張銀國，陳清華 ，陳建文

（1 中國石油大學(xué)（華東））

（2 國土資源部海洋油氣資源與環(huán)境地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；3 青島海洋地質(zhì)研究所）

1 概 況

海相中古生界是南黃海盆地重要的勘探領(lǐng)域［1-4］。目前盆地勘探程度還較低，地震資料主要覆蓋了北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起等構(gòu)造單元（圖1），總體上測網(wǎng)密度約8 km×16 km。鉆井主要揭示了二疊系和下三疊統(tǒng)青龍組，缺失中、上三疊統(tǒng)，根據(jù)鉆井和地震解釋，二疊系和下三疊統(tǒng)平面上主要分布于南部坳陷和勿南沙隆起，中部隆起和北部坳陷則大面積缺失。

針對(duì)南黃海盆地海相地層層序-沉積的研究，以往僅有上二疊統(tǒng)和下三疊統(tǒng)的地震層序劃分及沉積特征的總體概述［5-6］，尚沒有進(jìn)行高分辨率層序地層學(xué)指導(dǎo)下的基準(zhǔn)面沉積旋回及沉積充填模式分析。本文以前人的地震層序劃分為基礎(chǔ)，重點(diǎn)利用鉆井資料，分析了上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M—下三疊統(tǒng)青龍組的基準(zhǔn)面旋回特征，探討了相應(yīng)的沉積充填模式，這可為油氣勘探提供一定的基礎(chǔ)依據(jù)。

2 P2—T1基準(zhǔn)面旋回劃分

層序地層學(xué)流派中，Exxon 層序理論是以不整合面或與之可對(duì)比的整合面所進(jìn)行的層序地層劃分與對(duì)比［7-8］，它更適合于三級(jí)層序及以上的層序劃分；而Cross層序理論［9-11］則強(qiáng)調(diào)利用基準(zhǔn)面沉積旋回進(jìn)行層序地層劃分與對(duì)比，它在勘探的初期及勘探較成熟階段都較為實(shí)用。地層基準(zhǔn)面旋回是地球運(yùn)動(dòng)和地層基準(zhǔn)面旋回過程的響應(yīng)，它通過可容納空間的大小控制著旋回的層序模式［12-13］，并且通過巖性、巖相組合及測井響應(yīng)的變化表現(xiàn)出來。本文在前期地震層序劃分的基礎(chǔ)上，采用基準(zhǔn)面旋回識(shí)別技術(shù)，對(duì)上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M—下三疊統(tǒng)青龍組這套目的層進(jìn)行了長期旋回和中期旋回的劃分。

2.1 長期基準(zhǔn)面旋回（LC1）

根據(jù)區(qū)域地質(zhì)研究成果，泥盆紀(jì)—三疊紀(jì)，下?lián)P子地區(qū)（南黃海盆地及相鄰陸區(qū)構(gòu)成了下?lián)P子地區(qū)的主體） 海相地層經(jīng)歷了兩次較大規(guī)模的海退和一次大規(guī)模的海侵［14-16］：早二疊世晚期，東吳運(yùn)動(dòng)發(fā)生，構(gòu)造抬升并最終造成南黃海盆地普遍缺失下二疊統(tǒng)孤峰組，上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M直接覆蓋在下二疊統(tǒng)棲霞組頂部風(fēng)化殼（海西風(fēng)化殼）之上（圖2）——鉆進(jìn)時(shí)在對(duì)應(yīng)層位有明顯的泥漿滲漏；晚二疊世大隆期發(fā)生了大規(guī)模海侵；中晚三疊世，印支運(yùn)動(dòng)的隆升作用造成南黃海盆地中上三疊統(tǒng)大面積缺失，并且下三疊統(tǒng)青龍組上部也遭受了一定剝蝕（圖2），最終形成了印支風(fēng)化殼。

南黃海盆地目前只有C1井和C2井（位置見圖1）揭示了較全的二疊系和三疊系（圖2），其中，勿南沙隆起上的C1井區(qū)，青龍組上部有地層缺失。根據(jù)區(qū)域構(gòu)造旋回、海平面變化及其沉積響應(yīng)特征，以大隆組頂面為最大海泛面，以棲霞組頂面海西風(fēng)化殼和青龍組頂面印支風(fēng)化殼為層序界面，將上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)（P2—T1）目的層作為1個(gè)長期基準(zhǔn)面沉積旋回（LC1）（圖2）；LC1具有較強(qiáng)的非對(duì)稱性，晚二疊世最大規(guī)模海侵之后進(jìn)入了長期基準(zhǔn)面的穩(wěn)定下降半旋回。地震剖面上，各旋回界面能較好地標(biāo)定和識(shí)別（圖3）：LC1頂界面之下具有明顯削截特征、界面之上具有明顯上超特征，LC1底界面見下超特征，可能反映了三角洲前積；鉆井揭示最大海泛面（mfs2）對(duì)應(yīng)大隆組大套黑色泥巖與上覆青龍組薄層灰?guī)r的巖相轉(zhuǎn)換面（圖2），界面上下地震反射特征存在差異——界面之下表現(xiàn)為低頻連續(xù)—較連續(xù)反射，界面之上以弱反射為主（圖3）。長期基準(zhǔn)面沉積旋回中，龍?zhí)督M巖性主要為砂泥巖夾煤層，地震響應(yīng)為強(qiáng)振幅連續(xù)—較連續(xù)反射；大隆組巖性主要為泥巖夾薄層砂巖，地震響應(yīng)為中振幅連續(xù)—較連續(xù)反射；青龍組主要為石灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)巖，地震響應(yīng)主要呈弱反射特征（圖3）。

受幕式構(gòu)造抬升和較大規(guī)模海侵—海退的影響，長期旋回LC1中形成了多個(gè)中期旋回。這里，主要依據(jù)鉆井層序界面和海泛面的巖性-電性組合特征，把LC1自下而上進(jìn)一步劃分為5個(gè)中期旋回（MC1—MC5）(圖2)。

2.2 中期基準(zhǔn)面旋回（MC1—MC5）

MC1中期旋回 該旋回在海西風(fēng)化殼上發(fā)育了一套濱岸碎屑巖，主要為潮坪相、沼澤相沉積（圖2）。旋回具有較好的對(duì)稱性：基準(zhǔn)面上升半旋回的巖電組合具有加積特征，基準(zhǔn)面下降半旋回則反映了海退期較強(qiáng)的進(jìn)積特點(diǎn)；海泛面mfs1為加積與進(jìn)積的轉(zhuǎn)換面，測井響應(yīng)上處于自然伽馬曲線幅值開始降低的位置；旋回頂?shù)锥嘁婋姕y曲線幅值突變（圖2）。

MC1基準(zhǔn)面上升半旋回以潮坪、潟湖泥質(zhì)沉積為主，局部發(fā)育三角洲砂體，巖性主要為深灰色—灰黑色泥巖、灰色粉砂巖、灰色細(xì)砂巖，局部夾黑色薄煤層。MC1基準(zhǔn)面下降半旋回巖性主要為灰色粉砂巖、灰色細(xì)砂巖，其次為深灰色—灰黑色泥巖，該半旋回下部以潮坪、潟湖泥質(zhì)沉積為主，上部為潮坪和三角洲砂體沉積，砂體受潮汐作用改造的特征較為明顯，煤層也較發(fā)育，具有海退時(shí)期的沼澤化沉積特點(diǎn)（圖2）。

MC2中期旋回 該旋回迎來了大隆期大規(guī)模的區(qū)域性海侵［17］，并且海侵速度較快。MC2旋回具有明顯的不對(duì)稱性：以穩(wěn)定的基準(zhǔn)面下降半旋回為主，自然伽馬曲線總體呈箱形，反映出穩(wěn)定的加積特征；旋回頂界自然伽馬曲線由箱形向鐘形轉(zhuǎn)變，反映出開始向海侵轉(zhuǎn)化；海泛面mfs2附近自然伽馬曲線幅值表現(xiàn)為高值與低值的突變（圖2）。

MC2基準(zhǔn)面上升半旋回以潮坪沉積為主，巖性主要為深灰色—灰黑色泥巖，其次為灰色粉砂巖、灰色細(xì)砂巖（圖2）。MC2下降半旋回以陸棚沉積為主，巖性為灰色和深灰色石灰?guī)r與深灰色和黑色泥巖不等厚互層，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，局部夾薄層粉砂巖（圖2）。

MC3中期旋回 MC2之后再次發(fā)生了較大規(guī)模海侵。MC3旋回具有一定的對(duì)稱性，海泛面mfs3表現(xiàn)出凝縮段特征，即自然伽馬為相對(duì)高值、電阻率為低值，海泛面之上具有明顯的由退積向進(jìn)積轉(zhuǎn)化的巖電組合特征（圖2）。

圖3 南黃海盆地典型剖面地震層序特征

MC3基準(zhǔn)面上升半旋回與下降半旋回的沉積存在較大差異：上升半旋回以陸棚—開闊臺(tái)地沉積為主，巖性主要為黑色泥巖、深灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰色石灰?guī)r互層；下降半旋回以厚層灰色石灰?guī)r沉積為主，其次為深灰色、黑色泥巖，局部夾薄層砂巖，并且在旋回的頂部見白云巖發(fā)育（C2井區(qū)），這是基準(zhǔn)面下降末期的沉積特征。

MC4中期旋回 MC4中期旋回基準(zhǔn)面上升期主要為開闊臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積，海泛面mfs4附近對(duì)應(yīng)泥巖沉積，基準(zhǔn)面下降半旋回晚期石灰?guī)r與砂泥巖多呈互層（圖2），反映出海平面下降時(shí)受陸源碎屑沉積的影響較強(qiáng)。

MC5中期旋回 MC5中期旋回基準(zhǔn)面上升期為開闊臺(tái)地相厚層碳酸鹽巖沉積，海泛面mfs5附近對(duì)應(yīng)泥巖沉積，基準(zhǔn)面下降期多為碳酸鹽巖與砂巖、泥巖互層。

2.3 基準(zhǔn)面旋回沉積特征對(duì)比

C1井與C2井的基準(zhǔn)面旋回具有較好的對(duì)比性（圖4），各旋回沉積相的空間變化有一定規(guī)律。

MC1中期旋回：龍?zhí)督M以潮坪沉積為主，見三角洲砂體，這種砂體在C2井區(qū)更為發(fā)育，并且砂體上部的煤層也相對(duì)更發(fā)育，這反映出C2井更接近海岸。

MC2中期旋回：大隆組以潮坪沉積為主；青龍組中下段，C1井區(qū)以陸棚沉積為主，向東北至C2井區(qū)則主要為開闊臺(tái)地與局限臺(tái)地相沉積為主。

MC3—MC4中期旋回：研究區(qū)總體為穩(wěn)定的開闊臺(tái)地沉積，C1井、C2井均揭示了厚層臺(tái)地相石灰?guī)r，C2井區(qū)在MC4旋回上部局部發(fā)育了局限臺(tái)地相。

3 基準(zhǔn)面旋回沉積充填模式

本次研究以南黃海盆地相鄰陸區(qū)的層序—巖相古地理成果［17-21］為基礎(chǔ)，根據(jù)對(duì)南黃海盆地基準(zhǔn)面旋回及沉積特征的分析，建立了從南部坳陷至勿南沙隆起的P2—T1基準(zhǔn)面旋回沉積充填模式（圖5）。

3.1 龍?zhí)督M潮坪相

經(jīng)歷了東吳運(yùn)動(dòng)構(gòu)造抬升之后，進(jìn)入MC1中期基準(zhǔn)面旋回，龍?zhí)督M沉積早期開始發(fā)生海侵，沉積了一套濱岸碎屑巖，主要為潮坪相沉積；龍?zhí)督M沉積晚期發(fā)生大規(guī)模海退，沉積了一套煤系地層（圖5a），這在C1井、C2井均有揭示（圖4）。這套煤系地層可作為南黃海盆地二疊系—三疊系的烴源巖。龍?zhí)督M沉積時(shí)期的海水，西北深、東南淺，區(qū)域上，濱海隆起的龍?zhí)督M主要沉積了一套潮下帶粉砂巖、細(xì)砂巖，電測曲線呈頂?shù)淄蛔兊南湫危从吵龀逼焊吣墉h(huán)境中受潮汐作用較強(qiáng)［17］。

圖4 南黃海盆地連井基準(zhǔn)面旋回及沉積相對(duì)比圖

3.2 大隆組—青龍組快速海侵陸棚相—穩(wěn)定的臺(tái)地相

MC2基準(zhǔn)面上升半旋回，海侵規(guī)模達(dá)到最大，在下?lián)P子陸區(qū)，大隆組多見陸棚相—盆地相的硅質(zhì)泥頁巖［19-21］，在南黃海盆地則主要為黑色泥頁巖；縱向上，大隆組的下部為潮坪沉積，上部為陸棚相黑色泥巖沉積（圖5b）。這些富含有機(jī)質(zhì)的泥頁巖及泥質(zhì)灰?guī)r是有利的烴源巖。進(jìn)入早三疊世，MC2基準(zhǔn)面下降半旋回開始發(fā)育穩(wěn)定的陸棚相泥頁巖、薄層泥質(zhì)灰?guī)r、石灰?guī)r。

圖5 南黃海盆地P2—T1 基準(zhǔn)面旋回沉積充填模式

MC3基準(zhǔn)面上升半旋回，再次發(fā)生較大規(guī)模的海侵，沉積了一套以泥質(zhì)巖為主的地層，下降半旋回的海退早期發(fā)育潮坪相泥巖、泥質(zhì)灰?guī)r與石灰?guī)r薄互層沉積，中晚期則發(fā)育臺(tái)地相石灰?guī)r（圖5b）。

MC4、MC5中期旋回處于長期基準(zhǔn)面旋回（LC1）的基準(zhǔn)面下降期，期間有規(guī)模較小的海進(jìn)、海退發(fā)生，開闊臺(tái)地相石灰?guī)r沉積廣泛，僅東部的局部地區(qū)發(fā)育局限臺(tái)地相（圖5b）。經(jīng)過印支運(yùn)動(dòng)的改造，這套地層中的裂縫灰?guī)r及頂部風(fēng)化殼可成為潛在的有利儲(chǔ)層。

4 結(jié) 論

（1）根據(jù)區(qū)域構(gòu)造旋回變化和海平面變化的特征，南黃海盆地上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)可作為1個(gè)長期基準(zhǔn)面旋回，該旋回具有較強(qiáng)的非對(duì)稱性，基準(zhǔn)面上升期較短，快速海侵，沉積地層較薄，而基準(zhǔn)面下降期相對(duì)較為緩慢且穩(wěn)定，沉積地層較厚。以盆內(nèi)鉆井巖電組合旋回性特征及特殊巖性（煤層、白云巖、砂巖）為依據(jù)，將長期基準(zhǔn)面旋回劃分為5個(gè)中期基準(zhǔn)面旋回（MC1—MC5），橫向上它們具有較強(qiáng)的對(duì)比性。

（2）通過C1井、C2井沉積特征對(duì)比，MC1基準(zhǔn)面旋回—MC3基準(zhǔn)面上升半旋回的沉積相展布特征反映出水體的西深東淺，MC3下降基準(zhǔn)面旋回—MC5基準(zhǔn)面旋回以穩(wěn)定的臺(tái)地相碳酸鹽巖沉積為主。

（3）根據(jù)基準(zhǔn)面旋回變化和沉積環(huán)境變遷，上二疊統(tǒng)—下三疊統(tǒng)發(fā)育兩種基準(zhǔn)面旋回充填模式，即上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M相對(duì)穩(wěn)定的潮坪相和上二疊統(tǒng)大隆組—下三疊統(tǒng)青龍組快速海侵陸棚相至穩(wěn)定的臺(tái)地相。

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