我国中新生代陆相含油气盆地结构复杂、砂体成因类型多样^[1-2]，尤其在中国东部，因受拉张应力作用形成的箕状断陷湖盆内的每个构造单元/地貌单元分布有多种成因类型的沉积砂体。断陷湖盆陡坡带具有近源、坡陡、构造活动剧烈、发育粗粒沉积等地质特征^[3-4]。前人^[5-9]通过对断陷湖盆陡坡带粗粒沉积的形成机制、沉积过程、沉积类型、沉积模式、沉积相类型及其沉积特征等进行研究，取得了一些认识。

二连盆地白垩系油气资源丰富，并具有良好的油气成藏条件，在该盆地阿南凹陷和洪浩尔舒特凹陷已取得了良好的油气勘探成果。洪浩尔舒特凹陷是二连盆地的重要含油气凹陷，自1991年以来，勘探程度不断提高，钻井110余口，取心井近80口，主要含油层系为白垩系阿尔善组和腾格尔组，目前洪10区块和洪25区块已投入开发。洪10区块油藏类型主要为层状构造-岩性油藏，油气探明地质储量较大，但油气精细勘探与开发受到沉积相类型和储层特征的影响。

依据三维地震资料、10口井岩心资料及20余口井测井资料对洪浩尔舒特凹陷洪10区块白垩系阿尔善组精细沉积学展开研究，以期对该区阿尔善组近岸水下扇的勘探开发提供理论依据。

二连盆地是在内蒙古—大兴安岭海西褶皱带基底上发育起来的中新生代断陷沉积盆地，面积约10万km²。盆地内多凹多凸、凹凸相间平行排列，强烈的构造运动把盆地分割成多个相对独立的沉积单元，构成小型断陷湖盆群。二连盆地构造演化大体经历了古生代地槽发展阶段和中新生代陆相盆地发展阶段。中新生界盖层主要由河湖相沉积构成，但下部（侏罗系、上白垩统）存在中酸性凝灰岩、中性安山岩等火山岩建造^[2]。

洪浩尔舒特凹陷位于二连盆地南缘的乌尼特坳陷西南部，凹陷西北部与苏尼特隆起区相接，东南部与大兴安岭隆起区相接。该凹陷是一个典型的东南断、西北超的单断箕状凹陷，总体走向呈北东向，长约为80 km，宽为10~18 km，凹陷总面积为1 300 km²（图 1）。受二连盆地区域构造演化控制，洪浩尔舒特凹陷的构造演化经历了裂谷初始期（白垩纪阿尔善组早期）、发育期（白垩纪阿尔善组晚期—腾格尔期）及萎缩期（白垩纪赛汉塔拉期）共3个阶段，并伴随着3期大的断裂运动。凹陷因受到多次抬升与沉降，造成了凹陷内多次湖侵与湖退，最终沉积了近3 000 m的巨厚下白垩统^[10]。凹陷整体呈南北分带、东西分区的构造特征，南北方向分为陡坡带、洼槽带及缓坡带，东西方向细分为西洼、中洼及东洼（图 1），这3个次洼最大沉积厚度均为2 000~3 000 m。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 洪浩尔舒特凹陷构造单元及洪10区块连井剖面 Fig. 1 Tectonic units of the Honghaoershute Sag and well-tie section in Hong 10 block

洪浩尔舒特凹陷在古生界变质岩基底之上充填了厚度较薄的侏罗系火山岩建造和较厚的下白垩统碎屑岩沉积。下白垩统以不整合覆盖在古生界基底或侏罗系凝灰岩、安山岩之上。沉积地层自下而上依次为侏罗系、下白垩统阿尔善组、腾格尔组（分为腾一段和腾二段）及赛汉塔拉组等，其中阿尔善组与腾格尔组是主要勘探层系（图 2）。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 洪浩尔舒特凹陷阿尔善组—腾格尔组综合柱状图 Fig. 2 Comprehensive stratigraphic column of the A'ershan Formation-Tenggeer Formation in Honghaoershute Sag

依据经典的层序地层学和Cross高分辨率层序地层学理论^[11-13]，并根据洪浩尔舒特凹陷地震反射终止关系以及断裂坡折带的分布，综合分析该凹陷三维地震资料、110余口钻井岩性组合特征及41口井的岩心沉积序列特征，确定了该凹陷三级层序地层界面和最大湖泛面。依据洪浩尔舒特凹陷构造演化史和层序地层边界特征，通过80口探井合成记录比对，将该凹陷下白垩统阿尔善组和腾格尔组划分为SQa，SQt1及SQt2共3个层序，其中SQa对应于阿尔善组，SQt1对应于腾一段，SQt2对应于腾二段；又将每个层序划分为低位体系域（LST）、湖侵体系域（TST）及高位体系域（HST）等（图 3）。

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 洪浩尔舒特凹陷下白垩统层序地层划分 Fig. 3 Sequence stratigraphic division of the Lower Cretaceous in Honghaoershute Sag

白垩系不同层序地层厚度分布表明，SQa沉积时期，洪浩尔舒特凹陷可分为3个次洼，SQa沉降中心位于凹陷中洼并临近南侧边界断裂，地层厚度达1 500 m；SQt1沉积时期，层序地层发育范围较SQa沉积时期有所扩大，凹陷沉降中心向东洼偏移，沉积厚度达1 200 m；SQt2沉积时期，西洼抬升，未沉积SQt2，凹陷沉降中心回到中洼，最厚处位于H33井附近，达1 600 m，东洼最大沉积厚度约为1 000 m。

洪10区块位于洪浩尔舒特凹陷东洼中部（参见图 1），油气资源丰富，主力油层位于白垩系阿尔善组SQa高位体系域。遵循“层序构架、旋回对比、交叉闭合”的地层对比原则，采用相控-等时地层对比方法，建立该区块主力油层精细地层格架。通过选取H10井等系列关键井，搭建了8条过井小层精细地层对比剖面，实现了阿尔善组SQa高位体系域小层地层对比。

在利用地震剖面反射特征识别洪10区块阿尔善组SQa高位体系域顶底界面的基础上，根据合成地震记录对全区20口井开展岩心相和测井相分析，并进行单井层序划分。基于同一时期沉积的砂组具有相同的旋回特点，将SQa高位体系域划分为具有复合韵律特征的3个准层序组（砂组）和10个准层序（小层），其中Ⅰ砂组可细分为3个小层，Ⅱ砂组可细分为4个小层，Ⅲ砂组可细分为3个小层（图 4）。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 洪浩尔舒特凹陷H10井阿尔善组SQa油层砂组划分 Fig. 4 Sand group division of SQa oil layer of A'ersan Formation in H10 well in Honghaoershute Sag

综合分析10口井岩心相、20余口井测井相以及三维地震资料地震相等，确定洪浩尔舒特凹陷洪10区块阿尔善组主要发育近岸水下扇、辫状河三角洲等沉积相。

近岸水下扇主要有以下几个特征，①岩性粗（图 5），主要发育中、细砾岩，向内扇方向岩性变粗；②中、细砾岩与较深水暗色泥岩互层；③砂质砾岩发育重力流沉积构造，缺少牵引流沉积构造特征（图 5）；④砂砾岩在垂向上呈正韵律；⑤地震剖面呈内部杂乱反射的楔形，向沉积中心方向地震反射的连续性变好，反映出沉积速率由物源区向凹陷中心方向变慢的过程（图 6）。洪10区块主要发育近岸水下扇的中扇和外扇，H10井和H20井的中、细砂砾岩等油气显示良好，表明该区块近岸水下扇具有较好的石油地质条件，勘探开发潜力较大。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 洪浩尔舒特凹陷下白垩统阿尔善组主要沉积类型岩心特征 Fig. 5 Core features of main sedimentary types of the Lower Cretaceous A'ersahn Formation in Honghaoershute Sag （a）辫状河三角洲砾石定向排列的细砾岩，H25井，939.9 m；（b）三角洲细砾岩冲刷中细砂岩，H25井，956.6 m；（c）近岸水下扇混杂中、细砾岩，H21井，945.5 m；（d）近岸水下扇递变层理砾岩至灰黑色泥岩，H21井，1 427.6 m；（e）含泥岩撕裂屑的块状砾质砂岩，H37井，1 597.3 m

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 洪浩尔舒特凹陷白垩系SQt1楔状杂乱反射地震相（line 3520） Fig. 6 Wedge-shaped and disorder seismic facies of the Cretaceous SQt1 in Honghaoershute Sag T6，T8及Tg均代表层序界面

从辫状河三角洲平原亚相到深湖亚相，沉积物岩性由砂砾岩逐渐变为粉细砂岩及泥岩，单层沉积厚度逐渐减薄，砂泥比降低，沉积构造由块状层理、大型楔状交错层理逐渐过渡为中小型交错层理及波状层理，反映了水动力由强到弱的过程（图 5）。辫状河三角洲主要分布在凹陷缓坡带，砂体规模较大，呈舌状或长扇状。目前在洪25井地区已发现辫状河三角洲砂体具有良好的油气显示并已投入开发，表明该地区辫状河三角洲具有较好的石油地质条件和勘探开发前景。

洪浩尔舒特凹陷洪10区块在阿尔善组SQa沉积时期发育近岸水下扇和辫状河三角洲沉积，且以前者为主。洪10区块近岸水下扇以中扇亚相为主，包括辫状水道、辫状水道间及中扇前缘共3个微相。辫状水道以细砾岩、含砾粗砂岩等粗粒沉积物为主，砾石排列杂乱，常见块状层理和正递变层理（参见图 5），多个正韵律（厚2~8 m）的辫状水道砂体常在纵向上叠置，相互冲刷接触，自然伽马和电阻率测井曲线表现为箱形或钟形，并以低自然伽马、低电阻率为特征（参见图 4）。辫状水道间以泥岩、粉砂质泥岩及泥质粉砂岩为主，也可发育典型的、厚度小于1 m的浊积岩，泥岩多发育块状层理和水平层理，自然伽马和电阻率测井曲线形态较为平直，自然电位曲线近泥岩基线，自然伽马与电阻率呈现中高值。中扇前缘主要发育具有鲍马序列的中细砂岩，自然伽马与电阻率呈中低值（参见图 4）。

阿尔善组SQa高位体系域可划分为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ共3个砂组，其中Ⅲ砂组位于SQa高位体系域下部，可细分为Ⅲ-3，Ⅲ-2及Ⅲ-1共3个小层（参见图 4）。

（1）H108井1 256.6~1 258.0 m段（Ⅲ-3小层）岩心发育正递变砂砾岩，具叠覆冲刷面，其上部突变为暗色泥岩，表明为近岸水下扇沉积，测井曲线显示为齿状箱形，砂泥界面呈突变接触。根据洪10区块内探井砂砾岩厚度和砂地比数据统计，发现Ⅲ-3小层沉积时期东南陡坡带物源供给明显，发育近岸水下扇，进积方向主要沿H10井和H82井向湖中心进积，在H4，H107及H103等井处砂地比均较小，属于中扇前缘微相，H18井进入外扇沉积。

（2）Ⅲ-2小层继承了Ⅲ-3小层的沉积特征，近岸水下扇扇体规模向H104井和H18井方向有所扩大，辫状河三角洲有所推进，至H106井处砂地比增大至0.17，在纵向上与Ⅲ-3小层构成一个反旋回。

（3）洪10区块H102井在第3次取心（959.49~964.50 m段）时钻遇Ⅲ-1小层，岩性为粗砂岩—粉细砂岩，可见较多的冲刷面和间断正韵律，为辫状河三角洲水下分流河道沉积，其间夹有较薄的水下分流河道间泥岩沉积。H10井和H108井的Ⅲ-1小层为近岸水下扇中扇前缘和外扇沉积。Ⅲ-1小层沉积时期，辫状河三角洲并未明显向前继续推进，近岸水下扇扇体规模变小，H18井沉积大套暗色泥岩，但H4，H107及H103等井的砂地比明显增大，表明近岸水下扇辫状水道主要沿H4，H107及H103等井方向推进[图 7（a）]。

图 7

Fig. 7

下载eps/tif图 图 7 洪浩尔舒特凹陷洪10区块SQa高位体系域不同小层沉积微相 Fig. 7 Sedimentary microfacies of sublayers of SQa HST in Hong 10 block in Honghaoershute Sag

阿尔善组SQa高位体系域Ⅱ砂组表现为一个完整的沉积旋回，并可细分为Ⅱ-4，Ⅱ-3，Ⅱ-2，Ⅱ-1共4个小层。

（1）H10井1 071.0~1 083.3 m取心段对应Ⅱ-4小层沉积，下部可见较多的冲刷面及正递变层理，上部泥岩段和泥质粉砂岩中可见波状层理和水平层理，构成鲍玛序列ABE段和CDE段，反映了近岸水下扇中扇辫状水道与辫状水道间交互沉积，向上沉积水体逐渐加深。H106井780.22~787.72 m取心段为Ⅱ-4小层取心层段，发育具有叠覆冲刷构造的薄层间断性正韵律，底部砾石具有定向排列特征，分选和磨圆均较好，岩性主要为绿灰色和褐灰色泥岩，局部发育水平层理，为辫状河三角洲前缘远端水下分流河道沉积。Ⅱ-4小层沉积时期，辫状河三角洲不断向湖泊中心进积，发育规模扩大，辫状河三角洲前缘延伸至H108井和H18井附近，而近岸水下扇扇体规模再次扩大，中扇前缘与辫状河三角洲前缘在H108井处交接，辫状水道沿H4井和H103井方向也进一步向前延伸。总体来看，该小层沉积时期物源供给较为丰富，辫状河三角洲与近岸水下扇的发育规模均较大[图 7（b）]。

（2）Ⅱ-3小层取心资料较多，取心井有H10，H102，H106及H108等井。H10井1 067.23~1 071.50 m取心段对应Ⅱ-3小层下部地层，粗砂岩中发育有冲刷面、砂岩叠覆冲刷等，为近岸水下扇辫状水道沉积。H102井为辫状河三角洲前缘远端沉积，H108井处于较深湖沉积环境。与Ⅱ-4小层对比分析，发现该小层辫状河三角洲水下分流河道逐渐向H108井方向延伸，而向H102井方向河道规模减小。

（3）洪10区块H106井765.20~771.62 m取心段基本包含了Ⅱ-2小层全部地层，岩心特征表现为众多的间断性正韵律，且下部多为分选和磨圆均较好的细砾岩，上部为略显板状交错层理、楔状交错层理的细砂岩，具有典型的辫状河三角洲水下分流河道沉积特征。H10井和H108井测井曲线主要为钟形，自然伽马曲线呈明显齿状，为近岸水下辫状水道沉积。

（4）H106井759.72~765.00 m取心段对应Ⅱ-1小层，岩性为灰绿色和灰色细砾岩—粉细砂岩，沉积构造可见中型板状交错层理，还可见富含泥砾的冲刷面，为辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积。H34井1 793.70~1 798.06 m取心段对应Ⅱ-1小层，岩性以灰色细砾岩和砂砾岩为主，期间夹有绿色粉砂岩和砂质条带，为近岸水下扇内扇沉积。Ⅱ-1小层对应水进沉积过程，扇体主要沿H103井方向推进，但延伸距离和规模均减小，H106井辫状河三角洲规模也变小，且砂地比下降至0.67。

阿尔善组SQa高位体系域Ⅰ砂组可划分为Ⅰ-3，Ⅰ-2，Ⅰ-1共3个小层。洪10区块Ⅰ砂组取心资料相对较多，包括H10，H4及H108等井。

（1）H10井1 028.0~1 037.5 m取心段对应Ⅰ-3小层，岩性为大套灰色泥岩夹粉砂质泥岩，偶见3~4 cm厚的含细砾粗砂岩，可见绿色泥岩撕裂屑，其中夹有薄层浊积岩。H108井1 195.78~1 200.38 m取心段，Ⅰ-3小层发育大套灰色质纯泥岩，可见较多的黄铁矿及介壳化石，具有水平层理、变形层理，取心段下部发育厚约1 m、具有正递变层理、由碎屑支撑的细砾岩（图 8），为深湖夹浊积扇沉积。Ⅰ-3小层沉积时期，辫状河三角洲沿H106井和H18井方向延伸并向湖中心进积，近岸水下扇扇体规模减小，主要沿H14井和H103井方向延伸，表明扇体向北偏移。

图 8

Fig. 8

下载eps/tif图 图 8 洪浩尔舒特凹陷H108井和H4井SQa高位体系域Ⅰ砂组Ⅰ-3小层岩心 Fig. 8 Cores of sand group Ⅰ of SQa HST in well H 108 and H 4 in Honghaoershute Sag

（2）H10井1 019.28~1 028.00 m取心段对应Ⅰ-2小层，岩性为含砾粗砂岩，分选和磨圆均较差，见多个正韵律，砂砾岩之间夹有灰绿色泥岩，为近岸水下扇中扇辫状水道与辫状水道间交互沉积。H102井903.9~910.4 m取心段，Ⅰ-2小层岩性以泥岩为主，夹有厚度较薄的浊流成因的粉砂岩，可见蚌壳化石，表明其沉积水体较深，为深湖沉积。

Ⅰ-2小层进积过程明显，近岸水下扇辫状水道在H105，H104，H10及H4等井处均有所发育，但辫状河三角洲规模减小，其原因可能是阿尔善组末期构造活动再次加剧，东南陡坡一带断层活动使得该地区发生翘倾作用，即陡坡一侧发生沉降，而缓坡一侧则发生一定的抬升，从而导致辫状河三角洲沉积时水体变浅，沉积厚度和发育规模均有所减小，甚至H106井的Ⅰ-2小层已被剥蚀[参见图 7（c）]。

（3）H10井991.06~994.85 m取心段对应Ⅰ-1小层，岩性为灰绿色—灰黑色泥岩，主要发育较深湖亚相沉积。H108井1 178.18~1 186.00 m取心段包括了Ⅰ-1小层的全部地层，岩性为单层厚度为几十cm、呈正韵律冲刷下覆沉积的砂砾岩，在不同正韵律之间还可见厚度不等的泥岩层，局部发育典型浊积岩沉积的CDE组合，属于近岸水下扇外扇沉积。H4井1 199.52~1 210.85 m取心段对应Ⅰ-1小层，岩性为互层的砂砾岩与泥岩，砂砾岩具递变层理，叠覆冲刷，为典型的辫状水道沉积，其间泥岩厚度不等，为辫状水道间沉积。总之，Ⅰ-1小层自下而上泥岩含量逐渐增大，表明水体不断加深，发生退积，辫状河三角洲和近岸水下扇规模均较小，近岸水下扇的辫状水道延伸距离较短（小于5 km）。

洪浩尔舒特凹陷洪10区块主力油层阿尔善组SQa高位体系域砂体主要为近岸水下扇，整体发育在一个水体由深变浅再变深的沉积序列中。SQa高位体系域的3个砂组均经历了一个短期的水体由深变浅再变深的过程。因此，3个砂组之间发育有稳定的泥岩隔层。

（1）SQa高位体系域Ⅲ砂组各小层沉积微相研究发现，Ⅲ-3小层沉积时期，水体相对较深，近岸水下扇扇体规模相对较小，辫状水道主要沿H82井和H10井方向延伸，但延伸距离较短，仅到H10井附近，该小层沉积时期的辫状河三角洲则主要沿H102井方向推进，在H106井处沉积大套较深湖相泥岩夹泥质粉砂岩。到Ⅲ-2小层沉积时期，水体相对变浅，近岸水下扇扇体规模扩大，辫状水道延伸距离变长，可延伸至H105井及H18井附近，但辫状水道延伸方向并未发生较大改变，主要向北西方向延伸。至Ⅲ-1小层沉积时期，发生退积，近岸水下扇扇体规模缩小，辫状水道不再沿H10井方向延伸而是转至H107井方向，但该小层沉积时期北西方向的辫状河三角洲的规模与延伸距离并未发生明显变化，这是由于北西方向物源供给不足所致（参见图 7）。

（2）SQa高位体系域Ⅱ砂组沉积时期，辫状河三角洲和近岸水下扇的规模均有所扩大，两个沉积体系在H108井与H105井之间交接，但是Ⅱ砂组发育的4个小层的沉积体系规模和空间位置均有所变化。Ⅱ-4小层沉积时期，陡坡带断层活动较为频繁，使得物源供给较为充足，为扇体进积提供了有利条件，因此这一时期近岸水下扇辫状水道延伸距离可达H105井和H103井附近（延伸距离大于5 km），辫状河三角洲可进积到H18，H102及H108等井附近，在H105井与H108井之间与近岸水下扇交接。Ⅱ-3小层沉积时期，水体加深，辫状河三角洲主要沿H108井和H106井方向延伸，而向H102井方向的延伸距离缩短，近岸水下扇的辫状水道转向H103井方向，且扇体规模有所减小。Ⅱ-2小层沉积时期，发生进积作用，辫状河三角洲和近岸水下扇的延伸距离与发育规模均达到最大。Ⅱ-1小层为退积型沉积，H10井由早期的中扇辫状水道沉积改变为中扇前缘沉积，H18井由早期的辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积改变为湖相沉积（参见图 7）

（3）SQa高位体系域Ⅰ砂组处于阿尔善组演化的末期，受构造活动和洪水事件影响更加明显。Ⅰ-3小层沉积时期，辫状河三角洲主要沿H106井—H18井方向推进，在H108井和H102井处变为较深湖亚相沉积，而近岸水下扇的规模变化较小，只是沿H105井方向延伸。受构造运动影响，Ⅰ-2小层沉积时期，陡坡带断层下降盘活动剧烈，南东方向物源供给较为充足而使得扇体规模较Ⅰ-3小层沉积时期要大，辫状水道延伸距离变长（可达6 km），且在H108井处发育了滑塌扇，而北西方向遭受抬升，水体变浅，沉积厚度变薄。Ⅰ-1小层沉积时期，气候干燥，物源供给不足，导致扇体发生退积作用，扇体规模减小（参见图 7）。

阿尔善组高位体系域不同砂组各小层沉积微相研究结果表明，自Ⅲ砂组到Ⅱ砂组，东南部近岸水下扇扇体分布范围不断扩大，且向凹陷内延伸距离增大（逾6 km），中扇辫状水道微相主要延伸方向不断向北偏移，即从H105井方向逐渐向H103井方向偏移，沉积中心向北偏移；辫状河三角洲在Ⅲ砂组沉积时期主要沿H102井方向推进，到Ⅱ砂组沉积时期开始沿H106井和H108井方向推进（参见图 7）。Ⅱ砂组沉积时期，近岸水下扇与辫状河三角洲进积并在中央区交接。Ⅱ砂组到Ⅰ砂组沉积时期，构造活动不断加剧、水体不断加深，因供源不足而发生退积作用，辫状河三角洲与近岸水下扇均发生收缩，二者发育规模较Ⅱ砂组沉积时期时小（参见图 7，图 9）。综上所述，洪10区块阿尔善组SQa高位体系域Ⅱ砂组沉积时期砂体最为发育，辫状河三角洲与近岸水下扇向凹陷内的延伸距离均达到最大（达7 km），因而可以将Ⅱ砂组作为洪10区块阿尔善组的重点勘探层段。

图 9

Fig. 9

下载eps/tif图 图 9 洪浩尔舒特凹陷洪10区块SQa高位体系域沉积演化 Fig. 9 Sedimentary evolution of SQa HST in Hong 10 block in Honghaoershute Sag

（1）二连盆地洪浩尔舒特凹陷白垩系阿尔善组可划分为包含低位、湖侵和高位体系域的1个完整三级层序，该层序高位体系域的主力产油层段可被划分为3个砂组和10个小层。

（2）二连盆地洪浩尔舒特凹陷白垩系阿尔善组每个小层均发育有近岸水下扇和辫状河三角洲。近岸水下扇沉积特征主要为：发育块状和递变层理，叠覆冲刷构造的砂砾岩与暗色泥岩伴生，构成间断正韵律；辫状河三角洲沉积特征主要为：发育中大型楔状交错层理以及冲刷面的砂岩，与湖相泥岩构成间断正韵律。

（3）二连盆地洪浩尔舒特凹陷白垩系阿尔善组自下而上，湖平面发生由低到高再到低的升降变化，其中湖平面较低的阿尔善组Ⅱ砂组沉积时期，物源供给充足，形成规模较大的近岸水下扇和辫状河三角洲沉积，因此可以将Ⅱ砂组作为阿尔善组的重点勘探层段。