传统的沉积学观点认为，陆源碎屑的注入会抑制碳酸盐矿物的产出，而且在绝大多数情况下，这两种沉积物不应该也不会混合在一起（Mount，1984）.但从20世纪70年代开始，地质学家们在现代沉积与古代沉积剖面中发现大量混合沉积现象（Button and Vos, 1977；Brett and Baird, 1985），并由此意识到，混合沉积事件并非特例，而是普遍存在的.随后，学者们相继提出了“混合沉积物”、“混积岩”的概念（Mount，1984；杨朝青和沙庆安，1990），并指出混合沉积可广泛发育于陆相湖泊、海陆过渡、陆棚和深水斜坡等各种环境中（徐伟等，2019）.针对混合沉积的相关研究逐渐完善与深入，主要包括：岩石成分、岩性命名等基础理论问题的讨论，不同沉积背景下的混合沉积模式建立，混合沉积控制因素研究，混合沉积型油气储层的发现及其油气地质意义的探讨（Mount，1985；杨朝青和沙庆安，1990；Davis et al., 2003；陈子炓等，2004；Coffey and Read, 2004；Campbell，2005；Palermo et al., 2008；Tcherepanov et al., 2008；García-García et al., 2009；孟兆鸿等，2009；徐希坤等，2009；冯进来等，2011；丁一等，2013；宋章强等，2013；徐伟等，2014）.

混合沉积研究始于大陆边缘系统，对于浅海陆架台地混合沉积过程的研究相对深入与完善，但由于地质条件本身的局限性，其相关的成因模式难以推广应用，尤其是对于地质条件极其复杂的陆相断陷盆地，由于构造运动频繁，物源体系类型多样、变化性强，古地貌形态变化大，水体条件对气候变化较为敏感，碳酸盐发育程度难预测等因素，混合沉积具有多样化的成因类型与发育模式，其形成机制与主控因素也较为复杂（徐伟等，2019）.同时，随着混合沉积型优质储层与规模性油气发现的日益增多（陈子炓等，2004；Palermo et al., 2008；徐希坤等，2009；丁一等，2013；宋章强等，2013），混积型储层已逐渐成为十分有利的油气勘探领域.因此，对陆相断陷盆地混合沉积成因机制及储层预测进行系统化的分析与研究显得至关重要.自21世纪初发展至今，陆相混合沉积研究整体上仍处于初级阶段，尽管混合沉积现象普遍存在，但在整个盆地某一时期所发育的沉积体系中，混合沉积是鲜有发生一种沉积作用，因此，以往的研究类型较为单一，并且难有系统化研究成果.本文基于渤海海域混合沉积勘探实践并充分结合海域外混合沉积研究成果，系统梳理了陆相断陷盆地混合沉积研究所取得的重要进展，归纳总结了混合沉积岩性分类方案、混合沉积相、成因类型、沉积模式、控制因素及其储层预测方法，并提出了混合沉积研究现阶段面临的关键性问题与挑战，以期为古地理环境恢复、沉积动力学及相关油气勘探开发的研究提供思路和依据.

1.   混合沉积基本概念及陆相混合沉积研究历程

1.1   混合沉积基本概念

Mount（1984）在研究现代浅海陆架沉积体系时，首次明确地提出了“mixing of siliciclastic and carbonate sediments（硅质碎屑与碳酸盐混合沉积物）”的概念，并指出混合沉积仅指两类物质在岩石结构上的混合，而由纯碎屑岩与碳酸盐岩形成的互层型层序不被考虑在内.国内学者杨朝青和沙庆安（1990）首次提出了“混积岩”的概念，并扩大了混合沉积的范畴，将上述两种沉积岩以互层或夹层的产出方式归为了广义的混合沉积，互层型的混合沉积一般发生在细粒沉积物中，常以纹层状产出（徐伟等，2014）.需要指出的是，“混合沉积”与“混合沉积物”的概念可以用来表述该类沉积的过程及产物，但并不能代表其形成的一类岩石.尽管目前“混积岩”一词在国际范围内并不通用（沙庆安，2001），但笔者认为将其用来表述混合沉积作用形成的岩石类型是合理的.

1.2   陆相混合沉积研究历程及特点

如前言所述，从20世纪70年代至今，海相混合沉积研究已相对系统与完善，而陆相混合沉积研究起步较晚，且以国内为主，国外涉及较少.根据主要研究内容与研究的深入程度，将陆相盆地混合沉积研究历程归纳为3个阶段：起步阶段、快速发展阶段以及综合研究阶段.

1.2.1   起步阶段(2000—2005年)

21世纪初始，国内外浅海陆棚混合沉积研究已相对完善，陆相混合沉积研究逐渐起步，这一阶段的研究主要以混合沉积岩性特征、沉积特征描述以及海相混合沉积方式（Mount，1984）在渤海湾盆地大港滩海地区、渤南洼陷的应用为主（马艳萍和刘立，2003；罗顺社等，2004），陆相混合沉积研究的序幕由此拉开.

1.2.2   快速发展阶段(2006—2012年)

随着混合沉积现象受到越来越多的关注，陆相混合沉积研究进入快速发展阶段，尤其集中在沉积模式及控制因素方面.陆相混合沉积模式研究开展于我国东部黄骅坳陷北大港地区、惠民凹陷、辽河西部凹陷等地，主要借鉴海相混合沉积方式：事件混合、相缘混合、原地混合等，以及在此基础上提出的渐变式混合、突变式混合及复合式混合沉积（董桂玉等，2007；张娣等，2008；董艳蕾等，2011），但上述沉积模式的建立主要是海相混合沉积类型的直接应用或仅基于混合沉积物或混积层系的产出方式与特征.也有学者基于沉积作用发生的背景条件，根据不同的古地理环境提出了相应的混合沉积模式，如渤海湾盆地古近系近源型粗粒混合沉积模式（孟兆鸿等，2009）、柴达木盆地新近系远源型细粒混合沉积模式（冯进来等，2011）.这一时期的研究认为混合沉积的主控因素一般包括构造作用、陆源碎屑供给、古气候条件、古地貌背景、湖平面变化以及水动力条件等（董桂玉等，2007；张金亮和司学强，2007），但上述方面是控制各类沉积作用的普遍性因素，而混合沉积是涉及两种物质来源且相对特殊的沉积类型，缺乏针对性的深入研究.

1.2.3   综合研究阶段（2013年至今）

随着混合沉积型优质储层与油气发现的日益增多，混合沉积特征、成因模式及控制因素等的研究持续深入（陈子炓等，2004；Palermo et al., 2008；徐希坤等，2009；丁一等，2013；宋章强等，2013），不同类型混积岩储层成岩作用也得到了深入研究（Feng et al., 2013；霍沈君等，2015；解习农等，2018）.同时，由于深水细粒混合沉积物不仅具有生烃潜力，而且由于碳酸盐组分的存在，具备作为页岩油气储层的优质条件，因此，细粒混合沉积与致密油气资源的关系也受到越来越多的重视（丁一等，2013；鄢继华等，2017；黄健玲等，2020）.

总体而言，陆相混合沉积研究目前仍处于初级阶段，一般情况下，研究范围较为局限，研究对象与类型较为单一，鲜有针对某一有利发育时期整个盆地混合沉积进行系统化的研究，同时，对混积型储层的地球物理识别与预测也缺乏行之有效的方法.渤海海域古近系沙一二段时期构造背景稳定、水体盐度较高、大型区域物源影响作用较弱、盆内局部物源体系及正向古地貌单元广泛发育，混合沉积普遍发育且类型多样.渤海油田针对陆相断陷盆地构造运动、物源体系、古地貌形态、水体气候条件复杂的地质背景，对混合沉积的岩性界定、沉积相、沉积模式、成因机制、优质储层主控因素等进行了系统性研究，并建立了混积型储层预测思路与方法体系，为复杂陆相断陷盆地混合沉积研究提供了可借鉴的实例.

2.   渤海陆相断陷盆地混合沉积研究进展

2.1   混积岩岩性界定方案

混积岩的岩性分类一般仅针对狭义的混合沉积物，及组分型的混合，而不涉及广义的混积层系.Mount（1985）依据硅质碎屑砂、硅质碎屑泥、碳酸盐颗粒和灰泥4个端元组分，首次建立了四面体混积岩分类标准（图 1a），尽管较为系统全面，但实际应用中稍显繁琐.杨朝青和沙庆安（1990）（图 1b）、张雄华（2000）、王杰琼等（2014）（图 1c）等根据不同地区的实际岩性特征，相继提出了由陆源碎屑、碳酸盐、黏土为三端元的混积岩岩石分类标准，是国内具有代表性的3种分类方案，但各方案对混积岩各组分含量的界定各不相同（图 1）.笔者认为对于混积岩各组分端元的选取与各组分含量值的界定很难形成统一的标准，需根据实际的岩石组成特征及具体研究需求，进行科学合理的选择.综合考虑岩石分类的科学合理以及对勘探实践的指导作用，渤海油田提出了将陆源碎屑（硅质碎屑砂、黏土）、生物成因碳酸盐颗粒（生物碎屑、藻粒、团粒等）、化学成因碳酸盐（鲕粒、内碎屑、泥晶等）作为三端元的陆相混合沉积岩石分类方案，并结合碳酸盐组分含量与油气有效产能的拟合关系，确定了碳酸盐组分的下限值，将碳酸盐组分含量大于10%、小于80%定义为混积岩（叶茂松等，2018）（图 1d）.

图  1  混合沉积典型岩石分类方案

①异化粒砂岩；②灰泥质砂岩；③异化粒泥岩；④灰泥质泥岩；⑤砂纸颗粒灰岩；⑥砂质泥晶灰岩；⑦泥质颗粒灰岩；⑧泥质泥晶灰岩. A.泥岩类；B.碳酸盐岩类；C.陆源碎屑岩类；D.混积岩类；E.灰(或云)泥岩类；F.陆屑-泥岩类；G.灰(白云)质泥岩类；H.陆屑质泥岩类；I.泥质灰(白云)岩类；J.泥质陆源碎屑岩类. a.砂/砾岩；b.碳酸盐岩；c.粘土岩/泥岩；d.灰-砂混积岩；e.泥-砂混积岩；f.砂-灰混积岩；g.砂-泥混积岩；h.泥-灰混积岩；i.灰-泥混积岩；j.正混积岩. Ⅰ.陆源碎屑岩体系；Ⅱ₁~Ⅱ₆.以陆源碎屑为主的混积岩；Ⅱ₇~Ⅱ₈.以化学成因碳酸盐为主的混积岩；Ⅱ₉~Ⅱ₁₀.以生物成因为主的混积岩；Ⅱ₁₁~Ⅱ₁₄.组分均未超过50%的混积岩；Ⅲ.碳酸盐岩体系

Fig.  1.  Representative lithologic classification for mixed siliciclastic and carbonate sediments

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2.2   混合沉积类型与发育模式

海相混合沉积一般受稳定的盆外区域性物源所影响，主要表现为混积陆棚沉积，沉积类型相对单一，主要以宏观的混积层系产出，而陆相盆地的古地理环境极其复杂，尤其是渤海海域等陆相断陷盆地，由于构造运动频繁，导致盆内局部凸起普遍发育，物源体系变化性强，古地貌形态均一性差，混合沉积具有多样化的成因类型与发育模式，且组分型的混合沉积发育程度较高（徐伟等，2019）.结合渤海油田混合沉积勘探实践及对国内外研究成果的系统梳理，笔者将渤海陆相湖盆混合沉积总结为近源混合沉积和远源混合沉积两大类型，近源即与陆源碎屑伴生，远源即远离物源区，基本不受陆源碎屑供给的直接干扰.

2.2.1   近源混合沉积类型

受局部凸起陆源碎屑的影响，陆相断陷湖盆内可形成与近源扇三角洲、辫状河三角洲伴生的粗粒混合沉积.与扇三角洲伴生的混合沉积一般包括扇三角洲混合型、扇三角洲侧翼型，与辫状河三角洲伴生的混合沉积一般包括辫状河三角洲废弃型、辫状河三角洲侧翼型.

（1）扇三角洲混合型：主要发育于盆内局部凸起的近源陡坡带，与扇三角洲伴生（图 2），生物（腹足类）等碳酸盐矿物发育于陆源供给的短暂间歇期，以在砂砾质基底上生长以及后期冲刷的方式与扇三角洲混合，形成以陆源碎屑为主的混积岩相（图 3a，3b），整体上仍具有近源扇三角洲的沉积特征（图 2）.渤海油田石臼坨凸起北侧陡坡带秦皇岛29构造区沙一二段发育典型的扇三角洲混合型混合沉积（图 2）（宋章强等，2013）.

图  2  渤海油田古近系陆相断陷盆地混合沉积发育模式

Fig.  2.  Sedimentary models of Paleogene mixed sediments of continental rift basin in Bohai oil field

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图  3  混积岩岩心与微观岩石学特征

a.含生屑砂砾岩岩心，发育生物溶蚀孔，渤海海域QHD29-B井，古近系沙一二段；b.陆源碎屑颗粒与腹足类壳体混合，渤海海域QHD29-B井，古近系沙一二段；c.含砂生屑云岩，生物体腔孔发育，渤海海域QHD36-A井，古近系沙一二段；d.含砂鲕粒云岩，渤海海域BZ36-W井，古近系沙一二段；e.生屑砂岩，渤海海域LD25-A井，古近系沙一二段；f.含砂生屑云岩岩心，渤海海域JZ20-A井，古近系沙一二段；g.鲕粒砂岩，鲕粒与石英颗粒均匀混合，见鲕粒灰岩内碎屑，荷兰De Wijk气田，下三叠统；h.含砂泥晶灰岩，柴达木盆地南102井，新近系；i.泥质纹层与灰质纹层互层，东营凹陷Ny1井，古近系沙四上亚段

Fig.  3.  Petrologic features of cores and rock slices of mixed rock

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（2）扇三角洲侧翼型：主要发育于近源扇体之间（图 2），或者凸起水系供给的长期间歇期，物源干扰作用较弱，腹足类生物与藻类生长繁盛，湖浪的改造作用可以使扇体侧翼的砂质碎屑与扇间的生屑颗粒充分混合，在湖湾等波浪减能地带形成原地或准原地的混合沉积，以较高的生屑含量为特征，一般大于50%（图 3c）.渤海油田石臼坨凸起南侧陡坡带秦皇岛36构造区沙一二段、渤海湾盆地埕东凸起埕东断裂下降盘沙一段发育典型的扇三角洲侧翼型混合沉积（孟兆鸿等，2009；宋章强等，2013）.

（3）辫状河三角洲废弃型：与上述两种沉积类型相比，该类型混合沉积处于辫状河三角洲的物源影响范围内，且往往具有水下隆起的地貌背景.在短暂的三角洲间歇期或废弃期，腹足类、介形类生物、鲕粒等碳酸盐粒屑在隆起背景上形成，与近原地的先期三角洲砂质颗粒混合，形成薄层混积粒屑滩（图 3d）.渤海油田渤南低凸起西段倾末端渤中27构造区、渤南低凸起东段斜坡带渤中36构造区沙一二段均发育该类型混合沉积（图 2）.

（4）辫状河三角洲侧翼型：与辫状河三角洲废弃型混合沉积相比，该类混合沉积同样处于物源影响距离内且具有古隆起的地貌背景，但主要发育于辫状河三角洲侧翼（图 2），腹足类生物得以发育，在波浪间歇性改造作用下，以邻近三角洲砂质颗粒为物质基础，形成具有一定厚度的含有生屑的混积碎屑滩坝，生屑含量介于5%~15%（图 3e）.渤海油田辽西低凸起南侧倾末端旅大25构造区沙一二段发育典型的侧翼型混合沉积（图 2）.

2.2.2   远源混合沉积类型

远源混合沉积现象一般发育在碎屑岩沉积体系的前端，受陆源碎屑的影响作用较弱，包括水下隆起之上的高能粗粒混合沉积与静水环境下的低能细粒混合沉积.

（1）高能粗粒型.水下隆起高能混合沉积主要发育于浅湖区的古隆起地貌背景上，包括孤立潜山基底、碎屑岩沉积体系与碳酸盐台地的过渡区.渤海油田辽西低凸起锦州20、渤中凹陷渤中13等构造区古近系沙一二段均表现为远离陆源干扰的孤立潜山基底隆起地貌，水体条件适宜生物生长与碳酸盐组分的形成，在波浪改造作用下，与原地、近原地的基底粗碎屑混合，形成以生物碎屑为主的粗粒混积滩坝（图 2，图 3f）.柴达木盆地西北区新近系、荷兰De Wijk气田均发育典型的过渡型高能混合滩，在古隆起的地貌背景上发育碳酸盐粒屑滩，受控于波浪对两种沉积物的再改造作用，在碳酸盐粒屑滩向陆方向的边缘相带，形成粒屑与粉砂质碎屑颗粒的组分型混合沉积（图 3f，图 4a）.

图  4  柴达木盆地远源混合沉积类型

据冯进来等(2011)和徐伟等(2014)修改

Fig.  4.  Distant mixed sedimentary types in the Qaidam basin

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（2）低能细粒型.低能细粒混合沉积一般发育在碎屑岩沉积体系前端的浅湖-半深湖区的泥岩背景.由于三角洲沉积体系前缘远端陆源碎屑供给能量较弱，粉砂-泥级的碎屑干扰作用不足以抑制深水细粒碳酸盐岩的生长与发育，便可在三角洲与碳酸盐沉积的相边界过渡带形成细粒的组分型混合沉积以及纹层状混积层系（图 3h，图 3i，图 4b）.渤海油田秦皇岛30构造区沙一二段、渤海湾盆地东营凹陷沙四上亚段-沙三下亚段（张金亮和司学强，2007）、柴达木盆地西北区新近系均发育典型的低能细粒混合沉积（冯进来等，2011；徐伟等，2014）.

国外混合沉积研究主要聚焦于浅海陆架环境，对陆相混合沉积鲜有涉及与报道，具有代表性的是Palermo et al.（2008）在荷兰De Wijk气田下三叠统陆相盆地中提出的在三角洲前缘与湖相鲕粒滩之间发育的砂质鲕粒滩，与上述远源高能粗粒型混合沉积（图 4a）属于同一类型.渤海海域沙一二段地质条件复杂，盆广水浅，盆内凸起普遍发育，水体盐度较高，为混合沉积的形成提供了十分有利的条件，混合沉积普遍发育且类型多样.不同类型混合沉积的古地貌背景、与物源供给的时空关系、基底岩性、碳酸盐组分的类型均具有明显的差异性，因此，多种成因类型的混合沉积可为其他陆相盆地的研究提供可借鉴的经验.

2.3   混合沉积相

对于陆相盆地沉积体系而言，针对河流、三角洲、滩坝、重力流等沉积体系的沉积相划分及定义均有完善的体系，但是对于混合沉积物的沉积相定义、沉积相、亚相、微相划分方案，目前国内外还未见报道.笔者认为，混合沉积并非特例，而是陆相盆地普遍发育且类型多样的一种沉积体系，应该建立独立的沉积相体系.基于大量勘探实践与基础资料，渤海油田提出混合沉积相是指相似沉积环境特征（陆源碎屑影响、古地貌背景、水介质条件）及在该环境中形成的陆源碎屑与碳酸盐矿物的混合沉积物特征的综合，并以混合沉积成因机制差异性为主导，创新建立了陆相断陷盆地混合沉积相划分方案，将混合沉积相划分为3类沉积相、7类沉积亚相、12类沉积微相（表 1）.其中，近岸与远岸在距离上并没有绝对的意义，近岸指与陆源碎屑沉积体系伴生并受其影响，而远岸是指陆源碎屑并非混合沉积的主控因素.而滩和坝主要是根据准层序单元内的沉积厚度来区分，一般大于5 m定义为坝.

表  1  渤海油田陆相断陷盆地混合沉积相划分方案

Table  Supplementary Table   Classification of mixed sedimentary facies of continental rift basin in Bohai oil field

沉积相	亚相	微相	典型岩石类型
近岸混积扇	近岸混积扇根	近端沟道	正常沟道沉积的砾岩
	近岸混积扇中	混积沟道	含生屑砂砾岩
		混积碎屑滩	含生屑中-粗粒砂岩
		混积生屑滩	含陆屑生屑云岩
	近岸混积扇缘		（含生屑）灰质或云质细-粉砂岩
近岸混积滩坝	近岸混积坝	砾质混积坝	含生屑砾岩
		砂质混积坝	含生屑砂岩
	近岸混积滩	混积碎屑滩	含生屑中-粗砂岩
		混积生屑滩	含陆屑生屑白云岩
		混积泥晶滩	含粉砂泥晶灰岩/云岩
远岸混积滩坝	远岸混积坝	砾质混积坝	含砾生屑云岩
	远岸混积滩	混积生屑滩	（含陆屑）生屑云岩
		混积泥晶滩	含粉砂泥晶灰岩/云岩

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2.3.1   近岸混积扇相

该类混积相主要发育于盆内近岸陡坡带背景下，受陆源影响作用较强，属于扇三角洲混合型近源混合沉积（图 5）.根据不同的沉积部位，可划分为近岸混积扇根、近岸混积扇中、近岸混积扇缘3类亚相（图 5）.

图  5  渤海油田古近系陆相断陷盆地混合沉积相模式

Fig.  5.  Sedimentary facies model of Paleogene mixed sediments of continental rift basin in Bohai oil field

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近岸混积扇根亚相相当于扇三角洲沉积体系中的平原亚相，主要发育近源沟道微相，即扇三角洲平原、前缘亚相中的分流河道，岩性以纯砂砾岩为主.

近岸混积扇中亚相发育混积沟道、混积碎屑滩、混积生屑滩微相，扇三角洲冲刷间歇期生物滩在分流河道部位形成混积沟道微相，岩性以含生屑砂砾岩为主，在河道间部位根据陆源碎屑含量与生屑含量的多少，可分为以含生屑中-粗粒砂岩为主的混积碎屑滩微相、以含陆屑生屑白云岩为主的混积生屑滩微相.此外，混积生屑滩还可由在扇三角洲短暂间歇期发育的生物与扇三角洲砂质基底混合而成.

近岸混积扇缘亚相位于整个混积扇体系的最前端，沉积粒度较细，水介质条件适合碳酸盐矿物少量发育，混积岩岩性以灰质或云质细-粉砂岩为主，生物含量较少.

2.3.2   近岸混积滩坝相

该类混积相发育于近岸物源影响范围内，但受碎屑物质直接影响作用较弱，利于生物、碳酸盐粒屑、矿物发育，并在波浪作用下与附近细砂-砾质颗粒形成混合沉积，包括扇三角洲侧翼型、辫状河三角洲侧翼型、辫状河三角洲废弃型近源混合沉积（图 5）.根据垂向沉积规模，近岸混积滩坝相可划分为近岸混积坝、近岸混积滩2类亚相.

近岸混积坝亚相主要发育在近岸陡坡带扇三角洲沉积体之间，在合适的水体及较大的可容纳空间下，生物大量发育，在波浪作用下与侧翼的碎屑颗粒混合，形成垂向厚度较大的混积坝，根据碎屑颗粒的粒度粗细，可分为以含生屑砾岩为主的砾质混积坝微相、以含生屑砂岩为主的砂质混积坝微相.

近岸混积滩亚相发育在辫状河三角洲侧翼或者废弃期，并且一般具有古隆起的地貌背景，易于生物、碳酸盐粒屑、矿物的生长发育，在波浪作用下与侧翼或者近原地的先期三角洲砂质颗粒混合.根据陆源碎屑、碳酸盐粒屑（生屑）、泥晶碳酸盐矿物的相对含量，可划分为混积碎屑滩微相，岩性以含生屑中-粗砂岩为主，混积生屑（粒屑）滩微相，岩性以含陆屑生屑白云岩为主，混积泥晶滩微相，岩性以含粉砂泥晶灰岩（云岩）为主.其中混积生屑（粒屑）滩一般发育在隆起高部位，而混积泥晶滩一般发育在低部位.

2.3.3   远岸混积滩坝相

该类混积相主要发育在远离湖岸的浅湖区，基本不受陆源碎屑的直接影响，具有水下隆起的古地貌背景，隆起可以是潜山或者泥质基底，波浪作用是混合沉积形成的重要条件.根据沉积规模，可划分为远岸混积坝亚相、远岸混积滩亚相（图 5）.

远岸混积坝亚相主要发育在盆内孤立潜山基底隆起之上，水介质、水动力条件适宜，生物大量发育，与原地或近原地的基底残积砾石发生混合，形成厚度较大以含砾生屑云岩为主的混积岩，一般发育砾质混积坝微相.

远岸混积滩亚相主要发育在远岸潜山基底或湖相泥岩基底隆起之上，无陆源碎屑供源的直接影响，但在波浪作用下，浅湖碳酸盐矿物可与三角洲前端细粒砂质颗粒的混合沉积.潜山基底隆起高部位一般发育以含砂生屑云岩为主的混积生屑滩微相，低部位发育以含粉砂泥晶灰岩（白云岩）为主的混积泥晶滩微相，泥质基底隆起一般只发育混积泥晶滩微相.

2.4   混合沉积主控因素

混合沉积作用既包含碎屑岩机械性的沉积过程，也包含碳酸盐生物性、化学性的沉积过程，因此，在陆相断陷盆地广泛发育多种陆源碎屑沉积类型的背景下，利于碳酸盐组分发育的古地理要素对混合沉积的形成十分重要.因此构造运动、碎屑物质供给、气候与水体环境以及古地貌条件是控制陆相混合沉积发育的关键性因素，大多数情况下，各种控制因素间相互牵制，共同影响.

2.4.1   稳定的宏观构造背景与局部强断裂活动

宏观上稳定的构造背景是混合沉积发育的基本条件.以渤海湾盆地古近纪为例，沙三段以及东营组早期分别经历较强的断陷作用，而沙一二段时期为两次强断陷期之间相对稳定阶段，构造活动与沉降速率明显减缓（汤良杰等，2008），在较为稳定构造背景下，该时期盆广水浅，非常有利于湖相生物发育以及碳酸盐矿物的化学沉淀，受此影响，渤海海域90%的混合沉积均发育于沙一二段沉积时期（徐伟等，2019）.

宏观的构造背景为混合沉积提供稳定的形成环境，而局部的构造强运动则可以影响混合沉积的垂向规模，一般体系现在盆地局部凸起的陡坡带.渤海油田石臼坨凸起陡坡带、渤海湾盆地埕东凸起陡坡带沙一二段发育近源扇三角洲与腹足类生物的混合沉积，由于局部凸起的边界伸展断层持续活动、沉积区稳定沉降，可容纳空间持续增大，与扇三角洲伴生的混合沉积多期叠加，形成垂向厚度达百米的混积体（图 2）（孟兆鸿等，2009；宋章强等，2013）.

2.4.2   盆内局部凸起碎屑供给的不稳定性

与稳定的盆外区域性物源体系相比，陆相断陷盆地盆内局部凸起具有不稳定性，主要表现在2个方面：一是局部凸起上缺乏长期且稳定存在的供源水系，因此物源供给方向和供给量变化性较强，从而导致供源的间歇性；二是湖平面变化显著影响着局部凸起的供源范围，湖平面上升会导致物源供给量的减少和推进距离的缩短（杜晓峰等，2017）.因此，在局部物源供源减弱期或者间歇期，由于陆源碎屑干扰作用较弱，生物与其他碳酸盐岩矿物在合适的水体和古地貌条件下便可生长发育，进而通过不同方式形成混合沉积.

2.4.3   相对干旱的气候与较高盐度的水体条件

气候与水体条件是生物和碳酸盐矿物形成的关键因素.渤海湾盆地渤中凹陷沙一二段、东营凹陷沙四上亚段是混合沉积发育的主要时期，与其他时期不同，均为半干旱-干旱气候，半咸水-咸水环境.以渤海油田秦皇岛29构造区为例，沙一二段微量元素Sr/Cu（锶/铜）平均值为45.32，反映相对干旱的气候条件，微量元素Sr/Ba（锶/钡）平均值为0.71，最大可达1.80，指示了半咸水-咸水的沉积环境（图 6）.同时根据碳氧同位素计算，该区生屑白云岩的成岩水体盐度指数为113.57~130.64，古盐度为19.55‰~33.65‰（徐伟等，2019）.在此条件下，沙一二段以发育适宜咸水或半咸水环境的腹足类生物如坛状狭口螺、豆状狭口螺、渤海螺属、恒河螺属等为特征（潘文静等，2017）.上述指标均反映沙一二时期水体盐度显著增大，一方面产生了新的营养物质，促进生物发育，另一方面水体咸化形成大量离子，为碳酸盐矿物的饱和沉淀及混合沉积的形成提供了物质基础（宋国奇等，2013）.

图  6  渤海油田秦皇岛29-2东构造沙一二段气候及水体特征(据徐伟等(2019)修改)

Fig.  6.  Climate and water features of the first to second member of Shahejie Formation in QHD29-2E structure of Bohai oil field (modified by Xu et al.(2019)

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2.4.4   正向的古地貌背景

在陆相盆地中，古地貌特征往往是影响生物的生长与碳酸盐浅滩形成的重要因素，同时也对混合沉积的发育起着主导作用.以渤海油田环渤中凹陷沙一二段为例，91%的混合沉积均发育在盆内低凸起、凸起倾末端、浅水隆起、浅水缓坡、孤立潜山等地貌之上（图 7）（徐伟等，2019），这些正向的古地貌单元可以是先存基底高地，也可以是经构造作用而成的隆起，还可以是先期沉积的三角洲、滩坝等形成的后期废弃地貌，这些地带水体浅、阳光充足、营养丰富，易于受到波浪、湖流作用影响，适宜生物与碳酸盐矿物的生长以及与陆源碎屑混合而形成混合沉积.

图  7  渤海油田环渤中凹陷基底地貌特征

Fig.  7.  Topography characteristics of basement around Bozhong depression in Bohai oil field

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2.5   混合沉积有利勘探类型及优质储层特征

不同的成因类型决定了混合沉积的原生沉积特征，也从根本上影响了混积型储层的规模与质量.对前述不同成因类型混合沉积储层的综合评价表明，近源扇三角洲混合型、近源扇三角洲侧翼型、近源辫状河三角洲侧翼型、远源高能粗粒型混合沉积储层产出规模较大，同时碳酸盐粒屑含量较高，易形成物性条件较好、产能较高的优质储层，是较为有利的混合沉积勘探类型（表 2）.

表  2  不同类型混合沉积储层综合评价

Table  Supplementary Table   Comprehensive evaluation of different types of mixed reservoirs

混合沉积类型	累积厚度(m)	粒屑含量	物性（平均孔隙度）	日产油(m3)	实例
近源扇三角洲混合型	200~240	15%左右	17.8%	> 1 000	渤海油田秦皇岛29
近源扇三角洲侧翼型	25~40	60%左右	27.6%	100~460	渤海油田秦皇岛36、渤海湾盆地埕东凸起陡坡带
近源辫状河三角洲侧翼型	20~40	10%~15%	25.4%	> 1 000	渤海油田旅大25
近源辫状河三角洲废弃型	15	5%~20%	12.5%	36~100	渤海油田渤中36、渤中27
远源高能粗粒型	15~20	60%~70%	23.2%	310~620	渤海油田锦州20、荷兰De Wijk油田
远源低能细粒型	< 15	0~5%	6.5%	低	渤海油田秦皇岛30、渤海湾盆地东营凹陷、柴达木盆地西北区

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受原生沉积作用以及成岩作用的共同影响，上述混积型优质储层主要具有以下3方面特征：（1）岩石粒度较粗、岩石成分干净.发育与近源陡坡带的近源扇三角洲混合型储层一般具有较粗的岩石粒度，岩石骨架间孔隙空间较为发育（图 8a），而在隆起背景上受波浪作用形成的近源辫状河三角洲侧翼型混积滩坝，岩石成分较为纯净，杂基含量较少，原生粒间孔隙较为发育（图 8b）；（2）富含生屑、碳酸盐粒屑.近源扇三角洲侧翼型混积滩坝、远源高能粗粒混积滩坝生物及碳酸盐粒屑大量发育，原生粒间孔隙发育，在准同生期经历生物软体的溶蚀作用可形成大量的体腔孔（图 8c，8d）；（3）白云石化作用发育.受控于水介质条件与微生物作用，混积型储层白云石化作用普遍发育，围绕生屑、碎屑颗粒形成白云石包壳，具有抗压实、抑制粒间胶结物生长的作用，保存大量原生孔隙（图 8e，8f）.

图  8  混积型优质储层微观特征

a.含生屑砂砾岩，原生孔隙发育，渤海油田QHD36-A井，古近系；b.含生屑中-粗砂岩，碎屑颗粒以石英为主，并普遍发育泥晶白云石包壳，原生粒间孔隙发育，渤海油田LD25-A井，古近系；c.含砂生屑云岩，生物碎片与溶蚀孔隙大量发育，渤海油田QHD36-A井，古近系；d.鲕粒砂岩，粒间孔隙发育，荷兰De Wijk油田，三叠系；e.白云质砂岩，扫描电镜，碎屑颗粒周边发育白云石包壳，渤海油田LD25-A井，古近系；f.含生屑砂砾岩，阴极发光，碎屑颗粒普遍发育橘红色白云石包壳，渤海油田QHD29-B井，古近系

Fig.  8.  Microscopic characteristics of Paleogene mixed reservoir

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2.6   混积型储层预测及勘探实践

由于对混合沉积成因机制认识整体上仍处于初级阶段，国内外以混积型储层为主要目标的勘探实例及成功案例鲜有报道.“十二五”以来，基于持续的科技攻关与对混合沉积成因类型及主要控制因素的系统性认识，渤海油田形成了一套成因机制约束下的古近系陆相断陷盆地“两选、两定”的混积型储层预测思路与方法，即古环境分析“选”主要勘探层系、物源体系分析“选”有利发育区、古地貌背景分析“定”有利构造带、成因类型-地球物理研究“定”具体有利目标（图 9）.

图  9  渤海油田古近系陆相断陷盆地混积型储层预测思路

Fig.  9.  Prediction route diagram of Paleogene mixed reservoir of continental rift basin Bohai oil field

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基于上述地质认识及储层预测思路的指导，渤海油田针对古近系混合沉积进行了大量勘探实践，在18个构造均发现了混积型含油气储层，并获得了众多勘探突破与发现（图 10），不同类型的混合沉积在储层规模、储层物性以及油气产能方面存在较大的差异性，近源扇三角洲混合型、近源扇三角洲侧翼型、近源辫状河三角洲侧翼型以及远源高能粗粒型混合沉积易形成优质储层，具有较好的勘探成效（表 2）.

图  10  渤海油田古近系混积型储层勘探现状

Fig.  10.  Exploration situation of Paleogene mixed reservoir in Bohai oil field

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近源扇三角洲混合型混合沉积主要发育在石臼坨凸起东段北侧陡坡带的秦皇岛29构造，主要表现为近岸混积扇相，储层垂向规模较大，单层厚度可达30 m，累积可达200 m以上，储层物性较好，平均孔隙度17.8%，且具有非常可观的油气产能，日产油可达1 000 m³以上.

近源扇三角洲侧翼型混合沉积主要发育在臼坨凸起东段南侧陡坡带的秦皇岛36构造、辽西低凸起中段东侧斜坡带的绥中36构造，主要发育近岸混积滩坝相，储层累积厚度25~40 m，由于生屑含量较高，物性条件较好，平均孔隙度27.6%，日产油100~460 m³.

近源辫状河三角洲侧翼型混合沉积主要发育在辽西低凸起南侧倾末端的旅大25构造，主要表现为岩石成分较为纯净的含生屑砂质近岸混积滩坝相，储层累积厚度20~40 m，粒间孔隙发育，平均孔隙度25.4%，日产油可达1 000 m³以上.

近源辫状河三角洲废弃型混合沉积主要发育在渤南低凸起南侧斜坡带的渤中36构造、渤中27构造（图 10），表现为厚度较薄的近岸混积滩亚相，平均累积厚度约15 m，粒屑含量较少，平均孔隙度12.5%，日产油36~100 m³.

远源高能粗粒型混合沉积发育主要在辽西低凸起北段的锦州20构造、渤中凹陷西南部的渤中13构造、南堡凹陷的曹妃甸2构造（图 10），表现为发育在潜山基地上的远岸混积坝亚相，储层平均累积厚度15~20 m，由于生屑含量较高，具有较好的物性条件，平均孔隙度23.2%，油气产能较高，日产油310~620 m³（表 2）.

远源低能细粒型混合沉积主要发育在辽西低凸起南侧倾末端的秦皇岛30构造（图 10），表现为泥质基底上的细粒远岸混积滩亚相，储层厚度较小，单层厚度2~5 m，累积厚度 < 15 m，物性条件较差，平均孔隙度6.5%，油气产能较低（表 2）.

尽管混积型储层在成因类型、规模、物性、产能等方面存在明显的差异性，但岩石粒度较粗、生屑含量较高、白云石化作用普遍发育等特征使得在大于3 000 m的埋深条件下混合沉积仍具有形成优质储层的优越条件，尤其是秦皇岛29构造、旅大25构造在沙一二段均获得了日产超1 000 m³的测试产能，展现了混合沉积领域巨大的勘探前景.

3.   混合沉积研究的关键性问题讨论

混合沉积从20世纪50年代被认识至今，国内外学者在大量实例的研究基础之上，丰富了混合沉积的含义，其石油地质意义也逐步得到重视.但自21世纪初至今，陆相断陷盆地混合沉积研究仍处于初级阶段，受沉积环境多样性及成因复杂性的影响，混合沉积在基础理论和勘探实践方面仍面临着一些关键性的问题，不断深入、完善混合沉积研究，对古地理环境恢复、沉积动力学分析及相关油气勘探具有重要的意义.

（1）混合沉积岩性分类方案是否要统一.混积岩岩石成分相对复杂，主要包括陆源碎屑、粘土、碳酸盐颗粒（内碎屑、鲕粒、生物颗粒、藻粒、团粒）、填系物（泥晶、亮晶）等，目前的岩性分类一般均采取三端元方案，但不同的研究人员对于各端元组分类别以及不同组分含量限定值的选取各具标准，因此并未形成统一的方案.从组分类别角度而言，粘土单独作为一个端元是否具有实际意义，能否与陆源碎屑归为统一的端元；生屑含量丰富的混积岩对油气储层具有重要的意义，生物颗粒与化学成因的碳酸盐组分区分成不同的端元是否更加合理.笔者认为，目前的分类方案均是较为科学的，只是出发点和依据不同，实际上这也符合混合沉积岩石成分复杂的特点，因此，对于混积岩而言，综合考虑岩石组分、结构、成因以及勘探生产需求的不同，建立符合特定地质条件的岩石分类方案是合理的，并非必要形成一个统一的标准.

（2）钙质壳体生物发育规律与微生物白云岩化作用.如前文所述，富含腹足、介形类生屑及白云岩化作用发育是混积型优质储层形成的重要条件，但渤海油田勘探实践表明，二者的预测难度很大.对于壳体生物的发育程度而言，物源干扰作用弱、古气候适宜、水深较浅、古隆起地貌背景、富含营养元素的火成岩基底等都是有利的地质条件，但在上述诸多因素均为外部因素，即使多个条件耦合，对壳体生物的预测仍然具有很大的不确定性.笔者认为，需要古生物专业学科的深入结合，从古生物本身出发，加强研究不同种类古生物习性及其与上述古地理环境之间的关系，才能有效地提高生物发育预测的准确性.生屑颗粒与碎屑颗粒表面普遍发育泥晶白云石包壳可以有效地保存粒间孔隙，而这类包壳表面的“大象皮”结构纹饰表明了明显的微生物作用特征，因此，加强研究微生物白云岩化作用发育所需的地质条件，明确有利发育区，有助于混积型优质储层预测.

（3）细粒混合沉积与页岩油气储层的关系.细粒混合沉积一般发育于远离陆源粗碎屑影响的半深湖-深湖区，也是烃源岩及页岩储层发育的有利区域.笔者认为细粒混合沉积可成为优质页岩油气储层勘探的一个新型领域，主要具备两方面的优势：一是深水环境下细粒混合沉积中的泥质基质或泥质纹层本身富含有机质，可形成优质的湖相烃源岩，具有良好的页岩油气生烃潜力；二是由于碳酸盐纹层、透镜体的存在，与常规泥页岩相比，细粒混合沉积物具有更高的岩石脆性及溶蚀基础，对储层压裂、改造更为有利.因此，重视细粒混合沉积的研究与预测将对页岩油气的勘探具有重要的意义.

（4）混积型储层地球物理预测技术的研发.由于混积类岩石皆具碎屑岩与碳酸盐岩的岩性特征，其地震响应特征与上述两种岩性并无显著差别，且大多数情况下，混合沉积并非稳定且具有规模性的沉积体.因此，混积型储层地球物理识别与预测难度较大.结合渤海油田实践经验，混积型储层预测应在古地理环境分析与地质模式指导的基础上，加强已钻遇混积岩的地球物理响应特征研究，除了常规地震属性、正演模拟等综合分析，如何排除常规储层的影响、识别混积型储层的真实响应信息尤为重要，因此，地球物理技术体系的创新与开发，是提高混合沉积储层预测准确性的关键.

4.   结论

21世纪以来，随着混合沉积现象以及混积型储层油气勘探的不断发现，陆相混合沉积研究经历了快速发展的阶段，以国内为主，陆相断陷盆地混合沉积领域取得了诸多成果及创新性的地质认识，同时也存在一些关键性的问题有待进一步深入研究.

（1）由于地质条件与沉积特征的差异性，混积岩岩性界定方案目前未形成统一的标准.从实际岩性特征出发，国内以陆源碎屑、碳酸盐、黏土三端元分类体系为主，但各端元组分含量的界定存在明显差异性.兼顾分类的科学合理、岩石成因机理，并考虑勘探实践的可操作性，以陆源组分、生物成因碳酸盐颗粒、化学成因碳酸盐组分为三端元的陆相混合沉积岩石分类方案更具实用性.

（2）陆相断陷盆地混合沉积一般发育近源混合沉积模式、远源混合沉积模式，根据与物源供给的时空关系，近源混合沉积可划分为扇三角洲混合型、扇三角洲侧翼型、辫状河三角洲废弃型和辫状河三角洲侧翼型，远源混合沉积可划分为高能粗粒混合沉积、低能细粒混合沉积.

（3）陆相断陷盆地混合沉积具有独立的、系统的沉积相体系，一般包括近岸混积扇、近岸混积滩坝、远岸混积滩坝3种沉积相类型，根据陆源碎屑影响、古地貌背景、基底性质、沉积部位、沉积特征等因素，可细分为7类亚相、12类微相.

（4）利于碳酸盐组分及生物发育的古地理要素是混合沉积形成的先决条件，陆相断陷盆地混合沉积发育的主控因素一般包括：稳定的宏观构造背景与局部强断裂活动、盆内局部凸起碎屑供给的不稳定性、相对干旱的气候与较高盐度的水体条件以及正向的古地貌背景，一般情况下，上述各种控制因素相互牵制，共同影响.

（5）近源扇三角洲混合型、近源三角洲侧翼型、远源高能粗粒型混合沉积储层产出规模较大，碳酸盐粒屑含量较高，物性条件较好，产能较高，是较为有利的混合沉积勘探类型.在成因机制的约束下，通过古环境分析“选”主要勘探层系、物源体系分析“选”有利发育区、古地貌背景分析“定”有利构造带、成因类型-地球物理研究“定”具体有利目标是现阶段较为有效的混积型储层预测思路.

（6）陆相混合沉积研究现阶段面临的主要问题包括：是否有必要建立统一的混合沉积岩性分类标准、混合沉积中生物的发育规律及微生物白云岩化作用的形成机制、细粒混合沉积对页岩油气资源的实际意义以及如何建立有效的混积型储层地球物理识别与预测技术.