珠江口盆地珠三坳陷地层及沉积演化特征分析
2020-04-08廖成基廖明光
廖成基,廖明光
(西南石油大学地球科学与技术学院,四川成都 610500)
一直以来,珠江口盆地都是我国十分重要的含油气盆地之一,珠三坳陷位于该盆地的西部地区,坳陷的总面积约为3.6×104km2。目前,根据已探明的结果可知,珠三坳陷累计探明的原油地质储量已经过亿吨,油气主要集中在4个区域,已发现7个油田、3个气田以及若干个含油气的构造,该地区是我国南海北部大陆架地区主要的产油区之一[1-2]。但是珠江口盆地的油气分布不集中,差异较大,而且受到现有条件的制约,目前对珠三坳陷的地层及沉积演化等研究工作都存在一定的困难[2]。因此,急需开展珠三坳陷地层及沉积演化特征的分析与研究,从而为该地区优选有利勘探方向、井位部署、降低勘探开发的风险奠定良好的基础。
1 区域地质概况
珠江口盆地位于我国南海北部大陆边缘,面积较大,约为17.5×104km2,具有“南北分带、东西分块”的构造特征,呈北东-南西向展布,是我国十分重要的含油气盆地之一。珠三坳陷总面积约为3.6×104km2,位于珠江口盆地的西部,如图1所示。自从20世纪80年代开始,珠三坳陷已经发现了7个油田、3个气田,其中油气主要分布在4个区域:文昌A 凹陷、文昌B 凹陷、神狐隆起以及琼海凸起[1,2]。经过近40多年的勘探开发,珠三坳陷的累计探明的原油地质储量已经过亿吨,但是该地区并没有发现大型油气田,仍然处于勘探的前期阶段,勘探开发的程度较低,油气资源潜力较大。
图1 珠三坳陷位置图(据中海油公司)
2 地层发育分布特征
珠三坳陷的地层从下到上依次可以分为9个层系,不同的地层所处的沉积环境不同,因此,它们的沉积特征也各不相同。珠三坳陷地层发育分布特征如下:
2.1神狐组
该地层是在裂陷的初期阶段沉积的,与下伏的基底的接触关系主要为不整合。另外,该地层发育的面积较小,目前在珠三坳陷中,只有一口井钻遇。神狐组地层的岩性主要为砂岩,夹有一定数量的泥岩,砂岩百分比接近50%。神狐组地层主要为扇三角洲沉积,在顶部地区发育有浅湖相泥岩,因此,该地层具有一定的生烃能力。
2.2文昌组
该地层是在裂陷鼎盛期沉积的,与下伏地层的接触关系主要为假整合,但是一些地区的地层与前第三系基底的接触关系主要为超覆不整合。文昌组地层在珠三坳陷分布范围较大,具有多个沉积中心,而且在多口井都有钻遇。文昌组地层从下到上具有粗、细、粗的特征,厚度较大,地层的岩性主要为泥岩、砂岩以及砂泥互层。文昌组地层的烃源岩条件十分优越,有机质含量非常丰富,而且类型也比较好[1-2]。
2.3恩平组
该地层是在断陷湖盆萎缩时期沉积的,与下伏地层的接触关系主要为平行或角度不整合,但是一些地区的地层与前第三系基底的接触关系为超覆不整合。恩平组地层在珠三坳陷分布范围较大,厚度也比较大,最大的沉积厚度可达3000m。恩平组地层在靠近断陷中心的地区主要为滨浅湖相沉积,而靠近坳陷边缘地区主要为河流相和冲积扇沉积。恩平组地层的岩性主要为砂泥岩夹层。恩平组地层的烃源岩条件比较好,是珠三坳陷十分重要的烃源岩。
2.4珠海组
该地层是在断拗时期沉积的,与下伏地层的接触关系主要为不整合。珠海组地层分为上、中、下3段,下段地层主要为半封闭的滨海沉积,地层的岩性主要为砂岩为主;中段地层的岩性主要为泥岩,岩性比较细,具有比较好的生烃能力;上段地层的岩性主要为砂泥岩互层为主。总体而言,珠海组具有下粗上细的旋回特征,下部的岩性主要为砂岩,物性条件也比较好,而且与烃源岩具有直接接触,因此,珠海组地层是珠三坳陷十分重要的储集层。
2.5珠江组
该地层是在坳陷时期沉积的,与下伏地层的接触关系主要为整合,但是一些地区的地层的接触关系主要为角度不整合。珠江组地层是一套海相沉积,地层分为上、中、下3段,下部主要为三角洲-滨岸相沉积,岩性主要为砂岩,中下部在东沙隆起等地区发育生物胶和碳酸盐岩台地,上部主要为半开阔滨海相沉积,岩性主要为泥岩夹砂岩。珠江组地层是珠三坳陷比较优质的储层,而且该地层的上部发育大套的泥岩,可以成为油气藏良好的盖层。
6)韩江组
该地层为东沙运动初期断裂时期沉积的,与下伏地层的接触关系主要为整合。韩江组地层主要为三角洲-浅海相沉积,地层的岩性主要为泥岩与砂岩、含砾砂岩互层,具有下粗上细的旋回特征。韩江组地层发育多套厚层的泥岩,可以成为油气藏良好的盖层。
此外,粤海组、万山组及第四系沉积时期的地层一直为开阔海沉积,地层的岩性主要为泥岩、粉砂质泥岩,夹有比较少的砂岩和粉砂岩。
3 沉积演化特征
珠三坳陷的地层主要由新生代的沉积岩系所组成,最大的沉积厚度可达1×104m,沉积演化可以分为3个阶段:早期断陷湖盆沉积阶段、中期半封闭海湾海相沉积阶段和后期开阔海相沉积阶段[1-2]。
早期断陷湖盆沉积阶段处于古新世-早渐新世时期,该时期珠三坳陷具有非常强的分割能力,坳陷和隆起相间,地形差异较大。断陷湖盆在这个时期经历了3个阶段:初始阶段、鼎盛阶段、萎缩阶段,沉积物的粒度具有粗-细-粗的旋回特征。在该时期,珠三坳陷发生了三期的地质构造运动,使得该地区形成了一系列的规模较小的断陷湖盆,并且最终连接再一起。在湖盆发育的初期,坳陷的沉降速率比较低,在一些地堑中形成了神狐组地层。在湖盆发育鼎盛时期,珠三坳陷南部地区的断裂活动十分强烈,坳陷沉降速度较快,湖盆的范围和深度都不断增大,沉积了大套的泥岩,进而形成了条件十分优越的烃源岩。在湖盆发育萎缩时期,坳陷的沉降速率不断降低,湖盆的范围逐渐扩大,但是湖盆的水深变小,形成了恩平组地层,从而形成了珠三坳陷重要的气源岩。
中期半封闭海湾海相沉积阶段处于晚渐新世-早中新世时期,这时期南海运动开始,完全改变了之前所形成的珠三坳陷的构造格局,自此珠三坳陷从断陷阶段开始转变为断拗阶段。珠三坳陷出现大面积的沉降,海水从西南向东北方向逐步进入珠三坳陷中,但是因为神狐隆起具有一定的屏障作用,因此坳陷中的朝夕作用十分显著,使得坳陷中沉积了一套砂泥岩。在早中新世时期,坳陷中海侵面积越来越大,神狐隆起的屏障作用越来越弱,直至消失,使得坳陷中沉积了一套泥岩和砂岩。
开阔海沉积阶段处于中新世及以后时期,珠三坳陷沉积了大套海相泥岩夹砂岩。
4 结论
从地层发育分布和沉积演化特征的分析结果可以看出,珠三坳陷具有较好油气成藏条件,并且揭示了珠三坳陷具有较大勘探潜力。值得注意的是本文的研究只是珠三坳陷研究中的冰山一角,需要进一步研究该坳陷其余的地质特征,充分挖掘其油气勘探潜力。