南海珠江口盆地恩平凹陷北帶串溝河道沉積特征及其巖性圈閉發(fā)育潛力

江 標(biāo)，卓海騰，李小平，丁 琳，吳宇翔，李智高 ，王英民，孫 珍，孫龍濤*，王智娜,

1. 中國科學(xué)院 邊緣海與大洋地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 南海海洋研究所，廣州 510301；2. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049； 3. 中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院，珠海 519082；4. 中海石油（中國）有限公司深圳分公司，深圳 518054； 5. 浙江大學(xué) 海洋學(xué)院，舟山 316021

串溝河道（即Chute channel，簡寫為CCH或Cross-bar channel）（Miall, 2013），通常指河流環(huán)境中橫切或斜切砂壩的小型溝槽或溝道，其形成常使兩側(cè)的主河道水流得以貫通。多數(shù)情況下，串溝河道可發(fā)育在曲流河道的側(cè)積點(diǎn)壩上，并在曲流河截彎取直過程中發(fā)揮重要作用，形成所謂的“串溝取直”模式（Miall, 1996；Ghinassi, 2011）。同時(shí)，其亦多見于辮狀河道的心灘砂壩部位（李海燕等，2015；李勝利等，2017；Zeng et al., 2020）。李勝利等（2017）認(rèn)為串溝河道尤其易于在辮—曲過渡型河流點(diǎn)壩頂部形成，并且通常需要較強(qiáng)的水動(dòng)力條件。串溝河道在現(xiàn)代河流地貌（Ghinassi, 2011；Grenfell et al., 2011, 2014；Eekhout et al., 2015）和古代河道沉積構(gòu)型研究（Miall, 1996；李海燕等，2015；李勝利等，2017）中均有較多報(bào)道。目前，針對(duì)串溝河道的研究多基于現(xiàn)代地貌照片和野外露頭這兩種資料類型，對(duì)其地震響應(yīng)特征的揭示相關(guān)報(bào)道較少（Reijnenstein et al., 2010；Zeng et al.,2020）。近年來，研究人員利用三維地震資料，在渤海灣盆地館陶組、明化鎮(zhèn)組的河道體系中識(shí)別出了串溝河道這一河流構(gòu)型單元，并提出其以泥質(zhì)充填為主（Zeng et al., 2020；Tan et al., 2019）。目前來說，針對(duì)串溝河道的發(fā)育背景、后期充填巖性，以及沉積演變模式等問題仍然存在較多爭議。例如，在形成模式方面有學(xué)者認(rèn)為其初始形成和繼發(fā)的擴(kuò)展具有“上游（headward）”或“下游（downstream）”兩種明顯不同的方式（Ghinassi, 2011），但究竟何種模式更為普遍，仍然是懸而未決的問題，需要更多的實(shí)例解剖提供佐證。

南海北部陸緣珠江口盆地是我國海洋油氣勘探的主戰(zhàn)場(chǎng)之一（朱偉林等，2010；張功成等，2013）。近年來，針對(duì)盆地主力油氣勘探程度的逐漸增加的現(xiàn)實(shí)問題，盆地勘探提出拓新層系、新類型和新區(qū)帶的思路，帶來了深層和淺層兩個(gè)勘探方向的突破（朱偉林等，2008）。淺層油氣藏產(chǎn)能高，鉆井深度小，勘探開發(fā)成本顯著低于中深層和深水區(qū)，具有可預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益（汪立君等，2006；陳雪芳等，2017）。鑒于淺部地層為河口—三角洲環(huán)境，規(guī)模巨大的古珠江三角洲在海平面頻繁升降變化的背景下，形成了類型多樣的砂體和圈閉類型（He et al., 2017；米立軍等，2018）。近年來，古珠江三角洲主體西側(cè)的恩平凹陷經(jīng)過多次鉆探活動(dòng)的印證，顯示出其具有潛在的巖性圈閉勘探前景，但是巖性圈閉的類型、發(fā)育條件和勘探潛力均沒有充分揭示。

本次研究以珠江口盆地恩平凹陷北帶韓江組為研究對(duì)象，采用層序地層學(xué)和地震沉積學(xué)綜合分析方法，精細(xì)刻畫了區(qū)內(nèi)韓江組六段發(fā)育的串溝河道沉積，并通過與現(xiàn)代沉積的類比印證，重建其沉積演化過程。最后，結(jié)合沉積背景和圈閉條件，對(duì)串溝河道的巖性圈閉勘探潛力做出評(píng)價(jià)。本文的研究結(jié)論可望為珠江口盆地的巖性圈閉勘探帶來新的啟示。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

本次研究區(qū)主要位于南海北部珠江口盆地珠一坳陷西部的恩平凹陷，其中三維地震和鉆井資料集中在恩平凹陷北帶（圖1）。在構(gòu)造背景上，恩平凹陷南、北向?yàn)榉吐∑鸷捅辈繑嗔褞?，東、西分別與西江凹陷、陽江凹陷相接，凹陷總面積約5000 km2（傅寧等，2007）。與盆地的其他陸架淺水區(qū)的凹陷相近，恩平凹陷自古近紀(jì)起先后經(jīng)歷了斷陷、坳陷和構(gòu)造活化三個(gè)構(gòu)造演化階段（許新民等，2014；陳勝紅等，2016）。裂陷期文昌組、恩平組湖相泥巖為主要的烴源巖，而坳陷期漸新統(tǒng)—中中新統(tǒng)的珠海組、珠江組及韓江組淺海相砂泥巖為形成了多套的有利儲(chǔ)蓋組合（劉麗華等，2011;張向濤等，2020）。恩平凹陷現(xiàn)有生烴洼陷主要為恩平凹陷南帶的恩平17、恩平18、恩平12三個(gè)次洼，恩平凹陷南帶是目前主要產(chǎn)油區(qū)集中的位置（于開平等，2011）。恩平北帶地勢(shì)較高且斷層系統(tǒng)發(fā)育，為凹陷南帶低洼油氣向北部淺部地層運(yùn)移提供了條件（吳哲等，2020），隨著勘探開發(fā)研究的深入，恩平凹陷北帶淺部地層成為恩平凹陷油氣勘探的新方向（熊萬林等，2020）。

近年來，中中新統(tǒng)（尤其是韓江組時(shí)期，圖2）古珠江三角洲沉積背景下的多類型砂體逐漸成為凹陷內(nèi)淺層油氣勘探的主要目標(biāo)（He et al., 2017）。其中屬于坳陷期的恩平凹陷韓江組六段發(fā)育于16.5 Ma，因相對(duì)海平面降低處于低值（秦國權(quán)，1996）恩平凹陷所處的內(nèi)陸架暴露在海平面之上，恩平凹陷主要接受古珠江三角洲河道物源供給，發(fā)育三角洲平原相，隨著海平面的逐漸上升，恩平凹陷沉積環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)闇\海相，直至16.5 Ma海平面再次降到低點(diǎn)，韓江組六段地層結(jié)束發(fā)育（圖1, 2）。

圖2 恩平北帶研究區(qū)區(qū)域?qū)有虻貙痈窦埽康膶佣雾數(shù)捉缑鏋镾B15.5和SB16.5）Fig. 2 Regional sequence stratigraphic framework of the study area in the northern Enping Sag(Top and bottom surface of the target interval are SB15.5 and SB16.5, respectively)

2 資料和方法

本次研究綜合利用了巖心、薄片、測(cè)井和三維地震數(shù)據(jù)，采用了層序地層學(xué)和地震沉積學(xué)的研究方法和技術(shù)流程（Zeng et al., 1998a, b；董春梅等，2006；林承焰等，2007）?；?“沉積層序”理論模式的新進(jìn)展（Catuneanu et al., 2009），并參考了前人對(duì)古珠江三角洲三級(jí)層序地層格架的研究方案（秦國權(quán)等，1996; Jiang et al., 2016; He et al., 2017;Lin et al., 2018; 張昕等，2020），本次選擇層序界面（SB）、最大海退面（MRS）、最大海泛面（MFS）以及高頻海泛面（FS）作為基本界面來進(jìn)行研究區(qū)層序地層格架的搭建。其中，MRS是近年來提倡的一種界面類型，其位置和特征與早期定義的初次海泛面（Transgressive Surface或TS）相同，標(biāo)志著低位體系域和海侵體系域的分界，但定義的側(cè)重點(diǎn)略有差別（Allen and Posamentier,1999）。近年來，伴隨地球物理技術(shù)的快速發(fā)展，地震沉積學(xué)相關(guān)分析思路在工業(yè)界得到了廣泛的應(yīng)用（Zeng, 2017; 朱筱敏等，2019）。尤其值得注意的是，分頻技術(shù)的發(fā)展為精細(xì)砂體刻畫帶來了很大的效果提升（岳大力等，2018a, b）。針對(duì)目的層特征，聯(lián)合分頻和RGB（Red-Green-Blue）融合技術(shù)，選取合適的低頻、中頻、高頻再以紅色、綠色和藍(lán)色通道疊加輸出色彩，可極大增加砂體和沉積單元的刻畫效果（Zeng, 2017; 朱筱敏等，2019；Li et al., 2019）。本次研究以油氣顯示最為密集的韓江組六段為主要目的層，首先針對(duì)韓六段開展了高精度層序地層分析；進(jìn)而，在層序格架約束下進(jìn)一步開展精細(xì)的地震沉積學(xué)分析，并運(yùn)用分頻和RGB融合技術(shù)對(duì)關(guān)鍵沉積單元（如辮狀河道、串溝河道等）進(jìn)行精細(xì)表征；在此基礎(chǔ)上，重建了串溝河道的沉積過程并建立相應(yīng)沉積演變模式，最終揭示了其巖性圈閉的發(fā)育條件和勘探前景。

3 層序地層分析

恩平凹陷北帶的已有鉆井顯示韓江組六段整體厚度約80～100 m，綜合沉積旋回和地層疊置樣式，本次研究認(rèn)為韓江組六段整體可以劃分為一個(gè)三級(jí)層序，命名為SQ16.5（圖3）。該層序底界面為T40界面（命名為SB16.5，其時(shí)代約為16.5 Ma），是南海北部陸緣重要的標(biāo)志性界面之一（林暢松等，2018）。SB16.5界面在研究區(qū)地震剖面上表現(xiàn)為強(qiáng)振幅、高連續(xù)性波峰反射（紅軸），局部可見明顯的“U”型或“V”型河道下切特征，區(qū)域上整體表現(xiàn)為明顯的不整合面特征。鉆井上，該界面表現(xiàn)為厚層箱狀砂體的底界面且在區(qū)域上易于追蹤和對(duì)比（圖3）。與底界面SB16.5特征類似，層序頂界面SB15.5同樣表現(xiàn)出明顯的不整合面特征，但同相軸振幅與SB16.5相比偏低，且鉆井揭示的箱狀砂體總體發(fā)育規(guī)模也稍?。▓D3）。

最大海泛面（MFS）發(fā)育于海侵作用達(dá)到最大的時(shí)刻，通常在測(cè)井曲線上以泥脖子和正反旋回分界為主要識(shí)別標(biāo)志，其下方發(fā)育海侵體系域，總體表現(xiàn)為正旋回特征，而上覆的高位體系域則多表現(xiàn)為反旋回，鉆井特征明顯（圖3）。地震剖面上，最大海泛面在研究區(qū)內(nèi)多標(biāo)定為波谷（黑軸），常常被高位三角洲所下超（圖3）。

最大海退面（MRS）通常發(fā)育于海退向海侵的轉(zhuǎn)折時(shí)刻。在三角洲—陸架沉積環(huán)境中，MRS在測(cè)井曲線上通常位于反旋回與正旋回的分界（圖3），其上方為海侵體系域，而下方為低位體系域。地震剖面上，由于海侵體系域厚度較薄，導(dǎo)致MRS常常距離MFS較近，因此多重合在同一個(gè)地震軸上（圖3），僅在部分海侵體系域發(fā)育較厚的情況下可以很好的區(qū)分開。

圖3 恩平北帶韓江組六段層序格架聯(lián)井對(duì)比圖及地震剖面圖（地震剖面位置見圖1）Fig. 3 Well cross setion and seismic profiles of 6th member of the Hanjiang Formation in the northern Enping Sag (see profile location in Fig. 1)

基于前述三種界面雖然已經(jīng)可以對(duì)高頻層序進(jìn)行有效的劃分，但是部分層序內(nèi)的個(gè)別體系域厚度仍然較大，不滿足研究需要。因此，本次研究增加高頻海泛面（FS）作為層序地層格架的補(bǔ)充界面，由此在體系域劃分的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的層序地層格架（圖3）。高頻海泛面主要在鉆井上進(jìn)行劃分，表現(xiàn)為反旋回的準(zhǔn)層序組的頂界面，代表了沉積水深的突然變大（圖3）。經(jīng)過分析，在目的層段識(shí)別出2個(gè)高頻海泛面，進(jìn)而將高位體系域三分（圖3）。

4 地震沉積學(xué)分析

4.1 不同體系域地震沉積特征解剖

在高精度層序地層格架的約束下，本次研究充分運(yùn)用頻譜分解、RGB融合和地層切片等地震沉積學(xué)技術(shù)，針對(duì)韓江組六段不同體系域的沉積單元開展了精細(xì)刻畫（圖4a, c, d）?？傮w看來，不同體系域的地震切片揭示了明顯差異的沉積古地理面貌。

低位體系域經(jīng)過分頻處理的RGB切片顯示出了規(guī)模巨大的河道體系，總體呈現(xiàn)明顯的高亮、強(qiáng)振幅特征。該河道體系總體沿NE-SW方向橫跨整個(gè)三維工區(qū)，總長度約30 km，寬度最大處超過了20 km。進(jìn)一步觀察可以發(fā)現(xiàn)，高分辨的地震切片揭示出主干河道內(nèi)部存在密集交切的小型河道，總體呈現(xiàn)出明顯的“辮狀”特征。研究區(qū)多口鉆井鉆遇了該套沉積體，測(cè)井曲線顯示為箱裝砂巖，且橫向可對(duì)比性較強(qiáng)。經(jīng)過綜合分析并結(jié)合Zhuo等（2015）的研究成果，將該大型河道體系解釋為低位期辮狀河道。值得注意的是，辮狀河道的主河道間出現(xiàn)了多處分頻RGB切片顯示深色的區(qū)域，推測(cè)為富泥沉積區(qū)，尤其值得注意的是，其平面形態(tài)與辮狀河的“心灘壩”極為類似（圖4a）。

與低位體系域不同，海侵和高位體系域則展現(xiàn)了截然差異的沉積面貌。如圖4c和3d所示，海侵體系域和高位體系域下部地震切片也顯示出“河道狀”特征，但規(guī)模明顯減小，長約18 km，寬約2 km，且明顯呈彎曲狀。經(jīng)過綜合分析，認(rèn)為其是曲流河道的地震響應(yīng)特征。高位體系域上部又有明顯差別，平面上具有發(fā)散狀直條狀特征，長12～25 km，寬1～2 km，解釋為高位晚期發(fā)育的三角洲浪控砂壩沉積。從低位體系域到高位體系域，整個(gè)三級(jí)層序的沉積相從大型辮狀河道演變?yōu)榍骱拥馈⒀匕渡硥蔚?，體現(xiàn)了響應(yīng)的沉積水深變化并且與珠江口海平面變化曲線具有一定對(duì)比性（圖1）。

4.2 主河道間沉積特征及串溝河道的識(shí)別

前已述及，本次研究利用分頻RGB融合切片的刻畫揭示了低位期的大型辮狀河道沉積體系，同時(shí)也揭示出辮狀河主河道間、同期存在的偏泥質(zhì)的“心灘狀”沉積體，其上可見細(xì)長條狀的串溝河道沉積體（圖4a, 5）。本次研究針對(duì)此類主河道間沉積體開展了精細(xì)的刻畫。

圖4 恩平北帶韓江組六段代表地層切片分頻融合圖及低位域沉積微相圖（b）（a地層切片為SB16.5界面以上12 ms處, c地層切片為FS1界面往上8ms處, d地層切片為FS2界面往上10 ms處）Fig. 4 Representative slices of frequency decomposition and color blending (a, c and d) of the 6th member of the Hanjiang Formation in the northern Enping Sag and microfacies map of the lowstand systems tract (b)(Note a stratal slice along 12 ms above SB16.5, c stratal slice along 8 ms above FS1, and d stratal slice along 10 ms above FS2)

4.2.1 地震響應(yīng)特征

在地震剖面上，“心灘狀”沉積體總體表現(xiàn)為弱振幅反射，而串溝河道則多表現(xiàn)為相間分布的孤立強(qiáng)振幅反射（圖3c）。在分頻融合圖中串溝河道表現(xiàn)為藍(lán)綠色，而辮狀河整體呈亮綠色，指示著串溝河道的總體厚度可能比辮狀河道要?。▓D5b）。通過均方根振幅、小波變換分頻融合、傅里葉變換分頻融合切片以及地震剖面的精細(xì)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)“心灘狀”沉積區(qū)內(nèi)發(fā)育三條主要的串溝河道沉積體，且其西南側(cè)與辮狀河主河道相連，而北東側(cè)表現(xiàn)為逐漸尖滅?？紤]到研究區(qū)與古珠江三角洲物源的相對(duì)位置（可參考現(xiàn)今珠江口位置），結(jié)合河流體系展布特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)古水流方向總體應(yīng)為南西向。因此，串溝河道沉積體實(shí)際上表現(xiàn)為向上游方向尖滅。此外，其平面上總體呈現(xiàn)出上游較窄、下游稍寬的喇叭狀展布特征（圖5）。

圖5 恩平北帶研究區(qū)串溝河道均方根震幅圖（a）、小波變換分頻融合圖（b）、傅里葉變換分頻融合圖（c）以及地震剖面圖（d）（a地層切片為SB16.5界面往上10 ms處，b、c地層切片為SB16.5界面往上12 ms處）Fig. 5 RMS amplitude map (a), wavelet transform frequency decomposition and color blending map (b), fourier transform frequency decomposition and color blending map (c) and microfacies map (d) of chute channel in the study area in the northern Enping Sag(Note that a: stratal slice along 10 ms above SB16.5, b and: stratal slice along 12 ms above SB16.5)

4.2.2 鉆井和巖心特征

W1井在韓江組六段低位體系域頂部處鉆遇串溝河道砂巖，深度為1346～1357 m。測(cè)井曲線上，該套砂體整體表現(xiàn)為向上變細(xì)的正旋回特征。該砂體在1351 m處有取心（6a），揭示出其巖性總體為一套黃色熒光含礫粗砂巖，儲(chǔ)層物性較好，且部分位置呈現(xiàn)飽含油特征。

4.2.3 鏡下薄片特征

串溝河道砂巖薄片照片顯示其巖性以不等粒長石石英砂巖為主（圖6c），主要由70%單晶石英、12.5%多晶石英、11%鉀長石以及少量的巖屑砂巖等組成，見少量生物碎屑，成分成熟度中等。礦物分選性偏差，磨圓程度總體為次圓，結(jié)構(gòu)成熟度低，孔隙性和連通性均較好。

圖6 恩平凹陷北帶串溝河道取心位置（a）、巖心照片（b）以及巖心薄片（c）Fig. 6 Coring depth (a), photo (b), and thin section (c) of the chute channel in the northern Enping Sag

5 討論

5.1 恩平北帶串溝河道沉積過程和模式

目前，針對(duì)串溝河道的形成和演化模式專門的報(bào)道較少，且仍在較多方面存在爭議。Ghinassi（2011）在研究中提出了兩種可能的串溝河道啟動(dòng)、擴(kuò)展模式，并認(rèn)為兩種模式可能并存且存在互相演變關(guān)系。本次研究將Ghinassi提出的串溝河道發(fā)育模式總結(jié)為上游擴(kuò)展模式和下游擴(kuò)展模式（圖7）。在上游擴(kuò)展模式控制下，串溝河道通常在洪水期于點(diǎn)壩或心灘壩的下游側(cè)啟動(dòng)，由壩上徑流匯聚侵蝕而成并沿著水流上游方向擴(kuò)展、生長（圖7a）。值得注意的是，經(jīng)上游擴(kuò)展模式形成的串溝河道具有深度較淺、河道平直的特點(diǎn)，且?guī)r性充填上總體偏細(xì)，富含較多泥質(zhì)。相比而言，下游擴(kuò)展模式控制下的串溝河道，其最大特點(diǎn)是啟動(dòng)位置處于點(diǎn)壩或心灘壩的上游位置，由主河道直接沖蝕而成，并逐漸向下游方向擴(kuò)展（圖7b）。該種串溝河道的沉積特點(diǎn)主要包括河道較深且彎曲度常常較大，在巖性上相比上游擴(kuò)展型串溝河道更粗且層理較為發(fā)育，更多體現(xiàn)了主河道的沉積特征。值得注意的是，向上游擴(kuò)展模式形成的串溝河道如果經(jīng)過截彎取直過程可能會(huì)過渡到向下游擴(kuò)展模式，兩者實(shí)際上具有一定的演變性（Ghinassi, 2011）。

圖7 上游擴(kuò)展型串溝河道與下游擴(kuò)展型串溝河道發(fā)育模式圖（改自Ghinassi, 2011）Fig. 7 Development pattern of upstream expansion model and downstream expansion model for chute channels(modified from Ghinassi, 2011)

在恩平北帶研究區(qū)串溝河道沉積過程分析中遇到的另一問題是串溝河道圍巖巖性與前人所描述的具有區(qū)別：依據(jù)Ghinassi（2011）發(fā)表的模式，串溝常伴生于曲流河點(diǎn)壩或辮狀河道的心灘壩發(fā)育，其主體巖性為砂巖；但值得注意的是，本次研究區(qū)鉆井、地震資料以及分頻融合地層切片證據(jù)表明，研究區(qū)串溝河道發(fā)育在泥巖背景中，與模式差異較大。那么，高能量的辮狀河道間為何會(huì)發(fā)育偏泥質(zhì)的“心灘狀”沉積單元？經(jīng)過綜合分析各項(xiàng)資料，本次研究提出該“心灘狀”沉積單元并非由辮狀河道的同期沉積物組成，即并非屬于低位體系域時(shí)期，而更可能是先存高位體系域泛濫平原在受到辮狀河道擺動(dòng)、沖刷后的遺留高地，因此總體沉積背景與心灘壩差別較大，以富泥沉積物為主，后期的串溝河道發(fā)育在該背景下。

前已述及，分頻融合切片顯示出恩平北帶的串溝河道在平面上總體較為平直，且總體呈現(xiàn)上游窄、下游寬的平面特點(diǎn)，且河道總體并未沿上游方向切穿泛濫平原，總體呈現(xiàn)“無頭”河道特點(diǎn)。在測(cè)井和巖心資料上，串溝河道體現(xiàn)出明顯的正旋回特點(diǎn)，且以含礫砂巖為主，總體巖性較粗。綜合以上方面證據(jù)，認(rèn)為恩平北帶韓江組六段發(fā)育的串溝河道總體表現(xiàn)了上游擴(kuò)展型串溝河道的沉積特點(diǎn)。通過綜合已發(fā)表模式和恩平北帶的實(shí)際沉積背景，本文建立了恩平北帶串溝河道的沉積模式，認(rèn)為其發(fā)育演化主要包括三個(gè)關(guān)鍵階段：

第一階段以高能量辮狀河道發(fā)育并沖蝕先存的高位泛濫平原為特征：研究區(qū)低位體系域時(shí)期海平面下降，古珠江三角洲向海推進(jìn)，當(dāng)古珠江流沿北西—南東向經(jīng)研究區(qū)時(shí)，先存的高位期泛濫平原，對(duì)其產(chǎn)生一定侵蝕作用，但是仍然有部分泛濫平原得以在辮狀河道中保留，形成“心灘狀”沉積（圖8a）。

第二階段以串溝河道啟動(dòng)發(fā)育為主要特征：當(dāng)河道處于靜水期時(shí)，水流從泛濫平原兩側(cè)流過，當(dāng)上游徑流量增加河道處于洪水期時(shí)，河水淹沒泛濫平原（圖8b），水流從泛濫平原上流過并在泛濫平原的低洼處開始發(fā)育串溝河道，串溝河道的頭部逐漸發(fā)生溯源侵蝕（圖8c， d）。隨著溯源侵蝕的進(jìn)行，串溝河道頭部逐漸向泛濫平原上游延伸，但因洪水期持續(xù)較短，串溝河道停止發(fā)育，未能完全切穿高地使泛濫平原上下游主河道連通。

圖8 恩平凹陷北帶上游擴(kuò)展型串溝河道發(fā)育模式圖（d為c平面圖的垂向示意圖）Fig. 8 Development model of upstream expansion Chute channel in the northern Enping Sag(Note that d is the vertical schematic diagram of c)

第三階段為串溝河道的后期埋藏階段：隨著后期海侵體系域的發(fā)育，海平面開始向陸遷移，研究區(qū)水深增加，大范圍泥巖沉積發(fā)育，覆蓋于砂質(zhì)串溝河道之上，使得串溝河道得以較好保存。研究區(qū)識(shí)別出的串溝河道屬于上游擴(kuò)展型且是串溝發(fā)育的早期形態(tài)，若后期經(jīng)歷多期洪水期、靜水期交替，串溝河道持續(xù)溯源侵蝕向上游方向延伸可能進(jìn)一步演化成為下游擴(kuò)展型（圖7b），進(jìn)而演變成為主河道的一部分。

5.2 恩平北帶串溝河道與現(xiàn)代實(shí)例的印證

恩平北帶SQ16.5層序低位體系域內(nèi)的辮狀河道及其河道間的“心灘狀”、串溝河道沉積體目前系統(tǒng)報(bào)道較少，其沉積解釋尚不明確。本次研究從現(xiàn)代實(shí)例出發(fā)，采取類比的思路，以期對(duì)前文闡述的串溝河道發(fā)育模式進(jìn)行有效印證。

如圖9所示，起源于阿爾卑斯山的Tagliamento河是意大利東北部的一條辮狀河，位于阿爾卑斯山與亞德里亞海之間的洪泛區(qū)。通過衛(wèi)星照片發(fā)現(xiàn)在Tagliamento河中發(fā)育有典型的辮狀河（圖9a, b）特征，河道流向?yàn)橹帘睎|向南西，從圖9a、b可識(shí)別出白色細(xì)條帶狀的串溝河道切割灰綠色植被覆蓋的心灘壩。現(xiàn)代沉積中辮狀河間心灘壩發(fā)育的串溝河道在發(fā)育背景與河道平面展布上與地質(zhì)歷史時(shí)期辮狀河間發(fā)育的串溝河道有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述類比分析不難得出，研究區(qū)分頻RGB融合切片所顯示的串溝沉積體系與現(xiàn)代辮狀河間的串溝河道沉積相似。

圖9 意大利Tagliamento辮狀河間的串溝河道衛(wèi)星圖（源自Google earth）Fig. 9 Satellite image of Chute channel in Tagliamento braided rivers in Italy (from Google Earth)

串溝河道不僅在珠江口盆地地質(zhì)歷史時(shí)期河道體系演化中扮演著重要角色，作為河道沉積演化中的一部分，其在河道（曲流河或辮狀河）的發(fā)育過程中長期存在，特別是在河水侵蝕切割河道間或兩側(cè)的心灘、邊灘等壩體方面發(fā)揮著不可忽視的作用，推動(dòng)著主河道體系的不斷分流，進(jìn)一步降低河道的彎曲度（Ghinassi, 2011），對(duì)于現(xiàn)代河道的沉積演化起著至關(guān)重要的作用。

5.3 串溝河道巖性圈閉發(fā)育潛力探討

依據(jù)已發(fā)表模式（Ghinassi, 2011），考慮到圍巖的富砂背景（點(diǎn)壩或心灘壩）和河道本身的低能背景（部分情況下甚至可被泥質(zhì)充填），串溝河道可能并不具備較高的巖性圈閉勘探潛力。例如曾洪流等在渤海灣盆地館陶組、明化鎮(zhèn)組地層中識(shí)別出的發(fā)育于辮狀河心灘之間串溝河道，其發(fā)育較完整，已經(jīng)將心灘兩側(cè)辮狀河主河道進(jìn)行溝通，但其后期的泥質(zhì)充填特點(diǎn)使其并不具有巖性圈閉意義（Zeng et al., 2020）。而基于恩平北帶串溝河道的發(fā)育模式可以看出，差異的圍巖背景、河道本身的充填巖性以及后期的泥巖覆蓋等特點(diǎn)，使得本區(qū)內(nèi)串溝河道砂體具備了明顯的巖性圈閉發(fā)育潛力。

近年來，恩平北帶研究區(qū)前期的油氣勘探主要針對(duì)構(gòu)造型圈閉展開，并取得了可觀的勘探發(fā)現(xiàn)，但同時(shí)也遇到了構(gòu)造圈閉勘探思路指導(dǎo)下所難以解釋的問題。例如，W1井的Sand-1砂體鉆遇了較好的含油層，而與之僅距離1.2 km的W2井，其同層位的Sand-2砂體則育純水層，未見到任何油氣顯示（圖3, 10）。并且，油水界面深度結(jié)果表明兩個(gè)砂層具備在構(gòu)造圈閉下、截然矛盾的油水關(guān)系。本次研究通過均方根振幅、分頻與RGB融合等技術(shù)以及結(jié)合地震測(cè)井資料，提出W1井、W2井鉆遇到的砂體并不連通，而是各自獨(dú)立、被泥巖包圍的兩個(gè)串溝河道砂體（圖5），為串溝河道發(fā)育和后期充填的石英砂巖。從圖10中可以看到W1井鉆遇的串溝河道砂體展布為北東—南西向，且具有北東高、南西低的特點(diǎn)，認(rèn)為該套串溝河道砂巖可能接受了經(jīng)主河道砂體作為疏導(dǎo)層沿南西—北東方向運(yùn)移過來的油氣。因此，該解釋方案直接印證了區(qū)內(nèi)串溝河道的巖性圈閉潛力。此外，以往常規(guī)認(rèn)識(shí)通常認(rèn)為海侵體系域以及高位體系域等厚層泥巖發(fā)育，具備更高的巖性圈閉勘探潛力，而本研究區(qū)的串溝河道發(fā)育于低位體系域之中，表明低位體系域也具有成為巖性圈閉勘探目標(biāo)的可能性。

圖10 恩平北帶韓江組六段均方根振幅地層切片時(shí)間深度等值線圖（地層切片位于SB16.5往上12 ms處）Fig. 10 Isopach map of the RMS slice of the 6th member of the Hanjiang Formation in the northern Enping Sag(the seismic slice is along 12 ms above SB16.5)

雖然串溝河道作為巖性圈閉的條件優(yōu)越，但仍存在著一定的局限性，例如圈閉面積較小等，需結(jié)合地質(zhì)條件進(jìn)行油氣勘探評(píng)估。并且，串溝河道形成巖性圈閉需要較全面的成藏條件配合。例如，W1井Sand-1砂體自身沉積孔隙度高、連通性好，上傾和展布方向與油氣運(yùn)移方向一致，且圍巖封堵條件優(yōu)越（兩側(cè)為泥巖自身巖性封堵，頂部為海侵泥巖封堵）。因此，在同類型巖性圈閉勘探工作中應(yīng)該針對(duì)目標(biāo)開展全面評(píng)價(jià)。

6 結(jié)論

（1）珠江口盆地恩平凹陷北帶韓江組六段可劃分為一個(gè)高頻層序及其體系域，在其中的低位體系域中識(shí)別出的串溝河道沉積長約2～3 km，寬約300～500 m，在地震剖面上表現(xiàn)出孤立、并排分布的強(qiáng)振幅，在平面上串溝河道具有低曲度、上游窄下游寬且向上游逐漸尖滅的特征，巖性上則以含礫砂巖為主，儲(chǔ)層物性較好。

（2）研究區(qū)內(nèi)串溝河道主要遵循上游擴(kuò)展的發(fā)育演變模式：低位期辮狀主河道水體間歇性淹沒河道間的先存泛濫平原區(qū)，觸發(fā)串溝河道自下游低洼處的溯源侵蝕且逐漸向上游擴(kuò)展。其沉積演化可劃分為三個(gè)主要的階段：第一階段以高能量辮狀河道發(fā)育并沖蝕高位泛濫平原為特征，第二階段以串溝河道啟動(dòng)發(fā)育為主要特征，第三階段為串溝河道的后期埋藏。

（3）恩平北帶串溝河道在富泥的先存泛濫平原上經(jīng)過溯源侵蝕形成后，被海侵泥巖覆蓋，使其具有明顯的巖性圈閉發(fā)育潛力。本次研究相關(guān)認(rèn)識(shí)為珠江口盆地巖性圈閉勘探提供了新的思路。