陳 華,林暢松,2,張忠民,張德民,朱奕璇,吳高奎,李 茗,徐 海,郭榮濤
(1. 中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院,北京 100083;2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 海洋學(xué)院,北京 100083;3. 中國石化 石油勘探開發(fā)研究院,北京 102206)
深水水道體系,作為陸架邊緣沉積體系的重要類型,對大陸邊緣帶的地貌演化和沉積過程均有著顯著影響[1-5]。另外,全球近二十年的深水油氣勘探實(shí)踐表明,深水水道可構(gòu)成深水油氣田的主要儲層[6-8]。因此,對深水水道加以研究具有重要的理論和生產(chǎn)意義,現(xiàn)已發(fā)展成為盆地分析和油氣勘探領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)課題[9-12]。
西非下剛果—?jiǎng)偣扰璧刂行陆y(tǒng)發(fā)育有大規(guī)模的深水水道沉積且油氣勘探的前景廣闊,由此引發(fā)了國內(nèi)外諸多學(xué)者圍繞其層序地層劃分、深水水道發(fā)育特征等方面開展了一系列研究[13-16],但有關(guān)認(rèn)識(如層序劃分方案、水道沉積單元構(gòu)成類型等)目前并未統(tǒng)一。另外,下剛果—?jiǎng)偣扰璧刂行陆y(tǒng)深水水道沉積演化特征及其對控制因素的綜合響應(yīng)關(guān)系,揭示還不夠系統(tǒng)。
近年來,隨著下剛果—?jiǎng)偣扰璧赜蜌饪碧焦ぷ鞯牟粩嗌钊耄芯繀^(qū)增添了許多新的資料,包括A區(qū)塊4 760 km2高精度三維地震數(shù)據(jù)體、10余口測井及相關(guān)巖心等,為解決上述問題提供了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文正是基于對區(qū)內(nèi)較為豐富的研究資料的綜合分析,建立了下剛果—?jiǎng)偣扰璧刂行陆y(tǒng)的層序地層格架,闡述了三級層序內(nèi)部發(fā)育的深水水道體系的沉積單元構(gòu)成,系統(tǒng)揭示了深水水道的發(fā)育、演化特征及其對古氣候—海平面變化、構(gòu)造運(yùn)動—物源供給和盆地古地貌等多種控制因素的響應(yīng)關(guān)系,旨在為該盆地A區(qū)塊深水油氣勘探工作提供一定參考。
研究區(qū)A區(qū)塊位于西非海岸下剛果—?jiǎng)偣扰璧刂胁?圖1),該盆地為典型被動陸緣盆地,油氣資源豐富,勘探潛力巨大,其北部以Casa Maria隆起為界,南部以Ambrizete隆起為界,東部與前寒武系基底相鄰,西部與大西洋洋殼相連(大約以3 km水深線為盆地西邊界)。
圖1 下剛果—?jiǎng)偣扰璧貥?gòu)造單元?jiǎng)澐旨把芯繀^(qū)A區(qū)塊位置Fig.1 Tectonic units of Lower Congo-Congo Fan Basin and location of block A
下剛果—?jiǎng)偣扰璧刂饕?jīng)歷了3個(gè)構(gòu)造演化階段:(1)裂谷階段(紐康姆期—早巴雷姆期),主要是發(fā)生陸內(nèi)裂谷作用,同時(shí)形成了同裂谷期主力優(yōu)質(zhì)烴源巖;(2)拗陷階段(晚巴雷姆期—早阿爾布期),主要是南大西洋的打開和阿普特期重要的區(qū)域性蒸發(fā)鹽層序的形成[17];(3)被動陸緣階段(晚阿爾布期至今),主要是晚白堊世坎潘期—馬斯特里赫特期富有機(jī)質(zhì)海相頁巖的沉積和古近系深水濁積扇沉積,同時(shí)伴隨有大量鹽構(gòu)造的活動[18],中新世以后,受古剛果河影響,大量陸源碎屑物向盆地內(nèi)部堆積并沿著海底峽谷向深海搬運(yùn)沉積,導(dǎo)致盆內(nèi)發(fā)育了巨厚的重力流沉積,最厚處達(dá)6 km,這些重力流沉積是剛果扇沉積體系的主要構(gòu)成元素,其中中新統(tǒng)Malembo組厚約1 200~1 500 m,是盆地內(nèi)最重要的儲集層和產(chǎn)油層。
下白堊統(tǒng)Loeme組廣泛發(fā)育的鹽巖作為構(gòu)造滑脫層,將盆地劃分為鹽下裂谷和鹽上重力滑動等2個(gè)構(gòu)造變形層。根據(jù)每個(gè)區(qū)域的主要鹽構(gòu)造類型,盆地自東向西可劃分為白堊系鹽筏帶、第三系鹽筏帶、底辟帶、鹽蓬帶及厚層鹽巖帶(圖1)。
通過對區(qū)塊沉積背景分析、連井層序?qū)Ρ纫约暗卣鹳Y料解釋等,識別出了SB1-SB5等5個(gè)層序界面,進(jìn)而將中新統(tǒng)劃分為4個(gè)三級層序(SQ1-SQ4),大體對應(yīng)于下中新統(tǒng)、中中新統(tǒng)下段、中中新統(tǒng)上段及上中新統(tǒng)(圖2)。
三級層序界面SB1為中新統(tǒng)、漸新統(tǒng)分界面(圖3),GR測井曲線在SB1界面以上常表現(xiàn)為齒形或指形,底部多呈突變接觸。在地震剖面上(圖4),SB1對應(yīng)的地震反射軸連續(xù)性較差,界面之上顯示出中—強(qiáng)振幅、低頻、中低連續(xù)性的特征,界面之下表現(xiàn)為低振幅—中低連續(xù)性前積反射結(jié)構(gòu),另外,SB1界面之上可以看到上超現(xiàn)象,之下則表現(xiàn)為削截。
三級層序界面SB2位于中新統(tǒng)中下部(圖3),GR曲線在該界面上方呈齒化箱形,界面下方為微齒化(可能是由于濁積水道形成初期產(chǎn)生泥質(zhì)碎屑并沉積在水道的底部所致);RD曲線在界面上下突變明顯,界面上方為高值、變化強(qiáng)烈,界面之下往往顯示出低振幅、較平穩(wěn)的特點(diǎn)。在地震剖面上,層序界面SB2對應(yīng)的反射軸連續(xù)性較差,其上顯示出中振幅、中頻、低連續(xù)性的特征,界面之下顯示出中振幅、低頻、中等連續(xù)性的特征,另外界面之上可見上超點(diǎn),界面之下可見頂超點(diǎn)(圖4)。
圖2 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)綜合柱狀圖Fig.2 Stratigraphic column of Miocene in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
圖3 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)層序地層劃分Fig.3 Sequence stratigraphic division of Miocene in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
三級層序界面SB3、SB4位于中新統(tǒng)中部(圖3),界面之上GR曲線均呈指狀或齒化箱狀,界面之下往往呈現(xiàn)微齒化;RD曲線在界面SB3、SB4的上下變化明顯,界面以上表現(xiàn)為指狀,以下具有微齒化、低值特征。界面SB4在地震剖面上表現(xiàn)為一條連續(xù)性較好、中—強(qiáng)振幅的同相軸,其上顯示出弱振幅、高頻、中連續(xù)性的特征,下伏地層具有中—強(qiáng)振幅、低頻、低連續(xù)性的特征。
圖4 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)深水水道沉積地震剖面特征 TC.重力流水道;TS.濁積席狀砂;SDF.泥石流垮塌;PM.深海泥巖;IV.下切谷Fig.4 Seismic profile of deep-water channel systems of Miocene in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
三級層序界面SB5為中新統(tǒng)頂界面(圖3),界面處在研究區(qū)多次出現(xiàn)下切現(xiàn)象,界面之下GR曲線呈高值,為一段較厚的泥巖,反映水體加深過程;界面上部為較薄層的砂巖在下切溝谷中充填,相應(yīng)GR曲線呈指狀。RD曲線在界面位置有突變,呈指狀。在垂直物源方向的地震剖面上,SB5界面剝蝕現(xiàn)象明顯,其對應(yīng)的地震反射軸連續(xù)性好,界面之上顯示出中振幅、低頻、較高連續(xù)性的特征,界面之下在剖面上顯示出中—強(qiáng)振幅、高頻、中等連續(xù)性的特征,另外,SB5界面在某些區(qū)域是上覆地層的上超面,界面之下有頂超或削截現(xiàn)象。
3.1.1 巖性特征
巖心和薄片資料統(tǒng)計(jì)分析表明,研究區(qū)中新統(tǒng)深水水道沉積由砂、礫巖和泥巖組成,結(jié)構(gòu)、成分成熟度均較低(次棱角—次圓狀磨圓,中等—差分選)。單個(gè)旋回底部可見礫石,多為泥礫,礫石大小不一,呈懸浮狀(圖5a);中部為含泥質(zhì)碎屑砂巖或不等粒砂巖(圖5b),上部為粉砂巖—泥巖,變形層和砂巖侵入體較為常見,向上泥質(zhì)含量增多,并過渡為泥巖沉積(圖5c)。整體構(gòu)成正旋回,多個(gè)單旋回垂向疊置構(gòu)成完整沉積序列。此外,研究區(qū)發(fā)育多期鮑馬序列,垂向不同部位鮑馬序列發(fā)育程度、組合類型存在一定的差異性。一般鮑馬序列發(fā)育不全,單井下部層段多為Ta-Tb段、Ta-Tb-Tc段;上部層段則多見Tb、Td-Te段,局部發(fā)育更為完整的鮑馬序列,可見Ta-Tb-Tc-Te段(圖5d)。
3.1.2 沉積構(gòu)造特征
區(qū)內(nèi)中新統(tǒng)可見重力流相關(guān)沉積構(gòu)造,如泄水構(gòu)造、碟狀構(gòu)造、負(fù)載構(gòu)造等。此外,可見爬升沙紋層理、生物擾動構(gòu)造等(圖6)。
泄水構(gòu)造多見于極細(xì)—細(xì)砂巖(圖6a),局部密集出現(xiàn),大小不一,長度一般小于10 cm。碟狀構(gòu)造多為變形或傾斜狀,呈5°~50°向下傾斜(圖6b)。負(fù)載構(gòu)造均見于砂泥巖界面處,因強(qiáng)烈變形,局部呈火焰狀(圖6c)。變形層多見于粉砂巖—泥巖層內(nèi),常與砂巖侵入體伴生(圖5c)。爬升沙紋層理見于鮑馬層序Tc段(圖5d),頂部見削截現(xiàn)象。生物擾動構(gòu)造在富泥層段常見。此外,可見Zoophycos,Planolites,Thalassinoides,Chondrites等生物遺跡。
圖5 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)深水水道沉積巖性特征
a.單旋回底部泥礫(mc),礫石分選磨圓差,呈懸浮狀; b.單旋回中部細(xì)—中砂巖,局部含泥質(zhì)碎屑;c.單旋回上部泥巖和粉砂巖互
層,下部可見變形層(df)和砂巖侵入體(inj),向上泥質(zhì)含量增多;d.可見鮑馬序列Tb-Tc-Te段,Tb-Tc段,上部發(fā)育泥礫層(mc)
Fig.5 Lithologic characteristics of deep-water channel deposits of Miocene in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
圖6 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)重力流沉積構(gòu)造特征
a.細(xì)砂巖內(nèi)泄水構(gòu)造(dw,紅色箭頭所示);b.泄水構(gòu)造(dw,紅色箭頭所示)和傾斜碟狀構(gòu)造(ds,藍(lán)色箭頭所示),此外底部可見傾斜泥礫侵入體(inj,黑色箭頭所示);c.生物擾動構(gòu)造(bt,黃色箭頭所示)和負(fù)載構(gòu)造(ls,橙色箭頭所示),還可見砂巖侵入
體(inj,黑色箭頭所示),紋層狀泥巖(lm),鮑馬序列a段(Ta)
Fig.6 Gravity-flow sedimentary structures of Miocene in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
3.1.3 沉積單元
關(guān)于深水水道體系或重力流沉積體系的構(gòu)成單元,不同學(xué)者分類不盡相同,一般包括塊體搬運(yùn)、水道、堤岸/溢流、朵葉體及泥質(zhì)沉積等[19-20],區(qū)內(nèi)主要識別出水道、天然堤—溢岸、末端朵體和塊體搬運(yùn)沉積等單元,其中水道在地震剖面上多呈W型、U型或V型,水道堤岸復(fù)合體在地震剖面上呈海鷗翼狀反射(圖4),末端朵體在地震剖面上多呈平行—亞平行反射特征或丘型反射特征。塊狀搬運(yùn)沉積一般以雜亂、透明狀反射為主,通常簡稱透明相,而與之伴生的深海泥巖在地震剖面上則多以高頻、低振幅、平行—亞平行反射特征為主。
(1)重力流水道
據(jù)組合樣式,將區(qū)內(nèi)重力流水道分為單一水道和復(fù)合水道(圖4)。其中單一水道形成可分為侵蝕期、充填期、溢出期和泥巖充填期,而復(fù)合水道的形成則為上述過程的多次重復(fù)。
單一水道底部為粗砂巖(偶見礫石,圖5a),內(nèi)部以細(xì)砂—粉砂巖為主,夾泥質(zhì)薄層,粒度總體較細(xì)(圖7)。復(fù)合水道沉積為多期單一水道垂向疊置,沉積粒度較粗,多以塊狀砂巖為主,常見礫巖碎屑、角礫混雜。
(2)天然堤—溢岸
天然堤—溢岸沉積主要分布于水道兩側(cè),由泥質(zhì)和薄層砂巖組成,其沉積亞環(huán)境包括近端、遠(yuǎn)端天然堤、溢岸、滑塌體等。天然堤形成于水道重力流越岸或溢流,當(dāng)高速重力流沖垮水道堤岸時(shí),由于粗粒碎屑不能越過天然堤,其仍在河道中被搬運(yùn)到遠(yuǎn)端,而細(xì)粒沉積物則越過河岸,沉積于天然堤環(huán)境,所以天然堤近端沉積厚度較大,遠(yuǎn)端沉積厚度較小,呈楔狀(圖4),巖性上表現(xiàn)為極細(xì)砂—細(xì)砂巖與泥巖互層(圖5c)。
(3)末端朵體
朵體,呈朵葉狀,寬厚比較高(>500∶1),粒度分布窄,侵蝕特點(diǎn)少,砂體側(cè)向連續(xù)性好,在地震剖面上表現(xiàn)為平行強(qiáng)反射(圖4)。據(jù)外部形態(tài),朵體沉積有塊狀和層狀兩種類型,其中塊狀多位于朵體近端,砂地比高;層狀多位于遠(yuǎn)端,砂地比低;平面上和縱向上,兩種形態(tài)可相互過渡。巖性上多表現(xiàn)為薄層泥巖、粉砂巖互層,發(fā)育水平層理(圖6c)。
(4)塊體搬運(yùn)沉積
塊狀搬運(yùn)沉積是由超壓引起沉積物再搬運(yùn)而成,常呈丘形,地震相變化較大,有平行、逆沖、旋轉(zhuǎn)塊、雜亂、丘狀反射,連續(xù)性差且振幅多變[21]。作為深水沉積重要組成部分,塊體搬運(yùn)沉積包括滑塌、滑塊、塊體流、碎屑流、坡身失穩(wěn)復(fù)合體、塊體復(fù)合體等,巖性上常以泥質(zhì)為主,多直接發(fā)育于層序界面之上,對下伏地層侵蝕明顯,頂部被水道—堤岸沉積物覆蓋,其與濁流沉積形成的濁積巖和砂質(zhì)碎屑流形成的沉積區(qū)別明顯(圖5c)。
圖7 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊單一水道沉積特征及巖心照片F(xiàn)ig.7 Sedimentary characteristics and core photographs of single channel in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
基于區(qū)內(nèi)高品質(zhì)的三維地震數(shù)據(jù)體,利用均方根振幅(RMS)地震屬性分析,對中新統(tǒng)各三級層序(SQ1-SQ4)深水水道體系的發(fā)育演化特征進(jìn)行了刻畫。
3.2.1 早中新世(SQ1沉積時(shí)期)
深水水道體系主要發(fā)育在研究區(qū)東部(靠近陸緣一側(cè))且在中東部最為發(fā)育,表現(xiàn)為多個(gè)“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”沉積,相互之間的發(fā)育規(guī)模有所差異,軸向均呈北西—南東向,而研究區(qū)西部(遠(yuǎn)離陸緣一側(cè))則以海相泥質(zhì)充填為主,偶見小型重力流水道繞過鹽構(gòu)造向前推進(jìn),但其推進(jìn)距離有限、發(fā)育規(guī)模較小(圖8a)。
3.2.2 早中新世(SQ1沉積時(shí)期)
中中新世初(SQ2沉積時(shí)期),重力流沉積遍布整個(gè)研究區(qū)且類型多樣,可見“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”、廢棄水道、“弱受限侵蝕—加積型水道”以及“受限侵蝕型復(fù)合水道”等沉積,其中“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”沉積主要發(fā)育在靠近陸緣的中東部、東南部地區(qū),廢棄水道沉積偶見發(fā)育,而“弱受限侵蝕—加積型水道”沉積最為發(fā)育,其在地震屬性圖上呈現(xiàn)出“寬度窄、彎曲度高”的平面特征并向陸過渡為“受限侵蝕型復(fù)合水道”沉積,寬度變大且更為平直(圖8b)。
3.2.3 中中新世末(SQ3沉積時(shí)期)
重力流沉積在整個(gè)研究區(qū)大規(guī)模發(fā)育,包括:占據(jù)了研究區(qū)中東、中西部的大面積“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”沉積,僅在研究區(qū)中部發(fā)育的小規(guī)?!叭跏芟耷治g—加積型水道”沉積以及分布在研究區(qū)中東部及北部的大型“受限侵蝕型復(fù)合水道”沉積等。值得一提的是,研究區(qū)中部存在一條發(fā)育較為完整的重力流水道,自東向西,可見其從“受限侵蝕型復(fù)合水道”,分化出3條“弱受限侵蝕—加積型水道”并最終演變成“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”(圖8c)。
3.2.4 晚中新世(SQ4沉積時(shí)期)
區(qū)內(nèi)重力流沉積的發(fā)育規(guī)模整體一般且主要表現(xiàn)為“過路侵蝕型孤立水道”,具體包括:2條近“北西—南東”走向、演化較為完整的重力流水道沉積以及研究區(qū)東北角發(fā)育的2條“過路侵蝕型孤立水道”。其中,2條重力流水道沉積均具有以靠近陸緣的多條窄長而平直的“過路侵蝕型孤立水道”西向匯聚成一條寬且短的“受限侵蝕型復(fù)合水道”并繼續(xù)向前推進(jìn)、最終演化成“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”的特征(圖8d)。
圖8 下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)各三級層序(SQ1-SQ4)深水道體系發(fā)育和演化特征的RMS地震屬性解釋 IC.過路侵蝕型孤立水道; RC.受限侵蝕型復(fù)合水道; WRC.弱受限侵蝕—加積型水道; SL.弱受限—不受限加積型水道/末端朵體; AC.廢棄水道; S.巖體Fig.8 Interpretation of root mean square (RMS ) amplitude seismic slice at the base of SQ1-SQ4, showing the development and evolution characteristics of the Miocene deep-water channel systems in block A, Lower Congo-Congo Fan Basin
綜上可見,區(qū)內(nèi)中新統(tǒng)重力流沉積大體經(jīng)歷了4個(gè)演化階段(圖6,8):(1)早中新世,主要發(fā)育“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”;(2)中中新世初,以發(fā)育“弱受限的侵蝕型—加積型水道”為主;(3)中中新世末,“受限侵蝕型水道”的發(fā)育占據(jù)主導(dǎo);(4)晚中新世,多見“孤立侵蝕型過路水道”。
研究區(qū)內(nèi)中新統(tǒng)重力流沉積的發(fā)育、演化,受到了構(gòu)造運(yùn)動—物源供給、古氣候—海平面變化以及盆地古地貌(如坡度及鹽構(gòu)造)的綜合控制。
漸新世—上新世,西非下剛果地區(qū)的熱沉降作用較弱,撓曲隆升作用卻呈現(xiàn)出加強(qiáng)趨勢[21],意味著區(qū)域性構(gòu)造擠壓背景的整體持續(xù)性存在并影響了物源供給:漸新世末(約23 Ma),非洲大陸板塊與伊比利亞板塊發(fā)生碰撞擠壓[21],到早中新世末—中中新世初(約14 Ma),造山作用達(dá)到高潮,相應(yīng)的陸緣抬升速率一度高達(dá)5 m/My[22],致使西非陸緣抬升暴露、遭受剝蝕,為下中新統(tǒng)重力流沉積體系的發(fā)育提供了充足的物源,下剛果—?jiǎng)偣扰璧氐某练e速率逐漸增大,在早中新世末高達(dá)75×104kg/My證實(shí)了這一點(diǎn)[22];進(jìn)入中中新世,西非陸緣的抬升速率有所降低,從5 m/My逐漸降至1 m/My,表明物源區(qū)繼續(xù)發(fā)生抬升和暴露剝蝕,為下剛果—?jiǎng)偣扰璧匚镌闯渥悴l(fā)生快速沉積(沉積速率一度超過了10×105kg/My)提供了可能[22],從而在一定程度上控制了研究區(qū)中中新統(tǒng)深水重力流水道的多期復(fù)合、疊置;晚中新世,西非海岸進(jìn)一步發(fā)生抬升,抬升速率4 m/My,隆升高度約300 m[23],同樣造成了一定物源向深水盆地推進(jìn)而發(fā)育重力流沉積[14]。
深海鉆探有孔蟲δ13C、δ18O記錄研究結(jié)果[24-25]表明,始新世—漸新世(約34 Ma),全球古氣候條件開始從溫室期向冰期轉(zhuǎn)變,至早中新世末—中中新世初(約14 Ma),冰期完全建立并持續(xù)到了3.4 Ma[26]。冰期氣溫過低、海平面變化頻繁且幅度較大(整體表現(xiàn)為大幅度下降)等一系列環(huán)境因素[27],極大程度上限制了區(qū)內(nèi)碳酸鹽巖沉積,使得大量陸緣碎屑得以向深水盆地搬運(yùn)而發(fā)育大規(guī)模深水重力流沉積體系[28]。而單從海平面變化[29]的角度來說:早中新世(約23~16 Ma),海平面早期發(fā)生下降,后期又出現(xiàn)回升,整體仍處于高位期,這可能是研究區(qū)SQ1主要發(fā)育“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”沉積的重要原因;中中新世(約16~11 Ma),前期(約16~14 Ma)海平面下降幅度較低,而中中新世“冷氣候”發(fā)生后(約14 Ma),海平面大幅度下降(超過100 m),可能是研究區(qū)SQ2、SQ3分別發(fā)育弱受限的侵蝕—沉積型水道和受限的侵蝕型復(fù)合水道的重要因素;晚中新世(約11~5 Ma),海平面整體進(jìn)一步下降(約20 m),一定程度上可能控制了SQ4主要發(fā)育孤立侵蝕型過路水道。
4.3.1 古地貌坡度
早中新世,大幅度構(gòu)造隆升、強(qiáng)烈剝蝕,物源供給充足(沉積速率較大),冰期氣候(一直延續(xù)到3.4 Ma)等有利于發(fā)育重力流沉積,但由于海平面先下降后回升,致使相對海平面相對較高,研究區(qū)可能位于下陸坡—盆底,相應(yīng)的地貌坡度過小且重力流作用很弱,進(jìn)而控制了SQ1主要發(fā)育“弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體”(圖4,8a)。中中新世,小幅度構(gòu)造隆升、持續(xù)剝蝕,物源充足(沉積速率很大),冰期氣候致使海平面前期緩慢下降,后期急劇下降,相對海平面整體表現(xiàn)為持續(xù)下降,研究區(qū)逐漸向下陸坡—中陸坡過渡:前期可能位于下陸坡,地貌坡度較小且重力流作用不夠強(qiáng)烈,相應(yīng)控制了SQ2主要發(fā)育弱受限的侵蝕—沉積型水道(圖4,8b);后期可能位于中陸坡,地貌坡度變大且重力流作用強(qiáng)烈,相應(yīng)控制了SQ3主要發(fā)育受限的侵蝕型水道(圖4,8c)。晚中新世,再次大幅度構(gòu)造隆升、強(qiáng)烈剝蝕,具備一定物源條件(搬運(yùn)方向轉(zhuǎn)向西北,區(qū)內(nèi)沉積速率較低),冰期氣候致使海平面進(jìn)一步下降,相應(yīng)的相對海平面進(jìn)一步下降,研究區(qū)最終位處上陸坡,重力流作用比較強(qiáng)烈,從而控制了SQ4主要發(fā)育孤立侵蝕型過路水道(圖4,8d)。
總體而言,中新世持續(xù)性構(gòu)造隆升與剝蝕、充足物源,冰期氣候以及海平面變化等因素,共同導(dǎo)致了相對海平面的整體持續(xù)性下降。相應(yīng)地,研究區(qū)的地貌位置可能由下陸坡—盆底先后退到了下陸坡、中陸坡和上陸坡,而坡度的變化也影響了重力流作用的強(qiáng)弱并控制了深水水道體系的發(fā)育、演化[20]。
4.3.2 鹽構(gòu)造活動
作為典型的含鹽被動陸緣盆地,下剛果—?jiǎng)偣扰璧佧}構(gòu)造活動強(qiáng)烈[30],對重力流沉積的發(fā)育具有重要的改向、限制、封堵(圖8d)、遷移或破壞作用:水道發(fā)育過程中,遭遇沉積前鹽構(gòu)造(構(gòu)成了正向地貌單元、但已停止活動的鹽體)時(shí),會優(yōu)先改向以繞過鹽構(gòu)造而繼續(xù)向前推進(jìn),如水道推進(jìn)路徑的兩側(cè)均有鹽構(gòu)造發(fā)育,水道將被限制在鹽構(gòu)造構(gòu)成的縫隙間穿行,如鹽構(gòu)造規(guī)模過大而無法繞過或通行,水道即被封堵而就地堆積[31];水道發(fā)育過程中,遭遇同沉積鹽構(gòu)造(正在活動的鹽構(gòu)造)時(shí),如鹽構(gòu)造隆升速率較快、水道侵蝕速率小,水道(軸部)將朝構(gòu)造低部位部發(fā)生側(cè)向遷移,反之,水道將憑借侵蝕作用而穿過鹽構(gòu)造[32];如水道形成后發(fā)生鹽構(gòu)造活動,水道沉積可能因抬升、剝蝕而被破壞[33]。
(1)下剛果—?jiǎng)偣扰璧谹區(qū)塊中新統(tǒng)可劃分為4個(gè)三級層序(SQ1-SQ4),大體對應(yīng)于下中新統(tǒng)、中中新統(tǒng)下段、中中新統(tǒng)上段及上中新統(tǒng),所發(fā)育的深水水道體系巖性上以砂巖為主,可見鮑馬序列以及泄水、碟狀構(gòu)造、負(fù)載構(gòu)造等變形構(gòu)造,沉積單元主要包括水道、天然堤—溢岸、末端朵體和塊體搬運(yùn)沉積等。
(2)區(qū)內(nèi)中新統(tǒng)重力流沉積大體經(jīng)歷了4期發(fā)育、演化階段:早中新世,以發(fā)育弱受限—不受限的加積型水道或末端朵體為主;中中新世初,主要發(fā)育弱受限的侵蝕型—加積型水道;中中新世末,受限侵蝕型水道的發(fā)育占據(jù)主導(dǎo);晚中新世,多見孤立侵蝕型過路水道。
(3)構(gòu)造運(yùn)動—物源供給、古氣候—海平面變化以及盆地古地貌(如坡度及鹽構(gòu)造)共同控制了區(qū)內(nèi)中新統(tǒng)重力流沉積的發(fā)育、演化:構(gòu)造隆升與剝蝕、冰期氣候以及海平面變化等因素,為重力流沉積的發(fā)育提供了充足物源并可能致使研究區(qū)的地貌位置由下陸坡—盆底先后退到了下陸坡、中陸坡和上陸坡;坡度變化影響了重力流作用的強(qiáng)弱,從而控制了重力流沉積的發(fā)育和演化;鹽構(gòu)造活動對重力流沉積的發(fā)育具有重要的改向、限制、封堵、遷移或破壞作用。