珠江口盆地NSQ2陸架邊緣三角洲的識別標志及沉積模式

易雪斐 張昌民 李少華 杜家元，2

（1.長江大學 “油氣資源與勘探技術”教育部重點實驗室，湖北 荊州434023；2.中海石油（中國）有限公司 深圳分公司，廣州510240）

三角洲因其豐富的油氣資源，一直成為國內外地質學家研究的重點。學者們在研究三角洲時根據不同的因素進行了各自的分類，據于興河總結，目前大致有8種分類方法［1］。隨著層序地層學的發展，Porebski and Steel（2003）提出了一種根據相對海平面變化的分類方案，即在一個完整的海平面變化周期內，將陸架上的三角洲分為灣頭－內陸架－中陸架－陸架邊緣三角洲［2］。其中陸架邊緣三角洲是指發育于大陸架邊緣、越過大陸坡折向陸坡延伸發育的三角洲，它不僅在相類型上與其他類型的三角洲存在差異，而且它對于尋找深海陸坡低位扇具有重要意義。近年來，陸架邊緣三角洲日漸引起石油地質學家的重視，成為當前研究的熱點［3］。

珠江口盆地位于南海北部大陸架上，處在歐亞、印度洋和太平洋三大板塊交匯的南海北部，是一個新生代含油氣盆地［4］。盆地由北向南可劃分為5個NE向的大型構造單元，即北部斷階帶、北部拗陷帶、中央隆起帶、南部拗陷帶和南部隆起帶，各個構造單元又可以分為若干個凹陷和低隆起［5］（圖1）。目前一致認為，盆地內經歷了裂陷—拗陷—斷塊升降階段的演化［6，7］，而新近系以海相地層為主，整體呈海侵旋回，在其背景下發育古珠江三角洲—濱岸沉積體系［8］。自21Ma B.P.（NSQ2的底界面）以來，東沙隆起被淹沒，整個盆地成為一個廣泛海域［9］。古珠江攜帶的巨量沉積物和珠江口盆地的陸架特征使得陸架邊緣三角洲在本區的發育成為可能［10］。因此，本文綜合巖心、測井和地震資料，分析認為珠江口盆地在NSQ2低位時期發育陸架邊緣三角洲。

圖1 珠江口盆地構造區劃圖Fig.1 Structural division of the Pearl River Mouth basin

1 陸架邊緣三角洲的識別

由于大量的沉積物供給和相對海平面下降幅度較大，三角洲不斷向盆地進積，越過陸緣坡折帶附近形成陸架邊緣三角洲。陸架邊緣三角洲與其他類型三角洲的主要區別為［11］：①規模較大，相對其他類型三角洲在振幅上變化較大；②S形的傾斜體的最厚部分位于已經存在的退覆轉折附近；③傾向于三角洲前緣或前三角洲的濁流沉積特征；④較厚的走向拉長的合成等厚圖往往是由于生長斷層擴張引起的；⑤三角洲沉降中心隨著陸架坡折的向海推進而遷移。

1.1 地震剖面特征

圖2中，箭頭指示處為陸架坡折。可見越過坡折處，發育一個向海方向變薄的楔狀體。其中發育大規模的前積發射結構，為三角洲前緣沉積。仔細觀察可發現三角洲終端通過上超逐漸向陸尖滅，內部整體上可以區分出6個呈反S形發育形態的斜坡體，S形最厚部分位于進積轉折處，層理清晰、連續性較好、振幅中強，局部呈現楔形。S形的底部出現類似的陸架坡折的形態，三角洲的生長沉降中心逐漸向南遷移。S形斜坡體的最厚部位處于坡折帶附近，并且隨著沉積物的不斷向海推進，沉降中心逐漸遷移。隨著三角洲由外陸架，越過陸架邊緣然后到達上陸坡，斜坡的幾何形態向盆地方向變陡。當三角洲進積到陸架上，可以看到小型的斜坡體（傾角較小），對應于加積的三角洲前緣，與坡角一致。但當三角洲到達陸架邊緣時，前三角洲進積到先前的陸坡上，坡度為3°～5°，可看到斜坡體的角度在陸架邊緣之下變陡為4°～7°。

1.2 沉積構造

由于本區取心井較少并且取心層位比較局限，所以導致缺乏陸架邊緣三角洲的取心；但發現了與陸架邊緣三角洲相關的濁流沉積的巖心。

陸架的坡度一般小于1°，陸坡坡度一般為3°～6°［12］，所以向盆地方向，當三角洲到達陸架邊緣時，開始往上陸坡進積，由于下層的坡度增加，有利于觸發重力變形和重力流，所以相帶上發生重要的變化。陸架楔主要由非均質的滑塌單元組成，它們有特殊的滑塌到成層的層偶。由于三角洲前緣疊覆在之前的、陡的寬廣的陸架邊緣之上，所以它通常包含厚（幾十米）的砂質、陸坡濁積體。如圖3所示，LW－A井主要發育濁積水道和陸坡泥的交互，其間夾有滑塌異粒巖沉積（圖4－A）。底部砂體中無變形構造，表明它不是滑塌沉積，而是單個大型重力流沉積［11］，即濁積水道。它主要為較純凈的塊狀細—中砂巖。多期水道之間沖刷面明顯。從下往上，濁積水道砂體厚度逐漸減小，由10m左右變為40cm左右，可見水動力作用逐漸變弱；同時陸坡泥主要為暗色泥巖，其厚度逐漸增大，也反映水體能量變弱，水體變深。而異粒巖則主要是三角洲前緣砂體由于斜坡變形或滑塌作用，而向陸坡方向發生滑塌形成的，表現為薄層的砂泥交互，泥巖為不規則的紋層狀。這些特征均顯示與三角洲前緣或前三角洲的沉積特征類似，也證明了盆地內陸架邊緣三角洲的存在。

圖2 番禺低隆起－白云凹陷的N－S向地震剖面（NSQ2）Fig.2 Seismic section of Panyu low uplift－Baiyun sag from north to south（NSQ2）

圖3 NSQ2低位域重力流特征Fig.3 Gravity flow deposits characteristics of LST in NSQ2

LH－A井中發育明顯的鮑馬序列和濁積水道沉積。鮑馬序列具有多種組合樣式，其中在深度為2 474.26～2 474.93m處可見一個完整的鮑馬序列（圖4－B）。從整體上看，這里a段中沖刷面和遞變層理不明顯，主要表現為塊狀砂巖，在深2 477.39～2 477.56m處可見泄水構造。由于發育的鮑馬序列的組合不同，所以每個組合的厚度變化也不一，其中最厚的可達127cm，而最薄的只有10cm。濁積水道與LW－A井相比，可見較多的水道底部礫石沉積，它們大都平行地層分布，礫徑最大可達4.57cm。

圖4 巖心照片Fig.4 Core photos

1.3 測井曲線特征

圖5 低位域單井沉積相柱狀圖Fig.5 Sedimentary facies columnar sections of single wells in LST

陸架邊緣三角洲主要發育三角洲前緣、前三角洲沉積，三角洲平原不發育。圖5的PY－A井和PY－B井中，測井曲線上顯示盆地內部沉積多套薄砂層，表現為漏斗狀；同時整體上也顯示出反韻律的特征。根據錄井資料可知砂巖主要為厚的、純的、水平或低角度及含沙紋層理中—細砂巖，可判定為三角洲前緣的河口砂壩－遠砂壩沉積。河口壩為純凈的、分選好的細—中砂，它們通常形成15～35m厚的單元，這些單元在GR曲線上顯示出塊狀到微齒狀，并具向上變粗的特征。而遠砂壩主要由分選、磨圓都較好的粉－細砂巖與薄層的泥質粉砂巖－粉砂質泥巖互層組成，厚度可達3～20m，其測井曲線齒化更明顯，同樣顯示出向上變粗的反韻律。圖5中的LH－A井和LW－A井砂體曲線顯示出塊狀箱形，與頂底泥巖突變接觸。箱形厚度較大，可達26m，為三角洲前緣前端的重力流沉積，也可見其沉積時期物源供給相當充足。同時，巖心資料也證實為重力流水道沉積。圖中的方框內的砂巖段均為與陸架邊緣三角洲相關的重力流沉積，開發實踐證實這2個層段均為出油層位。

1.4 平面形態

陸架邊緣三角洲指發育于大陸架邊緣、越過大陸坡折向陸坡延伸發育的三角洲，隨著物源不斷向陸坡運移，陸架坡折逐漸向遠陸方向前進。因此，當海平面發生較大幅度下降，并且沉積物供給比較充足時，由于重力作用的影響，沉積物在向遠陸方向運移的過程中，相當大一部分會越過陸架坡折沉積，形成發育于陸架邊緣上的巨厚沉積層。

Suter和Berryhill指出在等厚圖上陸架邊緣三角洲一般為不連續的弓形體或新月形［13］。通過對珠江口盆地NSQ2低位域的陸架邊緣三角洲的砂厚等值線和地層厚度等值線投到同一張平面圖上（圖6），可見在走向方向上，出現一個明顯的延長，在陸架邊緣方向上可以越過坡折20～100km。在盆地內三角洲發育區斷層發育，且斷層多為垂直于三角洲即NE－SW 或NEE－SW向發育［14］。這種走向上的長條形與陸架外緣可容空間的突然增大有關，反映了構造和沉積物重力引起的沉降作用的增加，而不是由于特殊的外陸架水動力體系。從表面形態上，也表現為陸架邊緣三角洲的特征。

圖6 珠江口盆地陸架邊緣三角洲的平面幾何形態Fig.6 Geometry of the shelf－margin delta in plain view of the Pearl River Mouth basin

2 沉積模式

從目前陸架邊緣三角洲的研究中可以發現，在陸架邊緣三角洲沉積過程中，河道中的濁流沉積作用占據主導地位，這就導致在巖心上可見大套濁積水道頻繁出現。除此之外，重力流及風暴浪也起著一定作用。因此，陸架邊緣三角洲的沉積作用是比較復雜的。Porebski和Steel在對陸架邊緣三角洲進行總結時，提出根據內部重力引發的變形的樣式及規模，將陸架邊緣三角洲劃分為2種［2］：不穩定陸架邊緣三角洲和穩定陸架邊緣三角洲，并給出了其沉積模式（圖7）。

圖7 穩定陸架邊緣三角洲沉積模式Fig.7 Depositional facies model of the stable shelf－margin delta

21Ma B.P.之后一段時期內，本區構造作用不甚明顯，斷層活動較弱［15］，借助RMS屬性的提取，同時結合珠江口盆地鉆井、地震及其他資料，可以得出21Ma B.P.時期陸架邊緣三角洲的沉積特征（圖8），其中砂體表現出較強的振幅，主要發育三角洲前緣河口壩、滑塌異粒巖沉積、下切谷、濁積體等。可以看到明顯的三角洲前緣滑塌體和重力流水道特征，為一種穩定的陸架邊緣三角洲沉積。

圖8 NSQ2低位域沉積相平面展布圖Fig.8 Facies distribution map in plain on NSQ2LST

3 結論

a.充足的物源及相對海平面下降較大易于形成陸架邊緣三角洲。

b.越過陸架坡折的明顯前積、測井曲線顯示反韻律及漏斗形、重力流沉積的巖心和弓形的平面形態，是識別珠江口盆地NSQ2低位域陸架邊緣三角洲的主要標志。

c.本區的陸架邊緣三角洲屬于穩定型陸架邊緣三角洲。

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