盆底扇(BFF)是一种沉积在盆地底部或大陆斜坡下部的海底扇。其形成与海底峡谷进入陆坡的侵蚀作用以及河谷进入陆棚的下切作用相伴生,即在形成I类层序界面时,由于陆棚遭受侵蚀,沉积物越过陆棚和陆坡,通过河谷和陆棚前沿的侵蚀深切谷,而沉积在上述位置形成的海底主扇。1
盆底扇(或早期扇)主要是砂质,由鲍马序列的Tab、Tac和被削蚀的Ta所组成的。2
在大陆边缘盆地中,低位体系域的盆底扇代表快速全球海平面下降期的产物。
概念盆底扇又称之为低位扇,是指发育在不连续陆棚坡折外的盆地边缘。它是在全球海平面下降速率大于陆棚坡折的下沉速率时形成的。由于全球海平面的快速下降,陆棚的一部分或全部暴露地表,河流回春下切陆棚,沉积物越过陆棚和斜坡,并以点源式的海底扇直接堆积在盆地边缘。
须强调的是,海底扇虽然被定义为“位于大陆斜坡上海底峡谷向海一侧的锥形或扇形陆源沉积”,可以在任何时期沉积,但它们主要沉积于低位期的盆地扇形成时期。3
特点盆底扇是在低的斜坡和盆底沉积的海底扇为特征的低位体系域的一部分。盆底扇的形成与峡谷侵蚀到斜坡和河谷下切至大陆架有关。硅质碎屑沉积物通过河谷和峡谷穿过斜坡和大陆架形成盆底扇。尽管盆底扇的出现远离峡谷口,或者峡谷口不明显,但是盆底扇可能形成于峡谷口。斜坡或大陆架上不出现时代相当的岩石。盆底扇的底面(与低位体系域的底面一致)是Ⅰ型层序边界;扇顶是下超面。4
盆底扇一般分布于平坦盆底部位,具双向下超终止于层序边界之上,顶面一般为连续平行反射所超覆。盆底扇可能沉积在峡谷口处,也能够远离峡谷出口而广泛发育。它是在海平面相对迅速下降期间,由于斜坡上峡谷的侵蚀、大陆架上河谷的下切而使粗粒沉积物被倾卸到斜坡上后经泥石流和浊流搬运到盆底而形成。2
盆底扇常被斜坡扇和前积复合体下超其上。盆底扇沉积、海底峡谷的形成以及下切河谷(形成深切谷)的侵蚀作用,都是海平面相对下降时期产生的。一般地讲,海底扇主要是砂质。1
研究与运用①新西兰Taranaki MM地层晚中新世深水沉积的野外剖面显示了盆底扇和斜坡扇不同沉积单元下各异的物理沉积特征。通过对砂岩粒度特征的研究,从而来区分这两种类型的深水沉积相。野外露头资料表明:盆底扇相对砂质含量较多,而斜坡扇则碎屑含量相对较高。
从交汇图上可以看出,盆底扇和斜坡扇的砂岩样品都有随着粒度增大,分选变好的关系,但是这种关系又有细微的差别。盆底扇和斜坡扇的砂岩样品都随着粒度增大,分选变好的这种关系同样适用于井下样品。这个结论对于一个厚达600m代表了几百万年沉积历史的地层来说是不可思议的。同时,这个发现也意味着一直以来整个盆地有一个统一的沉积结构。 区别盆底扇和斜坡扇是很重要的,特别在包括了油井数据的地下背景时。相对于斜坡扇储层,盆底扇油气勘探地层是显著不同的。岩石学上这种类型的差别对于油田开发的优选是很重要的。对于井下样品,这两种储层砂岩的岩相通常很难区分。粒度变化特征似乎可以模拟细微地区别这两种深水沉积环境的沉积机制。5
②新近纪珠江口盆地发生断坳转换之后,陆架坡折带一直位于番禺低隆起南侧—白云凹陷北坡地区,珠江组作为该区的主力产气层段,具有形成地层岩性圈闭的有利条件。以三维地震资料和已钻井为基础,结合周边的部分二维测线,对研究区进行了层序地层划分和沉积相分析,认为:1、古珠江流域面积广、携带陆源粗碎屑物质丰富;2、多期次构造运动造成古珠江流域地表物质疏松活化;3、相对规模较大的海平面下降使得古珠江三角洲一直推进到陆架坡折带附近。
上述3个因素的耦合叠加为番禺低隆起南侧—白云北坡地区发育粗碎屑沉积物提供了保障,这些沉积物在陆架坡折区所具有的特殊古地貌背景的控制下,在珠江组形成2套有利的储盖组合和多种类型的沉积砂体,从而为地层岩性圈闭的发育创造了有利条件。其中强制性海退体系域陆架边缘三角洲和低位体系域斜坡扇、盆底扇形成的地层岩性圈闭最为有利,而海侵体系域和高位体系域形成地层岩性圈闭的条件相对较差。6
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张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院