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珠江口盆地惠州凹陷珠江组层序地层与沉积体系研究

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珠江 盆地 惠州 凹陷 组层序 地层 沉积 体系 研究
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中国石油大学硕士研究生学位论文 (申请理学硕士学位 ) 珠江口盆地惠州凹陷珠江组 层序地层与沉积体系研究 学科专业: 矿物学、岩石学、矿床学 培养方向: 层序地层学与测井地质学 硕 士 生: 魏 水 建 指导教师: 王 英 民(教授) 入学时期 : 2003 年 9 月 论文完成日期 : 2006 年 4 月 学校代码 : 11414 学 号 : 要 本文旨在通过对地震、测录井和岩心资料的综合分析和研究,揭示珠江口盆地惠州地区新近系中新统珠江组沉积层序叠置样式以及相的类型和 演化规律,重点分析陆架砂沉积成因类型及其与沉积环境的关系,建立陆架砂的沉积成因模式。研究表明,惠州地区珠江组地层可划分为 1 个二级层序, 4 个层序组和 12 个三级层序,其中 分结构明显;发育滨岸、三角洲、陆架和碳酸盐台地四种沉积体系,具有碎屑岩区陆架砂主要有潮控和浪控两种类型,陆架砂分布明显受古地貌背景和水动力条件的控制;珠江组陆架砂主要分布于SQ3在海侵和高位体系域都有发育;在镶边台地沉积背景下的海湾内,陆架砂呈脊状分布,以潮控成因为主,在开阔陆架环境下呈片状分布,以浪控成因为主;陆架砂的发育规模与样式受控于海平面的变化及沉积物供给的丰度;陆架沉积成因类型有前陆架型、具水下凸起的局限海湾型、具镶边台地的局限海湾型和开阔陆棚型四种模式;陆架砂具有厚度薄、分布广、孔渗性好和侧向相变为陆架泥等优点,是地层岩性油气藏勘探的一个主要方向。 关键词: 惠州凹陷 珠江组 层序 沉积体系 陆架砂 to on of of of It be be Q3 in of on in of is in in is of is of by of on on on of is of in 录 中文摘要……………………………………………………………………… i 英文摘要……………………………………………………………………… 1 章 前言………………………………………………………………… 1 题目的、意义………………………………………………………… 1 究现状……………………………………………………………… 2 序地层级别的概念和 划分…………………………………… 2 架沉积成因研究现状 ………………………………………… 5 究思路、方法及技术路线…………………………………………… 7 物工作量…………………………………………………………… 8 要认识与研究成果………………………………………………… 9 第 2 章 区域地质概况……………………………………………………… 10 区概况……………………… ……………………………………… 10 域构造背景………………………………………………………… 11 域地层划分………………… ……………………………………… 12 第 3 章 层序地层学研究…………………………………………………… 14 序地层学概述……………… ……………………………………… 14 究方法……………………… ……………………………………… 15 序地层格架的建立………… ……………………………………… 17 序边界识别及特征………………………………………… 17 泛面识别及特征…………………………………………… 22 序地层划分………………………………………………… 23 序地层模式………………… ……………………………………… 24 序界面发育模式…………………………………………… 25 序内部结构发育模式……………………………………… 29 第 4 章 沉积体系研究……………………………………………………… 32 述…………………………… ……………………………………… 32 积体系类型及特征………… ……………………………………… 33 心及测井相标志…………………………………………… 33 积体系类型及特征………………………………………… 36 积体系平面展布及演化…… ……………………………………… 41 积模式及沉积主控因素分析 ……………………………………… 49 造古地貌…………… 49 积物供给及海平面变化对沉积环境的控制……………… 51 第 5 章 陆架砂沉积成因探讨……………………………………………… 53 架砂的识别和预测………… ……………………………………… 53 架砂空间展布规律研究…… ……………………………………… 57 架砂平面分布规律………………………………………… 57 架砂纵向分布规律………………………………………… 61 架砂沉积成因探讨………… ……………………………………… 64 域沉积背景………………………………………………… 64 积动力环境………………………………………………… 65 架沉积和地貌的主控因素分析…………………………… 66 控与浪控陆架砂沉积作用差异…………………………… 69 架砂沉积成因分析…………… …………………………… 70 架砂沉积作用机理…………… …………………………… 72 架砂沉积成因模式…………… …………………………… 73 架砂与油气关系…………… ……………………………………… 76 第 6 章 结论与认识………………………………………………………… 78 参考文献………………………………………… …………………………… 79 致 谢…………………………………………… …………………………… 83 第 1 章 前 言 1第1章 前言 题目的、意义 世界油气勘探的经验表明在高勘探程度盆地中,地层岩性油气藏的储量高者可占总地质储量的 65%以上。同时,往往易于形成大型和超大型油气田。因此,尽管地层岩性油气藏勘探难度很大,但勘探意义更大,它是满足 21 世纪油气能源重大需求的根本方向。 珠江口盆地东部经历二十多年的勘探开发工作,已发现石油地质储量约 6×108t。珠江口盆地东部的油气勘探一直以构造圈闭为主,所发现的极大部分油气地质储量来自构造圈闭。随着勘探程度的不断提高,显形的构造圈闭越来越少,要在东部地区油气勘探取得新的突破,必须在现有勘探基础上寻找新的领域,从构造圈闭走向地层岩性圈闭的勘探势在必然。通过对研究区地震资料的调研,珠江口盆地在渐新世整合界面十分发育,又发育大型的古珠江三角洲和东沙隆起滨岸等沉积体系;另外,珠江组、韩江组表现为明显的低砂泥比,具备了形成大规模地层、岩性圈闭的有利地质条件。 珠江口盆地的隐蔽圈闭勘探 大都为偶然钻遇,对这些已钻遇的隐蔽圈闭的地质分析和论证还未系统开展。对油气控制因素比较复杂的非构造油气藏勘探还很薄弱。加强地层岩性圈闭的研究与勘探,实现勘探理论的突破,指导新领域的油气勘探,成为当前油气勘探的主要方向。 国内外大量勘探实践表明, 层序地层格架和沉积体系分布是控制地层岩性圈闭发育有利层位和地区的最重要的因素。因此,必须从区域的层序地层格架和沉积体系入手来研究其主控因素和分布规律,这样才能有效地第 1 章 前 言 2指导地层岩性圈闭勘探。水动力条件是海洋环境控制沉积物沉积的主要因素,但由于其较难把握,在目前的油气勘探中,其对沉积物和砂体的控制作用一直被忽视,有关古水动力对沉积的控制研究十分薄弱。因此,以层序地层学为理论指导,在建立科学合理的层序地层格架的基础之上,结合地质学、沉积学、地球物理学和海洋动力学等学科,开展珠江口盆地惠州凹陷珠江组层序地层与沉积体系研究,不仅对指导珠江口盆地东部岩性油气藏的勘探,加快非构造油气藏的发现具有重要的实践意义,而且对于丰富陆架地区沉积、成藏理论具有理论参考价值。 前人研究结果表明,珠江口 盆地珠江组主要发育三角洲、陆棚和滨岸沉积体系,可能的隐蔽油气藏类型为三角洲上倾尖灭油气藏、陆架砂油气藏和低位砂油气藏。关于三角洲沉积体系、低位砂,前人研究得比较成熟,成果也多,在此不再复述。本论文的主要研究目的是在通过对珠江口盆地惠州凹陷珠江组层序地层和沉积体系研究的基础上,分析陆架砂的成因机制,建立惠州地区珠江组陆架砂的沉积成因模式,探讨其与油气的关系。这里提到的陆架砂是指受波浪和潮汐等改造的发育于陆架沉积环境的砂体。虽然远砂坝和三角洲前缘席状砂作为一个过渡类型也符合该定义,但由于它属于三角洲沉积体系,这里不把它们归入到陆架砂范畴。 究现状 序地层级别的概念和划分 在层序地层学中,层序地层 单元具有不同的级别。其中层序是三级单元,并被看作是层序地层学研究中最重要的单元。但即使是在海相盆地的层序地层学中,对层序的定义也有两种截然不同的看法。“序列”最早是由 出的[1]。 1977 年 发展了 思想,提出沉第 1 章 前 言 3积层序和地震地层学的概念[2],这一进展在世界范围内产生了深远的影响,被誉为是地质学上的一场革命。但同时对层序概念的理解上已产生了分歧的萌芽。 别强调全球性海平面升降变化对海相盆地中旋回性的沉积作用的控制,将不同级别的层序单元与不同级别的全球海平面升降旋回联系起来。而 则极力主张层序应具体根据自然关系而不是海平面变化来确定。指出“层序是由唯一的客观标准基本上不依赖于岩石类型、化石、沉积过程或那些通常是主观的且在一层序内是变化的其它准则来确定”[3]。 到了 1988 年前后,地震地层学进一步发展成为层序地层学,层序取代了沉积层序。但即使在 司内部,两个不同的研究组对层序概念理解上的分歧依然存在。在以 首的研究组中继续强调全球海平面变化的控制作用: 制了全球海平面升降周期和全球层序年表[4]; 建立了可容空间与层序发育的概念格架。他们认为层序和体系域是形成于海平面升降曲线拐点之间的岩石组合,强调不同级别层序的发育与不同级别的海平面升降周期相对应,从而具有不同的持续时间范围和平均厚度[5]。我国的王鸿桢、史晓颖[6]等也持类似观点。 另一种以 代表,他继承了 调客观物理关系的思想。指出“层序与准层序是通过地层的物理关系定义和确认的,其中包括这些地层单位的界面侧向连续性和几何关系,以及内部地层的垂向和侧向叠置方式和侧向几何关系等两个方面。而地层的绝对厚度、形成时间长度,以及区域和全球成因的解释等不被用于定义层序地层单位”[7]。 除经典的 派外,作为层序地层学分支,也有强调以客观标准确定层序级别的观点。如 出以基准面变化的相对振幅大小及受其控制的层序边界特征等客观标 准来确定层序级别的观点[8]。 ]提出并经 0]所发展的基准面旋回概念,也强调了层序是四大因素综合作用第 1 章 前 言 4的产物,难以明确区分,从而主要根据基准面旋回的地层表现来划分对比地层。 三级层序本质上是在外部由 不整合面及与之可对比的整合面所围限;在内部是由不同关键界面所分隔的一个完整的沉积体系域旋回组成。在三级层序内部一般不可能出现明显的不整合面,也不可能出现多个完整的沉积体系域旋回。因此确定三级层序的客观依据包括不整合面级别和沉积体系域旋回两个方面。 出的根据层序边界特征,即由不整合面的范围和性质来确定层序级别的方法有可取之处。而地震资料对于识别不整合面的性质、规模和范围具有独到长处。因此,将其作为在地震剖面上确定层序级别的主要依据。同时还要考虑基于地层叠置模式的体系域旋回的识别。在钻井和露头剖面分析时,不整合面的级别往往不容易把握,然而对沉积体系的旋回性变化却反映得十分清楚。因此,在钻井和露头上确定三级层序级别的关键在于沉积体系域旋回分析,同时也可参考不整合面的性质和分布。 珠江口盆地层序地层学研究开始于 80 年代末。经过 10 多年的勘探和开发实践,层序地层学取得了广泛的应用和发展,加上高分辨率三维地震工作的展开,使人们可以利用岩心、密集测井和高分辨率地震资料来开展层序地层学研究。随着资料的不断更新,该区开展了多轮层序地层学研究[11前人通过地震、钻测井和微古生物资料,建立了珠江口盆地的海平面变化曲线,并通过与 全球海平面变化曲线对比[4],在珠江口盆地自36今划分出 4 个二级层序,23 个三级层序,其三级层序的叠加模式也具有鲜明的地区性特色[11]。 但由于特别强调了层序边界 在时间上的全球一致性,对于地层岩性圈闭勘探而言,就显得所划分出层序的厚度和时间跨度过大。通过对研究区地震剖面的了解,在已经识别的三级层序界面之间,还存在许多“次级”第 1 章 前 言 5的不整合界面。由于地层岩性圈闭的发育和分布往往与不同级别不整合面密切相关,多发现一个不整合面,往往就意味着发现了一个新的勘探层系。因此,必须高度重视不整合面的识别,应从珠江口盆地的具体地质条件出发,加强那些与全球不一致的地区性不整合面(层序界面)的研究,识别出更多的不整合面,划分出更多的三级层序,建立具有本区地域特色的层序地层框架。 架沉积成因研究现状 陆架沉积的研究始于 20世纪初, 919年提出了现代陆架沉积物分布表现为随着水深的增加,动力作用减弱,沉积物粒径变细的观点[16]。后来随着海上调查资料的积累,陆架沉积特征的进一步揭示,海洋地质学家发现,全球外陆架上的大部分沉积物的分布并非如此,沉积物分布与现代水动力环境并不匹配[17 尤其是许多学者发现底部流速达不到物质起动流速的(或推测达不到)地区有粗粒砂质沉积物存在。据此, 9]。 971)认为虽然陆架砂很粗,现在动力作用不能将其搬运,但经过了现代潮流和波浪的改造和分选,将其称为“变余沉积”[20]。 1976)进一步证明,陆架沉积物由于受到现代水动力的改造而形成了潮成沙体和浪成沙体[21]。20世纪90年代, 内滨的沉积物却由于海侵侵蚀的原因,一般被破坏和改造的结论[22]。 1991)提出了平衡陆架的概念,将陆架海底看成在地质时间尺度内动力平衡的界面[23]。 在世界陆架沙体中,研究较早、成果较多、研究程度较高的当属陆架第 1 章 前 言 6潮成沙体。浅海潮流沉积地貌的研究,始于西北欧的潮汐海。早在19世纪,4 伴有横向沙波存在[26]。 1963年 认为是潮流塑造了这种脊槽相间的海底地形,并讨论了世界范围内潮流沙脊的分布与大潮差之间的关系[27]。但他过分强调了潮流的作用,而忽视了其他水动力因素的作用,以至于把不同成因的水下沙脊均看成潮流沙脊,将北美中大西洋陆架上由风暴流形成的水下沙脊也误认为潮流沙脊。 现沙脊间的沟槽多为粗粒的滞留沉积[28]。 1965年以来,美国学者 00余个水下沙脊进行了长期的观察研究。 1975年他指出:在北美洲大陆架沿岸运动的泥沙,在沿岸流辐合处堆积,形成沙洲,沙洲随全新世海侵岸线后退而向陆移动,在其后撤的途中留下了与岸线近于直交的后退式浅滩体。浅滩体在风暴流作用下在海底形成了脊槽相间的复合地形,称为风暴流脊[29]。在英国周围的陆架上则以潮流作用为主,形成三种潮流成因的水下沙脊:湾中或湾口沙脊、岬角外平行海岸的沙脊及河口湾沙脊。 1976年 1]。1979年他提出用重复测量的方法来研究沙脊的变化,并用放射性碳法测得北美洲中大西洋陆架水下沙脊的年代小于 11. P.,均形成于全新世。而脊间槽沟出露的是更新世地层, 进一步揭示了这种海底地貌体的形成过程[30]。 1981年 风暴流脊分为三类:滨面脊、近滨脊和滨外脊,三种类型代表了在海面上升过程中水下沙脊发育的三个阶段[31]。之后, 982年研究了陆架潮成沙体产生的水动力条件、水沙动态、内部结构以及形成演化等[32]。总之, 章 前 言 7下沙脊是内陆架沉积物适应现代海洋动力条件而达到平衡的产物。 关于珠江口盆地惠州凹陷珠江组陆架沉积,前人基本上没有开展过系统的研究,而且由于认识上的局限性,在研究过程中往往把陆架砂沉积归结为受波浪和回流作用形成的沿岸坝沉积[33]。近年来,随着陆架油气勘探和海洋地质调查的深入,陆架沉积的研究逐渐引起石油地质学家的重视。本论文的重点在于通过对陆架砂识别和空间展布规律研究的基础上,对陆架砂沉积成因进行探讨,建立该地区陆架砂的沉积动力学模式。 究思路、方法及技术路线 本论文所开展的对珠江口盆地惠州地区的研究,是以层序地层学、沉积学和海洋动力学理论、方法为指导,以地震、钻(测)井和岩心资料为基础,通过井震结合的层序地层分析和沉积相研究,建立珠江口盆地惠州地区中新统珠江组沉积层序叠置样式以及相的演化规律;结合地震属性分析和波阻抗反演,进行沉积体系和砂体的空间展布研究,分析陆架砂的沉积成因类型及其与沉积环境的关系,建立惠州地区陆架砂的沉积成因模式。 (1)不受层序全球一致性的限制,按层序的自然关系,采用井震有机结合的方法,开展不整合面精细识别和高分辨率层序地层学研究。 (2)根据古地貌、坡折带和同沉积断裂控砂、控相规律研究指导更精细的沉积体系分析和砂体预测。 (3)通过开展各种水动力对陆架沉积物搬运和堆积的机理及控制规律研究, 结合陆架砂沉积特征及空间展布规律,探讨珠江口盆地惠州凹陷珠江组特定陆架地貌环境下的陆架砂的沉积成因模式。 技术路线见图 1第 1 章 前 言 8图 1术路线图 物工作量 工区研究范围为惠州凹陷及周边地区,面积约 04究层位为珠江组。 (1)查阅中外文献 150 多篇,专著 10 部; (2)完成对二维地震资料 5000维地震资料 3500 13个界面的井震结合的解释,三维解释密度为 维解释密度为3×3 (3)参与完成 56 口井 13 个层序界面的井震结合的识别对比; (4)参与完成三级层序对比剖面 13 条,高频层序对比剖面 4 条; (5)完成层序地层等厚图、断裂系统的编制; 第 1 章 前 言 9(6)参与完成同沉积断层、坡折带的识别与分析工作; (7)参与完成工区内 17 口井约 600m 岩心描述; (8)参与完成 12 个层序砂岩等厚图、含砂率图和沉积相图的绘制; (9)参与完成三维区地震属性提取、地震资料反演工作; (10)完成硕士论文一份。 要认识与研究成果 通过本次论文的研究,主要取得了以下的认识和成果: (1) 建立了珠江口盆地惠州地区中新统珠江组高精度层序地层格架。识别出 13 个层序界面,划分出 1 个二级层序、4 个层序组、12 个三级层序。 (2) 识别出滨岸、三角洲、浅海 陆架和碳酸盐台地等四种主要的沉积体系,揭示了各层序的沉积体系分布特征、演化规律及其主要控制因素。 (3) 确定了陆架砂在层序结构中 的位置和平面上的分布形态,揭示了陆架砂的沉积成因类型及其沉积特征。 (4) 建立了前陆架型、具水下凸 起的局限海湾型、具镶边台地的局限海湾型和开阔陆棚型四种陆架沉积成因模式。 第 2 章 区域地质概况 10第 2 章 区域地质概况 区概况 珠江口盆地位于南海北部,海南岛与台湾岛之间,呈 向,大致平行华南大陆岸线的陆架和陆坡区,它是华南大陆的水下延伸部分。 珠江口盆地是中国南海北部最大的中新生代沉积盆地,它是在复杂基底上发育起来的被动大陆边缘盆地。自北向南划分为北部断阶带、北部拗陷带、中央隆起带、南部拗陷带和南部隆起带五个构造单元。北部拗陷带由珠Ⅰ拗陷和珠Ⅲ拗陷组成,其中珠Ⅰ拗陷由恩平凹陷、西江凹陷、惠州凹陷、陆丰凹陷、韩江凹陷、惠陆低凸起和海丰凸起组成(图 2。中央隆起带则由东沙隆起、神狐暗沙隆起和番禺低隆起组成。 图 2江口盆地位置及工区范围 第 2 章 区域地质概况 11惠州凹陷位于珠Ⅰ拗陷内, 其北靠北部断阶带,南接中央隆起带的东沙隆起,东西分别与惠陆低凸起和西江凹陷相邻,呈北东走向,是晚新生代古珠江三角洲育及演化的主要场所。 域构造背景 珠江口盆地是中新生代时期 的大陆边缘裂陷盆地。盆地的形成、演化与太平洋板块向欧亚板块俯冲碰撞、印度板块与欧亚板块的碰撞及南海扩张有关。 始新世中期(约 40,太平洋板块向欧亚板块的碰撞方向由 W 向,这时期印度板块与欧亚板块开始碰撞,同时发生 海运动) 。其后随南海扩张的停止,挤压应力松弛,构造运动进入以张性为主的相对稳定期,以重力均衡作用和冷却收缩作用为主,珠江口盆地由断陷、断拗转向拗陷,形成整体沉降的拗陷发育阶段。由于盆地连通性强,沉积了一套海陆过渡相珠海组粗碎屑岩系,随后在拗陷内沉积了主要的储集岩系:珠江三角洲中中新世末的再次扩张(东沙运动) ,在珠江口盆地南侧产生向北方向的挤压,同时由于印度板块与欧亚板块的碰撞,造成华南板块向 向的滑出,在珠江口盆地的北侧形成向南东方向的挤压,两组应力的作用形成右形扭动,同时形成挤压滑脱,出现第二次构造反转,珠江口盆地许多下降盘的构造圈闭多为挤压滑脱成因。盆地内含油构造的形成和油气运移聚集主要集中于这期构造运动。 第 2 章 区域地质概况 域地层划分 珠江口盆地第三系由下向上依次为古新统的神狐组,始新统的文昌组、恩平组,渐新统的珠海组,中新统的珠江组、韩江组、粤海组和上新统的万山组。 珠江口盆地新近系综合柱状图见图 2时代 地层 反射层 岩性剖面 沉积环境 第四纪 第四系 上新世 万山组 晚期粤海组 开阔海 中期韩江组 滨岸 三角洲 中新世早期珠江组 三角洲 珠海组 三角洲 渐新世 恩平组 湖泊 图 2江口盆地新近系地层综合柱状图 神狐组:目前仅见于陆丰和 海丰地区,以红色或杂色的山麓堆积和冲积扇砂砾岩为主,伴有火山岩和火山碎屑岩沉积,则为一套块状砂岩夹少量泥岩的冲积相沉积。厚度为几十米到一千多米。 文昌组:岩性为湖相灰黑色 泥岩夹薄层砂岩和粉砂岩,为非补偿性沉积,是本区的主要生油岩。厚度数十至上千米。 章 区域地质概况 13恩平组:平原河流泊相砂泥岩互层,夹有较多煤线或薄煤层,厚度数百至千余米。湖泊水体较文昌组变浅,由众多小凹陷逐渐向连片的河湖平原环境过渡。 珠海组:下部为河湖相砂泥 岩互层,局部夹棕红色或杂色泥岩;上部为大套灰海陆过渡相沉积。 珠江组:下部普遍发育一套三角洲下部在东沙隆起及其北坡发育生物礁和碳酸盐岩台地,台地向陆一侧地区为陆架泥岩夹砂岩沉积;中上部为陆架大段泥岩夹砂岩。该组为本区的主要储层段。 韩江组:绿灰色泥岩与砂岩 、含砾砂岩互层组成多个正韵律,泥岩不含钙或微含钙,砂岩常含钙、海绿石和绿泥石。受珠江三角洲影响,从西往东,由北往南,岩性变细,地层加厚,在西江地区见工业油流。 粤海组:灰带绿色泥岩间互砂岩组成正韵 律,局部是粗含海绿石。从北往南,由西向东,岩性变细,地层加厚。 万山组: 由下细上粗的反韵律组成, 岩性为灰含生物碎片,成岩性差。 第 3 章 层序地层学研究 14第 3 章 层序地层学研究 序地层学概述 层序地层学是 20 世纪 70 年代在地震地层学、生物地层学、年代地层学和沉积学的基础上发展起来的。其突破性的进展在于确立了地层层序中的等时面,从而建立区域的甚至全球性的等时地层格架,并将沉积相及沉积体系置于等时地层格架中进行研究,从而避免了沉积相横向对比具穿时性这一弊病。层序地层学的基本观点是地层单元的几何形态、沉积作用和岩性受构造沉降、全球海平面升降、沉积物供给和气候四大因素的控制。以层序地层学原理为指导,可对沉积盆地的地层层序、构造演化、沉积体系、沉积环境、盆地充填演化和油气藏成藏条件等作出系统的研究,在纵向上确定有利于形成油气藏的层序,在横向上圈定出有利的油气勘探区带,从而预测油气藏。 层序地层学的概念和理论是以 代表的 司的研究人员在研究北美被动大陆边缘海相地层时提出的[2]。 层序地层学是研究以不整合面或与之相对应的整合面为边界的年代地层格架中具有成因联系的、岩性旋回序列间相互关联的地层学分支学科。也可定义为研究年代地层格架中成因关联相的学科[34层序地层学的理论基础是全球海平面周期性升降、构造沉降、沉积物供给和古气候等因素控制着沉积层序的发生、层序的类型、层序内部地层的展布和相带分布。其理论核心就是海平面的相对变化或可容纳空间增长速度的变化控制了地层的分布模式。对于层序的划分,目前有四种不同的学派,其中以 司 人的层序地层学理论与概念性模式最具影响力。按照他们的观点,周期性的海平面变化是导致层序形第 3 章 层序地层学研究 15成的主要原因,并由此建立了被动大陆边缘盆地层序地层模式。 司的层序理论与模式建立在一系列诸如被动大陆边缘、盆地的沉降速率与沉积物供应恒定等条件之上,在指导被动大陆边缘海相地层的油气勘探中己经取得了很大成就,但只是解释特定地质情况的一种方法,不是放之四海皆准的定理。尽管如此, 人的理论与模式所体现出的科学思维方法和关于碎屑层序及其边界面发育的理论,对于我们研究其它条件下的层序模式都有重要的参考价值。但由于不同地区的构造背景、地貌条件和沉积环境的差异,层序的结构和组成特征也明显不同,应针对特定地区特定环境做特殊分析。这就要求我们在研究沉积层序时,要考虑多重因素的影响。此次研究以地震、测(录)井和岩心资料为基础,采用井震有机结合的方法,综合分析了构造活动、沉积物供给、海平面升降和古地理演化等多种影响因素,对研究区珠江组层序地层作了初步的研究。 究方法 研究思路是不受三级以上层 序界面与全球海平面变化具有一致性的观点的限制,按层序的自然关系,采用井震有机结合的方法,开展不整合面精细识别和层序地层学研究。 事实上,不同盆地由于在构 造运动、气候、海平面升降以及沉积物供给方面存在差异,所形成的沉积层序无论在时间跨度上还是在地层规模上都有可能不同,而地层岩性圈闭的发育和分布往往与不同级别不整合和层序低位域密切相关。因此针对珠江口盆地具体的地质情况,采用共同认可的客观物理标准来确定层序级别。以前人钻(测)井、古生物层序划分和对比为参考,主要采用地震解释与不整合面识别技术、层序地层分析技术,尽可能精细地开展不整合面识别,通过 探井的合成记录做井震桥式第 3 章 层序地层学研究 16精细标定,运用古生物资料确定等时年代,充分强调钻(测)井、古生物和地震三位一体化,建立起地震和钻(测)井新的层序地层格架。具体体现在: (1)从地层岩性油气藏勘探的需要出发,不受层序时限长短的限制,不苛求与全球层序年表的一致性,根据地层的客观物理特征划分层序。以三级层序是以不整合面为界的地层单元,在三级层序内部不应再存在明显的不整合面为基本出发点,以在地震资料上能够最大限度地识别出的不整合面作为极限,尽可能细划层序。 (2)采用井震结合的方法进行综合层序地层划分。通过 合成地震记录标定,相互检验,克服多解性。地震确定宏观框架,测井确定较准确的位置,岩心观察精确定位。 (3)采用地震规则测网和正交钻井剖面闭合检查进行质量控制,反复调整,逐渐逼近。 (4)综合考虑各层序间在构造背景、不整合面性质、单井及钻井剖面所反映出的沉积旋回、剖面和平面上所反映的沉积体系进退演化,综合确定层序的级别,并进行层序组和二级层序的划分。 (5)古生物的演化更多的是渐变而不是灾变 ,因此在一个并没有重大构造运动和长时期不整合发育的地区,用古生物确定层序界面有很大的难度。此外古生物组合也在很大程度上受沉积环境变迁的影响,化石组合带本身与岩相带一样也是穿时的。一口井中古生物组合的变化,有时反映的只是沉积环境的变迁而不具有确定的年代地层意义,需要在较大的范围内消除沉积环境影响后,从统计学的意义上去确定一套地层的年代。而在井震结合建立起可靠的等时年代框架的基础上,再根据古生物组合的统计规律来确定各层序的年代,以便进行区域乃至全球对比,是古生物地层学研究的真正意义之所在,这也是任何其它资料所不可替代的独到作用。 第 3 章 层序地层学研究 序地层格架的建立 序边界识别及特征 准确合理地划分层序,其关 键是如何准确地识别和追踪层序的边界。我们常以下述依据来划分层序:地震反射终止关系;厚度薄、分布范围较小的古土壤层或风化壳;古生物化石断代现象;地震反射剖面上的上超点向盆地中央的迁移;地层颜色、岩性、粒度、沉积相、电测曲线的垂向突变以及地层产状的不一致等。总之,要综合利用不同类型的资料来识别层序的边界。 (1)地震特征 惠州凹陷珠江组主要为一裂 后拗陷沉积,地层发育总体比较平缓,层序不整合特征不十分明显,主要以界面之下的顶超和界面之上局部的上超为主(图 3图 3,局部层位有削蚀(图 3下切河谷(图 3现。 图 3地震剖面中的不整合特征 上 超 顶超 3 章 层序地层学研究 18图 3覆不整合特征 图 3陆低凸起西翼 下伏地层削蚀 图 3下切充填反射 (1) 岩性体来看,三级层序界面在岩性 种情况: ①砂岩发育段内正反旋回的 分界面:即界面之下为砂岩向上增多,泥质岩减少、电性曲线幅值向上增大的反旋回;界面之上为砂岩向上减少,泥质岩向上增多、电性曲线幅值向上减小的正旋回(图 3。
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