萬延周,張年念

(中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200030)

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東海盆地西湖凹陷花港組物源分析

萬延周,張年念

(中海石油(中國)有限公司上海分公司，上海 200030)

通過鋯石測年、重礦物ZTR指數(shù)、傾角測井等方法，對東海盆地西湖凹陷花港組(Eh)物源進行了系統(tǒng)分析。鋯石測年表明，前寒武系物源來自于北部的虎皮礁隆起；中生界物源主要是來自西部的海礁隆起；古生界物源主要來自東部的釣魚島隆褶帶。重礦物ZTR指數(shù)顯示，西湖凹陷北部為主要物源區(qū)，但也存在東部點物源區(qū)和中部的多物源區(qū)。古水流數(shù)據(jù)顯示，古水流方向呈北-南向。綜合分析認為，Eh沉積時期受軸向主物源和側(cè)向點物源共同影響，其中，以北部物源為主，東、西部點物源為輔。

物源分析；鋯石測年；重礦物；古水流；花港組；西湖凹陷

圖1 研究區(qū)位置示意圖

東海盆地西湖凹陷位于東海陸架盆地的東北部，總體呈北東向展布，南北長約400km，東西平均寬約100km，面積約5.2×104km2。西面自北而南與虎皮礁隆起、長江坳陷、海礁隆起、錢塘凹陷及漁山東隆起等構(gòu)造單元相接，東鄰釣魚島隆褶帶，南北以低凸起與釣北凹陷、福江凹陷相鄰(圖1)。

研究區(qū)花港組(Eh)主要發(fā)育大型陸相坳陷盆地沖、洪積平原-河流-沼澤洪泛平原-三角洲及濱淺湖沉積，不整合于平湖組之上，巖性由下粗上細的2個旋回組成，但僅在中央反轉(zhuǎn)構(gòu)造帶和東西兩次凹中發(fā)育齊全，向西部斜坡帶超覆并逐漸減薄。由于研究區(qū)構(gòu)造運動發(fā)育，沉積演化復雜，加之資料有限，雖前人開展了一定關(guān)于Eh物源分析的研究工作[1～11]，但并不系統(tǒng)，且普遍認為區(qū)內(nèi)物源以東西兩側(cè)為主。筆者通過總結(jié)前人資料，結(jié)合鋯石測年、重礦物ZTR指數(shù)和傾角測井等技術(shù)手段系統(tǒng)分析東海盆地西湖凹陷Eh物源。

1 鋯石測年

鋯石U-Pb同位素是目前應(yīng)用較為廣泛的測年方法之一[12，13]。由于鋯石非常穩(wěn)定，具有普通鉛含量低，富含U、Th放射性元素，封閉溫度高(>750℃)等特點，成為U-Pb同位素測年的優(yōu)選礦物。西湖凹陷6個采樣點采樣位置見圖2，測試結(jié)果見表1。

年代年齡/Ma不同時代的鋯石在樣品中所占比例/1采樣點采樣點采樣點采樣點采樣點⑧采樣點⑦中生代251～650.30.180.320.230.260.16古生代543～2510.220.070.130.180.190.23前寒武紀>5430.480.750.550.590.550.61

1.1 西湖凹陷碎屑鋯石陰極發(fā)光特征分類

鋯石陰極發(fā)光圖像可以清晰地揭示其內(nèi)部環(huán)帶、變質(zhì)增生等信息，有利于母巖的成因分析；同時結(jié)合鋯石U-Pb年齡，能夠準確指示母巖的地質(zhì)年代。通過測試分析，西湖凹陷內(nèi)碎屑鋯石顆粒可以初步劃分出3個時代的發(fā)光信息，即前寒武紀、古生代、中生代(圖3)。

圖3 東海盆地西湖凹陷碎屑鋯石顆粒陰極發(fā)光圖

前寒武紀鋯石陰極發(fā)光圖像比較模糊，環(huán)帶不明顯，外形復雜，部分呈短柱狀，少量可見搬運磨圓，反映了副變質(zhì)巖特征(圖3(a))；古生代鋯石整體陰極發(fā)光較暗，既有巖漿成因，發(fā)育生長環(huán)帶，又發(fā)育變質(zhì)增生邊，部分顆粒邊界平直，反映沉積搬運距離相對較近(圖3(b))；中生代鋯石邊界較為平直，形態(tài)多為柱狀，晶面簡單，多具巖漿震蕩環(huán)帶,部分顆粒破碎、磨圓程度不一，為長、短距離混合搬運(圖3(c))。

1.2 西湖凹陷母源區(qū)分析

通過對西湖凹陷地層發(fā)育特征的研究表明：北部虎皮礁隆起發(fā)育元古界變質(zhì)巖疊加白堊系基底；西部海礁凸起和漁山東低隆發(fā)育中生界、上白堊統(tǒng)及侏羅系基底；東部釣魚島隆起帶發(fā)育晚古生界與中生界基底。通過對研究區(qū)鋯石測年的分析認為：前寒武紀物源來自于北部的虎皮礁隆起；中生代物源主要是來自海礁隆起，即海礁物源區(qū)(西部物源區(qū))；古生代物源主要來自釣魚島隆起帶，即釣魚島物源(東部物源)。此外，中生代和古生代物源從東西兩側(cè)短源注入盆地，且存在物源區(qū)的疊加現(xiàn)象?？偟膩碚f，西湖凹陷Eh沉積時期受軸向主物源(北部)和側(cè)向點物源(東、西部)共同影響，以軸向物源為主，東、西部點物源為輔(圖2)。

2 重礦物組合特征對物源的響應(yīng)

圖4 東海盆地西湖凹陷Eh重礦物ZTR指數(shù)分布圖

根據(jù)重礦物的抗風化作用程度與穩(wěn)定性，可以將其分為穩(wěn)定重礦物和不穩(wěn)定重礦物2類[14，15]。重礦物的ZTR指數(shù)是指鋯石、電氣石和金紅石在所有重礦物中所占的百分數(shù)。ZTR指數(shù)與沉積物搬運距離、搬運方式和搬運速度等密切相關(guān)。一般來說，隨著搬運距離的增加，穩(wěn)定重礦物的含量越來越高，不穩(wěn)定重礦物會逐漸減少，穩(wěn)定系數(shù)逐步增加。

研究區(qū)Eh重礦物ZTR指數(shù)變化特征(圖4)顯示，研究區(qū)從北到南，ZTR指數(shù)整體變化不大，說明來自北部的物源長期處于穩(wěn)定發(fā)育的狀態(tài)。同時，研究區(qū)西部的部分采樣點ZTR指數(shù)存在一定差異，說明西部物源可能為短距離搬運。研究區(qū)中東部個別采樣點ZTR指數(shù)較低，說明可能具有東部點物源的影響。此外，研究區(qū)中部有個別采樣點ZTR指數(shù)具異常高值，表明存在多物源的匯聚區(qū)，物源疊加造成了ZTR指數(shù)的升高。

3 古水流

圖5 東海盆地西湖凹陷Eh古水流方向示意圖

古水流也是分析物源的重要參數(shù)之一[16]。選取中部采樣點⑩和采樣點⑧的傾角測井資料進行古水流分析表明，在Eh沉積期，2個采樣點的古水流方向主要向南東和南呈扇狀展開(圖5(a)、(b))，研究區(qū)主要古水流方向為近南北向。同時，古水流方向也并非一成不變，如采樣點⑩的古水流流向是先從北西到南東，然后轉(zhuǎn)為南西，之后又轉(zhuǎn)為南東，最后轉(zhuǎn)為南西(圖5(c))；采樣點⑧的古水流流向是先從北西到南東，然后又轉(zhuǎn)為南西，最后轉(zhuǎn)為南東向(圖5(d))。上述現(xiàn)象充分反映了河流在小范圍的擺動性。

4 結(jié)論

1)東海盆地西湖凹陷Eh的物源主要來自前寒武系、古生界、中生界發(fā)育區(qū)。其中前寒武系物源來自于北部的虎皮礁隆起；中生界物源主要是來自于西部的海礁隆起；古生界物源主要來自于東部的釣魚島隆起帶。

2)研究區(qū)北部為主要物源區(qū)，且長時間處于穩(wěn)定供給狀態(tài)。東、西部提供部分物源，且供給范圍有限。

3)研究區(qū)Eh主要古水流方向為近南北向，但在小范圍內(nèi)存在一定的擺動性。

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[編輯] 鄧磊

2016-02-20

國家科技重大專項(2011ZX05023-002)。

萬延周(1983-)，男，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事物探解釋及石油地質(zhì)綜合研究工作,wanyzh2@cnooc.com.cn。

TE121.3

A

1673-1409(2016)35-0024-04

[引著格式]萬延周,張年念.東海盆地西湖凹陷花港組物源分析[J].長江大學學報(自科版),2016,13(35):24～27.