高 鵬，代一丁，秦成崗，陳雪芳中國海洋石油（中國）有限公司深圳分公司研究院

張忠濤，陸 嫣，李洪博 （廣東廣州510240）

珠江口盆地番禺低隆起層序地層格架下地層圈閉發(fā)育模式

高 鵬，代一丁，秦成崗，陳雪芳中國海洋石油（中國）有限公司深圳分公司研究院

張忠濤，陸 嫣，李洪博 （廣東廣州510240）

番禺低隆起是珠江口盆地最有利的油氣勘探區(qū)域之一。通過對珠江口盆地番禺低隆起三維地震資料解釋，結(jié)合鉆井、古生物、測井等資料，開展層序劃分對比工作，建立了區(qū)域?qū)有虻貙痈窦?，揭示了研究區(qū)等時地層結(jié)構(gòu)的基本特征，闡明沉積層序的發(fā)育模式和控制因素，并對層序格架內(nèi)地層圈閉的發(fā)育模式進行了研究。結(jié)果表明，在珠江口盆地不同演化階段，研究區(qū)具有不同的沉積層序發(fā)育模式，其層序結(jié)構(gòu)樣式和沉積體系的發(fā)育分布主要受海平面升降變化和斷裂坡折帶所控制，并由此在該區(qū)內(nèi)形成3類有利的地層圈閉，對今后在該區(qū)的油氣勘探具有重要指導(dǎo)意義。

珠江口盆地；番禺低隆起；層序地層格架；沉積體系；海平面變化；斷裂坡折；地層圈閉

番禺低隆起區(qū)位于珠江口盆地古珠江三角洲的前部——三角洲前緣地帶，南部緊鄰陸架坡折，具備形成巖性地層圈閉的有利條件，而層序地層學(xué)是預(yù)測和研究隱蔽油氣藏的最有效手段，通過建立層序地層格架，并對格架內(nèi)沉積體系和儲集砂體的精細刻畫，為巖性地層圈閉的分布預(yù)測提供依據(jù)［1～4］。筆者在綜合利用高分辨率地震剖面、測井解釋及巖心觀察的研究基礎(chǔ)上，開展精細的層序劃分對比工作，建立準確的層序地層格架，分析研究區(qū)等時地層結(jié)構(gòu)的基本特征和控制因素，闡明體系域的沉積相構(gòu)成和空間分布，揭示層序格架內(nèi)地層圈閉的形成條件和發(fā)育模式，為今后在該區(qū)的油氣勘探提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

珠江口盆地由北向南可劃分為5個北東向的大型構(gòu)造帶，即北部斷階帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、南部坳陷帶和南部隆起帶，各個構(gòu)造帶又可分若干個凹陷和低隆起（圖1）。自古新世以來，盆地經(jīng)歷了3個大的演化階段：①古新世－早漸新世為斷陷發(fā)育時期，塊斷升降強烈，形成一系列半地塹、地壘和半地壘，形成了“南北分帶、東西分塊”的構(gòu)造格局，主要沉積古近系文昌組和恩平組。②晚漸新世以后盆地全面下沉，開始進入拗陷時期，海水由南向北大規(guī)模入侵，沉積珠海組、珠江組和韓江組地層。③晚中新世以后，盆地進入斷塊升降階段，構(gòu)造活動再次興起（東沙運動），伴隨著老斷層的復(fù)活，出現(xiàn)了大量的新生斷層，但其規(guī)模較小，該時期主要沉積新近系粵海組和萬山組。番禺低隆起位于珠江口盆地中央隆起帶的中部，屬于中央隆起帶的1個次級構(gòu)造單元。

圖1 珠江口盆地區(qū)域構(gòu)造圖

2 層序地層格架

在前人研究的基礎(chǔ)上［5～8］，通過對番禺低隆起區(qū)單井、連井、井－震對比的精細研究，系統(tǒng)厘定了研究區(qū)珠海組－粵海組地層的三級層序、體系域的劃分方案，識別和總結(jié)各級層序界面特征、結(jié)構(gòu)樣式及對比標(biāo)志，建立了研究區(qū)的層序地層系列和等時層序?qū)Ρ雀窦堋呐璧卣w的充填序列來看，依據(jù)區(qū)內(nèi)主要的不整合面將番禺低隆起整體的充填序列劃分為3個形成于不同構(gòu)造背景下的二級層序或構(gòu)造層序和8個三級層序組；珠海組至萬山組可劃分出16個三級層序（圖2）。

2.1 層序界面特征

二級層序界面的形成通常與盆地構(gòu)造演化階段相關(guān)，主要受控于古構(gòu)造運動和古氣候變化，通常以構(gòu)造運動產(chǎn)生的不整合面來確定其界面。在番禺低隆起區(qū)確定的2個二級層序界面中，其中界面為恩平組和珠海組的分界面，是南海運動后形成的裂后不整合面，該時期珠江口盆地由裂陷期轉(zhuǎn)向拗陷期，構(gòu)造運動較為強烈，持續(xù)時間長，地震剖面上頂超現(xiàn)象非常明顯；界面則為盆地由拗陷期轉(zhuǎn)向斷塊升降階段的轉(zhuǎn)換面，地震剖面上表現(xiàn)為大規(guī)模的下切谷沖刷不整合特征。

三級層序為層序地層學(xué)中的基本層序地層單元，一般是由不整合及其對應(yīng)的整合面所限定的［8］，其邊界識別的關(guān)鍵是識別和確定全區(qū)發(fā)育的不整合面。在單井劃分、連井對比的基礎(chǔ)上，通過地震剖面追蹤對比，建立研究區(qū)的層序?qū)Ρ雀窦堋^(qū)內(nèi)三級層序界面具有下列4點基本特征：

1）地震剖面上顯示的不整合接觸關(guān)系 在地震剖面上沿層序界面可觀察到系統(tǒng)性的或有序的削截、下切谷沖刷下切（充填）等不整合反射接觸關(guān)系；不整合界面上水進域的上超或底超關(guān)系，低位域底超或雙向底超，高位域的頂超不整合反射接觸關(guān)系；界面上、下反射波組的突變接觸等（圖3）。

圖3 三級層序界面在地震剖面上顯示的不整合接觸關(guān)系

2）測井曲線上層序劃分標(biāo)志 測井曲線的形態(tài)或背景值的突變界面往往代表層序界面。一種情況是層序邊界之上的測井響應(yīng)為泥質(zhì)沉積，自然伽馬曲線為平滑或微齒低幅，之下地層的自然伽馬曲線為高幅的漏斗形，代表相對水體較淺突然變深的沉積型式。另一種情況是界面之下為泥質(zhì)沉積，自然伽馬曲線為平滑或微齒低幅，之上的自然伽馬曲線突變呈鐘形，標(biāo)志著相對水體較深突然變淺的沉積型式，常代表低位域的下切或沖刷面。第3種層序界面表現(xiàn)為測井曲線疊置方式的轉(zhuǎn)換界面。層序界面之上的自然伽馬曲線為鐘形，代表水體逐漸變深的沉積型式；層序界面之下的自然伽馬曲線為漏斗形，代表水體逐漸變淺的沉積型式（圖4）。

圖4 三級層序界面在測井曲線上的響應(yīng)特征

3）底棲、浮游有孔蟲豐度值變化 研究表明，層序界面處往往位于化石豐度突然變低處，或古生物化石出現(xiàn)明顯的斷帶，生物化石的分異度也會發(fā)生明顯的變化［9］。研究區(qū)層序界面和最大海泛面與有孔蟲及鈣質(zhì)超微化石的豐度和分異度均有良好的對應(yīng)關(guān)系。如在番禺低隆起A井層序邊界上，由于發(fā)生沉積間斷和侵蝕，生物大量減少，浮游有孔蟲豐度和百分含量達到最低，出現(xiàn)近岸類型的有孔蟲組合。在最大海泛面附近，浮游有孔蟲豐度和百分比突然增加，出現(xiàn)深水類型的有孔蟲組合。

4）巖石學(xué)標(biāo)志 巖心資料是分辨率很高的識別層序邊界的可靠資料，古土壤層或根土層、底礫巖、沖刷或不整合界面反映層序界面的存在。如在番禺低隆起A井巖心中觀察到了珠江組底部層序的底界面，界面上為粗砂巖，底部有強烈沖刷面，見內(nèi)碎屑泥礫，與測井曲線對比表明為23.8Ma附近的沖刷或不整合界面。

2.2 沉積層序的結(jié)構(gòu)特征

從珠江口盆地海平面變化曲線特征來看，番禺低隆起區(qū)自珠海組沉積以來總體上處于區(qū)域性海進階段。疊加海侵序列的二級旋回使區(qū)內(nèi)三級層序組成了特定的層序結(jié)構(gòu)，這與海平面變化及構(gòu)造沉降作用有著密切的關(guān)系，共同制約著不同層序內(nèi)體系域等的發(fā)育特征。相對海平面下降時期主要發(fā)育進積式準層序組，表明沉積物向盆地內(nèi)部推進充填的過程；相對海平面上升期形成的海進域主要發(fā)育退積式準層序組，表明水體逐漸加深、沉積物向陸地退覆的過程；在相對海平面由緩慢上升到緩慢下降期的高位域，主要發(fā)育加積－進積式準層序組，表明沉積物由進退平衡的垂向堆積逐漸轉(zhuǎn)為向盆地的推進過程。研究表明，SQzj1、SQzj2、SQhj1、SQhj2層序界面形成于海平面相對下降時期，界面之上主要發(fā)育低位體系域沉積；SQzj3、SQzj4、SQhj3層序界面形成于海平面相對上升時期，主要發(fā)育陸架邊緣體系域、水進體系域和高位體系域沉積（圖5）。

圖5 珠江口盆地海平面變化曲線及番禺低隆起層序結(jié)構(gòu)特征示意圖

3 層序地層格架內(nèi)沉積體系及其發(fā)育模式

3.1 沉積相類型及其分布演化特征

番禺低隆起從珠海組至粵海組沉積環(huán)境經(jīng)歷了從濱岸－辮狀河三角洲、淺海陸棚－濱海三角洲前緣和前三角洲、淺海陸棚－陸架邊緣三角洲－陸架邊緣滑塌斜坡的總體演化。結(jié)合測井曲線形態(tài)和巖心觀察，在研究區(qū)內(nèi)識別出的主要沉積相包括濱海辮狀河三角洲前緣沉積、濱岸砂壩、下切谷河道充填、前三角洲－遠岸泥質(zhì)沉積、淺海泥質(zhì)沉積等。

不同三級層序內(nèi)沉積體系域的沉積相構(gòu)成明顯不同，富砂程度有較大的差異：①珠海組SQzh層序和珠江組SQzj1、SQzj2層序以辮狀河－辮狀河三角洲沉積為主，高位域以辮狀河三角洲前緣為主，砂分散體系主體北東向；低位域以辮狀河及水下水道為主。②珠江組SQzj3層序低水位域在研究區(qū)基本不發(fā)育，層序主要由水進域和高位域組成；高位域發(fā)育濱岸和三角洲前緣遠端壩或邊緣砂壩沉積，沉積物分散體系總體由西北向東南方向，并存在西南和西北2個供給方向。③珠江組SQzj4層序的低位域早期主要在研究區(qū)的西北、東北、中部及西南部；低位域晚期研究區(qū)中部及西南部砂體有明顯向東南推進的趨勢，且推進距離較遠，并與早期東北部砂體共同構(gòu)成該層序的低位楔；高位域早期在研究區(qū)西南部發(fā)育，主要為三角洲前緣砂壩－席狀砂沉積；晚期在中部及西北部發(fā)育三角洲前緣河口壩及前緣砂壩沉積，并且規(guī)模較大。④韓江組SQhj1層序的高位域發(fā)育2期三角洲沉積，應(yīng)屬下降體系域，晚期的三角洲朵體主要分布于西南部，前積結(jié)構(gòu)表明三角洲體系由西北向東南進積；早期的三角洲朵體位于西北部，也發(fā)育明顯的前積結(jié)構(gòu)，由西北向東或東南方向進積。⑤韓江組SQhj2層序低位域發(fā)育于研究區(qū)的東南及東北側(cè)，整體形態(tài)沿岸線呈弧形條帶狀分布，由下切谷或河道充填、分流河道、近端河口壩沉積等組成，西北側(cè)為低位期暴露區(qū)；高位域砂分布范圍較小，主要集中在研究區(qū)中部東南角，為濱岸砂壩沉積；⑥韓江組SQhj3層序低水位域在研究區(qū)基本不發(fā)育，層序主要由水進域和高位域組成；水進域主要由前三角洲和淺海泥質(zhì)沉積、濱淺海及濱岸砂壩、間灣充填等沉積相組成；東南部以濱淺海及濱岸砂壩沉積為主；西北部以前三角洲、淺海泥質(zhì)沉積和間灣充填沉積等為主。

3.2 沉積層序發(fā)育模式及其控制因素

由于研究區(qū)主要發(fā)育從裂陷晚期至拗陷期的沉積層序，不同盆地演化階段的層序界面、結(jié)構(gòu)樣式和體系域的發(fā)育分布明顯不同，這決定了層序格架中儲集砂體的分布規(guī)律，通過研究發(fā)現(xiàn)該區(qū)主要存在3種沉積層序模式：①斷陷晚期與拗陷過渡期發(fā)育的沉積層序。珠海組SQzh、珠江組SQzj1和SQzj2層序是在珠江口盆地裂陷－拗陷構(gòu)造幕發(fā)育的，這些層序形成于斷陷盆地或斷陷向拗陷過渡的盆地背景。層序內(nèi)的高、低位域均由較粗的辮狀河及辮狀河三角洲體系所構(gòu)成，具有從水進到水退的沉積旋回結(jié)構(gòu)。②拗陷期濱淺海陸棚沉積層序。在盆地拗陷期階段的珠江組中上段SQzj3至韓江組處于大規(guī)模海侵之后的濱淺海－陸棚環(huán)境，位于陸棚或陸棚與陸架坡折過渡的斜坡區(qū)，主要沉積體系為濱淺海和河流三角洲沉積，層序的基本構(gòu)成包括低水位或水進早期的三角洲沉積楔狀體，高位域三角洲沉積以及水進期的淺海陸棚沉積，呈現(xiàn)為三角洲體系的進退而缺少低位域扇體。③陸架斜坡邊緣沉積層序。粵海組－萬山組沉積層序構(gòu)成由陸架坡折的泥質(zhì)斜坡和泥質(zhì)下切谷充填、斜坡滑塌堆積等組成。低位域以下切谷充填為主，高位域為陸棚和斜坡沉積為主。

通過研究發(fā)現(xiàn)，控制番禺低隆起區(qū)沉積層序發(fā)育的因素主要有2點：①海平面變化和同沉積斷裂帶的發(fā)育。海平面相對變化是形成成因?qū)有虻母驹?，海水進退決定著層序結(jié)構(gòu)的基本特征。②研究區(qū)東南部發(fā)育有不同構(gòu)造背景下長期活動的坡折帶或斜坡帶，對不同期發(fā)育的層序結(jié)構(gòu)和體系域具有重要的制約作用，控制著砂體的空間展布、上超尖滅帶的范圍、砂體厚度等（圖6）。研究區(qū)在早期盆地斷陷階段為緩坡邊緣的構(gòu)造坡折帶，斷拗過渡期（珠海組沉積后期）為緩坡的邊緣斜坡，受斷裂活動和古隆起斜坡的控制，層序界面廣泛出現(xiàn)層序上超，以水進到高位體系域為主，東南側(cè)發(fā)育有低水位楔；至盆地拗陷期，反向調(diào)節(jié)斷裂帶控制沉積坡折，坡折帶的西北部為東南傾的古隆起斜坡，上超尖滅線受控于坡折帶和古隆起斜坡，低位域沉積主要分布于坡折帶的東南部，在地震剖面上可觀察到各層序界面上向北西向的地層上超或剝蝕不整合接觸，平面上沿坡折帶上斜坡呈北東向展布。

圖6 番禺低隆起區(qū)斷裂坡折和古隆起斜坡對沉積層序的控制

4 番禺低隆起區(qū)有利地層圈閉發(fā)育模式

據(jù)統(tǒng)計，大多數(shù)油氣藏都賦存于低水位體系域中，而與低水位體系域有關(guān)的油氣藏多是地層油氣藏。作為斜坡沉積的低位楔前積復(fù)合體，通常是富砂的河流－三角洲復(fù)合體。當(dāng)相對海平面旋回從降低轉(zhuǎn)向上升時，粗粒沉積物供應(yīng)減少，海侵體系域的細粒沉積物上覆于低水位體系域，對下伏的砂巖儲層提供了良好的頂部封閉層。通過對番禺低隆起區(qū)層序構(gòu)成樣式及沉積特征、圈閉條件等方面的研究，提出在研究區(qū)存在以下3類有利地層圈閉（圖7）：

1）斷裂坡折帶之下發(fā)育的低位域三角洲砂體與海相泥巖蓋層組合 番禺低隆起區(qū)東南部發(fā)育由長期活動的同沉積斷裂所控制的坡折帶，控制著早期層序的低位域的沉積中心和主要儲集砂體的發(fā)育和分布，低位楔和早期水進域沉積在該區(qū)帶形成上超尖滅，具有形成地層圈閉的有利條件。沿斷裂坡折帶可找到珠海組SQzh、珠江組中下部的SQzj1和SQzj2層序內(nèi)的低位下切水道、低位域辮狀河三角洲前緣砂壩、河口壩、水下分流河道砂體，在坡折帶向陸方向形成上傾尖滅，與最大海泛面之上快速海侵形成的淺海相泥巖組成良好的儲蓋組合。

圖7 番禺低隆起區(qū)有利地層圈閉發(fā)育模式

2）水進－低位域上傾尖滅型砂體與其上覆淺海、前三角洲泥巖蓋層組合 研究區(qū)東南部、中部東緣珠江組SQzj4、韓江組SQhj1、SQhj2等層序界面發(fā)育規(guī)模較大的水進－低位域上超沉積楔（帶），低位楔和早期水進域向?qū)有蚪缑娴纳铣鉁珀P(guān)系清晰，地震剖面上可觀察到一系列上超尖滅的楔狀體沉積，特別是SQhj2層序內(nèi)低位域和水進域三角洲廣泛發(fā)育，下切水道充填砂巖厚度大，形成良好的儲層。同時古隆起向南的掀斜斷裂作用的疊加，更有利于上傾尖滅型砂巖油氣藏的形成。層序界面上的下切河道砂體、低位域三角洲砂體或早期海侵濱岸砂壩砂體等與其上覆的淺海、前三角洲泥巖組成有利的儲蓋組合，總體由東向西上傾上超尖滅。

3）基底古隆起斜坡地層超覆帶 研究區(qū)珠海組SQzh、珠江組下部SQzj1層序可觀察到上超于古隆起斜坡基底不整合面上的地層尖滅帶，這一上超帶南北寬達20多公里，具有形成地層圈閉的條件。沿斜坡邊緣應(yīng)發(fā)育有辮狀河或辮狀河三角洲、濱岸砂等儲集砂體，與其上覆前三角洲泥、濱岸平原泥組成有利的儲蓋組合，也是研究區(qū)今后勘探的潛力區(qū)。

5 結(jié) 論

1）通過三維地震剖面的追蹤，結(jié)合鉆井、測井、巖心、古生物等資料綜合分析，系統(tǒng)厘定了研究區(qū)珠江組－粵海組的三級層序、體系域的劃分方案，識別和總結(jié)了各級層序界面特征，闡明了層序的結(jié)構(gòu)樣式，建立了層序地層系列和對比框架。盆地整體的充填序列可劃分為3個形成于不同構(gòu)造背景的二級層序或構(gòu)造層序和8個三級層序組；珠海組至萬山組可劃分出16個三級層序。

2）番禺低隆起在珠江口盆地不同演化階段形成不同的沉積層序發(fā)育模式：斷陷晚期與拗陷過渡期發(fā)育的沉積層序、拗陷期濱淺海陸棚沉積層序和陸架斜坡邊緣沉積層序，不同模式下層序的結(jié)構(gòu)樣式和沉積體系的發(fā)育分布明顯不同，其控制因素主要包括海平面升降變化和斷裂坡折的發(fā)育。海平面升降決定著層序結(jié)構(gòu)的基本特征，斷裂坡折則是控制各體系域中地層圈閉砂體發(fā)育和展布的主要因素。

3）番禺低隆起區(qū)地層圈閉的形成受層序地層格架的影響和控制，主要存在3種有利的地層圈閉模式：斷裂坡折帶之下發(fā)育的低位體系域三角洲砂體與海相泥巖蓋層組合、水進－低位域上傾尖滅型砂體與其上覆淺海、前三角洲泥巖蓋層組合和基底古隆起斜坡地層超覆帶。這3種地層圈閉類型具有較好的成藏條件，可作為今后在該地區(qū)天然氣勘探的重點目標(biāo)。

［1］林暢松，張燕海，劉景彥，等.高精度層序地層學(xué)和儲層預(yù)測［J］.地學(xué)前緣，2000，7（3）：111～117.

［2］林暢松，劉景彥，劉麗軍，等.高頻層序地層分析——建立沉積相和儲層規(guī)模的等時地層格架［J］.現(xiàn)代地質(zhì)，2002，16（3）：276～281.

［3］Wolfgang S.The future of applied sedimentary geology［J］.Journal of Sedimentary Research，2000，70（1）：2～9.

［4］董春梅，張憲國，林承焰.地震沉積學(xué)的概念、方法和技術(shù)［J］.沉積學(xué)報，2006，24（5）：698～704.

［5］龐雄，陳長民，施和生，等.相對海平面變化與南海珠江深水扇系統(tǒng)的響應(yīng)［J］.地學(xué)前緣，2005，12（3）：167～177.

［6］龐雄，彭大鈞，朱明，等.南海珠江深水扇系統(tǒng)的層序地層學(xué)研究［J］.地學(xué)前緣，2007，14（1）：220～229.

［7］龐雄，陳長民，彭大鈞，等.南海珠江深水扇系統(tǒng)及油氣［M］.北京：科學(xué)出版社，2007.144～150.

［8］林暢松，潘元林，肖建新，等.構(gòu)造坡折帶－斷陷盆地層序分析和油氣預(yù)測的重要的概念［J］.地球科學(xué)，2000，25（3）：260～266.

［9］秦國權(quán).微體古生物在珠江口盆地新生代晚期層序地層學(xué)研究中的應(yīng)用［J］.海洋地質(zhì)與第四紀地質(zhì)，1996，16（4）：1～18.

［編輯］ 宋換新

08 Development Mode of Stratigraphic Traps in the Sequence Stratigraphic Framework of Panyu Low Uplift

GAO Peng，DAI Yi－ding，QIN Cheng－gang，CHENG Xue－fang，ZHANG Zhong－tao，LU Yan，LI Hong－bo

（AuthorsAddress：Research Institute of Shenzhen Branch，CNOOC，Guangzhou510240，Guangdong，China）

Panyu Low Uplift was one of the most favorable oil and gas exploration areas in Pear River－mouth Basin，where hydrocarbon accumulation was favorable.It was badly needed to develop new structural traps to expand the achievement of oil exploration in the area.The sequence stratigraphyic framework of the area was built and the sequence structural characteristics，depositional evolution and its control factors were presented by using 3Dseismic interpretation data，well log curves and paleontology，and the development modes of stratigraphic traps in the sequence stratigraphic framework were studied.The results show that there are several different depositional sequence development modes during the evolution stage of Pearl River－mouth Basin.The sequence structure and distribution of the depositional systems are mainly controlled by the sea level changes and fault slope－break zone，and there are three beneficial types of stratigraphic traps formed in the studied area.

Pearl River－mouth Basin；Panyu Low Uplift；sequence stratigraphic framework；depositional systems；sea level change；fault slope－break；stratigraphic trap

book=179,ebook=179

TE121.3

A

1000－9752（2012）05－0008－07

2012－02－03

國家“973”規(guī)劃項目（2006CB202302）。

高鵬（1978－），男，2001年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事油氣勘探方面的研究工作。