0 引言

基于地震资料开展沉积分析是建立沉积盆地格架和恢复沉积体系展布的有效方法.早在20世纪70年代，随着地震地层学的兴起，人们就开始利用地震资料来研究地层和沉积相，并提出了地震相的概念，即“由特定地震反射参数所限定的三维空间中的地震反射单元，它是特定沉积相或地质体的地震响应”(陆基孟，2004).其主要标志包括地震反射外形、地震反射的内部结构、顶底接触关系、振幅、视周期、连续性、平滑性以及反射特征的横向变化等特征参数, 并发展了多种地震相分析方法(de Matos et al., 2007；Roy et al., 2010；张等，2015).但由于地震资料纵向分辨率的限制，地震相分析单元厚度一般在100 m左右.

为了提高对薄层的分辨能力，20世纪90年代，Zeng等(1998)提出了地震沉积学的概念，并在油气勘探中得到广泛应用(林承焰等, 2007；段如泰等，2011；Loucks et al., 2011；Reijenstein et al., 2011；尹继全和衣英杰, 2013；苏明军等，2014；Wei and Su, 2015)，在此基础上，曾洪流(2011)进一步提出地震沉积相的概念，认为“地震沉积相特指地震分辨率尺度下代表特定沉积相的地震特征组合，包含地震岩性学信息和地震地貌特征两个方面的内容”.因而有别于地震地层学中定义的地震相.然而，文献并没有给出建立地震沉积相模式的方法.

本文在前人研究基础上，进一步探讨地震沉积相概念及地震沉积相模式，提出地震沉积相分析方法.并以松辽盆地为例，开展地震沉积相分析，在盆地西部的斜坡区和坳陷区建立多种地震沉积相模式，明确其沉积体系类型.

1 地震沉积相的基本概念及其分析方法 1.1 地震沉积相的基本概念

如前所述，地震沉积相最初被定义为“地震分辨率尺度下代表特定沉积相的地震特征组合”.地震勘探中的分辨率一般指纵向分辨率(俞寿朋，1993).然而，有关地震分辨率的文献很多(Widess, 1973；李庆忠，1994)，对有关分辨率极限的认识也不一致，如Knapp认为，垂向分辨率应该用地震子波脉冲的时间延续度来定义.Rayleigh准则指出：“一个反射波的分辨率的极限是1/4波长”.Widess认为在没有噪声的情况下，反射波的可分辨厚度应该定位1/8波长.因此，关于分辨率的讨论其实还存在不少争议.如果按目前对分辨率的认识来定义地震沉积相，存在3个不足之处：① 研究单元厚度较大，接近地震相的研究尺度，无法分辨薄层；② 没有充分利用地震横向分辨率；③ 从地震沉积相这一术语的字面意思理解，地震沉积相的研究范畴不应局限于微相或亚相，而应包含整个沉积相.也就是说，地震沉积相研究内容包含地震相，是对地震相研究内容的扩展而不仅是补充.基于这一认识，笔者将地震沉积相定义为“表征地层特征，并且可以使该地层与其他地层区别开来的一组地震特征组合”.

1.2 地震沉积相模式

所谓的地震沉积相模式是指沉积盆地中代表特定沉积相的地震类型及分布的一般规律.地震沉积相模式与研究尺度密切相关，当我们作沉积体系分析时，研究单元一般为层序或准层序组，研究厚度通常为几十甚至上百毫秒.这时的地震沉积相模式就是经典的地震相模式，前人已对海相盆地和陆相盆地的不同区带的地震相模式作了大量研究(张万选等，1989)，取得了丰富成果.本文主要研究单一同相轴的振幅、频率、波形等变化，对应研究单元为准层序，厚度1~50 m(朱筱敏，2000)，相当于地震微相级别.

1.3 地震沉积相分析方法

地震沉积相分析就是利用地震岩性学信息和地震地貌特征以及定量方面的地震属性值来描述地层的沉积相.

地震沉积相与沉积相之间既有联系又有区别，其联系主要表现为：① 地震沉积相是沉积体的地震物理响应，包含有不同岩性的岩石物理特性、沉积体的外形、岩层的叠置模式以及岩性差异的组合方式等多种信息；② 地震沉积相与沉积相在规模上较为接近.区别之处在于：地震沉积相与沉积相之间不存在普遍的绝对的对应关系.一个地震沉积相单元可能对应不同的沉积相单元，反之，相同的沉积相单元可能对应不同的地震沉积相单元.造成这种现象的主要原因是：① 地震分辨率远低于地质方法的分辨率；② 地震资料中存在非地质因素干扰；③ 同一沉积相内部是不均匀的，存在差异；④ 同一沉积相在不同地区或盆地内，由于区域地质背景和沉积条件存在差异，造成地震响应不同.这就提醒我们地震沉积相和沉积相关系的建立需要综合多方面资料进行研究.

本文的研究方法是：从地震地貌形态分析入手，在沉积模式指导下，用测井和岩心资料做标定，结合岩石物理方法，综合分析推断，预测研究区沉积相的展布.

地震沉积学在识别沉积体形态上有其独特的优势，通过制作地层切片，充分利用地震资料的横向分辨率，结合地层切片的动态放映，可以清楚地刻划沉积体的外形、岩层的叠置模式和沉积体的发育过程.在有利的情况下，解释员仅凭地层切片即可初步分析地震沉积相和对应的沉积相.由于地层切片主要利用了地震形态学的信息，因此其受地震资料采集和处理因素的影响比较小，可靠程度比较高.

从沉积模式着眼是地震沉积相分析的特点.沉积模式是对沉积环境及其沉积产物、沉积过程的高度概括和总结.对于新的研究地区来说，只要搞清沉积盆地的背景控制因素就可以根据沉积模式对其沉积相特征进行预测和推断.由于地震资料的多解性强、分辨率低，反映的沉积信息毕竟有限，所以完全有必要采用沉积模式类比的方法解释沉积相.

测井与取心资料在地震沉积分析中起标定作用.地震沉积相与沉积相之间不具有一一对应关系，一种地震沉积相可以与多种沉积相相对应.测井取心的作用在于确定该处这种地震沉积相应当属于什么沉积相.井点控制区外的沉积相类型可以根据盆地沉积模式加以推断.

通过岩石物理分析研究地震参数与砂厚、尖灭等的关系，可以由此对研究层段的岩性分布特点加以把握，进而可帮助发现和识别各种沉积体，并帮助确定地震沉积相单元的沉积相意义.

2 松辽盆地地震沉积相分析 2.1 地质背景

松辽盆地属于大型陆相中生界伸展型含油气盆地，盆地大致经历了4个构造演化阶段：热隆张裂阶段(T-J3)、裂陷阶段(J3-K1)、坳陷阶段(K1-K2) 和萎缩褶皱阶段(K2-Q).坳陷期松辽盆地可划分为中央坳陷区、西部斜坡区、东北隆起区、东南隆起区、北部倾没区和西南隆起区6个一级构造单元，坳陷期沉积地层主要以上白垩统为主，包括了泉头组(K2q)，青山口组(K2qn)，姚家组(K2y)，嫩江组(K2n)，四方台组(K2s)和明水组(K2m)(高瑞祺和蔡希源, 1997)，其中主要产层为泉头组(K2q)，青山口组(K2qn)，姚家组(K2y)，嫩江组(K2n)等.研究区位于盆地西部，包括西部斜坡区和中央凹陷区(图 1)，研究层位为嫩江组和青山口组.该时期盆地基底断裂活动微弱，地层发育较为连续、完整，内部缺少明显的角度不整合.盆地以整体沉降和震荡为主，西部斜坡区靠近物源，但沉积过程受湖平面相对升降及波浪改造影响大，嫩江组和青山口组主要发育河流三角洲、重力流沉积.中央凹陷区位于盆地中部，远离物源区，为深湖、半深湖、浊流环境.

2.2 典型地震沉积相

提出地震沉积相的目的在于利用地震资料来评价或解释沉积相.事实上，为了清楚地表征地层特征，地震沉积相是一个n维数据向量空间.本次研究中主要使用了下列信息来识别地震沉积相：

(1) 平面几何形态：反映地质体的地貌形态.如飘带状(常代表河道)、叶状、指状等.

(2) 反射结构：反映层理类型、沉积作用、剥蚀及古地貌和流体类型.如前积反射、蠕虫状反射等.

(3) 反射外形：反映沉积过程、物源方向、地质背景等.如透镜状反射、充填形反射等.

(4) 反射振幅：反映界面速度-密度差，地层结构及流体成分和岩性变化，大面积的振幅稳定揭示的良好连续性，反映低能级沉积；振幅快速变化，表示上覆和(或)下伏地层岩性快速变化，是高能环境的反映.

(5) 反射频率：受多种因素的影响，如地层厚度、流体成分、埋深、岩性组合等.

依据其成因和平面分布，传统的陆相湖盆沉积分为冲积扇、河流、三角洲、滩坝、浊积扇等沉积类型.由于沉积环境不同，不同沉积体可在地震剖面中产生不同的反射特征，其中横向反射特征差异最大，故在上述反映地震沉积相的信息中，反映横向信息的平面几何形态是主导信息，其余为辅助信息.

研究区主要发育6种地震沉积相，即飘带状、树枝状、席状、团块状、指状、叶状.

2.2.1 飘带状地震沉积相

飘带状地震沉积相在斜坡区和凹陷区均有发育，振幅切片上表现为弯曲的、类似河道的特征，内部的振幅连续性好于周围，但振幅强度呈不均匀变化(图 2a和图 3a).

剖面上地震相主要发育点状强反射等水道充填相(图 2b和图 3b).

2.2.2 树枝状地震沉积相

树枝状地震沉积相主要分布于斜坡低部位，从根部到前端呈枝丫状展开，面积不断扩大，但振幅能量从根部到末端逐渐减弱(图 4a).其形态类似于三角洲沉积，但也有可能是湖底扇.

在顺物源方向剖面上地震相主要发育水道充填相、S型前积相、斜交前积相、S型-斜交前积相(图 4b)，在垂直物源方向表现为水道下切充填特征.

2.2.3 席状地震沉积相

席状地震沉积相分布于斜坡区，沿湖岸线呈席状分布(图 5a).振幅能量中间强，周边弱.推测为滨浅湖席状砂沉积.

在垂直湖岸方向剖面上地震相主要表现为沿斜坡发育的透镜状、强振幅反射(图 5b).

2.2.4 团块状地震沉积相

团块状地震沉积相主要分布于斜坡区坡折下部和凹陷区，振幅能量中间强，四周弱.形若面饼，呈圆形或椭圆形，面积大小不等(图 6a).在地震剖面上顺斜坡高部位向下滑塌的透镜状反射，反射能量强，与周围反射形成明显对比(图 6b).

2.2.5 指状地震沉积相

指状地震沉积相分布于斜坡区，形状像手指或木棍，宽约200 m左右，长接近1000 m(图 7a).在地震剖面上表现为透镜状强反射(图 7b).

2.2.6 叶状地震沉积相

叶状地震沉积相分布于凹陷区坡折带下部，形若叶子，叶片中有脉络和纹理状，异常区中间振幅能量强弱不等，但异常区形态清晰(图 8a).推测是湖底扇沉积.地震剖面上表现为在斜坡区的叠瓦状反射(图 8b).

2.3 地震相模式

斜坡区：斜坡区离物源区较近，以飘带状地震沉积相、席状地震沉积相和树枝状地震沉积相为主，河道发育特征清晰，反映为从河流沉积向滨浅湖和三角洲沉积过渡特征.

凹陷区：凹陷区主要为深湖、半深湖区，以团块状地震沉积相、树枝状地震沉积相和叶状地震沉积相为主.属三角洲前缘和深湖重力流沉积.

2.4 沉积相分析

地震沉积相和沉积相关系的建立需要多方面资料综合研究，在进行地震沉积相分析时首先要了解其区域地质背景，下面以团块状地震沉积相分析为例加以说明.团块状地震沉积相主要分布于斜坡区坡折下部和凹陷区(图 9)，为深湖-半深湖区.切片上在深兰背景下呈黄绿色，剖面上为负极性振幅.地震岩石物理分析表明，负极性振幅为砂岩指示，振幅能量强弱与砂岩厚度近似为正比例关系.钻穿团块状异常的井显示指形和齿状箱形的曲线特征，岩心照片显示底部有冲刷面，黑色泥岩中有不规则的滑塌体，沉积构造类型有包卷层理，并有变形构造，砂岩底部有液化现象，为砂质碎屑流的一个证据.重力流沉积之外，测井曲线和岩心解释为黑色泥岩沉积.因此，该地震沉积相解释为深湖-半深湖环境下的重力流(砂质碎屑流)沉积，受多级坡折控制，发育有多个扇体，这里称为母扇体和子扇体.

3 结论 3.1

针对陆相薄层砂体预测难题，提出了地震沉积相的概念和地震沉积相分析方法.

3.2

以松辽盆地西部斜坡区和凹陷区为例，总结了地震沉积相模式，指出斜坡区和凹陷区发育6种地震沉积相.

3.3

地震沉积相和沉积相之间并不存在一一对应关系，两者间的转换应综合多种资料分析，在考虑古地貌和综合测井、岩心等资料的情况下，给出了地震沉积相的合理解释.

3.4

地震沉积相分析技术是薄互层预测的有效手段.

致谢 感谢审稿专家提出的修改意见和编辑部的大力支持！