劉太勛 孫豐春 彭光榮 汪旭東 孫輝 解斌 蘇兆佳
摘要 :充分利用新三維地震資料,結(jié)合測(cè)井以及錄井資料,對(duì)珠江口盆地白云凹陷古近系文昌組層序地層、沉積特征及沉積演化進(jìn)行研究,重新建立文昌組三級(jí)層序格架內(nèi)的沉積體系演化過(guò)程。結(jié)果表明:白云凹陷東部文昌組自下而上共劃分為5套三級(jí)層序,分別對(duì)應(yīng)于初始裂陷期(WCSQ1)、拆離裂陷早期(WCSQ2,WCSQ3)、拆離裂陷晚期(WCSQ4,WCSQ5)3個(gè)構(gòu)造演化階段;初始裂陷期為多個(gè)孤立的箕狀半地塹,以發(fā)育緩坡軸向物源辮狀河三角洲、陡坡近源扇三角洲和濱淺湖沉積為特征;拆離裂陷早期斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈,湖盆迅速擴(kuò)張,半深湖—深湖局限發(fā)育,沉積中心北移,北部番禺低隆起發(fā)育大型辮狀河三角洲沉積;拆離裂陷晚期斷裂活動(dòng)減弱,湖盆逐漸萎縮,沉積中心穩(wěn)定在白云凹陷中部,主要發(fā)育小型辮狀河三角洲沉積,濱淺湖發(fā)育;大型辮狀河三角洲及扇三角洲砂體是白云凹陷東部的有利儲(chǔ)集體。
關(guān)鍵詞 :沉積相; 沉積模式; 文昌組; 白云凹陷; 珠江口盆地
中圖分類號(hào) : TE 122.2 ???文獻(xiàn)標(biāo)志碼 : A
引用格式 :劉太勛,孫豐春,彭光榮,等.珠江口盆地白云凹陷東部古近系文昌組沉積演化特征[J].中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2024,48(1):77-90.
LIU Taixun, SUN Fengchun, PENG Guangrong, et al. Sedimentary evolution characteristics of Paleogene Wenchang Formation in ?eastern Baiyun Sag, Pearl River Mouth Basin[J]. Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science), 2024,48(1):77-90.
Sedimentary evolution characteristics of Paleogene Wenchang ??Formation in ?eastern Baiyun Sag, Pearl River Mouth Basin
LIU Taixun 1, SUN Fengchun 1, PENG Guangrong ?2,3 , WANG Xudong ?2,3 , ?SUN Hui ?2,3 , XIE Bin 1, SU Zhaojia 1
(1.School of Geosciences in China University of Petroleum (East China), Qingdao 266580, China;
2.CNOOC Deepwater Development Company Limited, Shenzhen 518054, China;
3.Shenzhen Branch of CNOOC(China)Company Limited, Shenzhen 518084, China)
Abstract : ?This study extensively utilizes new 3D seismic data in conjunction with well log and logging data to investigate the sequence stratigraphy, sedimentary characteristics, and sedimentary evolution of the Wenchang Formation in the Paleogene of Baiyun Sag in the Pearl River Mouth Basin. Additionally, it aims to re-establish the sedimentary system evolution process within the third-order sequence framework of the Wenchang Formation. The results reveal that the Wenchang Formation in the eastern Baiyun Sag can be divided into five third-order sequences from bottom to top, corresponding to three tectonic evolution stages: the initial rifting period (WCSQ1), early detachment rifting period (WCSQ2, WCSQ3) and late detachment rifting period (WCSQ4, WCSQ5). During the initial rifting period, several isolated half-grabens were present, characterized by braided river deltas with axial source in gentle slope, near-source fan deltas in steep slope, and shore-shallow lacustrine sediments. During the early stage of the detachment rifting period, intense faulting activity led to the rapid expansion of the lacustrine basin. Semi-deep lacustrine facies developed in a limited manner, the depositional center shifted northward, and the large braided river delta deposition occurred in the Panyu low uplift in the north. As the late stage of detachment rifting period, fault activity weakened, and the lacustrine basin gradually contracted. The depositional center stabilized in the middle of Baiyun Sag, with the predominant development of small braided river delta deposition and shore-shallow lacustrine facies. Notably, large braided river delta and fan delta sand bodies are identified as favorable reservoirs in the eastern Baiyun Sag.
Keywords : sedimentary facies; sedimentary model; Wenchang Formation; Baiyun Sag; Pearl River Mouth Basin
深層—超深層是近年全球油氣勘探的新領(lǐng)域,擁有巨大的勘探潛力。白云凹陷為珠江口盆地次級(jí)構(gòu)造單元珠二坳陷中新生代地層發(fā)育最全的深大凹陷,最大地層沉積厚度超過(guò)13 km,其中古近系文昌組地層厚度約為6 000~7 000 m,埋藏深度多大于 4 000 ?m ?[1-3] 。目前針對(duì)白云凹陷文昌組的研究多集中于殼幔拆離體系及其伸展過(guò)程中巖漿活動(dòng)的響應(yīng)等構(gòu)造作用對(duì)沉積體系的控制 ?[4-9] ,龐雄、柳保軍等 ?[7-9] 認(rèn)為白云凹陷在陸緣伸展減薄過(guò)程中發(fā)育殼內(nèi)、殼間、殼幔3種跨圈層的拆離斷層體系,白云凹陷東部在經(jīng)歷拆離斷層脆性斷裂后受到了強(qiáng)烈?guī)r漿活動(dòng)的改造,造成湖盆變淺。施和生等 ?[10-11] 近年研究中識(shí)別出白云凹陷文昌組時(shí)期存在扇三角洲、辮狀河三角洲及湖泊相3種沉積相類型并經(jīng)歷了河 流— 淺湖、超深湖發(fā)生、超深湖充填、深湖—淺湖等4個(gè)沉積演化階段 ?[12-13] 。但目前對(duì)白云凹陷文昌組研究受限于地震資料品質(zhì)影響存在構(gòu)造演化期次、三級(jí)層序界面劃分不清,沉積相展布范圍不明等問(wèn)題,直接影響了對(duì)研究區(qū)文昌組構(gòu)造-沉積響應(yīng)及沉積充填模式的認(rèn)識(shí),制約了白云凹陷東部深層—超深層油氣的勘探開發(fā)進(jìn)程。筆者充分利用鉆遇文昌組7口探井的測(cè)井、錄井資料及三維高精度深度域地震資料,建立研究區(qū)文昌組新的三級(jí)層序地層格架,在此基礎(chǔ)上結(jié)合構(gòu)造特征確定各三級(jí)層序主要沉積相類型及展布特征,為下一步探究研究區(qū)文昌組有利儲(chǔ)層分布及油氣成藏條件提供基礎(chǔ)。
1 地質(zhì)概況
珠江口盆地白云凹陷位于南海東北部大陸邊緣陸坡深水區(qū),沉積地層面積大于2×10 4 km 2,包含4個(gè)次級(jí)洼陷:白云主洼、白云西洼、白云南洼及白云東洼。研究區(qū)位于白云主洼東部,北接番禺低隆起,南部為云荔低隆起,東側(cè)與東沙隆起相鄰(圖1)。
白云凹陷構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜,中生代晚白堊世后,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)幕式響應(yīng)特征,新生代古近紀(jì)主要經(jīng)歷了神狐運(yùn)動(dòng)(65.0 Ma)、珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕(48.0~43.0 Ma)、惠州運(yùn)動(dòng)(43.0~38.0 Ma)、珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕(38.0~33.9 Ma)、南海運(yùn)動(dòng)(33.9~23.8 Ma)5次大的構(gòu)造運(yùn)動(dòng) ?[8,14-15] 。古近系始新統(tǒng)包括神狐組、文昌組、恩平組3套地層(圖2)。古近系始新統(tǒng)神狐組主要分布于珠三坳陷南斷裂區(qū)域,白云凹陷內(nèi)該組地層缺失。文昌組處于盆地初始形成期,可分為初始裂陷期與拆離裂陷期兩個(gè)盆地演化階段 ?[7] 。初始裂陷期為早期上地殼脆性伸展高角度斷裂控制的箕狀半地塹斷陷盆地,發(fā)育陡坡帶控制下的扇三角洲體系與規(guī)模較小的緩坡帶辮狀河三角洲體系 ?[3-4,9] 。拆離裂陷期為地殼脆韌性差異伸展導(dǎo)致的大型低角度向陸伸展拆離斷裂體系控制的寬緩斷陷盆地,白云凹陷主洼以北主體部分發(fā)育北部番禺低隆起撓曲坡折帶控制下的大型復(fù)合三角洲—湖相沉積體系,白云凹陷東部受巖漿上涌影響發(fā)育多隆多洼地貌控制下的三角洲—湖泊沉積體系 ?[4,8-9,12] 。
2 層序地層格架及界面
結(jié)合前人研究 ?[3,12] ,綜合分析地震、測(cè)錄井等資料的基礎(chǔ)上,白云凹陷東部文昌組共識(shí)別出兩個(gè)二級(jí)層序界面T80、Tg,分別對(duì)應(yīng)文昌組頂、底界面,其中Tg響應(yīng)珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕,T80響應(yīng)于珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕。4個(gè)三級(jí)層序界面T82、T83、T84、T85,其中T83界面響應(yīng)于惠州運(yùn)動(dòng),將文昌組劃分為上文昌組與下文昌組,分別對(duì)應(yīng)裂陷I ?a 幕及裂陷I ?b 幕 ?[3] 。文昌組自上至下可劃分為WCSQ5(文昌組一、二段),WCSQ4(文昌組三段),WCSQ3(文昌組四段),WCSQ2(文昌組五段),WCSQ1(文昌組六段)5個(gè)三級(jí)層序(圖2)。
2.1 二級(jí)層序界面
Tg為珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕產(chǎn)生的初始裂陷區(qū)域不整合面 ?[16] ,上覆文昌組沉積層整體超覆于下伏花崗巖基底之上。Tg界面地震特征表現(xiàn)為強(qiáng)振幅高連續(xù)的特征,界面上部為中振幅中頻連續(xù)性較好的文昌組地層,界面下部為弱反射或空白雜亂反射,地層的成層性變差。
T80為珠瓊運(yùn)動(dòng)二幕產(chǎn)生的區(qū)域不整合面,該界面上部恩平組地層整體上超于T80界面,而界面下部的文昌組一、二段地層被T80界面削截,呈現(xiàn)“上超下削”的特征(圖3)。T80界面在白云凹陷東部大面積分布,僅在云荔低隆起、番禺低隆起和白云低凸起等高部位上超于Tg界面。T80界面在地震上表現(xiàn)為中—強(qiáng)振幅高連續(xù)的反射特征。
2.2 三級(jí)層序界面
T85為文昌組六段的頂界面,該階段白云凹陷東部處于初始裂陷期,為高角度正斷層控制的多個(gè)孤立深洼。文昌組六段地層呈現(xiàn)明顯“南斷北超”的楔狀特征,加之受后期低角度拆離斷層伸張的影響,T85界面不再是一個(gè)連續(xù)的面,在研究區(qū)內(nèi)相對(duì)孤立分布。
T84為文昌組四段的底界面,該階段白云凹陷東部處于強(qiáng)烈拆離裂陷期,湖盆面積顯著擴(kuò)張且伴隨有基地隆起、巖漿底辟、斷塊旋轉(zhuǎn)及翹傾等一系列活動(dòng) ?[8-9] 。由于構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜強(qiáng)烈,導(dǎo)致文昌組四段、五段地層厚度差異大,地震特征變化迅速,T84界面整體表現(xiàn)為中振幅中連續(xù)地震反射,大范圍上超局部被T80界面削截(圖3)。
T83為惠州運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的區(qū)域不整合界面,將文昌組劃分為上文昌組與下文昌組。T83界面之上為上文昌組地層,存在明顯的被T80界面剝蝕削截的特征,而下文昌組地層上超Tg界面,標(biāo)志著白云凹陷由斷裂活動(dòng)由強(qiáng)轉(zhuǎn)弱,湖盆面積由擴(kuò)大轉(zhuǎn)為逐漸減小的轉(zhuǎn)化界面(圖3)。研究區(qū)W-7井鉆遇T83界面,界面之上為上文昌組泥巖,可見代表文昌組的典型孢粉組合,界面之下為厚層砂巖夾泥巖沉積組合,指示近源沉積特征 ?[4,7,12] 。
T82為文昌組一、二段的底界面,該階段洼陷的主要斷層活動(dòng)性已大為減弱,白云凹陷整體進(jìn)入了湖盆收縮期,沉積范圍變小,沉積厚度小,以填平補(bǔ)齊為主。在地震上白云主洼文昌組一、二段呈中強(qiáng)振幅低頻強(qiáng)連續(xù)的特征,而在白云主洼東部高部位的小洼陷中呈現(xiàn)弱振幅高頻中差連續(xù)的特征。T82界面明顯分割了文昌組一、二段和下伏文昌組三段中振幅中頻強(qiáng)連續(xù)的地層(圖3)。
3 沉積相類型及相標(biāo)志特征
結(jié)合前人對(duì)白云凹陷的研究 ?[10-12] 和典型斷陷盆地沉積相類型 ?[17-19] ,對(duì)研究區(qū)少數(shù)測(cè)、錄井資料分析,通過(guò)測(cè)井標(biāo)定地震相特征,在白云凹陷東部文昌組共識(shí)別出4種沉積相類型,分別為辮狀河三角洲相、扇三角洲相、湖底扇相和湖泊相(圖4)。
3.1 測(cè)井相特征
根據(jù)鉆遇文昌組7口井的錄井巖性及自然伽馬曲線對(duì)比分析,總結(jié)了研究區(qū)的測(cè)井相模式,共識(shí)別出箱形、鐘形、漏斗形、交互指形、平直形等測(cè)井相(圖4)。
箱形多對(duì)應(yīng)辮狀河三角洲平原分流河道微相、扇三角洲平原分流河道微相。辮狀河三角洲平原分流河道微相巖性以粗、中砂巖為主,反映了沉積過(guò)程中物源豐富、水動(dòng)力強(qiáng)的特征。辮狀河三角洲前緣河口壩微相測(cè)井曲線為漏斗形或齒化漏斗形,巖性多為粉砂巖、細(xì)砂巖沉積,呈現(xiàn)下部為粉砂巖上部細(xì)砂巖的反韻律特征。扇三角洲平原亞相發(fā)育分流河道微相,巖性以厚層含礫細(xì)、中粗砂巖為主,泥巖段含陸源植物碎屑,多為南部云荔低隆起陡坡帶近物源沖積扇直接入湖形成,分選磨圓極差。
齒化鐘形測(cè)井相對(duì)應(yīng)辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相,巖性以中、細(xì)砂巖為主,反映了辮狀河三角洲河道入湖后水流能量逐漸減弱及物源供應(yīng)逐漸減少。辮狀河三角洲外前緣發(fā)育席狀砂微相,測(cè)井曲線為指形,前三角洲主要為泥質(zhì)沉積,形成典型的“泥包砂”特征。
湖泊相濱淺湖亞相在研究區(qū)文昌組大范圍發(fā)育,半深湖—深湖亞相發(fā)育較為局限,且無(wú)井鉆遇。濱淺湖亞相發(fā)育灘壩沉積,巖性多為細(xì)砂巖,砂體單層厚度較薄,與泥巖互層,呈“泥包砂”的特征,測(cè)井相呈密集的交互指形,整體上為向上自然伽馬值逐漸降低的反旋回。濱淺湖和半深湖—深湖亞相主要發(fā)育厚層泥巖,為湖底泥微相,測(cè)井相為平直形。濱淺湖沉積泥巖相對(duì)較薄,含鈣質(zhì),自然伽馬曲線表現(xiàn)為中幅平直形。
3.2 地震相特征
地震相分析包括地震反射單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、外部形態(tài)、振幅、頻率、連續(xù)性等地震反射參數(shù)。地震相類型與盆緣背景、沉積物供給、基地沉降等因素密切相關(guān),不同類型的地震相可解釋為特定的沉積相帶 ?[19-20] 。本次研究在建立研究區(qū)三級(jí)層序格架的基礎(chǔ)上,通過(guò)測(cè)井巖性標(biāo)定典型地震相特征,共識(shí)別出8種典型地震相類型,并將典型地震相轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)沉積相(圖5)。
4 ?三級(jí)層序格架下沉積體系分布特征
白云凹陷受控于不同階段盆地主控?cái)嗔焉煺够顒?dòng)的差異性,及物源水系、坡折帶坡度、巖漿底辟隆起、湖平面升降等活動(dòng)的影響,文昌組各層段形成了不同的沉積體系類型、沉積組合方式 ?[9,22-23] 。
4.1 典型剖面解剖
白云凹陷中心部位為單一箕狀半地塹,北部番禺低隆起一側(cè)為緩坡帶,南部云荔低隆起一側(cè)為陡坡帶。南部陡坡帶局限發(fā)育文昌組六段地層,并下超于Tg界面,北部番禺低隆起和洼陷中心文昌組六段地層缺失(圖6,剖面位置見圖1)。南部云荔低隆起自WCSQ1至WCSQ2時(shí)期均發(fā)育扇三角洲沉積,其中WCSQ1時(shí)期沉積厚度最大。北部番禺低隆起WCSQ2至WCSQ4時(shí)期發(fā)育辮狀河三角洲沉積,三角洲表現(xiàn)為不斷進(jìn)積,其中WCSQ3時(shí)期存在中頻中振幅中連續(xù)斜交前積地震相。
白云凹陷東部呈現(xiàn)多隆洼相間的格局,存在番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起3個(gè)正向構(gòu)造單元,白云東洼及白云主洼2個(gè)負(fù)向構(gòu)造單元,各個(gè)洼陷均表現(xiàn)為典型的“箕狀斷陷”,呈“南斷北超”的特征。白云主洼發(fā)育文昌組各個(gè)層序,而白云東洼由于形成較晚及后期構(gòu)造抬升湖平面下降的影響,缺失WCSQ1和WCSQ2地層(圖7,剖面位置見圖1)。白云主洼南部陡坡帶WCSQ1時(shí)期發(fā)育楔形雜亂地震相與中頻弱振幅低連續(xù)斜交前積地震相,WCSQ2時(shí)期發(fā)育中頻中強(qiáng)振幅連續(xù)帚狀前積地震相,扇三角洲相沉積發(fā)育,晚文昌時(shí)期扇三角洲沉積萎縮不再發(fā)育。白云東低凸起斷槽內(nèi)為中頻弱振幅中連續(xù)水道充填地震相,早文昌時(shí)期下切谷發(fā)育,為辮狀河三角洲沉積。白云東洼在WCSSQ2和WCSQ3時(shí)期由番禺低隆起方向供源發(fā)育中頻中弱振幅中連續(xù)發(fā)散前積地震相,為辮狀河三角洲相(圖7)。
4.2 沉積相平面展布
4.2.1 WCSQ1層序(文昌組六段)
WCSQ1時(shí)期在珠瓊運(yùn)動(dòng)一幕的影響下,白云凹陷開始發(fā)育,整體呈復(fù)式半地塹結(jié)構(gòu),多個(gè)洼陷受控于高角度正斷層,呈NEE向展布,地層表現(xiàn)為“南斷北超”的特征,具有多個(gè)獨(dú)立的沉積中心,地層分布范圍相對(duì)比較局限。WCSQ1時(shí)期初始斷陷盆地湖泊水深較淺,以濱淺湖相為主,半深湖—深湖亞相發(fā)育相對(duì)局限。該時(shí)期洼陷北部以白云東低凸起為物源區(qū),西側(cè)發(fā)育中頻中弱振幅中連續(xù)發(fā)散前積地震相,共有3支近東西向軸向物源的辮狀河三角洲沉積,東側(cè)則發(fā)育緩坡帶短軸物源為主的辮狀河三角洲,在白云東低凸起的斜坡區(qū)及辮狀河三角洲的側(cè)緣零星發(fā)育灘壩沉積。南部以云荔低隆起為物源區(qū),南部北傾邊界斷層控洼,斷層活動(dòng)強(qiáng)烈,斷層北側(cè)發(fā)育楔形雜亂地震相,為扇三角洲沉積,共發(fā)育4個(gè)扇三角洲朵體。
4.2.2 WCSQ2層序(文昌組五段)
WCSQ2時(shí)期白云凹陷進(jìn)入拆離裂陷期,南部控洼拆離斷層呈現(xiàn)大范圍長(zhǎng)距離的活動(dòng)伸展,白云凹陷初步形成統(tǒng)一洼陷,湖盆面積顯著擴(kuò)大,斷層上盤出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)翹傾現(xiàn)象,沉積中心向北偏移。WCSQ2早期洼陷北部以白云東低凸起為主物源,番禺低隆起為次要物源,由于拆離斷層上盤的旋轉(zhuǎn)翹傾作用,軸向物源的辮狀河三角洲沉積范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,番禺低隆起緩坡帶發(fā)育3支辮狀河三角洲。WCSQ2早期湖平面相對(duì)下降,依然以濱淺湖相沉積為主,但由于拆離斷層的斷陷加深半深湖—深湖范圍擴(kuò)大,WCSQ2晚期湖平面快速上升,湖相范圍迅速增大,三角洲沉積萎縮。該時(shí)期洼陷南部云荔低隆起物源依然發(fā)育,控沉積斷層附近為中頻中強(qiáng)振幅連續(xù)帚狀前積地震相,發(fā)育3個(gè)較大的扇三角洲,早期由于拆離斷層活動(dòng)影響,加之湖平面相對(duì)下降,扇三角洲以進(jìn)積為主,沉積向北部洼陷中心延伸,沉積過(guò)程中下切剝蝕原有文六段地層形成新的物源通道,后期湖平面快速上升以退積加積為主。
4.2.3 WCSQ3層序(文昌組四段)
WCSQ3時(shí)期拆離斷層繼續(xù)活動(dòng),湖盆面積進(jìn)一步增大,沉積中心繼續(xù)北移,地層沉積范圍達(dá)到最大。相比于文昌組五段物源依舊主要來(lái)源于白云東低凸起、云荔低隆起及番禺低隆起方向。但番禺低隆起西北側(cè)三角洲由近源沉積變?yōu)閸{谷水道長(zhǎng)距離搬運(yùn)沉積,辮狀河三角洲規(guī)模進(jìn)一步增大。由于斷塊旋轉(zhuǎn)翹起的進(jìn)一步加劇,白云東低凸起南部三角洲物源逐漸萎縮,而北側(cè)供源能力增強(qiáng),辮狀河三角洲沉積范圍增大,且WCSQ3末期湖平面迅速下降,導(dǎo)致地層劇烈剝蝕,殘留地層厚度較薄。WCSQ3時(shí)期斷層活動(dòng)依舊劇烈,坡折帶發(fā)育,且早期湖泊水體較深,半深湖—深湖亞相范圍均有所擴(kuò)大。研究區(qū)南部靠近拆離斷層下盤,拆離斷層以橫向拉伸為主,垂向斷距較小,且因早期填平補(bǔ)齊作用,陡坡帶坡度變緩,扇三角洲逐漸萎縮而辮狀河三角洲發(fā)育,物源方向也由早期近南北向轉(zhuǎn)換為北西西向。
4.2.4 WCSQ4層序(文昌組三段)
WCSQ4時(shí)期為裂陷I ?b 幕的開始,拆離斷層活動(dòng)性較裂陷早期大大減弱,湖平面相對(duì)上升,沉積、沉降中心遠(yuǎn)離南部控洼斷裂,轉(zhuǎn)移至湖盆中心。物源區(qū)較之前無(wú)太大變動(dòng),番禺低隆起西北側(cè)發(fā)育遠(yuǎn)源辮狀河三角洲沉積,沉積范圍有所減小,在白云東洼北部番禺低隆起只發(fā)育單個(gè)辮狀河三角洲。白云東洼南部陡坡帶發(fā)育白云東低凸起供源的連片小型扇三角洲沉積。白云東低凸起西側(cè)的物源萎縮消失,不再發(fā)育辮狀河三角洲沉積。該時(shí)期洼陷中心為高頻中弱振幅中連續(xù)亞平行席狀地震相,對(duì)應(yīng)濱淺湖沉積。南部云荔低隆起供源能力相對(duì)減弱,在東部靠近洼陷中心的陡坡帶繼承性發(fā)育辮狀河三角洲沉積,西側(cè)繼承性發(fā)育小型辮狀河三角洲,以進(jìn)積為主,沉積范圍有所增大。
4.2.5 WCSQ5層序(文昌組一、二段)
WCSQ5(文昌組一、二段):WCSQ5時(shí)期為裂陷I b幕的中晚期,拆離斷層幾乎停止活動(dòng),并且由于構(gòu)造抬升活動(dòng),白云東洼未沉積文昌組一、二段地層,且番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起等構(gòu)造高部位遭受強(qiáng)烈剝蝕,沉積范圍迅速萎縮,現(xiàn)今殘留地層厚度較薄。沉積厚度中心位于湖盆中央,湖盆邊緣由于早期的填平補(bǔ)齊,地形較為平坦,且湖泊水體較淺,為濱淺湖沉積環(huán)境,多發(fā)育四周向湖盆中央供源的淺水辮狀河三角洲,三角洲的沉積范圍較小,在湖盆北側(cè)發(fā)育連片的淺水辮狀河三角洲沉積,在湖盆南側(cè)發(fā)育一個(gè)相對(duì)較小的淺水辮狀河三角洲,呈連片分布。
5 沉積充填演化特征
5.1 初始裂陷期(Tg—T85)
初始裂陷期發(fā)育WCSQ1(文昌組六段)地層,該時(shí)期湖盆初始形成,呈復(fù)式箕狀半地塹構(gòu)造形態(tài),沉積地層呈現(xiàn)“南斷北超”的特征。南部云荔低隆起地區(qū)控洼拆離斷裂活動(dòng)較強(qiáng),高程落差大,主要發(fā)育陡坡近源扇三角洲—半深湖沉積體系。北部白云東低凸起南側(cè)為緩坡為主的構(gòu)造帶,主要發(fā)育辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側(cè)同期發(fā)育兩條近東西向的小型控洼正斷層,形成兩個(gè)小型箕狀半地塹,發(fā)育軸向物源為主的辮狀河三角 洲— 濱淺湖沉積。該時(shí)期辮狀河三角洲以軸向物源為主,緩坡物源不發(fā)育,三角洲為近源快速堆砌加積,地層厚度大而平面展布面積小。WCSQ1時(shí)期,火山活動(dòng)較為頻繁,在白云東低凸起W-2井鉆遇厚層凝灰?guī)r,南部云荔低隆起W-6井鉆遇灰質(zhì)砂巖,文昌組六段地層受火山噴發(fā)物的影響較大,其砂巖儲(chǔ)層物性較差。
5.2 拆離裂陷早期(T85—T83)
拆離裂陷早期發(fā)育WCSQ2(文昌組五段)、WCSQ3(文昌組四段)兩套地層。該時(shí)期南部控洼斷層由早期的高角度正斷層轉(zhuǎn)變?yōu)榈徒嵌炔痣x斷層,控洼斷層活動(dòng)速率迅速增大,白云凹陷湖盆范圍迅速擴(kuò)大,拆離斷層水平伸展距離由西向東逐漸減小,使白云主洼呈“喇叭口”形向西張開,拆離活動(dòng)過(guò)程中在南部陡坡帶形成斷階帶,在伸展過(guò)程中文昌組六段地層遭到拉張破壞。白云東低凸起兩條小型控洼斷層活動(dòng)速率較小,在北部形成新的高角度正斷層,白云東洼開始形成,并在WCSQ3時(shí)期擴(kuò)展到最大。南部云荔低隆起控洼斷層北移,造成沉積中心不斷的向北遷移。在WCSQ2早期湖泊古水深減小,初始拆離使湖盆面積擴(kuò)大,可容空間增大,地層以持續(xù)進(jìn)積為主,南部云荔低隆起發(fā)育的扇三角洲沉積與白云東低凸起西側(cè)辮狀河三角洲沉積范圍均有所擴(kuò)大。WCSQ2晚期湖泊古水深迅速增大,三角洲以退積為主,湖泊相沉積范圍迅速擴(kuò)大,并上超于原有三角洲沉積地層之上,該時(shí)期白云主洼與白云東洼均有較大范圍的半深湖—深湖沉積,W-3井鉆遇文五段頂部可見大套泥巖。WCSQ3時(shí)期湖泊古水深有所回落,整個(gè)白云凹陷東部以濱淺湖亞相為主,呈現(xiàn)“廣盆淺湖”的特征,南部云荔低隆起的扇三角洲逐漸萎縮,只有云荔低隆起西部靠近洼陷中心區(qū)域,坡折帶坡度依然較大,繼續(xù)發(fā)育扇三角洲相。白云東低凸起位于拆離斷層的上盤,在拆離斷層活動(dòng)過(guò)程中發(fā)生強(qiáng)烈掀斜旋轉(zhuǎn),白云東低凸起南部緩坡帶位于斷塊的傾沒(méi)端,辮狀河三角洲逐漸萎縮,白云東低凸起的西側(cè)為斷塊掀斜旋轉(zhuǎn)的翹傾段,坡折帶頂部湖泊水深變淺,發(fā)育淺水辮狀河三角洲,地層厚度較薄。伴隨湖盆的快速擴(kuò)張,湖盆邊緣到達(dá)番禺低隆起,在WCSQ2番禺低隆起緩坡帶發(fā)育一定規(guī)模的辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,三角洲主要為近源短程沉積,WCSQ3時(shí)期隨著湖盆范圍的擴(kuò)大,三角洲朵體進(jìn)一步向湖盆中心推進(jìn),以大型辮狀河三角洲沉積為主,其沉積物也變?yōu)檩^長(zhǎng)距離物源經(jīng)峽谷水道搬運(yùn)而至。
5.3 拆離裂陷晚期(T83—T80)
拆離裂陷晚期發(fā)育WCSQ4(文昌組三段)、WCSQ5(文昌組一、二段)兩套層序。該時(shí)期拆離斷層活動(dòng)性明顯減弱,沉積中心遠(yuǎn)離控洼斷層并穩(wěn)定于湖盆中心位置。WCSQ4時(shí)期湖平面略有上升但湖盆整體仍表現(xiàn)為“廣盆淺湖”的特征。北部番禺低隆起在白云主洼繼承性發(fā)育大型三角洲,沉積范圍略有擴(kuò)大,白云東洼番禺低隆起緩坡帶發(fā)育辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側(cè)軸向物源的辮狀河三角洲沉積體系萎縮消失,白云東低凸起主要向北側(cè)白云東洼供源。南部云荔低隆起由于拆離斷層下切加深作用減弱與填平補(bǔ)齊作用雙重影響,陡坡帶坡度變緩,扇三角洲強(qiáng)烈萎縮,轉(zhuǎn)而發(fā)育小型辮狀河三角洲。WCSQ5時(shí)期,拆離斷層活動(dòng)速率幾乎為零,且受珠瓊運(yùn)動(dòng)Ⅱ幕的影響盆地四周番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起等構(gòu)造高部位,受巖漿底侵進(jìn)一步隆升,白云東洼消亡未沉積文昌組一、二段地層,白云主洼文昌組一、二段地層呈現(xiàn)湖盆四周薄中央厚的碟型特征,且湖盆周緣地層被大量剝蝕。該時(shí)期湖泊古水深進(jìn)一步變淺,發(fā)育淺湖、濱淺湖,湖盆四周主要發(fā)育番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起等構(gòu)造高部位供源的淺水辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,三角洲沉積范圍均較小,不再發(fā)育扇三角洲沉積體系,各個(gè)物源區(qū)均存在不同程度的物源萎縮。
6 結(jié) 論
(1)在地質(zhì)、測(cè)井和地震資料分析的基礎(chǔ)上,建立了新的白云凹陷古近系文昌組三級(jí)層序地層劃分方案,文昌組共識(shí)別出2個(gè)二級(jí)層序界面(T80、Tg),1個(gè)準(zhǔn)二級(jí)層序界面(T83)、3個(gè)三級(jí)層序界面(T82、T84、T85),將文昌組劃分為WCSQ1—WCSQ5共5個(gè)三級(jí)層序,其中WCSQ1對(duì)應(yīng)白云凹陷初始裂陷期,WCSQ2、WCSQ3對(duì)應(yīng)拆離裂陷早期,WCSQ4、WCSQ5對(duì)應(yīng)拆離裂陷晚期。
(2)白云凹陷東部古近系文昌組存在番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起3個(gè)物源區(qū)。白云主洼北坡發(fā)育大型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,白云東洼發(fā)育小型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側(cè)繼承性發(fā)育3個(gè)辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,白云東低凸起北側(cè)以小型扇三角洲—半深湖沉積體系為主,南部緩坡帶以小型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系為主。云荔低隆起陡坡帶早文昌期發(fā)育厚層扇三角洲—半深湖沉積體系,晚文昌期發(fā)育小型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。
(3)白云凹陷東部不同沉積時(shí)期沉積體系的空間展布和配置明顯不同。初始裂陷期文昌組六段地層呈現(xiàn)典型“南斷北超”的箕狀半地塹特征,湖盆整體呈現(xiàn)“小盆淺湖”的特征。拆離裂陷早期邊界控洼斷層活動(dòng)性增強(qiáng),湖盆面積迅速增大,沉積中心北移,湖盆整體呈現(xiàn)“廣盆淺湖局部半深湖—深湖”的特征。拆離裂陷晚期邊界控洼斷層活動(dòng)性減弱直至不活動(dòng),沉積中心逐漸穩(wěn)定于湖盆中央,湖泊古水深不斷變淺,整體呈現(xiàn)“廣盆淺湖”的特征。
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(編輯 修榮榮)