辽中凹陷中南部西斜坡东三段湖底扇沉积特征与发育模式

Sedimentary Characteristics and Development Pattern of Sublacustrine Fan in the Third Member of Dongying Formation in the South-Central Western Slope of Liaozhong Sag

摘要

为明确辽中凹陷中南部西斜坡东三段砂体成因类型、控制因素和分布规律，综合利用钻测井、分析化验以及三维地震等资料，分析砂体沉积响应特征，探讨其控制因素及其发育模式，并通过井震标定、地层切片、属性提取等技术手段，明确高精度层序格架下重力流平面分布和垂向演化特征. 研究结果表明： 研究区东三段砂体为湖底扇沉积，在粒度曲线和C-M图上具有重力流的沉积特征；沉积构造以块状砂岩为主，局部发育漂砾、泥岩撕裂屑、波纹层理、平行层理等沉积特征；地震上具有单轴强振幅反射与中弱振幅低频兼具有构型的两类地震相特征. 东三时期湖底扇砂体主要受盆外物源供给、坡折带、次级湖泛面等三因素联合控制. 其中，西部燕山盆外物源形成的大型辫状河三角洲越过“链状岛”式的辽西低凸起，为湖底扇沉积提供了富砂的物质基础；沉积坡折控制湖底扇发育位置和相带边界，盆内顺向断裂坡折与反向断裂坡折对砂体分布和流向具有再分配和调节作用，进一步控制湖底扇平面展布形态和砂体发育程度；湖平面频繁波动变化形成的次级湖泛面，控制湖底扇垂向多期叠加，湖泛泥岩对斜坡带侧向遮挡提供了良好的保存条件. 三因素动态平衡的湖底扇沉积模式控制了斜坡区发育大面积的岩性圈闭群. 湖底扇主要分布在东三层序湖泛体系域内，低位域与高位域少量发育；平面上B构造区湖底扇呈舌状展布，其发育规模与分布范围优于A、C构造区，且垂向叠合性好，油气成藏条件优越，是下步岩性油气藏勘探与评价的有利目标.

关键词

湖底扇 / 沉积特征 / 演化特征 / 发育模式 / 斜坡带 / 岩性圈闭 / 东三段 / 辽中凹陷 / 石油地质

Key words

sublacustrine fan / sedimentary characteristics / evolutionary characteristics / developmental pattern / slope zone / lithologic trap / the third member of Dongying Formation / LiaoZhong sag / petroleum geology

重力流作为主要的沉积物搬运机制之一，其研究始于1950年提出的浊流理论（Kuenen and Migliorini，1950），至Walker（1978）、Labaume et al.（1987）等提出海底扇相模式后，以鲍马层序为代表的经典浊积岩理论和海底扇模式在沉积地质学界广泛流行. 之后Shanmugam and Moiola（1995）提出了砂质碎屑流主导的深水斜坡模式，强调斜坡环境下重力流在搬运过程中的转化及砂质碎屑流的广泛发育. 随着深水重力流不同流态和沉积模式研究逐步深化，形成了以滑动、滑塌、碎屑流、浊流等代表主流的4种重力驱动的沉积作用方式（Shanmugam，2002）. 前人在重力流沉积特征、分布规律、控制因素以及相应的沉积模式方面做了大量的研究工作（李相博等，2011）. 如针对陆相湖盆总结了不同成因的重力流沉积特征、识别标志与形成机制（李相博等，2013，2019；鲜本忠等，2013；杨田等，2015）；半定量分析了三角洲物质组成、前积角大小与坡折结构、三角洲的堆积过程等因素对滑塌型重力流的形成和沉积分布特征的控制（操应长和刘晖，2007；操应长等，2017；张青青等，2017）；剖析了断陷湖盆陡坡与缓坡背景下重力流沉积类型差异与演化过程，探讨了深水重力流动力学过程与流体转换与演化的机制等（高红灿等，2012；李存磊等，2012；操应长等，2021）. 由于重力流起源于深水背景-陆架边缘体系，而陆相湖盆相对局限、封闭，洪水频发、碎屑物质供给丰富、湖水密度较低，重力流成因类型多，成因机制更加复杂（王颖等，2009；邹才能等，2009；杨田等，2015）. 湖底扇作为其中一种重要类型，在中国陆相湖盆广泛分布，如国内松辽盆地、渤海湾盆地、二连盆地、北部湾盆地、南襄盆地等，其成因机制多与物源的持续供给、古地貌耦合以及断坡带差异性有关（王华等，2018；杨希冰等，2020）.

渐新世以来渤海海域逐步成为整个渤海湾盆地沉积沉降中心，由沙河街沉积时期的断陷阶段向拗陷阶段转换，坡折体系发育，同时辽东湾地区东三-东二沉积时期受盆外水系影响，发育大量湖底扇沉积，成为岩性油气藏勘探的重要领域（牛成民等，2022）. 目前辽中凹陷中北部湖底扇主要发育在东二下时期，分布在洼陷中心部位，前人对其沉积特征及分布规律开展了精细的研究（刘艺萌等，2019）. 而辽中凹陷中南部在东三时期发育大量砂体，且分布在斜坡位置，其沉积特征及发育模式研究较为薄弱（马正武等，2022），控制因素亦不明确，制约了该区下一步的勘探进程. 由于海上钻井少，岩心资料不足，难以借鉴经典的深水重力流沉积模式进行成因类型识别与划分，本文通过钻测井、分析化验资料，并结合三维地震资料综合分析，对该区砂体沉积响应特征进行研究，在分析其成因类型的基础上，运用“源-渠-汇”思路，探讨和总结了斜坡带湖底扇的成因控制因素和发育模式，并明确了不同体系域下湖底扇砂体平面展布规律，以期为该区的岩性勘探提供参考，也为具有相似的地质条件下的重力流勘探和研究提供借鉴.

1 区域地质背景

辽东湾坳陷位于渤海海域东北部，为渤海湾盆地下辽河凹陷向渤海海域的延伸部分，形态狭长，受控于北东向郯庐走滑断裂体系，自西向东被分割为三凹两凸，分别为辽西凹陷、辽西低凸起、辽中凹陷、辽东凸起、辽东凹陷. 辽中凹陷为辽东湾坳陷的二级构造单元，为东断西超的半地堑结构，平面上呈现北东-南西向展布（周心怀等，2010）. 辽中凹陷中南部位于整个凹陷的中部以及部分偏南区域（图1），自南向北分为A、B、C三个构造区，面积近2 000 km². 辽中凹陷中南部西侧为辽西低凸起向辽中凹陷过渡部位，表现为斜坡带特征，自南向北表现为东西分区南北分带的构造面貌. 该区构造演化阶段与渤海其他地区类似，具有多幕裂陷、多旋回叠加、多成因机制复合的特征. 其构造演化可分为4个阶段，即沙四-沙三沉积时期的强裂陷阶段、渐新世沙一、二段沉积期的盆地裂后沉降拗陷阶段、渐新世东营组沉积期的走滑拉分与幔隆和上、下地壳的非均匀不连续伸展叠加的再次裂陷阶段、馆陶组至明下段沉积期的湖盆萎缩期阶段（王启明等，2021）. 本区古近系发育沙河街组、东营组，其中，沙河街组时期，辽西低凸起主要遭受剥蚀，形成近源沉积；进入东营组沉积后，辽西低凸起开始接受沉积，辽中凹陷西斜坡主要发育由西侧燕山褶皱带提供物源形成的大型三角洲沉积（马正武等，2022）；渐新世末期稳定抬升，东一段遭受剥蚀，在凸起高部位几乎剥蚀殆尽.

研究区砂体主要发育在东三段，地层厚度约500 m，已获得油气发现，目前成为该区带主要目的层系. 根据辽中凹陷西斜坡构造演化特征、主要不整合界面及沉积充填特征，通过井震结合及水进-水退沉积旋回分析，东三段可划分为1个三级层序，内部再分为低位、湖泛、高位体系域（图2）. 其中，东三层序底界面（SBd3）为一超覆界面，斜坡带之上主要表现为上超特征，往洼陷处逐渐表现为整合特征，以低频中强振幅较连续的反射特征为主. 界面之下主要为一套中强振幅中低连续的反射轴. 东三层序顶界面（SBd2）大致与东二段底相当，以地层超覆为主要发育特征，界面之下顶超现象发育，界面之上高部位可见下超特征，代表了东二时期三角洲沉积体系发育. 初始湖泛面位于基底挠曲坡折之下，界面之下高部位为中弱-中强振幅反射，向盆地中心逐步变为中强振幅平行反射. 最大湖泛面位于一套分布广泛且层位稳定的泥岩附近，地震上表现为一套中弱振幅-平行反射的特征，往洼陷带地层加厚且稳定，代表了湖平面相对较深、水动力条件较弱的沉积环境.

2 湖底扇发育特征

研究区东三段砂体发育在斜坡位置，通过已钻井岩石学、粒度曲线、沉积构造、地球物理响应特征等综合分析，明确其成因类型为湖底扇沉积.

2.1　岩石学与储层特征

东三段砂体的岩性主要为中细砂岩，单层砂体厚度可达8~10 m，岩石类型主要为岩屑长石砂岩，部分长石岩屑砂岩. 研究区砂岩石英含量为25%~38%，长石含量为30%~48%，岩屑含量为15%~43%，以变质岩、岩浆岩岩块为主. 粒间填隙物主要为菱铁矿，含量为3%~20%，其次为泥质和高岭石，含量均为1%~4%，见少量白云石、铁白云石、方解石、铁方解石. 总体成分成熟度中等，平均为0.73. 碎屑为次棱-次圆状，磨圆与分选中等（图3a，3b）. 结构成熟度中等，总体反映较远源搬运的特点. 砂岩储层埋深在2 700~3 700 m之间. 通过对该层段近111份岩心及壁心样品的物性统计表明，东三段砂岩孔隙度分布在15.2%~22.3%之间，平均在19.3 %. 渗透率分布在0.373~251.0 mD，平均为57 mD，属于属于中孔中渗储层. 近90%储层孔隙度在15%~20%之间，近70%储层渗透率超过50 mD. 通过铸体薄片鉴定、扫描电镜分析，岩石孔隙发育中等，孔隙类型以溶蚀粒间孔和溶蚀颗粒孔为主，见少量粒间孔（图3c，3d），溶蚀颗粒孔见长石粒内溶孔和岩屑溶蚀孔，偶见裂缝发育. 次生孔隙主要表现为长石、白云石溶蚀形成的溶蚀粒间孔和粒内溶孔.

2.2　粒度特征

东三段砂体粒度概率累积曲线主要表现为两跳一悬式（图4a）. 缺少滚动次总体，以跳跃次总体和悬浮次总体为主，表现为弧形上拱的特征，跳跃次总体与悬浮次总体交切点值为5左右. 其中，跳跃次总体占绝对优势，总体质量分数为60%左右，斜率先陡后缓，跳跃次总体含量增加，分选变好，反映了部分砂体具有少量牵引流沉积特征. 悬浮次总体质量分数为30%~40%，斜率较高，以悬浮载荷为主，反映了主要为重力流沉积的特征. 该粒度曲线特征反映了坡度大、沉积速率较高的环境特征. 在C-M 图上，39个样品点平行于C-M 基线分布，对应的RQ段为递变悬浮段，即以悬浮载荷为主，反映为重力流沉积的特征（图4b）. 结合沉积环境粒度参数判别综合图版，东三段6口钻井26个样品点均位于重力流区域内，也进一步说明研究区砂体成因类型为湖底扇沉积（图5）.

2.3　岩心特征

沉积构造对判断砂体成因类型具有重要的指示意义（鲜本忠等，2013）. 壁心可见砂泥岩呈现突变接触，在接触部位可见到有一定角度的破裂面（图6a），指示沉积物尚处于半固结状态下，在一定的机制下沿着平直滑动面以连续或不连续块体形式做平移剪切移动的过程. 部分泥岩中可有砂岩脉或不规则砂质注入体（图6b；图6c）. 岩心中可见厚层块状砂岩，无明显层理特征，与上、下泥岩呈突变接触，反映块状冻结特征（图6d）. 由于具有塑性流变特征且基质含量低，搬运过程中受到分散压力、基质强度和浮力等共同影响，且石英颗粒和泥质撕裂屑等碎屑颗粒能混杂地漂浮于泥-砂中，不存在水力学的分选和磨圆问题，可见大量的不规则灰色或灰黑色泥岩撕裂屑，局部能见到波纹层理（图6e，6f），推测其主要来源于前三角洲泥岩或滨浅湖区的混杂成因. 可呈水平或无序排列，前者砂岩的基质含量一般相对较高，泥岩撕裂屑大多呈长条状，两端具撕裂茬，多平行于层面排列，与剪切力增强和作层状流动相对应（图6e）；后者主要是由于砂岩与泥岩抗剪强度上存在的显著差异，砂质沉积物成为限制泥质碎屑变形的条件，因此泥质在剪切力作用下产生不规则变形. 在搬运过程中，随着水体能量的减弱和流体逐步被稀释，重力流砂体流态可以发生转化，其显著的特征是在部分块状砂体顶部可见薄层微弱平行层理和灰黑色泥岩（图6g；6h；6i）. 此外可发育负载等侵蚀构造，可见界面处呈现波浪状或不规则状扰动，反映了重力流具有一定的侵蚀能力和按粒级大小沉降的特征. 在垂向可见正韵律特征，呈现砂泥岩薄互层频繁出现，单个旋回厚度较薄（图6h；6i），反映了流体能量由强变弱以及频繁动荡的变化.

2.4　地球物理响应特征

通过井震精细标定，研究区湖底扇砂体具有两类地震响应特征： （1）单轴强振幅反射特征：已钻井C-1、B-2、B-1等井揭示，该类湖底扇砂体含砂率50.5%，单砂体厚度在32.0~39.8 m，单砂体平均厚度35.1 m，扇体之间泥岩平均厚度45.5 m. 测井曲线上表现为箱状特征. 由于扇体厚度与地震分辨率调谐厚度比较接近，在地震上表现为单轴的强振幅波谷反射，并具有一定的变形特征，与洼陷区平行连续中强振幅反射具有差异（图7）；（2）具有一定的构型反射特征：已钻井B-2、B-1等井揭示，该类湖底扇厚度大，含砂率64.7%，单砂体厚度22.7~30.6 m，单砂体平均厚度29.8 m，泥岩平均厚度17.4 m. 测井曲线上表现为微齿化箱状特征. 由于扇体多期叠加，期次之间泥岩厚度较薄，扇体厚度与地震分辨率调谐厚度差异大，无法分辨内部期次，在地震上表现为一定厚度的断续反射或者中弱振幅反射，顶部为强波谷特征，底部为强波峰特征，垂直扇体则具有丘状外形，中间厚两侧减薄的透镜状特征，与湖相平行连续强反射泥岩差异大（图7）.

3 湖底扇形成机制

陆相湖盆深水重力流的形成作为事件性沉积，是势能积累与释放的过程，需要充足的物源供给、合适的坡度和一定的触发机制. 辽中凹陷北部，受北东轴向盆外水系影响，在东二时期发育大量湖底扇沉积，而辽中凹陷中南部在东三段发育湖底扇，其形成机制有一定的特殊性，主要受控于“链状岛”式物源供给、广泛建造的坡折带和大幅震荡的周期性湖平面变化等因素.

3.1　“链状岛”式物源供给

东营组沉积时期，渤海油区逐步成为渤海湾盆地的沉积沉降中心，同时，沉积充填演化由沙河街时期的断陷阶段向断拗转换阶段转变，易于在斜坡区-洼陷区发育湖底扇沉积. 该阶段盆内连通性明显比沙河街时期强，周边的胶辽隆起、燕山褶皱带和鲁西隆起等盆外区域物源可以长驱直入，在凹陷带形成大型三角洲沉积建造（刘艺萌等，2019）. 该时期大型三角洲沉积建造的典型特征是沉积速率快，期次多，迁移摆动频繁. 辽西低凸起中南部存在多个低洼，类似“链状岛”特征（图8a，8b），对砂体的输送和阻挡受控于地质历史时期的相对湖平面变化. 在沙河街-东三低位时期，辽西低凸起出露面积大，西部盆外水系形成的辫状河三角洲受到遮挡而无法越过. 该时期辽中凹陷斜坡区多以辽西低凸起遭受剥蚀的近源沉积为主，局部发育小型湖底扇沉积（加东辉等，2010；马正武等，2022）；随着相对湖平面快速上升，辽西低凸起局部低洼处逐步被淹没，辽中凹陷斜坡区承接水体特征的可容空间为补偿状态，大型富砂辫状河三角洲沉积，经历长距离搬运，砂体能越过“链状岛”之间的通道进入辽中凹陷在斜坡带位置沉积，为斜坡带发育湖底扇沉积提供物质基础（图8b，8c）. 操应长在对东营凹陷三角洲的沉积物组成对重力流的沉积类型和沉积特征研究发现，三角洲含砂率越高，形成的扇体富砂性越好，而随着含砂率降低，其内部泥质含量增高，砂质碎屑流会向泥质碎屑流转化或浊流转化，扇体含砂率降低（操应长等，2017）. 西部燕山物源形成的辫状河三角洲富砂性高，经历长距离的搬运，由于“链状岛”的存在，受湖平面相对波动变化，枯水期对西部盆外物源起遮挡作用，洪水期西部盆外物源跃过链状岛，在斜坡区坡折处形成含砂率高、物性好的湖底扇群. 在“链状岛”物源模式控制下，本区斜坡部位湖底扇成排成带出现，但需要指出的是，湖底扇是否发育与西部物源不同水系强弱存在关联. 研究区所在位置B区物源供给适量，形成的湖底扇不但多期叠置，而且厚度大. 而在其南侧的A区由于受到辽西低凸起的遮挡，形成的湖底扇也有发育，但规模小；北侧的C区由于西部物源供给程度有所减弱，形成的湖底扇厚度薄，呈现片状展布.

3.2　坡折带

3.2.1　沉积坡折带

东三段时期虽然断裂作用较弱，但在凹陷边缘的斜坡带，广泛发育继承型同沉积坡折带. 在低位体系域或者基准面相对下降期，这些坡折带下方很容易形成盆外水系注入的湖底扇沉积. 此外，在大型三角洲的沉积建造中，由于凹陷带可容纳空间很大，物源供给相对不足，三角洲前积层和底积层沉积速率差别很大，这种差别不断积累，能够形成较大角度的同沉积坡折带. 这些坡折带顶部和中上部的富砂部位，在湖平面相对上升期，很容易遭受湖浪冲击破坏，在坡折带的中下部形成规模较大的湖底扇. 辽中凹陷北洼发育的湖底扇都与沉积坡折带密切相关（加东辉等，2010；刘艺萌等，2019）. 大量实例证明，随着地形坡度由陡变缓，当重力等不足以克服块体的抗剪强度时湖底扇将发生卸载沉降，三角洲前缘与前三角洲之间和前三角洲与盆地平原之间存在两个转折点，重力流在这两个位置发生大量卸载（操应长和刘晖，2007；张青青等，2017）. 辽中凹陷西部斜坡带沉积坡度在3°~5°之间，从高部位到低部位呈现由大到小变化（图9a），在坡度变化处由于古地貌突变，造成上覆沉积物在此卸载并堆积，沉积坡折带对扇体的发育位置具有明显的控制作用. 同时，由于坡折的存在，湖底扇与三角洲相互分离，也易于形成岩性圈闭，进而控制了岩性边界的位置.

3.2.2　断裂坡折带

陆相湖盆中断裂坡折带对砂体的分配具有明显的控制作用（王颖等，2009）. 辽中凹陷中南洼斜坡带受走滑与伸展的共同影响（吴智平等，2016），在斜坡带中低部位可发育盆内断裂坡折带，对形成的湖底扇砂体进行调节和分配，进而控制砂体的发育程度. B构造区发育断裂转换坡折带，其坡度在20°~30°之间，北侧断裂和南侧断裂由于差异活动，导致北侧形成局部地貌高，南侧形成低洼，当西侧高部位形成的湖底扇砂体向斜坡带低部位搬运时，由于北侧地势高，转换带成为新的物源入口，导致砂体向南侧进行分流和卸载（图9b）. 其控砂作用表现为同沉积正断活动引起的转换带与邻区古地貌差异，尤其是转换带部位断层下盘的相对低地、沟槽对物源水系起着引导、汇聚作用形成起到输砂聚砂作用，上下两盘厚度差异小，但下降盘面积大于上升盘. A构造区发育反向断裂坡折带，其坡度在15°~25°之间，当西侧湖底扇砂体向低部位搬运和卸载时，由于反向断裂坡折带的存在，对砂体起到限流阻砂作用，砂体沿古地貌沟槽向北东方向搬运，钻井也揭示该区下降盘砂体厚度明显大于上升盘（图9c）.

3.3　相对湖平面变化

东营组沉积时期整个湖泊水体开阔，但湖平面变化频繁，滨岸线频繁迁移，水体呈现震荡变化. 虽然东三层序整体表现为退积的发育样式，但内部发育多个高频旋回，在一个准层序组内，存在多个次级三角洲进积与湖泛的交替沉积作用，造成湖底扇在垂向及平面上分布的迁移. 因此，垂向上，湖底扇位于短期基准面下降到上升的转换面之上，短期基准面旋回的变化控制湖底扇砂体发育的空间位置. 如辽中凹陷北部的锦州22-1、锦州17-2、锦州16-2南和锦州20-2等大型湖底扇，都是在东二下亚段最大湖泛期或者相对湖平面上升期对前期三角洲改造的产物（加东辉等，2010）. 当短期基准面上升期， 向斜坡高部位，由于可容纳空间增大，三角洲进积时期发生加积或过路沉积的位置被退积的三角洲前缘所代替. 向湖盆方向，由于湖水扩张，湖水动力及洪水作用等均可对早先基准面下降期的三角洲前缘及三角洲平原沉积物进行冲刷， 致使大量沉积物沿湖盆边缘斜坡发生滑塌和搬运，可以在有利地貌位置发生再沉积作用，形成湖底扇沉积. 短期基准面下降期，由于相对湖平面下降，三角洲向盆地方向推进，由于缺少湖泛期的冲刷，难以形成湖底扇沉积. 由高频层序内部形成的次级湖泛面控制湖底扇砂体与三角洲时空错位互补关系；同时，由于次级湖泛面分割，湖底扇在垂向具有多期叠加的发育特征（图10）.

4 湖底扇平面分布及演化

通过地震沉积学识别湖底扇平面展布对于沉积成因模式建立具有重要意义. 为厘清湖底扇的垂向演化规律和平面展布特征，开展基于高频层序格架下的地震沉积学分析，通过地震属性和地层切片的综合研究（图11），进一步认识层序格架内湖底扇的平面分布及演化规律.

低位体系域时期，由于湖平面位置低，且可容纳空间小，此时辽西低凸起物源出露面积大，呈现南宽北窄的特征，西部外源形成的辫状河三角洲受到阻挡难以进入辽中凹陷，整个斜坡带和洼陷区处于饥饿状态，湖底扇不发育. 辽西低凸起仅在中部发育沟槽，三角洲可推进至C构造区附近. A构造区与B构造区主要受近源影响，发育辫状河三角洲沉积，在坡脚处发育湖底扇沉积. 其中，A构造区发育1期湖底扇沉积，A-2井已钻遇，平面上呈现扇形朵体状分布，受反向断裂影响，分布局限；B构造区发育4期湖底扇沉积，仅有B-2井揭示2期，呈现北西-南东方向舌状体的展布形态（图12a）.

湖泛体系域沉积时期，湖平面逐步上升，物源区向西撤退，辽西低凸起基本淹没于水下，盆外物源形成的辫状河三角洲可通过低凸起之上的沟槽进入辽中凹陷，自南向北依次发育3支面积较大的三角洲前缘朵叶体. 南部三角洲和北部三角洲面积大，中部三角洲面积较小. 湖底扇在A、B、C构造区均有发育. A构造区发育2期湖底扇沉积，北东-南西方向展布. B构造区发育4期湖底扇沉积，其中，3 040 m、3 118 m、3 200 m等3期湖底扇砂体在地震属性上表现为亮黄色区域，展布范围清晰，与富泥的蓝色区域差异明显（图11a~11d），且垂向叠合性好. C构造区发育6期湖底扇沉积，展布面积大，多与湖岸线平行方向分布，呈现条带状（图12b）.

高位体系域沉积时期，湖平面缓慢上升，南部物源供给减弱，北部物源供给充足，斜坡上形成了3支三角洲前缘朵叶体，以北部三角洲规模最大，展布范围大，延伸距离最远. 由于北部三角洲范围广，C构造区湖底扇沉积向南迁移，在B与C构造区高部位形成了8期湖底扇沉积，与湖岸线斜角分布，呈现土豆状特征，规模较小，厚度薄，垂向叠合性差；A构造区发育1期湖底扇沉积，受古地貌差异减小，反向断裂对砂体控制作用减弱，砂体展布范围变大，垂向叠合性较好（图12c）.

5 沉积模式

断陷湖盆斜坡带在浅水区形成的三角洲沉积，在自身快速前积或外界触发机制的作用易发生垮塌再搬运，斜坡带不同位置发育大面积的湖底扇. 综合分析表明，研究区东三段湖底扇受“链状岛”物源供给、坡折带、相对湖平面变化等因素控制，具有“源-坡-面”的发育模式：（1）东三沉积时期，辽西低凸起间歇性提供物源，特别是低凸起存在多个沟槽式的物源通道，来自西部盆外水系形成的辫状河三角洲可通过物源通道进入辽中凹陷斜坡区，可持续为湖底扇形成提供充足的碎屑物质（图13）； （2）断陷湖盆斜坡带虽然与陡坡带相比地形相对平缓，但在沉积作用、构造作用控制下往往发育沉积坡折带和断裂坡折带，其中，前者导致地形坡度发生变化，是控制早期沉积物滑动、滑塌的有利条件，直接控制了湖底扇卸载的主要发育位置；而后者形成的微古地貌变化，控制了局部砂体搬运方向和差异富集程度. 同时，断裂坡折带能加速块体解散和流体稀释，对湖底扇的发育起着重要控制作用. 因此，较海相盆地陆坡主控的重力流搬运演化过程而言，断陷湖盆形成的深水重力流搬运演化过程更加复杂； （3）受东三时期频繁变化的湖平面影响，形成多期次级湖泛面，湖底扇砂体与三角洲砂体在时间上先后发育、空间上错位互补，控制了湖底扇多期垂向叠加样式，次级湖泛形成的泥岩也为岩性圈闭的形成提供良好的保存条件（图13）.

6 勘探意义

断陷湖盆三角洲前缘发育的湖底扇搬运沉积，由于脱离三角洲前缘主体，且四周被深湖-半深湖环境为主的深水优质烃源岩所包裹，有利于油气的富集与保存，是极为重要的岩性油气藏勘探领域. 传统认识认为湖底扇沉积主要发育在斜坡坡脚部位和湖盆中心部位，但由于其埋深大，成岩作用强，储层物性整体偏差，测试产能低，难以达到海上勘探经济门槛，总体勘探成效不佳. 而斜坡区形成的湖底扇砂体，由于多期重力流事件的叠置发生，砂体厚度大，整体以块状结构为主，部分由于刚脱离母体，并保有三角洲砂体的特征，分选好，以中-粗砂为主，宽厚比小，泥质含量较低，储层物性整体较好. 而从全球不同地区重力流储层性质的综合分析表明，位于斜坡部位多发育砂质碎屑流储层，其孔隙度、渗透率整体上明显高于坡脚部位或洼陷中心的浊流储层，而在同一地区相同的沉积背景下，砂质碎屑流储层物性也同样优于浊流储层（徐伟等，2018）. 因此，在斜坡带部位发育的湖底扇多为砂质碎屑流成因，这突破了渤海海域传统以洼陷带湖底扇为主要勘探对象的认识. 斜坡部位发育的湖底扇具有埋深浅，砂体厚度大，储层物性好等特点，极大拓展了岩性油气藏勘探的领域. 近期辽中凹陷中南部B构造区在东三段成功钻遇了多期叠置的厚层湖底扇砂体，其累计厚度可达160 m，单层最大厚度可达20 m，孔隙度在12%~15%之间，渗透率在10~50 mD之间，并获得了近百米的油气层发现，测试获得日产近千方的高产，实现了东营组岩性勘探的重大突破，同时也证实了斜坡带湖底扇为渤海油田重要的岩性圈闭类型，是下步进军中深层有利的勘探领域.

7 结论

（1）辽中凹陷中南部西斜坡东三层序砂体为湖底扇沉积，在粒度曲线和C-M图上具有重力流的沉积特征；沉积构造以块状砂岩为主，局部发育漂砾、泥岩撕裂屑、波纹层理、平行层理等重力流沉积特征；测井曲线具有顶底突变、箱状特征，地震具有单轴强振幅反射与中弱振幅低频、兼具有构型的两类地震相特征.

（2）东三层序湖底扇成因与分布受控于“链状岛”式物源、坡折带、相对湖平面变化等因素，对湖底扇的发育位置、展布形态、垂向叠加特征具有明显的控制作用，也决定了该时期能形成富砂的连片岩性圈闭群.

（3）东三层序湖泛体系域是湖底扇发育的主要时期. A构造区发育的湖底扇叠加程度好，但发育规模小；C构造区发育的湖底扇规模大，但叠加程度差；B构造区发育的湖底扇沉积规模大，且垂向多期叠加，是下步勘探与评价的有利目标.

（4）与传统的湖底扇模式有所不同，在斜坡带部位也可发育富砂的湖底扇沉积，并能形成岩性圈闭，这突破了渤海海域传统以洼陷带湖底扇为主要勘探对象的认识. 斜坡部位发育的湖底扇具有埋藏浅，砂体厚度大，储层物性好等特点，极大拓展了岩性油气藏勘探的领域，是未来渤海海域规模型岩性油气藏勘探的主战场.

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基金资助

“十三五”科技国家重大专项课题(2016ZX05024003)