南海西部中建南盆地新生代沉积相及古地理演化.pdf

20 0 0 正 中 国海上油 气(地质)C HI NA O F F S HO RE OI I AND G AS(G E O L O GY)第 1 4 卷第 6期 南海西部 中建南盆地新生代沉积相及古地理演化 高红芳 白志琳 郭依群(国土资源部海洋地质调查局 广州 5 1 0 7 6 0)摘要 运用地震地层学方法，将 南海西 部 中建南盐地新 生界捌分 为 6个地震层序，并进行了地震相一 沉积相 分 析，推 断解释 了 1 4 种沉积相，论述 了不同地质时期各沉积相 的平 面分 布特征。分 析 丁新生代盆地沉 积环境的演化 和各沉积体系在盆地发展过程中的变迁，进而展示了中建南盆 地由陆相 湖盆 向陆缘 海盆的演化 关键词：中建 南盆地沉积相沉积环境分 布演化 1 概 况 中建南盆地位于南海西部(图 1)，其范围为 l 1。2 0 1 5。3 0 N，1 0 9。3 0 -1 1 2。0 0 E。该海域海底地形呈西 陡东缓，水深 2 0 0 3 0 0 0 m，地 形走 向大致为南北 向，跨越 了西部 陆架和陆坡 区。盆地沉积厚度 2 0 0 0 l l 0 0 0 m，为被动大陆边缘的剪切拉张型盆地，其沉积相分布和演化具有一定的特殊性。本 文运 用地震 地层学 方 法，识 别出 了 6个 地震 反射 界 面(分 别代 表盆 地 的几个 主要 不 整合 面)，划分 了 6 个地震 层 序(表 I，图 2)。图 I 中建南盆地位置示意图 2 地震相一 沉积 相分析 裹 1 中童 南盆 地层序捌分裹 年静 埴震反射 地重时代 超层序 层序(Ma)界 面 第四纪(q)2 2 TI 晚 中 盘 5 I B C 第 盘 -16 3 D 新 i0 4 三 世 纪 暑 1)1)2 3 3 L 帮 各，II 早 新 2 9 3 世 盖 E (E，)3 5 4 第 3 8 6 始 三 5 0 5 I 丌 新 世 纪(E 2)古新1 It(E I)5 6 5 。65 前第三纪 在广 大的无 岩心 或无 露头 的地 区，利 用地震 剖 面上的反 射特 征来 识别沉 积相(岩相)，从 而预 测有 利相 2 0 0&0 3 一 O 6收到 2 0 0 0 一 O 6 1 4改 回 维普资讯 4 1 2 中 国 海 上 油 气(地 质)2 0 0 0年 图 2地震反射波特征及地震 层序列分 解 释分 析，对 A、B地 震层序 只做概 述。2 1 层序 F 代表盆地早期的一套地层，捌分 出了楔 形、低 频、中低 连 续(图 3)和席 状、低频、中一 弱振 幅、中连 续(图 4)两 个 地 震相，其 对应 的推测 沉积 相分 别 主要 为河流 冲积扇偏砂相和浅湖一 沼泽泥岩相(表 2)。河 流 冲 积扇 偏 砂 相 在盆 地 四周 均 有 分 布(图 5)。内部地 震 反射 呈 明显 的发 散反 射 结构，渡 形 变 化 较 剧 烈，显 示 了相 对 高 能 的 沉 积环境。砂泥岩 比(P s)值 为 5 0 7 5 ，局部小于 5 0 。北部和西部扇体 的规模大、厚 度大；而东部 扇 体的规模 较 小、厚 度小 说 明在盆地 发 育初期，物源 范 围很广，但 以西 带，在 国内 已取 得 了 良好 的效 果。地 震相 可理解 为 沉 积相 在地震 剖 面上 的反映口 。据 此，通 过对 地震 相 的分 析，最终 总 结出 本 区沉 积相 分布 的特 征 本 文选 用 最佳 地 震参 数 分 析 学，以地 震 剖 面 为基础，选择最 能反映沉积环境 的地震参 数划分 地 震相，而 地震 相 的 名称 则 以反 射渡 的 物 理参 数 和几何参数中特征较突出的参数名称命名或联合 命 名 。地震相 按 T。一T (A)、T 一T。(B)、T2 一 Ta(C)、T 3 一TI(D)、T 一T5(E)、T5 一T(F)6个 地震层 序进 行划分。有些 区域 内一个 地震层 序 可 能上 下 重叠 两 个 或两 个 以 上 的地 震相，这 时 就 以 厚 度 最大、范 围最广 的地 震相 作 为代 表。重 点对 C、D、E、F等 4个地 震层 序进行 地 震相一 沉积相 一E 圈 3 特征地震相(1)楔形、低撮、中一 低连续|(2)楔形、中连续、变振幅 图 4特征地震 相(1)席状、低频、中弱振幅；(2)席状 冲 振幅 中一低频 连续 I(3)席状控盖、中一 低频平抒、连续 部、北部 为 主要物源。浅湖 沼泽泥岩相主要分布在盆地中都，呈北北东一北东向晨布，长宽比可达 4比 1，呈狭长的条带状分 布(图 5)。对应的地震相波形变化很小，说明沉积时能量很低，水体平静。局部可见强振幅、低频率反射段，推 测可 能为煤 层。P s值一 般小 于 2 5 。维普资讯 第 1 4卷第 6 期 高红芳等：南海西部 中建南盆地新生代沉积相及古地理演化4 1 3 图 5 层序 F(Ts T )推测沉积相平面图 l 一河流 冲积扇偏 砂相；2 一浅期一 召 泽 扼 岩 相；3 一 基 岩 图 6 层序 E(T 一T )推测沉积相平面图 l 一河流砂岩相；2 一 扇三角洲犏砂相 3 一浅朔 裙泽 泥岩相；4 一海陆交互扼岩相|5 一浅 瑚 半深期扼岩相 6 一 j璺海偏泥相；7 一基岩 维普资讯 4 1 4 中 国 海 上 油 气(地 质)2 0 0 0年 根据 上地震相一沉积相分布特征分析，认为本区古新世一中始新世为一个太陆边缘的裂陷盆地，沉积 物 从盆 地 四周 以河 流、冲积 扇的形 式 充 填在 盆地 中，多 为近源 堆 积。湖 水平 静，湖 盆 较 封闭，发 育 了 1 5 0 0 3 0 0 0 m 厚的河流一 冲积扇和浅湖 沼泽沉积。盆地边部和底部 粗碎屑河流 冲积扇沉积为主，盆地中部以细 粒 的浅 湖、沼泽沉 积为 主，内部 可 能有煤 层。这 个 时期盆 地 为典 型 的陆相 湖泊沉 积。2 2 层序 E 层 序 E地 震反射 波特 征 变化较大，反 映沉 积 过程 复杂，划分 出 了 6种地 震相。变振 幅、中连续 地震相，主 要分布 在盆 地北、西部，呈透 镜状，波形 变化 剧烈，反 映 了高 能的沉 积环 境。P s 值大于 7 5 ，底部见规模较小的下切答，因此推测为河流砂岩相。三角潮偏砂相，较层序 F河流一 冲积扇偏 砂 相 范围 明显缩 小(图 6)，东部 扇 体基本不 再发 育。在盆 地南部 和盆 地东 部依 然发育 席状、低频、中 弱振 幅、中连续 地震相，对 应浅湖一 招泽 泥岩 相。在 东部 局部地区，发育弱振 幅、低频、平行地震相，其对应的沉积相为浅湖一 半探湖泥岩相，可能发育在陆相湖盆的最 探 部位，而且 是海 水侵入 最 晚的地 带。在 盆地 中、北部 和东 南部，发育 席状、中振 幅、中一 低频、连续 地震 相(图 4)，对应为海陆交互泥岩相，标志着海水开始向盆地侵入 海陆交互泥岩相的北、东南方向分别与席状 中 弱振 幅、连续地震 相 所对 应的浅 海偏 泥相相 接。浅海偏 泥相 发育 范围很 小，只 在东 北角 和东南 角 出现。从 以上分 析 可 以看 出，晚 始新 世一 渐新 世 末，盆地 范 围 明显 扩大，盆地 北 西、南部 上升成 为物 源 区，而 中、东部则下降接受沉积。海水分别从东北方沿 中沙海槽，从东南方沿西南海盆 的西南角侵入，在盆地内出 现了浅湖一 沼泽泥岩相与海陆交互泥岩相共存的局面。显示了陆相湖盆向大陆边缘海盆的逐渐过渡。2 3 层 序 D 共 划分 出 了 6种 地 震 相，分 别 为 t 变 振幅、中连续 地 震 相，楔 形、中连 续、变振 幅地 震相，席 状、中振 幅、中低频、连续 地 震相，席 状、中一 强 振 幅、连续地 震 相，席状、中一 弱 振 幅、连续 地 震 相 和席状 披 盖、中一 低频、平行、连续 地震相(图 4)。这 6 种 地震相 对 应的沉 积相分 别 为河流 砂岩相、扇 三角 洲偏 砂相、海 一陆交互 泥岩相、滨一 浅海 偏砂相、浅 海偏 泥相、浅 海一 半深 海泥 岩相(表 2)。盆地 西北、西、南 部继续 发育扇三 角洲偏 砂相，只是 扇三 角洲 的范 围有所 缩小，沉 积 体 向盆地西 部边 界方 向收缩，显示 了盆地 规模 继续 加大，水 平 面上升，水 体 范围加 大。海水 继续 沿东北 和东 南两 个方 向入侵。盆地 中部、南部 和 东北 部局部 地 区渐新 世末期 的浅湖 沼泽 泥 岩相 和浅胡 一 半深 湖 泥岩 相，在 中新世 早期 渐渐 开 始 转变 为海 陆交互 泥岩相，标 志着 陆相湖 泊的 消失。在 盆 地西北 斜坡下，发 育滨一 浅 海偏砂 相。浅 海偏泥相 主 要 发育在 盆地 的南 部，这 可能 是东 南地 区海 水 向盆地 内部侵 入的 通道。在 中部主要 发 育浅 海一 半探 海偏 泥相，这 是海 水 泛滥最严 重 的地带。从 以上地 震相一 沉积 相 的分析 可以看 出，早 中新 世 中 中新 世末，盆地 范围继 续 扩大(图 7)。盆地西、西 南部持续隆升，成为盆地的主要物源区，中、东部继续下降，盆地沉积物不断增厚。海水继续从东北、东南两个 方 向侵入，陆相湖盆逐 渐消失，盆地水体开始逐渐和 中沙海槽和西南海盆水体连接起来，已基本完成 了由陆 相湖盆向陆缘海盆的演化。2 4 层 序 C 主 要 发育 9 种 地 震相，它们 分 别是：变 振 幅、中连 续 地震 相，变 振 幅、连 续、前 积 地震 相，席 状、中一 强 振 幅、连续 地 震相，席 状、中一 弱 振 幅、连续地 震相，席状 披盏、中一低 频、平行、连续 地震相，席状披 盖、弱振幅、连续地震相，强振幅、高频地震相，丘状地震相和滩状、强振幅、高频率地震相。对应的推断沉积相 分别为：河流砂岩相，三角洲偏砂相，滨一 浅海偏砂相，浅海偏泥相，浅海一 半深海泥岩相，半探海泥岩相，浅海 碳酸盐岩一 泥岩相，生物礁相，滩状碳酸盐岩相(表 2)。河流砂岩相主要发育在盆地西北角的陆槊平原上(图8)。下切河谷十分发育，不 同时代的下切答相互重 叠，使得下切谷规模较大，古河道横宽可迭 5 T k m，河流十分发育。三角 洲偏 砂 相发 育于 盆地 西部，这 些三 角洲沉 积 体在 晚 中新世 时期 不 断发育，规 模 较大，厚 度 可达 上 千 米，向盆 地方 向绵 延几 十公 里 甚至 上百 公 里。三角洲体 的复 舍前积 结构 十分 发育，陆坡转 折处 厚 度达到 最大，向盆地方向逐渐 由上千米厚减薄至二百米左右，反射波振幅也 由强逐渐变弱，波形变化减弱，连续性变好。滨一 浅海偏砂相 主要发育于盆地北、西南边部，厚度较薄，一般小于 5 0 0 m，但分 布面积大，P s值 5 0 7 5 ，以砂 岩 为主，可 以作 为 良好 的储 层。维普资讯 第 1 4卷第 6期 高红芳等：南海 西部中建南盆地 新生 代沉积 相及 古地 理演化4 1 5 图 7 层序 D(T。一T )推测沉积 相平面图 l 河梳矽 岩相 2 扇三角 湖馆砂 相 3 一滨 浅海偏 砂相 4 海陆交互泥岩相 I 5 一拽海一 半蒴 l 悔提岩相；6 浅薄偏泥相 图 8 层序 C(T T，)推恻沉积相平面 图 l 一 河梳砂岩相；0 一三 角 湖犏 砂相 I 3 一疾 浅悔信 砂相；4 一半 椿簿泥岩相 I 5 浅梅 半槔海 泥岩 相I 6 一 拽簿碳 酸盐岩一 泥岩 相 7 拽海偏 泥相；8生物 磕相 f 9 一滩 状碳 酸盐岩相 1 O 基 岩 浅海 偏 泥相 发育 于 盆地 东部，这个 地带 在早 中新世中 中新世 曾是盆 地 低洼 部位，水 体较 深，但 晚 中新 世 发 生构造 隆升，水体 明显 变浅，沉 积层厚 度较 小，一般只 有几百 米 浅海一 半 深海泥 岩相 主要 分布 于盆地 中部地 区，基本上 呈北北 东 向展布。这个 地 带的反射 波振 幅较 弱，同 相 轴 平行，波形 变化很 小，连续性 好，反 映了盆 地 内低 能量的平 静沉 积环 境。半深 海泥 岩相 主要分 布在 盆地 中部，显示 了从 晚 中新世 早期 开始，此 处是 盆 地的沉 积 中心，沉 积 厚度 _ 二 般 在 1 0 0 0 m 左 右。浅海 碳 酸盐岩一 泥岩 相 主要 发 育于盆地 东部 和北部，一般 呈层 状 出现，如 补丁般 分 片发 育，规模在 几 平方 公里 到上百 平方公 里，表现 为强 振幅、高 频率 的反 射特征，厚度 5 O i 5 0 m。生物礁 相 主要发 育在 盆地 西部 和北部，呈丘状 零星分 布。位于 盆地 西部 的生物 礁生长 期较 长，发育于 晚 中新 世早 期，规模 不等，剖 面上宽 度 小至 几公 里，大 至 三十 几公里，高 度可 迭 2 0 0 0 m；但 因为西部 基 底 断层 发 育，受这些断层后期活动的影响，生物礁破坏较严重，仅可以识别出是一种浅海孤立 台地建造。北部生物礁发 育 较 晚，在 晚 中新世 中期，规模 很小，面 积只 有几平 方 公里，厚度 一般 为 几百米，这 些生 物 礁 以前缘 斜 坡 的前 积模式 为特 征，呈 S 型 或斜交 型前 积模 式。濉 状碳 酸盐 岩相 发育 在盆地 东部，呈扁 平丘状 或滩状，由斜交型 强振 幅 高频率反 射层 组成，这些 强振 幅 反射 层之 问 形成无反 射层，规模 一般 不大，从 几公 里 到十几公 里，前积厚度 几 十米 到上百米。从 以上 地震 相一 沉积 相 的分 析 可以看 出，晚中新 世盆地 已全部 是海相 沉 积环 境。盆地 西 部是 主要 的物 源 区并有三角洲 向盆地推进。盆地中部和东部各种礁体、碳酸盐岩发育，显示了平静、稳定的沉积环境 与早中 新世 中 中新世相 比，西部和 中部 有 明显 的继承 性，而东部 变化 较大，显示 了东部 构造 运动 剧烈，改变 了 以往 的地形 地貌，使沉 积环 境有所 变化。2 5 层 序 A、B 基 本呈 席状披 盖于层 序 C之上，地 震相分 布 与地震 层序 C极 为类似，沉 积相 也基 本 上是 继承性 发 育，变化 不 大，只是 层序 A、B 内规模 较 大 的生物 礁 相不 发 育，滩 状碳 酸盐岩 相 和 浅海碳 酸盐 岩一 泥 岩相 在盆 地东部 比较发育。维普资讯 4 1 6 中 国 悔 上 油 气(地 质)2 0 0 0筢 3结 论 新生代时期中建南盆地经历了由陆相湖盆向陆缘海盆的过渡，盆地范围由小到太，并伴随有冲积扇一扇 三角州一 三角洲、浅湖半深 湖、滨海浅海 一 半深海 等水 体逐渐 加深、物 源 由近 到远 的演 化，显示 出盆地沉 积 环境多 变、沉 积相 类型 多样、古地 理环 境复 杂。而 水平 面的多 次旋 回性升 降变 化，造 就 了盆地 内多套 良好 的 生储盖组合，使其具有 良好的油气前景。参考文献 i 蠕怕韧，邱燕等 南悔西部海域地质构造特征和新生代沉积 北京：地质出版社，i 9 9 9 z 金窿焕等 南 海地质与油气盎楫 北京 地厦出版社，l e 8 e 3 撩怀大等 地震地层学解释基础 北京：中国地质大学出版杜，1 9 9 0 4 美 c K 威尔格斯等层序地层学原理 北京：石油工业出版社，l 9 9 2 9 姚怕韧 曾维军等 中美合作调研南拇地 质专报(GMS C S)北京：中国地质大学 出版社，1 9 9 4 (编辑：戴廷锐)CEN0Z0I C S EDI M ENTARY FACI ES AND PALAE0GE0GRAPHI C EV0LUT1 0N 0F ZH0NGJ I ANNAN BAS I N，S 0UTH CHI NA S EA Ga o Ho n g a n g Ba i Z h i l i n Gu o Yi q u n (M a r i n e Ge o l o g y Bu r e a u，M LNR，Gu a n gz h o u)ABS TRACT Ba s e d o n s e i s mi c s t r a t i g r a p h y i n t e r p r e t a t i o n，t h i s p a p e r h a s i d e n t i f i e d s i x s e i s mi c s e q u e n c e s，ma d e a c o r r e l a t i o n b e t we e n s e i s mi c a n d s e d i me n t a r y f a c i e s，i n t e r p r e t e d 1 4 s e d i me n t a r y f a c i e s a n d d i s c u s s e d a r e a 1 d i s t r i b u t i o n o f e a c h s e d i me n t a r y f a c i e s d u r i n g d i f f e r e n t g e o l o g i c t i me s f o r C e n o z o i c s e d i me n t s i n Z h o n g j i a n n 丑 n B a s i n，S o u t h Ch i n a S e a Th e e v o l u t i o n o f Ce n o z o i c s e d i me n t a r y e n v i r o n me n t a nd e h a n g e s 0 f e a c h s e d i me n t a r y s y s t e m d u r i n g d e v e l o p me n t o f t h e Ba s i n a r e a l s o d i s c u s s e d，i n d i c a t i n g a g r a d u a 1 t r a n s i t i 0 n 0 f Z h o n g j i a n n a n B a s i n f r o m a 1 a c u s t r i n e b a s i n t o a c o n t i n e n t a 1 ma r g i n ma r i n e b a s i n Ke y wo r d s：Z h o n g j i a n n a n Ba s i n；s e d i me n t a r y f a c i e s；s e d i me n t a r y e n v i r o n me n t；d i s t r i b u t i 0 n；e v o l u t i 0 n 维普资讯