郭 偉 徐國強 陳兆明 李 瀟 向緒洪 劉冬青

1 中海石油(中國)有限公司深圳分公司，廣東深圳 518054 2 中海石油深海開發(fā)有限公司，廣東深圳 518054 3 成都理工大學能源學院，四川成都 610059

白云凹陷為珠江口盆地中部坳陷帶的次級構造單元，是盆地中面積最大、新生代地層發(fā)育最全的深大凹陷。受多幕構造作用控制，其經歷了從早期斷陷盆地到現(xiàn)今被動大陸邊緣洋盆的演化過程(龐雄等，2018；柳保軍等，2019；高陽東等，2021)，相應的沉積地層呈現(xiàn)出典型的二元結構，即下部的裂陷期地層和中上部的裂后地層，前者以湖相沉積為主，后者以海相沉積為主(柳保軍等，2011)。作為白云凹陷內部面積最大、沉積地層最厚的次一級洼陷，白云主洼蘊含豐富的油氣資源(米立軍等，2018；龍祖烈等，2020；田立新等，2020)。但是，目前白云主洼及周邊隆起區(qū)中淺層已發(fā)現(xiàn)的油氣儲量僅占整個資源量的很小一部分，據(jù)此部分學者推測白云主洼大部分的油氣資源應該還封閉在始新統(tǒng)地層中(米立軍等，2007，2018；龍祖烈等，2020；田立新等，2020；謝玉洪等，2020)。同時，白云主洼斷陷期文昌組與恩平組沉積地層厚度達6000～7000m。因此，白云主洼文昌組具有巨大的油氣勘探潛力，其沉積特征研究正變得越來越重要。

當前，相比構造方面取得的豐碩成果，有關白云主洼文昌組沉積方面的研究顯得嚴重滯后，得到的認識主要有3點： (1)已鉆井揭示，白云主洼周緣古隆起(包括東沙隆起、番禺隆起、云荔隆起、云開隆起等)鋯石年齡一般為中生代燕山期單峰(約100～170Ma)，局部存在新生代巖漿巖(峰值年齡小于65Ma)。同時，文昌組沉積時期白云主洼以近源的周緣隆起中生代基巖為主要物源(崔宇馳等，2018；侯元立等，2019；邵磊等，2019；Shaoetal.， 2019)。(2)白云主洼文昌組主要發(fā)育三角洲相、淺湖相、半深湖—深湖相等3種沉積相類型，其北部以大型復合三角洲沉積為主，南部以湖相沉積為主，白云東洼以多隆洼地貌控制下的三角洲—湖相沉積為主(柳保軍等，2019；邵磊等，2019)。(3)盆地持續(xù)沉降造就了白云主洼古近紀長時間的深湖相發(fā)育，形成厚層烴源巖(李成海等，2014)。整體而言，白云主洼文昌組具有良好的烴源巖發(fā)育條件(米立軍等，2007，2019；龍祖烈等，2020)。

可以看到，白云主洼文昌組沉積研究尚處于起步階段，僅認識到主洼不同地區(qū)發(fā)育的沉積相類型，并以整個文昌組為單元簡單刻畫沉積相的平面展布。這種定性的、粗泛的研究目前還不能有效指導儲集層分布預測。同時，白云主洼文昌組三級層序格架下的古環(huán)境古地貌發(fā)育特征及垂向上沉積充填演化等重要問題，一直缺少系統(tǒng)深入的研究。

針對上述問題，從三維地震數(shù)據(jù)和鉆井資料出發(fā)，以沉積砂體為目標，采用層序原型結構剖面恢復、增強地震相分析、砂體地震掃描解釋等新技術方法(汪業(yè)勇，2020；Xu and Haq, 2021)，在三級層序格架約束下，開展骨架巖相識別及平面分布刻畫研究。然后基于“沉積體系=骨架巖相+大類沉積環(huán)境+水流路徑”的新思路來重建研究區(qū)文昌組三級層序格架內的沉積體系(Xuetal.， 2021)。在此基礎上，結合白云主洼構造演化特征，還原文昌組地層的沉積充填演化過程，作為白云主洼文昌組三級層序格架下高精度的沉積充填特征及演化研究，期望能夠為白云主洼文昌組的儲集層分布預測提供依據(jù)。

1 地質概況

珠江口盆地位于南海北部大陸架和陸坡邊緣，東西部分別以臺灣島、海南島為邊界，呈NE-SW向展布，是在古生代及中生代復雜褶皺基底上形成的新生代含油氣盆地(任建業(yè)等，2015)。受一系列的NE向主控斷裂和NWW向斷裂共同控制，盆地具有“三隆夾兩坳”的構造格局，自北向南分別為北部隆起帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、中部坳陷帶、南部隆起帶(圖 1-a)，盆地南側與洋盆直接接觸(龐雄等，2007)。

圖 1 珠江口盆地白云主洼構造位置(a)及古地貌背景(b)Fig.1 Structural location(a) and palaeogeomorphological background(b) of Baiyun main sag，Pearl River Mouth Basin

白云凹陷為珠江口盆地中部坳陷帶的次級構造單元。最新資料表明，白云凹陷位于陸緣地殼強烈減薄的洋陸轉換帶之上，受地殼內脆韌性變形過程中產生的多條大型低角度拆離斷裂控制，始新世白云凹陷逐漸演化形成深大湖盆(任建業(yè)等，2015；龐雄等，2018；Zhuetal.， 2021)。根據(jù)基底斷裂特征和新生代斷陷期(Tg-T70)沉積地層的殘余厚度，白云凹陷可劃分為白云主洼、白云西洼、白云東洼及白云南洼4個次級洼陷(趙陽慧，2016；韓銀學等，2017)(圖 1-b)。其中白云主洼面積最大，沉積地層最厚(地層呈南厚北薄的特征)。白云主洼北側為番禺隆起，東南側為云荔隆起，西南側為云開隆起，東側為東部低凸起(圖 1-b)。

研究結果揭示，南海北部陸緣前新生代存在EW-NWW向與NEE向2組不同方向的基底先存斷裂體系，其在不同時期的差異性活化控制著白云主洼的結構及演化過程(葉青，2019)。自晚白堊世以來，白云主洼經歷了3個構造演化階段： 裂陷期、裂解期和裂后熱沉降期(張功成，2010；柳保軍等，2019)。其中文昌組沉積時期處于主裂陷期，可細分為初始裂陷期、強烈裂陷期及弱裂陷期(龐雄等，2018)。根據(jù)在地震剖面上識別的關鍵性反射界面T85-T80，文昌組可劃分為5個三級層序，從下到上分別為WCSQ1(文六段)、WCSQ2(文五段)、WCSQ3(文四段)、WCSQ4(文三段)、WCSQ5(文二、一段)(Wangetal.， 2018；柳保軍等，2019)(圖 2)。

圖 2 珠江口盆地白云主洼地層系統(tǒng)Fig.2 Stratigraphic system of Baiyun main sag，Pearl River Mouth Basin

文昌組初始裂陷期為湖盆開始發(fā)育階段，控凹斷裂的活動性較弱，發(fā)育WCSQ1(文六段)，其下部地層以砂礫巖與火成巖為主，上部地層以湖相砂泥巖為主；強烈裂陷期以上地殼斷開、下地殼韌性伸展的拆離作用為主，控洼斷裂活動性較強，形成WCSQ2和WCSQ3等地層。此階段為湖盆的主要成盆期，沉積地層多為中—厚層灰褐色(或淺灰色)泥巖夾中—薄層細砂巖、粉砂巖及泥質粉砂巖，局部發(fā)育凝灰?guī)r、玄武巖等火成巖；弱裂陷期控洼斷裂活動性很弱，形成WCSQ4和WCSQ5等地層(劉蓓蓓等，2015；龐雄等，2018；Wangetal.， 2018)。沉積地層多為淺灰色中厚層泥巖與砂巖、粉砂巖互層。始新世恩平組沉積時期為斷拗轉換期，白云凹陷以韌性沉降為主，表現(xiàn)出拗陷湖盆的特征，沉積地層以細砂巖與泥巖薄互層為主，普見煤層(羅泉源等，2017)(圖 2)。

2 原型結構剖面恢復及分析

圖 3 珠江口盆地白云主洼AA′測線原始地震剖面與剖面線描(測線位置見圖 1-b)Fig.3 Original seismic profile and associated line drawing of line AA′ of Baiyun main sag，Pearl River Mouth Basin(line location is shown in Fig.1-b)

2.1 WCSQ1(文六段)

WCSQ1上下段表現(xiàn)出不同的地震反射特征。在WCSQ1下段，白云主洼邊緣區(qū)域表現(xiàn)為短軸不連續(xù)的地震反射，指示洪積扇、河流相沉積。主洼中心主要為較干凈、較連續(xù)、弱振幅的地震反射，指示洪泛平原泥巖沉積。在WCSQ1上段，主洼邊緣呈丘狀、中—弱振幅的地震反射，指示洪積扇或沖積扇，主洼中心區(qū)表現(xiàn)為短軸、不連續(xù)、弱振幅的地震反射，并呈現(xiàn)出湖架—斜坡—盆地的古地貌特征。根據(jù)湖架坡折的位置，WCSQ1沉積末期主洼中心湖底的古水深約50m，指示WCSQ1上部地層發(fā)育于淺湖—半深湖的沉積環(huán)境(圖 4-a)。

圖 4 珠江口盆地白云主洼AA′測線沉積層序原型結構恢復剖面 Fig.4 Original form structural profiles of sedimentary sequences of line AA′ of Baiyun main sag，Pearl River Mouth Basin

2.2 WCSQ2(文五段)

原型結構剖面東南側斷距的反射時間高度為1.15 s(圖 4-b)，換算成深度，斷距落差約為3500m(去壓實)。與此同時，WCSQ2東南側斷陷處沉積地層的厚度約為2500m，去壓實后約為3200m，兩者數(shù)值相似。由此可見，WCSQ2沉積時期白云主洼東南緣的控凹斷裂強烈活動，其控制著主洼東南側沉積地層的展布特征。因此，WCSQ2是在強烈裂陷期基底快速下沉階段發(fā)育的地震層序。原型結構剖面下部的地層主要呈退積堆砌，上部地層則主要呈加積和前積堆砌(預示基底快速下沉結束)。層序頂面呈湖架—斜坡—盆地的古地貌特征，湖盆底部古水深可達630m。位于剖面兩側的主洼邊緣為濱淺湖環(huán)境，而主洼中心為深湖和超深湖環(huán)境，長期處于欠補償沉積環(huán)境。因此，WCSQ2沉積時期主洼大部分區(qū)域處于深湖—超深湖環(huán)境(圖 4-b)。

2.3 WCSQ3(文四段)

2.4 WCSQ4(文三段)

WCSQ4沉積時期沉積中心開始遠離控凹大斷裂，逐漸向湖盆中心遷移。因而主洼中心呈現(xiàn)快速充填特征，并且沉積地層較厚。WCSQ4東側地層表現(xiàn)出火山巖相的地震反射特征，分析認為其主要為火山碎屑沉積，而非之前的陸源碎屑。據(jù)此可推測，WCSQ4沉積時期白云主洼東南側的火山活動較為強烈，其向白云主洼提供了大量火山碎屑物。該時期主洼中心湖底的古水深約為280m，表明湖盆經持續(xù)快速充填后水體明顯變淺，主洼中心為深湖—半深湖環(huán)境(圖 4-d)。

2.5 WCSQ5(文二段)

WCSQ5沉積時期主洼中心沉積地層較厚，而兩側斜坡區(qū)沉積地層明顯變薄，表明此時沉積中心已遷移至湖盆中心。白云主洼東部發(fā)育較薄的火山碎屑沉積，據(jù)此可推測，WCSQ5沉積時期白云主洼東南側的火山活動變弱，導致從主洼東南部進入湖盆的火山碎屑減少。這一時期主洼中心的古水深約為80m，表明經過沉積充填后，湖盆水體發(fā)生大幅下降，至WCSQ5末期湖盆整體上已演化為淺湖環(huán)境(圖 4-e)。

3 砂體類型及其增強地震相特征

當前，白云主洼鉆遇文昌組的探井極少，尚無探井有效地鉆穿文昌組。因此，通過識別地震相類型，進而依據(jù)鉆井巖性標定約束，將地震相轉化為沉積相的傳統(tǒng)方法在研究區(qū)并不適用(李成海等，2014；賈浪波等，2017；曾智偉等，2017)。另一方面，白云主洼始新統(tǒng)發(fā)育大量砂包泥巖相，大套砂巖內部因缺少明顯的波阻抗界面而常表現(xiàn)為弱振幅地震反射(圖 5)，因此單純地依靠地震振幅切片的方法也不適用(張厚福等，1988)?；诖?，利用覆蓋白云主洼全區(qū)的三維地震，結合鉆遇文昌組探井的井—震對比分析結果(圖 5)，使用增強地震相分析來識別骨架巖相并刻畫其分布特征(圖 6，圖 7，圖 8)。

圖 6 珠江口盆地白云凹陷白云主洼文昌組沉積微相砂體類型及其對應增強地震相特征Fig.6 Sand body types of sedimentary microfacies and corresponding enhanced seismic facies characteristics of the Wenchang Formation in Baiyun main sag of Baiyun sag，Pearl River Mouth Basin

增強地震相分析是在傳統(tǒng)地震相分析的基礎上(Brown and Fisher，1979；徐懷大等，1990；苗順德等，2010)，通過增加光滑性、整潔性和反射軸波形(特殊波形樣式)等3個新的地震標識來提高地震巖相的識別能力。最終通過空間位置、外部幾何形態(tài)、內部反射結構、振幅、頻率、連續(xù)性、光滑性、整潔性及特殊反射波形等9個地震反射標識分析，在地震剖面上直接識別地震巖相(指從地震剖面上辨別出來的巖石相，為一套地震反射指示的巖石類型組合，例如砂夾泥地層)(Xu and Haq, 2021)。

研究表明，白云主洼文昌組主要發(fā)育硅質碎屑沉積(砂泥巖)，其中主洼東側地層含火山碎屑。以泥巖為背景巖性，砂巖為骨架巖性，結合沉積背景和砂體發(fā)育部位，研究認為白云主洼文昌組主要發(fā)育河道砂、河口壩砂、沿岸灘壩砂、水下分流河道砂、席狀砂、湖底扇砂(含水道砂)等6種沉積微相砂體類型(圖 6)。

3.1 河道砂

河道為三角洲沉積的主要輸砂通道，分為水上部分和水下部分，其中水下河道的寬度和下切幅度均小于水上部分。位于白云主洼周緣的P33-1和W4-1等井均在文昌組鉆遇大套河道砂巖，碎屑成分主要為石英，以細—中粒為主，GR曲線表現(xiàn)為箱狀特征(圖 5)。地震剖面上，河道砂常發(fā)育于弱振幅不干凈反射背景中，其橫切面呈短軸、寬波谷、底面下凹、右下傾斜對稱波形、中—強振幅反射特征，同相軸的連續(xù)性較差，表現(xiàn)出典型的陸相沉積特征(圖 5，圖 6-a，圖 7，圖 8)。

3.2 河口壩砂

河口壩屬三角洲前緣相帶，常位于辮狀河道入湖處，為河道水流能量減弱撒開后，在湖岸周緣的河口處形成的扇形舌狀體。在GR曲線上，河口壩砂通常表現(xiàn)為漏斗型，部分也可呈箱型。在地震剖面上，河口壩砂體處于傾斜反射層頂部，呈平行層狀或底面下凹、右下傾斜對稱波形、寬波谷、波谷(黑軸)外觀不干凈、雜亂或疊瓦狀構型、中—強振幅的地震反射特征(圖 5，圖 6-b)，常發(fā)育于弱振幅不干凈反射背景中(圖 7，圖 8)。

3.3 沿岸灘壩砂

沿岸灘壩砂為經過湖浪改造后沿湖岸線分布的砂體，其最為典型的標志是平行于湖岸線展布，單個沿岸沙壩約為幾十米寬，數(shù)千米至十幾千米長。沿岸沙壩一般分布于湖盆邊緣，屬三角洲前緣相帶，主要通過平面上砂體分布的位置來識別，常發(fā)育于弱振幅不干凈的反射背景中，其在地震剖面上常表現(xiàn)為疊瓦狀構型、右下傾斜對稱波形、中—強振幅地震反射(圖 6-c，圖 7，圖 8)。

3.4 水下分流河道砂

水下分流河道砂體屬三角洲前緣相帶，常位于河口壩砂體前緣小斜坡下方，發(fā)育于淺湖環(huán)境，其末端常為湖架坡折。因此，地震剖面上該類砂體常位于斜交層頂部，呈局部相對較連續(xù)、右下傾斜對稱波形、底面略有下凹(幅度比河道砂體小)、中—強振幅(橫向振幅變化)的地震反射特征(圖 6-d)，常發(fā)育于弱振幅干凈反射背景中(圖 7，圖 8)。

3.5 席狀砂

席狀砂常發(fā)育于湖盆斜坡環(huán)境，為河口壩或沿岸沙壩受湖浪改造、篩選，沙壩末端發(fā)生側向遷移，并隨之形成呈席狀或片狀分布的砂體。因此，席狀砂常具有較好的連續(xù)性，并可作為優(yōu)質儲集層。白云主洼目前尚無探井鉆遇文昌組席狀砂，不過，P33-1井于恩平組鉆遇席狀砂，單砂體厚度約為4～10m，以細粒沉積為主，GR曲線表現(xiàn)為齒狀(圖 5)。地震剖面上，席狀砂呈較光滑、平行層狀連續(xù)、近對稱或左下傾斜對稱波形(波谷無加寬)、向湖盆方向同相軸變窄且振幅減弱并逐漸尖滅(砂巖和泥巖厚度同時減薄)的地震反射特征(圖 5，圖 6-e)，常發(fā)育于干凈反射背景中(圖 7，圖 8)。

3.6 湖底扇砂

湖底扇砂體常發(fā)育于斜坡及湖底等半深湖—深湖沉積環(huán)境，是湖架區(qū)的砂質碎屑在重力作用下，沿斜坡向下滑動堆積而成，屬重力流沉積。因此，湖底扇砂體具有較差的成層性。在地震剖面上，湖底扇砂體通常呈波狀、丘狀反射。薄層濁積巖則呈高頻、弱—中振幅的地震反射，局部也可表現(xiàn)為平行連續(xù)地震反射(圖 8)。而高孔隙的下切水道砂體橫切面呈底面下凹、右下傾斜對稱波形、強振幅反射(圖 6-f)，其與河道砂地震反射特征相似。因此，僅靠地震反射標識無法有效區(qū)分兩者。但是這2類砂體發(fā)育的環(huán)境有著明顯的差別，辮狀河道砂常發(fā)育于斜坡帶上游的陸相環(huán)境，而湖底扇水道砂發(fā)育于下斜坡的半深湖—深湖沉積環(huán)境(圖 6-f)。

4 文昌組沉積體系展布特征

基于“沉積體系=骨架巖相+大類沉積環(huán)境+水流路徑”的新思路來重建沉積體系(Xuetal.， 2021)。其中砂巖為骨架巖相，通過砂體地震掃描解釋來獲取其空間分布；大類沉積環(huán)境通過增強地震相和沉積層序原型結構剖面分析來確定，即利用原型結構剖面上識別的岸線點、坡折點、坡腳點來確定湖岸線、湖架坡折線及坡腳線，在此基礎上確定陸相、淺湖、半深湖和盆地4種大類沉積環(huán)境；主水流路徑通過地震剖面上識別的河道、水下分流河道及侵蝕溝谷，并結合砂體平面形態(tài)來確定(汪業(yè)勇，2020；Xuetal.， 2021)。據(jù)此得到白云主洼文昌組三級層序沉積體系(圖 9)，其展布特征如下：

WCSQ1: 白云主洼西北斜坡帶主要為淺湖環(huán)境，發(fā)育3個大型扇三角洲朵葉體，主水流為NW-SE或近南北向，扇體前端分布連片的席狀砂；主洼西南陡坡帶主要為淺湖環(huán)境，受同生控凹斷裂強烈活動影響，斷階洼陷區(qū)發(fā)育2個大型扇三角洲沉積體，主水流為SW-NE或近東西向，扇體推進距離相對較短；主洼東南陡坡帶主要為淺湖環(huán)境，控洼斷裂周邊發(fā)育近岸水下扇和小型扇三角洲沉積，其以近源快速堆積為主，砂體局限于湖岸周緣，且普遍受到火山碎屑影響；主洼中心主要為半深湖—深湖環(huán)境，以泥質沉積為主，僅在北緣發(fā)育小規(guī)模湖底扇沉積(圖 9-a)。

WCSQ2: 湖退期白云主洼發(fā)育4個物源供應體系： (1)西北部物源，番禺隆起供源，為純陸源碎屑沉積。主洼西北緩坡帶主要為淺湖—半深湖環(huán)境，主水流為NW-SE向，發(fā)育2個大型辮狀河三角洲沉積體，呈NW-SE向展布，長約30km，沉積體前端推進至半深湖區(qū)，并發(fā)育連片分布的席狀砂。(2)東北部(含北部)物源，主要為番禺隆起提供的陸源碎屑物，其次為火山灰錐提供的火山碎屑。東北斜坡區(qū)主要為淺湖—深湖環(huán)境，近南北向主水流，發(fā)育中—小規(guī)模扇三角洲沉積體。受白云凹陷東部地區(qū)大規(guī)模巖漿底侵和斷裂活動影響，東北斜坡區(qū)坡度較陡，并發(fā)育突變古地貌。因此，斜坡下方發(fā)育小規(guī)模的濁積扇和斜坡水道等重力流沉積。這一時期，東北斜坡區(qū)發(fā)育多個大型火山灰錐，其向臨近洼陷提供大量火山碎屑，使得東北斜坡區(qū)沉積砂體的孔隙性普遍較差。(3)西南部物源，云開隆起供源，為純陸源碎屑沉積。西南陡坡帶主要為淺湖—半深湖環(huán)境，主水流為SW-NE向和近東西向，發(fā)育2個中等規(guī)模的扇三角洲沉積體，其向湖推進距離較短。(4)東南部物源，主要為云荔隆起供源，陸源碎屑和火山碎屑混合物源。東南陡坡帶主要發(fā)育半深湖環(huán)境，SE-NW向主水流，沉積體規(guī)模很小。這一時期東南斜坡帶發(fā)育一個大型火山灰錐，受其影響，該地區(qū)沉積砂體的孔隙性相對較差；主洼中心為深湖—超深湖的欠補充沉積環(huán)境，以泥質沉積為主，具有較好的優(yōu)質烴源巖發(fā)育條件(圖 9-b，9-f)。

WCSQ3: 湖退期白云主洼發(fā)育3個物源供應體系： (1)北部(含西北)物源，番禺隆起供源，純陸緣碎屑沉積。三角洲沉積體規(guī)模變大，并向湖盆中心大幅遷移，因而主洼西北和東北2個不同物源方向的砂體開始疊置連片。該時期主洼北部陸上的辮狀河道沉積范圍擴大，指示沉積作用加強。平面上分布3個相互疊置的大型辮狀河三角洲沉積體，三角洲前端推進至半深湖—深湖區(qū)，并表現(xiàn)出典型的三角洲舌形特征(圖 9-c)，指示經湖浪改造形成的半月形席狀砂。斜坡區(qū)下方的深湖區(qū)發(fā)育中等規(guī)模的湖底扇沉積。(2)西南部物源，沉積體規(guī)模明顯變小，指示物源供給減弱。西南陡坡帶主要為淺湖—深湖環(huán)境，主水流為SW-NE向，發(fā)育小規(guī)模的近岸水下扇和扇三角洲沉積，沉積物局限于控凹斷層周緣。(3)東南部物源，以陸源碎屑物為主。東南陡坡帶主要為半深湖—深湖環(huán)境，于斷階洼陷處發(fā)育中等規(guī)模的扇三角洲沉積，呈SE-NW向展布，斜坡下方的深湖區(qū)發(fā)育小規(guī)模湖底扇(圖 9-c)。

WCSQ4: 湖退期白云主洼發(fā)育4個物源供應體系： (1)西北部物源，純陸源碎屑，物源方向表現(xiàn)出較明顯的北西向，先前的近南北向不發(fā)育。這種物源方向變化指示可能有華南陸源碎屑通過西江—荔灣海槽進入白云凹陷。這一時期西北斜坡區(qū)主要為濱淺湖—半深湖環(huán)境，平面上分布2個大型辮狀河三角洲沉積體，三角洲前端發(fā)育大面積連片分布的席狀砂(圖 9-d)。(2)東北部物源，以陸源碎屑為主，其次為火山碎屑。東北斜坡區(qū)主要為淺湖環(huán)境，主水流為NW-SE向，發(fā)育1個大型辮狀河三角洲沉積體。該沉積體東北側火山噴發(fā)強烈，產生大量火山碎屑，導致該地區(qū)沉積砂體的孔隙性相對較差。(3)西南部物源，純陸源碎屑沉積，主要發(fā)育于淺湖—半深湖環(huán)境。在斷階帶周緣發(fā)育2個規(guī)模不等的扇三角洲沉積體，呈SW-NE向展布。其中西側扇三角洲沉積體分布較局限，而東側扇三角洲沉積體規(guī)模相對較大(圖 9-d)。(4)東南部物源，主要為陸源碎屑沉積，其次為火山碎屑。東南陡坡帶主要為淺湖—半深湖環(huán)境，發(fā)育2個中等規(guī)模的扇三角洲沉積體，呈NW-SE向展布(圖 9-d)。受東部火山噴發(fā)物的影響，沉積砂巖的孔隙性相對較差。

WCSQ5: 湖退期白云主洼發(fā)育4個物源供應體系： (1)西北部物源，主要為濱淺湖—半深湖沉積環(huán)境，主水流為NW-SE向，發(fā)育3～4個推進距離較遠的大型辮狀河三角洲沉積體。P33-1井(西北緩坡帶西側)于WCSQ5層段發(fā)育大套砂包泥地層(圖 1-b，圖 5-a)，為三角洲平原相帶的辮狀河道沉積，證實了西北緩坡帶發(fā)育辮狀河三角洲的沉積充填特征。另外，三角洲朵體前端砂體的舌形特征較為典型(圖 9-e)，指示被湖浪改造后的半月形席狀砂。(2)東北部物源，主要為陸緣碎屑，少量火山碎屑。平面上分布3個中等規(guī)模的辮狀河三角洲沉積體，呈近南北向展布，其中砂體的條形特征比較典型，指示河口壩和浪成沙壩較發(fā)育。(3)西南部物源，純陸源碎屑沉積，主要為淺湖—半深湖沉積環(huán)境，主水流為SW-NE向，發(fā)育1個大型扇三角洲沉積體，扇體前端的席狀砂比較發(fā)育。(4)東南部物源： 主洼東南緣的W4-1井于WCSQ5層段發(fā)育厚層泥巖(圖 1-b，5-b)，該泥巖中的古生物樣品揭示浮游藻類占絕對優(yōu)勢(主要為盤星藻和球藻)，且所見組合中浮游藻類均為河湖相藻類，同時無定形有機質含量為中等—高(圖 5-c)，指示主洼東南部主要為淺湖—半深湖環(huán)境(圖 1-b)。該時期東南陡坡帶主水流為NW-SE向，局部(B18井區(qū)附近)近南北向水流，主要發(fā)育大規(guī)模的扇三角洲沉積，其次為小規(guī)模的近岸水下扇沉積，半深湖區(qū)周緣則分布連片的前緣席狀砂(圖 9-e)。這一時期白云凹陷東部地區(qū)火山噴發(fā)變弱，砂體受火山噴發(fā)物的影響變小，具有良好的孔隙性砂巖發(fā)育條件。

圖 9 珠江口盆地白云主洼文昌組三級層序沉積體系分布Fig.9 Distribution of sedimentary system within third-order sequence of the Wenchang Formation in Baiyun main sag， Pearl River Mouth Basin

5 沉積充填演化特征

物源供給與沉積充填格局的變化受控于構造活動的強度(邵東波等，2019；Zengetal.， 2020)。白云主洼文昌組不同時期的物源供給變化和沉積充填演化與同時期控洼斷裂的活動強度、古地貌特征密切相關。通過對白云主洼文昌組開展沉積層序原型結構剖面恢復和有限井控下的沉積體系分析，認為文昌組沉積時期整個沉積演化過程可大致分為河流、河流—湖泊、超深湖發(fā)生、超深湖早期充填、超深湖充填和淺湖發(fā)生6個階段。

WCSQ1沉積時期為白云主洼初始裂陷期，湖盆初始形成，白云主洼沉積環(huán)境從河流相變?yōu)楹恿鳌聪?。層序的下部地層主要為洪積扇、河流相沉積，上部地層主要為近岸水下扇、扇三角洲及湖相沉積(圖 4-a)。這一時期白云主洼以周緣隆起中生代基巖的短程分散物源體系為主，物源供給強度不大，沉積物主要充填于邊緣斷陷(圖 9-a)。晚期湖盆整體表現(xiàn)為“小盆淺湖”特征。

WCSQ2下段沉積時期白云主洼南部的控凹斷裂活動性逐漸增強并達到最大，主洼處于強烈裂陷期，對應于白云主洼超深湖發(fā)生階段。這一時期湖盆迅速擴大加深，從淺湖迅速地變?yōu)樯詈统詈?，此時湖盆中心古水深約為600m(圖 4-b)。湖盆整體表現(xiàn)為“大盆超深湖”特征。由于沉積物主要堆砌于控凹斷層周邊(圖 4-b)，湖盆中心為欠補償?shù)酿囸I沉積環(huán)境，具有優(yōu)越的烴源巖發(fā)育條件。

WCSQ2上段沉積時期，白云主洼南緣控凹斷裂活動性開始減弱。受此影響，基底沉降速率減小，導致湖盆中心古水深開始減小(但仍維持在高水位，古水深大于500m)，同時地層堆砌樣式從退積為主轉為前積為主(圖 4-b)。此時湖盆中心仍為欠補償環(huán)境，發(fā)育少量湖底扇沉積。整體看，這一時期對應超深湖早期充填階段。白云主洼周緣隆起繼續(xù)向邊緣斷陷提供陸緣碎屑，不過由于古地形高差加大，沉積物供給強度變大。相對來講，西北、西南物源區(qū)為純陸源碎屑，沉積體推進距離較遠，具有較好的孔隙性砂巖發(fā)育條件。而主洼東部地區(qū)主要為近源短程沉積，受臨近火山碎屑影響較大，因而孔隙性砂巖發(fā)育條件較差。

WCSQ3沉積時期，控凹斷裂活動性變弱，基底結束快速沉降。此時湖盆可容空間增長速率開始明顯小于沉積物供給速率，湖盆發(fā)生大規(guī)模的沉積充填作用，地層表現(xiàn)出明顯的前積特征(圖 4)，沉積體規(guī)模也明顯變大(圖 9-c)。受此影響，湖盆古水深迅速減小，至WCSQ3沉積晚期，湖盆中心古水深減至400m左右，已由超深湖逐漸演化成深湖—半深湖(圖 4-c)。因此，WCSQ3沉積時期對應于超深湖充填階段。同時，湖盆的連通性逐漸增強，半深湖—深湖區(qū)的分布范圍明顯擴大，整體上湖盆表現(xiàn)為“廣盆深湖”特征。該時期沉積體向湖推進距離較遠(最長距離達42km)，且發(fā)育多種類型的砂體。其中，主洼北部緩坡帶部分三角洲前端砂體表現(xiàn)出典型的舌形或條形特征(圖 9-c)，預示水下分流河道砂、河口壩砂及席狀砂等經歷湖浪充分改造篩選，理論上這類砂體具有較好的分選性。同時該時期主洼東側的火山噴發(fā)變弱，火山碎屑影響變小。因此，WCSQ3具有良好的孔隙性砂巖發(fā)育條件。

WCSQ4沉積時期，受物源供給增強(火山活動增強導致火山碎屑增多)影響，白云主洼在延續(xù)先前沉積充填格局的基礎上，沉積充填作用進一步加強。因此，湖盆古水深進一步減小，至WCSQ4末期湖盆中心古水深減至約250m(圖 4-d)，此時超深湖區(qū)消失，深湖及半深湖區(qū)范圍萎縮，淺湖區(qū)范圍明顯擴大(圖 9-d)，湖盆由深湖逐漸演化成半深湖—淺湖。因此，WCSQ4沉積時期對應于超深湖充填(晚期)階段。同時，湖盆面積開始擴大，連通性繼續(xù)增強，湖盆整體表現(xiàn)為“廣盆深湖”特征。整體來看，WCSQ4為一個富砂層序，平面上各沉積體進一步向湖推進(最長距離達46km)(圖 9-d)。不過，由于主洼東側火山噴發(fā)對臨近砂巖的孔隙性產生不利影響，因此該時期高孔隙砂巖主要發(fā)育于主洼西側地區(qū)。

WCSQ5沉積時期，控凹斷層幾乎停止活動，此時沉積中心遷移至湖盆中心(圖 4-e)。因而湖盆中心發(fā)生強烈的沉積充填作用，湖盆古水深發(fā)生大幅下降，至WCSQ5末期，湖盆中心古水深約為80m(圖 4-e)，表明湖盆已由早期的超深湖演變?yōu)闇\湖。另外，W4-1井文昌組下部地層為砂夾泥沉積，指示為陸相沉積，而頂部出現(xiàn)大套(約65m)泥巖沉積(圖 1-b，圖 5-b)，并且該泥巖中的孢粉組合(3210m處)揭示河湖類浮游藻類占絕對優(yōu)勢，同時無定形有機質含量為中等—高(圖 5-c)，指示該時期主洼東南緣部分高地(W4-1井附近)已沒入水下(圖 1-b)，變?yōu)闇\湖—半深湖環(huán)境。這一現(xiàn)象表明WCSQ5時期湖盆面積開始明顯擴大，主洼高低起伏的地貌被逐漸夷平。因此，WCSQ5沉積時期對應于淺湖發(fā)生階段，湖盆整體表現(xiàn)為更加明顯的“廣盆淺湖”特征。另外，該時期主洼東側的火山噴發(fā)明顯減弱，火山噴出物對砂體孔隙性影響變小。同時，WCSQ5為富砂層序，各物源區(qū)的碎屑物于湖盆中心周緣(半深湖—深湖)發(fā)育前緣席狀砂、湖底扇砂等改造砂體(圖 9-e)。因此，WCSQ5具有良好的孔隙性砂巖發(fā)育條件，為潛在的優(yōu)質儲集層發(fā)育層段。

6 結論

1)珠江口盆地白云主洼文昌組發(fā)育4個“源-匯”體系，分別為： (1)西北部大型繼承性緩坡源-匯體系，番禺隆起供源，純陸源碎屑物源，以大型辮狀河三角洲—湖泊相沉積為主，沉積體規(guī)模普遍較大；(2)東北斜坡帶源-匯體系，陸源碎屑為主要物源，火山碎屑為次要物源，以大—中型辮狀河三角洲—湖泊相沉積為主；(3)西南軸向陡坡轉換帶源-匯體系，云開隆起供源，純陸源碎屑物源，以近岸水下扇、扇三角洲—湖泊相沉積為主；(4)東南陡坡帶源-匯體系，云荔隆起和臨近火山噴發(fā)混合供源，以短程的近岸水下扇、扇三角洲—湖泊相沉積為主，沉積體規(guī)模相對較小。

2)白云主洼文昌組沉積時期整個沉積演化過程可大致分為河流、河流—湖泊、超深湖發(fā)育、超深湖早期充填、超深湖充填和淺湖6個不同環(huán)境依次發(fā)育階段。其中WCSQ1下段對應河流階段，上段對應河流—湖泊相發(fā)育階段，這一時期白云主洼從河流相變?yōu)楹恿鳌聪?；WCSQ2下段對應超深湖發(fā)育階段，上段對應超深湖早期充填階段，這一時期湖盆從淺湖迅速變?yōu)樯詈统詈?；WCSQ3對應超深湖充填階段(早)，湖盆逐漸由超深湖演化成深湖—半深湖；WCSQ4對應超深湖充填階段(晚)，湖盆逐漸由深湖演化成半深湖—淺湖；WCSQ5對應淺湖發(fā)育階段。

3)白云主洼文昌組孔隙性砂體發(fā)育條件受斷裂和火山活動強度、物源類型、沉積體類型及分布部位等因素影響。其中白云主洼西北緩坡帶孔隙性砂體發(fā)育條件最好，其次為白云主洼西南陡坡帶。相對而言，白云主洼東側地區(qū)孔隙性砂體發(fā)育條件較差，WCSQ3和WCSQ5 2個層序的局部地區(qū)具有較好的孔隙性砂體發(fā)育條件。