断陷湖盆陡坡带下切谷（峡谷）的特征
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发布时间：2022-04-20 11:19
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时间：2023-05-31 10:29
（一）地震反射特征
1.几何外形特征
在地震反射剖面上，下切谷因其下切和充填作用而表现出独特的充填外形特征。在不同地理位置，下切谷在地震剖面上表现出的几何外形有一定差别，通常有两翼对称或不对称的倒钟型、U型、V型，与上下相邻的近于水平的同相轴明显不协调（图2-11）。这种不协调性是下切谷的下切作用使得下一层序高位域时期发育的较细粒沉积地层遭受切割，然后随着湖平面的上升，在下切部位发生粗粒沉积物的充填沉积所致。
图2-11 横切下切谷地震反射特征
2.内部结构
由于河流在发展过程中的多期垂向切割和侧向侵蚀，并伴以随后的充填堆积和侧向加积作用，在下切谷内主要是冲槽叠覆充填型和侧向加积型沉积结构。
充填型主要占据河道的*位置，在其底部多见变振幅、变频率、能量强弱不均的杂乱充填反射结构，常有槽状—似槽状小型交错层。一般地在这套杂乱反射层的上部，或者沿河谷流向河床变宽处，在垂直物源方向的地震剖面上，地震反射表现出明显的上超充填地震相或发射充填地震相特征；在平行或近于平行下切谷流向的地震剖面上，主要表现为斜交前积地震相或前积充填地震相特征（图2-12）。
侧向加积型也较常见，为一套前积式斜层理反射层系。其顶界多削蚀，底界下超，层内为变振幅、变频率、连续性较好的反射结构。随着河床宽度的变化、水动力大小的不同，反射斜层的产状和单层厚度的变化很大。
另外，当这种前积向前推进至地形开阔平缓的半深湖时，地震剖面上则主要表现为中振低连的上超充填地震相或呈透镜体特征的地震反射（图2-13），这是在下切谷末端由于地形相对平缓以及湖水的共同作用而形成的低位扇的地震反射特征。
（二）沉积学特征
1.岩石学特征及沉积相
下切谷是低水位体系域时期沉积物的主要搬运通道，也是该时期晚期碎屑物质主要的沉积场所。根据孙岗—下二门地区主要探井的岩心观察资料和录井资料可知，下切谷内沉积的岩石类型普遍较粗，以含砾中粗砂岩为主，其次为中、细砂岩，砂岩百分含量高达50%～68%，砾岩百分含量也高达30%～40%（图2-13）。表2-2列出的是层序Ⅲ（大致相当于核桃园组核三段二砂组）低位域中下切谷内主要井的岩石学基本特征。
图2-12 沿下切谷走向地震反射特征
图2-13 低位扇典型地震反射特征
下切谷内外沉积的岩石类型迥异。在谷间地带，主要为间歇性的下切谷漫溢沉积和谷间沼泽沉积。在泌218、泌203等井的岩心观察中发现的位于核三段二砂组和四砂组附近的大量炭屑、植物茎和完整的植物叶等古生物沉积皆为典型的谷间沼泽沉积特征。而孙岗—袁庄地区的谷间地带广泛发育的红褐色、棕褐色和灰绿色泥岩层，则反映了该区陆上暴露或水陆交互沉积的特点。
表2-2 层序Ⅲ低位域下切谷基础数据
以砂岩厚度和砂岩百分含量图为基础，参考测井响应和地震反射特征，作出了孙岗—下二门地区的沉积微相图（图2-14）。从图2-14中可以看出，该区主要发育下切谷（包括边滩、心滩）、低位扇、天然堤、下切谷漫溢、谷间沼泽和半深湖6种沉积微相类型。该地区相应地发育有下切谷砂体、低位扇砂体和谷间漫溢砂体等砂体类型，其中前两种砂体都是良好的储层，极易形成地层圈闭。
图2-14 孙岗—下二门地区层序Ⅲ低位域沉积微相图
图2-15 下切谷典型相序分析
2.沉积结构和沉积构造特征
该区下切谷沉积物以粒度较粗、分选较差、磨圆中等为特征。在粒度概率图上主要表现为典型的两段式和少量细粒两段式特征。
典型两段式曲线由跳跃和悬浮两个总体组成，其中以跳跃总体为主（65%～80%），分选中等，悬浮总体占20%～35%，分选差，细截点S大约为2.0～2.5φ，反映中—强牵引流的沉积特征。细粒两段式曲线与典型两段式曲线和两段过渡式曲线相似，但跳跃总体粒度细，主要为细—粉砂岩，细粒含量较少（约30%～50%），悬浮总体占优势（50%～70%），主要反映下切谷粗碎屑物质卸载后，较细粒沉积物质继续向前搬运，然后快速沉积的特征。
下切谷地层主要呈灰色、灰白色中细砂岩或含砾砂岩与灰色泥岩不等厚互层，个别层位见泥岩撕裂屑及红褐色泥岩层。纵向上表现为多套向上变细的正韵律的叠置（图2-15），单个韵律层厚度一般1～6.0 m，平均3～4 m左右，平行层理、板状交错层理、粒序层理、波状层理、压扁层理和透镜状层理等都较常见，但最为特征的是槽状交错层理和冲刷-充填构造广泛发育。冲刷-充填构造是较强劲的水流对早期沉积地层（往往是相对较细粒的、稳定的沉积地层）进行冲刷、破坏进而下切，然后在此冲刷面上沉积一套相对于下伏地层明显变粗的碎屑沉积物质而形成的。由于冲刷面上下地层发生沉积的水动力条件和沉积条件存在差别，这两套地层从粒度、颜色和沉积构造方面易于识别。下切谷中常见的泥砾（有时呈撕裂状）的形成便是这种冲刷作用的结果。从理论上讲，如不考虑构造沉降的影响，下切谷的形成也可以认为是大型规模的、持续时间长的、多期性的冲刷作用所形成的。
（三）测井曲线特征
下切谷沉积在SP、GR上以中等振幅（1≤x/h≤2）、光滑或微齿化的箱形和钟形为特征，反映沉积过程中物源供应充足，水动力条件相对稳定或向上逐渐减弱。从视电阻率曲线和微电极曲线上可更明显地看出下切谷小层为加积和退积沉积层序，总体上显示正韵律的特点。
（四）空间分布
1.垂向分布
该沉积体系的发育在垂向上分布局限，就目前的研究成果来看，仅在层序Ⅱ和层序Ⅲ的低水位体系域中发育。从原有地层单元来看，该沉积体系大致发育于核三段的二、四砂组中。
2.平面分布
平面上，该沉积体系分布在泌阳凹陷东北部的袁庄、程店和大杨庄一带（图2-16）。下切谷主体分布在泌202井与泌155井和泌1井之间；低位扇仅发育于层序Ⅱ低位域中，分别发育于泌155井以南的E安1、泌93井地区和泌1井以东、泌188以北地区，在层序Ⅲ低位域中没有发现明显的低位扇沉积。
图2-16 层序Ⅱ（左）和Ⅲ（右）下切谷地层等厚图（单位：m）
（五）沉积模式
概括前述对该沉积体系特征、分布和成因的研究，总结出该区缓坡扇三角洲平原-下切谷-低位扇沉积体系的立体沉积模式如图2-17所示。
