古地貌重建及其对砂体分散系统的控制：以东海陆架盆地西湖凹陷杭州斜坡带平湖组为例

本文通过地震虚拟外推法和泥岩声波时差分析，重建了西湖凹陷杭州斜坡带平湖组的古地貌格局，揭示了古地貌特征对沉积砂体分布的控制机制。研究将区域划分为陡坡隆起带、缓坡隆起带、斜坡-盆地过渡带及盆地带，结合沉积相分析发现：缓坡隆起带以三角洲平原沉积为主，斜坡-盆地过渡带发育三角洲前缘沉积，盆地带则以潮汐砂脊和浅海泥岩为特征。微地貌差异显著影响沉积分异，为油气勘探提供了新的理论依据和方法支撑。

　　

引言

古地貌作为影响沉积环境的关键因素，其重建对理解沉积过程和砂体分布至关重要。西湖凹陷作为东海陆架盆地重要的含油气凹陷，前人研究多集中于盆地整体地貌框架，而对杭州斜坡带等微地貌精细重建及其对沉积砂体类型与分布的控制机制关注不足。本研究创新性结合地震虚拟外推法（Virtual Extrapolation Method）和泥岩声波时差分析（Mudstone Sonic Analysis），首次系统揭示了平湖组沉积期的古地貌分异特征及其对砂体分散系统的控制规律。

区域地质背景

西湖凹陷位于欧亚板块东缘，是发育在前震旦纪结晶基底上的中-新生代弧后裂陷盆地。凹陷呈NE-SW走向，面积约51,800 km²，自西向东可分为西部斜坡带、中央凹陷-反转构造带和东部边缘断裂带。研究区杭州斜坡带位于西部斜坡带北段，目标层位平湖组（Eocene，43-32 Ma）作为核心烃源岩和储层，厚度500-1,500 m，自下而上分为三段：下部以厚层砂岩夹薄煤层为特征，中部煤层广泛发育，上部则以中-粗砂岩为主。

研究方法

采用双方法融合策略：

1. 地震虚拟外推法：通过地震解释软件恢复T30等关键界面的原始几何形态，识别剥蚀点并计算剥蚀厚度。该方法在稳定凹陷区可靠性较高，但在断裂发育的斜坡带需结合断层位移率进行比例外推。
2. 泥岩声波时差法：利用4口井的声波时差曲线，根据新旧地层斜率关系（C_old与C_new）计算剥蚀量。例如，当C_old = C_new时，将泥岩声波曲线向上外推至地表交点即为剥蚀厚度。

古地貌重建成果

研究区呈现"南北分带、东西分区"格局：

• 南北分异：南部发育多类型坡折带（同向/反向断裂坡折），中部为单断裂过渡带，北部以陡坡单断裂为主。
• 东西分区：自西向东依次为陡坡隆起带（剥蚀区）、缓坡隆起带（古河谷发育）、斜坡-盆地过渡带和盆地带。重建表明，现今剥蚀区在平湖组沉积期可接受沉积，三角洲平原相可能向西延伸10 km以上。

沉积系统响应

1. 南部复合体系：缓坡隆起带发育三角洲平原分流河道（具冲刷面与槽状交错层理），斜坡过渡带以三角洲前缘水下分流河道和河口坝（波状层理）为主，盆地带见潮汐砂脊（中弱振幅波状反射）。
2. 中部过渡体系：宽缓古河谷主导下，三角洲平原-前缘相大面积分布，前缘相外缘发育局限陆架砂体。
3. 北部单一体系：陡坡背景下形成大规模三角洲平原-前缘相，砂体连续性好但分选较差。

控制机制

古地貌通过三重方式控制沉积：

1. 坡折类型：多类型坡折带（如南部）促进三角洲-潮汐复合体系发育，单一坡折带（如北部）仅发育三角洲体系。
2. 坡度梯度：缓坡区（中部）砂体分散广但厚度薄，陡坡区（北部）砂体集中且厚度大。
3. 物源通道：古河谷作为主要输砂通道，其宽度和曲率直接影响砂体侧向连续性。

油气勘探意义

研究成果为西湖凹陷提供了三点指导：

1. 缓坡隆起带三角洲平原分流河道砂体可作为优质储层；
2. 斜坡过渡带河口坝与潮汐砂脊构成岩性圈闭有利区；
3. 古地貌重建模型可推广至上覆黄组（Oligocene）源-汇系统分析。

结论

1. 平湖组古地貌具南北分段、东西分带特征；
2. 南部复合坡折带发育三角洲-潮汐复合体系，中部缓坡带以三角洲体系为主，北部陡坡带发育大型三角洲；
3. 西向东依次发育三角洲平原-前缘-浅海相，揭示古地貌对沉积系统的级序控制。该研究为裂陷盆地"地貌-沉积-油气"耦合研究提供了典型范例。