辮狀河心灘是一類很重要的沉積相，國內(nèi)很多陸相油田沉積背景為辮狀河。河流相儲層的非均質(zhì)性一直是提高采收率的制約因素。目前，國內(nèi)很多油田的勘探開發(fā)已經(jīng)進入到尋找剩余油的階段，對研究對象的研究精細程度要求越來越高，這就要求地質(zhì)工作者對研究對象進行精細解剖。河流相砂體作為國內(nèi)很多油田主要的儲集巖體，一直是儲層研究的重點。前人對曲流河的特征以及邊灘特征做了很多工作，且取得的認識在指導曲流河儲層勘探中應(yīng)用效果良好。目前辮狀河的儲層構(gòu)型方面的研究還相對欠缺，一方面是因為辮狀河的規(guī)律性不如曲流河，另一方面這方面的工作才剛展開。
前人對辮狀河心灘的研究主要集中在井下古代砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及非均質(zhì)性的解剖，涉及現(xiàn)代沉積較少。侯加根等２００８年通過黃驊坳陷孔店油田辮狀河砂體的研究，建立了心灘砂體的三維構(gòu)型模型，分析了心灘儲層含油氣差異的成因。劉鈺銘等２００９、２０１１年利用油田鉆井資料，建立了心灘的模型，探討了辮狀河內(nèi)部夾層的表征方法，分析了心灘內(nèi)部夾層對剩余油分布的控制作用。李順民等２０１１年通過油田資料研究，提出了砂壩不同位置鉆井鉆遇砂體的配位模型。白振強２０１０年通過對薩北油田的研究，提出疊覆泛砂體河道砂體構(gòu)型模式，認為辮狀河內(nèi)的夾層基本為水平狀分布，水淹程度高，剩余油少。
陳莉等２０１２年認為心灘砂體與河道砂體的區(qū)別就在于落淤層。陳玉琨等２０１２年［７］通過現(xiàn)代辮狀河幾何參數(shù)統(tǒng)計，分析了河道寬與心灘壩、辮狀河規(guī)模的關(guān)系式，并在模式指導下矯正沉積相圖心灘展布的形態(tài)。余成林等２０１２年建立了心灘理論模型并分析了落淤層展布規(guī)律及特征。隨著技術(shù)的興起，沉積學的研究手段也增多，比如探地雷達、實驗?zāi)M研究、露頭的精細解剖、現(xiàn)代河流的詳細研究，都為我們更好地認識辮狀河砂體提供了條件。
將今論古是沉積學研究的重要法則，也是很多時候我們展開研究工作的切入點?，F(xiàn)代沉積的研究觸手可及，對現(xiàn)代辮狀河的研究精細程度決定了我們認識古代河流的程度。畢竟井下資料有限，在還原心灘真實情況方面具有一定的局限性。本次研究主要以贛江南昌段江心洲現(xiàn)代沉積為例，探討其不同部位沉積物特征及其水動力特征，動態(tài)分析江心洲發(fā)育過程中不同部位的差異性，以希望對心灘儲層非均質(zhì)性研究起到指導作用。
1現(xiàn)代心灘特征研究
11概述
本次研究的江心洲位于贛江的中下游，橫穿南昌市區(qū)的河段（圖１）。 贛江的水流量受季節(jié)影響明顯，每年洪水期和枯水期差異較大。據(jù)當?shù)鼐用窠榻B，所考察的江心洲在洪水期基本上被淹沒，枯水期則出露?？疾鞎r間為２０１２年１１月，恰逢贛江的枯水期，水量較小，圖１中虛線以內(nèi)的部分都位于河流水面之上，非常方便實地考察。圖１中ＧＰＳ定位的點都進行了詳細的沉積物特征觀察，下面就圖１中的１、２、３、４、５、６考察點分別介紹。
１?２ 水動力及沉積特征分析
江心洲的不同部位受到的水動力差異較大，
因此沉積物特征差異也較大。水動力的強度控制
了沉積物的粒度及分選，進一步控制了辮狀河砂
體的物性特征［１３］。沉積作用的方式是對辮狀河砂
體內(nèi)部非均質(zhì)性最主要的控制因素［１４］。下文將就
江心洲不同部位具有代表性的沉積物特征進行簡
要的介紹。各考察點的具體位置在江心洲的平面
分布見圖１。
考察點１位于江心洲最南端迎水面的位置，
即江心洲的頭部。沉積物分布的宏觀特征為橫向
上連續(xù)性較好的粗砂及細礫，并呈層狀分布。砂、
礫石的分選及磨圓均較好，沒有或者很少有泥質(zhì)沉積（圖２（ａ））。挖開的小剖面顯示沉積物的在垂向上具有韻律性（圖２（ｂ）），可見明顯的旋回，反
映了水流強度具有周期性。
沉積物的粒度、分選、磨圓是水動力強度的
反映。江心洲的頭部受持續(xù)性的水流作用，沉積
物粒度粗、砂質(zhì)干凈、泥質(zhì)等細粒沉積物無法沉
降或者極易被淘洗并被搬運。
考察點２位于江心洲迎水側(cè)，但地貌上為局
部洼地，沉積物為純的泥質(zhì)，并沿著洼地分布（圖
３（ａ）），表面可見很多螺（圖３（ｂ））。其形成過程
為：首先在江心洲迎水側(cè)強水流時期形成沖坑，
后期的靜水期懸浮于水中的泥質(zhì)沉積物發(fā)生沉積，
形成江心洲頭部迎水側(cè)橫向上分布局限的泥質(zhì)落
淤層。
考察點３位于江心洲的側(cè)翼，受到的水動力
作用也是持續(xù)的，因此泥質(zhì)落淤層不發(fā)育。江心
洲側(cè)翼的沉積物主要為砂和礫石（圖４）。另外，
泥質(zhì)落淤層板結(jié)之后龜裂，在強水流作用下破碎
后易于形成泥礫沉積于砂礫質(zhì)沉積物中（圖５）。
泥質(zhì)落淤層在江心洲頂部近于水平，內(nèi)部表面長草，減少了水分的蒸發(fā)量，因此泥質(zhì)板結(jié)層橫向
上連續(xù)（圖５（ａ）、（ｂ））。不同期次的沉積物堆積
形成了不同期次的砂－泥交互的特征（圖５（ａ））。
泥質(zhì)板結(jié)層的邊緣水分蒸發(fā)較強烈，龜裂呈塊狀
（圖５（ａ）），并且在沒有草覆蓋的部分，也發(fā)生龜
裂（圖５（ｃ）、（ｄ））。洪水期，水動力作用較強，
側(cè)向水流將泥質(zhì)板結(jié)層邊緣泥質(zhì)碎塊打碎搬運并
發(fā)生沉積形成泥礫（圖５（ｅ））。
考察點４位于江心洲的頂部。頂部的表層為
一層細砂，表面生長草類植物（圖６（ａ））。剖面顯示砂質(zhì)沉積物和泥質(zhì)沉積物的界限比較分明，并
且泥質(zhì)層及砂質(zhì)層都近于水平，為典型的垂向加
積的結(jié)果（圖６（ｂ））。
考察點５位于江心洲的頂部靠尾部的部位，
地勢較高，可以見到好幾期次的砂－泥質(zhì)板結(jié)層
的旋回（圖５（ａ））。另外江心洲的尾部受到回旋水
流的作用，坡度較陡（圖６（ｅ））。
考察點６位于江心洲的另一翼，其沉積物以
分選、磨圓等均較好的粗砂、細礫構(gòu)成，可見韻
律及交錯層理，反映了側(cè)翼沉積時期水動力也較強（圖６（ｃ）、（ｄ））。
在江心洲不同部位沉積物特征考察的基礎(chǔ)上，
分析了沉積物在平面及剖面上的分布特征（圖７和
圖８）。泥質(zhì)落淤層（或者蒸發(fā)形成板結(jié)層）的平面
分布范圍主要位于江心洲的頂部，橫向上較為連
續(xù)，只有迎水側(cè)的局部沖坑內(nèi)的落淤層橫向上不
連續(xù)。另外，落淤層在迎水側(cè)最不易保存，而頂
部和尾部相對易于保存（圖７）。江心洲的頭部基
本上沒有泥礫，而側(cè)翼泥礫較多。迎水側(cè)的側(cè)翼
坡度較緩，沉積物主要為粗砂、細礫及泥礫。另
一翼水流能量相對較小，且有水流的回旋掏蝕，
因此坡度較陡。
江心洲的剖面示意圖見圖８。橫剖面可見落
淤層發(fā)育的范圍一般比較居中，且近于水平。長
期受到水流侵蝕的一側(cè)坡度較緩，而且泥礫發(fā)
育。而在水流相對較弱的一側(cè)，坡度較陡，可見
明顯的泥質(zhì)板結(jié)層和砂礫層的互層，且泥質(zhì)板結(jié)
圖７ 江心洲平面沉積物分布
Ｆｉｇ?７ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｅｄｉｍｅｎｔｓｉｎｃｅｎｔｒａｌｂａｒ
層很少被打碎形成泥礫（圖８（ａ））?？v剖面可見江
心洲的頭部泥質(zhì)落淤層很難保存，沉積物主要為
連續(xù)的砂礫質(zhì)沉積物，基本上沒有泥礫（圖８
（ｂ））。落淤層主要位于江心洲的頂部及尾部，且
近于水平。
江心洲的不同部位沉積時期水動力差異很大。
江心洲頭部為迎水一側(cè)，水動力強，沉積作用以
側(cè)積和加積為主，沉積物以砂礫為主，發(fā)育交錯
層理，基本上無泥質(zhì)落淤層，但地勢低洼的沖坑
內(nèi)發(fā)育局部質(zhì)純的泥質(zhì)落淤層。翼部以砂礫沉積
物為主，含有早期泥質(zhì)落淤層板結(jié)后打碎而成的
泥礫，側(cè)積和垂向加積為主，發(fā)育交錯層理。頂
部沉積方式基本上為垂向加積，落淤層和砂層近
于水平，水平層理或者平行層理發(fā)育，沉積物粒
度細，為洪水期水位變高且相對靜止時的分異沉
積的結(jié)果。水流在江心洲的尾部再次匯合，但水
動力能量減弱，落淤層向尾部延伸。通過沉積物的分布及特征分析，發(fā)現(xiàn)：（１）泥質(zhì)落淤層的分布
主要位于江心洲的頂部，且近于水平，如果埋藏
成巖后，對于非均質(zhì)性的影響主要為垂向上的，
側(cè)向上的阻擋能力較弱。（２）江心洲的頭部和兩側(cè)
的翼部砂礫質(zhì)沉積物連通性較好，如埋藏成巖，
垂向上也具有較好的連通性。
１?３ 江心洲形成過程
江心洲的沉積物分布特征及落淤層的分布與
贛江的周期性水文環(huán)境有關(guān)。洪水期時，水量充
足，水動力強，兩側(cè)環(huán)形水流將粗粒沉積物堆積
在河道的中央（圖９（ａ））。當河流下游水量蓄積到
一定程度后，產(chǎn)生涌水，也即是河流的憩水期，
懸浮物質(zhì)易于發(fā)生分異［１５］。此時河流的搬運能力
減弱，粗粒沉積物減少，懸浮在水體中的泥質(zhì)細
粒沉積物垂向加積，并在粗粒沉積物之上形成一
層側(cè)向連續(xù)的泥質(zhì)沉積物，即落淤層（圖９（ｂ））。枯水期，河流的水量減小，贛江及鄱陽湖的水面
下降，江心洲露出水面。江心洲兩側(cè)的河道有持續(xù)性水流，并且水動力在枯水期要強于靜水期，泥質(zhì)沉積物不易保存而被沖走。露出水面的部分在日照作用下水分蒸發(fā)并形成泥質(zhì)結(jié)殼。泥質(zhì)結(jié)殼的邊緣部分（圖９（ｃ）中虛線框中的部分）相對于內(nèi)部水分蒸發(fā)更加強烈，形成龜裂，而泥質(zhì)結(jié)殼的內(nèi)部表面易于長草，減少蒸發(fā)量并形成板結(jié)的泥質(zhì)層。洪水期再次到來的時候，強烈的水流將泥質(zhì)結(jié)殼邊緣龜裂的部分打碎并搬運至江心洲邊緣部分發(fā)生沉積，混于粗粒沉積物中。如此循環(huán)便堆積成現(xiàn)今的江心洲特征。泥質(zhì)落淤層的保留程度和河流的侵蝕及沖刷關(guān)系密切［１６］，分析現(xiàn)代河流落淤層的沉積及改造為認識古代心灘非均質(zhì)性提供很好的參照。
２ 結(jié) 論
（１）江心洲不同部位沉積物差異較大，迎水側(cè)的頭部沉積物粒度較粗，分選和磨圓都非常好，內(nèi)部無泥質(zhì)夾層，連續(xù)性非常好；側(cè)翼也是受持續(xù)性水流作用的地區(qū)，沉積物也以粗粒沉積物為主，與頭部不同的是常常含有泥礫，尾部水動力較弱，利于落淤層保存。
（２）落淤層的分布局限，主要位于江心洲的頂部和尾部，且近于水平，側(cè)翼的落淤層在水流長期沖刷的過程中不易于保存。
（３）江心洲落淤層對非均質(zhì)性的影響主要是垂向上的，很少有類似曲流河側(cè)積體之間的落淤層特征。受流水的沖刷，江心洲頭部和迎水側(cè)垂向上的連通性也較好。
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