冲积扇储层沉积学

基于地震属性的冲积扇沉积微相研究纪璇1，黄凤祥2，胡志鹏1，龚福华1，蔡伟祥2（1.长江大学地球科学学院，武汉430100；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，武汉430100）摘要：利用地震资料将沉积与地震属性相结合，是目前针对钻井资料较少的区域，开展沉积相研究最有效的方法。

研究区主要以冲积扇砂砾岩沉积为主，地震反射杂乱，利用常规砂泥岩储层沉积相分析方法较难准确识别各沉积相带特征。

通过岩心特征、测录井资料等地质分析，结合地震属性解释结果，确定了目的层沉积特征及演化规律：五3东区上乌尔禾组属于冲积扇沉积体系，物源来自西北方向，主要发育扇根、扇中亚相，有利微相以粗粒度、强振幅的主河道、主槽、辫流线为主。

关键词：准格尔盆地；上乌尔禾组；冲积扇；地震属性；均方根振幅中图分类号：TE122文献标识码：A文章编号：1001-7119（2017）04-0056-05DOI:10.13774/ki.kjtb.2017.04.013Analysis of Alluvial Fan Sedimentary Microfacies Based on Seismic AttributesJi Xuan 1，Huang Fengxiang 2，Hu Zhipeng 1，Gong Fuhua 1，Cai Weixiang 2（1.School of Geosciences ，Yangtze University ，Wuhan 430100，China ；2.Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources ，Ministry of Education ，Yangtze University ，Wuhan 430100，China ）Abstract ：It is the most effective method to carry out the research of sedimentary microfacies by using the technic of seismic attribution analysis with the principle of sedimentology in the study area with less drilling data.The mainly deposition in Wusandong area ，located in the northwestern margin of Junggar Basin,is glutenite from alluvial fan.Because of the desultory interior reflections ，it is difficult to accurately identify the facies characteristics by using conventional sedimentary facies analysis method ofsand mudstone reservoir.Based on the data of cores ,mud-logging,assay and logging data ，the author confirmed sedimentary characteristics and evolution law of Upper Wuerhe Formation in this area.The results showed that alluvial facies was the main sediment type of this formation ，including main channel ，main trough ，braided stream sand island ，sheetflood ，etc,whose provenance mainly from the northwest.Keywords ：Junggar Basin ；Upper Wuerhe Formation ；alluvial fan ；seismic attribution ；RMS amplitude 收稿日期：2016-05-11基金项目：国家自然科学基金（编号：41074104）。

储层沉积学1、冲积扇主要沉积作用类型及相带划分？主要沉积作用类型：冲积扇主要是由粗碎屑物质组成的沿山前或陡坡向外部低凹地带伸展的锥形、舌形或弧形的沉积体。

它们常发育在那些地势起伏较大，而且沉积物补给丰富的地区，代表陆上沉积体系中最粗、分选最差的近源单元，通常在下倾方向上变成细粒、坡度较小的河流体系。

冲积扇的沉积产物分为以下四种类型：（1）泥石流沉积（2）片流沉积（3）河道沉积（4）筛状沉积泥石流沉积的一般特点：（1）泥石流沉积分选性很差，小者为粉砂、粘土级物质，大者可达数吨重的漂砾；（2）其形态呈明显的叶瓣状的舌状体，并覆盖于片流沉积之上，与片流沉积有明显的边缘界线。

（3）来源区的物质成分对于泥石流的形成有很重要的影响，如泥质岩一类的母岩就特别有利，而石英岩一类则有利于形成筛积物，不利于泥石流的形成。

（4）泥石流一般都不发育层理，粘度大为块状结构，粘度小时出现递变层，叠瓦状层（5）泥流是泥石流的一种，它主要是由砂、粉砂及泥质物质组成，与泥石流相比较其细碎屑的含量较高。

河道沉积指暂时切入冲积扇内的河道的充填沉积物，故又称为河道充填沉积、辫状河道。

常发育在冲积扇的上半部，在下部由于不受限制变成为片流沉积。

河道沉积的一般特点：（1）河道沉积在平面上为窄而长的砂体；（2）河道沉积物通常是由低粘度的水流所形成的分选不好的砾石和砂，呈透镜状；（3）碎屑颗粒较粗的层，其砾石可呈叠瓦状排列，而砂层可具交错层理；（4）河道沉积单层厚度一般5－60cm，有的可达2m，呈明显的下切－充填构造产生，其周围常常过渡为泥流沉积的、呈板片状的粘土质砂的沉积物。

片流沉积片流也称漫流、洪流，是一种粘度相对低的洪水流，常分布于河道下游终端，为辫状河的席状砂沉积。

片流沉积的一般特点：（1）沉积物主要是由砾石、砂或者少量的含粘土的粉砂组成。

一般地讲，分选中等；（2）在沉积构造方面，常常是呈块状，也可以有交错层理或细的纹层；（3）在产状上，一个单独的砂体是呈透镜体产出，而所有的透镜体则共同组成了板片状的砂体；（4）常于河道沉积相伴生。

冲积扇的形成条件、沉积物类型之综述摘要：冲积扇是河流出口处的扇状地貌堆积体，作为流水地貌的重要组成部分，与人类的经济发展有着实际意义，但在不同气候条件下其特征差异较大。

本文从不同条件下的冲积扇沉积物类型，沉积相组成及垂向序列方面做一简要探讨，以期对冲积扇有个更深刻的认识。

关键词：冲积扇沉积物类型沉积相垂向序列引言冲积扇是河流从山地进入盆地时在山前形成的一种扇状地貌堆积体，是流水地貌的一个重要组成部分（图1）。

在不同气候状况下形成的冲积扇在地貌上和物质组成上有较大的差异。

前人尤其是国外学者对此作了较多的研究[1-2]，并提出了干旱气候条件下和湿润气候条件下的沉积模式以及“干旱扇”和“湿地扇”的概念。

总体来说，冲积扇通常发育在那些地势高差起伏较大而沉积物补给充分的区域，那些地区降水量可能很少，但很猛烈。

所以侵蚀作用进行的相当迅速。

在垂向上一般发育于沉积旋回的下部，同时往往分布于湖区或盆缘的最外缘。

通常冲积扇发育在干旱、半干旱地区，几乎都是由暴发性洪流形成，在一些山间盆地区更为突出，通常被认为是荒漠地形的特征。

冲积扇有几种重要的类似物。

例如河流三角洲，不同之处是后者形成于河流入海处或其他水体处的水下；再如深水海底扇，形成于洋底，由通过海底峡谷搬运的沉积物堆积而成。

研究现代冲积扇的特征，可以辨认古冲积扇，从而为研究地质历史提供线索。

冲积扇对人类有实际经济意义，尤其在干旱与半干旱区，它是用于农业灌溉和维持生命的主要地下水水源。

有些城市，例如洛杉矶，整座城市都建在冲积扇上。

1冲积扇沉积物类型按照冲积扇沉积物的成因，一般有以下两种沉积物分类：（1）泥石流沉积物：主要由泥流沉积或泥石流而成；（2）阵发性水流沉积物：包括片流、水道、筛析三种沉积。

1.1泥石流沉积物在植被覆盖稀少、突发性洪水和坡度较大以及充足碎屑物供应的前提条件下，由于重力作用，泥石流开始流动，含有大量的泥基，流体的强度大，可以搬运巨大的砾石。

一旦流速减慢，迅速将大小不一的负载堆积下来，就形成分选性较差的砾、砂、泥混合沉积物。

冲积扇沉积模式完整的三角洲网状河-------------------------地层对比——冲积扇冲积扇的微旋回以向上变细的正韵律为主，界面一般为砾岩的最粗位置，正确处理好相带与井厚度关系，内扇，颗粒比较粗，分选差，表现为SP不明显，GR锯齿状，中扇表现为颗粒分选相对变好，粒度为中粗砂岩，含砾，曲线为典型钟形，顶部泥岩比较明显，可由多个向上变细的正旋回组成，厚度最厚；外扇位置一般为细沙或者粉砂和泥岩组成，砂岩单层厚度相对较薄，曲线为锯齿状。

可以通过对野外露头、测井和地震等资料综合分析，提出地层内部多级旋回性、底部超覆和填平补齐及沉积厚度等比例发育模式，并分析形成这些发育模式的成因机制。

在探讨地层发育模式的基础上，提出标志层对比、旋回对比和等比例对比原则。

应用桥式和三角网对比方法，对全区地层进行三维闭合，建立精细等时地层格架，对下一步油田开发方案调整具有重要的指导意义。

-------------------------筛状沉积当源区供给冲积扇主要为砾石而无或极少有其它粒级的物质时，在冲积扇的表层便堆积了舌状砾石层。

由于粒度粗，砂质之类细碎屑的充填物较少，故渗透性极好，在洪水尚未流到扇缘（冲积扇与平原的结合处）之前，就沿着像滤水筛子一样的砾石层渗透到扇体中去。

因此不能形成地表水流，从而阻止了粗粒物质的搬运。

扇体表层的砾石层就称为筛状沉积。

它虽较为少见，但它是冲积扇上最富有特色的沉积。

筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，其间充填物较少，而且主要是分选较好的砂级碎屑，无明显的成层界限，常形成块状沉积层。

筛状沉积的形成条件要求独特的源区条件，即母岩区应是节理发育的石英岩之类的岩石。

筛状沉积主要由次棱角状的粗大砾石组成，分选较好，主要为砂级碎屑，无明显的成层界线，常形成块状沉积层筛装沉积的形成条件：母岩区得是节理发育的石英岩之类的岩石。

-------------------------辫状河冲积扇一般是只季节性河流流出山口形成的冲积扇，一般来说分选相对比洪水形成的泥石流冲积扇好；并且两种类型的冲积扇扇根部位都会有砾石沉积；从平面展布上看由于辫状河冲积扇是稳定的水流形成的，所以展布面积大，而泥石流冲积扇应该算是一种事件性沉积，所以分布面积相对小；再从流体机制上看，泥石流冲积扇的形成与重力流有关，所以偶尔会观察到一些反序结构，而辫状河冲积扇以牵引流为主，所以说应该是一种正常的正粒序。

简述冲积扇的形成条件。

（１）造山运动：导制母岩区剥蚀作用的增强和河流能量的提高，碎屑物质的大量搬运造成了大型冲积扇的形成。

（２）干旱或半干旱的气候条件：有利于提供形成冲积扇的碎屑物质。

（３）地形坡度的突变，因其突然变缓，使得山区河流流速骤减，使碎屑物质沿山麓大量沉积。

（４）源区的母岩性质：母岩若为泥质岩石，形成的冲积扇大而陡，面积可比砂岩为母岩区的冲积扇大一倍。

（５）长期相对沉降的构造条件：有利于冲积扇的保存。

简述冲积扇的沉积类型。

答：根据冲积扇沉积物的成因及特征一般将冲积扇的沉积物分为泥石流沉积、河道沉积、漫流沉积和筛状沉积四种沉积类型。

各种沉积类型的主要特征分述如下：①泥石流沉积：其特征是砾、砂、泥混杂，分选极差，沉积构造以块状层理为主，可见递变层理。

②河道沉积也称河道充填沉积，其沉积物主要是砾岩、砂砾岩、含砾砂岩及砂岩，分选较差，砾石可定向排列，可见块状层理、大型交错层理及冲刷－充填构造。

③漫流沉积也称片流沉积，其沉积物主要是砂岩，分选相对较好，可见各种交错层理及平行层理及块状层理。

④筛状沉积：其沉积物主要是砾石，主要发育块状层理。

简述冲积扇的亚相划分及亚相的特征。

答：按照现代冲积扇地貌特征和沉积特征，将冲积扇相进一步划分为扇根、扇中、扇缘三个亚相，各亚相的主要特征如下：（１）扇根：分布于邻近断崖处的冲积扇顶部地带，其特征是沉积坡度角最大，常发育有单一的或２－３个直而深的主河道。

主要发育河床充填沉积及泥石流沉积。

（２）扇中：位于冲积扇中部，构成冲积扇的主体，沉积坡度角较小，辫状河道发育，以辫状分支河道及漫流沉积为主，与扇根相比，砂／砾比值大，岩性以砂岩、砾状砂岩为主，可见辫状河流形成的不明显的交错层理和平行层理，河道冲刷－充填构造发育。

（３）扇缘：位于冲积扇上部，地形平缓，以漫流沉积为主，沉积物较细，常由砂岩夹粉砂岩，粘土岩组成，局部见有膏岩层，分选良好，可见平行层理、交错层理、冲刷－充填构造等，粉砂岩－粘土岩中可显示块状层理、水平纹理、变形构造以及干裂、雨痕等暴露构造。

第六章 冲积扇沉积体系冲积扇（Alluvial fan ）是发育在山谷出口处、主要由暂时性洪水水流的冲刷作用形成、范围局限、形状近似于圆锥状的山麓粗碎屑堆积物。

它由山谷口向盆地方向呈放射状散开，其平面形态呈锥形、朵状或扇形（图6－1a ）；发育在那些地势起伏较大而且沉积物补给丰富的地区。

通常是许多冲积扇彼此相连和重叠，形成沿山麓分布的带状或裙边状的冲积扇群（图6－1b ）。

在我国地貌学和第四纪地质学界又将冲积扇习称为洪积扇，它有别于堆积在一些冲沟口的冲积锥。

后者是由降落在山坡上的雨水或融雪水所形成的片状水流，将山坡上冲刷下来的坡积物快速堆积在冲沟口而形成的一种小型沉积体。

冲积锥也可呈扇状（或锥状），但规模小，分布零散，多与抬升的剥蚀区相联系。

在地质时期，随着地壳上升和剥蚀区扩大，冲积锥保存下来的很少。

冲积扇是一种水道化的水流沉积，但从其发育的特定地质地理位置、典型的扇状外形和内部结构来看，与典型的河流相或冲积平原存在着明显的差异。

此外，冲积扇也不同于扇三角洲（Fandelta ），前者完全发育在地表，是一种纯陆上沉积体，而后者是由于冲积扇直接沉积到一个相对稳定、独立的水体（湖或海）后，遭受湖泊或海洋作用改造而成的一种陆上与水下过渡类型的沉积体系。

扇三角洲沉积相在我国东部的中、新生代陆相断陷盆地中极为发育，常构成重要a b 图6－1 冲积扇与扇群的地貌特征的油气储集层。

第一节 冲积扇的基本特征、分类及其形态一、基本特征冲积扇的形成要求有充足的陆源碎屑供应和从山区向盆地过渡的高差悬殊的地形突变。

被峡谷所限的山区河流携带着从源区剥蚀的大量碎屑物质，一旦冲出谷口，因地势突然展开，坡降减缓，河道加宽变浅，流速降低，搬运能力骤然减弱，大量底负载迅速堆积下来，从而在谷口外形成一个以谷口为顶点向外辐射散开的扇状沉积体，即冲积扇。

因而，在干旱半干旱气候区，植被不发育，物理风化强烈，降雨量虽少但多为暴雨，洪水短暂而猛烈，并可提供大量的近源碎屑物质；山口外开阔而平缓的地形是接受沉积的有利场所，这为形成冲积扇提供了必要的先决条件。

冲积扇研究现状及沉积模拟实验——以碎屑流和辫状河共同控制的冲积扇为例印森林;刘忠保;陈燕辉;吴小军【摘要】近年来,对冲积扇复杂沉积机制与沉积过程的研究受到关注,取得了较大进展.从冲积扇的分类及其沉积特点、冲积扇沉积储层构型表征方法及冲积扇沉积机制等方面对冲积扇研究现状进行了详细综述.之后,针对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇水道演化机制不明的情况,利用水槽沉积模拟对冲积扇过程进行了沉积实验模拟.研究表明,冲积扇具有多种分类方案,反映了冲积扇的多样性和复杂性;冲积扇表征技术主要有现代沉积、野外露头、地下密井网解剖和水槽沉积实验模拟等方法;控制冲积扇发育的异旋回因素主要有:构造差异活动、同生断层的组合样式及物源气候的变化等;自旋回因素控制下冲积扇存在多种沉积机制,其决定了冲积扇内部构型单元的分布.通过水槽沉积模拟实验研究发现,对碎屑流与辫状河共同控制下冲积扇沉积过程具有如下特点:①在扇体初始雏形形成后,水携沉积物具有向扇面低势部位堆积的趋势;②扇面辫状水道存在两种重要的迁移方式,单一主水道迁移和分叉式次水道迁移方式.单一主水道的迁移是导致扇体辐向前积增大的主要原因,而分叉式次水道迁移方式是扇体展宽的重要机制;③在构造条件相对稳定的情况下,多期扇体具有明显向源退积的特征.在前述研究基础上,探讨了下一步冲积扇的研究方向.【期刊名称】《沉积学报》【年(卷),期】2017(035)001【总页数】14页(P10-23)【关键词】冲积扇;研究现状;水槽沉积模拟实验;储层构型;同生断层【作者】印森林;刘忠保;陈燕辉;吴小军【作者单位】长江大学录井技术与工程研究院,湖北荆州434023;长江大学地球科学学院,武汉430100;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院,新疆克拉玛依834000【正文语种】中文【中图分类】P618.13“洪积扇”或“冲积扇”，为河(洪)流出山口的扇形堆积体。