湖相盆地前积地层结构差异及其深水沉积意义:以渤海湾盆地东营凹陷始新世为例

【作者】 刘建平； 鲜本忠； 纪友亮； 龚承林； 王震； 陈鹏；

【机构】 中国石油大学(北京)地球科学学院； 油气资源与探测国家重点实验室； 中国地质大学(北京)能源学院；

【摘要】 气候波动、基准面变化及沉积物供给的交互影响控制了陆缘碎屑向湖盆深水区的供给过程。发育于东营凹陷始新世的大型前积地层体(厚可达～700m)提供了良好的机会用来建立湖相环境中深水沉积和前积体结构、滨线轨迹之间的关系。基于地震反射结构的识别,研究区始新世东营三角洲复合体由交替出现、具不同滨线轨迹特征的加积型(aggradatioinalclinothem)和前积型(progradationalclinothem)前积体叠置而成。引入滨线轨迹角(shelf–edgetrajectoryangle)、前积体趾部距离(clinothemtoedistance)、加积高度(aggradational height)和前积距离(progradational distance)等参数对前积体结构进行定量表征。加积型前积体以发育上升型滨线轨迹(平均轨迹角3.88°)和厚层、广泛分布的富砂质底积层(延伸可达几十公里,厚可达～200m)为特征,指示了沉积物向远端湖底环境中高效率的输送过程。前积型前积体以近于水平或弱下降型滨线轨迹为特征,通常底积层薄或缺乏。上升型和近于水平或弱下降型滨线轨迹的频繁交替出现指示了湖平面的频繁波动。地震成像技术和地震地貌学分析表明,不同前积体结构和滨线轨迹地层中深水沉积过程不同,加积型前积体前端湖底的厚层底积层通常由重力流水道-朵体体系构成,而在前积型前积体的斜坡-斜坡脚地区更易发育滑动-滑塌块体。温润-干旱气候驱动下的湖平面、沉积物供给及水体盐度/密度变化是控制前积体样式和深水沉积物分散的主要因素。在温润气候旋回期间,河流补给和降水的增加促进了湖平面上升及湖盆水体盐度/密度的下降,伴随着河流能量和沉积物浓度的增大,异重流频发,陆源碎屑可通过湖底异重流水道向更远端的底积层区域直接供给。干旱气候旋回期间,河流流量小、蒸发量大,在近于稳定或下降的湖平面条件下发育前积型前积体,河流供给的沉积物在河口处聚集,由于过负载发生垮塌,沉积物以滑动-滑塌的方式堆积于斜坡脚。本文揭示了两种不同的深湖沉积物的输送过程及其与气候波动、基准面变化及沉积物供给之间的联系,这一认识有望为精细研究湖相深水沉积体系提供新的思路。更多还原