珠江口盆地（東部）新近系珠江組碳酸鹽臺地沉積特征及其地震相特征

楊宏飛，傅恒、2，付振群，汪瑞良

（1.成都理工大學 能源學院，四川 成都610059；2.油氣地質與開發(fā)工程國家重點實驗室，四川 成都610059；3.中海油有限公司深圳分公司，廣東 廣州510240）

0 引言

縱觀國內(nèi)外的油氣勘探活動顯示，碳酸鹽巖及生物礁地層中賦存有豐富的油氣資源，［1］珠江口盆地（東部）早在上世紀80年代就發(fā)現(xiàn)迄今為止海上最大的生物礁油田，并相繼發(fā)現(xiàn)多個生物礁油藏，［2］［3］生物礁是南海東北部含油氣盆地中油氣成藏規(guī)模僅次于砂巖的儲層類型.前人研究顯示，珠江口盆地（東部）碳酸鹽巖經(jīng)多期次發(fā)育，［4］［5］其儲層的非均質性強，儲層物性的橫向差異較大.由于對該地區(qū)碳酸鹽巖基礎研究（成因、分布規(guī)律、油藏類型、成藏控制因素等）的認識不足，以及缺乏有效的碳酸鹽巖儲層及物性條件預測手段，對該地區(qū)碳酸鹽巖油藏的勘探造成很大的影響.因此，本文以珠江口盆地（東部）碳酸鹽巖臺地作為研究對象，認真總結新老鉆井、測井等資料，通過對研究區(qū)的地震資料精細解釋，揭示了珠江口盆地（東部）新近系珠江組碳酸鹽臺地的沉積特征及其地震相特征，為該區(qū)的碳酸鹽巖油氣勘探提供有利的地質依據(jù)，對該區(qū)有利儲集相帶預測具有重要的指導意義.

1 區(qū)域地質背景

珠江口盆地位于中國南海北部，是在加里東、海西、燕山期褶皺基底上形成的中、新生代含油氣盆地，屬于中新生代被動大陸邊緣裂陷盆地，［6］呈北東走向大致平行華南大陸岸線的陸架和陸坡區(qū)，是華南大陸的水下延伸部分.［7］白堊紀末，受印度板塊與歐亞板塊的碰撞以及太平洋板塊對歐亞板塊西北向俯沖的影響，［8］珠江口盆地由擠壓增生型大陸邊緣進入離散型大陸邊緣構造活動期，呈南北分帶，東西分塊，盆地由北向南為北部斷階帶、北部裂陷帶、中央隆起帶、南部裂陷帶及南部隆起帶形成了三隆兩坳的構造格局，［9-11］東沙隆起等古地貌基本形成（圖1）.

圖1 研究區(qū)構造位置圖

研究區(qū)位于東沙隆起帶東段，呈北東向展布（圖1）.東沙隆起東高西底，雖然和盆地一樣經(jīng)歷了早期斷陷的陸相充填和后期斷坳的海相沉積時期，［12］但是其所處位置和長期隆起對沉積有明顯的控制作用；始新世—漸新世南海運動后東沙隆起轉為構造運動相對穩(wěn)定的沉降階段，［13］海水從南向北入侵，海侵砂巖逐漸由隆起翼部向軸部和北東方向成層超覆于隆起之上.北西向構造斷裂停止后，東沙隆起開始進入連續(xù)沉降期，海水沿西東向大規(guī)模侵入，早期海侵由東沙隆起西段開始，東段作為物源區(qū)開始遭受剝蝕.隨著海侵范圍的擴大，東沙隆起帶被海水全部淹沒，發(fā)育碳酸鹽臺地沉積.

2 沉積特征

珠江口盆地（東部）珠江組沉積早期，局部發(fā)育小型斷陷盆地，堆積有古近系沖積相和湖泊相沉積，物源主要來自東沙隆起剝蝕區(qū)花崗巖.隨著海平面上升，海侵范圍擴大，東沙隆起全部沒于水下，形成鑲邊淺碳酸鹽臺地.受海平面升降、古地貌和古地理等因素的影響，碳酸鹽臺地分布范圍經(jīng)歷了由大到小的變化，碳酸鹽巖厚度亦存在較明顯的差異.［14］

研究區(qū)碳酸鹽巖沉積相帶類型齊全，通過巖心、薄片觀察、測井曲線特征總結了各鉆井的單井亞相及微相類型.［15］珠江口盆地（東部）珠江組碳酸鹽臺地主要發(fā)育開闊臺地、臺地邊緣及臺地前緣斜坡相（表1）.

表1 珠江口盆地（東部）珠江組碳酸鹽臺地沉積相劃分方案

2.1 開闊臺地

2.1.1 臺內(nèi)礁

珠江口盆地（東部）珠江組臺內(nèi)礁主要育珊瑚藻礁，微相類型包括：骨架巖、粘結巖（最為發(fā)育）及障積巖.

骨架巖主要以枝狀和塊狀群體珊瑚為主，偶見單體珊瑚，灰泥含量少；粘結巖以藻粘結灰?guī)r為主；障積巖主要以瘤狀珊瑚藻為主，但居礁生物含量增加，灰泥含量增加.測井曲線形態(tài)主要表現(xiàn)為箱型、微齒化、齒狀夾箱型特征.

2.1.2 臺內(nèi)灘

珠江口盆地（東部）珠江組臺內(nèi)灘可細分為砂屑灘和生屑灘，砂屑灘以砂礫屑、生物骨屑和陸源碎屑為主；生屑灘以珊瑚藻屑、有孔蟲、棘皮等生物碎屑為主.

2.1.3 臺坪

珠江口盆地（東部）珠江組臺坪巖性以微晶灰?guī)r、微晶有孔蟲、抱球蟲灰?guī)r為主，局部含泥質，常含有生屑顆粒.測井曲線主要呈鋸齒狀特征.

2.2 臺地邊緣相

珠江口盆地（東部）珠江組臺地邊緣生物礁可分為骨架巖、粘結巖和障積巖微相.造礁生物以藻類為主，形態(tài)呈纏繞狀、皮殼狀和結核狀.自然伽馬曲線幅度變化較均一，呈箱形、微齒狀特征，顯低值；電阻率曲線幅度變化較大，多呈箱形—漏斗形、齒化特征.

珠江口盆地（東部）珠江組臺地邊緣淺灘巖性以藻屑灰?guī)r、骨屑灰?guī)r、有孔蟲灰?guī)r為主，自然伽馬曲線形態(tài)多呈箱形、微齒化特征，電阻率曲線幅度變化較大，呈箱形—漏斗形、齒化特征.

2.3 臺地前緣斜坡相

珠江口盆地（東部）珠江組臺地前緣斜坡相主要發(fā)育緩坡、陡坡亞相.緩坡可分鈣屑濁積、砂質、粉砂質、泥質與斜坡灰泥的混積以及斜坡泥微相；陡坡發(fā)育在珠江組碳酸鹽臺地南西側流花地區(qū)臺地邊緣，可分臺地邊緣碳酸鹽巖（礁、灘）垮塌的塌積和斜坡灰泥微相；

3 碳酸鹽臺地地震響應特征

珠江口盆地（東部）珠江組以發(fā)育碳酸鹽臺地為其典型特征.碳酸鹽巖頂面呈現(xiàn)出明顯的強反射，連續(xù)性好，可實現(xiàn)大范圍連續(xù)追蹤，碳酸鹽臺地地震相特征席狀、平行、強振幅、高連續(xù)、中-低頻，多為雙軌平行強反射.［16］由于碳酸鹽巖在流花、惠州和陸豐地區(qū)的厚度分布不同，依次由高到低，其在地震剖面的響應特征也有所差別.

3.1 流花地區(qū)碳酸鹽巖臺地的地震響應特征

流花臺地外形清晰明顯，易于識別.受灰?guī)r非均質性影響，臺地內(nèi)部連續(xù)性降低.臺地內(nèi)最為典型的生物礁就是臺地邊緣堡礁，其發(fā)育規(guī)模及地震響應特征都最為典型，但其反射結構卻最為簡單（圖2）.

圖2 臺地邊緣堡礁的地震響應特征

該礁發(fā)育期次簡單，為海平面上升繼淹沒惠州臺地后繼續(xù)上漲的過程中在構造高部位發(fā)育的臺地邊緣礁.其地震響應特征為低丘狀外形，頂?shù)追瓷浣缑婢鶠閺娬穹?、高連續(xù)，頂界面具有微弱起伏，而底界面則相對較平整、整一.內(nèi)部反射能量較弱，反射軸平行、振幅弱、連續(xù)性中等，呈雜亂至空白反射，這主要是由于礁體厚度較小，內(nèi)部反射被碳酸鹽巖頂界反射屏蔽造成.該礁體的丘狀外形及其強反射在剖面上與上覆碎屑巖和下伏中-弱振幅的碳酸鹽巖（礁、灘及臺坪灰?guī)r疊合體）明顯區(qū)分，極易識別.

3.2 惠州地區(qū)碳酸鹽巖臺地的地震響應特征

惠州地區(qū)碳酸鹽巖厚度較流花臺地薄，主體厚度大于100m，在過渡處均可見上超現(xiàn)象，加之灰?guī)r頂界面具有強反射，所以臺地輪廓清晰可見（圖3）.臺地內(nèi)灰?guī)r多呈層狀分布，反射能量較頂部灰?guī)r減弱，強-中振幅、高-中連續(xù)、中-低頻，局部出現(xiàn)空白反射（圖3）.

圖3 惠州地區(qū)臺地的地震響應特征三維剖面

3.3 陸豐地區(qū)碳酸鹽巖臺地響應特征

陸豐地區(qū)碳酸鹽巖整體厚度較小，是珠江組碳酸鹽巖最早一期發(fā)育和分布面積最廣的典型代表.珠江組最早一期碳酸鹽臺地分布范圍最廣，厚度較薄，最早一期碳酸鹽巖臺地由于厚度較薄，受地震剖面分辨率的限制，在剖面上大范圍只表現(xiàn)為一條同相軸，局部有兩條同相軸，強反射、高連續(xù)，能大范圍追蹤.惠州和流花地區(qū)由于與上覆灰?guī)r間波阻抗變化減小，反射能量減小，變至中—弱振幅、中連續(xù)，響應特征不明顯（圖4）.

圖4 陸豐地區(qū)臺地的地震響應特征

3.4 臺坪、臺地前緣斜坡地震響應特征

臺坪以微晶灰?guī)r為主.其在地震剖面上以波狀反射結構為特點，席狀、中-弱振幅、連續(xù)性相對較差，中頻，其中以長波狀結構為主，短波狀次之.

臺地前緣斜坡相帶主要根據(jù)臺地邊緣位置識別.斜坡地震相主要表現(xiàn)為楔狀、亞平形結構、內(nèi)部形態(tài)中-弱振幅、中-低連續(xù)、中-低頻.

4 結論

珠江口盆地（東部）碳酸鹽臺地發(fā)育于中新統(tǒng)地層，主要發(fā)育于下中新統(tǒng)珠江組.珠江組沉積古地貌從陸豐到流花依次由低到高，海侵淹沒時間依次由早到晚，碳酸鹽臺地的發(fā)育期次、厚度、消亡時間有所不同，因此珠江組沉積序列，存在明顯的差異性.珠江口盆地（東部）碳酸鹽臺地的沉積特征及地震相特征總結如下：

（1）碳酸鹽臺地：開闊臺地分臺內(nèi)礁、臺內(nèi)灘、臺坪亞相，臺地邊緣發(fā)育臺地邊緣生物礁和臺地邊緣生物淺灘亞相，臺地前緣斜坡發(fā)育緩坡、陡坡亞相.

（2）碳酸鹽臺地地震相特征為席狀、平行、強振幅、高連續(xù)、中-低頻，多為雙軌平行強反射，臺地內(nèi)部表現(xiàn)出中-弱振幅至空白反射，連續(xù)性降低.臺緣斜坡主要為楔狀、亞平形結構、中-弱振幅、中-低連續(xù)、中-低頻.臺地邊緣堡礁地震相主要表現(xiàn)為低丘狀外形，頂?shù)追瓷浣缑婢鶠閺娬穹?、高連續(xù)，頂界面具有微弱起伏，內(nèi)部反射能量較弱，反射軸平行、振幅弱、連續(xù)性中等，呈雜亂至空白反射.

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