辫状河三角洲

辫状河三角洲主讲：童馗小组人员：李扬、简益、童馗、叶小舟、余世花辫状河三角洲一.概述二.相类型及相模式特征三.理想的层序地层模式四.辫状河三角洲与油气藏五.识别标志及其与扇三角洲的区别一.概述辫状河三角洲（一）概念上世纪90年代，人们识别并划分出两种粗碎屑三角洲：扇三角洲与辫状河三角洲。扇三角洲是从邻近高低直接前积到停滞水体中的冲积扇。它们占据了高地与海，湖盆之间的空间。辫状河三角洲是由辫状河体系（包括河流控制的潮湿气候冲积扇和冰水冲积扇）前积到停滞水体中形成的富含砂和砾石的三角洲。辫状河三角洲在以前的分类上归属于扇三角洲的范畴。McPherson等（1987）认为把辫状河三角洲从扇三角洲中分出来有两个理由：1.辫状河或辫状河平原毕竟与冲积扇没有什么联系，如在阿拉斯加和冰岛海岸发现的冰水辫状河和冰水辫状河平原;2.与冲积扇毗邻的辫状河冲积平原通常是几十公里或上百公里长，严格的说，并不是真正地冲积扇复合体的组成部分。所以，依据三角洲体系在陆上的沉积过程和海洋改造性质，可将三角洲分为扇三角洲，辫状河三角洲及正常的三角洲。三角洲体系分类谱系图俄罗斯勒那河控辫状河三角洲辫状河三角洲辫状河三角洲是成因学的定义，指辫状河推进到水体（海、湖）中形成的一种粗碎屑三角洲，是一种粒度介于扇三角洲和正常河流三角洲之间的一种特殊类型。辫状河三角洲通常是由湍急洪水控制，常为季节性的沉积作用产生。（二）辫状河三角洲的类型辫状河三角洲的平面形态通常呈扇形【如图（a），（c）所示】，这种扇形是三角洲建造过程的结果。图（b）所示为具辫状分流平原的辫状河三角洲，即辫状河或辫状平原与冲积扇并置，这种辫状河三角洲可能形成于裂谷拉张性盆地的发育晚期。在我国古代的陆相盆地中，这种辫状河三角洲特别发育。如济阳坳陷胜宅油田古近系沙二段为距离物源区数十公里的冲积平原上的辫状河分支直接入湖现成的辫状河三角洲（卜淘等，2000）；再如西部吐哈盆地（李文厚，1996；周丽霞，1998）也广泛发育辫状河三角洲。根据陆上沉积过程和海洋改造性质，Galloway和薛良清等将三角洲体系分成9种类型（如图）。但绝大数三角洲都是受到建设性河流作用和破坏性波浪或潮汐作用的综合影响。因此，很少见三角洲的理想端元类型，大多数为过渡类型。如在意大利的内亚平宁盆地，上新世的辫状河三角洲虽然存在部分砾石，但展现出包括三角洲平原蛇曲在内的许多正常三角洲的特征。同样，正常三角洲也可具有辫状分流河道。按河流，波浪和潮汐的控制作用：1.河控辫状河三角洲2.浪控辫状河三角洲3.潮控辫状河三角洲（三）辫状河三角洲的地质发育背景辫状河三角洲是辫状水流进入稳定水体（海、潮）形成的粗碎屑三角洲，其发育受季节性洪水流量或山区河流流量的控制。冲积扇末端和山顶侧缘的冲击平原或山区直接发育的辫状河道经短距离或较长距离搬运后直接进入海（湖）而形成辫状河三角洲。因此，同扇三角洲和正常三角洲相比，辫状河三角洲距源区距离介于两者之间，在远离无断裂带的古隆起、古构造高地的斜坡带，沉积盆地的长轴和短轴方向均可发育。辫状河三角洲与扇三角洲在拉张盆地中可发生时空转换：在断陷湖盆演化早期，三三角洲的发育与盆缘活动断裂关系密切，随着源区高地的不断剥蚀，盆地部分充填，冲积扇被冲击平原与稳定水体隔开，三三角洲转化为辫状河三角洲。发育辫状河三角洲所需沉积地形和坡度一般比扇三角洲缓，比正常三角洲陡，但也有在较大地形坡度下形成的辫状河三角洲（坡度可达20°以上）。二.辫状河三角洲的相类型及相模式辫状河三角洲同扇三角洲和正常三角洲一样,由辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘和前辫状河三角洲三个亚相单元组成（如图）（一）辫状河三角洲平原亚相辫状河三角洲平原亚相主要由辫状河道和冲积平原组成，潮湿气候条件下可有河漫沼泽沉积。高度的河道化、持续深切的水流、良好的侧向连续性是该亚相的典型特征。辫状河道沉积以色杂、粒粗、分选较差、不稳定矿物含量高、底部发育冲刷充填构造为特征。辫状河道充填物宽厚比高，剖面呈透镜状、以具大型板状和槽状交错层理、平行层理的砾岩、砂岩及库安装砾岩常见；也有以砂质为主的辫状河三角洲。冲积平原由辫状河道的迁移摆动形成，一般范围较宽，如河北秦皇岛大石河冲积平原约5~6km宽（赵澄林等，1997），以沙砾质沉积为主；潮湿气候条件下可发育河漫滩沼泽沉积，由棕褐色泥岩，沙质粉砂岩与煤层构成。与扇三角洲相比，辫状河三角洲平原位于陆上辫状河组，以牵引流为主，缺少碎屑流沉积。而扇三角洲平原为片流，碎屑流和辫状河道互层沉积，其岩石类型和构造类型更为复杂。因此，平原相带沉积作用的差距是区别两者的关键标志。与正常三角洲相比，辫状河三角洲的粒度更粗，层理类型更为复杂；而正常三角洲平原亚相的沉积物由限定性极强的分流河道和分流河道间组成。辫状三角洲平原亚相中的河道间沼泽微相沉积－可见炭化植物碎屑（二）辫状河三角洲前缘亚相辫状河三角洲前缘亚相主要发育水下分流河道，河口坝，远砂坝，席状砂和水下分流河道间沉积。水下分流河道是平原辫状河道的水下延伸部分，沉积物粒度较细，其他沉积特征与辫状河道极为相似：整体向上粒度变细，单砂体厚度减薄。水下分流河道在辫状河三角洲中所占的厚度最大，是其沉积主体。由于河道的频繁迁移，砂体中的侧积交错层理极为发育。砂体底部常发育冲刷面构造（见图），含有丰富的泥砾，此外还常见有平行层理和槽状交错层理等沉积构造。其对应的自然伽马测井曲线主要呈钟形、箱形和钟形-箱形组合。平原辫状河道入水后，携带的砂质由于流速降低而在河口处沉积下来及形成河口坝。然而一方面由于流体能量较强，辫状河道入水后不能立即沉积，而是在水下继续延伸一段距离，因此河口坝大多数发育于离海(湖）岸线较远处（水下分流河道末端）。另一方面，由于辫状河三角洲通常由湍急洪水和山区河流控制，水下分流河道迁移性较强，河口不稳定，难于形成正常三角洲前缘那样大型的河口坝而与扇三角洲相似，河口坝不发育或规模较小。辫状河三角洲前缘河口坝砂体主要为砂岩，也可见砾砂岩和粉砂岩，在垂向上一般为下细上粗的反韵律砂体中可见平行层理和交错层理。河口砂坝水下分流河道远砂坝与河口坝为连续沉积，位于河口坝的末端。与河口坝相比，远砂坝砂体厚度较薄，岩性较细，多为细砂岩和粉砂岩。席状砂为辫状河三角洲前缘连片分布的砂体，形成于波浪控制较强的沉积环境。先期形成水下分流河道，河口坝等砂体被较强的波浪改造，发生横向迁移，并连接成片，便形成席状砂。砂体一般为粒度较细的砂岩，粉砂岩与泥岩互层，颗粒分选性和磨圆性较好，垂向上呈反韵律或均质韵律。水下分流河道间沉积为下水河道改道被冲刷保留下来或沉积的较细粒物质，其沉积作用以悬浮沉降为主，岩性一般为暗色泥岩，含粉砂岩及泥粉砂岩，其岩性变化较大（从砾砂岩至粉砂岩），结构成熟度较低（三）前辫状河三角洲亚相前辫状河三角洲位于辫状河三角洲向湖水较深方向的斜坡带，常与半深湖沉积呈渐变过渡，与远砂坝形成互层。其沉积微相为：前三角洲泥。沉积主要为泥岩和粉砂质泥岩，颜色较深，有时可见水平层理。若辫状河三角洲前缘沉积速率快，可形成滑塌成因的浊积砂砾岩体包裹在前辫状河三角洲或深水盆地泥质沉积中。可见植物叶片化石。其对应的自然电位幅度值极低。三.理想的层序地层模式辫状河三角洲垂向沉积序列具有两种韵律结构，一是向上变细的退积型辫状河三角洲，剖面上表现为多个水流作用由强至弱向上变细的正韵律组合；二是向上变粗的进积型辫状河三角洲，由多个向上变粗的沉积旋回组成。地质记录中以进积型辫状河三角洲垂向层序更为常见（如图）其完整的层序由上而下表现为辫状河—滨浅湖—辫状河三角洲平原亚相—辫状河三角洲前缘亚相—前辫状河三角洲。由于水动力条件和古地形条件的变化，辫状河三角洲垂向层序往往保存不完整，常以平原亚相和前缘亚相呈互层沉积出现在剖面上。二元结构在地层沉积中发育，顶层沉积不发育，表现为垂向向上变细的退积型的辫状河三角洲。准噶尔盆地彩南油田彩8井—彩24井区三工河组辫状河三角洲沉积相柱状图四.辫状河三角洲与油气藏辫状河三角洲与扇三角洲虽同属粗碎屑三角洲，但由于辫状河三角洲岩石分选较好，杂基含量较低，砂砾岩体的侧向连续性和连通性都较好，因而具有较好的油气储集性能。同时由于辫状河三角洲面积达数百平方公里，且水下分流河道的砂砾岩与烃源岩呈频繁互层沉积，可为油气初次运移提供有利场所。而辫状河三角洲平原亚相的冲积平原或河漫滩沼泽沉积由于物性较差，可作为区域性盖层或烃源岩，从而在垂向上构成良好的生储盖组合。从目前油气勘探成果来看，辫状河三角洲单独或与其他因素匹配，可形成岩性圈闭油气藏，构造圈闭油气藏，构造—岩性圈闭油气藏等。五.辫状河三角洲的识别标志及其与扇三角洲的区别（一）识别标志1.古地理背景：构造稳定，盆广坡缓的沉积背景，远离无断裂带的古隆起、古构造高地的斜坡带，沉积碰地的长轴和短轴方向均可发育；2.沉积特点：主要为正常河流的牵引流沉积，通常受到湍急洪水控制，为季节性沉积作用，以河道沉积占主导地位；3.岩石类型：砾岩，含砾砂岩，中粗砂岩为主，颗粒支撑；4.沉积构造及古生物化石：层理类型复杂多样,河能和海能(波浪、潮汐)形成的各种构造同时发育砂岩—交错层理发育，尤以侧积交错层发育为特征泥岩—水平层理海生和陆生生物化石的混生现象，完整三角洲进积垂向沉积层序中:陆生化石向上增多,顶部见沼泽植物堆积(泥炭或煤层);向上逐渐减少;海生生物化石多出现于层序的下部；5.垂向层序：主要为向上变细的进积型辫状河三角洲，也见向上变细的退积型辫状河三角洲；6.砂体形态：平面上呈朵状或指状，剖面上呈发散的扫帚状；辫状河三角洲平原辫状河道极为发育，具明显的辫状河特征；7.测井曲线：辫状河三角洲水下分支河道非常发育，且在沉积组合中占很大比例，而河口坝、前缘席状砂等不发育，在自然伽马曲线上，可见底部突变的大幅度的箱型或反映正韵律的漏斗型（见图）8.地震剖面：见图辫状河三角洲的测井曲线辫状河三角洲的地震剖面（二）辫状河三角洲与扇三角洲的区别思考：进积型辫状河三角洲和退积型辫状河三角洲的区别及影响因素。THANKYOU!