珠江口盆地NSQ2陆架边缘三角洲的识别标志及沉积模式

易雪斐 张昌民 李少华 杜家元，2

（1.长江大学 “油气资源与勘探技术”教育部重点实验室，湖北 荆州434023；2.中海石油（中国）有限公司 深圳分公司，广州510240）

三角洲因其丰富的油气资源，一直成为国内外地质学家研究的重点。学者们在研究三角洲时根据不同的因素进行了各自的分类，据于兴河总结，目前大致有8种分类方法［1］。随着层序地层学的发展，Porebski and Steel（2003）提出了一种根据相对海平面变化的分类方案，即在一个完整的海平面变化周期内，将陆架上的三角洲分为湾头－内陆架－中陆架－陆架边缘三角洲［2］。其中陆架边缘三角洲是指发育于大陆架边缘、越过大陆坡折向陆坡延伸发育的三角洲，它不仅在相类型上与其他类型的三角洲存在差异，而且它对于寻找深海陆坡低位扇具有重要意义。近年来，陆架边缘三角洲日渐引起石油地质学家的重视，成为当前研究的热点［3］。

珠江口盆地位于南海北部大陆架上，处在欧亚、印度洋和太平洋三大板块交汇的南海北部，是一个新生代含油气盆地［4］。盆地由北向南可划分为5个NE向的大型构造单元，即北部断阶带、北部拗陷带、中央隆起带、南部拗陷带和南部隆起带，各个构造单元又可以分为若干个凹陷和低隆起［5］（图1）。目前一致认为，盆地内经历了裂陷—拗陷—断块升降阶段的演化［6，7］，而新近系以海相地层为主，整体呈海侵旋回，在其背景下发育古珠江三角洲—滨岸沉积体系［8］。自21Ma B.P.（NSQ2的底界面）以来，东沙隆起被淹没，整个盆地成为一个广泛海域［9］。古珠江携带的巨量沉积物和珠江口盆地的陆架特征使得陆架边缘三角洲在本区的发育成为可能［10］。因此，本文综合岩心、测井和地震资料，分析认为珠江口盆地在NSQ2低位时期发育陆架边缘三角洲。

图1 珠江口盆地构造区划图Fig.1 Structural division of the Pearl River Mouth basin

1 陆架边缘三角洲的识别

由于大量的沉积物供给和相对海平面下降幅度较大，三角洲不断向盆地进积，越过陆缘坡折带附近形成陆架边缘三角洲。陆架边缘三角洲与其他类型三角洲的主要区别为［11］：①规模较大，相对其他类型三角洲在振幅上变化较大；②S形的倾斜体的最厚部分位于已经存在的退覆转折附近；③倾向于三角洲前缘或前三角洲的浊流沉积特征；④较厚的走向拉长的合成等厚图往往是由于生长断层扩张引起的；⑤三角洲沉降中心随着陆架坡折的向海推进而迁移。

1.1 地震剖面特征

图2中，箭头指示处为陆架坡折。可见越过坡折处，发育一个向海方向变薄的楔状体。其中发育大规模的前积发射结构，为三角洲前缘沉积。仔细观察可发现三角洲终端通过上超逐渐向陆尖灭，内部整体上可以区分出6个呈反S形发育形态的斜坡体，S形最厚部分位于进积转折处，层理清晰、连续性较好、振幅中强，局部呈现楔形。S形的底部出现类似的陆架坡折的形态，三角洲的生长沉降中心逐渐向南迁移。S形斜坡体的最厚部位处于坡折带附近，并且随着沉积物的不断向海推进，沉降中心逐渐迁移。随着三角洲由外陆架，越过陆架边缘然后到达上陆坡，斜坡的几何形态向盆地方向变陡。当三角洲进积到陆架上，可以看到小型的斜坡体（倾角较小），对应于加积的三角洲前缘，与坡角一致。但当三角洲到达陆架边缘时，前三角洲进积到先前的陆坡上，坡度为3°～5°，可看到斜坡体的角度在陆架边缘之下变陡为4°～7°。

1.2 沉积构造

由于本区取心井较少并且取心层位比较局限，所以导致缺乏陆架边缘三角洲的取心；但发现了与陆架边缘三角洲相关的浊流沉积的岩心。

陆架的坡度一般小于1°，陆坡坡度一般为3°～6°［12］，所以向盆地方向，当三角洲到达陆架边缘时，开始往上陆坡进积，由于下层的坡度增加，有利于触发重力变形和重力流，所以相带上发生重要的变化。陆架楔主要由非均质的滑塌单元组成，它们有特殊的滑塌到成层的层偶。由于三角洲前缘叠覆在之前的、陡的宽广的陆架边缘之上，所以它通常包含厚（几十米）的砂质、陆坡浊积体。如图3所示，LW－A井主要发育浊积水道和陆坡泥的交互，其间夹有滑塌异粒岩沉积（图4－A）。底部砂体中无变形构造，表明它不是滑塌沉积，而是单个大型重力流沉积［11］，即浊积水道。它主要为较纯净的块状细—中砂岩。多期水道之间冲刷面明显。从下往上，浊积水道砂体厚度逐渐减小，由10m左右变为40cm左右，可见水动力作用逐渐变弱；同时陆坡泥主要为暗色泥岩，其厚度逐渐增大，也反映水体能量变弱，水体变深。而异粒岩则主要是三角洲前缘砂体由于斜坡变形或滑塌作用，而向陆坡方向发生滑塌形成的，表现为薄层的砂泥交互，泥岩为不规则的纹层状。这些特征均显示与三角洲前缘或前三角洲的沉积特征类似，也证明了盆地内陆架边缘三角洲的存在。

图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）

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

LH－A井中发育明显的鲍马序列和浊积水道沉积。鲍马序列具有多种组合样式，其中在深度为2 474.26～2 474.93m处可见一个完整的鲍马序列（图4－B）。从整体上看，这里a段中冲刷面和递变层理不明显，主要表现为块状砂岩，在深2 477.39～2 477.56m处可见泄水构造。由于发育的鲍马序列的组合不同，所以每个组合的厚度变化也不一，其中最厚的可达127cm，而最薄的只有10cm。浊积水道与LW－A井相比，可见较多的水道底部砾石沉积，它们大都平行地层分布，砾径最大可达4.57cm。

图4 岩心照片Fig.4 Core photos

1.3 测井曲线特征

图5 低位域单井沉积相柱状图Fig.5 Sedimentary facies columnar sections of single wells in LST

陆架边缘三角洲主要发育三角洲前缘、前三角洲沉积，三角洲平原不发育。图5的PY－A井和PY－B井中，测井曲线上显示盆地内部沉积多套薄砂层，表现为漏斗状；同时整体上也显示出反韵律的特征。根据录井资料可知砂岩主要为厚的、纯的、水平或低角度及含沙纹层理中—细砂岩，可判定为三角洲前缘的河口砂坝－远砂坝沉积。河口坝为纯净的、分选好的细—中砂，它们通常形成15～35m厚的单元，这些单元在GR曲线上显示出块状到微齿状，并具向上变粗的特征。而远砂坝主要由分选、磨圆都较好的粉－细砂岩与薄层的泥质粉砂岩－粉砂质泥岩互层组成，厚度可达3～20m，其测井曲线齿化更明显，同样显示出向上变粗的反韵律。图5中的LH－A井和LW－A井砂体曲线显示出块状箱形，与顶底泥岩突变接触。箱形厚度较大，可达26m，为三角洲前缘前端的重力流沉积，也可见其沉积时期物源供给相当充足。同时，岩心资料也证实为重力流水道沉积。图中的方框内的砂岩段均为与陆架边缘三角洲相关的重力流沉积，开发实践证实这2个层段均为出油层位。

1.4 平面形态

陆架边缘三角洲指发育于大陆架边缘、越过大陆坡折向陆坡延伸发育的三角洲，随着物源不断向陆坡运移，陆架坡折逐渐向远陆方向前进。因此，当海平面发生较大幅度下降，并且沉积物供给比较充足时，由于重力作用的影响，沉积物在向远陆方向运移的过程中，相当大一部分会越过陆架坡折沉积，形成发育于陆架边缘上的巨厚沉积层。

Suter和Berryhill指出在等厚图上陆架边缘三角洲一般为不连续的弓形体或新月形［13］。通过对珠江口盆地NSQ2低位域的陆架边缘三角洲的砂厚等值线和地层厚度等值线投到同一张平面图上（图6），可见在走向方向上，出现一个明显的延长，在陆架边缘方向上可以越过坡折20～100km。在盆地内三角洲发育区断层发育，且断层多为垂直于三角洲即NE－SW 或NEE－SW向发育［14］。这种走向上的长条形与陆架外缘可容空间的突然增大有关，反映了构造和沉积物重力引起的沉降作用的增加，而不是由于特殊的外陆架水动力体系。从表面形态上，也表现为陆架边缘三角洲的特征。

图6 珠江口盆地陆架边缘三角洲的平面几何形态Fig.6 Geometry of the shelf－margin delta in plain view of the Pearl River Mouth basin

2 沉积模式

从目前陆架边缘三角洲的研究中可以发现，在陆架边缘三角洲沉积过程中，河道中的浊流沉积作用占据主导地位，这就导致在岩心上可见大套浊积水道频繁出现。除此之外，重力流及风暴浪也起着一定作用。因此，陆架边缘三角洲的沉积作用是比较复杂的。Porebski和Steel在对陆架边缘三角洲进行总结时，提出根据内部重力引发的变形的样式及规模，将陆架边缘三角洲划分为2种［2］：不稳定陆架边缘三角洲和稳定陆架边缘三角洲，并给出了其沉积模式（图7）。

图7 稳定陆架边缘三角洲沉积模式Fig.7 Depositional facies model of the stable shelf－margin delta

21Ma B.P.之后一段时期内，本区构造作用不甚明显，断层活动较弱［15］，借助RMS属性的提取，同时结合珠江口盆地钻井、地震及其他资料，可以得出21Ma B.P.时期陆架边缘三角洲的沉积特征（图8），其中砂体表现出较强的振幅，主要发育三角洲前缘河口坝、滑塌异粒岩沉积、下切谷、浊积体等。可以看到明显的三角洲前缘滑塌体和重力流水道特征，为一种稳定的陆架边缘三角洲沉积。

图8 NSQ2低位域沉积相平面展布图Fig.8 Facies distribution map in plain on NSQ2LST

3 结论

a.充足的物源及相对海平面下降较大易于形成陆架边缘三角洲。

b.越过陆架坡折的明显前积、测井曲线显示反韵律及漏斗形、重力流沉积的岩心和弓形的平面形态，是识别珠江口盆地NSQ2低位域陆架边缘三角洲的主要标志。

c.本区的陆架边缘三角洲属于稳定型陆架边缘三角洲。

［1］于兴河.碎屑岩系油气储层沉积学［M］.北京：石油工业出版社，2008：339－344.

［2］Porębski S J，Steel R J.Shelf－margin deltas：their stratigraphic significance and relation to deepwater sands［J］.Earth－Science Reviews，2003，62：83－326.

［3］武强，解习农，姜涛.陆架边缘三角洲的研究现状及其意义［J］.海洋地质动态，2005，21（3）：1－5.

［4］施和生，杨少坤.珠江口盆地大型礁油田地质特征［C］／／21世纪中国油气勘探国际研讨会论文集.北京：地质出版社，2002：334－338.

［5］侯国伟，于兴河，客伟利，等.番禺低隆起东区中新世早—中期沉积演化特征［J］.石油天然气学报，2005，27（1）：26－28.

［6］邵磊，雷永昌，庞雄，等.珠江口盆地构造演化及对沉积环境的控制作用［J］.同济大学学报：自然科学版，2005，33（9）：1177－1181.

［7］侯国伟，于兴河，客伟利，等.番禺低隆起东区中新世早—中期沉积演化特征［J］.石油天然气学报，2005，27（1）：26－28.

［8］施和生，李文湘，邹晓萍，等.层序地层学在珠江口盆地（东部）油田开发中的应用［J］.中国海上油气：地质，2000，14（1）：16－20.

［9］黎明碧，金翔龙，初凤友，等.神狐—一统暗沙隆起中部新生代地层层序划分及沉积演化［J］.沉积学报，2002，20（4）：545－551.

［10］吴景富，徐强，祝彦贺.南海白云凹陷深水区渐新世－中新世陆架边缘三角洲形成及演化［J］.地球科学：中国地质大学学报，2010，35（4）：681－690.

［11］郭秀蓉，武强，邱燕，等.南海曾母盆地南部陆架边缘三角洲沉积特征［J］.海洋地质与第四纪地质，2006，26（4）：1－6.

［12］Mayall M J.陆架边缘三角洲—— 墨西哥湾密西西比谷109区块中上新统的一个实例［J］.海洋石油，1993，4：52－60.

［13］Suter J R，Berryhill Jr H L.Late Quaternary shelfmargin deltas，northwest Gulf of Mexico［J］.AAPG Bulletin，1985，69（1）：77－91.

［14］李通艺，郝梓国.南海的构造演化［J］.海洋地质译丛，1993，12（4）：75－83.

［15］崔莎莎，何家雄，陈胜红，等.珠江口盆地发育演化特征及其油气成藏地质条件［J］.天然气地球科学，2009，20（3）：384－391.