徐子英，孫　珍,彭學(xué)超

（1.國(guó)土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣州510075；2.中國(guó)科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南海海洋研究所，廣州510301）

珠江口盆地白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育特征

徐子英1,2，孫珍2,彭學(xué)超1

（1.國(guó)土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣州510075；2.中國(guó)科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室南海海洋研究所，廣州510301）

為揭示珠江口盆地白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)強(qiáng)度及反轉(zhuǎn)形成時(shí)期,利用反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量分析方法，即生長(zhǎng)指數(shù)、位移—距離曲線及反轉(zhuǎn)率對(duì)白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造進(jìn)行了定量分析。結(jié)果表明，白云凹陷存在2期反轉(zhuǎn)：早期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于漸新世早期（34.0×106~32.0×106a），主反轉(zhuǎn)期為漸新世晚期（32.0×106~23.8×106a），反轉(zhuǎn)程度較強(qiáng)；晚期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于中新世中期的早期（15.5×106~13.8×106a），主反轉(zhuǎn)期為中期的末期（13.8×106~12.5×106a），反轉(zhuǎn)程度輕微。早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造應(yīng)力有2個(gè)：一個(gè)是白云凹陷強(qiáng)烈沉降引起的重力勢(shì)，另一個(gè)是南海擴(kuò)張所產(chǎn)生的左行壓扭應(yīng)力，重力勢(shì)是主控因素；晚期構(gòu)造應(yīng)力主要受東沙運(yùn)動(dòng)的影響，推測(cè)反轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)自盆地東部，與菲律賓板塊擠壓有關(guān)。晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉為更有利的油氣成藏區(qū)。

珠江口盆地；白云凹陷；反轉(zhuǎn)構(gòu)造；反轉(zhuǎn)強(qiáng)度；定量分析

1　地質(zhì)概況

反轉(zhuǎn)構(gòu)造是指同一地質(zhì)體在不同地質(zhì)歷史時(shí)期，由于應(yīng)力場(chǎng)的變化，造成先存伸展構(gòu)造疊加擠壓構(gòu)造的一種復(fù)合構(gòu)造[1]。因其與油氣的運(yùn)移、聚集、勘探選區(qū)和油氣資源量估算等密切相關(guān)，常成為油氣勘探的首選目標(biāo)[2]。反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量研究方法可詳細(xì)剖析反轉(zhuǎn)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)演化特征[2-3]，對(duì)反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)強(qiáng)度、反轉(zhuǎn)時(shí)間和反轉(zhuǎn)期次給出定量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還可直觀地反映反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育的過(guò)程，從而指導(dǎo)評(píng)價(jià)反轉(zhuǎn)構(gòu)造對(duì)油氣運(yùn)聚的影響。

珠江口盆地位于南海北部陸緣，呈北東東走向，構(gòu)造格局呈“南北分帶，東西分塊”的發(fā)育特征。白云凹陷位于珠江口盆地珠二坳陷內(nèi)，北靠番禺低隆起，南臨南部隆起帶，西為開(kāi)平凹陷，東為潮汕坳陷，總體上呈北東東向展布，是南海北部陸緣最大的一個(gè)深水凹陷（圖1）。白云凹陷發(fā)育地層從老到新分別為古近系文昌組、恩平組、珠海組，新近系珠江組、韓江組、粵海組、萬(wàn)山組以及第四系。白云凹陷主要經(jīng)歷了斷陷期、斷拗過(guò)渡期及拗陷期3個(gè)演化階段（圖2）。新生代以來(lái)經(jīng)歷了5次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)[4-5]，分別為神狐運(yùn)動(dòng)、珠瓊運(yùn)動(dòng)（二幕）、南海運(yùn)動(dòng)、白云運(yùn)動(dòng)和東沙運(yùn)動(dòng)。斷裂主要分布在白云凹陷東北部和西南部，主要呈北西西和北東東走向，斷裂規(guī)模較小，大多為正斷層。

圖1　珠江口盆地白云凹陷構(gòu)造位置（據(jù)文獻(xiàn)［9］改編）

圖2　珠江口盆地白云凹陷地層特征剖面（據(jù)文獻(xiàn)［4］改編）

珠江口盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要分布在珠三坳陷和珠二坳陷，珠三坳陷反轉(zhuǎn)區(qū)主要為文昌凹陷和瓊海凹陷，珠二坳陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造主要分布在白云凹陷區(qū)。文獻(xiàn)［6］認(rèn)為珠三坳陷有2種反轉(zhuǎn)構(gòu)造類型，并討論了不同反轉(zhuǎn)構(gòu)造樣式對(duì)油氣成藏的影響。文獻(xiàn)［2］根據(jù)反轉(zhuǎn)構(gòu)造的幾何學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，認(rèn)為珠三坳陷瓊海凹陷的反轉(zhuǎn)構(gòu)造屬于上凸下凹的褶皺型反轉(zhuǎn)構(gòu)造。文獻(xiàn)［7］通過(guò)定量研究方法認(rèn)為瓊海凹陷構(gòu)造反轉(zhuǎn)主要發(fā)生在中新世晚期，反轉(zhuǎn)程度輕微。文獻(xiàn)［5］認(rèn)為東沙運(yùn)動(dòng)引起盆地發(fā)生明顯的斷塊升降、隆起剝蝕和局部反轉(zhuǎn)褶皺現(xiàn)象。文獻(xiàn)［5］和文獻(xiàn)［8］認(rèn)為珠江口盆地構(gòu)造反轉(zhuǎn)發(fā)育時(shí)間主要為中新世中期—中新世晚期，還發(fā)育了一組北西西向張剪斷裂，反轉(zhuǎn)強(qiáng)度自東向西減弱，并推測(cè)反轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)自盆地的東側(cè)，與菲律賓板塊的擠壓作用有關(guān)。

前人的研究為認(rèn)識(shí)珠三坳陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造的發(fā)育特征奠定了重要的基礎(chǔ),但討論白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造的文獻(xiàn)甚少，文獻(xiàn)［9］通過(guò)白云凹陷的主要斷裂分析，認(rèn)為白云凹陷區(qū)域斷裂不僅存在多期次發(fā)育特征，而且在32.0×106a以后區(qū)域斷裂發(fā)生了多次反轉(zhuǎn)活動(dòng)，反轉(zhuǎn)斷裂的發(fā)育時(shí)間、反轉(zhuǎn)強(qiáng)度、反轉(zhuǎn)活動(dòng)對(duì)油氣成藏的影響，對(duì)油氣勘探均具有重要指導(dǎo)作用。本文利用反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量方法來(lái)深入剖析白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)期次，反轉(zhuǎn)時(shí)刻及反轉(zhuǎn)強(qiáng)度，并探討其成因機(jī)制及對(duì)油氣成藏的影響。

2　反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量研究方法

反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量研究方法包括生長(zhǎng)指數(shù)、位移—距離曲線、反轉(zhuǎn)率、構(gòu)造高程、地層斷距等參數(shù)。本文主要利用生長(zhǎng)指數(shù)、位移—距離曲線和反轉(zhuǎn)率對(duì)研究區(qū)的反轉(zhuǎn)構(gòu)造進(jìn)行定量研究。

2.1生長(zhǎng)指數(shù)

生長(zhǎng)指數(shù)（IG）是一個(gè)判定伸展和擠壓作用時(shí)間和速率的參數(shù)。生長(zhǎng)指數(shù)反映了斷層的生長(zhǎng)速度，即斷層的活動(dòng)強(qiáng)度，正斷層生長(zhǎng)指數(shù)越大或逆斷層（反轉(zhuǎn)斷層）生長(zhǎng)指數(shù)越小，表示斷層的活動(dòng)強(qiáng)度越大[10]。文獻(xiàn)［3］定義生長(zhǎng)指數(shù)（IG）的公式為

式中hh，hf——分別為斷層上、下盤(pán)同一層位地層的垂直厚度，且緊靠斷層位置測(cè)量，m.

為了探討擠壓作用強(qiáng)度，就要考慮到擠壓反轉(zhuǎn)期間所形成的地層（同反轉(zhuǎn)層序），以及在斷層平靜期形成的地層（前伸展、后伸展和后反轉(zhuǎn)層序）。如果上、下盤(pán)厚度大體一致（hh=hf），則生長(zhǎng)指數(shù)IG=0，表示斷層處于平靜期；就同伸展層序而言，如上盤(pán)厚度明顯大于下盤(pán)厚度（hh>hf），則生長(zhǎng)指數(shù)IG>0，表示斷層處于同伸展活動(dòng)期；就同反轉(zhuǎn)層序而言，如上盤(pán)厚度小于下盤(pán)厚度（hh

圖3　斷裂剖面模式（a）和生長(zhǎng)指數(shù)（b）

這種方法分析的前提是：①假定在所有變形階段沉積速率與斷層生長(zhǎng)速率保持同步；②斷層上、下盤(pán)沒(méi)有較大沉積間斷；③假定斷裂活動(dòng)期間，沉積及時(shí)、補(bǔ)償完全，凹陷內(nèi)不同部位的沉積速率一致。在圖3中，伸展斷層在地層2沉積時(shí)開(kāi)始生長(zhǎng)并達(dá)到最大速率。隨后，伸展變形速率下降，至地層4沉積時(shí)完全停止，并被侵蝕不整合所削截。到地層5沉積時(shí)，擠壓變形開(kāi)始并達(dá)到最大速率。該方法簡(jiǎn)單有效，有助于快速確定反轉(zhuǎn)層位和反轉(zhuǎn)時(shí)刻。

2.2位移—距離曲線

位移—距離曲線法最早由文獻(xiàn)［1］提出，主要是研究沿?cái)鄬拥奈灰屏颗c地層累計(jì)厚度之間的變化關(guān)系，通過(guò)繪制位移—距離曲線圖可以直觀地反映反轉(zhuǎn)構(gòu)造的發(fā)育過(guò)程。選取同伸展期地層單元頂部斷層停止活動(dòng)的點(diǎn)作為參考點(diǎn)，以斷層上盤(pán)各標(biāo)志層離參考點(diǎn)的距離（平行于斷層面度量）為縱軸，以各標(biāo)志層的位移性質(zhì)（伸展位移或擠壓位移）和斷層上盤(pán)地層對(duì)應(yīng)于下盤(pán)相應(yīng)地層在斷面上的位移量大小為橫軸進(jìn)行投點(diǎn)，標(biāo)志層的擠壓位移在縱軸左邊，伸展位移在縱軸右邊，這樣就可以繪制得到反轉(zhuǎn)斷層位移—距離曲線（圖4）。該曲線與縱軸交點(diǎn)為零點(diǎn)，在逐步的擠壓反轉(zhuǎn)過(guò)程中，整條曲線形態(tài)不變但向左移動(dòng)，這時(shí)零點(diǎn)沿縱軸向下移動(dòng)，真實(shí)地反映了反轉(zhuǎn)時(shí)的情形。計(jì)算反轉(zhuǎn)率（Ri）所需參數(shù)（dc，de，dh）也可在圖4中直接得到。該方法可以用定量的方法幫助確定零點(diǎn)的位置。

2.3反轉(zhuǎn)率

反轉(zhuǎn)率（Ri）可用來(lái)定量描述反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)程度[1]，可定義為同伸展層序中收縮位移與伸展位移的比值，它由平行于斷層上盤(pán)同伸展層序的厚度及零點(diǎn)位置來(lái)確定（圖4a）。

在先存斷層受擠壓活動(dòng)時(shí)，同伸展期層序的上部地層先于下部地層受擠壓抬升，即在任何情況下，同伸展層序存在著上部的凈擠壓狀態(tài)和下部的凈拉張狀態(tài)，二者之間有一既無(wú)伸展、又無(wú)擠壓的界線（在這一界線上看不到斷層活動(dòng)），這一界線與斷層的交點(diǎn)稱作零點(diǎn)（null point）。隨著擠壓變形的逐步推進(jìn)，零點(diǎn)在同伸展層序中沿?cái)嗝嬗缮舷蛳挛灰啤７崔D(zhuǎn)率計(jì)算公式為

圖4　正反轉(zhuǎn)斷層剖面模式（a）及位移—距離曲線（b）（引自文獻(xiàn)［1］）

式中dc——同伸展層序收縮部分（零點(diǎn)以上）的厚度，m；dh——同伸展層序的厚度（平行于斷層），m；de——同伸展層序保留正斷層位移部分（零點(diǎn)以下）的厚度，m.

反轉(zhuǎn)率Ri一般取值為0~1.如果零點(diǎn)位于同伸展層序的頂面，則Ri=0，dc=0，de=dh，即未發(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)；如果零點(diǎn)位于同伸展層序的底面，Ri=1，de=0，dc=dh，即同伸展層序全部反轉(zhuǎn)。本方法有助于定量化反轉(zhuǎn)構(gòu)造的反轉(zhuǎn)程度，但零點(diǎn)的判斷和選取至關(guān)重要，將本方法與前兩種方法結(jié)合，可以達(dá)到準(zhǔn)確完整認(rèn)識(shí)反轉(zhuǎn)構(gòu)造的效果。

3　白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造定量分析

珠江口盆地白云凹陷典型反轉(zhuǎn)構(gòu)造地震剖面如圖5所示，藍(lán)色斷層為反轉(zhuǎn)斷層，地震剖面位置見(jiàn)圖1.該地震剖面總長(zhǎng)約12 km，其中T80（39.0×106a）為始新統(tǒng)恩平組底界面，T70（32.0×106a）為漸新統(tǒng)珠海組底界面，T60（23.8×106a）為中新統(tǒng)珠江組底界面，界面sb21（21.0×106a）、界面sb18.5（18.5×106a）、界面sb17.5（17.5×106a）和界面sb16.5（16.5×106a）屬于珠江組，界面T40（15.5×106a）為中新統(tǒng)韓江組底界面，界面T30（13.8×106a）和界面sb12.5（12.5×106a）屬于韓江組，界面T20（10.5×106a）為中新統(tǒng)粵海組底界面，界面T10（5.5×106a）為上新統(tǒng)萬(wàn)山組底界面。

圖5　珠江口盆地白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造地震剖面

3.1生長(zhǎng)指數(shù)分析

利用（2）式，計(jì)算了白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造在不同時(shí)期的生長(zhǎng)指數(shù)，結(jié)果見(jiàn)圖6a.結(jié)果表明，白云凹陷斷層活動(dòng)是多期的，發(fā)育了3期伸展和2期反轉(zhuǎn)，早期反轉(zhuǎn)比晚期反轉(zhuǎn)強(qiáng)烈。從斷層生長(zhǎng)指數(shù)圖（圖3b）上可以看出，始新世晚期—漸新世早期（39.0×106~32.0× 106a），斷層為強(qiáng)烈伸展活動(dòng)期，生長(zhǎng)指數(shù)約為0.75.漸新世晚期（32.0×106~23.8×106a），斷層發(fā)生反轉(zhuǎn)，生長(zhǎng)指數(shù)為-0.17.隨后，斷層又開(kāi)始強(qiáng)烈伸展活動(dòng)，在中新世早期（23.8×106~15.5×106a），斷層生長(zhǎng)指數(shù)值較大，平均值達(dá)0.48，表明此期間斷層比較活躍，斷層伸展強(qiáng)度較大；在中新世早期（15.5×106~13.8×106a），斷層生長(zhǎng)指數(shù)值減少約0.20，表明此期間伸展斷層活動(dòng)減弱。隨著伸展斷層活動(dòng)減弱，在中新世中期的末期時(shí)期（13.8×106~12.5×106a），構(gòu)造又發(fā)生了反轉(zhuǎn)，生長(zhǎng)指數(shù)值為-0.15.此后，斷層又進(jìn)入了新一期的強(qiáng)烈伸展活動(dòng)期。

3.2位移—距離曲線分析

白云凹陷同伸展地層包含39.0×106~5.5×106a期間沉積的所有地層，以T10沉積地層界面作為斷層活動(dòng)停止界面，以斷層上盤(pán)各地層界面到T10沉積地層界面的距離（平行于斷層面度量）為縱軸，以各地層界面的位移性質(zhì)（伸展位移或擠壓位移）和斷層上盤(pán)地層對(duì)應(yīng)于下盤(pán)相應(yīng)地層在斷面上的位移量為橫軸進(jìn)行投點(diǎn)，地層界面的擠壓位移在縱軸左邊，伸展位移在縱軸右邊，由此繪制出白云凹陷位移—距離曲線（圖6b）。從圖6上可以看出，白云凹陷位移—距離曲線零點(diǎn)出現(xiàn)2次，表明發(fā)生過(guò)2次構(gòu)造反轉(zhuǎn)活動(dòng)，早期零點(diǎn)位于始新世晚期—漸新世早期（39.0×106~32.0× 106a），表明白云凹陷早期反轉(zhuǎn)活動(dòng)開(kāi)始于漸新世早期（34.0×106~32.0×106a），主反轉(zhuǎn)期為漸新世晚期（32.0×106~23.8×106a）。晚期零點(diǎn)位于中新世韓江組沉積時(shí)期（15.5×106~13.8×106a），表明白云凹陷晚期反轉(zhuǎn)活動(dòng)開(kāi)始于中新世中期的早期（15.5×106~13.8× 106a），主反轉(zhuǎn)期為中新世中期的末期（13.8×106~ 12.5×106a）。從白云凹陷的位移—距離曲線可以得出計(jì)算反轉(zhuǎn)率所需參數(shù)（dc，de，dh）。

圖6　白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造生長(zhǎng)指數(shù)（a）和位移—距離曲線（b）

3.3反轉(zhuǎn)率分析

利用位移—距離曲線和（2）式，計(jì)算了白云凹陷2次構(gòu)造反轉(zhuǎn)率，早期反轉(zhuǎn)率Ri=9.6/13.7=0.70，表明白云凹陷早期構(gòu)造反轉(zhuǎn)程度強(qiáng)烈。晚期反轉(zhuǎn)率Ri= 2.9/12.2=0.24，表明白云凹陷晚期構(gòu)造反轉(zhuǎn)程度輕微。

4　計(jì)算結(jié)果討論及油氣成藏探討

4.1計(jì)算結(jié)果分析與討論

對(duì)比利用生長(zhǎng)指數(shù)和位移—距離曲線判斷的反轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)間，可以看出，利用位移—距離曲線判斷的反轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)間要稍早于用生長(zhǎng)指數(shù)判斷的反轉(zhuǎn)時(shí)間。這是因?yàn)楦鶕?jù)零點(diǎn)來(lái)判斷的反轉(zhuǎn)發(fā)生的時(shí)間比實(shí)際反轉(zhuǎn)時(shí)間提前了。因?yàn)榧僭O(shè)反轉(zhuǎn)是個(gè)瞬時(shí)事件的話，假設(shè)在某一地層的底部發(fā)生反轉(zhuǎn)的話，反轉(zhuǎn)后發(fā)生的沉積作用，其位移距離值必然小于0，這樣零點(diǎn)就不在這一地層底部，而是要下移到該層下面的地層某一位置，所以對(duì)于沉積連續(xù)的地區(qū)，用生長(zhǎng)指數(shù)來(lái)判斷似乎更合理些，但通過(guò)位移—距離曲線可以直觀看出反轉(zhuǎn)構(gòu)造發(fā)育過(guò)程，計(jì)算反轉(zhuǎn)率所需參數(shù)（dc，de，dh）也可從圖6中直接得到。

通過(guò)對(duì)珠江口盆地白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造參數(shù)計(jì)算分析，認(rèn)為白云凹陷構(gòu)造反轉(zhuǎn)是多期的，早期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于漸新世早期（34.0×106~32.0×106a），主反轉(zhuǎn)期為漸新世晚期（32.0×106~23.8×106a），反轉(zhuǎn)程度較強(qiáng)，反轉(zhuǎn)率達(dá)0.7；晚期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于中新世中期的早期（15.5×106~13.8×106a），主反轉(zhuǎn)期為中新世中期的末期（13.8×106~12.5×106a），反轉(zhuǎn)程度輕微，反轉(zhuǎn)率為0.24；總體上，伸展期斷層活動(dòng)比擠壓期斷層活動(dòng)強(qiáng)烈。白云凹陷在32.0×106a以后都表現(xiàn)出發(fā)育北西西向斷裂的特征，且多數(shù)傾向都指向白云凹陷沉積中心，推測(cè)主控應(yīng)力可能來(lái)自于白云凹陷沉積中心，同時(shí)，主凹區(qū)出現(xiàn)多條斷裂的反轉(zhuǎn)擠壓，在近相互垂直的北北西向斷裂和北東東向邊界斷裂、以及與兩者都相交的北西西向斷裂上近同時(shí)期都出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，一個(gè)方向的擠壓力似乎很難達(dá)到如此效果，因此推測(cè)反轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)源可能不唯一。文獻(xiàn)［9］通過(guò)構(gòu)造分析和物理模擬實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為研究區(qū)早期斷裂反轉(zhuǎn)受2個(gè)應(yīng)力的影響；一個(gè)是白云凹陷沉積中心強(qiáng)烈沉降所帶來(lái)的地形傾斜的重力勢(shì)；另一個(gè)為南海擴(kuò)張所產(chǎn)生的左行壓扭應(yīng)力，但重力勢(shì)是斷裂發(fā)育和構(gòu)造活動(dòng)的主要控制因素。所計(jì)算的晚期反轉(zhuǎn)時(shí)期與文獻(xiàn)［5］和文獻(xiàn)［8］的認(rèn)識(shí)比較一致，為中新世中期的末期（13.8×106~12.5×106a），后期反轉(zhuǎn)應(yīng)力推測(cè)來(lái)自盆地東部，與菲律賓板塊擠壓有關(guān)[9-10]。因?yàn)樵谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)，13.8× 106a以后白云凹陷的沉積和構(gòu)造格局與之前發(fā)生了較大的變化，東沙隆起區(qū)及其以東區(qū)域出現(xiàn)較大范圍的抬升和斷裂活化，白云凹陷發(fā)育了一組北西西向張剪斷裂，部分?jǐn)嗔寻l(fā)生褶曲，故推測(cè)白云凹陷在中新世中期的末期受到菲律賓板塊的擠壓作用的影響。

4.2反轉(zhuǎn)構(gòu)造對(duì)油氣成藏控制作用的探討

白云凹陷在斷陷期（古新世—漸新世早期）為湖泊充填期，發(fā)育了始新統(tǒng)文昌組湖相烴源巖和上漸新統(tǒng)恩平組淺湖相—沼澤相烴源巖。斷拗過(guò)渡期（漸新世晚期）海水入侵，沉積了海灣相砂泥巖，發(fā)育了珠海組海陸過(guò)渡相烴源巖[11]，同時(shí)形成了珠海組上、下2套儲(chǔ)蓋組合，下部砂巖為儲(chǔ)集層，上部大套泥巖為蓋層。早中新世珠江組儲(chǔ)蓋組合形成，早期為退積的海灣相沉積，為濱海相砂巖儲(chǔ)集層；珠江組沉積晚期又一次海侵，成為開(kāi)闊淺海，以泥質(zhì)沉積為主，為區(qū)域性蓋層。中新世中期（韓江組沉積時(shí)期）及其以后（粵海組和萬(wàn)山組沉積時(shí)期）一直為開(kāi)闊海相沉積[12]。前人研究表明，文昌組、恩平組以及可能的珠海組烴源巖都有很長(zhǎng)的生排烴期[11-13]，文昌組烴源巖的主排烴期為32.0×106~10.0×106a，最大排烴期在25.0×106a左右；恩平組烴源巖的主排烴期為23.8×106a至今，最大排烴期在10.0×106a左右；珠海組烴源巖的主排烴期為5.0×106a至今。

白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造位于主斷裂下降盤(pán)，油氣主要沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移并聚集成藏。古新世至漸新世早期，由于神弧運(yùn)動(dòng)與珠瓊運(yùn)動(dòng)的影響，斷裂伸展活動(dòng)強(qiáng)烈。漸新世晚期，由于南海擴(kuò)張運(yùn)動(dòng)對(duì)白云凹陷產(chǎn)生左行壓扭應(yīng)力及白云凹陷強(qiáng)烈沉降所帶來(lái)的地形傾斜的重力勢(shì)的共同作用，使得斷裂發(fā)生反轉(zhuǎn)，形成早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉。此期間珠海組沉積發(fā)育，形成了一套儲(chǔ)蓋組合，下伏文昌組烴源巖開(kāi)始進(jìn)入主排烴期，油氣沿?cái)嗔堰\(yùn)移至早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉并聚集成藏。隨后白云運(yùn)動(dòng)的影響，斷裂又開(kāi)始進(jìn)入伸展階段，伸展強(qiáng)度由強(qiáng)變?nèi)?，到中新世中期，由于東沙運(yùn)動(dòng)擠壓的影響，斷裂又發(fā)生新一期反轉(zhuǎn)，形成晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉。中新世晚期，斷裂又開(kāi)始伸展，恩平組烴源巖在粵海組沉積初期大量成熟排烴，珠海組烴源巖的主生排烴期為5.0×106a至今，故晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉可捕獲恩平組和珠海組烴源巖在主排烴期生成的油氣，早期構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成的圈閉除了捕獲文昌組烴源巖在排烴期生成的油氣，也可捕獲后期恩平組和珠海組烴源巖在主排烴期生成的油氣，但由于斷裂不斷地持續(xù)活動(dòng)，斷裂對(duì)前期的油氣圈閉會(huì)有局部破壞作用，導(dǎo)致早期圈閉內(nèi)的部分油氣沿?cái)嗔言俅蜗蛏线\(yùn)移，被晚期構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成的圈閉捕獲，因此，晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造是更有利的油氣構(gòu)造圈閉，早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉次之。

5　結(jié)論

（1）對(duì)白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造3種定量方法計(jì)算所得結(jié)果進(jìn)行綜合分析，認(rèn)為白云凹陷存在2期構(gòu)造反轉(zhuǎn)，早期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于漸新世早期，主反轉(zhuǎn)期為漸新世晚期，反轉(zhuǎn)程度較強(qiáng)；晚期反轉(zhuǎn)活動(dòng)始于中新世中期的早期，主反轉(zhuǎn)期為中新世中期的末期，反轉(zhuǎn)程度輕微。

（2）白云凹陷2期反轉(zhuǎn)構(gòu)造的應(yīng)力發(fā)育機(jī)制不同，早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造應(yīng)力有2個(gè)，一個(gè)是白云凹陷強(qiáng)烈沉降所帶來(lái)的重力勢(shì)，另一個(gè)是南海擴(kuò)張所產(chǎn)生的左行壓扭應(yīng)力，但重力勢(shì)是主要控制因素。晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造擠壓應(yīng)力主要是受東沙運(yùn)動(dòng)的影響，推測(cè)反轉(zhuǎn)應(yīng)力來(lái)自盆地東部，與菲律賓板塊擠壓有關(guān)。

（3）白云凹陷反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉的油氣主要沿?cái)嗔严蛏线\(yùn)移并聚集成藏。晚期反轉(zhuǎn)構(gòu)造為更有利的油氣構(gòu)造圈閉，早期反轉(zhuǎn)構(gòu)造圈閉次之。

感謝中科院南海海洋研究所楊小秋博士對(duì)本文提出的寶貴建議。

［1］Williams G D,Powell C M,Cooper M A.Geometry and kinematics of inversion tectonics［C］//Cooper M A,Williams G D.Inversion tectonics.London:Geological Society Special Publication,1989.

［2］蔡希源,王根海,遲元林，等.中國(guó)油氣區(qū)反轉(zhuǎn)構(gòu)造［M］.北京:石油工業(yè)出版社,2001:368-381. Cai Xiyuan,Wang Genhai,Chi Yuanlin,et al.Inversion structures in Chinese oil and gas basins［M］.Beijing:Petroleum Industry Press,2001:368-381.

［3］Mitra S.Geometry and kinematic evolution of inversion structures［J］.AAPG Bulletin,1993,77（7）:1 159-1 191.

［4］龐雄,陳長(zhǎng)民.南海珠江深水扇系統(tǒng)及油氣［M］.北京:科學(xué)出版社,2007:283-287. Pang Xiong,Chen Changmin.Deep water fan and oil&gas in Pearl River Mouth basin of the South China Sea［M］.Beijing:Science Press,2007:283-287.

［5］李平魯.珠江口盆地構(gòu)造特征與油氣聚集［J］.廣東地質(zhì),1994,9（4）:21-28. Li Pinglu.Structural features and oil&gas accumulation in Pearl River Mouth basin［J］.GuangdongGeology,1994,9（4）:21-28.

［6］姜華,王華,肖軍，等.珠江口盆地珠三坳陷構(gòu)造反轉(zhuǎn)與油氣聚集［J］.石油學(xué)報(bào),2008,29（3）:372-377. Jiang Hua,Wang Hua,Xiao Jun,et al.Tectonic inversion and its re?lationship with hydrocarbon accumulation in Zhu?3 depression of Pearl River Mouth basin［J］.Acta Petrolei Sinica,2008,29（3）: 372-377.

［7］徐子英，孫珍，張?jiān)品?，?南海北部陸緣盆地反轉(zhuǎn)構(gòu)造研究:以鶯歌海盆地臨高隆起和珠江口盆地瓊海凹陷為例［J］.地學(xué)前緣，2010,17（4）:90-98. Xu Ziying,Sun Zhen,Zhang Yunfan,et al.Inversion structures in the northern continental margin of the South China Sea:taking Lin?gao uplift in the Yinggehai basin and Qionghai sag in the Pearl Riv?er Mouth basin as examples［J］.Earth Science Frontiers,2010,17（4）:90-98.

［8］孫珍,孫龍濤,張?jiān)品?等.華光凹陷構(gòu)造演化及其對(duì)油氣成藏的影響［R］.廣州:中國(guó)科學(xué)院南海海洋研究所邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室報(bào)告,2007. Sun Zhen,Sun Longtao,Zhang Yunfan,et al.Tectonic evolution of Huaguang sag and its significance for hydrocarbon accumulation［R］.Guangzhou:Report of CAS Key Laboratory of Marginal Sea Ge?ology,South ChinaSeaInstitute of Oceanology,2007.

［9］Sun Zhen,Xu Ziying,Sun Longtao,et al.The mechanism of post?rift fault activities in Baiyun sag,Pearl River Mouth basin［J］.Journal of Asian Earth Sciences,2014,89:76-87.

［10］陳剛,戴俊生,葉興樹(shù)，等.生長(zhǎng)指數(shù)與斷層落差的對(duì)比研究［J］.西南石油大學(xué)學(xué)報(bào),2007,29（3）:20-23. Chen Gang,Dai Junsheng,Ye Xingshu,et al.Comparison of the fault growth index with fault throw［J］.Journal of Southwest Petro?leum University,2007,29（3）:20-23.

［11］朱俊章，施和生，龐雄，等.白云凹陷天然氣生成與大中型氣田形成關(guān)系［J］.天然氣地球科學(xué)，2012,23（2）：213-221. Zhu Junzhang，Shi Hesheng，Pang Xiong,et al.Discussion on natu?ral gas generation and giant-medium size gas field formation in Baiyun sag［J］.Natural Gas Geoscience,2012,23（2）：213-221.

［12］龔再升,李思田,汪集旸，等.南海北部大陸邊緣盆地油氣成藏動(dòng)力學(xué)研究［M］.北京:科學(xué)出版社,2004：272-280. Gong Zaisheng,Li Sitian,Wang Jiyang,et al.Dynamic research of oil and gas accumulation in northern marginal basins of South Chi?naSea［M］.Beijing:Science Press,2004:272-280.

［13］謝志遠(yuǎn),李元平,孫珍，等.白云凹陷斷裂活動(dòng)與油氣成藏耦合關(guān)系的盆地模擬研究［J］.熱帶海洋學(xué)報(bào),2015,34（1）:30-41. Xie Zhiyuan,Li Yuanping,Sun Zhen,et al.A basin modeling study on the coupling of fault activity and hydrocarbon accumula?tion in the Baiyun sag［J］.Journal of Tropical Oceanography,2015, 34（1）:30-41.

Development Characteristics of Inverted Structures in Baiyun Sag in Pearl River Mouth Basin

XU Ziying1,2,SUN Zhen2,PENG Xuechao1

(1.Guangzhou Marine Geological Survey,MLR Key Laboratory of Marine Mineral Resources,Guangzhou,Guangdong 510075,China; 2.South ChinaSeaInstitute of Oceanology,CAS Key Laboratory of Marginal SeaGeolology,Guangzhou,Guangdong 510301,China)

To reveal the intensity and timingof inverted structures in Baiyun sagin Pearl River Mouth basin,the quantitative analysis meth?od for inverted structure,including growth index,displacement-distance curve and reversal rate,is applied to quantitative analysis of Bai?yun sag’s inverted structures.The results show that the tectonic inversion happed twice in Baiyun sag.The early inversion began in the Ear?ly Oligocene(34.0×106~32.0×106a),mainly developed in the Late Oligocene(32.0×106~23.8×106a),with strong inversion degree;the late inversion began in early Middle Miocene(15.5×106~13.8×106a),mainly developed in late Middle Miocene(13.8×106~12.5×106a),with mild inversion degree.The early inverted tectonic stress contains the gravitational potential created by the intensive subsiding of Baiyun sag and the sinistral compressive?torsional stress produced by South China Sea spreading,of which the gravitational potential is the main controlling factor.The late tectonic stress is mainly affected by the Dongsha movement,so the inversion stress may come from the eastern part of Pearl River Mouth basin,possibly related with squeezed effect of Philippine plate.The late inverted structural trap could be the more favorable areafor hydrocarbon accumulation.

Pearl River Mouth basin;Baiyun sag;inverted structure;inversion intensity;quantitative analysis

TE111.1

A

1001-3873（2015）04-0394-07

10.7657/XJPG20150404

2014-11-14

2015-05-18

國(guó)土資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（KLMMR-2013-A-10）；中國(guó)科學(xué)院邊緣海地質(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金項(xiàng)目（MSGL12-08）；中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目（1212011220116,GZH201400202，1212011220115）

徐子英（1981-），女，江西上饒人，工程師，地質(zhì)構(gòu)造分析，（Tel）13632491242（E-mail）ziyingx06@scsio.ac.cn.