陆架边缘三角洲是指发育于陆架边缘且特征明显的一种动态三角洲。作为连接浅水与深水的重要沉积单元，陆架边缘三角洲一直是近年来国内外研究的热点。目前墨西哥湾、地中海东部、东非海岸、南海北部等地区均发现有陆架边缘三角洲^[1-5]。陆架边缘三角洲与传统内陆架三角洲的区别主要体现在4个方面：①发育位置。前者发育于陆架边缘，并可能跨越坡折带至上陆坡，后者通常发育于内陆架或中陆架位置^[1]；②发育规模。前者前积体宽度达几十千米、高几百米，前积角度达3°~ 6°，后者前积体规模和前积角度均较小^[2-4]；③平面展布。由于陆架边缘附近具有较高的沉积速率，前者沿陆架边缘呈弓形或新月形分布，后者常呈鸟足状或马尾状展布^[4]；④搬运机制。前者发育于坡折带附近，跨越坡折带后由于陆坡坡度变陡，牵引流易转换为重力流，后者一般以牵引流为主^[2-5]。陆架边缘三角洲由海平面的变化及物源供给所控制^[1]，其形成机制主要有2种：①在海平面较低的强制海退体系域及低位体系域时期，滨岸线由陆架不断向陆架边缘推进，甚至越过陆架边缘，此时沉积体推进至陆架边缘，并可能跨越坡折带至上陆坡，形成陆架边缘三角洲；②物源供给极强时，即使在海平面较高的高位体系域时期，强物源仍可以将前积体推进至陆架边缘形成陆架边缘三角洲。

中中新世，珠江口盆地具有稳定的古珠江供源、宽阔的陆架—陆坡古地理背景、周期性的海平面升降和持续的构造沉降等特征，为陆架边缘三角洲的发育创造了有利条件。利用二维及三维地震信息，对中中新世晚期(距今12.5 Ma左右)层位进行地震三级层序及体系域划分，并结合区域测井相分析，在中中新世晚期识别出河控、浪控及河流-波浪交互作用3种类型的陆架边缘三角洲。在划分等时地层格架的基础上分析不同类型陆架边缘三角洲的内部结构，对比相互间差异，以进一步探讨层序及水动力条件对不同类型陆架边缘三角洲的影响。该研究有助于进一步解释陆架边缘三角洲的内部结构、层序特征及控制因素等，可为深水储层勘探提供一定指导。

本次研究区域包括珠江口盆地珠二坳陷的开平凹陷和白云凹陷2个地区[图 1(a)]。其中白云凹陷是珠江口盆地内面积最大的凹陷，面积约1.21万km²，水深0.2~3.0 km；开平凹陷面积约0.6万km²，由多个半地堑组成，地震剖面呈箕状^[6]。云开低凸起是介于白云凹陷和开平凹陷之间的低隆带，面积约0.2万km^2[6]。目的层为中中新世晚期SB12.5界面上下2个四级层序[图 1(b)]，其中SB12.5是距今13.8 Ma时二级海平面下降到最低后开始的第一个三级旋回的顶界面，为典型的区域上超面。

图 1

Fig. 1

下载eps/tif图 图 1 研究区地质概况（据文献[12]，有修改） Fig. 1 Basic geological characters of the study area

中新世以来，陆架坡折由白云凹陷南坡跃迁至北坡，白云凹陷持续沉降，陆架坡折继承性的维持在凹陷北坡附近^[7-8]。此时，珠二坳陷内除控凹断裂之外，大部分断层活动都已停止，断裂基本不再控制沉积。珠江口盆地在经历了河流、三角洲、浅海及深海的沉积演化过程后，海水已与外海相通，属于开放式沉积环境^{[7, 9]}。自距今18.5 Ma之后，东沙隆起、神弧隆起等物源基本消失，盆地内皆为正常海^[10]，古珠江和古韩江为珠江口盆地的主要物源区，古韩江水系主要影响盆地东北部韩江凹陷及陆丰凹陷等地区，而研究区位于珠江口盆地西部，所以主要受古珠江水系的影响^[11]。

本次研究根据Catuneanu四分体系域划分方案^[13]，首先利用测井与地震层序相结合来确定综合地层层序^[14-15]，以进一步确定陆架边缘三角洲分布的剖面特征；然后根据丰富的三维地震资料及密集的二维地震测线，充分挖掘陆架边缘三角洲的平面信息^[16]，包括平面厚度分布、沿层切片等，分析陆架边缘三角洲的平面展布特征；最后在综合地层格架的基础上，根据"点—面—线"的研究思路进行分析，通过单井、平面、剖面的相互联动进行相互印证，从而确定最终的沉积体分布，并据此分析中中新世晚期陆架边缘三角洲的演化特征。

根据Catuneanu四分体系域划分方案^[13]，目的层三级层序可划分为低位体系域、海侵体系域、高位体系域及强制海退体系域等。强制海退体系域陆架边缘三角洲发育在白云凹陷和开平凹陷，包括浪控、河流-波浪交互作用2种类型，厚度最大约120 m，前积体以倾斜反射为主[图 2(a)]，显示为向海盆不断前积和下降，缺乏顶积层，GR曲线为几个反旋回叠置组成的整体反旋回，缺乏三角洲平原；低位体系域陆架边缘三角洲发育在开平凹陷，厚度最大约210 m，前积体显示为加积和向陆方向逐渐后退，发育较薄的顶积层[图 2(b)]，GR曲线表现为正旋回或反旋回，发育三角洲平原。

图 2

Fig. 2

下载eps/tif图 图 2 韩江组典型地震剖面示意图（剖面位置见图 3） （a）强制海退体系域陆架边缘三角洲；（b）低位体系域陆架边缘三角洲 Fig. 2 Typical seismic section of Hanjiang Formation

图 3

Fig. 3

下载eps/tif图 图 3 白云凹陷和开平凹陷韩江组不同体系域沉积相分布 Fig. 3 Distribution of sedimentary facies of different system tracts of Hanjiang Formation in Baiyun Sag and Kaiping Sag

根据Galloway^[17]提出的经典三角洲三端元分类方法，利用不同时期河流能量、波浪、潮流能量的相对强弱，开展陆架边缘三角洲的分类。珠江口盆地中中新世晚期潮流作用较弱，无潮流主导的陆架边缘三角洲发育。根据精细三维地震解释，在开平、白云2个凹陷内识别出河控、浪控及河流-波浪交互作用3种类型的陆架边缘三角洲(图 3)。前者分布于开平凹陷低位体系域，后二者分别分布于白云凹陷及开平凹陷的强制海退体系域。3种陆架边缘三角洲均表现为大规模的前积体，沉积中心均分布在陆架坡折带附近且沿陆架坡折走向分布。

河控陆架边缘三角洲以河流作用为主导水动力，通常发育于河口附近，地震反射杂乱、成层性差且下切谷发育。在E—W向识别有下切谷发育，宽度最大达1.2 km，深度达80 m，内部以空白反射为主。下切谷形态以"U"型为主，表明距离物源较远[图 4(a)]。在NNE—SSW向识别有明显S型前积体，振幅较弱、连续性较差，厚度最大达100 m，前积角度最大达4°，向陆向海均尖灭于泥岩中，局部地区陆坡识别有峡谷水道和块状搬运沉积，表明三角洲前缘较不稳定，发育重力流垮塌现象[图 4(b)]。分流河道多呈锯齿箱型或钟型，河口坝表现为漏斗型，上部前三角洲泥表现为尖指状[图 4(c)]。

图 4

Fig. 4

下载eps/tif图 图 4 韩江组河控陆架边缘三角洲沉积特征（剖面位置参见图 3） MRS为低位体系域顶界面；BSFR为强制海退体系域底界面；SB12.5，SB13.8，SB14.8为三级层序界面 Fig. 4 Sedimentary features of fluvial-dominated shelf margin delta of Hanjiang Formation

浪控陆架边缘三角洲以波浪作用为主导水动力，通常远离主河口发育，典型特征为强弱振幅交替、成层性明显、条带状反射，几乎无下切谷发育。NE-SW向识别为平行—亚平行反射，前缘砂体显示为圆丘状，无明显下切现象[图 5(a)]。NW-SE向前积体以倾斜前积为主，显示为一套或多套强振幅、连续性较好的反射结构，向陆向海分别尖灭于陆架和陆坡泥岩中，前积体正下方陆坡滑塌现象少，推测前缘不稳定砂体被沿岸流或波浪带走[图 5(b)]。GR曲线整体呈微锯齿或光滑箱状，为下细上粗的反旋回。测井相响应为前缘砂坝及重力流复合体，单层砂体最厚约30 m，总厚度约80 m[图 5(c)]。

图 5

Fig. 5

下载eps/tif图 图 5 韩江组浪控陆架边缘三角洲沉积特征（剖面位置参见图 3） BSFR为强制海退体系域底界面；MRS为低位体系域顶界面；SB12.5，SB13.8为三级层序界面 Fig. 5 Sedimentary features of wave-dominated shelf margin delta of Hanjiang Formation

河流-波浪交互作用陆架边缘三角洲地震剖面可识别有少量下切谷[参见图 4(a)~(b)]，下切谷附近地震反射较杂乱，向两侧渐变为强弱振幅交替的规律反射，GR曲线呈锯齿箱型，切片特征规律性不明显。

低位体系域与强制海退体系域陆架边缘三角洲发育的差异是体系域基准面变化及物源供给共同作用的结果。强制海退体系域时期，基准面下降、物源和滨岸线向海推进，并向盆地下倾方向迁移，沉积物可容纳空间减小，在三角洲向海推进的过程中，三角洲平原因暴露于地表而被剥蚀。由于基准面下降不连续，在总体下降的背景下会出现局部短暂快速的上升，使得每个四级层序向上变浅，上部GR曲线相应的反旋回规模大于下部。低位体系域时期，基准线缓慢上升，物源向海推进速率大于基准线上升速率，物源和滨岸线继续向海推进，并向盆地上倾方向迁移，沉积物可容纳空间增大，三角洲平原可以保存下来，但由于后期海侵影响，三角洲平原相对较薄。

陆架边缘三角洲可划分为物源控制型和可容空间驱动型2种^[1]。中中新世珠江口盆地陆架宽度达200 km以上，陆架坡度较缓，仅有0°03'~0°04'，高位体系域仅识别有内陆架三角洲发育，陆架边缘三角洲仅分布于低位体系域和强制海退体系域。因此本次研究的陆架边缘三角洲均属于可容纳空间驱动型。中中新世晚期，白云凹陷由于物源供应强度减弱，低位体系域陆架边缘三角洲发育较少或没有，强制海退体系域时期的前积体被后期的海侵期泥岩直接覆盖。开平凹陷物源供应强度较大，低位体系域前积体规模远大于强制海退体系域，此时陆架边缘三角洲在2个体系域均有发育。

陆架边缘三角洲的发育主要受相对海平面变化、物源供给、水动力条件等的影响，而物源供给受构造活动的影响。三角洲的形成及在整个陆架前积的时间一般小于0.1 Ma，对于这个时间跨度，构造作用对三角洲发育类型的影响相对较小^[18]。因此，陆架边缘三角洲发育类型的差异由水动力类型决定。

本次研究的陆架边缘三角洲属于可容纳空间驱动型三角洲，随相对海平面变化，陆架各位置的水动力条件及陆架三角洲类型具有一定规律^[1]，主要由河流、波浪2种水动力主导。在海平面较高时，河流、波浪2种水动力作用比较均衡，随海平面下降，滨岸线不断向海推进，沉积物通过河流作用不断从内陆架运移至中陆架，在较强的河流驱动力下最终可以搬运至外陆架。随着相对海平面的下降，陆架宽度减小，摩擦对波浪能量的衰减减小，陆架边缘较高的古地貌加强了波浪和沿岸流的能量^[1]，此时，波浪作用不断增强，河流和波浪作用占据主导地位，故在强制海退体系域时期，沉积体推至陆架边缘附近时，除局部分流河道河口附近河流作用较强，大多数为波浪作用控制的沉积。河控陆架边缘三角洲只分布于开平凹陷西部，而浪控陆架边缘三角洲广泛分布于整个开平地区和白云凹陷坡折带即说明了这点。基准面开始缓慢上升时，不规则的低位岸线及水深增加均抑制了波浪能量的传播，波浪作用开始减弱^[1]，此时河流作用占据主导，开平凹陷强制海退体系域显示出波浪、河流共同作用的特征。低位体系域为河流主导的陆架边缘三角洲，体现出波浪作用由强制海退体系域到低位体系域减弱的变化。

陆架边缘三角洲的发育位置、规模由区域前期的沉积背景、主河道位置改变、物源强度变化等所控制。河控陆架边缘三角洲集中发育在开平地区，且规模远大于白云地区，这与前期高位体系域的沉积背景密不可分。高位体系域时期，陆架区域的大型河道主要发育于开平凹陷正北部的恩平地区，白云地区北部几乎无分流河道流经^[19]，这使得后期开平凹陷成为沉积中心并发育大型河控陆架边缘三角洲。

中中新世以来，构造活动开始活跃^[20]，导致同一断裂的不同部位或不同断裂之间运动方向或速率有所不同，从而引发断块之间的差异升降，这易于造成古珠江物源方位的改变^[21]。白云凹陷东部的东沙隆起在中中新世局部抬升，推测其导致了珠一凹陷的凹陷轴向西北迁移，同时陆架海流向西增速，从而使古珠江主河道向西摆动，后续的三角洲沉积逐渐向西偏移，早期流入白云凹陷西部，晚期流入开平凹陷。此外，物源西偏至开平凹陷之后，受气候及季风的影响^[22]，河流作用增强，沿岸流作用减弱，河流携带的沉积体可以推至陆架边缘，故河控陆架边缘三角洲在开平凹陷较为发育。

因受古物源方向的改变及构造作用等的影响，中中新世以来，珠二坳陷的沉积体发生了规律性的变化。在距今约13.8 Ma前强制海退体系域时期，古珠江物源位于白云凹陷东北部，物源向陆架边缘推进，此时仅在白云凹陷东部发育有陆架边缘三角洲前积体，且沿主物源方向，前积体的正下方陆坡有峡谷水道和深水扇发育^[23]，白云凹陷西部和开平地区陆架边缘沉积以陆架砂脊、沿岸砂坝等为主，陆坡以泥质沉积为主[图 6(a)]。在距今12.5 Ma前强制海退体系域时期，三角洲主体开始分布于白云凹陷西部和开平凹陷，此时自西向东沿岸流盛行，白云凹陷西部陆架边缘三角洲为陆坡沉积体发育提供物源，由沿岸流搬运至白云凹陷东部形成东部陆坡斜坡扇[图 6(b)]。在距今12.5 Ma后低位体系域时期，三角洲主体逐渐全部转移至开平凹陷，此时白云凹陷陆架沉积以陆架砂脊、沿岸砂坝等为主，陆坡以泥质沉积为主[图 6(c)]。图 6表明，中中新世时期，随着古珠江物源逐渐向西迁移，陆架边缘三角洲沉积主体发育位置西偏^[19]，而陆架陆坡沉积格局进而出现变化。

图 6

Fig. 6

下载eps/tif图 图 6 中中新世晚期陆架边缘三角洲沉积演化（据文献[2，23]有修改） （a）SB13.8界面之下强制海退体系域时期陆架边缘沉积格局；（b）SB12.5界面之下强制海退体系域时期陆架边缘沉积格局；（c）SB12.5界面之上低位体系域时期陆架边缘沉积格局 Fig. 6 Sedimentary evolution of shelf margin deltas in Middle Miocene

陆架边缘三角洲由于其广泛的展布面积、大规模的沉积厚度及其与深水油气的源汇关系，一直成为近年来油气勘探的目标^[3]。开平凹陷识别有河控陆架边缘三角洲前缘亚相，形成的河口坝砂体及砂体上下的泥岩封盖，可以形成较好的储盖组合。前缘砂体中断层的发育及局部构造高地会形成有效圈闭，可成为潜力较高的勘探对象。此外，白云凹陷非对称性浪控陆架边缘三角洲前缘砂体、沿岸砂坝、陆架砂席复合体等孤立在三角洲外侧的泥岩中，其经强烈的水动力改造具有较好的物性，可形成良好的储盖组合。根据陆架边缘三角洲的发育模式、规模并结合陆坡发育模式，可对深水储层的发育进行预测^[24]。

(1) 珠江口盆地中中新世晚期识别出河控、浪控、河流-波浪交互作用3种陆架边缘三角洲。河控陆架边缘三角洲集中分布于开平凹陷低位体系域，浪控陆架边缘三角洲分布于白云凹陷强制海退体系域，河流-波浪交互作用陆架边缘三角洲出现在开平凹陷强制海退体系域。

(2) 河控陆架边缘三角洲、浪控陆架边缘三角洲在地震剖面、平面、测井相等方面均具有较大差异，其中河控陆架边缘三角洲表现为地震振幅较弱、GR曲线呈锯齿箱型等特征，而浪控陆架边缘三角洲表现为强弱振幅交替、GR曲线呈光滑箱状等特征，河流-波浪交互作用陆架边缘三角洲兼具二者特征。

(3) 陆架边缘三角洲的层序及类型受相对海平面变化及水动力条件的影响，而发育位置靠近前期高位体系域沉积背景下的水道位置并向陆架边缘延伸，陆架边缘三角洲主体向西迁移是由新构造活动影响的古珠江水系西偏所导致。

(4) 珠江口盆地中中新世陆架边缘三角洲可形成良好的储盖组合，对白云地区和开平地区的陆架边缘及陆坡深水的油气勘探具有一定指导意义。