坡折带是一个地貌学概念，泛指从坡折和坡脚及其附近的明显受斜坡地形控制的侵蚀和沉积作用活跃地带（Vail et al.，1977），其空间几何特征主要由坡度、宽度和高差等参数来刻画，这些参数对基准面变化有重要影响，因此是控制沉积体系的关键因素（林畅松等，2000）。早在20世纪80年代，信荃麟等（1988）就提出“构造岩相带”的概念，揭示了断陷湖盆中同沉积断裂对沉积和油气的重要控制作用，与后来学者所提出的“构造坡折带”概念相比，已具备了基本思想萌芽；赵玉光等（1993）认为准噶尔盆地克-乌断裂带在三叠纪—侏罗纪早中期为前陆盆地冲断带，并形成了可与陆架坡折带类比的坡折带，对沉积相带展布具有重要作用；魏魁生（1997）提出在松辽盆地可以把“风暴基准面”或高水位三角洲体系的“下超坡折”作为陆架坡折的参照物，以指导层序地层研究；林畅松等（2000）对济阳坳陷第三纪断陷湖盆的断裂坡折带进行了深入的研究，提出凸起-缓坡边缘、缓坡-洼陷边缘、凸起-陡坡边缘、陡坡-洼陷边缘等断裂坡折带类型；王英民等（2002）对准噶尔侏罗纪大型坳陷湖盆开展研究，指出在大型坳陷湖盆中发育多级坡折带，具有断裂坡折带、挠曲坡折带、侵蚀坡折带和沉积坡折带等成因类型，在平面上和剖面上有多种模式，在不同构造背景下发育不同成因类型和组合模式。厚刚福等（2018，2022）通过对准噶尔坳陷湖盆古地貌控砂作用分析，提出了大型坳陷盆地古地貌对沉积体系、沉积微相和岩性圈闭的形成具有重要的控制作用。前人对坡折带的研究，主要集中在陆相断陷盆地和坳陷盆地，对前陆盆地斜坡区是否发育坡折带、坡折带如何控制沉积体系和沉积微相分布研究较少，制约了前陆盆地沉积学科的发展和油气勘探过程中新领域的优选。

四川盆地须家河组天然气勘探大致经历了两个阶段：① 构造气藏勘探及兼探阶段（2005年以前），以构造圈闭勘探为主，相继发现了中坝、八角场、遂南等7个构造气藏和一些含气构造；② 岩性气藏勘探阶段（2005~2012年），在岩性大气区成藏理论指导下，调整思路，立足盆地整体认识、整体评价、择优部署，以岩性、复合圈闭勘探为对象，发现了广安、合川、安岳等千亿方储量规模气田，大型平缓斜坡背景下多个岩性气藏群构成的万亿方级川中气区初具规模，开启了须家河组岩性气藏勘探的新篇章。2012年以后，须家河组天然气勘探逐渐陷入低迷，再未获得大的发现，因此亟需转变勘探思路，寻找新的勘探接替领域。近期，天府地区多口探井在须家河组见良好的油气显示，展现了斜坡区须家河组良好的勘探前景，但对斜坡区须家河组沉积体系、砂体类型及控制因素研究较少，制约了下一步勘探领域的提出和钻井部署。为了探讨斜坡区须家河组沉积体系类型及分布，基于大连片三维地震资料解释和140多口钻井资料分析，恢复了斜坡区须家河组古地貌，刻画了坡折带，解剖了砂体类型及分布，建立了大型坡折带控制满凹富砂模式，以期为四川盆地下一步致密气勘探提供地质依据，同时也为国内外具有相似地质背景的地区提供有益的借鉴。

1 地质概况

四川盆地是我国中西部地区重要的含（油）气盆地，其四周为高大山系所环绕，北为米仓山、大巴山，南为大凉山，西为龙门山、邛崃山，东以七曜山为界，以现在陆相地层分布的边界计算，盆地面积约19×10⁴ km²。从沉积建造演化来看，四川盆地是在古生代广阔海盆地基础上发育起来的一个红色陆相盆地，由两个原型盆地（海盆、陆盆）叠置而成。从盆地演化过程来看，四川盆地为多种构造动力机制形成的多期原型盆地组成的盆地复合体，经历了多旋回性的演化史与构造变动史，因而其含油气系统亦具多层次生油、多期成藏和多幕构造调整改造的复杂性（何鲤等，2007；李智武等，2009；邹云，2010）。中三叠世末发生的印支早幕运动使上扬子海盆结束了自震旦纪以来大规模海域分布的历史，特提斯海水逐渐退出四川盆地，川西地区雷口坡组遭受不同程度的剥蚀。同时，中三叠世末发生的印支早幕挤压构造运动，使龙门山岛链开始缓慢上升，四川盆地由海盆逐渐转变为陆盆，盆地性质也由克拉通盆地演化为前陆盆地，沉降中心位于川西凹陷，凹陷以东主要为宽缓的前陆盆地斜坡区（图1a）。上三叠统须家河组是在中、下三叠统碳酸盐岩之上沉积的一套西厚东薄、呈“箕状”分布的以砂岩、泥岩为主的“三明治”结构沉积建造（赵文智等，2011；李剑等，2013；魏国齐等，2019），最大厚度达近3000 m。在盆地周缘及川东、川中东部及川南地区均有良好的地表露头出露，盆地中部地层深埋，除川西坳陷有少量钻井未钻遇须家河组外，盆地其他地区绝大部分钻井均钻遇或钻穿。根据沉积旋回特征，可将川中地区须家河组划分为六段（图1b），其中，须一段、须三段和须五段以深灰色泥岩、碳质泥岩沉积为主，夹薄层砂岩和泥质粉砂岩，是须家河组主要烃源岩层和盖层；须二段、须四段和须六段以厚层灰色砂岩沉积为主，局部夹薄层粉砂岩，砂体在平面上分布极为稳定，但相变较快，非均质性强，是川中地区须家河组岩性气藏勘探的主力层段。

2 坡折带发育特征

坡折带的识别关键是陡坡带的识别，在此基础上，坡折和坡脚便易于确定，陡坡带最重要的特征是上覆地层厚度的急剧变化，而上覆地层有明显的超覆，下伏地层在坡折附近可能出现削蚀，这些特征在地震及地层厚度平面图上均有清楚的反映。坡折带的识别方法通常有3种。方法一：根据平面特征识别坡折带：一般根据地层等厚图的等值线分布状况来判识，坡折带的地层等厚线密集，而坡折之上和坡折之下的等值线平缓稀疏，从坡折带向上倾方向，地层平缓变薄，从坡折带向下倾方向，地层厚度平缓变厚（李道燧，1994；徐希坤，2003）；方法二：根据剖面特征识别坡折带：在地层对比图上根据相邻井之间同一地层单元的地层厚度急剧变化，是坡折带分布的直观反映，在地震剖面上，短距离地层厚度突变，并且出现超覆和削蚀现象，也是坡折带的表现（徐长贵，2004）；方法三：坡折带特征参数的定量计算：根据古地形地貌的地层坡度、高差等参数的计算，可以判别坡折带的位置和规模。

为了明确川中地区须家河组四段是否发育坡折带，并落实其平面分布，综合应用上述方法一和方法二，结合方法三局部校正，对川中地区须家河组四段坡折带的位置进行了刻画。首先，基于研究区内1.3×10⁴ km²三维地震资料和40条约8000 km二维地震资料解释，井-震结合，编制了须家河组四段地层厚度图，恢复了川中地区须家河组须四段沉积期古地貌（图2），地层厚度法恢复沉积期古地貌的原理是地层保存完整，后期未受剥蚀或剥蚀较少，且古水深变化不大的情况下，利用地层厚度大小反映沉积期古地貌格局，地层厚度由小到大反映古地貌由高变低。按此原理，明确了坡折带的平面分布。其次，沿顺物源方向做地层对比图，并切对应的地震剖面（图3），在剖面上地层厚度急剧变化的地方，或存在上超或削蚀的地方即为坡折带的表现，用此方法可以进一步验证和落实坡折带的平面分布。从研究区内东西向地震剖面可以看出，川中地区发育坡折带，坡折带之下地层厚度较坡折之上明显加厚，为沉积物卸载场所，地震同向轴上超特征较清晰。最后，通过层拉平地震剖面，对坡折带的参数进行定量计算，进一步明确坡折带的位置和规模。须四段坡度约2°~5°，高差40~60 m。

3 沉积体系发育特征

在古地貌分析的基础上，通过10口井共计200 m岩芯观察、40口井测井相分析，以及1.3×10⁴ km²地震相等相标志分析，对四川盆地川中地区须家河组沉积体系发育特征进行了研究。

3.1 典型相标志特征

（1）泥岩颜色：上三叠统须家河组是四川盆地特有的“煤系地层”，反映了晚三叠世诺利克期（Norian）—瑞替克期（Rhactian）四川盆地具有温暖潮湿的气候条件（Li Mingsong et al .，2017），野外剖面和钻井均揭示，须家河组发育深灰色、黑色碳泥岩质、碳质页岩，含大量保存较完整的植物化石，反映须家河组沉积期总体为还原沉积环境，与上覆的侏罗系红色地层所反映的氧化环境有较大差别。

（2）岩石结构：川中地区取芯资料揭示，须家河组四段砾石含量较低，以中细粒长石岩屑砂岩为主，砂岩分选较好，成分成熟度和结构成熟度较高，反映砂岩经过了长距离搬运，为辨状河三角洲前缘亚相水下分流河道和砂坝微相沉积产物。

（3）沉积构造：通过地表露头剖面和岩芯观察表明，须家河组中主要发育有底冲刷构造、层理构造以及同生变形等沉积构造。底冲刷构造表现为冲刷面之上岩石粒度明显粗于冲刷面之下，或含有来自下伏岩层的泥砾（图4a），反映水动力条件由弱变强，代表该区明显受到了河流-三角洲中分流河道的冲刷作用；层理构造以块状层理（图4b）、平行层理（图4c）、交错层理为主（图4d），波状层理和砂纹层理较少，反映须家河组砂体形成于强水动力条件下，以牵引流作用为主，湖浪改造作用有限。通过大量岩芯观察发现，须家河组砂岩中变形层理和漂浮状、扁平状泥砾普遍发育（图4e、f），综合分析认为其形成于三角洲前缘砂体的再搬运、卸载和沉积过程，反映三角洲前缘除发育牵引流作用沉积为主外，重力流作用也普遍发育。

（4）测井相标志：测井曲线的幅度、形态类型、接触关系和组合特征，可用于判别非取芯段地层的岩性、岩相组合及沉积微相（李军等，1996）。根据须家河组已有测井和取芯资料，对不同沉积微相所对应的自然伽马曲线特征进行了总结，结果表明：须四段常见4种测井相（表1），具体特征如下：Ⅰ类测井响应GR曲线为箱形、微齿化箱形、钟形，GR值较低，且幅度较高，自下而上齿化特征较为明显，表现为多个规模较小的箱形或钟形曲线叠置，反映水动力条件较强，但水体能量存在稳定—震荡的变化过程，在川中地区一般为辫状河三角洲前缘多期水下分流河道叠置冲刷的沉积特征；Ⅱ类测井响应GR曲线为漏斗形、微齿化漏斗形，GR值自下而上呈多期由高值逐渐变低的特征，幅度则表现为下部偏低，上部较高的特点，代表了中—低能量的沉积环境，反映了多期沉积物源供给逐渐增强，且沉积物分布也表现为多期下细上粗的反韵律特征，在川中地区该类测井响应常指示辫状河三角洲前缘砂坝沉积序列；Ⅲ类测井响应GR曲线为高值、微齿状—齿状特征明显，垂向上薄层砂岩与泥岩间互沉积，呈互层状，砂岩粒度较细，以粉砂岩和细砂岩为主，代表水体能量较弱，物源供给较少，在川中地区该类测井响应常指示辫状河三角洲前缘席状砂沉积序列；Ⅳ类测井响应GR曲线为高值、平直或微齿状，幅度较低，并具有齿化现象，该类曲线代表水体能量较弱，且相对稳定的沉积环境，以泥岩沉积为主，反映了物源供给较弱，在研究区中通常代表辫状河三角洲前缘分流间湾或滨浅湖泥等低能沉积环境。

（5）地震相标志：川中地区须家河组地震相特征可分为4类（表1）：其中Ⅰ类地震相同相轴表现为亚平行、连续性中等、强振幅、中等频率等特点，反映了强水动力条件下的高能沉积环境，对应辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积微相；Ⅱ类地震相同相轴表现为振幅相对较弱，中振幅、高频率，同相轴连续性较差、内部反射较杂乱，对应辫状河三角洲前缘砂坝沉积微相；Ⅲ类地震相同相轴表现为中振幅、连续性较好、高频率、杂乱反射，对应辫状河三角洲前缘席状砂沉积微相；Ⅳ类地震相同相轴表现为强振幅、连续性好、低频率、亚平行的反射特征，对应辫状河三角洲前缘分流间湾沉积微相或滨浅湖亚相泥岩。

（a）—冲刷面，见大量泥砾，秋林22井，3564.23~3564.49 m；（b）—褐灰色中砂岩，块状层理，秋林22井，3561.34~3561.54 m；（c）—灰色中砂岩，平行层理，永浅7井，2719.94~2720.14 m；（d）—灰色中砂岩，槽状交错层理，永浅7井，2717.50~2717.75 m；（e）—泥质撕裂屑，变形层理，永浅101井，2778.05~2778.25 m；（f）—漂浮状、扁平状泥砾，永浅101井，2774.05~2774.25 m

(a) —washed surface, with a large amount of mud and gravel visible, well QL22, 3564.23~3564.49 m; (b) —brown gray medium sandstone, blocky bedding, well QL22, 3561.34~3561.54 m; (c) —gray medium sandstone, parallel bedding, well YQ7, 2719.94~2720.14 m; (d) —gray medium sandstone, trough shaped cross bedding, well YQ7, 2717.50~2717.75 m; (e) —muddy tearing debris, deformed bedding, well YQ101, 2778.05~2778.25 m; (f) —floating and flat mud gravel, well YQ101, 2774.05~2774.25 m

3.2 沉积微相类型及特征

在典型相标志分析的基础上，综合分析认为，川中地区须家河组主要发育湖泊背景下辫状河三角洲沉积体系，辫状河三角洲可划分为辫状河三角洲平原和辫状河三角洲前缘等2种亚相。在研究区主要发育辫状河三角洲前缘亚相，可进一步识别出水下分流河道、分流间湾、砂坝和席状砂等微相（表2）。

水下分流河道微相：水下分流河道为三角洲平原水上分流河道的水下延伸部分，为三角洲前缘亚相的主体，岩性多为浅灰色、浅绿灰色细—中粒长石石英砂岩，或岩屑长石石英砂岩。砂岩粒度相对较粗，以粗砂岩、中砂岩和细砂岩为主，局部夹泥质条带。砂体底部可见底冲刷面，具有块状层理、平行层理、板状层理，砂岩中常见泥砾和炭屑，层理面处常见泥质纹层或炭屑纹层，反映水下分流河道微相水动力条件较强。在垂向上，多期水下分流河道砂体相互叠置，反映河道入湖之后不断切割、冲刷的特征（图5a）。单期水下分流河道砂体在垂向上通常呈正粒序，自然伽玛曲线呈钟形或箱型。单层河道砂体厚度5~20 m，砂地比60%~80%，砂体的粒度较粗，成分成熟度中等，结构成熟度较低。垂直物源方向的地震剖面揭示，水下分流河道砂体表现出丘状或透镜状特征；而在顺物源方向的地震剖面上，则表现为弱前积反射结构，反映水下分流河道不断向湖盆中心方向进积的特征。

砂坝微相：砂坝的形成是由于河流入湖时，受到湖流的遏制作用，河流流速减弱，导致河流携带的大量载荷不断堆积，形成砂坝，由于湖浪的充分簸叠作用，泥质被淘洗干净，保留下分选好、质较纯的中砂岩和细砂岩，局部夹炭屑纹层、泥岩条带和泥质薄层，沉积构造可见板状交错层理、楔状交错层理。垂向上，砂坝砂体通常呈现反粒序（图5b），自然伽马曲线呈漏斗形。单层砂坝砂体厚度2~10 m，垂向上多期砂坝砂体相互叠置，或被水下分流河道切割而与其共生。

分流间湾：分流间湾通常分布于水下分流河道之间，由湖平面上升晚期河道顶部沉积的较细粒的沉积物悬浮沉降作用形成，普遍以夹层或透镜体形式分布于水下分流河道砂体中，岩性主要为一套细粒悬浮成因的泥岩、粉砂质泥岩，少量粉砂岩或泥质粉砂岩，发育小型板状交错层理、浪成沙纹层理、水平层理，可见浪成波痕，测井曲线主要表现为高伽马、低幅锯齿形。

席状砂：席状砂系砂坝和远砂坝沉积经湖浪改造，沿岸侧向堆积而成，其特点是分布面积广泛，厚度较薄，砂质较纯。沉积物的粒度较细，以泥质粉砂岩和粉砂岩为主，砂体的结构成熟度较差，碎屑颗粒磨圆度呈半棱角状—半圆状；砂岩成分成熟度较低，以长石岩屑砂岩为主。砂岩中可见砂纹层理，在相序上与砂坝、远砂坝、前三角洲泥或浅湖泥共生，在测井曲线上表现为低幅度的微齿化特征。

3.3 沉积体系及砂体展布特征

须四段沉积期，四川盆地沉降中心位于川西坳陷（李智武等，2008），川中地区主要为前陆盆地斜坡背景，发育大型坡折，大致沿乐山—安岳—遂宁—南充一线分布，坡折的存在为远源辫状河三角洲沉积体系的发育创造了条件。在此背景条件下，受东部、东南部和南部物源体系影响，辫状河三角洲沉积体系经川中斜坡区向川西凹陷进积，可进一步识别出四大辨状河三角洲沉积体系，分别为中台山-八角场辫状河三角洲、蓬莱-金华辨状河三角洲、潼南-合川三角洲以及南部的宜宾-威远三角洲，辫状河三角洲规模均较大，自东部、北部和南部不断进积至湖盆坳陷区，延伸距离可达400 km。砂体规模和沉积相带展布明显受坡折控制，坡折带之下砂体累计厚度大，通常介于80~100 m，最大可达140 m以上；坡折带之上砂体厚度较坡折带之下小，通常介于60~80 m。古地貌与沉积体系、沉积微相叠合分析表明，坡折带之上主要发育三角洲内前缘带，砂地比较高，通常大于80%，主要发育水下分流河道微相，反映三角洲内前缘带牵引流作用较强，以河道搬运、冲刷作用为主；坡折带之下主要发育三角洲外前缘带，砂地比较坡折带之上低，通常介于60%~80%，主要发育水下分流河道与砂坝微相。顺物源方向的剖面相分析亦表明：大型坡折控制研究区内沉积微相分布，坡折带之上主要发育三角洲内前缘带水下分流河道微相，坡折带之下主要发育三角洲外前缘带水下分流河道与砂坝复合砂体。在垂向上，水下分流河道与砂坝砂体相变频繁，反映三角洲外前缘带牵引流作用减弱，沉积物卸载作用增强。

（a）—永浅101井；（b）—永浅7井

(a) —well Yongqian 101; (b) —well Yongqian 7

4 坡折对沉积体系的控制作用

在对四川盆地须家河组古地貌和沉积特征分析的基础上，通过古地貌与沉积体系、沉积微相叠合分析表明，四川前陆盆地斜坡区须家河期大型坡折带控制了沉积体系与微相砂体分布，在此基础上建立了前陆盆地斜坡区坡折带控砂模式（图7），优选了有利储集相带，指出了下一步勘探方向。

川中地区须家河组四段沉积期，盆地构造属性为前陆斜坡背景，发育大型坡折，基于此构造背景，发育大型远源辫状河三角洲沉积体系，在川中地区主要发育辫状河三角洲前缘亚相，可进一步划分为三角洲内前缘带和三角洲外前缘带，其分布主要受大型坡折控制。三角洲内前缘带位于坡折之上，处于平均低水位期的海（湖）平面之下、平均高水位期的正常浪基面之上，距离物源区较近，牵引流作用较强，水体较浅，湖浪改造作用有限，沉积物粒度较粗，主要发育水下分流河道和分流间湾微相；三角洲外前缘带处于坡折之上，位于正常浪基面之间，接近前三角洲，距离物源区相对较远，牵引流作用较弱，湖浪改造作用较强，主要发育水下分流河道与砂坝复合砂体，以及少量的席状砂。

三角洲外前缘带水下分流河道砂体是内前缘带水下分流河道砂体向湖盆中心方向延伸的产物，故两者相互连通，且储层物性均较好，导致外前缘带水下分流河道砂体在缺乏侧向遮挡条件，不利于油气聚集成藏，因此岩性圈闭条件较差。三角洲外前缘带砂坝砂体同样较发育，各坝体之间彼此呈孤立状分布，且向坡折带方向超覆尖灭，与坡折带之上的水下分流河道砂体不连通，具备良好的侧向遮挡条件，有利于油气聚集成藏，因此岩性圈闭条件较好。另外三角洲外前缘带的砂坝砂体与水下分流河道砂体双相叠置、相变频繁，两种微相之间发育规模较小的席状砂或分流间湾相泥岩，导致各微相之间非均值性较强，物性差异较大，故而对砂坝砂体构成良好的顶板和底板条件，有利于砂坝砂体最终形成岩性圈闭。

综合上述分析表明：川中地区须四段砂坝砂体岩性圈闭条件好，且紧邻川西地区烃源岩，呈指状插入烃源灶，因此具备形成规模岩性气藏群的条件。该认识在油田预探井部署过程中提供了重要地质依据。根据该认识，针对坡折之下三角洲外前缘带砂坝砂体部署实施了一批钻井，完钻后油气显示均比较活跃，其中永浅1、天府101等新井在须家河组获得高产工业气流，打破了前陆下斜坡天然气勘探的僵局，证实了坡折之下三角洲外前缘带具备形成规模气藏的条件，为下一步须家河组致密气勘探最有利勘探领域。

5 结论

（1）四川盆地川中地区须家河组四段沉积期为前陆斜坡背景，发育大型坡折带，在此背景下发育远源辫状河三角洲沉积体系，以辫状河三角洲前缘亚相沉积为主。

（2）坡折带控制沉积体系与微相砂体分布，坡折带之上主要发育三角洲内前缘带，以水下分流河道微相为主，坡折带之下主要发育三角洲外前缘带，以水下分流河道微相与砂坝微相复合砂体为主。

（3）坡折带之下的砂坝微相砂体具备良好的侧向遮挡条件，顶底板条件优越，有利于形成岩性圈闭，且紧邻川西凹陷烃源灶，为下一步最有利勘探领域。

参考文献