余燁，張昌民，張尚鋒，施和生，杜家元，

（1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023；2.長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室，湖北 荊州 434023；3.中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240）

惠州凹陷新近系珠江組物源方向研究

余燁1，2，張昌民1，2，張尚鋒1，2，施和生3，杜家元1，2，3

（1.長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434023；2.長江大學(xué)油氣資源與勘探技術(shù)教育部重點實驗室，湖北 荊州 434023；3.中海石油（中國）有限公司深圳分公司，廣東 廣州 510240）

應(yīng)用陸源碎屑輕、重礦物組合特征及相關(guān)成分體積分?jǐn)?shù)的平面變化趨勢，結(jié)合砂體展布及地震反射特征，對珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江組下段和上段的物源方向進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，珠江組下段存在西北、東北和南部3個物源，其中西北地區(qū)和東北地區(qū)為遠(yuǎn)源沉積的產(chǎn)物，而南部地區(qū)為近源沉積的產(chǎn)物；隨著海平面的上升，珠江組上段南部物源消失，其沉積特征主要受西北和東北2個物源的控制，且西北地區(qū)為遠(yuǎn)源沉積的產(chǎn)物，東北地區(qū)為相對近源沉積的產(chǎn)物。

物源方向；新近系；珠江組；惠州凹陷；珠江口盆地

物源分析是確定盆地演化的首要條件。物源物質(zhì)成分的變化，反映了盆地邊緣造山帶的隆升與盆地沉降的關(guān)系。通過對沉積物的巖石學(xué)特征、地球化學(xué)特征及沉積物的含量變化趨勢研究，可以揭示盆地充填物的物源區(qū)性質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境和沉積物充填方向，為沉積體系分析、巖相古地理的重建提供重要的依據(jù)［1-3］。前人對珠江口盆地物源分析做了不少研究，但都是以古近紀(jì)的地層或籠統(tǒng)地介紹珠江口盆地以古珠江物源為主，針對新近紀(jì)某一地區(qū)某個組或?qū)佣卧敿?xì)介紹的較少［4-6］。為了查清珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江組砂體的成因和物源方向，更好地研究當(dāng)時沉積體系的時空展布樣式，通過綜合分析沉積物的物質(zhì)成分和分布特征，并結(jié)合砂體展布及地震反射前積結(jié)構(gòu)，對研究區(qū)珠江組下段和上段的物源方向進(jìn)行了研究。

1 地質(zhì)概況

珠江口盆地是我國南海北部最大的中新生代沉積盆地，它是在拉張斷陷基礎(chǔ)上發(fā)育起來的被動大陸邊緣斷陷盆地，自北向南依次劃分為北部斷階帶、北部坳陷帶、中央隆起帶、南部坳陷帶和南部隆起帶等5個構(gòu)造單元，各構(gòu)造單元又細(xì)分為若干個凹陷和低隆起［7］?；葜莅枷荽渭墭?gòu)造單元位于北部坳陷帶（珠一坳陷）中部，是南海東部海域最富烴的凹陷之一，其新近系珠江組是該區(qū)油氣勘探的主要目的層。通過對惠州凹陷沉積區(qū)沉積記錄的研究表明，珠江組沉積時期主要發(fā)育了一套三角洲—濱岸沉積體系，三角洲沉積體系主要發(fā)育在凹陷西北部和東部，而濱岸沉積體系主要發(fā)育在凹陷南部［8-10］。通過地震反射界面特征追蹤，珠江組以全區(qū)廣泛分布的最大海泛面（T50）為界，分為珠江組上段和珠江組下段。

2 物源分析

礦物之間具有嚴(yán)格的共生關(guān)系，應(yīng)用陸源碎屑輕、重礦物組合特征及體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢，可以追蹤、確定物源，恢復(fù)母巖性質(zhì)［11-12］。

2.1 輕礦物分析

圖1 礦物成熟度及輕礦物組合特征

從礦物成熟度等值線圖（見圖1a）可以看出，珠江組下段礦物成熟度由西北、東北、南部向凹陷中央逐漸增大，顯示了該時期具有西北、東北和南部3個物源。輕礦物組合分布特征顯示（見圖1a），珠江組下段輕礦物組合的區(qū)域性分布規(guī)律明顯，且不同類型輕礦物組合區(qū)的分界線也比較清楚，其中，西北區(qū)域西部以高石英（Q），低長石（F）、巖屑（L），高沉積巖屑為特征；西北區(qū)域東部石英體積分?jǐn)?shù)較高，長石、巖屑體積分?jǐn)?shù)較低，巖漿巖屑（Li）、變質(zhì)巖屑（Lm）和沉積巖屑（Ls）都不同程度的存在，以巖漿巖屑和變質(zhì)巖屑為主；南部區(qū)域南部以中高石英、中等巖屑、中高變質(zhì)巖屑和中等巖漿巖屑為特征；南部區(qū)域北部以高石英，低長石、巖屑，高沉積巖屑為特征；東北區(qū)域西部石英體積分?jǐn)?shù)中高，長石體積分?jǐn)?shù)中等，巖屑體積分?jǐn)?shù)較低，以變質(zhì)巖屑為主；東北區(qū)域東部石英體積分?jǐn)?shù)較高，長石、巖屑體積分?jǐn)?shù)較低，巖漿巖屑、變質(zhì)巖屑和沉積巖屑都不同程度的存在，以巖漿巖屑和變質(zhì)巖屑為主。總體表現(xiàn)為物源方向明確、區(qū)域特征明顯，但母巖類型復(fù)雜。

珠江組上段擁有的薄片井?dāng)?shù)較少，且全部位于西南角區(qū)域，對東北地區(qū)是否有物源供應(yīng)或物源來自哪里還需借助其他資料進(jìn)行分析。但是從礦物成熟度等值線圖（見圖1b）可以看出，珠江組上段礦物成熟度從西北部向東南部有逐漸增大，反映出該時期沉積物物源主要來自西北方向。輕礦物組合特征分析顯示，珠江組上、下段輕礦物組合特征分布特點較為類似，其中，西北區(qū)域西部以高石英，低長石、巖屑，高沉積巖屑為特征；西北區(qū)域東部石英體積分?jǐn)?shù)較高，長石、巖屑體積分?jǐn)?shù)較低，巖屑類型以巖漿巖屑和變質(zhì)巖屑為主。

2.2 重礦物分析

從穩(wěn)定系數(shù)ZTR等值線圖（見圖2a）可以看出，珠江組下段穩(wěn)定系數(shù)由西北、東北、南部向凹陷中央逐漸增大，顯示了該時期具有西北、東北和南部3個物源。而且，西北物源方向和東北物源方向的穩(wěn)定系數(shù)相對較大，南部物源方向區(qū)域的穩(wěn)定系數(shù)相對較小，反映西北地區(qū)和東北地區(qū)為遠(yuǎn)源沉積的產(chǎn)物，而南部地區(qū)為近源沉積的產(chǎn)物。

從重礦物組合柱狀圖（見圖2a）上可以看出，珠江組下段重礦物組合的區(qū)域性分布規(guī)律明顯，且不同類型重礦物組合區(qū)的分界線也比較清楚，其西北部區(qū)域西部為“白鈦礦（L）、電氣石（T）、鋯石（Z）、赤褐鐵礦（HL）、磁鐵礦（M）”組合；西北部區(qū)域東部為“白鈦礦、鋯石、赤褐鐵礦、電氣石、石榴石（G）、磁鐵礦”組合；南部區(qū)域東南部為“赤褐鐵礦、白鈦礦、鋯石、磁鐵礦、電氣石、石榴石”組合；南部區(qū)域北部為“赤褐鐵礦、磁鐵礦、白鈦礦、鋯石、電氣石”組合；東北區(qū)域南部為“磁鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦礦、鋯石、石榴石”組合；東北區(qū)域北部為“白鈦礦、鋯石、赤褐鐵礦、電氣石、石榴石、磁鐵礦”組合。與穩(wěn)定系數(shù)所確定的物源基本一致，具有不同區(qū)域、不同方向重礦物組合不同的特點。

珠江組上段重礦物特征與珠江組下段重礦物特征類似，具有繼承性的特點，說明主體物源沒發(fā)生大的變化。從穩(wěn)定系數(shù)ZTR等值線圖（見圖2b）來看，珠江組上段穩(wěn)定系數(shù)存在從西北、東北向凹陷逐漸增大的趨勢，反映了該時期沉積物受西北、東北2個物源的控制。其中，西北物源方向的穩(wěn)定系數(shù)相對較大，而東北物源方向的穩(wěn)定系數(shù)相對較小，反映出西北地區(qū)為遠(yuǎn)源沉積，而東北地區(qū)為相對近源沉積。圖2b顯示，珠江組上段重礦物組合特征區(qū)域性分布規(guī)律特別明顯，不同類型重礦物組合區(qū)的分界線較珠江組下段清楚，說明珠江組上段物源僅繼承了珠江組下段物源的主體部分。其重礦物組合特征與珠江組下段略有區(qū)別，其中西北區(qū)域為“白鈦礦、鋯石、電氣石、赤褐鐵礦、磁鐵礦、石榴石”組合；東北區(qū)域為“赤褐鐵礦、磁鐵礦、電氣石、鋯石”組合。與穩(wěn)定系數(shù)確定物源基本一致。

圖2 重礦物ZTR系數(shù)及組合柱狀圖

3 砂體展布特征

砂體展布是判別沉積物來源及沉積體系特征的主要標(biāo)志［4］。從圖3a可以看出，珠江組下段砂巖體積分?jǐn)?shù)由西北、東北和南部向凹陷中央逐漸減少，說明該時期存在西北、東北和南部3個物源。從珠江組上段砂巖體積分?jǐn)?shù)等值線圖（見圖3b）來看，珠江組上段砂巖體積分?jǐn)?shù)等值線圖明顯較珠江組下段簡單，其砂巖體積分?jǐn)?shù)只存在由西北部和東北部向凹陷中央逐漸減少的趨勢，說明該時期只存在西北和東北方向2個物源。

圖3 砂巖體積分?jǐn)?shù)等值線圖

4 地震反射特征

前積反射代表沉積物向盆地的推進(jìn)過程［13-14］。從圖4地震剖面上可以看出，在珠江組下段惠州凹陷南部存在由東南向西北的地震前積反射特征，說明當(dāng)時沉積體系存在由南向北的進(jìn)積過程，反映南部物源存在的特點。而在珠江組上段地震前積反射特征與珠江組下段發(fā)生了截然不同的變化，其地震特征顯示為由西北向東南的地震前積反射特征，說明此時期南部物源已不復(fù)存在，其沉積物物源主要來自西北部方向。

從惠州凹陷西北部珠江組地震剖面（見圖5）來看，珠江組下段和珠江組上段都存在西北向東南方向的地震前積反射特征，表明在惠州凹陷西北部區(qū)域珠江組上段和珠江組下段這2個時期都存在由西北向東南方向的古水系，反映了該2個時期西北部存在沉積物物源的特點。從圖6可以看出，在惠州凹陷東北部珠江組下段和上段都存在由東北向西南方向的地震前積反射特征，說明在惠州凹陷東北部區(qū)域珠江組下段和珠江組上段這2個時期都存在由東北向西南方向的古水系，反映了該2個時期東北部物源存在的特點。

圖4 惠州凹陷南部珠江組地震剖面

圖5 惠州凹陷西北部珠江組地震剖面

5 結(jié)束語

經(jīng)過綜合分析認(rèn)為，珠江組下段存在西北、東北和南部3個物源區(qū)，且西北、東北為遠(yuǎn)物源沉積，而南部區(qū)域為近物源堆積，其中，西北物源以沉積巖和變質(zhì)巖的母巖為主；東北物源主要為沉積巖或巖漿巖與沉積巖的低級變質(zhì)巖；南部物源則主要為沉積巖和中基性巖漿巖的母巖。隨著海平面的不斷上升，東沙隆起逐漸被淹沒，珠江組上段南部物源區(qū)消失，其沉積特征主要受西北和東北2個物源區(qū)的控制，且西北地區(qū)為遠(yuǎn)源沉積的產(chǎn)物，東北地區(qū)為相對近源沉積的產(chǎn)物，沉積物物源具有繼承性的特點，其沉積物母巖類型與珠江組下段西北和東北2個物源的母巖基本一致。

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（編輯 趙旭亞）

Research on source direction of Neogene Zhujiang Formation in Huizhou Depression

Yu Ye1，2,Zhang Changmin1，2,Zhang Shangfeng1，2,Shi Hesheng3,Du Jiayuan1，2，3
(1.School of Geosciences,Yangtze University,Jingzhou 434023,China;2.MOE Key Laboratory of Oil and Gas Resource and Exploration Technology,Yangtze University,Jingzhou 434023,China;3.Shenzhen Branch of CNOOC,Guangzhou 510240,China)

Based on the distribution of sand bodies and the seismic reflection characteristics,the source direction of lower and upper members of Neogene Zhujiang Formation is researched by analyzing the assemblage characteristics of light and heavy minerals and the plane change trend of debris composition in Huizhou Depression,Pearl River Mouth Basin.The results show that the lower member of Zhujiang Formation has three source regions.The principal sources of detritus in the northwest and northeast area are derived from the distal sedimentation and the principal sources of detritus in the southern area are derived from proximal sedimentation.With the sea level rising,the southern source region disappears in the upper member of Zhujiang Formation.The sedimentary characteristics are mainly controlled by northwest and northeast source regions.The principal sources of detritus in the northwest area are derived from distal sedimentation and the principal sources of detritus in the northeast area are derived from proximal sedimentation.

source direction;Neogene;Zhujiang Formation;Huizhou Depression;Pearl River Mouth Basin

國家科技重大專項“惠州地區(qū)新近系高精度層序地層及精細(xì)沉積相分析”（2008ZS05023-002）；中海油總公司課題“古珠江三角洲體系及地層巖性圈閉勘探潛力研究”（Z2008SLSZ-100）

TE121.3+1

：A

1005-8907（2012）01-0017-05

2011-06-01；改回日期：2011-12-05。

余燁，男，1983年生，在讀博士研究生，主要從事儲層沉積學(xué)、層序地層學(xué)研究。E-mail：yuye1983@163.com。

余燁，張昌民，張尚鋒，等.惠州凹陷新近系珠江組物源方向研究［J］.斷塊油氣田，2012，19（1）：17-21. Yu Ye，Zhang Changmin，Zhang Shangfeng，et al.Research on source direction of Neogene Zhujiang Formation in Huizhou Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2012，19（1）：17-21.