珠江口盆地(东部)新近系珠江组碳酸盐台地沉积特征及其地震相特征

2014-12-17 00:38杨宏飞傅恒付振群汪瑞良
四川文理学院学报 2014年2期
关键词:东沙珠江口盆地台地

杨宏飞,傅恒、2,付振群,汪瑞良

(1.成都理工大学 能源学院,四川 成都610059;2.油气地质与开发工程国家重点实验室,四川 成都610059;3.中海油有限公司深圳分公司,广东 广州510240)

0 引言

纵观国内外的油气勘探活动显示,碳酸盐岩及生物礁地层中赋存有丰富的油气资源,[1]珠江口盆地(东部)早在上世纪80年代就发现迄今为止海上最大的生物礁油田,并相继发现多个生物礁油藏,[2][3]生物礁是南海东北部含油气盆地中油气成藏规模仅次于砂岩的储层类型.前人研究显示,珠江口盆地(东部)碳酸盐岩经多期次发育,[4][5]其储层的非均质性强,储层物性的横向差异较大.由于对该地区碳酸盐岩基础研究(成因、分布规律、油藏类型、成藏控制因素等)的认识不足,以及缺乏有效的碳酸盐岩储层及物性条件预测手段,对该地区碳酸盐岩油藏的勘探造成很大的影响.因此,本文以珠江口盆地(东部)碳酸盐岩台地作为研究对象,认真总结新老钻井、测井等资料,通过对研究区的地震资料精细解释,揭示了珠江口盆地(东部)新近系珠江组碳酸盐台地的沉积特征及其地震相特征,为该区的碳酸盐岩油气勘探提供有利的地质依据,对该区有利储集相带预测具有重要的指导意义.

1 区域地质背景

珠江口盆地位于中国南海北部,是在加里东、海西、燕山期褶皱基底上形成的中、新生代含油气盆地,属于中新生代被动大陆边缘裂陷盆地,[6]呈北东走向大致平行华南大陆岸线的陆架和陆坡区,是华南大陆的水下延伸部分.[7]白垩纪末,受印度板块与欧亚板块的碰撞以及太平洋板块对欧亚板块西北向俯冲的影响,[8]珠江口盆地由挤压增生型大陆边缘进入离散型大陆边缘构造活动期,呈南北分带,东西分块,盆地由北向南为北部断阶带、北部裂陷带、中央隆起带、南部裂陷带及南部隆起带形成了三隆两坳的构造格局,[9-11]东沙隆起等古地貌基本形成(图1).

图1 研究区构造位置图

研究区位于东沙隆起带东段,呈北东向展布(图1).东沙隆起东高西底,虽然和盆地一样经历了早期断陷的陆相充填和后期断坳的海相沉积时期,[12]但是其所处位置和长期隆起对沉积有明显的控制作用;始新世—渐新世南海运动后东沙隆起转为构造运动相对稳定的沉降阶段,[13]海水从南向北入侵,海侵砂岩逐渐由隆起翼部向轴部和北东方向成层超覆于隆起之上.北西向构造断裂停止后,东沙隆起开始进入连续沉降期,海水沿西东向大规模侵入,早期海侵由东沙隆起西段开始,东段作为物源区开始遭受剥蚀.随着海侵范围的扩大,东沙隆起带被海水全部淹没,发育碳酸盐台地沉积.

2 沉积特征

珠江口盆地(东部)珠江组沉积早期,局部发育小型断陷盆地,堆积有古近系冲积相和湖泊相沉积,物源主要来自东沙隆起剥蚀区花岗岩.随着海平面上升,海侵范围扩大,东沙隆起全部没于水下,形成镶边浅碳酸盐台地.受海平面升降、古地貌和古地理等因素的影响,碳酸盐台地分布范围经历了由大到小的变化,碳酸盐岩厚度亦存在较明显的差异.[14]

研究区碳酸盐岩沉积相带类型齐全,通过岩心、薄片观察、测井曲线特征总结了各钻井的单井亚相及微相类型.[15]珠江口盆地(东部)珠江组碳酸盐台地主要发育开阔台地、台地边缘及台地前缘斜坡相(表1).

表1 珠江口盆地(东部)珠江组碳酸盐台地沉积相划分方案

2.1 开阔台地

2.1.1 台内礁

珠江口盆地(东部)珠江组台内礁主要育珊瑚藻礁,微相类型包括:骨架岩、粘结岩(最为发育)及障积岩.

骨架岩主要以枝状和块状群体珊瑚为主,偶见单体珊瑚,灰泥含量少;粘结岩以藻粘结灰岩为主;障积岩主要以瘤状珊瑚藻为主,但居礁生物含量增加,灰泥含量增加.测井曲线形态主要表现为箱型、微齿化、齿状夹箱型特征.

2.1.2 台内滩

珠江口盆地(东部)珠江组台内滩可细分为砂屑滩和生屑滩,砂屑滩以砂砾屑、生物骨屑和陆源碎屑为主;生屑滩以珊瑚藻屑、有孔虫、棘皮等生物碎屑为主.

2.1.3 台坪

珠江口盆地(东部)珠江组台坪岩性以微晶灰岩、微晶有孔虫、抱球虫灰岩为主,局部含泥质,常含有生屑颗粒.测井曲线主要呈锯齿状特征.

2.2 台地边缘相

珠江口盆地(东部)珠江组台地边缘生物礁可分为骨架岩、粘结岩和障积岩微相.造礁生物以藻类为主,形态呈缠绕状、皮壳状和结核状.自然伽马曲线幅度变化较均一,呈箱形、微齿状特征,显低值;电阻率曲线幅度变化较大,多呈箱形—漏斗形、齿化特征.

珠江口盆地(东部)珠江组台地边缘浅滩岩性以藻屑灰岩、骨屑灰岩、有孔虫灰岩为主,自然伽马曲线形态多呈箱形、微齿化特征,电阻率曲线幅度变化较大,呈箱形—漏斗形、齿化特征.

2.3 台地前缘斜坡相

珠江口盆地(东部)珠江组台地前缘斜坡相主要发育缓坡、陡坡亚相.缓坡可分钙屑浊积、砂质、粉砂质、泥质与斜坡灰泥的混积以及斜坡泥微相;陡坡发育在珠江组碳酸盐台地南西侧流花地区台地边缘,可分台地边缘碳酸盐岩(礁、滩)垮塌的塌积和斜坡灰泥微相;

3 碳酸盐台地地震响应特征

珠江口盆地(东部)珠江组以发育碳酸盐台地为其典型特征.碳酸盐岩顶面呈现出明显的强反射,连续性好,可实现大范围连续追踪,碳酸盐台地地震相特征席状、平行、强振幅、高连续、中-低频,多为双轨平行强反射.[16]由于碳酸盐岩在流花、惠州和陆丰地区的厚度分布不同,依次由高到低,其在地震剖面的响应特征也有所差别.

3.1 流花地区碳酸盐岩台地的地震响应特征

流花台地外形清晰明显,易于识别.受灰岩非均质性影响,台地内部连续性降低.台地内最为典型的生物礁就是台地边缘堡礁,其发育规模及地震响应特征都最为典型,但其反射结构却最为简单(图2).

图2 台地边缘堡礁的地震响应特征

该礁发育期次简单,为海平面上升继淹没惠州台地后继续上涨的过程中在构造高部位发育的台地边缘礁.其地震响应特征为低丘状外形,顶底反射界面均为强振幅、高连续,顶界面具有微弱起伏,而底界面则相对较平整、整一.内部反射能量较弱,反射轴平行、振幅弱、连续性中等,呈杂乱至空白反射,这主要是由于礁体厚度较小,内部反射被碳酸盐岩顶界反射屏蔽造成.该礁体的丘状外形及其强反射在剖面上与上覆碎屑岩和下伏中-弱振幅的碳酸盐岩(礁、滩及台坪灰岩叠合体)明显区分,极易识别.

3.2 惠州地区碳酸盐岩台地的地震响应特征

惠州地区碳酸盐岩厚度较流花台地薄,主体厚度大于100m,在过渡处均可见上超现象,加之灰岩顶界面具有强反射,所以台地轮廓清晰可见(图3).台地内灰岩多呈层状分布,反射能量较顶部灰岩减弱,强-中振幅、高-中连续、中-低频,局部出现空白反射(图3).

图3 惠州地区台地的地震响应特征三维剖面

3.3 陆丰地区碳酸盐岩台地响应特征

陆丰地区碳酸盐岩整体厚度较小,是珠江组碳酸盐岩最早一期发育和分布面积最广的典型代表.珠江组最早一期碳酸盐台地分布范围最广,厚度较薄,最早一期碳酸盐岩台地由于厚度较薄,受地震剖面分辨率的限制,在剖面上大范围只表现为一条同相轴,局部有两条同相轴,强反射、高连续,能大范围追踪.惠州和流花地区由于与上覆灰岩间波阻抗变化减小,反射能量减小,变至中—弱振幅、中连续,响应特征不明显(图4).

图4 陆丰地区台地的地震响应特征

3.4 台坪、台地前缘斜坡地震响应特征

台坪以微晶灰岩为主.其在地震剖面上以波状反射结构为特点,席状、中-弱振幅、连续性相对较差,中频,其中以长波状结构为主,短波状次之.

台地前缘斜坡相带主要根据台地边缘位置识别.斜坡地震相主要表现为楔状、亚平形结构、内部形态中-弱振幅、中-低连续、中-低频.

4 结论

珠江口盆地(东部)碳酸盐台地发育于中新统地层,主要发育于下中新统珠江组.珠江组沉积古地貌从陆丰到流花依次由低到高,海侵淹没时间依次由早到晚,碳酸盐台地的发育期次、厚度、消亡时间有所不同,因此珠江组沉积序列,存在明显的差异性.珠江口盆地(东部)碳酸盐台地的沉积特征及地震相特征总结如下:

(1)碳酸盐台地:开阔台地分台内礁、台内滩、台坪亚相,台地边缘发育台地边缘生物礁和台地边缘生物浅滩亚相,台地前缘斜坡发育缓坡、陡坡亚相.

(2)碳酸盐台地地震相特征为席状、平行、强振幅、高连续、中-低频,多为双轨平行强反射,台地内部表现出中-弱振幅至空白反射,连续性降低.台缘斜坡主要为楔状、亚平形结构、中-弱振幅、中-低连续、中-低频.台地边缘堡礁地震相主要表现为低丘状外形,顶底反射界面均为强振幅、高连续,顶界面具有微弱起伏,内部反射能量较弱,反射轴平行、振幅弱、连续性中等,呈杂乱至空白反射.

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