珠江口盆地新近系珠江组碎屑岩沉积相研究

2012-09-12马正武傅恒黄诚王同

天然气技术与经济 2012年6期

马正武傅恒黄诚王同

（1.成都理工大学能源学院，四川成都 610059；2.中国石化西北油田分公司，新疆乌鲁木齐 830011）

0 引言

珠江口盆地位于中国南海北部。珠江口盆地珠江组大规模发育碳酸盐岩沉积，生物礁发育，碎屑岩沉积主要发育在珠江组的顶部和底部。前人［1-6］对珠江组的碳酸盐岩研究较多，而对珠江组碎屑岩研究较少。笔者综合岩石学特征、岩心观察、单井沉积相等研究方法，结合前人的研究成果，对珠江组碎屑岩沉积体系进行研究，以期为珠江组进一步的油气勘探提供地质依据。

1 区域地质背景

珠江口盆地从北向南由北部断阶带、北部裂陷带、中央隆起带、南部裂陷带及南部隆起带形成了三隆两坳的构造格局。盆地西部由珠三坳陷、神弧暗沙隆起及北部断阶带西段3个次一级构造单元所组成，东部由北部断阶带东段、珠一坳陷（包括韩江、陆丰、惠州、西江、恩平等凹陷）、珠二坳陷（包括白云、开平等凹陷）、潮汕坳陷、东沙隆起及南部隆起6个次一级构造单元组成。

晚白垩世—古新世为断块活动时期（神狐运动），研究区东沙隆起边缘北东向张性断裂开始活动，并伴有广泛的岩浆侵入及强烈的火山喷发，形成东沙隆起东部以玄武岩为主的喷发区。渐新世—中中新世东沙隆起持续沉降，广泛发育生物礁、滩的碳酸盐台地。晚中新世至今东沙隆起整体快速沉降，断裂活动相对减弱，为碳酸盐台地淹没及陆棚沉积期。

2 沉积相研究

2.1 岩石学特征

珠江组陆源碎屑岩主要分布在珠江组的顶部及底部，为砂岩及粉砂岩。

1）粉砂岩。粉砂岩岩石学特征为浅灰色，粗—细粒结构，具块状及纹层状构造，其成分类型为长石石英粉砂岩和长石石英粗粉砂岩，主要填隙物有钙质、泥质、云质、钙基、云基、钙泥基及泥基，含少量泥质及中—细砂。

2）砂岩。砂岩岩石学特征为灰黄白色、灰绿色，中—细粒结构，分选中—差，磨圆度差，具条带状、变形纹层状、斑杂状及水平纹层状构造。其成分类型主要为长石石英砂岩、长石岩屑砂岩、岩屑长石砂岩，填隙物有泥基、钙基、云基等，含少量粉砂，见海绿石及白云石化现象。

2.2 沉积相划分

通过岩石学特征、岩心观察和测井曲线特征［7-10］分析，综合研究区沉积特征，珠江口盆地（东部）珠江组碎屑岩沉积体系可识别出三角洲、无障壁滨岸—海滩和浅海3类沉积相（表1）。

表1 珠江口盆地珠江组碎屑岩沉积相划分方案表

2.2.1 三角洲相

三角洲相分布在东沙隆起西北部，是古珠江三角洲的东南缘。古珠江三角洲为曲流河三角洲，在珠江口盆地珠江组沉积时期曾多次推进到东沙隆起西北部，是惠州及其以北地区的主要陆源碎屑物源。

由于东沙隆起离古珠江入海口较远，故在东沙隆起珠江组旋回性沉积过程中，仅发育水下的三角洲前缘和前三角洲亚相，未见水上的三角洲平原亚相。

1）三角洲前缘亚相

东沙隆起三角洲前缘岩性为细—粉砂岩和粉砂质泥岩互层，自然伽马（GR）和电阻率（RT）曲线形态呈现出典型的一次或多次中—低幅箱型—漏斗型特征。可进一步识别出以砂质沉积为主的水下分流河道和以泥质沉积为主的水下分流河道间2个微相。

水下分流河道岩性以细、粉砂岩为主，泥质极少，单个砂体厚为10～20 m，发育交错层理。GR和RT曲线为低值箱型或漏斗形。

水下分流河道间岩性以泥岩为主，单套泥岩厚为1～20 m，具水平层理和透镜状层理，GR和RT曲线为相对高值平直—微齿形。垂向上多与水下分流河道砂形成互层。

东沙隆起三角洲前缘亚相分布在研究区西北部，凸显古珠江三角洲向东、向南的推进方向及其对东沙隆起的影响范围。

2）前三角洲亚相

东沙隆起前三角洲亚相岩性主要由暗色泥岩和粉砂质泥岩组成，偶夹席状（薄层）粉、细砂岩，可含有滑塌浊积岩透镜砂体。GR和RT曲线为相对高值平直—微齿形夹指状低值。可识别出前三角洲泥和席状砂2个微相。

前三角洲泥微相以大套泥岩、粉砂质泥岩为主，单层厚度为80～100 m，沉积构造不发育，见水平纹理和块状层理，GR和RT曲线为相对平直—微齿形高值，类似于陆棚泥。

席状砂微相是夹于大套前三角洲泥微相泥岩之中的席状（薄层）粉、细砂岩，单个砂体厚度多小于5 m，GR和RT曲线为指状低值。

前三角洲亚相主要分布于东沙隆起西北部，分布比三角洲前缘广泛，向海一侧横向上与浅海陆棚泥质沉积呈过渡关系。

2.2.2 无障壁滨岸—海滩相

东沙隆起从陆向海发育前滨、近滨及远滨沉积，其物源主要是来自东沙隆起剥蚀区的前第三系花岗岩。

1）前滨亚相

主要发育于东沙隆起珠江组底部，岩性以中—细砂岩为主。GR显中高值，曲线形态以锯齿状或箱型—漏斗形为主。主要依据测井资料，结合前滨相带沉积规律，可识别出前滨砂、滩间泥微相。

前滨砂主要为中砂岩，GR显低值。滩间泥为薄层状灰色泥岩，GR显高值。

2）近滨亚相

东沙隆起近滨相带主要以中—细砂岩和薄层泥岩为主，GR显示为厚层低值砂岩夹薄层高值泥岩。主要依据测井资料，结合近滨相带沉积规律，可识别出近滨砂和滩间泥微相。

近滨砂主要为中—细砂岩，GR显低值。滩间泥为薄层泥岩，GR显高值。

3）远滨亚相

以泥岩、粉砂质泥岩夹粉砂岩为主，GR显高值，曲线形态主要呈中—低幅箱型—漏斗形，弱齿化特征。

虽然远滨相带已接近浅海陆棚环境，但有时海底可受强风暴作用或深水海流作用的影响，使细粒粉砂或泥质粉砂呈悬浮状态再次搬运，并形成较薄的砂层，据此可将远滨相带进一步细分为远滨泥和席状砂微相。

远滨泥为厚度较大的泥岩，类似于陆棚泥，GR显弱齿化高值。席状砂为薄层粉砂岩或泥质粉砂岩，GR显指状低值。

2.2.3 浅海相

由于沉积水体较深，水体能量较小，发育以泥岩沉积为主的陆棚亚相。陆棚亚相的水动力条件复杂多样，在风暴浪、海流等作用下，沉积物再次悬浮搬运，可形成薄层的砂层，据此可细分出陆棚泥和席状砂微相。

陆棚泥为厚度较大的泥岩，GR显平直状高值。席状砂为薄层粉砂岩或泥质粉砂岩，GR显指状低值。

3 沉积相平面展布

珠江组陆源碎屑岩主要分布在珠江组的顶部及底部，笔者将其分为上段和下段来研究。

在下段碎屑岩沉积时期，研究区东南部，即围绕L33和D7一线以东以南的东沙隆起为剥蚀区。剥蚀区外缘发育条带状的无障壁滨岸—海滩，无障壁滨岸—海滩由陆向海可分为前滨、近滨、远滨3个亚相。流花地区以前滨—近滨砂质沉积为主。L18、L19、L11井均为粗砂岩，单井沉积相为前滨，L4、L12、L13井为粗砂岩夹灰质细砂岩以及泥质粉砂岩，岩性上较前滨细。同时灰质及泥质的出现，证明这些井区的沉积水体深度较前滨深，将其划归近—前滨环境。惠州地区发育远滨—陆棚泥质沉积。大部分钻井为泥岩夹薄层粉砂岩，H27、H33出现灰质，只有局部井区出现细砂岩—粗砂岩（H33），说明沉积水体相对较深，为远滨—陆棚环境。陆丰地区F22、F23、L15以粗砂岩为主，夹少量的泥质粉砂，为近—前滨沉积环境。F16、L13为泥岩夹薄层砂岩沉积，说明较其他井沉积水体变深，划归远滨—陆棚沉积环境。受古珠江三角洲的影响，工区西北方向见前三角洲—陆棚泥质沉积（图1）。

在上段碎屑岩沉积时期，该期海平面停滞在较高位置，研究区东南部剥蚀区及滨岸沉积变化较大，剥蚀区范围明显缩小，仅在剥蚀区的北部发育近滨亚相。全区仅在L4、L33附近及东沙隆起附近发育孤立堡礁。该沉积期晚期海平面下降，受海退影响，工区西北部古珠江三角洲向东南进积，发育三角洲前缘沉积。工区的其他地区，如流花、惠州大部分及陆丰地区，发育陆棚沉积（图2）。