济阳坳陷断陷湖盆陡坡带重力流沉积机制与沉积模式研究

随着油气勘探的深入，重力流成因的砂砾岩日渐成为断陷湖盆陡坡带油气勘探开发的重要目标，但预测性沉积模式的缺乏不仅影响了钻前储层预测，也严重制约了油气藏开发部署。对传统浊流理论和鲍玛序列的质疑，推动了以砂质碎屑流为代表的重力流沉积研究，为重新认识断陷湖盆陡坡带重力流沉积特征、发育机制提供了理论支撑。选择渤海湾盆地车镇、东营凹陷陡坡带古近系和河北滦平盆地下白垩统露头为研究对象，从岩心和露头重力流支撑机制、流动方式、流变学特征解释入手，探讨不同成因重力流沉积特征和相序；在区域性重力流发育规律指导下，开展水槽沉积物理模拟，探讨陡坡带重力流沉积的触发、搬运、沉积及改造机制；综合露头区与密集井网开发区重力流沉积内部结构特征，探索断陷湖盆陡坡带重力流沉积模式。预期在断陷湖盆陡坡带重力流发育机制、不同构造样式区重力流沉积内部结构模型建立和沉积模式探索方面可获创新性成果。

断陷盆地陡坡带已经日渐成为油气勘探开发的重要领域，但由于其事件性沉积属性，导致其沉积粒度粗、横向延伸短、储层非均质性强。课题利用济阳坳陷陡坡带大量钻、测、录及地震资料，结合滦平盆地野外露头考察，开展了重力流沉积过程、沉积特征及沉积规律研究，以加深对断陷盆地陡坡带沉积规律的理解。本研究在陡坡带构造样式及其沉积响应、重力流沉积过程及水下碎屑流沉积特征及研究进展方面取得重要进展。.首先，基于陡坡带构造样式总结了其沉积充填基本规律。在区分深陷型、浅陷型层序的基础上，根据断裂结构控制层序构型特征的认识以及济阳陡坡带断裂结构种类的划分结果，可将断陷湖盆的层序构型划分为简单半地堑、复式半地堑、断层转换带式3亚类5种层序。根据陡坡带断裂带几何学特征，简单半地堑层序有板式和铲式之分，复式半地堑层序存在阶梯式和坡坪式之别。.其次，针对铲式、转换带分别开展了其重力流沉积过程及沉积特征精细研究。在铲式断裂区，坡陡大、粒度粗，重力流沉积过程细分为液化流、浊流、颗粒流及泥质碎屑流、砂质碎屑流，其中砂质碎屑流钻遇程度高、浊流其次，颗粒流最低；泥质碎屑流单期沉积厚度最大、砂质碎屑流其次、浊流较小，颗粒流和液化流规模最小。而断裂转换带坡度小、水动力作用弱，重力流沉积来自早期（扇）三角洲前沿的滑塌作用，从钻遇层数看浊流最多、砂质碎屑流次之，颗粒流和液化流最少；从单期沉积厚度看，砂质碎屑流最高，浊流最低。.第三，系统总结了深水块状砂岩沉积的特征、成因及发育模式。块状砂岩的成因包括砂质碎屑流、泥质碎屑流、颗粒流、砂质滑塌四种，以砂质碎屑流为主；浊流、泥质滑塌常与块状砂岩伴生。按照流体性质及相邻发育组合识别出6种相序组合，其中砂质碎屑流-浊流、砂质碎屑流-泥质碎屑流最常见。综合考虑构造活动、物源供给条件，建立了深水沉积过程发育模式。.最后，系统综述了水下碎屑流沉积过程研究进展及发展方向。水下碎屑流的研究再次掀起了深水沉积研究的热潮。在概念上，砂质碎屑流（sandy debris flow）、连接性碎屑流（linked debris flow）、滑水机制（hydroplaning）改变了人类对碎屑流沉积过程的认识，基于此建立了三套重力流分类方案。.本研究深化了断陷盆地陡坡带沉积规律的认识，建立了构造活动-物源供给主控型深水沉积模式，为该类地区沉积构型特征及储层预测研究奠定了沉积学基础。