珠江口盆地番禺低隆起层序地层格架下地层圈闭发育模式

高 鹏，代一丁，秦成岗，陈雪芳中国海洋石油（中国）有限公司深圳分公司研究院

张忠涛，陆 嫣，李洪博 （广东广州510240）

珠江口盆地番禺低隆起层序地层格架下地层圈闭发育模式

高 鹏，代一丁，秦成岗，陈雪芳中国海洋石油（中国）有限公司深圳分公司研究院

张忠涛，陆 嫣，李洪博 （广东广州510240）

番禺低隆起是珠江口盆地最有利的油气勘探区域之一。通过对珠江口盆地番禺低隆起三维地震资料解释，结合钻井、古生物、测井等资料，开展层序划分对比工作，建立了区域层序地层格架，揭示了研究区等时地层结构的基本特征，阐明沉积层序的发育模式和控制因素，并对层序格架内地层圈闭的发育模式进行了研究。结果表明，在珠江口盆地不同演化阶段，研究区具有不同的沉积层序发育模式，其层序结构样式和沉积体系的发育分布主要受海平面升降变化和断裂坡折带所控制，并由此在该区内形成3类有利的地层圈闭，对今后在该区的油气勘探具有重要指导意义。

珠江口盆地；番禺低隆起；层序地层格架；沉积体系；海平面变化；断裂坡折；地层圈闭

番禺低隆起区位于珠江口盆地古珠江三角洲的前部——三角洲前缘地带，南部紧邻陆架坡折，具备形成岩性地层圈闭的有利条件，而层序地层学是预测和研究隐蔽油气藏的最有效手段，通过建立层序地层格架，并对格架内沉积体系和储集砂体的精细刻画，为岩性地层圈闭的分布预测提供依据［1～4］。笔者在综合利用高分辨率地震剖面、测井解释及岩心观察的研究基础上，开展精细的层序划分对比工作，建立准确的层序地层格架，分析研究区等时地层结构的基本特征和控制因素，阐明体系域的沉积相构成和空间分布，揭示层序格架内地层圈闭的形成条件和发育模式，为今后在该区的油气勘探提供参考。

1 区域地质概况

珠江口盆地由北向南可划分为5个北东向的大型构造带，即北部断阶带、北部坳陷带、中央隆起带、南部坳陷带和南部隆起带，各个构造带又可分若干个凹陷和低隆起（图1）。自古新世以来，盆地经历了3个大的演化阶段：①古新世－早渐新世为断陷发育时期，块断升降强烈，形成一系列半地堑、地垒和半地垒，形成了“南北分带、东西分块”的构造格局，主要沉积古近系文昌组和恩平组。②晚渐新世以后盆地全面下沉，开始进入拗陷时期，海水由南向北大规模入侵，沉积珠海组、珠江组和韩江组地层。③晚中新世以后，盆地进入断块升降阶段，构造活动再次兴起（东沙运动），伴随着老断层的复活，出现了大量的新生断层，但其规模较小，该时期主要沉积新近系粤海组和万山组。番禺低隆起位于珠江口盆地中央隆起带的中部，属于中央隆起带的1个次级构造单元。

图1 珠江口盆地区域构造图

2 层序地层格架

在前人研究的基础上［5～8］，通过对番禺低隆起区单井、连井、井－震对比的精细研究，系统厘定了研究区珠海组－粤海组地层的三级层序、体系域的划分方案，识别和总结各级层序界面特征、结构样式及对比标志，建立了研究区的层序地层系列和等时层序对比格架。从盆地整体的充填序列来看，依据区内主要的不整合面将番禺低隆起整体的充填序列划分为3个形成于不同构造背景下的二级层序或构造层序和8个三级层序组；珠海组至万山组可划分出16个三级层序（图2）。

2.1 层序界面特征

二级层序界面的形成通常与盆地构造演化阶段相关，主要受控于古构造运动和古气候变化，通常以构造运动产生的不整合面来确定其界面。在番禺低隆起区确定的2个二级层序界面中，其中界面为恩平组和珠海组的分界面，是南海运动后形成的裂后不整合面，该时期珠江口盆地由裂陷期转向拗陷期，构造运动较为强烈，持续时间长，地震剖面上顶超现象非常明显；界面则为盆地由拗陷期转向断块升降阶段的转换面，地震剖面上表现为大规模的下切谷冲刷不整合特征。

三级层序为层序地层学中的基本层序地层单元，一般是由不整合及其对应的整合面所限定的［8］，其边界识别的关键是识别和确定全区发育的不整合面。在单井划分、连井对比的基础上，通过地震剖面追踪对比，建立研究区的层序对比格架。区内三级层序界面具有下列4点基本特征：

1）地震剖面上显示的不整合接触关系 在地震剖面上沿层序界面可观察到系统性的或有序的削截、下切谷冲刷下切（充填）等不整合反射接触关系；不整合界面上水进域的上超或底超关系，低位域底超或双向底超，高位域的顶超不整合反射接触关系；界面上、下反射波组的突变接触等（图3）。

图3 三级层序界面在地震剖面上显示的不整合接触关系

2）测井曲线上层序划分标志 测井曲线的形态或背景值的突变界面往往代表层序界面。一种情况是层序边界之上的测井响应为泥质沉积，自然伽马曲线为平滑或微齿低幅，之下地层的自然伽马曲线为高幅的漏斗形，代表相对水体较浅突然变深的沉积型式。另一种情况是界面之下为泥质沉积，自然伽马曲线为平滑或微齿低幅，之上的自然伽马曲线突变呈钟形，标志着相对水体较深突然变浅的沉积型式，常代表低位域的下切或冲刷面。第3种层序界面表现为测井曲线叠置方式的转换界面。层序界面之上的自然伽马曲线为钟形，代表水体逐渐变深的沉积型式；层序界面之下的自然伽马曲线为漏斗形，代表水体逐渐变浅的沉积型式（图4）。

图4 三级层序界面在测井曲线上的响应特征

3）底栖、浮游有孔虫丰度值变化 研究表明，层序界面处往往位于化石丰度突然变低处，或古生物化石出现明显的断带，生物化石的分异度也会发生明显的变化［9］。研究区层序界面和最大海泛面与有孔虫及钙质超微化石的丰度和分异度均有良好的对应关系。如在番禺低隆起A井层序边界上，由于发生沉积间断和侵蚀，生物大量减少，浮游有孔虫丰度和百分含量达到最低，出现近岸类型的有孔虫组合。在最大海泛面附近，浮游有孔虫丰度和百分比突然增加，出现深水类型的有孔虫组合。

4）岩石学标志 岩心资料是分辨率很高的识别层序边界的可靠资料，古土壤层或根土层、底砾岩、冲刷或不整合界面反映层序界面的存在。如在番禺低隆起A井岩心中观察到了珠江组底部层序的底界面，界面上为粗砂岩，底部有强烈冲刷面，见内碎屑泥砾，与测井曲线对比表明为23.8Ma附近的冲刷或不整合界面。

2.2 沉积层序的结构特征

从珠江口盆地海平面变化曲线特征来看，番禺低隆起区自珠海组沉积以来总体上处于区域性海进阶段。叠加海侵序列的二级旋回使区内三级层序组成了特定的层序结构，这与海平面变化及构造沉降作用有着密切的关系，共同制约着不同层序内体系域等的发育特征。相对海平面下降时期主要发育进积式准层序组，表明沉积物向盆地内部推进充填的过程；相对海平面上升期形成的海进域主要发育退积式准层序组，表明水体逐渐加深、沉积物向陆地退覆的过程；在相对海平面由缓慢上升到缓慢下降期的高位域，主要发育加积－进积式准层序组，表明沉积物由进退平衡的垂向堆积逐渐转为向盆地的推进过程。研究表明，SQzj1、SQzj2、SQhj1、SQhj2层序界面形成于海平面相对下降时期，界面之上主要发育低位体系域沉积；SQzj3、SQzj4、SQhj3层序界面形成于海平面相对上升时期，主要发育陆架边缘体系域、水进体系域和高位体系域沉积（图5）。

图5 珠江口盆地海平面变化曲线及番禺低隆起层序结构特征示意图

3 层序地层格架内沉积体系及其发育模式

3.1 沉积相类型及其分布演化特征

番禺低隆起从珠海组至粤海组沉积环境经历了从滨岸－辫状河三角洲、浅海陆棚－滨海三角洲前缘和前三角洲、浅海陆棚－陆架边缘三角洲－陆架边缘滑塌斜坡的总体演化。结合测井曲线形态和岩心观察，在研究区内识别出的主要沉积相包括滨海辫状河三角洲前缘沉积、滨岸砂坝、下切谷河道充填、前三角洲－远岸泥质沉积、浅海泥质沉积等。

不同三级层序内沉积体系域的沉积相构成明显不同，富砂程度有较大的差异：①珠海组SQzh层序和珠江组SQzj1、SQzj2层序以辫状河－辫状河三角洲沉积为主，高位域以辫状河三角洲前缘为主，砂分散体系主体北东向；低位域以辫状河及水下水道为主。②珠江组SQzj3层序低水位域在研究区基本不发育，层序主要由水进域和高位域组成；高位域发育滨岸和三角洲前缘远端坝或边缘砂坝沉积，沉积物分散体系总体由西北向东南方向，并存在西南和西北2个供给方向。③珠江组SQzj4层序的低位域早期主要在研究区的西北、东北、中部及西南部；低位域晚期研究区中部及西南部砂体有明显向东南推进的趋势，且推进距离较远，并与早期东北部砂体共同构成该层序的低位楔；高位域早期在研究区西南部发育，主要为三角洲前缘砂坝－席状砂沉积；晚期在中部及西北部发育三角洲前缘河口坝及前缘砂坝沉积，并且规模较大。④韩江组SQhj1层序的高位域发育2期三角洲沉积，应属下降体系域，晚期的三角洲朵体主要分布于西南部，前积结构表明三角洲体系由西北向东南进积；早期的三角洲朵体位于西北部，也发育明显的前积结构，由西北向东或东南方向进积。⑤韩江组SQhj2层序低位域发育于研究区的东南及东北侧，整体形态沿岸线呈弧形条带状分布，由下切谷或河道充填、分流河道、近端河口坝沉积等组成，西北侧为低位期暴露区；高位域砂分布范围较小，主要集中在研究区中部东南角，为滨岸砂坝沉积；⑥韩江组SQhj3层序低水位域在研究区基本不发育，层序主要由水进域和高位域组成；水进域主要由前三角洲和浅海泥质沉积、滨浅海及滨岸砂坝、间湾充填等沉积相组成；东南部以滨浅海及滨岸砂坝沉积为主；西北部以前三角洲、浅海泥质沉积和间湾充填沉积等为主。

3.2 沉积层序发育模式及其控制因素

由于研究区主要发育从裂陷晚期至拗陷期的沉积层序，不同盆地演化阶段的层序界面、结构样式和体系域的发育分布明显不同，这决定了层序格架中储集砂体的分布规律，通过研究发现该区主要存在3种沉积层序模式：①断陷晚期与拗陷过渡期发育的沉积层序。珠海组SQzh、珠江组SQzj1和SQzj2层序是在珠江口盆地裂陷－拗陷构造幕发育的，这些层序形成于断陷盆地或断陷向拗陷过渡的盆地背景。层序内的高、低位域均由较粗的辫状河及辫状河三角洲体系所构成，具有从水进到水退的沉积旋回结构。②拗陷期滨浅海陆棚沉积层序。在盆地拗陷期阶段的珠江组中上段SQzj3至韩江组处于大规模海侵之后的滨浅海－陆棚环境，位于陆棚或陆棚与陆架坡折过渡的斜坡区，主要沉积体系为滨浅海和河流三角洲沉积，层序的基本构成包括低水位或水进早期的三角洲沉积楔状体，高位域三角洲沉积以及水进期的浅海陆棚沉积，呈现为三角洲体系的进退而缺少低位域扇体。③陆架斜坡边缘沉积层序。粤海组－万山组沉积层序构成由陆架坡折的泥质斜坡和泥质下切谷充填、斜坡滑塌堆积等组成。低位域以下切谷充填为主，高位域为陆棚和斜坡沉积为主。

通过研究发现，控制番禺低隆起区沉积层序发育的因素主要有2点：①海平面变化和同沉积断裂带的发育。海平面相对变化是形成成因层序的根本原因，海水进退决定着层序结构的基本特征。②研究区东南部发育有不同构造背景下长期活动的坡折带或斜坡带，对不同期发育的层序结构和体系域具有重要的制约作用，控制着砂体的空间展布、上超尖灭带的范围、砂体厚度等（图6）。研究区在早期盆地断陷阶段为缓坡边缘的构造坡折带，断拗过渡期（珠海组沉积后期）为缓坡的边缘斜坡，受断裂活动和古隆起斜坡的控制，层序界面广泛出现层序上超，以水进到高位体系域为主，东南侧发育有低水位楔；至盆地拗陷期，反向调节断裂带控制沉积坡折，坡折带的西北部为东南倾的古隆起斜坡，上超尖灭线受控于坡折带和古隆起斜坡，低位域沉积主要分布于坡折带的东南部，在地震剖面上可观察到各层序界面上向北西向的地层上超或剥蚀不整合接触，平面上沿坡折带上斜坡呈北东向展布。

图6 番禺低隆起区断裂坡折和古隆起斜坡对沉积层序的控制

4 番禺低隆起区有利地层圈闭发育模式

据统计，大多数油气藏都赋存于低水位体系域中，而与低水位体系域有关的油气藏多是地层油气藏。作为斜坡沉积的低位楔前积复合体，通常是富砂的河流－三角洲复合体。当相对海平面旋回从降低转向上升时，粗粒沉积物供应减少，海侵体系域的细粒沉积物上覆于低水位体系域，对下伏的砂岩储层提供了良好的顶部封闭层。通过对番禺低隆起区层序构成样式及沉积特征、圈闭条件等方面的研究，提出在研究区存在以下3类有利地层圈闭（图7）：

1）断裂坡折带之下发育的低位域三角洲砂体与海相泥岩盖层组合 番禺低隆起区东南部发育由长期活动的同沉积断裂所控制的坡折带，控制着早期层序的低位域的沉积中心和主要储集砂体的发育和分布，低位楔和早期水进域沉积在该区带形成上超尖灭，具有形成地层圈闭的有利条件。沿断裂坡折带可找到珠海组SQzh、珠江组中下部的SQzj1和SQzj2层序内的低位下切水道、低位域辫状河三角洲前缘砂坝、河口坝、水下分流河道砂体，在坡折带向陆方向形成上倾尖灭，与最大海泛面之上快速海侵形成的浅海相泥岩组成良好的储盖组合。

图7 番禺低隆起区有利地层圈闭发育模式

2）水进－低位域上倾尖灭型砂体与其上覆浅海、前三角洲泥岩盖层组合 研究区东南部、中部东缘珠江组SQzj4、韩江组SQhj1、SQhj2等层序界面发育规模较大的水进－低位域上超沉积楔（带），低位楔和早期水进域向层序界面的上超尖灭关系清晰，地震剖面上可观察到一系列上超尖灭的楔状体沉积，特别是SQhj2层序内低位域和水进域三角洲广泛发育，下切水道充填砂岩厚度大，形成良好的储层。同时古隆起向南的掀斜断裂作用的叠加，更有利于上倾尖灭型砂岩油气藏的形成。层序界面上的下切河道砂体、低位域三角洲砂体或早期海侵滨岸砂坝砂体等与其上覆的浅海、前三角洲泥岩组成有利的储盖组合，总体由东向西上倾上超尖灭。

3）基底古隆起斜坡地层超覆带 研究区珠海组SQzh、珠江组下部SQzj1层序可观察到上超于古隆起斜坡基底不整合面上的地层尖灭带，这一上超带南北宽达20多公里，具有形成地层圈闭的条件。沿斜坡边缘应发育有辫状河或辫状河三角洲、滨岸砂等储集砂体，与其上覆前三角洲泥、滨岸平原泥组成有利的储盖组合，也是研究区今后勘探的潜力区。

5 结 论

1）通过三维地震剖面的追踪，结合钻井、测井、岩心、古生物等资料综合分析，系统厘定了研究区珠江组－粤海组的三级层序、体系域的划分方案，识别和总结了各级层序界面特征，阐明了层序的结构样式，建立了层序地层系列和对比框架。盆地整体的充填序列可划分为3个形成于不同构造背景的二级层序或构造层序和8个三级层序组；珠海组至万山组可划分出16个三级层序。

2）番禺低隆起在珠江口盆地不同演化阶段形成不同的沉积层序发育模式：断陷晚期与拗陷过渡期发育的沉积层序、拗陷期滨浅海陆棚沉积层序和陆架斜坡边缘沉积层序，不同模式下层序的结构样式和沉积体系的发育分布明显不同，其控制因素主要包括海平面升降变化和断裂坡折的发育。海平面升降决定着层序结构的基本特征，断裂坡折则是控制各体系域中地层圈闭砂体发育和展布的主要因素。

3）番禺低隆起区地层圈闭的形成受层序地层格架的影响和控制，主要存在3种有利的地层圈闭模式：断裂坡折带之下发育的低位体系域三角洲砂体与海相泥岩盖层组合、水进－低位域上倾尖灭型砂体与其上覆浅海、前三角洲泥岩盖层组合和基底古隆起斜坡地层超覆带。这3种地层圈闭类型具有较好的成藏条件，可作为今后在该地区天然气勘探的重点目标。

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［编辑］ 宋换新

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

国家“973”规划项目（2006CB202302）。

高鹏（1978－），男，2001年大学毕业，工程师，现主要从事油气勘探方面的研究工作。