珠江口盆地A井區(qū)珠江組下段潮汐作用對(duì)三角洲沉積影響的研究

潮汐是海水在日、月等天體的引力和地球的自轉(zhuǎn)離心力的共同作用下的規(guī)則運(yùn)動(dòng),是造成海岸帶剝蝕、搬運(yùn)和沉積的重要地質(zhì)營(yíng)力。隨著海平面的升降運(yùn)動(dòng),潮汐作用會(huì)對(duì)三角洲前緣砂體進(jìn)行改造。珠江口盆地在珠江組時(shí)期發(fā)生了大規(guī)模的海侵,古珠江三角洲沉積逐漸向陸后退,潮汐對(duì)古珠江三角洲前緣的改造作用增強(qiáng)[1]。筆者以前人對(duì)珠江口盆地珠江組時(shí)期沉積演化的研究成果為基礎(chǔ)[2～4],對(duì)A井區(qū)珠江組取心段巖心、巖石相組合及沉積模式進(jìn)行分析研究,探討潮汐作用對(duì)三角洲沉積的影響。

1 研究區(qū)概況

珠江口盆地是華南大陸向南海水下延伸部分,由北向南劃分為北部斷階帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、南部坳陷帶和南部隆起帶5個(gè)東北向二級(jí)構(gòu)造單元,各二級(jí)構(gòu)造單元又細(xì)分為若干個(gè)凹陷和低隆起構(gòu)造。A井區(qū)位于中央隆起帶東沙隆起的西北部(見(jiàn)圖1),該區(qū)所發(fā)育的地層自上而下包括第四系、上新統(tǒng)萬(wàn)山組、中新統(tǒng)粵海組、韓江組和珠江組。

珠江口盆地第一次大規(guī)模海侵發(fā)生在晚漸新世末期的陸架沉降過(guò)程中,使長(zhǎng)期處于封閉狀態(tài)的陸相斷陷湖盆逐漸向半封閉的海盆轉(zhuǎn)化。由于盆地與廣海之間的通道較狹窄,造成了半封閉淺海內(nèi)較強(qiáng)烈的潮汐作用,潮汐砂體十分發(fā)育,珠江組沉積晚期是潮汐砂體發(fā)育的極盛期[5]。珠江口盆地沉積環(huán)境復(fù)雜,具有三角洲、濱岸、潮汐、陸棚和碳酸鹽臺(tái)地等多種沉積體系。在珠江組沉積時(shí)期,珠江口盆地發(fā)育了河流——三角洲,由于受到東沙隆起的阻隔,潮汐作用的影響明顯加強(qiáng)。A井區(qū)珠江組下段位于珠江口盆地三角洲沉積環(huán)境,屬于三角洲前緣沉積。

圖1 珠江口盆地A井區(qū)域位置圖

2 巖石相組合-沉積微相分析

通過(guò)對(duì)A井區(qū)珠江組巖心描述、巖相特征分析以及巖相組合研究,得出以下5個(gè)微相:三角洲前緣河口砂壩、三角洲前緣水下分流河道、三角洲前緣支流間灣、潮坪和潮汐砂壩。

2.1 三角洲前緣河口砂壩

沉積物主要由分選好、質(zhì)純凈的細(xì)砂和粉砂組成,發(fā)育交錯(cuò)層理、平行層理。粒度從粉砂到含礫砂巖,反映了水動(dòng)力逐漸加強(qiáng),層理發(fā)育的規(guī)模也變大。該巖石相組合從下到上由塊狀粉砂巖相、平行層理細(xì)砂巖相、小型交錯(cuò)層理含礫砂巖相組成,粒度總體上呈向上變粗的反韻律,厚度約為2m(見(jiàn)圖2(a))。

2.2 三角洲前緣水下分流河道

沉積物以砂、粉砂為主,泥質(zhì)極少,底部可為含礫砂巖或滯留礫石沉積。發(fā)育小型交錯(cuò)層理、平行層理及沙紋層理。該巖石相組合從下到上由小型交錯(cuò)層理含礫砂巖相、平行層理中砂巖相、沙紋層理粉砂巖相組成,粒度總體上呈向上變細(xì)的正韻律,厚度為8～16m(見(jiàn)圖2(b))。

2.3 三角洲前緣支流間灣

巖石粒度很細(xì),以粘土沉積為主,含少量的粉砂巖和細(xì)砂。具水平層理,可見(jiàn)生物碎屑和豐富的蟲(chóng)跡,生物擾動(dòng)也很發(fā)育,偶見(jiàn)一些泥礫鑲嵌在粉砂巖中,雜亂排列。該巖石相組合由深色泥巖相、生物擾動(dòng)粉砂巖相、生物碎屑粉砂巖相和含泥礫粉砂巖相構(gòu)成,厚度約為7.5m(見(jiàn)圖2(c))。

2.4 潮坪

巖性主要為粉砂巖與薄層泥巖互層,其間夾有少許含礫粉砂巖,可見(jiàn)零星蟲(chóng)跡,發(fā)育有脈狀層理、波狀層理、透鏡狀層理,與上覆地層呈漸變接觸。該巖石相組合由透鏡狀層理相異巖相、波狀層理相異巖相和脈狀層理相異巖相構(gòu)成,厚度約為2m(見(jiàn)圖2(d))。

2.5 潮汐砂壩

巖性主要為細(xì)砂巖,發(fā)育平行層理、塊狀層理、雙向交錯(cuò)層理,砂巖分選中等,與上覆地層呈漸變接觸。該巖石相組合自下而上主要由平行層理細(xì)砂巖相、雙向交錯(cuò)層理細(xì)砂巖相、塊狀含礫砂巖相構(gòu)成,總體上呈向上變粗的反韻律,厚度約為2m(見(jiàn)圖2(e))。

圖2 5種巖石相組合

3 沉積模式分析

從A井區(qū)珠江組下段的垂向沉積特征可以看出,水下分流河道是該三角洲前緣沉積的主體,但微相特征又明顯有別于正常的三角洲沉積,其間可見(jiàn)薄層的潮坪沉積和潮汐砂壩。從取心井段的巖性觀察來(lái)看,在發(fā)育的三角洲前緣沉積中,存在一些潮汐影響的典型沉積構(gòu)造。在深度2527.60～2528.35m為潮坪沉積,該部分沉積物以砂巖和粉砂巖為主,泥質(zhì)很少。由于受到潮汐作用的影響,自然伽馬曲線產(chǎn)生了明顯的鋸齒狀,發(fā)育有脈狀層理、波狀層理和透鏡狀層理等。結(jié)合當(dāng)時(shí)的沉積背景,珠江組前期在惠州凹陷發(fā)育三角洲沉積,惠州凹陷東南部主要沉積三角洲前緣砂體,隨著海平面上升,東沙隆起西低東高,西部逐漸被淹沒(méi),成為水下隆起,海水由惠州凹陷東南進(jìn)入。雖然珠江口盆地為低潮環(huán)境,但是由于東沙隆起水下部分的遮擋,使得惠州凹陷東南部潮流作用增強(qiáng),潮流作用對(duì)三角洲前緣砂體的改造,形成了垂直與三角洲砂體延伸方向的條帶狀潮汐砂脊。潮汐影響的三角洲的特征和河控三角洲的特征更接近,河流是三角洲的主控水動(dòng)力條件,而潮汐作用主要對(duì)三角洲前緣的砂體進(jìn)行改造。

4 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)對(duì)A井區(qū)珠江組下段的巖性、沉積構(gòu)造、巖石相組合及垂向沉積特征進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)該段發(fā)育有5個(gè)微相,且水下分流河道是三角洲前緣沉積的主體,由于受到潮汐作用的影響,形成了薄層的潮坪沉積和潮汐砂壩。因此,A井區(qū)珠江組下段三角洲沉積確實(shí)受到潮汐作用的影響。

[1]施和生,李文湘,鄒曉萍,等.珠江口盆地 (東部)砂巖油田沉積相研究及其應(yīng)用 [J].中國(guó)海上油氣 (地質(zhì)),1999,13(3):181-188.

[2]石國(guó)平.珠江口盆地下中新早期的水下潮汐三角洲 [J].沉積學(xué)報(bào),1989,7(1):34-36.

[3]劉曾勤,王英民,施和生,等.惠州地區(qū)珠江組下部層序劃分及沉積相展布特征[J].海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài),2010,26(5):8-14.

[4]鄧宏文,鄭文波.珠江口盆地惠州凹陷古近系珠海組近海潮汐沉積特征 [J].現(xiàn)代地質(zhì),2009,23(5):767-775.

[5]夏文杰.陸源碎屑潮汐沉積的判別標(biāo)志[J].石油實(shí)驗(yàn)地質(zhì),1982,4(4):28-31.