珠江口盆地新近系层序划分与发育模式

李向阳 （长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023；河南省核工业地质局，河南 信阳464000）

张昌民，张尚锋，朱 锐，罗 明 （长江大学地球科学学院，湖北荆州434023）

施和生，杜家元 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司研究院，广东 广州510240）

珠江口盆地新近系层序划分与发育模式

李向阳 （长江大学地球科学学院，湖北 荆州434023；河南省核工业地质局，河南 信阳464000）

张昌民，张尚锋，朱 锐，罗 明 （长江大学地球科学学院，湖北荆州434023）

施和生，杜家元 （中海石油 （中国）有限公司深圳分公司研究院，广东 广州510240）

以经典层序地层学理论为指导，通过对地震、测井等资料的综合分析，归纳了具有珠江口盆地特色的层序界面划分标志及其特征，并在珠江口盆地新近系中识别出3个二级层序界面和12个三级层序界面，总结了层序界面特征形成的原因。利用层序划分结果建立珠江口盆地的层序格架，针对具有重要岩性油气藏意义的低位体系域，根据层序内部发育特征识别出低位体系域以扇－沟－楔为主、低位体系域以沟－楔为主和不发育低位体系域等3种层序模式。

珠江口盆地；层序界面识别；层序发育模式

珠江口盆地位于南中国海北部大陆架上［1］，其形成缘于南海的扩张作用。在23.8Ma以后，由于持续的热沉降与物源供应的相对不足而引起海水持续自南向北推进，使盆地形成开阔的海盆。伴随高频的相对海平面变化，古珠江三角洲在陆架区和上陆坡区往复迁移，在珠二凹陷形成了低水位期的深水沉积，以粗碎屑砂岩为特征的深水扇系统。在盆地的北部形成由高水位期的三角洲、滨浅海沉积组成的陆架体系。笔者以经典层序地层学理论为指导，通过岩心、测井以及二维测线的地震反射特征的分析，解剖了珠江口盆地内层序发育特征，总结层序发育背景及模式，力求为珠江口盆地的隐蔽油气藏的预测构建一套等时的地层系统。

1 井震结合的层序格架的建立

层序格架的建立关键在于等时层序界面 （SB）的识别，而层序界面识别则需要通过岩心、测井以及地震等资料综合分析。就分析过程来看，可大致分为垂向分辨率较高的岩心、测井层序界面识别，以及横向分辨率较高的地震层序界面识别。

1.1 岩心、测井层序界面识别

珠江口盆地在17.5×104km2面积范围内，探井与评价井仅200多口，而取心井则更为稀少，取心的层段亦多限于油田开发的目的层段，不能反映所有的层序界面的特征。因而在层序划分过程中，笔者采用了以测井分析为主，岩心分析为辅的研究方式。

珠江口盆地以碎屑岩沉积为主，因此适宜用对泥质敏感的自然伽马曲线进行层序界面的识别与划分［2］。通过对区域上单井的层序划分与对比可得出如下结论：盆地范围内的层序界面的特征随分布区域的不同而在自然伽马曲线上有不同的响应。在恩平、西江凹陷这类近物源区，主要发育河流相－三角洲平原沉积，地层多为厚层箱形砂岩，层序界面表现为大套河道砂体之间的切割，在自然伽马测井曲线上层序界面上下均为箱型，其间薄层泥质夹层为高值 （图1（a））。在番禺低隆起南部稍远物源的区域，层序界面之下属高位期进积型三角洲前缘沉积，自然伽马测井曲线上多表现为漏斗形河口砂坝－远砂［3］，界面之上为直线型的海侵期的泥岩沉积 （图1（b））。远物源区的深水区域，多接受泥质沉积物且为连续沉积，因此界面上下在测井曲线上均为平直段 （图1（c））。

图1 珠江口盆地新近系测井层序界面识别标志

1.2 地震层序界面识别

在珠江口盆地内少井条件下层序的划分主要依据地震资料。层序界面在地震剖面上可以表现为削截、顶超、向陆方向的上超及下切谷等 （图2）。这些特征形成于珠江口盆地不同的区域，其构造、沉积背景各不相同。

图2 层序界面在地震剖面上的识别

1）削截 区域大范围的削截现象位于盆地内的隆起区——南部隆起和陆架区域，例如SB10.5界面位于盆地北部的陆丰凹陷以及东沙隆起上 （图2（a）），SB5.5界面削截现象则位于番禺低隆起的东部以及东沙隆起上，这些削截现象分布范围广，是地层明显剥蚀的标志，属典型的构造成因的层序界面，对应于二级层序界面。

2）上超 上超位于白云凹陷北坡的上陆坡区，是低位期海平面上升过程中物源向陆方向的加积作用形成的，它位于层序界面之上，一般与层序界面下的前积现象相伴随 （图2（b））。

3）顶超 顶超在地震剖面上表现为斜交型的前积体的顶面 （图2（c）），顺物源方向的沉积物沉积差异是顶超面下的前积体形成的重要原因，在珠江口盆地的陆架区反映了高位期沉积物向盆地内进积的过程。这种反射结构在近坡折处水体突然加深的背景下易于保存，地震剖面上白云北坡和番禺低隆起南部可见大范围、多期次、相互叠置的前积体，通过前积体期次性分析进行三级层序的划分是珠江口盆地新近系层序地层划分的重要依据。顶超面也可能出现在北部的陆架区，但仅局部可见，这是前积结构形成后在陆架背景下受波浪、潮汐作用不易保存的缘故，由于分布范围小且不易识别，在层序划分中作为次要的证据。惠州凹陷内的顶超现象是识别SB18、SB17.5界面的重要特征，这两个层序界面下的前积体的形成与古珠江盆地内特殊的地形地貌有关，18.5Ma海侵期惠州凹陷快速沉降，为沉积物提供了充足的可容纳空间，后期受多次三级海平面旋回变化的驱动，古珠江三角洲从西江凹陷向惠州凹陷进积，形成了分布于惠州凹陷南部、东沙隆起北部的多期次叠置的厚层前积体。

4）下切谷 下切谷位于白云凹陷北坡的陆架坡折处，是海平面下降到陆架坡折以下，河流对陆架下切形成的切谷 （图2（d）），其与上陆坡区的海底峡谷相沟通，形成盆地内输送沉积物的重要通道，在地震剖面上很难区别陆上切谷与海底峡谷的具体分界线，但是它们的形成是相关联的，都形成于低位早期，具有相对的等时性。陆上水道在海底峡谷的出口下陆坡区则形成丘状反射地质体，对应于低位期的盆底扇或斜坡扇，层序界面位于地质体底部。

1.3 层序地层格架建立

以地震资料为主结合200多口单井的资料，借助VSP资料所建立的精准时深关系把单井层序分析与地震层序分析相统一，识别出3个二级层序界面以及12个三级层序界面，最终建立了珠江组－韩江组－粤海组的层序地层格架 （图3）。

图3 珠江口盆地新近系层序地层格架

二级层序界面为：SB23.8、SB10.5、SB5.5，它们分别对应于不同时期的区域构造活动期，SB23.8对应于白云运动，SB10.5及SB5.5分别对应于东沙运动的不同期次的断块活动，由一系列的构造运动组成的构造旋回使珠江口盆地三级层序发育呈现阶段性的变化。SB23.8～SB10.5：珠江口盆地开始进入持续海进期，完全结束了陆相的沉积历史进入海相沉积时期，且还造成陆架坡折的北移形成白云凹陷内一系列的低位期的深水扇沉积。SB10.5～SB5.5：陆架坡折变陡，珠江口盆地沉降加速，相对海平面上升，海岸线北移进一步远离陆架坡折，结束了白云凹陷内的低位期深水扇的沉积史。三级层序发育则受控于海平面的变化，海平面的变化导致古珠江三角洲在陆架上往复迁移，在盆地的北部陆架区形成以三角洲相－滨岸相为主的高位、海侵体系域，在南部深水区则主要形成重力流性质的低位深水沉积体系。

2 层序发育的模式

珠江口盆地新近纪的沉积处于盆地的拗陷期，盆地接受了来自古珠江携带的大量沉积物，形成了多套纵向上叠置的三级层序。而在陆坡区，低位体系域中因多发育富泥环境中的砂体［4］，而已经成为岩性油气藏勘探的重点区域。因此，在建立层序发育模式的过程中，笔者拟从低位体系域的发育特征入手，根据不同的海平面升降幅度所形成的不同特征的低位体系域将层序发育模式归纳为以下3种。

2.1 低位体系域 （扇、沟、楔）＋海侵体系域＋高位体系域

该发育模式与珠江口盆地相对海平面大幅下降有关，以SQ10（SB13.8～SB12.5）以及SQ2（SB21～SB18）两个层序最为典型。其在地震剖面上的特征表现为：下伏层序的高位末期三角洲前积体已完全到达陆架坡折，其顶部强连续强振幅反射显示了富砂前三角洲背景，与其他层序对比推断，其与充足的沉积物供给导致的高位三角洲向白云凹陷内大幅度进积有关。该类高位体系域的沉积体为上覆层序的低位提供了大量的富砂的碎屑物，是形成斜坡扇、盆底扇的重要因素 （图4）。通过白云北坡的下切谷、水下沟道以及地震反射异常体分析可以说明：低位期沉积时期，近陆坡的沉积物通过下切谷、水下沟道进入白云凹陷内，在出口处形成具有朵叶状，地震剖面上表现为丘状的强振幅反射地质体，为典型的低位扇特征，在近坡折处见低位楔发育，向北超覆于陆坡之上。钻探表明该类的低位楔内的砂体是构成白云凹陷北坡的重要的储集层。

图4 低位体系域 （扇、沟、楔）＋海侵＋高位体系域层序发育模式

2.2 低位体系域 （沟、楔）＋海侵体系域＋高位体系域

这类层序发育模式，其下伏的高位体系域具有明显的沉积物向盆地内部进积的特征：其三角洲沉积的前端 （前积体）距离坡折相对较远且为泥质背景，低位楔近坡折较连续强振幅反射表明其大致为砂泥互层沉积，向下陆坡方向则反射减弱，表明低位时期海平面下降幅度不大，粗碎屑沉积物向盆地内搬运逐渐减少。此时，有水下沟道发育，但发育程度有强有弱，其强弱取决于低位期到达陆架坡折的物源大小与陆坡的坡度，如SB10.5界面所发育的大量水下沟谷，其形成原因为东沙运动影响使东沙隆起与番禺低隆起的东部隆升，造成陆坡变陡且陆架区受到剥蚀 （陆丰凹陷及东沙隆起在地震剖面上区域的剥蚀现象）而物源充分，进而形成大量水下沟谷。在低幅度的海平面下降中，近坡折沉积的泥质背景作用下，向白云凹陷内输送的沉积物多为泥质滑塌和浊积沉积，在顺物源的陆坡区地震剖面上见不到明显的深水扇沉积迹象。

2.3 海侵体系域＋高位体系域

SB8.5界面以上的层序发育，是珠江口盆地总体海平面进一步上升造成的，其特征为：下伏层序的高位体系域前积体向北推移，在后期三级海平面作用变化影响下，没有明显的低位楔发育，在陆坡区海底峡谷不发育，而陆坡附近未能找到明显的向陆上超的楔状体。可见层序主要发育海侵体系域和高位体系域，而不发育低位体系域。陆架上因为三角洲前积体远离陆架坡折，其高位期的三角洲前积体不发育，具有中陆架三角洲沉积特征，其前积体发育规模小，近坡折及陆坡区的沉积为富泥的浊积沉积，在地震剖面上陆坡区可见明显的重力流作用的前积结构。

3 结 语

珠江口盆地范围大，盆地不同区域之间的沉积环境具有较大差异，因而层序界面特征在测井、地震等资料上在不同的区域上亦表现为不同的特征。通过这些特征分析对盆地内新近系地层的层序界面进行识别，共识别出3个二级层序界面和12个三级层序界面，最终建立了珠江口盆地层序地层格架。

珠江口盆地新近系的层序发育模式根据低位体系域发育特征可分为3种：①低位体系域 （扇、沟、楔）＋海侵体系域＋高位体系域，受大幅度的相对海平面下降，在白云凹陷陆坡区形成盆底扇、下切谷以及富砂的低位楔；②低位体系域 （沟、楔）＋海侵体系域＋高位体系域，受控于小幅的相对海平面变化，低位期近陆架坡折的泥质背景决定了白云凹陷内低位扇不发育；③海侵体系域＋高位体系域，经历10.5Ma的东沙运动后，海平面持续上升，岸线进一步远离陆架坡折，后期珠江口盆地的相对海平面变化未能到达陆架坡折以下，造成低位体系域不发育。

［1］彭大钧，陈长民，庞雄，等.南海珠江口盆地深水扇系统的发现 ［J］.石油学报，2004，25（5）：17～23.

［2］郭彦如，刘化清，李相博，等.大型坳陷湖盆层序地层格架的研究方法体系——以鄂尔多斯盆地中生界延长组为例 ［J］.沉积学报，2008，26（3）：384～391.

［3］邢文礼，张尚锋，杜家元，等.稀疏井网条件下利用测井曲线识别层序界面方法探讨——以珠江口盆地珠江组为例 ［J］.岩性油气藏，2010，22 （2）：111～115.

［4］柳保军，庞雄，颜承志，等.珠江口盆地白云深水区渐新世－中新世陆架坡折带演化及油气勘探意义 ［J］.石油学报，2011，32（2）：234～242.

Neogene Sequence Subdivision and Its Development Pattern in Pearl River-mouth Basin

LI Xiang－yang，ZHANG Chang-min，ZHANG Shang-fen，ZHU Rui，LUO Ming，SHI He-sheng，DU Jia-yuan （First Author’s Address：College of Geosciences，Yangtze University，Jingzhou434023，Hubei，China；Henan Nuclear Industry Geology Bureau，Xinyang464000，Henan，China）

Based on the guidance of classical sequence stratigraphic theory and comprehensive analysis on seismic and logging data，identification markers of sequence boundaries in Pearl River-mouth Basin were summarized and 3second-order sequence boundaries and 12third-order sequence boundaries were subdivided，and their formational reasons were obtained.The result of sequence division is used to establish a sequence framework of studied basin.Further more，3types of low stand system tract patterns，such as fan-incised valley-wedge system，incised valley-wedge system and no low stand system tract are confirmed.

Pearl River-mouth Basin；identification of sequence interface；sequence development patterm

TE121.3

A

1000-9752 （2012）04-0047-05

2011-12-20

国家科技重大专项 （2008ZX05023）。

李向阳 （1969-），男，1990年大学毕业，博士生，现主要从事油藏描述方面的科研工作。

［编辑］ 龙 舟