三角洲成藏模式分析

三角洲沉积与成藏模式分析
摘要：随着勘探的不断深入，国内外很多大型油气田的勘探结果显示都与三角洲沉积有密切关系，三角洲平原分流河道砂体；三角洲前缘水下分流河道砂体、河口坝砂体、席状砂体；前三角洲砂体等都是良好的储层。

因此，对三角洲沉积分析尤为重要。

关键词：三角洲沉积沉积相沉积模式成藏模式
1 .概述
在河流入海（湖）盆地的河口区，因坡度减缓，水流扩散，流速降低，遂将携带的泥沙沉积于此，形成近于顶尖向陆的三角形沉积体（如图1）。

规模可自数平方公里到几千平方公里。

三角洲的沉积特点：
（1）三角洲的沉积速率很高，最高可
达45000cm/ka。

三角洲的增长和向海的推进可以有很
高的速度。

例如长江每年平均增长速度为
40m，黄河则为300～400m。

（2）随时间推移，三角洲的废弃和发
育交替出现，结果各三角洲彼此连接和部分
叠合，形成三角洲复合体。

如密西西比河三角洲平原就是由七个
三角洲连接叠合而成。

黄河河口现代三角洲
就是由九期亚三角洲依次叠置而成。

图1 三角洲的发育过程
2 .三角洲的重要特征
（1）沉积物供给的总量与盆地过程改造能力的关系。

（2）所供给沉积物的直径，它影响着三角洲中沉积物的散步和沉积。

粗粒的底负载沉积物多半沉积在紧靠分流河口附近的地区，它们或者形成分流河口砂坝或者被波浪和潮汐过程改造成海滩障壁体系或潮汐水流脊复合体。

相反细粒悬浮负载沉积物在盆地广大地区的影响下，一般被搬运到滨海外沉积下来。

沉积作用在三角洲前面形成一个广泛分布的以泥为主的台地，当进积作用继续进行对三角洲前缘砂就会叠覆在它的上面。

（3）流量的变动可能是很强重要的，它决定着所供给沉积物的直径大小。

例如，以周期性的短暂高流量为特征的无规则瞬时河流所供给三角洲的沉积物，可能比较稳定的河流所提供的沉积物粗，后一种河流沉积物在进入三角洲就多半受到分选。

（4）河流流量变化与盆地能量体系变化的时间关系业影响着三角洲地区的沉积作用。

如果流量和盆地能量最大周期是同周期的，则河携沉积物将连续受到盆地作用的改造，如果是不同周期的，则实际上不受干扰的三角洲进积时期及受盆地作用改造的时期交替出现。

3 .三角洲的分类
（1）盖洛韦（W．G．Galloway，1976）提出了三角洲的三端元分类，河流、波浪、潮汐直接控制三角洲的形成，按三者的相对强度划分三角洲的成因类型（如图2）。

三角形三个端元分别代表了以河流、波浪、潮汐作用为主的三角洲类型，分别称为：河控三角洲
浪控三角洲
潮控三角洲。

（2）三角洲综合分类（薛良清，1991）：根据河流、波浪、潮沙三种能量作用的关系、三角洲沉积区与物源区的关系、三角洲平原河流类型及三角洲沉积物的粗细划为：扇三角洲
辫状河三角洲
正常三角洲：河控三角洲、浪控三角洲、潮控三角洲
4 .影响三角洲发育的因素
影响三角洲体系的变量取决于腹地和
收水盆地的特征。

由于腹地是沉积物的供应
区，所以其特征反映在沉积物的性质和搬运
沉积物的河流体系的性质上。

受水盆地是容
纳沉积物的场所，盆地最重要的性质是争夺
输入的河携沉积物的能量体制。

盆地体制取
决于诸如盆地的形状、大小、深度和气候背
景等几个主要因素间的相互关系，并且可以
认为这个体制是反映这些特征的。

携带沉积
物的河流过程与盆地过程之间的相互作用
确定了三角洲体系，这个体系控制着三角洲
地区沉积物的分散和最终沉积作用，因而在
这个格架中占据着中心位置。

图2 三角洲的三端元分类腹地和受水盆地的性质如下：
（1）腹地包括排水盆地和河系，这些地方的各种变量（如地形起伏、地质条件、气候和构造特征相互作用）决定着河流体制和对三角洲的沉积供给。

（2）影响三角洲发育的受水盆地的特征包括水的盐度、盆地形状、大小和深度、能量体系和整个盆地的特征，如沉降速度、构造活动和海平面升降。

河水和盆地水的相对密度对于控制携带沉积物的河水在盆地中的散步方式起着重要的作用，在这方面，盆地水的盐度也起着部分作用。

当河流流入淡水盆地时，两种水体就立即在河口混合，或者黑水成一种密度流在盆地水下面流动。

相反，如果河流流入咸水盆地时，由于海水密度高，黑水就象有浮力支撑的羽毛一样想盆地内扩散。

盆地体制主要包括波浪，波生作用，潮汐作用的影响，其次是半永久性水流，洋流和风的影响，它们可以使海面暂时升降。

盆地类型对盆地体制的性质是一个主要的控制因素。

例如，在面向大洋的大陆边缘，所有的盆地过程都影响三角洲的发育（如尼日尔三角洲），而在半封闭和封闭海中，由于波浪行程缩短，所以波浪能量受到限制，潮汐能量极小（如密西西比河三角洲）。

在与大洋相通的狭长盆地或海湾中，由于潮流增强，因而它可以搬运相当多的沉积物，所以这里的三角洲受到潮汐过程的强烈影响（如恒河－布拉马普特拉河三角洲）。

在具有障壁保护的泻湖或湖泊中，三角洲规模较小，盆地过程影响有限，三角洲发育主要受河流作用控制。

盆地的水深和陆架斜坡的存在与否对盆地体制有影响，特别是对波浪的衰减有很大影响。

最后，由于三角洲在地形上是位于盆地边缘的地势低缓地区，所以它们容易受到下沉作用个海面升降的影响。

三角洲的位置可能受了基底面有关构造的影响。

5 三角洲相模式
5.1吉尔伯特－巴列尔的三角洲相模式
传统的三角洲沉积体的结构是吉尔伯特（Gillert，1885）和巴列尔（Barrell，J，1912）研究总结构，它分为顶积层（陆面三角洲平原沉积和水下三角洲平原沉积），前积层（三角洲前缘斜坡沉积）和底积层（前三角洲沉积）。

河流入湖时在湖滨形成的三角洲沉积体具有这种模式，以河流作用为主的在海陆过渡区形成的三角洲沉积体也大体具有这种模式。

但三角洲相实际上要复杂得多。

如密西西比河三角洲的成长过程是建设和破坏交替进行的。

建设期分流河道向海推进，三角洲扩张；但到一定阶段，密西西比河主河床改道，取短径入海，形成新的三角洲，原先形成的三角洲遭到破坏，因而形成复合三角洲。

5.2河控三角洲相的沉积层序
一般以河流作用为主所形成的三角洲相的纵向序列。

底部前三角洲相为黑色生物软泥，时有铁质砂岩结核。

中部三角洲前缘相含Planalites粉砂质泥岩，为推进型冲积作用形成。

上部围中等水深的河口砂坝相，为波状交错纹层砂岩。

顶部为水下分支流河道相，为交错层砂岩。

如密西西比河三角洲（如图3），其沉积层序（如图4）如下：
1)三角洲平原相
(1)沼泽和海湾相：富潜穴的页岩，多透镜状粉砂纹层。

2-24m。

(2)决口扇：向上变粗的页岩到分选差的砂，下部有潜穴。

3-10m。

(3)分流间湾相：富潜穴，薄层页岩，有分散介质碎屑。

3-24m。

(4)漫岸沉积相和天然堤相：砂，粉砂和页岩互层，砂层有波纹交错层，顶部有薄层。

3-10m。

(5)海滩相：干净的中等分选砂，有外来的生物聚合体。

2-6m。

2)三角洲前缘相
(6)分流河口坝相：砂岩，粉砂层，富云母，有小型交错层。

12-21m
(7)远砂坝相：粉砂纹层和页岩纹层互层，向上粉砂及砂含量增加，富波痕及波纹交错层理。

10-24m
3)前三角洲
(8)前三角洲相：细纹层理的页岩，向上粉砂纹层及砂纹层增加，含介壳。

18-45m
图3 密西西比河鸟足状三角洲片
图4 河控三角洲的典型层序
5.3潮控三角洲相的沉积层序
以潮汐能量占优势的三角洲为破坏型三角洲，在其平原亚相中可见潮坪层序及大型的潮汐－分流水道（潮汐通道）沉积。

在潮流体系产生的小型潮渠砂坝沉积层序上具有双向流水层理。

如澳洲巴布亚湾的奥德(ord)河三角洲，分流河口砂坝为潮汐作用改造成的潮汐砂脊平均长2km，宽10-22m，厚300m，呈长椭
圆形，呈放射线型排列，在
脊间还有潮坪岛，其沉积层序如下：
1 )三角洲平原相
(1)潮上相和蒸发相：蒸发岩和砂，页岩互层，页岩有泥裂。

3-6m
(2)潮间坪相：砂粉砂，页岩互层，富潜穴和泥裂。

10-15m
(3)潮汐水道相：中等分选砂，砂层有侵蚀基底，常有双向鱼骨状交错层，顶部有植物根及潜穴。

3-12m
图5 巴布亚湾港湾形三角洲
(4)漫案（泛滥）扇相，红树林滨海沼泽相和部分潮下泥坪相：页岩，粉砂砂互层，页岩富泥裂，有植物根及动物潜穴，局部有蒸发沉积物。

3-12m
2)三角洲前缘相
(5)潮脊和潮纹水道相：分选好的交错层砂，常见双向交错层。

6-24m (6)远砂坝相：粉砂和页岩互层，含介壳，向上页岩变薄，粉砂层多小型交错层理。

6-18m 3)前三角洲及陆棚相
(7)前三角洲及陆棚相：薄层页岩夹薄层粉砂，富潜穴。

>10m 。

5.4 浪控三角洲相的沉积层序
波浪能量为优势的三角洲，亦为破坏型三角洲，其前缘沉积层序的底部，细粒段经常发育不好，这是因为波浪作用把紧邻三角洲前缘的悬浮物改进，并分散漂移至更远地带之故。

中部以上所见分选好的砂岩体，具对称波痕及冲刷充填构造，如塞内加河三角洲，其沉积层序如下：
1)三角洲平原相
(1)潮坪相：砂，粉砂，页岩，煤互层，夹薄层蒸发岩层。

9-18m
(2)砂丘相：分选好的干净砂，大型低角度交错层，楔形交错层理。

3-30m
(3)海滩相：分选好，干净的平行层理砂，有富重矿物的薄层，局部富介壳。

6-15m (4)水道充填相：砂，粉砂，页岩，泥炭互层，近基底的砂层有较多冲刷构造，近顶部多植物根及动物潜穴。

2)三角洲前缘相
(5)分流河口坝相和滨面（临滨）相：中等分选的砂和粉砂，向上变粗，富楔形交错层理。

12-21m
(6)远砂坝相：砂，粉砂，粘土（页岩）互层，页岩向上变薄，动物化石向上减少。

上部多小型楔形交错层理。

9-18m 图6 被波浪作用所改造的三角洲前缘 3) 前三角洲相
(7)前三角洲及陆棚相：页岩蹭及粉砂层，有分散的介壳层。

>9m 。

6 .三角洲的成藏规律（以陕北地区三角洲为例）
(1)平面上，油藏多出现在三角洲前缘亚相水下分流河道中，河道砂体形态呈席状、织状或朵状展布（如图7），以曲流河三角洲为主，物源区距离较远。

湖盆古地形平缓是导致三角洲体上述特征的主要原因。

图7 三角洲的沉积模式图
(2)纵向上湖岸线纵向演变幅度大。

纵向上构成长6+长4+5和长2+长1两套储盖合。

湖岸线向岸迁移(或向湖迁移)的距离较远(图8)。

湖退期发育的长6三角洲砂体往被随后发生的长4+5期湖进沉积的砂质泥岩、泥质粉砂岩等较细岩类覆盖，纵向上构了配套的储盖组合，这是东北三角洲长6油层大面积分布的沉积基础。

图8鄂尔多斯盆地东北三角洲沉积体系成藏模式图
(3)东北三角洲油田面积、储量自下(长6)而上(长2)减少，储层物性自下(长6)而上(长2)变好。

从勘探程度较高的志靖、安塞三角洲可以看出，长6油藏主要发育三洲前缘区，已经探明的储量占整个陕北地区探明储量的61.6%，这与长6三角洲砂体上于长7主要烃源岩有关，“近水楼台先得月”是长6地层中油藏发育的主要原因。

长2油主要发育三角洲平原区，尽管储层中的砂岩物性总的来说比长6储层好，但由于长2储层距离长7烃源岩较长6远，捕获油气的机率明显降低。

(4)三角洲前缘相区的油气圈闭序列为成岩圈闭、岩性圈闭、沉积压实构造圈闭，三角洲分流河道相区的油气圈闭序列为岩性圈闭、上倾泥岩圈闭、复合圈闭。

7. 小结
（1）三角洲是河流进入海盆或湖盆时而形成的海陆过渡相。

三角洲主要形成储砂体；而海盆或湖盆形成细粒沉积，这种细粒沉积既可以作为生油岩，又可以作为阻止油气逸散的盖层，因此，三角洲能形成良好的油气藏，从而作为勘探油气的重要目标。

（2）三角洲沉积体系的分流河道砂体、河口坝砂体是油气富集的重要场所，储集砂体沿
上倾侧变致密是成藏圈闭的主要类型。

因此，立足这一成藏规律是勘探获得成功的关键，同时遵循合理的勘探程序，采用科学有效的井网进行实施，这样才能最大限度的提高勘探效益。

（3）三角洲油藏富集于三角洲平原和前缘砂体主体带上，因而区探阶段即采取区域甩开，沿三角洲相带的走向，采用“S’’型井网甩开部署，以发现有利含油区带为重点。

参考文献
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杨华，付金等. 陕北地区三角洲岩性油藏成藏特征及勘探方法. 中国石油股份有限公司长庆石油分公司.陕西西安.710021。