惠州凹陷新近系珠江组物源方向研究

余烨，张昌民，张尚锋，施和生，杜家元，

（1.长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北 荆州 434023；3.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 广州 510240）

惠州凹陷新近系珠江组物源方向研究

余烨1，2，张昌民1，2，张尚锋1，2，施和生3，杜家元1，2，3

（1.长江大学地球科学学院，湖北 荆州 434023；2.长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室，湖北 荆州 434023；3.中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东 广州 510240）

应用陆源碎屑轻、重矿物组合特征及相关成分体积分数的平面变化趋势，结合砂体展布及地震反射特征，对珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组下段和上段的物源方向进行了研究。结果表明，珠江组下段存在西北、东北和南部3个物源，其中西北地区和东北地区为远源沉积的产物，而南部地区为近源沉积的产物；随着海平面的上升，珠江组上段南部物源消失，其沉积特征主要受西北和东北2个物源的控制，且西北地区为远源沉积的产物，东北地区为相对近源沉积的产物。

物源方向；新近系；珠江组；惠州凹陷；珠江口盆地

物源分析是确定盆地演化的首要条件。物源物质成分的变化，反映了盆地边缘造山带的隆升与盆地沉降的关系。通过对沉积物的岩石学特征、地球化学特征及沉积物的含量变化趋势研究，可以揭示盆地充填物的物源区性质、大地构造环境和沉积物充填方向，为沉积体系分析、岩相古地理的重建提供重要的依据［1-3］。前人对珠江口盆地物源分析做了不少研究，但都是以古近纪的地层或笼统地介绍珠江口盆地以古珠江物源为主，针对新近纪某一地区某个组或层段详细介绍的较少［4-6］。为了查清珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组砂体的成因和物源方向，更好地研究当时沉积体系的时空展布样式，通过综合分析沉积物的物质成分和分布特征，并结合砂体展布及地震反射前积结构，对研究区珠江组下段和上段的物源方向进行了研究。

1 地质概况

珠江口盆地是我国南海北部最大的中新生代沉积盆地，它是在拉张断陷基础上发育起来的被动大陆边缘断陷盆地，自北向南依次划分为北部断阶带、北部坳陷带、中央隆起带、南部坳陷带和南部隆起带等5个构造单元，各构造单元又细分为若干个凹陷和低隆起［7］。惠州凹陷次级构造单元位于北部坳陷带（珠一坳陷）中部，是南海东部海域最富烃的凹陷之一，其新近系珠江组是该区油气勘探的主要目的层。通过对惠州凹陷沉积区沉积记录的研究表明，珠江组沉积时期主要发育了一套三角洲—滨岸沉积体系，三角洲沉积体系主要发育在凹陷西北部和东部，而滨岸沉积体系主要发育在凹陷南部［8-10］。通过地震反射界面特征追踪，珠江组以全区广泛分布的最大海泛面（T50）为界，分为珠江组上段和珠江组下段。

2 物源分析

矿物之间具有严格的共生关系，应用陆源碎屑轻、重矿物组合特征及体积分数的变化趋势，可以追踪、确定物源，恢复母岩性质［11-12］。

2.1 轻矿物分析

图1 矿物成熟度及轻矿物组合特征

从矿物成熟度等值线图（见图1a）可以看出，珠江组下段矿物成熟度由西北、东北、南部向凹陷中央逐渐增大，显示了该时期具有西北、东北和南部3个物源。轻矿物组合分布特征显示（见图1a），珠江组下段轻矿物组合的区域性分布规律明显，且不同类型轻矿物组合区的分界线也比较清楚，其中，西北区域西部以高石英（Q），低长石（F）、岩屑（L），高沉积岩屑为特征；西北区域东部石英体积分数较高，长石、岩屑体积分数较低，岩浆岩屑（Li）、变质岩屑（Lm）和沉积岩屑（Ls）都不同程度的存在，以岩浆岩屑和变质岩屑为主；南部区域南部以中高石英、中等岩屑、中高变质岩屑和中等岩浆岩屑为特征；南部区域北部以高石英，低长石、岩屑，高沉积岩屑为特征；东北区域西部石英体积分数中高，长石体积分数中等，岩屑体积分数较低，以变质岩屑为主；东北区域东部石英体积分数较高，长石、岩屑体积分数较低，岩浆岩屑、变质岩屑和沉积岩屑都不同程度的存在，以岩浆岩屑和变质岩屑为主。总体表现为物源方向明确、区域特征明显，但母岩类型复杂。

珠江组上段拥有的薄片井数较少，且全部位于西南角区域，对东北地区是否有物源供应或物源来自哪里还需借助其他资料进行分析。但是从矿物成熟度等值线图（见图1b）可以看出，珠江组上段矿物成熟度从西北部向东南部有逐渐增大，反映出该时期沉积物物源主要来自西北方向。轻矿物组合特征分析显示，珠江组上、下段轻矿物组合特征分布特点较为类似，其中，西北区域西部以高石英，低长石、岩屑，高沉积岩屑为特征；西北区域东部石英体积分数较高，长石、岩屑体积分数较低，岩屑类型以岩浆岩屑和变质岩屑为主。

2.2 重矿物分析

从稳定系数ZTR等值线图（见图2a）可以看出，珠江组下段稳定系数由西北、东北、南部向凹陷中央逐渐增大，显示了该时期具有西北、东北和南部3个物源。而且，西北物源方向和东北物源方向的稳定系数相对较大，南部物源方向区域的稳定系数相对较小，反映西北地区和东北地区为远源沉积的产物，而南部地区为近源沉积的产物。

从重矿物组合柱状图（见图2a）上可以看出，珠江组下段重矿物组合的区域性分布规律明显，且不同类型重矿物组合区的分界线也比较清楚，其西北部区域西部为“白钛矿（L）、电气石（T）、锆石（Z）、赤褐铁矿（HL）、磁铁矿（M）”组合；西北部区域东部为“白钛矿、锆石、赤褐铁矿、电气石、石榴石（G）、磁铁矿”组合；南部区域东南部为“赤褐铁矿、白钛矿、锆石、磁铁矿、电气石、石榴石”组合；南部区域北部为“赤褐铁矿、磁铁矿、白钛矿、锆石、电气石”组合；东北区域南部为“磁铁矿、赤褐铁矿、白钛矿、锆石、石榴石”组合；东北区域北部为“白钛矿、锆石、赤褐铁矿、电气石、石榴石、磁铁矿”组合。与稳定系数所确定的物源基本一致，具有不同区域、不同方向重矿物组合不同的特点。

珠江组上段重矿物特征与珠江组下段重矿物特征类似，具有继承性的特点，说明主体物源没发生大的变化。从稳定系数ZTR等值线图（见图2b）来看，珠江组上段稳定系数存在从西北、东北向凹陷逐渐增大的趋势，反映了该时期沉积物受西北、东北2个物源的控制。其中，西北物源方向的稳定系数相对较大，而东北物源方向的稳定系数相对较小，反映出西北地区为远源沉积，而东北地区为相对近源沉积。图2b显示，珠江组上段重矿物组合特征区域性分布规律特别明显，不同类型重矿物组合区的分界线较珠江组下段清楚，说明珠江组上段物源仅继承了珠江组下段物源的主体部分。其重矿物组合特征与珠江组下段略有区别，其中西北区域为“白钛矿、锆石、电气石、赤褐铁矿、磁铁矿、石榴石”组合；东北区域为“赤褐铁矿、磁铁矿、电气石、锆石”组合。与稳定系数确定物源基本一致。

图2 重矿物ZTR系数及组合柱状图

3 砂体展布特征

砂体展布是判别沉积物来源及沉积体系特征的主要标志［4］。从图3a可以看出，珠江组下段砂岩体积分数由西北、东北和南部向凹陷中央逐渐减少，说明该时期存在西北、东北和南部3个物源。从珠江组上段砂岩体积分数等值线图（见图3b）来看，珠江组上段砂岩体积分数等值线图明显较珠江组下段简单，其砂岩体积分数只存在由西北部和东北部向凹陷中央逐渐减少的趋势，说明该时期只存在西北和东北方向2个物源。

图3 砂岩体积分数等值线图

4 地震反射特征

前积反射代表沉积物向盆地的推进过程［13-14］。从图4地震剖面上可以看出，在珠江组下段惠州凹陷南部存在由东南向西北的地震前积反射特征，说明当时沉积体系存在由南向北的进积过程，反映南部物源存在的特点。而在珠江组上段地震前积反射特征与珠江组下段发生了截然不同的变化，其地震特征显示为由西北向东南的地震前积反射特征，说明此时期南部物源已不复存在，其沉积物物源主要来自西北部方向。

从惠州凹陷西北部珠江组地震剖面（见图5）来看，珠江组下段和珠江组上段都存在西北向东南方向的地震前积反射特征，表明在惠州凹陷西北部区域珠江组上段和珠江组下段这2个时期都存在由西北向东南方向的古水系，反映了该2个时期西北部存在沉积物物源的特点。从图6可以看出，在惠州凹陷东北部珠江组下段和上段都存在由东北向西南方向的地震前积反射特征，说明在惠州凹陷东北部区域珠江组下段和珠江组上段这2个时期都存在由东北向西南方向的古水系，反映了该2个时期东北部物源存在的特点。

图4 惠州凹陷南部珠江组地震剖面

图5 惠州凹陷西北部珠江组地震剖面

5 结束语

经过综合分析认为，珠江组下段存在西北、东北和南部3个物源区，且西北、东北为远物源沉积，而南部区域为近物源堆积，其中，西北物源以沉积岩和变质岩的母岩为主；东北物源主要为沉积岩或岩浆岩与沉积岩的低级变质岩；南部物源则主要为沉积岩和中基性岩浆岩的母岩。随着海平面的不断上升，东沙隆起逐渐被淹没，珠江组上段南部物源区消失，其沉积特征主要受西北和东北2个物源区的控制，且西北地区为远源沉积的产物，东北地区为相对近源沉积的产物，沉积物物源具有继承性的特点，其沉积物母岩类型与珠江组下段西北和东北2个物源的母岩基本一致。

［1］徐亚军，杜远生，杨江海．沉积物物源分析研究进展［J］．地质科技情报，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］易定红，裴明利，袁剑英，等．柴西红三旱一号-牛鼻子梁地区上干柴沟组物源与沉积体系分析［J］．断块油气田，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］崔立伟，汤达祯，许浩等．台北凹陷鄯勒地区西山窑组一、二段物源分析［J］．断块油气田，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］李潇雨，郑荣才，魏钦廉．珠江口盆地惠州凹陷古近系物源分析［J］．沉积与特提斯地质，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，庞雄，陈长民，等．南海北部渐新世末沉积环境及物源突变事件［J］．中国地质，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］刘震，张功成，吕睿，等．南海北部深水区白云凹陷渐新世晚期多物源充填特征［J］．现代地质，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］陈长民，施和生，许仕策，等．珠江口盆地（东部）第三系油气藏形成条件［M］．北京：科学出版社，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］李胜利，于兴河，张志杰，等．珠江口盆地西江30-2油田新近系中新统沉积微相及层序地层分析［J］．古地理学报，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］李潇雨，郑荣才，魏钦廉，等．珠江口盆地惠州凹陷HZ25-3-2井珠江组沉积相特征［J］．成都理工大学学报：自然科学版，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．珠江口盆地东部HZ21-1气藏及其外围储集体一体化研究［J］．中国海上油气，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］席胜利，王怀厂，秦伯平．鄂尔多斯盆地北部山西组、下石盒子组物源分析［J］．天然气工业，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］郭艳琴，李文厚，胡友洲，等．陇东地区上三叠统延长组早中期物源分析与沉积体系［J］．煤田地质与勘探，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］张立强．白音查干凹陷锡林好来地区下白垩统物源分析［J］．断块油气田，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］易定红，袁剑英，裴明利，等.柴达木盆地西部大风山地区古近系下干柴沟组下段物源方向研究［J］.石油地质与工程，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.

（编辑 赵旭亚）

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

国家科技重大专项“惠州地区新近系高精度层序地层及精细沉积相分析”（2008ZS05023-002）；中海油总公司课题“古珠江三角洲体系及地层岩性圈闭勘探潜力研究”（Z2008SLSZ-100）

TE121.3+1

：A

1005-8907（2012）01-0017-05

2011-06-01；改回日期：2011-12-05。

余烨，男，1983年生，在读博士研究生，主要从事储层沉积学、层序地层学研究。E-mail：yuye1983@163.com。

余烨，张昌民，张尚锋，等.惠州凹陷新近系珠江组物源方向研究［J］.断块油气田，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.