線，交通便利。構(gòu)造位置為賀蘭構(gòu)造帶與秦嶺、北祁連海槽組成的三叉裂谷系，東部為鄂爾多斯剝蝕區(qū)，東北為伊盟古陸，西北為阿拉善古陸［20］。從北向南依次發(fā)育古陸—斜坡—盆地。露頭出露良好，地層發(fā)育齊全（圖1）。

圖1

圖1   鄂爾多斯盆地西緣奧陶系拉什仲組地理位置及古地理環(huán)境［20］

a.地理位置； b.古地理環(huán)境； c.地層出露情況

Fig.1   Location and paleogeography of the Ordovician Lashenzhong Formation at the western margin of Ordos Basin［20］

研究區(qū)奧陶系從下至上發(fā)育烏拉力克組、拉什仲組、公烏素組及蛇山組［17-20］。拉什仲組巖性主要為灰綠色砂巖、粉砂巖及頁巖，局部見礫屑灰?guī)r，頁巖中筆石，槽模、交錯層理、變形構(gòu)造等極為發(fā)育，整體為一套重力流沉積［17-20］。根據(jù)巖性組合可將拉什仲組劃分為3段：第一段為灰綠色砂巖、粉砂巖及頁巖互層，透鏡狀砂巖較為常見；第二段為灰綠色頁巖夾灰綠色薄-中層細砂-粉砂巖；第三段為灰綠色砂巖、粉砂巖及頁巖不等厚互層，透鏡狀及層狀砂巖發(fā)育。總體而言，沉積環(huán)境從早期的斜坡中部-上部演化為斜坡下部-盆地，最后過渡到斜坡中部-下部（圖1c，圖2）［18-20］。

圖2

圖2   鄂爾多斯盆地西緣拉什仲組巖性及沉積環(huán)境［18-20］

Fig.2   Composite stratigraphic column showing the lithology and sedimentary environment of Lashizhong Formation at the western margin of Ordos Basin［18-20］

2 重力流沉積類型及特征

2.1 巖相特征

根據(jù)巖性、沉積構(gòu)造、砂體形態(tài)及疊置關(guān)系等，判定研究區(qū)共發(fā)育8種巖相，其特征如下（表1）。

表1   鄂爾多斯盆地西緣巖相特征

Table 1  Lithofacies of the western margin of Ordos Basin

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2.1.1 筆石頁巖相

筆石頁巖相在拉什仲組廣泛發(fā)育，巖性為灰綠色頁巖，水平層理常見，含豐富的筆石，常見腕足、腹足、海百合及三葉蟲等化石。生物擾動較為發(fā)育，主要有蠕形跡、擬蠕形跡、古網(wǎng)跡及動藻跡等［18］。其整體反映沉積環(huán)境能量低，水體深度較大，綜合地質(zhì)背景，推測為深水原地沉積。

2.1.2 透鏡狀塊狀層理礫屑灰?guī)r相

透鏡狀塊狀層理礫屑灰?guī)r相主要發(fā)育在拉什仲組一段及三段底部，外形為“U”形，單層厚度41 cm，寬度72 cm。巖性為礫屑灰?guī)r，塊狀層理發(fā)育，見腕足、三葉蟲、海百合和腹足等化石（圖3）。礫屑粒徑最大8 cm，最小0.3 cm，一般2～4 cm，次棱角狀-次圓狀。塊狀層理發(fā)育，局部見正粒序?qū)永恚▓D3c）。

圖3

圖3   鄂爾多斯盆地西緣復(fù)合水道沉積特征

a，b.復(fù)合水道宏觀特征； c，d.次級水道及疊置關(guān)系，黃色虛線為水道邊界； e.堤岸沉積； f.鏡下特征，正交光； g，h.粒度特征Q.石英；F.長石；R.巖屑；M.云母

Fig.3   Characteristics of complex channel deposits at the western margin of Ordos Basin

2.1.3 透鏡狀粒序?qū)永砩皫r相

透鏡狀粒序?qū)永砩皫r相發(fā)育在拉什仲組一段下部，單層厚度17.0～112.0 cm，寬度2.4～21.0 m。巖性為砂巖，向兩側(cè)逐漸過渡為粉砂巖，形態(tài)為“U”形。以粒序?qū)永碜顬槌Ｒ?，?gòu)成不完整的鮑馬序列（Ta，Tab，Tabc）。顆粒以石英為主，含少量長石及巖屑，棱角-次棱角狀，平均粒徑Φ值2.64～4.98，標(biāo)準偏差（δ）0.65～1.14（一般0.65～0.95），分選較好-中等，偏度（SK）值-0.13～0.04，峰度（KG）值0.78～2.66，概率累積曲線為一段式-兩段式，以一段式為主（圖3f—h）。

2.1.4 透鏡狀平行層理砂巖相

透鏡狀平行層理砂巖相主要發(fā)育在拉什仲組一段中、上部，單層厚度60～162 cm。以平行層理最為發(fā)育，局部水道底部見槽模，中、上部見變形層理，巖性為砂巖，呈透鏡狀，發(fā)育槽模、平行層理、交錯層理及變形層理，底部見侵蝕面，組成鮑馬序列Tabc和Tbcd（圖4）。顆粒以石英為主，棱角-次棱角狀，鏡下常見由粗變細的正粒序，水道的中、上部見介殼碎屑，略具順層分布特征（圖4c）。平均粒徑Φ值3.23～4.48，δ值0.67～0.96（分選中等-較好），SK值-0.03～0.13，KG值處于0.86～1.39，概率累積曲線為一段式（圖4d，e）。

圖4

圖4   鄂爾多斯盆地西緣遷移水道沉積特征

a.遷移水道特征，NNW向遷移，黃色虛線為水道邊界； b.局部見次級水道，黃色虛線為水道邊界； c.鏡下特征，正交光； d，e.粒度特征，樣品號圖例同圖3

Fig.4   Characteristics of migration channels at the western margin of Ordos Basin

2.1.5 透鏡狀平行層理砂巖-粉砂巖相

透鏡狀平行層理砂巖-粉砂巖相發(fā)育在拉什仲組三段下部，外形為“U”形（圖5），厚度90 cm，寬度1.3 m。巖性為砂巖及粉砂巖，平行層理發(fā)育，中、下部見槽模，以鮑馬序列Tab常見（圖5b）。顆粒以石英為主，見少量的長石、巖屑及生屑，棱角-次棱角狀，平均粒徑Φ值3.70～4.29，δ值0.62～0.74，分選較好，SK值-0.02～0，KG值分布于0.10～1.08，概率累積曲線以一段式為主（圖5d—f）。

圖5

圖5   鄂爾多斯盆地西緣層狀充填垂向加積水道沉積特征

a，b.垂向加積水道； c.層狀充填，正交光； d.鏡下特征，正交光； e，f.粒度特征，樣品號圖例同圖3

Q.石英； R.巖屑

Fig.5   Sedimentary characteristics of vertical aggradation channels with layered fill at the western margin of Ordos Basin

2.1.6 透鏡狀交錯層理砂巖-粉砂巖相

透鏡狀交錯層理砂巖-粉砂巖相在拉什仲組三段中、上部發(fā)育，外形為“U”形，單層厚度23.0～73.0 cm，寬度6.9～12.3 m，巖性為砂巖及粉砂巖，槽模、交錯層理、平行層理常見，構(gòu)成鮑馬序列Tab，Tabc和Tbc（圖6）。顆粒以石英為主，棱角-次棱角狀，平均粒徑Φ值3.77～4.36（圖6c），δ值0.64～0.84（分選中等-較好），SK值0.01～0.18，KG值0.94～1.52，概率累積曲線一段式最為常見，少量兩段式（圖6d，e）。

圖6

圖6   鄂爾多斯盆地西緣分支水道沉積特征

a，b.分支水道，黃色虛線為水道邊界； c.鏡下特征，Q為石英，M為云母，正交光；d，e.粒度特征，樣品號圖例同圖3

Fig.6   Sedimentary characteristics of distributary channels at the western margin of Ordos Basin

2.1.7 楔狀小型交錯層理粉砂巖相

楔狀小型交錯層理粉砂巖相巖性以粉砂巖為主，主要分布在透鏡狀砂體兩側(cè)，與巖相3—巖相6伴生，外形為楔狀，發(fā)育小型交錯層理、平行層理及變形構(gòu)造，常見鮑馬序列Tab，Tabc和Tbc（圖3e，圖5a，圖6a）。

2.1.8 層狀粒序?qū)永砩皫r相

層狀粒序?qū)永砩皫r相在拉什仲組一段及三段頂部發(fā)育，單層厚度24～100 cm。巖性為砂巖夾薄層泥巖及粉砂巖，局部見小水道，整體為層狀。粒序?qū)永?、平行層理及交錯層理較為常見，構(gòu)成不完整的鮑馬序列Tab和Tabc（圖7）。顆粒以石英為主，局部見由粗變細的正遞變，長條形顆粒略具順層分布特征，棱角-次棱角狀（圖7c，d），平均粒徑Φ值為3.36～4.35，δ值在0.56～0.86，分選中等-較好，SK值分布于-0.01～0.25，KG值0.84～1.10，概率累積曲線以一段式為主，少量二段及三段式（圖7e，f）。

圖7

圖7   鄂爾多斯盆地西緣朵葉沉積特征

a，b.近端及遠端朵葉； c.鏡下特征，Q為石英，正交光； d.鏡下特征，黃色實線為長顆粒展布，正交光； e，f.粒度特征

Fig.7   Sedimentary characteristics of lobes at the western margin of Ordos Basin

總體而言，巖相2—巖相8含淺水生屑，沉積環(huán)境為深水（巖相1），不完整鮑馬序列常見，概率累積曲線多為一段式，反映快速搬運及堆積，為重力流沉積而成。其中，巖相2為碎屑流沉積，巖相3—巖相8以濁流沉積為主。

2.2 重力流沉積單元劃分及特征

本文將研究區(qū)的重力流沉積單元劃分為水道和朵葉。其中，水道進一步分為復(fù)合水道（大型孤立）、遷移水道、分支水道、層狀充填加積水道及小水道；朵葉可進一步分為近端及遠端朵葉。主要依據(jù)如下：①露頭資料，能較完整地鑒別水道形成、結(jié)構(gòu)及砂體疊置關(guān)系；②上述沉積單元能滿足當(dāng)今地球物理（地震資料）及露頭研究需求；③盡管目前國內(nèi)外對水道劃分方案比較系統(tǒng)且成熟，但是劃分相對較粗，不能很好地滿足深水油氣勘探的需求，如半限制型的水道類型很多，包括遷移型水道、垂向加積水道和無序遷移水道，其形成機理及儲層分布規(guī)律有所不同，而且半限制及非限制型水道在野外及地震研究中不能很好識別；④基于形態(tài)及疊置關(guān)系的沉積單元劃分，既可滿足其形成機理的研究需求，又可為油氣勘探提供指導(dǎo)。

復(fù)合水道以侵蝕為主，堤岸不發(fā)育，為限制型；遷移水道及垂向加積水道堤岸發(fā)育，侵蝕-沉積常見，多為半限制型；分支水道及小水道堤岸發(fā)育，沉積作用占主導(dǎo)，為非限制型。近端朵葉次級水道發(fā)育，整體為層狀，砂/泥比高，而遠端朵葉則與之相反。

2.2.1 復(fù)合水道

復(fù)合水道在拉什仲組一段中、下部，由13條水道構(gòu)成，總厚度754 cm，整體為“U”形，底部發(fā)育巖相2，向上為巖相3（圖3）。復(fù)合水道內(nèi)部見多個水道透鏡體，水道相互遷移疊置，但主要在水道內(nèi)部，遷移幅度較小，水道外部以層狀的粉砂巖及泥巖為主，堤岸沉積不發(fā)育。巖相2（水道C1-1）厚度41 cm，寬7.2 m（圖3c）。巖相3（水道C1-2至水道C1-13）為復(fù)合水道主體，底部發(fā)育侵蝕面，厚度17～112 cm，寬度 2.4～121.0 m。巖性為砂巖，向兩側(cè)逐漸過渡為粉砂巖，含砂率15.0 %～95.7 %（圖3a—e）。

2.2.2 遷移水道

遷移水道主要發(fā)育在拉什仲組一段中、上部，巖相4發(fā)育。水道C1-14至水道C1-20構(gòu)成遷移水道側(cè)積體，整體具有向北北西遷移的特征（圖4），厚度 60～167 cm，含砂率58.3 %～90.9 %。砂巖多呈透鏡狀，向兩側(cè)逐漸過渡為平行層理及小型交錯層理細砂及粉砂巖，局部見次級水道（圖4b）。

2.2.3 垂向加積水道

本類型水道發(fā)育在拉什仲組三段中、下部，外形為“U”形，兩側(cè)發(fā)育楔狀的堤岸沉積，以巖相5為主，內(nèi)部由16個砂巖及粉砂巖組成的正遞變旋回，層狀充填為主，厚度90 cm，寬度1.3 m，含砂率90 %（圖5a，b）。下伏為兩期復(fù)合水道（巖相2），生屑豐富，以海百合、腕足、三葉蟲等為主（圖5c—f）。

2.2.4 分支水道

重力流分支水道在拉什仲組三段中部發(fā)育，多為“U”形，水道切割-疊置頻繁，無明顯的規(guī)律，巖相6極為發(fā)育，兩側(cè)堤岸發(fā)育（巖相7），厚度23～73 cm，寬度9.3～12.3 m，含砂率65.5 %～90.0 %（圖6a）。另外，在拉什仲組一段中部泥巖段中還見少量的小型水道，厚度15～25 cm，寬度0.5～0.6 m，可能為孤立的小水道，因其規(guī)模小，本次對其不做詳細研究（圖6b）。

2.2.5 朵葉

朵葉主要發(fā)育在拉什仲組一段及三段上部，整體呈砂泥互層，以層狀分布為主，厚度穩(wěn)定，界面多平直，多由巖相8構(gòu)成。根據(jù)砂巖厚度及砂泥互層程度可進一步劃分為遠端和近端朵葉（圖7a，b）。其中，近端朵葉以砂巖夾薄層泥巖及粉砂巖為主，局部見小水道，砂巖單層厚度24～170 cm，一般50～100 cm，含砂率52.6 %～80.6 %。遠端朵葉為薄層砂巖及泥巖互層，砂巖單層厚度1～6 cm，含砂率10 %～62 %。因遠端朵葉砂巖厚度小，含砂率相對較低本次不做重點分析。

3 沉積演化及模式

因拉什仲組一段及三段重力流沉積類型及特征不同，本研究分別對兩段重力流沉積厚度、平均粒徑、標(biāo)準偏差、偏度及孔隙度等參數(shù)相關(guān)性進行了分析。結(jié)果表明，研究區(qū)重力流水道-朵葉體系粒徑-（單層砂體）厚度、粒徑-標(biāo)準偏差、粒徑-偏度、粒徑-孔隙度、標(biāo)準偏差-孔隙度及孔隙度-滲透率等具有較好的相關(guān)性（圖8）。

圖8

圖8   鄂爾多斯盆地西緣水道及朵葉沉積參數(shù)交會圖

a—f.拉什仲組一段； g—l.拉什仲組二段

Fig.8   Cross correlation showing the sedimentary parameters of channels and lobes at the western margin of Ordos Basin

3.1 復(fù)合水道形成演化

復(fù)合水道主要發(fā)育在拉什仲組一段中部及三段底部，以拉什仲組一段最為典型（水道C1-1至水道C1-13）。從下至上，水道砂巖厚度、平均粒徑及標(biāo)準偏差整體呈現(xiàn)3個粗—細旋回（圖9），主要有以下4個方面特征：①復(fù)合水道總體呈現(xiàn)3個下粗上細旋回。水道C1-1至水道C1-3構(gòu)成第一個旋回，以底部礫屑灰?guī)r為特征；水道C1-4至水道C1-8構(gòu)成第二個旋回，水道規(guī)模在本旋回規(guī)模最大，水道砂最為發(fā)育，水道C1-4最厚（112 cm）；水道C1-9至水道C1-13構(gòu)成第三個旋回，水道規(guī)模逐漸減小，泥巖含量逐漸增加。②第一、第二個旋回概率累積曲線總體呈現(xiàn)一段式，向上逐漸出現(xiàn)兩段式。③中、上部水道底部概率累積曲線以一段式為主，上部見兩段式。

圖9

圖9   鄂爾多斯盆地西緣水道及朵葉沉積垂向分布特征

（地質(zhì)體編號除“泥巖段”外均為水道名稱；①，②和③為復(fù)合水道期次。）

Fig.9   Vertical distribution of the channels and lobes deposited at the western margin of Ordos Basin

研究區(qū)復(fù)合水道的形成過程與重力流的發(fā)育及演化密切相關(guān)。復(fù)合水道的發(fā)育過程總體可以劃分為3個階段，即青年期、壯年期及衰亡期。重力流爆發(fā)初期，能量高、侵蝕作用強，形成水道雛形（水道C1-1至水道C1-3），碎屑流沉積構(gòu)成水道軸部沉積；隨后，重力流能量持續(xù)加強，復(fù)合水道內(nèi)部次級水道（水道-堤岸）發(fā)育（水道C1-4至水道C1-10），規(guī)模大，以砂質(zhì)沉積為主，濁流活躍，向兩側(cè)逐漸變細，水道兩側(cè)發(fā)育溢流沉積的堤岸；當(dāng)濁流能量逐漸減弱時，水道規(guī)模逐漸減小，含砂率減小，以薄層砂泥互層及泥巖夾砂巖為主，整體進入衰亡期（水道C1-11至水道C1-13）。進入重力流末期及間歇期后，隨著水道充滿或廢棄，總體呈現(xiàn)6 m厚的泥巖，中部夾薄層的細砂-粉砂巖透鏡體（圖4a下部）。

3.2 遷移水道形成演化

國內(nèi)外對遷移水道的形成機理研究較多，主要有兩種觀點：一是重力流自身環(huán)流作用而成［21-23］，二是等深流與重力流共同作用形成［24-26］。其中，重力流自身環(huán)流形成的遷移水道彎曲度較高。在黑海深水水道已經(jīng)觀察到了濁流的次生環(huán)流［21］；同時，物理及數(shù)值模擬也證明，濁流在水道內(nèi)部運動過程中會因自身產(chǎn)生類似曲流河的環(huán)流而形成側(cè)積體［22-23］。

3.3 垂向加積水道形成演化

層狀充填的垂向加積水道在國內(nèi)外公開報道中極為少見。研究區(qū)垂向加積水道內(nèi)部16個沉積旋回單層厚度從下至上逐漸減小，砂巖含量降低，粉砂巖含量逐漸增加，平均粒徑向上逐漸變細；同時，在中、下部見少量槽模，上部界面平直，總體反映水道為濁流能量逐漸衰減的充填過程，其相對能量弱于復(fù)合水道及遷移水道。

3.4 復(fù)合水道-遷移水道-垂向加積水道-分支水道-朵葉形成演化

研究區(qū)重力流沉積單元與重力流性質(zhì)和能量密切相關(guān)。早期重力流能量高，侵蝕能力強，以碎屑流及濁流為主，發(fā)育復(fù)合水道；隨著重力流能量降低，濁流活躍，依次發(fā)育遷移水道、垂向加積水道、分支水道及朵葉。主要依據(jù)如下。

1） 拉什仲組一段和三段重力流沉積單元的演化規(guī)律具有相似性。底部發(fā)育水道軸部沉積（礫屑灰?guī)r），向上發(fā)育不同類型的水道，頂部為朵葉。但是，從巖性組合及含量特征來看，沉積環(huán)境從中-上斜坡（一段）、斜坡下部-深海盆地（二段）向中-下斜坡（三段）演化。拉什仲組一段的粗粒沉積含量最大，三段次之，二段最低?？梢酝茰y拉什仲組一段復(fù)合水道發(fā)育的重力流能量及規(guī)模明顯高于遷移水道，朵葉最低；拉什仲組三段中復(fù)合水道重力流能量最高，垂向加積水道次之，分支水道第三，朵葉最低（圖2）。

2） 不同類型水道及朵葉的規(guī)模及沉積組合具有明顯差異性。復(fù)合水道總體為“U”“V”形，規(guī)模大，底部發(fā)育明顯的大型侵蝕面，水道兩側(cè)堤岸不發(fā)育，僅在水道內(nèi)部次級水道兩側(cè)發(fā)育細砂-粉砂質(zhì)堤岸沉積，表明碎屑流及濁流能量最高。遷移水道為“U”形，透鏡體構(gòu)成側(cè)積體，以砂巖為主，兩側(cè)發(fā)育細砂質(zhì)（粉砂較少）堤岸，堤岸規(guī)模大，與復(fù)合水道相比粒度相對較細，分選較好，表明濁流能量相對較高，但低于復(fù)合水道。垂向加積水道以“U”形為主，內(nèi)部以層狀細砂-粉砂充填為主，兩翼砂質(zhì)堤岸發(fā)育，但粒度、厚度及規(guī)模低于遷移水道，而分選相對好于遷移水道，反映重力流能量侵蝕-沉積作用較弱（低于遷移水道）。分支水道兩側(cè)細砂-粉砂質(zhì)堤岸極為發(fā)育，但是水道厚度、粒徑、含砂率及堤岸規(guī)模明顯低于垂向加積水道。綜合認為分支水道濁流能量弱于垂向加積水道（圖9）。

3） 水道-朵葉沉積特征具有特殊性。拉什仲組一段頂部近端朵葉以層狀砂巖夾薄層粉砂及泥巖為主，砂巖單層厚度及含砂率等低于下伏的遷移水道，其形成的濁流能量低于遷移水道。拉什仲組三段近端朵葉發(fā)育在分支水道上部，與分支水道相比含砂率較高、粒徑略細，分選略好，推測近端朵葉形成的濁流能量相對弱于分支水道。然而，本段近端朵葉的砂巖單層厚度、累計厚度等都高于下伏分支水道，主要原因為：①未將遠端朵葉納入計算；②分支水道與朵葉形成機理不同。分支水道總體為非限制-半限制型無序遷移，為低能濁流多期侵蝕-充填而成。近端朵葉內(nèi)部次級水道規(guī)模遠小于分支水道，以片流多期持續(xù)沉積為主（圖9）。

3.5 沉積模式

研究區(qū)重力流沉積整體以水道-朵葉體系為主，重力流沉積單元、充填特征與重力流的性質(zhì)及能量密切相關(guān)。縱向上，早期碎屑流及濁流活躍，復(fù)合水道開始發(fā)育。隨后濁流占主導(dǎo)，遷移水道逐漸形成。

當(dāng)濁流繼續(xù)衰減時，垂向加積水道、分支水道及朵葉依次發(fā)育。從平面上看，在重力流沿斜坡向下搬運過程中，中-上斜坡以碎屑流及濁流為主，侵蝕作用強，沉積作用較弱，發(fā)育復(fù)合水道。中-下斜坡濁流更為活躍，侵蝕能力減弱，沉積作用逐漸加強，遷移水道、垂向加積水道、分支水道及朵葉依次發(fā)育（圖10）。值得注意的是受地形、物源供給等影響，同一地區(qū)可能不會發(fā)育上述全部沉積單元，但可能出現(xiàn)多期的不同類型水道-朵葉演化旋回。

圖10

圖10   鄂爾多斯盆地西緣水道-朵葉體系沉積模式

Fig.10   Depositional model of the channel?lobe system at the western margin of Ordos Basin

4 儲層分布

研究區(qū)巖石較為致密，鈣質(zhì)及硅質(zhì)膠結(jié)常見，水道及朵葉孔隙度及滲透率較低，但不影響水道與朵葉的儲集性能對比研究。

青年期、壯年期及衰亡期所發(fā)育復(fù)合水道儲層差異明顯；青年期水道孔隙度最低（1.1 %），壯年期水道孔隙度最好（0.9 %～2.1 %），衰亡期水道孔隙度較低（0.4 %～0.8 %）。綜合砂體厚度、含砂率、孔隙度及滲透率分布特征，壯年期復(fù)合水道儲集性能最好。因水道向兩側(cè)逐漸過渡為粉砂巖，厚度相應(yīng)減薄，推測水道內(nèi)中部儲層儲集能力優(yōu)于水道兩側(cè)。

遷移水道側(cè)積體以砂巖夾薄層泥巖及粉砂巖為主，單層砂巖厚度較大（60～167 cm）、含砂率較高（58.3 %～90.9 %），孔隙度0.9 %～2.4 %，儲集能力較強。垂向加積水道以砂巖夾薄層粉砂巖為主，孔隙度（1.1%～2.8 %）及滲透率（0.11 × 10-3 μm2～0.13 × 10-3 μm2）高于遷移水道，綜合考慮其規(guī)模及砂巖累計厚度等，垂向加積水道儲層較好，但弱于遷移水道。分支水道儲層質(zhì)量中等（孔隙度0.7 %～3.7 %），水道中部儲層優(yōu)于兩端。近端朵葉儲層質(zhì)量較好（孔隙度0.5 %～4.1 %）（圖9）。

就孔隙度及滲透率而言，復(fù)合水道高于遷移水道，垂向加積水道第三。拉什仲組三段分支水道及朵葉孔隙度和滲透率多變，可能與其規(guī)模有關(guān)，分支水道孔隙度及滲透率略低于朵葉（圖9）。最后，重力流水道-朵葉沉積儲層勘探潛力還需要綜合考慮砂體規(guī)模、物質(zhì)組分及成巖作用等多種因素綜合考慮。

5 結(jié)論

1） 提出了一套適合野外露頭及地球物理研究的重力流沉積單元劃分方案。結(jié)合形態(tài)、砂體疊置樣式等特征，將重力流沉積單元劃分為復(fù)合水道、遷移水道、垂向加積水道、分支水道、近端及遠端朵葉沉積單元。

2） 分析了重力流性質(zhì)及能量變化與沉積單元形成演化規(guī)律的關(guān)系。重力流爆發(fā)初期，碎屑流及濁流活躍，能量高，侵蝕作用強，復(fù)合水道發(fā)育；當(dāng)重力流能量逐漸降低時，濁流占主導(dǎo)，發(fā)育遷移水道；隨著濁流能量的進一步衰減，先后發(fā)育垂向加積水道、分支水道-朵葉。其中，復(fù)合水道根據(jù)重力流的爆發(fā)、增強及衰減可相應(yīng)劃分為青年期、壯年期及衰亡期。

3） 揭示了水道-朵葉體系的儲層分布規(guī)律。壯年期復(fù)合水道、遷移水道、垂向加積水道儲層質(zhì)量好，水道中部優(yōu)于水道兩端，朵葉儲層質(zhì)量略高于分支水道。