湖泊水位变化对河控三角洲不同级次构型单元的影响研究

1、湖泊水位变化对河控三角洲不同级次构型单元的影响研究相比于海平面的稳定,由于湖泊面积相对较小,受季节、气候等因素影响水位变化较大,在河控三角洲的形成过程中起到了重要作用。受到不同因素的控制,水位变化旋回具有不同的级别,不同级别的水位变化则分别控制着不同级次的构型单元,大到一个延伸数十千米的三角洲沉积体,小到一个几厘米的层系组、层系。不同的研究方法具有不同的研究精度,现代沉积考察精度最高,能够观察到三角洲微相的内部沉积单元,甚至层系组、层系;野外露头观察精度次之,但便于取样,适合研究单砂体及内部增生体,而地下工区含油气盆地的解剖虽有第一手的岩心资料,但数量有限,大多是通过间接的地震、测录井资料来开

2、展研究,更适合研究延伸范围较大的复合砂体、单砂体。因此,想通过其中一种方法来探讨水位变化对不同级次构型单元的影响是难以实现的也是不科学的。本论文采用统一的构型分级方案,通过现代沉积考察、野外露头观测、地下工区解剖三种方法,以现代河控三角洲、河控三角洲露头及地下古河控三角洲为研究对象,分别针对单砂体内部构型单元、单砂体及单砂体内增生体、复合砂体及单砂体这几个级次的构型单元,就湖泊水位变化对河控三角洲不同级别构型单元的影响做了系统的工作。水位变化对单砂体内部构型单元的影响体现在在传统的三角洲分流河道、河口坝砂体中进一步识别出新的沉积单元,并影响着其沉积过程:在三角洲前缘水下分流河道的顺直段可进一步

3、识别出水位上升时形成的湖侵退积砂垄、浅滩以及低水位河水回流形成的条带状河道砂。三角洲平原分流河道的凸岸主要发育边滩沉积和河床底部滞留沉积,边滩沉积可进一步识别出水位上升时期形成的水位上升楔状砂、水位下降时形成的水位下降侧积砂以及高水位平水期形成的落淤层,三者共同构成边滩沉积的一个完整三级构型单元。河口坝形成之后会继续经历一系列沉积作用,发育天然堤、决口扇、决口水道、漫流沉积、远砂坝、席状砂、泥质沉积等,形成河口坝复合体。河口坝复合体的生长可分为四个阶段:三角形河口坝复合体,V形河口坝复合体,不规则V形河口坝复合体,心滩形河口坝复合体,河口坝复合体长度与分叉前河道宽度的比值可以作为划分河口坝复合

4、体发育阶段的重要参数。在高水位条件下,河口坝复合体的生长表现为远砂坝、前三角洲、湖相泥岩的沉积以及河水漫过天然堤发育决口扇、沼泽、支流间湾等;低水位条件下表现为河口坝的形成以及天然堤的生长。水位变化影响着河控三角洲单砂体内岩相组合、河道单砂体及单砂体内部增生体成分成熟度、结构成熟度等垂向组构的变化特征。根据岩性组合特征将放牛沟剖面分为5个小层,通过特征元素比值和水深函数计算认为各小层沉积时水深由深到浅依次为小层1、小层2、小层5、小层3、小层4。在放牛沟剖面中,代表河控地层的岩相厚度百分比随着水位的降低明显增大代表浪控地层和静水地层的岩相厚度百分比随着水位的降低逐渐减小。以三角洲前缘水下分流河

5、道为例,对于成分成熟度,随着沉积水位逐渐增大,单砂体及单砂体内部增生体反应成分成熟度的粘土含量和长石/石英都逐渐增大,成分成熟度变低;对于结构成熟度,随着沉积水位逐渐增大,单砂体正旋回中反应结构成熟度的分选系数逐渐减小,结构成熟度越高,单砂体内部增生体正旋回中反应结构成熟度的分选系数逐渐增大,结构成熟度越低。水位变化影响着河控三角洲复合砂体、单砂体在发育类型、展布形态、展布范围、叠置样式、发育规模等方面的特征。对于复合砂体,随着水位由低水位上升至高水位,分流河道分叉逐渐频繁由枝状过渡为网状,决口扇、河口坝、席状砂发育增多,从小平原大前缘过渡为大平原小前缘。水位变化与三角洲展布距离变化的关系主要受控于湖盆的坡角以及三角洲前缘斜坡角。对于单砂体,随着水位由低水位上升至高水位,在离物源较近的湖盆斜坡带叠加样式由垂向切叠、平面孤立过渡为垂向拼接+孤立、平面拼接;在