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珠江口盆地白云凹陷東部古近系文昌組沉積演化特征

2024-04-12 07:36劉太勛孫豐春彭光榮汪旭東孫輝解斌蘇兆佳
關鍵詞:珠江口盆地沉積相

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,結合測井以及錄井資料,對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行研究,重新建立文昌組三級層序格架內的沉積體系演化過程。結果表明:白云凹陷東部文昌組自下而上共劃分為5套三級層序,分別對應于初始裂陷期(WCSQ1)、拆離裂陷早期(WCSQ2,WCSQ3)、拆離裂陷晚期(WCSQ4,WCSQ5)3個構造演化階段;初始裂陷期為多個孤立的箕狀半地塹,以發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強烈,湖盆迅速擴張,半深湖—深湖局限發育,沉積中心北移,北部番禺低隆起發育大型辮狀河三角洲沉積;拆離裂陷晚期斷裂活動減弱,湖盆逐漸萎縮,沉積中心穩定在白云凹陷中部,主要發育小型辮狀河三角洲沉積,濱淺湖發育;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集體。

關鍵詞 :沉積相; 沉積模式; 文昌組; 白云凹陷; 珠江口盆地

中圖分類號 : TE 122.2 ???文獻標志碼 : 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].中國石油大學學報(自然科學版),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域,擁有巨大的勘探潛力。白云凹陷為珠江口盆地次級構造單元珠二坳陷中新生代地層發育最全的深大凹陷,最大地層沉積厚度超過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程中巖漿活動的響應等構造作用對沉積體系的控制 ?[4-9] ,龐雄、柳保軍等 ?[7-9] 認為白云凹陷在陸緣伸展減薄過程中發育殼內、殼間、殼幔3種跨圈層的拆離斷層體系,白云凹陷東部在經歷拆離斷層脆性斷裂后受到了強烈巖漿活動的改造,造成湖盆變淺。施和生等 ?[10-11] 近年研究中識別出白云凹陷文昌組時期存在扇三角洲、辮狀河三角洲及湖泊相3種沉積相類型并經歷了河 流— 淺湖、超深湖發生、超深湖充填、深湖—淺湖等4個沉積演化階段 ?[12-13] 。但目前對白云凹陷文昌組研究受限于地震資料品質影響存在構造演化期次、三級層序界面劃分不清,沉積相展布范圍不明等問題,直接影響了對研究區文昌組構造-沉積響應及沉積充填模式的認識,制約了白云凹陷東部深層—超深層油氣的勘探開發進程。筆者充分利用鉆遇文昌組7口探井的測井、錄井資料及三維高精度深度域地震資料,建立研究區文昌組新的三級層序地層格架,在此基礎上結合構造特征確定各三級層序主要沉積相類型及展布特征,為下一步探究研究區文昌組有利儲層分布及油氣成藏條件提供基礎。

1 地質概況

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,沉積地層面積大于2×10 4 km 2,包含4個次級洼陷:白云主洼、白云西洼、白云南洼及白云東洼。研究區位于白云主洼東部,北接番禺低隆起,南部為云荔低隆起,東側與東沙隆起相鄰(圖1)。

白云凹陷構造活動復雜,中生代晚白堊世后,構造運動呈現幕式響應特征,新生代古近紀主要經歷了神狐運動(65.0 Ma)、珠瓊運動一幕(48.0~43.0 Ma)、惠州運動(43.0~38.0 Ma)、珠瓊運動二幕(38.0~33.9 Ma)、南海運動(33.9~23.8 Ma)5次大的構造運動 ?[8,14-15] 。古近系始新統包括神狐組、文昌組、恩平組3套地層(圖2)。古近系始新統神狐組主要分布于珠三坳陷南斷裂區域,白云凹陷內該組地層缺失。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,發育陡坡帶控制下的扇三角洲體系與規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育北部番禺低隆起撓曲坡折帶控制下的大型復合三角洲—湖相沉積體系,白云凹陷東部受巖漿上涌影響發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

結合前人研究 ?[3,12] ,綜合分析地震、測錄井等資料的基礎上,白云凹陷東部文昌組共識別出兩個二級層序界面T80、Tg,分別對應文昌組頂、底界面,其中Tg響應珠瓊運動一幕,T80響應于珠瓊運動二幕。4個三級層序界面T82、T83、T84、T85,其中T83界面響應于惠州運動,將文昌組劃分為上文昌組與下文昌組,分別對應裂陷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個三級層序(圖2)。

2.1 二級層序界面

Tg為珠瓊運動一幕產生的初始裂陷區域不整合面 ?[16] ,上覆文昌組沉積層整體超覆于下伏花崗巖基底之上。Tg界面地震特征表現為強振幅高連續的特征,界面上部為中振幅中頻連續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為珠瓊運動二幕產生的區域不整合面,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“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界面在地震上表現為中—強振幅高連續的反射特征。

2.2 三級層序界面

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孤立深洼。文昌組六段地層呈現明顯“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界面不再是一個連續的面,在研究區內相對孤立分布。

T84為文昌組四段的底界面,該階段白云凹陷東部處于強烈拆離裂陷期,湖盆面積顯著擴張且伴隨有基地隆起、巖漿底辟、斷塊旋轉及翹傾等一系列活動 ?[8-9] 。由于構造活動復雜強烈,導致文昌組四段、五段地層厚度差異大,地震特征變化迅速,T84界面整體表現為中振幅中連續地震反射,大范圍上超局部被T80界面削截(圖3)。

T83為惠州運動產生的區域不整合界面,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,標志著白云凹陷由斷裂活動由強轉弱,湖盆面積由擴大轉為逐漸減小的轉化界面(圖3)。研究區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性已大為減弱,白云凹陷整體進入了湖盆收縮期,沉積范圍變小,沉積厚度小,以填平補齊為主。在地震上白云主洼文昌組一、二段呈中強振幅低頻強連續的特征,而在白云主洼東部高部位的小洼陷中呈現弱振幅高頻中差連續的特征。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連續的地層(圖3)。

3 沉積相類型及相標志特征

結合前人對白云凹陷的研究 ?[10-12] 和典型斷陷盆地沉積相類型 ?[17-19] ,對研究區少數測、錄井資料分析,通過測井標定地震相特征,在白云凹陷東部文昌組共識別出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 測井相特征

根據鉆遇文昌組7口井的錄井巖性及自然伽馬曲線對比分析,總結了研究區的測井相模式,共識別出箱形、鐘形、漏斗形、交互指形、平直形等測井相(圖4)。

箱形多對應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,反映了沉積過程中物源豐富、水動力強的特征。辮狀河三角洲前緣河口壩微相測井曲線為漏斗形或齒化漏斗形,巖性多為粉砂巖、細砂巖沉積,呈現下部為粉砂巖上部細砂巖的反韻律特征。扇三角洲平原亞相發育分流河道微相,巖性以厚層含礫細、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。

齒化鐘形測井相對應辮狀河三角洲前緣水下分流河道微相,巖性以中、細砂巖為主,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逐漸減少。辮狀河三角洲外前緣發育席狀砂微相,測井曲線為指形,前三角洲主要為泥質沉積,形成典型的“泥包砂”特征。

湖泊相濱淺湖亞相在研究區文昌組大范圍發育,半深湖—深湖亞相發育較為局限,且無井鉆遇。濱淺湖亞相發育灘壩沉積,巖性多為細砂巖,砂體單層厚度較薄,與泥巖互層,呈“泥包砂”的特征,測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—深湖亞相主要發育厚層泥巖,為湖底泥微相,測井相為平直形。濱淺湖沉積泥巖相對較薄,含鈣質,自然伽馬曲線表現為中幅平直形。

3.2 地震相特征

地震相分析包括地震反射單元的內部結構、外部形態、振幅、頻率、連續性等地震反射參數。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,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三級層序格架的基礎上,通過測井巖性標定典型地震相特征,共識別出8種典型地震相類型,并將典型地震相轉化為對應沉積相(圖5)。

4 ?三級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斷裂伸展活動的差異性,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為緩坡帶,南部云荔低隆起一側為陡坡帶。南部陡坡帶局限發育文昌組六段地層,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時期均發育扇三角洲沉積,其中WCSQ1時期沉積厚度最大。北部番禺低隆起WCSQ2至WCSQ4時期發育辮狀河三角洲沉積,三角洲表現為不斷進積,其中WCSQ3時期存在中頻中振幅中連續斜交前積地震相。

白云凹陷東部呈現多隆洼相間的格局,存在番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起3個正向構造單元,白云東洼及白云主洼2個負向構造單元,各個洼陷均表現為典型的“箕狀斷陷”,呈“南斷北超”的特征。白云主洼發育文昌組各個層序,而白云東洼由于形成較晚及后期構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時期發育楔形雜亂地震相與中頻弱振幅低連續斜交前積地震相,WCSQ2時期發育中頻中強振幅連續帚狀前積地震相,扇三角洲相沉積發育,晚文昌時期扇三角洲沉積萎縮不再發育。白云東低凸起斷槽內為中頻弱振幅中連續水道充填地震相,早文昌時期下切谷發育,為辮狀河三角洲沉積。白云東洼在WCSSQ2和WCSQ3時期由番禺低隆起方向供源發育中頻中弱振幅中連續發散前積地震相,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時期在珠瓊運動一幕的影響下,白云凹陷開始發育,整體呈復式半地塹結構,多個洼陷受控于高角度正斷層,呈NEE向展布,地層表現為“南斷北超”的特征,具有多個獨立的沉積中心,地層分布范圍相對比較局限。WCSQ1時期初始斷陷盆地湖泊水深較淺,以濱淺湖相為主,半深湖—深湖亞相發育相對局限。該時期洼陷北部以白云東低凸起為物源區,西側發育中頻中弱振幅中連續發散前積地震相,共有3支近東西向軸向物源的辮狀河三角洲沉積,東側則發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及辮狀河三角洲的側緣零星發育灘壩沉積。南部以云荔低隆起為物源區,南部北傾邊界斷層控洼,斷層活動強烈,斷層北側發育楔形雜亂地震相,為扇三角洲沉積,共發育4個扇三角洲朵體。

4.2.2 WCSQ2層序(文昌組五段)

WCSQ2時期白云凹陷進入拆離裂陷期,南部控洼拆離斷層呈現大范圍長距離的活動伸展,白云凹陷初步形成統一洼陷,湖盆面積顯著擴大,斷層上盤出現旋轉翹傾現象,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翹傾作用,軸向物源的辮狀河三角洲沉積范圍進一步擴大,番禺低隆起緩坡帶發育3支辮狀河三角洲。WCSQ2早期湖平面相對下降,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。該時期洼陷南部云荔低隆起物源依然發育,控沉積斷層附近為中頻中強振幅連續帚狀前積地震相,發育3個較大的扇三角洲,早期由于拆離斷層活動影響,加之湖平面相對下降,扇三角洲以進積為主,沉積向北部洼陷中心延伸,沉積過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時期拆離斷層繼續活動,湖盆面積進一步增大,沉積中心繼續北移,地層沉積范圍達到最大。相比于文昌組五段物源依舊主要來源于白云東低凸起、云荔低隆起及番禺低隆起方向。但番禺低隆起西北側三角洲由近源沉積變為峽谷水道長距離搬運沉積,辮狀河三角洲規模進一步增大。由于斷塊旋轉翹起的進一步加劇,白云東低凸起南部三角洲物源逐漸萎縮,而北側供源能力增強,辮狀河三角洲沉積范圍增大,且WCSQ3末期湖平面迅速下降,導致地層劇烈剝蝕,殘留地層厚度較薄。WCSQ3時期斷層活動依舊劇烈,坡折帶發育,且早期湖泊水體較深,半深湖—深湖亞相范圍均有所擴大。研究區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育,物源方向也由早期近南北向轉換為北西西向。

4.2.4 WCSQ4層序(文昌組三段)

WCSQ4時期為裂陷I ?b 幕的開始,拆離斷層活動性較裂陷早期大大減弱,湖平面相對上升,沉積、沉降中心遠離南部控洼斷裂,轉移至湖盆中心。物源區較之前無太大變動,番禺低隆起西北側發育遠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育單個辮狀河三角洲。白云東洼南部陡坡帶發育白云東低凸起供源的連片小型扇三角洲沉積。白云東低凸起西側的物源萎縮消失,不再發育辮狀河三角洲沉積。該時期洼陷中心為高頻中弱振幅中連續亞平行席狀地震相,對應濱淺湖沉積。南部云荔低隆起供源能力相對減弱,在東部靠近洼陷中心的陡坡帶繼承性發育辮狀河三角洲沉積,西側繼承性發育小型辮狀河三角洲,以進積為主,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時期為裂陷I b幕的中晚期,拆離斷層幾乎停止活動,并且由于構造抬升活動,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、云荔低隆起等構造高部位遭受強烈剝蝕,沉積范圍迅速萎縮,現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齊,地形較為平坦,且湖泊水體較淺,為濱淺湖沉積環境,多發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,在湖盆北側發育連片的淺水辮狀河三角洲沉積,在湖盆南側發育一個相對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)

初始裂陷期發育WCSQ1(文昌組六段)地層,該時期湖盆初始形成,呈復式箕狀半地塹構造形態,沉積地層呈現“南斷北超”的特征。南部云荔低隆起地區控洼拆離斷裂活動較強,高程落差大,主要發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為緩坡為主的構造帶,主要發育辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側同期發育兩條近東西向的小型控洼正斷層,形成兩個小型箕狀半地塹,發育軸向物源為主的辮狀河三角 洲— 濱淺湖沉積。該時期辮狀河三角洲以軸向物源為主,緩坡物源不發育,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時期,火山活動較為頻繁,在白云東低凸起W-2井鉆遇厚層凝灰巖,南部云荔低隆起W-6井鉆遇灰質砂巖,文昌組六段地層受火山噴發物的影響較大,其砂巖儲層物性較差。

5.2 拆離裂陷早期(T85—T83)

拆離裂陷早期發育WCSQ2(文昌組五段)、WCSQ3(文昌組四段)兩套地層。該時期南部控洼斷層由早期的高角度正斷層轉變為低角度拆離斷層,控洼斷層活動速率迅速增大,白云凹陷湖盆范圍迅速擴大,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,拆離活動過程中在南部陡坡帶形成斷階帶,在伸展過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時期擴展到最大。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大,可容空間增大,地層以持續進積為主,南部云荔低隆起發育的扇三角洲沉積與白云東低凸起西側辮狀河三角洲沉積范圍均有所擴大。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大,并上超于原有三角洲沉積地層之上,該時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時期湖泊古水深有所回落,整個白云凹陷東部以濱淺湖亞相為主,呈現“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域,坡折帶坡度依然較大,繼續發育扇三角洲相。白云東低凸起位于拆離斷層的上盤,在拆離斷層活動過程中發生強烈掀斜旋轉,白云東低凸起南部緩坡帶位于斷塊的傾沒端,辮狀河三角洲逐漸萎縮,白云東低凸起的西側為斷塊掀斜旋轉的翹傾段,坡折帶頂部湖泊水深變淺,發育淺水辮狀河三角洲,地層厚度較薄。伴隨湖盆的快速擴張,湖盆邊緣到達番禺低隆起,在WCSQ2番禺低隆起緩坡帶發育一定規模的辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,三角洲主要為近源短程沉積,WCSQ3時期隨著湖盆范圍的擴大,三角洲朵體進一步向湖盆中心推進,以大型辮狀河三角洲沉積為主,其沉積物也變為較長距離物源經峽谷水道搬運而至。

5.3 拆離裂陷晚期(T83—T80)

拆離裂陷晚期發育WCSQ4(文昌組三段)、WCSQ5(文昌組一、二段)兩套層序。該時期拆離斷層活動性明顯減弱,沉積中心遠離控洼斷層并穩定于湖盆中心位置。WCSQ4時期湖平面略有上升但湖盆整體仍表現為“廣盆淺湖”的特征。北部番禺低隆起在白云主洼繼承性發育大型三角洲,沉積范圍略有擴大,白云東洼番禺低隆起緩坡帶發育辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側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齊作用雙重影響,陡坡帶坡度變緩,扇三角洲強烈萎縮,轉而發育小型辮狀河三角洲。WCSQ5時期,拆離斷層活動速率幾乎為零,且受珠瓊運動Ⅱ幕的影響盆地四周番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起等構造高部位,受巖漿底侵進一步隆升,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。該時期湖泊古水深進一步變淺,發育淺湖、濱淺湖,湖盆四周主要發育番禺低隆起、白云東低凸起、云荔低隆起等構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,不再發育扇三角洲沉積體系,各個物源區均存在不同程度的物源萎縮。

6 結 論

(1)在地質、測井和地震資料分析的基礎上,建立了新的白云凹陷古近系文昌組三級層序地層劃分方案,文昌組共識別出2個二級層序界面(T80、Tg),1個準二級層序界面(T83)、3個三級層序界面(T82、T84、T85),將文昌組劃分為WCSQ1—WCSQ5共5個三級層序,其中WCSQ1對應白云凹陷初始裂陷期,WCSQ2、WCSQ3對應拆離裂陷早期,WCSQ4、WCSQ5對應拆離裂陷晚期。

(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個物源區。白云主洼北坡發育大型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,白云東洼發育小型辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系。白云東低凸起西側繼承性發育3個辮狀河三角洲—濱淺湖沉積體系,白云東低凸起北側以小型扇三角洲—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育厚層扇三角洲—半深湖沉積體系,晚文昌期發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典型“南斷北超”的箕狀半地塹特征,湖盆整體呈現“小盆淺湖”的特征。拆離裂陷早期邊界控洼斷層活動性增強,湖盆面積迅速增大,沉積中心北移,湖盆整體呈現“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性減弱直至不活動,沉積中心逐漸穩定于湖盆中央,湖泊古水深不斷變淺,整體呈現“廣盆淺湖”的特征。

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(編輯 修榮榮)

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