珠江口盆地東部層序界面的特征及生物定年

謝銳杰,張昌民,張尚鋒 李向陽,羅 明 （油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室 （長江大學(xué)）,湖北荊州 434023）

施和生,杜家元

楊亞娟,張 莉 （中海油深圳分公司,廣東深圳 510240）

層序地層學(xué)界面的劃分有3種方案:一是以 Vail為代表的經(jīng)典層序界面,以高位體系域與低位體系域或陸棚邊緣體系域之間的不整合或與之相當(dāng)?shù)恼厦孀鳛閷有虻慕缑?這種方案完全沿襲地震地層學(xué)的劃分;二是以Galloway為代表,采用最大海泛面作為層序的界面;三是以Johnson等為代表,以低位體系域或陸棚邊緣體系域與海進體系域之間的初始海泛面作為層序的界面,認為以一個海平面升降周期中形成的海進-海退旋回地層作為一個層序更符合自然變化的節(jié)律。在二級和三級層序地層研究中,經(jīng)典層序界面通常較易識別,尤其是研究區(qū)的界面,在地震剖面上的不整合特征特別明顯。因此,此次研究以Vail的經(jīng)典層序地層學(xué)的不整合或與之相當(dāng)?shù)恼厦孀鳛閷有虻慕缑?。由于目前作為層序界面還沒有在珠江口盆地東部進行統(tǒng)一的追蹤對比,且其生物定年也存在一定的爭議,因此,筆者根據(jù)地震、鉆井和古生物資料等,研究了層序界面的特征,通過地震剖面橫向的對比和分析,使層序界面在該區(qū)具有了統(tǒng)一性、可對比性和等時性,其生物年代也得到了更進一步的確定。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

珠江口盆地東部由珠一坳陷 （由韓江、陸豐、惠州、西江、恩平等5個凹陷組成）和珠二坳陷 （白云凹陷、開平凹陷）以及東沙隆起和番禺低隆起組成。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育8套地震層序,由上到下依次為第四系、萬山組、粵海組、韓江組、珠江組、珠海組、恩平組和文昌組。文昌組和恩平組分別發(fā)育河湖相沉積和大型湖盆沉積,是主要的烴源巖層[1,2]。珠海組發(fā)育了大型的淺海陸架沉積,珠江組和韓江組發(fā)育陸坡深水沉積?；浐＝M受東沙運動影響呈現(xiàn)多處海侵現(xiàn)象,該時期陸架坡折帶向北遷移到番禺低隆起北側(cè),只有很少量的細?；蚰噘|(zhì)沉積物通過白云凹陷西北緩坡進入到深水區(qū),白云凹陷的沉積速率大大降低[3]。此次研究的層序界面位于粵海組的底界面。

2 層序界面的識別

層序界面識別主要是根據(jù)地震資料,結(jié)合測井資料、鉆井資料和古生物資料進行的[4]。而確定層序界面,主要是從單井的層序劃分開始,通過井-震結(jié)合在地震剖面上找出特征的地質(zhì)界面,在該區(qū)進行追蹤和閉合。研究得出,珠江口盆地東部層序界面大體可分為削截型、下切峽谷型、上超和頂超型。

2.1 削截型

圖1 拉平地震剖面反射特征圖

2.2 下切峽谷型

圖2 海底峽谷及其充填地震相變密度地震剖面（垂直物源方向）

海底峽谷及其充填物最典型特征是振幅變化快且不連續(xù),而深水泥巖在地震剖面上振幅強且穩(wěn)定,同時連續(xù)性也較好。根據(jù)上述特征,優(yōu)選出均方根振幅地震屬性刻畫海底峽谷的平面分布,在地震剖面上 （圖2）可以看到層序界面上有大小不等的海底峽谷以及峽谷內(nèi)雜亂充填的地震相,界面的上部地層沿北斜坡一帶為長條狀分布的雜亂反射,鉆井揭示為大套泥巖,表現(xiàn)為重力流搬運的滑塌沉積物。二維地震資料顯示滑塌沉積物自中新世晚期便開始廣泛發(fā)育,在粵海組多處可見明顯的滑塌現(xiàn)象,而該時期恰逢東沙運動,構(gòu)造活動對區(qū)域地形進行了一定程度的改造,提供了重力流延續(xù)所需要的地形坡度,導(dǎo)致了滑塌沉積物的形成。其中從所做的均方根振幅屬性可以看到有一條規(guī)模較大的海底峽谷 （圖3）,峽谷從圖3的北部到南部逐漸變窄變深,圖3中的6個位置分別為從寬16.3km,深99.4m、寬9.0km,深111.3m、寬4.7km,深131.1m、寬3.9km,深202.6m、寬2.8km,深292.1m逐漸變化到寬2.6km,深347.7m。由于古水流的下切充刷與侵蝕作用,下切峽谷底部外形由北部的U型變化到南部的V型,并切割下伏深海泥巖地層。由于深海泥巖發(fā)育于低能、穩(wěn)定的沉積環(huán)境,而海底峽谷中的濁流能量較強且不穩(wěn)定,因此,深海泥巖與重力流沉積物的地震響應(yīng)特征明顯不同:重力流沉積物的地震響應(yīng)特征表現(xiàn)為連續(xù)性差,振幅能量變化快或雙向上超充填,對下伏及兩翼地層沖刷侵蝕明顯;而深海泥巖在地震響應(yīng)上表現(xiàn)為同相軸連續(xù)性好、振幅能量強而穩(wěn)定 （圖3）。

圖3 下切峽谷均方根振幅屬性及地震反射特征圖

2.3 頂超型

該層序界面位于強振幅連續(xù)的正相位同相軸上,在H1井附近頂超發(fā)育 （圖4）,界面的下部地層表現(xiàn)為明顯的前積反射,該井自然伽馬曲線為典型的漏斗型,巖性揭示為三角洲沉積,界面之上自然伽馬曲線異常幅度降低,以薄層砂泥巖互層為主,這是由于H1井離物源區(qū)較遠,因此層序界面表現(xiàn)為海進沖刷面特征。而靠近物源區(qū),界面之下自然伽馬曲線表現(xiàn)為齒化漏斗形,界面上為中幅箱形-齒化鐘形,為三角洲分支水道底部沖刷所形成的不整合面,層序界面顯示為沖刷侵蝕不整合面 （圖5）。在其他地區(qū)也可以看到這種明顯的前積反射特征,層序界面表現(xiàn)為頂超型。

圖4 過H1井地震剖面反射特征圖

圖5 層序界面上的沖刷侵蝕不整合面特征圖

2.4 上超型

3 層序界面的生物定年

圖6 層序界面上的上超反射特征圖

4 結(jié) 論

1）珠江口盆地東部 T23層序界面共識別出4種界面類型,分別為削截型、下切峽谷型、頂超型、上超型。

2）根據(jù)浮游有孔蟲和鈣質(zhì)超微的古生物定年,可把珠江口盆地東部的T23層序界面年齡值定為10Ma。

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[編輯] 龍 舟