珠江口盆地白云凹陷北坡陆架坡折带地质特征及其油气勘探潜力

白云凹陷北坡地区是珠江口盆地最有利的油气勘探区域之一,其层序地层学特点表现为沉积受控于特殊的古地理位置--陆架坡折带。从距今21 Ma至今,陆架坡折带位置基本保持在该区附近,在低海面时期发育了大量低位体系域沉积砂岩体,具备优先捕获油气的有利条件。为此,在前人研究的基础上,利用钻井、地震资料,结合各种层序界面特征,重新确定了该区新近系珠江组下段SB23.8、SB21等2个层序界面,划分出2个三级层序、5个四级层序地层单元,从而建立起等时地层格架;之后,对该区近3 000 km2三维地震SB21.0层序界面之上的陆架坡折点进行了识别和追踪,确定出陆架坡折带的分布范围,识别出其低位体系域时期所分布的主要沉积地质体：主要有低位楔或陆架边缘三角洲、水道充填、低位扇等3种类型,并对其特征及展布规律进行了详细描述。结论认为：上述陆架坡折带具备有利的油气成藏条件,充足的油气源,优越的储集条件,良好的运聚匹配条件和保存条件以及晚期成藏特征等,同时,由于其上的砂岩体具有良好的形成岩性-地层圈闭条件,因此,该陆架坡折带极具油气勘探价值。     

珠江口盆地番禺低隆起-白云凹陷北坡SQ21.0层序陆架坡折带沉积特征及油气勘探潜力

在前人研究的基础上,以层序地层学基本原理为指导,根据地震、测井和古生物资料,对珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡及其周围地区早中新世—中中新世地层进行了系统的层序地层分析,认为区内层序地层发育受控于特殊的古地理位置——陆架坡折。由于陆架坡折带位置从21Ma以来基本处在白云凹陷北坡附近,使得该区长期处于陆架坡折以下的斜坡深水环境,在低海平面时期发育了大量低水位体系域沉积体。以SQ21.0层序陆架坡折带为重点,通过多种研究手段,确定出陆架坡折带的分布范围,并识别出陆架坡折带控制的低位体系域主要沉积体,主要有陆架边缘三角洲(或低位楔、低位三角洲)、水道充填和低位扇等3种类型,并对其特征及展布进行了初步研究,提出了2个极具潜力的勘探领域——隐形构造圈闭和岩性圈闭。     

珠江口盆地白云-荔湾深水区油气成藏条件与勘探潜力

白云-荔湾深水区位于南海北部陆架边缘陆坡区。近年来在白云凹陷北坡的一系列天然气发现和LW3-1气区的突破证实白云凹陷为富生烃凹陷。白云-荔湾深水区发育古近系文昌组、恩平组和珠海组等3套巨厚烃源岩层,并发育古近系浅海陆架、陆架边缘三角洲和新近系陆坡大型深水扇2套优质砂岩储集层系。渐新世—中新世分布在白云凹陷南北两侧的2个陆架坡折带、"构造脊+断裂+砂体+不整合+流体底辟"复合油气输导体系以及晚期构造运动控制了白云-荔湾深水区的油气运移和成藏,形成了中新世陆架坡折带(白云凹陷北坡—白云主凹气区)和渐新世陆架坡折带(白云凹陷南坡—荔湾主凹气区)两大油气富集区,已发现天然气均位于两大陆架坡折带控制的有利成藏区内,展示出白云-荔湾深水区具有巨大的勘探潜力。     

南海北部陆坡白云深水区油气成藏条件探讨

位于南海北部陆坡深水区的白云凹陷是珠江口盆地最大的凹陷,近年来在白云凹陷北坡-番禺低隆起已有一系列天然气发现。白云凹陷有着特殊的地质条件和油气勘探意义,故此称其为“白云深水区”。区内古近系文昌-恩平组巨厚烃源岩、浅海三角洲砂岩储层和新近系陆坡大型珠江深水扇储层、东沙运动形成的大量断裂和大型底辟带的存在,以及浅层含气亮点的广泛分布和北坡-番禺低隆起大型天然气藏的发现等显示,白云深水区具有良好的油气成藏条件,有着大油气区的勘探前景。     

层序地层学标准化理论在陆架坡折-陆坡区的应用——以珠江口盆地中中新世沉积层序为例

层序地层学标准化理论在陆架坡折-陆坡深水区的应用尚未成熟。截至目前,基于浅层高分辨率地震和露头资料对深水层序开展的研究大多聚焦于深水水道或盆底扇内部,而忽视了与上陆坡以及陆架体系的系统对比。将层序地层学标准化理论应用于珠江口盆地中中新世(13.8 Ma前后)的陆架坡折到陆坡区,通过三维地震资料的系统解释、属性提取、可视化和钻测井信息分析,建立了从陆架到陆坡区的统一层序地层格架。在此基础上,明确了珠江口盆地陆架坡折-陆坡深水区中中新世沉积层序具有海侵体系域和高位体系域厚度薄、强制海退体系域和低位体系域前积层厚度大,以及底积层(主要为深水扇)普遍发育于低位体系域的层序地层发育特征。深水区层序地层格架的建立应从陆架坡折区到深水区整体考虑,结合"源-汇"体系演化特征进行三维空间的系统对比,才能准确划分各个体系域,从而更好地认识陆架-陆坡-深水区的沉积耦合关系。     

珠江口盆地渐新世陆架边缘三角洲沉积特征及其对成藏的控制作用

陆架边缘三角洲沉积是陆缘深水油气勘探中的重要储层类型，是深水沉积学和石油地质学研究的热点和前沿问题。结合高精度三维地震资料和最新的钻井地质信息，对珠江口盆地白云凹陷东部渐新世陆架边缘三角洲的类型、沉积特征和控制因素，及其对成藏的控制作用开展了详细研究。研究表明，白云凹陷渐新统整体上为海侵退积型层序组，可划分为6个三级层序；识别出5期坡折，各期坡折均属于沉积型坡折，受明显的波浪作用控制；陆架边缘三角洲主要发育于强制性海退期，平面上呈平行于坡折带的"豆荚"状展布，其规模和形态受相对海平面变化、沉积物供给和海流活动综合控制；陆架边缘三角洲是坡折下方深水重力流的"转运站"，陆坡规模和沉积物供给速率分别控制了重力流沉积的类型和规模，影响了由陆架边缘三角洲向深海的砂体搬运过程；陆架边缘三角洲和重力流沉积在白云凹陷形成大量岩性圈闭和岩性+构造型圈闭，断裂和底辟是此类圈闭油气成藏的关键。总体上，白云凹陷东部具备形成大型陆架边缘三角洲和重力流沉积的岩性圈闭条件，成藏条件优越，具有很大的油气勘探前景。     

陆架边缘三角洲在层序地层格架中的识别及其意义——以南海白云凹陷为例

陆架边缘三角洲具有优质的生、储、盖组合和多种圈闭类型。从成因方面来讲陆架边缘三角洲可分为:物源控制型、海平面控制型和两者混合控制型。在海平面相对静止阶段,河流强大的物源供给不断向陆坡运移,可以使陆架坡折逐渐向远陆方向前进,同时在陆架坡折带及上陆坡形成陆架边缘三角洲沉积;在沉积物供给相对稳定期,海平面下降至陆架坡折附近也可以使大量沉积物穿越广阔的陆架地区达到陆架坡折带甚至上陆坡从而形成陆架边缘三角洲沉积。正是由于以上特征陆架边缘三角洲沉积体系在层序地层格架中具有了一些可识别的依据。例如陆架边缘三角洲通常具有大型斜交S型前积组合反射结构,前积体顶超面与下超面的水平落差可达百米级,远高于陆架内部三角洲前积体的落差;通常形成于层序格架中的低位域;通常在层序格架中形成向陆和向海两个方向的斜坡楔形体等。通过对白云凹陷近期最新钻井资料的分析和长电缆高质量三维地震资料的解释,在白云凹陷珠海组、珠江组均识别出了陆架边缘三角洲沉积体系,并且伴随陆架坡折的迁移形成了独特的沿陆架坡折带分布的深水储层体系,该发现将有助于指导深水油气勘探。     

南海北部陆坡白云凹陷13.8Ma深水扇沉积

运用层序地层学的方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 Ma以来的深水扇进行分析,建立了浅海、陆架区的沉积物(高位时期)与深水沉积(低位时期)之间的联系,进而研究了白云凹陷13.8 Ma以来的深水扇体的岩性和沉积物组成,此方法对于预测不同深水沉积单元的岩性和预测深水沉积系统的沉积物粒度及潜在储层的质量有重要意义。深水油气勘探的关键是精确地预测深水沉积储层,白云凹陷深水勘探有别于浅水陆架勘探,应先预测深水目标的岩性特征和储层条件,再进行地球物理、圈闭评价等工作的勘探流程。     

深水重力流沉积的层序地层结构与控制因素——南海北部白云深水区重力流沉积层序地层学研究思路

陆架坡折带以外的陆坡深水区陆源碎屑沉积物以深水重力流成因的沉积为主,南海北部陆坡深水区储层研究的主要对象是深水重力流沉积体。在对诸多有关深水沉积和层序地层学经典论著调研的基础上,充分认识深水重力流沉积机理,形成了南海北部白云深水区重力流沉积层序地层学研究的指导思想。深水沉积储层研究应以深水重力流沉积理论为指导,以构建三级层序地层等时格架为基础,以识别共同控制主要深水重力流沉积砂岩储层区域分布的陆架坡折带、三级层序界面、低位体系域等结构单元为研究思路,强调对等时地层结构的解释来远距离预测深水沉积的分布;深水重力流沉积的剖析应充分考虑陆架坡折带以下低位体系域的沉积物来源、输送体系与沉积体的响应关系,进行跨层序界面、跨体系域和穿时性的沉积结构脉络关系研究,即陆架浅海区的前一层序高位体系域沉积物组成,陆坡区层序界面之上的峡谷水道,低位体系域扇体的形态和古沉积地貌等源-沟-扇的沉积结构脉络关系,以及深水扇系统内的沉积体结构响应和过程的研究。     

珠江口盆地晚渐新世陆架边缘三角洲沉积层序结构及演化

南海北部上渐新统珠海组广泛发育外陆架-陆架边缘三角洲和深水斜坡扇体系，它们构成了区内最为重要的油气储层。综合地震、测井、岩心等资料，研究了珠海组陆架边缘三角洲及前三角洲斜坡扇的层序结构、沉积成因类型、沉积演化及控制作用。珠海组为一个复合层序，其内可进一步分为4个层序。通过追踪坡折点变化建立了滨岸迁移轨迹，划分了各层序内的沉积成因单元（水进、略上行正常水退、明显上行正常水退、局部下行强制性水退等）。外陆架三角洲以发育厚约100~150 m的前积层为特征，地震上多表现为切线型反射结构；而陆架边缘三角洲前缘-斜坡复合前积层厚达200~1 000 m，具S型、切线斜交型等地震反射结构，以发育厚层的三角洲前缘砂坝和大规模的滑塌变形堆积为特征，并与前三角洲-斜坡扇共生。研究区可识别出6套三角洲前积体，其面积具有逐渐变大、并沿走向扩展的趋势。区内晚渐新世层序的发育受到海平面变化的控制，区域性沉积旋回还受到构造沉降作用叠加的影响。大量沉积物的供给和区域性海平面下降是导致陆架边缘三角洲和前三角洲斜坡扇广泛发育的主控因素。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新世洼陷结构研究

利用新采集的长电缆地震资料及地质、测井和地化资料研究表明,白云凹陷在始新世文昌期由一系列断层控制的半地堑组成,断裂对文昌组沉积的控制作用明显,但晚期白云凹陷的持续沉降以及巨厚的渐新统-中新统地层沉积,掩盖了早期半地堑的形态.断陷期的半地堑控制了湖相烃源岩的分布,对这些半地堑的进一步分析有利于厘清文昌组烃源岩的分布及促进该区的油气勘探.     

白云深水区油气成藏动力条件研究

特殊的凹陷结构、沉积充填及其演化历史使得南海北部白云深水区具备了成为大型油气区的成盆—成烃—成藏条件。裂陷阶段发育了文昌—恩平组烃源岩(成盆期)、裂后沉降阶段生成大量油气(成烃期)、新构造运动阶段油气大规模聚散(成藏定型期)是白云深水区的石油地质特征。现今为正常压力系统,但地层压力数值模拟结果表明白云凹陷曾经有过异常超压和泄压释放旋回;凹陷内存在大型晚期底辟构造和晚期断裂;白云北坡天然气成藏明显受到晚期断裂控制。综合认为,晚期断裂和底辟带控制了白云深水区的油气运移和成藏。     

珠江口盆地白云深水区沉积充填演化及控制因素分析

白云深水区在新生代经历了裂谷断陷、断拗、热沉降拗陷等构造演化阶段,相应发育了裂谷断陷期文昌组多个半地堑陆相河湖沉积,断拗期恩平组大型湖盆沉积、从断拗向热沉降拗陷过渡的珠海组海相浅水陆架一陆坡深水沉积,以及23.8 Ma之后的热沉降拗陷期海相陆坡内盆地深水沉积,形成了独特的多个盆地叠置的沉积充填模式和断陷-断坳-坳陷的三层盆地结构,从而在时间和空间上构成了有利的生储盖组合条件.构造演化、古地理、物源供给条件和相对海平面变化等多种因素控制了白云深水区的沉积充填演化;发生于23.8～21.0 Ma的白云运动,是白云深水区裂后海相沉积充填的主控因素,使得古珠江的物源体系和陆架坡折带发生迁移,形成了珠海组海退进积型与珠江组-韩江组海侵加积型层序组合,这两个层序组合均发育大规模深水扇砂岩.     

珠江口盆地白云凹陷珠海组浅海三角洲沉积特征

利用白云凹陷北坡钻井资料、地球物理资料以及ODP相关资料进行的井震分析、地层对比和地震地层学解释表明,珠海组顶、底界面T6(距今23.8Ma)和T7(距今32.0Ma)为两次南海大规模构造运动形成的大型不整合界面,是沉积—构造—气候条件的转换面。珠海组沉积时期(渐新世晚期)白云凹陷为浅海陆架环境,发育一套几乎覆盖白云凹陷全区的大型浅水陆架三角洲砂泥互层沉积,与距今23.8Ma以来的半深水-深水的偏泥细粒沉积明显不同。同时,珠海组沉积时期古陆架坡折带自北向南迁移,穿越白云凹陷至南部隆起带附近,强烈推进的三角洲沉积表现出明显海退的相对海平面变化响应。白云凹陷珠海组存在优良的浅水三角洲储盖组合条件,这对白云深水区的油气勘探具有重要意义。     

珠江口盆地白云凹陷13.8 Ma前后深水扇差异沉积过程及主控因素

珠江口盆地白云深水区是南海北部油气勘探重要的前景地区,但是目前对白云深水扇的体系域构成及沉积演化过程的理解仍有待加强。基于三维地震剖面、钻测井数据和平面属性综合分析,探讨了珠江口盆地白云凹陷13.8 Ma前后FSST和LST的划分识别依据,描述并对比了两体系域内深水扇的沉积展布特征和时空演化过程。分析后认为FSST为垂向上砂质单点源供给的小型舌状扇体,而LST扇体脱离三角洲主物源,为砂泥混合、多线源供给的大型不规则多期叠合扇体。多因素耦合条件下前者可向后者逐渐转化,推测陆架坡折处充足的沉积物供给和相对海平面变化等综合因素提供了背景基础,同时,强烈的自西南向东北的沿岸流是转化的有利因素。     

珠江口盆地深水区伸展陆缘地壳减薄背景下的沉积体系响应过程及油气勘探意义

珠江口盆地白云深水区（包括白云凹陷和荔湾凹陷）位于南海北部陆缘地壳薄化带上,地壳厚度从北侧的29 km迅速减薄至17~18 km。地壳岩石圈强烈伸展薄化使得陆缘深水区具有特殊的断裂结构样式与沉降特征,对沉积体系产生重要的控制作用,并导致深水区成藏组合特征的差异性。通过调研全球典型伸展陆缘盆地的伸展破裂过程、断裂结构样式对沉积体系的控制作用,开展了对白云深水区凹陷结构、断裂构造样式、构造沉降史与沉积体系的耦合分析,揭示出珠江口盆地深水区特殊的沉积体系响应特征与发育机制。研究结果显示：地壳内脆韧性变形过程产生的大型低角度拆离断裂活动是裂陷期陆缘岩石圈伸展、薄化、破裂的主要机制,裂陷期地壳的均衡抬升、断裂带上盘块体的旋转和大型低角度主控断裂转换带的发育导致始新世文昌组-恩平组沉积期深水区具有宽深断陷结构与大型三角洲-湖相沉积响应体系;裂解期的缓慢沉降和丰富的单边物源供给导致渐新世珠海组沉积期陆架坡折带的发育,并形成海退型进积层序组合,大型海相陆架边缘三角洲和陆坡深水峡谷/深水扇体系分别发育在白云凹陷及其南部凹陷区;裂后热沉降期,台阶式沉降和充足的北侧单边物源体系控制了陆架坡折带由南往北的迁移,并使得陆架坡折带稳定分布在白云北坡,形成海侵加积型层序组合,陆架边缘三角洲和深水扇体系呈现垂向叠置分布特征。在新生代陆缘地壳拆离薄化背景下,裂陷期宽深断陷结构、裂陷后期台阶式沉降和单边物源体系供给等特征使得陆缘深水区发育裂陷期大型三角洲-湖相沉积体系到裂后期大型陆架坡折带的古珠江陆架边缘三角洲和陆坡深水重力流响应体系,最终导致规模烃源岩集中分布、纵向台阶式储-盖组合和两大陆架坡折带控制大型有利油气聚集带的分布格局。     

珠江口盆地深水区白云凹陷始新统—下渐新统沉积特征

以珠江口盆地白云凹陷钻井和地震资料为基础,根据地震相、地震速度岩性指数、沉积古地形特征和区域地质背景等资料综合分析了白云凹陷古近系主要层序各体系域的沉积相发育特征。研究结果表明,白云凹陷古近系文昌层序与恩平层序是属于两个不同演化阶段的层序。文昌层序是断陷期沉积,低位体系域发育滨浅湖相沉积,湖扩体系域发育中深湖相沉积,高位体系域沉积期有北部、西南部和东南部3个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。恩平层序属于断陷向坳陷转换期的沉积,低位体系域在构造高部位发育河道充填沉积,在凹陷内发育滨浅湖相沉积;湖扩体系域发育中深湖相沉积;高位体系域沉积期有北部和南部2个物源体系,发育(扇)三角洲-滨浅湖-中深湖沉积体系。