惠州凹陷新近系珠江組物源方向研究

余燁，張昌民，張尚鋒，施和生，杜家元，

（1.長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023；2.長江大學油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，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.長江大學地球科學學院，湖北 荊州 434023；2.長江大學油氣資源與勘探技術教育部重點實驗室，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）

應用陸源碎屑輕、重礦物組合特征及相關成分體積分數的平面變化趨勢，結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行了研究。結果表明，珠江組下段存在西北、東北和南部3個物源，其中西北地區和東北地區為遠源沉積的產物，而南部地區為近源沉積的產物；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，且西北地區為遠源沉積的產物，東北地區為相對近源沉積的產物。

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系。通過對沉積物的巖石學特征、地球化學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性質、大地構造環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［1-3］。前人對珠江口盆地物源分析做了不少研究，但都是以古近紀的地層或籠統地介紹珠江口盆地以古珠江物源為主，針對新近紀某一地區某個組或層段詳細介紹的較少［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，更好地研究當時沉積體系的時空展布樣式，通過綜合分析沉積物的物質成分和分布特征，并結合砂體展布及地震反射前積結構，對研究區珠江組下段和上段的物源方向進行了研究。

1 地質概況

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上發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個構造單元，各構造單元又細分為若干個凹陷和低隆起［7］。惠州凹陷次級構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油氣勘探的主要目的層。通過對惠州凹陷沉積區沉積記錄的研究表明，珠江組沉積時期主要發育了一套三角洲—濱岸沉積體系，三角洲沉積體系主要發育在凹陷西北部和東部，而濱岸沉積體系主要發育在凹陷南部［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

礦物之間具有嚴格的共生關系，應用陸源碎屑輕、重礦物組合特征及體積分數的變化趨勢，可以追蹤、確定物源，恢復母巖性質［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域性分布規律明顯，且不同類型輕礦物組合區的分界線也比較清楚，其中，西北區域西部以高石英（Q），低長石（F）、巖屑（L），高沉積巖屑為特征；西北區域東部石英體積分數較高，長石、巖屑體積分數較低，巖漿巖屑（Li）、變質巖屑（Lm）和沉積巖屑（Ls）都不同程度的存在，以巖漿巖屑和變質巖屑為主；南部區域南部以中高石英、中等巖屑、中高變質巖屑和中等巖漿巖屑為特征；南部區域北部以高石英，低長石、巖屑，高沉積巖屑為特征；東北區域西部石英體積分數中高，長石體積分數中等，巖屑體積分數較低，以變質巖屑為主；東北區域東部石英體積分數較高，長石、巖屑體積分數較低，巖漿巖屑、變質巖屑和沉積巖屑都不同程度的存在，以巖漿巖屑和變質巖屑為主。總體表現為物源方向明確、區域特征明顯，但母巖類型復雜。

珠江組上段擁有的薄片井數較少，且全部位于西南角區域，對東北地區是否有物源供應或物源來自哪里還需借助其他資料進行分析。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，西北區域西部以高石英，低長石、巖屑，高沉積巖屑為特征；西北區域東部石英體積分數較高，長石、巖屑體積分數較低，巖屑類型以巖漿巖屑和變質巖屑為主。

2.2 重礦物分析

從穩定系數ZTR等值線圖（見圖2a）可以看出，珠江組下段穩定系數由西北、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定系數相對較大，南部物源方向區域的穩定系數相對較小，反映西北地區和東北地區為遠源沉積的產物，而南部地區為近源沉積的產物。

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域性分布規律明顯，且不同類型重礦物組合區的分界線也比較清楚，其西北部區域西部為“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；南部區域北部為“赤褐鐵礦、磁鐵礦、白鈦礦、鋯石、電氣石”組合；東北區域南部為“磁鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦礦、鋯石、石榴石”組合；東北區域北部為“白鈦礦、鋯石、赤褐鐵礦、電氣石、石榴石、磁鐵礦”組合。與穩定系數所確定的物源基本一致，具有不同區域、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，說明主體物源沒發生大的變化。從穩定系數ZTR等值線圖（見圖2b）來看，珠江組上段穩定系數存在從西北、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，西北物源方向的穩定系數相對較大，而東北物源方向的穩定系數相對較小，反映出西北地區為遠源沉積，而東北地區為相對近源沉積。圖2b顯示，珠江組上段重礦物組合特征區域性分布規律特別明顯，不同類型重礦物組合區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別，其中西北區域為“白鈦礦、鋯石、電氣石、赤褐鐵礦、磁鐵礦、石榴石”組合；東北區域為“赤褐鐵礦、磁鐵礦、電氣石、鋯石”組合。與穩定系數確定物源基本一致。

圖2 重礦物ZTR系數及組合柱狀圖

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志［4］。從圖3a可以看出，珠江組下段砂巖體積分數由西北、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數等值線圖（見圖3b）來看，珠江組上段砂巖體積分數等值線圖明顯較珠江組下段簡單，其砂巖體積分數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 砂巖體積分數等值線圖

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，說明當時沉積體系存在由南向北的進積過程，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 結束語

經過綜合分析認為，珠江組下段存在西北、東北和南部3個物源區，且西北、東北為遠物源沉積，而南部區域為近物源堆積，其中，西北物源以沉積巖和變質巖的母巖為主；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消失，其沉積特征主要受西北和東北2個物源區的控制，且西北地區為遠源沉積的產物，東北地區為相對近源沉積的產物，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。

［1］徐亞軍，杜遠生，楊江海．沉積物物源分析研究進展［J］．地質科技情報，2007，26（3）：26-31. Xu Yajun，Du Yuansheng，Yang Jianghai.Prospects of sediment provenance analysis［J］.GeologicalScience and Technology Information，2007，26（3）：26-31.

［2］易定紅，裴明利，袁劍英，等．柴西紅三旱一號-牛鼻子梁地區上干柴溝組物源與沉積體系分析［J］．斷塊油氣田，2010，17（2）：161-164. Yi Dinghong，Pei Mingli，Yuan Jianying，et al.Source and sedimentary system of Upper Ganchaigou Formation in Hongsanhan No.1-Niubiziliang Area［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2010，17（2）：161-164.

［3］崔立偉，湯達禎，許浩等．臺北凹陷鄯勒地區西山窯組一、二段物源分析［J］．斷塊油氣田，2011，18（1）：6-8. Cui Liwei，Tang Dazhen，Xu Hao，et al.Provenance analysis of the first and the second members of Xishanyao Formation in Shanle Area of Taibei Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field.2011，18（1）：6-8.

［4］李瀟雨，鄭榮才，魏欽廉．珠江口盆地惠州凹陷古近系物源分析［J］．沉積與特提斯地質，2007，14（4）：33-37. Li Xiaoyu，Zheng Rongcai，Wei Qinlian.Provenance analysis of the Palaeogene strata in the Huizhou Depression，Zhujiangkou Basin，Guangdong［J］.Sedimentary Geology and Tethyan Geology，2007，14（4）：33-37.

［5］邵磊，龐雄，陳長民，等．南海北部漸新世末沉積環境及物源突變事件［J］．中國地質，2007，34（6）：1022-1031. Shao Lei，Pang Xiong，Chen Changmin，et al.Terminal Oligocene sedimentary environments and abrupt provenance change event in the northernSouthChinaSea［J］.GeologyinChina，2007，34（6）：1022-1031.

［6］劉震，張功成，呂睿，等．南海北部深水區白云凹陷漸新世晚期多物源充填特征［J］．現代地質，2010，24（5）：900-909. Liu Zhen，Zhang Gongcheng，Lv Rui，et al.Feature of multi sedimentsource filling during the Late Oligocene at Baiyun Depression in the deep-water region，the Northern South China Sea［J］.Geoscience，2010，24（5）：900-909.

［7］陳長民，施和生，許仕策，等．珠江口盆地（東部）第三系油氣藏形成條件［M］．北京：科學出版社，2003：1-50. Chen Changmin，Shi Hesheng，Xu Shice，et al.The conditions of hydrocarbon accumulation of the Tertiary petroleum system in the Pearl River Mouth Basin［M］.Beijing：Science Press，2003，1-50.

［8］李勝利，于興河，張志杰，等．珠江口盆地西江30-2油田新近系中新統沉積微相及層序地層分析［J］．古地理學報，2004，6（1）：30-40. Li Shengli，Yu Xinghe，Zhang Zhijie，et al.Sedimentary microfacies and sequence stratigraphy of the Miocene of Neogene in Xijiang 30-2 Oil Field，Pearl River Mouth Basin［J］.Journal of Palaeogeography，2004，6（1）：30-40.

［9］李瀟雨，鄭榮才，魏欽廉，等．珠江口盆地惠州凹陷HZ25-3-2井珠江組沉積相特征［J］．成都理工大學學報：自然科學版，2007，34（3）：251-258. Li Xiaoyu，Zheng Rongcai，Wei Qinlian，et al.Characters of the sedimentary facies of Paleogene Zhujiang Formation in Huizhou Depression，Zhujiangkou Basin，China［J］.Journal of Chengdu Universityof Technology：Science&TechnologyEdition，2007，34（3）：251-258.

［10］何敏，施和生．珠江口盆地東部HZ21-1氣藏及其外圍儲集體一體化研究［J］．中國海上油氣，2007，19（2）：79-84. He Min，Shi Hesheng.An integrated study on HZ21-1 gas pool and its peripheral reservoir rocks in Pearl River Mouth Basin［J］.China Offshore Oil and Gas，2007，19（2）：79-84.

［11］席勝利，王懷廠，秦伯平．鄂爾多斯盆地北部山西組、下石盒子組物源分析［J］．天然氣工業，2002，22（2）：21-24. Xi Shengli，Wang Huaichang，Qin Boping.Analysis of the material sources of Shanxi Formation and Shihezi Formation in north Ordos Basin［J］.Natural Gas Industry，2002，22（2）：21-24.

［12］郭艷琴，李文厚，胡友洲，等．隴東地區上三疊統延長組早中期物源分析與沉積體系［J］．煤田地質與勘探，2006，34（1）：1-4. Guo Yanqin，Li Wenhou，Hu Youzhou，et al.Source analysis and depositional systems of Upper Triassic early and mid-term Yanchang Formation in Longdong Area［J］.Coal Geology&Exploration，2006，34（1）：1-4.

［13］張立強．白音查干凹陷錫林好來地區下白堊統物源分析［J］．斷塊油氣田，2011，18（4）：429-432. Zhang Liqiang.Provenance analysis of lower gretaceous in Xilinhaolai Area of Baiyinchagan Depression［J］.Fault-Block Oil&Gas Field，2011，18（4）：429-432.

［14］易定紅，袁劍英，裴明利，等.柴達木盆地西部大風山地區古近系下干柴溝組下段物源方向研究［J］.石油地質與工程，2009，23（4）：26-28. Yi Dinghong，Yuan Jianying，Pei Mingli，et al.Study on sedimentary provenances of the lower segment of Ganchaigou Formation at Dafengshan Area，Qaidam Basin［J］.Petroleum Geology and Engineering，2009，23（4）：26-28.

（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“惠州地區新近系高精度層序地層及精細沉積相分析”（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、層序地層學研究。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.