白云凹陷恩平組“源—匯”體系及其對油氣勘探的影響

韓銀學(xué)陳 瑩楊海長王龍穎沈懷磊郭 帥紀(jì) 沫曾智偉

（1中海油研究總院；2中國地質(zhì)大學(xué)（武漢））

白云凹陷恩平組“源—匯”體系及其對油氣勘探的影響

韓銀學(xué)1陳 瑩1楊海長1王龍穎1沈懷磊1郭 帥1紀(jì) 沫1曾智偉2

（1中海油研究總院；2中國地質(zhì)大學(xué)（武漢））

恩平組是珠江口盆地白云凹陷深水區(qū)已證實的主力生烴層系，對其沉積演化規(guī)律及主控因素的認(rèn)識是指導(dǎo)白云凹陷油氣勘探的基礎(chǔ)?；阢@井、巖心、地震、古生物等資料的綜合研究認(rèn)為，恩平組不同沉積時期的“源—匯”體系發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變，恩平組沉積早—中期以凹陷周緣隆起區(qū)的中生界火成巖為主要物源區(qū)；恩平組沉積晚期，凹陷北部主物源通道逐漸開啟，古珠江攜帶的華南褶皺帶物源進入白云凹陷。受其影響，恩平組沉積早—中期白云凹陷發(fā)育古溝槽控制下的近物源的小型辮狀河三角洲、扇三角洲及灘壩沉積，恩平組沉積晚期，則發(fā)育持續(xù)進積的大型煤系三角洲?！霸础獏R”體系的轉(zhuǎn)變既控制了恩平組近岸煤系、遠岸陸源海相、封閉海灣海相烴源巖的平面有序分布，以及早—中期煤系烴源巖分散分布、晚期廣泛發(fā)育的縱向差異性；也導(dǎo)致了恩平組沉積早—中期發(fā)育近源扇三角洲、辮狀水道復(fù)合體、灘壩成因為主的巖性—地層目標(biāo)，晚期發(fā)育三角洲前緣前積復(fù)合砂體為主的巖性—地層目標(biāo)。

烴源巖；沉積環(huán)境；巖性地層油氣藏；恩平組；珠江口盆地；白云凹陷

盆地地貌、沉積物源及沉積體系展布向來是沉積盆地研究的重點內(nèi)容[1]。隆起區(qū)或造山帶的巖石在物理、化學(xué)、生物作用之下發(fā)生剝蝕，并經(jīng)由多種地質(zhì)營力搬運至盆地中沉積堆積，從而構(gòu)成了地球表層完整的“源—匯”體系。對盆地中沉積充填物的“源—匯”體系進行分析，不僅是研究地球表層系統(tǒng)中“盆—山”耦合關(guān)系的重要途徑，也是窺探地球深部動力學(xué)過程及演化的重要窗口[2-4]。此外，“源—匯”體系的研究對認(rèn)識含油氣盆地的成盆過程與油氣成藏地質(zhì)條件同樣具有重要意義，并被廣泛應(yīng)用[5-7]。

白云凹陷是珠江口盆地深水區(qū)主要的富烴凹陷和勘探主戰(zhàn)場，自下而上發(fā)育了文昌組半深湖相、恩平組煤系—陸源海相、珠海組陸源海相3套烴源巖[8-13]，其中恩平組三角洲煤系—陸源海相泥巖是主力烴源巖[10-11]。但由于油氣勘探集中在中淺層的珠江組、珠海組，白云凹陷前期的研究聚焦在中淺層陸架邊緣三角洲—深水扇體系[14-16]，針對中深層恩平組的研究僅限于烴源巖特征與生烴潛力方面[17-18]以及為數(shù)不多的沉積環(huán)境闡述[19]。隨著中淺層油氣勘探難度的增加，尋找勘探新方向是不可回避的問題，作為主力生烴層系的恩平組則可能是白云凹陷未來油氣勘探的重要接替領(lǐng)域[20]，因此，系統(tǒng)認(rèn)識恩平組的沉積演化過程及其主控因素，對白云凹陷的油氣勘探意義重大。

本文基于已有鉆井與三維地震數(shù)據(jù)，對白云凹陷恩平組沉積充填特征開展研究，重點分析了恩平組不同沉積時期的古地貌與物源特征，重建了物源體系與恩平組沉積格局的關(guān)系，并討論了恩平組“源—匯”體系轉(zhuǎn)變的油氣地質(zhì)意義，旨在為白云凹陷恩平組油氣勘探潛力的認(rèn)識提供重要依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

白云凹陷位于中國南海北部大陸邊緣珠江口盆地珠二坳陷，東鄰東沙隆起，西接云開低凸起，北鄰番禺低隆起，南緣與南部隆起、白云南洼相接，凹陷三分之二以上的面積處于深水區(qū)（圖1）。受新南海擴張的影響[21-23]，白云凹陷經(jīng)歷了斷陷、斷坳、坳陷3期構(gòu)造演化階段，相應(yīng)地發(fā)育了始新統(tǒng)文昌組湖相、始新統(tǒng)—下漸新統(tǒng)恩平組海陸過渡相、上漸新統(tǒng)珠海組淺海相、中新統(tǒng)珠江組及以上地層的半深?！詈Ｏ喑练e。恩平組為白云凹陷斷坳復(fù)合期沉積的一套地層，最大厚度可達5000m，是一個頂、底均為不整合界面圍限的完整二級層序單元。通過典型地震界面的識別追蹤，結(jié)合已有鉆井的巖性、測井曲線及古生物資料分析，將白云凹陷恩平組自下而上劃分為3個三級層序，分別對應(yīng)恩平組的下段、中段及上段（圖2）。

圖1 白云凹陷構(gòu)造簡圖

圖2 白云凹陷恩平組層序地層格架特征

2 恩平組沉積環(huán)境與沉積相

2.1 沉積環(huán)境

傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，白云凹陷恩平組為一套湖沼相沉積[11，17，24]，但隨著勘探資料增加，恩平組海相沉積環(huán)境的認(rèn)識逐漸得到認(rèn)可[8，21]。白云凹陷及其周緣有10余口鉆井揭示了恩平組，其中H29井、B13井、W21井、P33井這4口鉆井較為詳細的古生物資料顯示恩平組主要為海相沉積環(huán)境，其中凹陷東部的H29井和西部云開低凸起上的B13井在恩平組上段連續(xù)發(fā)育較高濃度的海相溝鞭藻，且遠大于河流相藻類濃度；位于白云凹陷南側(cè)南部隆起傾沒端的W21井恩平組連續(xù)發(fā)育鈣質(zhì)超微化石，并且其豐度和分異度自下而上逐漸增高；而凹陷北部的P33井在恩平組上段頂部也連續(xù)發(fā)育高濃度的海相溝鞭藻化石，且濃度向上增大。上述4口鉆井的古生物資料顯示，白云凹陷恩平組沉積期整體以海相環(huán)境為主，并且海水的影響范圍逐漸擴大。

2.2 沉積相特征

2.2.1 恩平組下段沉積相特征

恩平組沉積早期，白云凹陷南部與荔灣凹陷乃至廣海連通。凹陷內(nèi)部以濱淺海沉積為主，淺海相分布于主洼凹槽部位，以淺海相泥巖為主（圖3a），地震剖面上表現(xiàn)為中強振幅中低頻連續(xù)反射的特點。凹陷北部斜坡帶東西兩側(cè)各發(fā)育規(guī)模不大的小型辮狀河三角洲沉積（圖3a），地震剖面上表現(xiàn)為小規(guī)模的前積充填及較強的下切侵蝕特征；在東、西部辮狀河三角洲之間的高部位，則發(fā)育灘壩相沉積（圖3a），地震剖面上表現(xiàn)為典型的強振幅低頻、短軸疊置的特征，并且隨海平面的上升向隆起區(qū)上超。凹陷西南部云開低凸起北部邊緣斷層陡坡帶及凹陷東部隆起帶則發(fā)育扇三角洲沉積（圖3a），順物源的地震剖面上表現(xiàn)為楔形雜亂強振幅反射。

2.2.2 恩平組中段沉積相特征

恩平組中段沉積時期水域范圍擴大，白云凹陷仍以濱淺海的沉積環(huán)境為主（圖3b）。沿凹陷西北邊緣，地層具有弱振幅差連續(xù)的地震反射特征，推斷為海岸平原沉積，淺海沉積分布于主洼凹槽部位（圖3b），具有平行連續(xù)的地震反射特征。北部緩坡帶發(fā)育小型辮狀河三角洲，南部陡坡帶扇三角洲規(guī)模減小(圖3b）。灘壩沉積平行于淺海相帶邊緣廣泛發(fā)育，厚度均勻，地震剖面上表現(xiàn)為強振幅中低頻連續(xù)的反射特征，垂直岸線方向地震相快速變化。此外，恩平組中段局部發(fā)育濁積砂體，地震剖面上呈變振幅中差連續(xù)的前積結(jié)構(gòu)。

2.2.3 恩平組上段沉積相特征

恩平組上段沉積時期，整個白云凹陷普遍被海水覆蓋，發(fā)育以濱淺海為主的沉積環(huán)境，其中濱海相沿白云凹陷周緣隆起呈環(huán)帶分布，淺海環(huán)境分布于凹陷南部及白云東洼，發(fā)育淺海相泥巖（圖3c），地震剖面上表現(xiàn)為中強振幅低頻好連續(xù)的反射特征，H29井鉆遇了該套淺海相泥巖。與早—中期不同的是，恩平組上段沉積時期，白云凹陷北部斜坡帶發(fā)育了一套大型的煤系三角洲（圖3c），地震剖面上表現(xiàn)為典型的前積反射特征（圖4），P33井揭示了該三角洲的平原亞相部分，發(fā)育大套的分流河道砂體及多套薄煤層。

圖3 白云凹陷恩平組沉積相圖

根據(jù)三角洲內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)及其與上下界面接觸關(guān)系，將恩平組上段三角洲劃分為3期（圖4）。第一期三角洲以高角度斜交型前積反射為主，前積角度可達5°；第二期三角洲以S形—斜交復(fù)合型前積反射為主，前積角度在4°左右；而第三期三角洲以S形前積反射為主，前積角度在3.5°左右，3期三角洲從早到晚逐漸向凹陷中心推進（圖4）。隨著持續(xù)的進積，恩平組上段3期三角洲的分布面積從早至晚逐漸擴大，最大達到4500km2，三角洲前緣部分已推進至凹陷南部邊緣附近（圖3d—f）。

3 恩平組沉積期的古地貌與物源特征

3.1 恩平組中—下段沉積期的古地貌與“源—渠”體系

恩平組中—下段沉積期，受周緣的番禺低隆起、東沙隆起、南部隆起的分隔影響，白云凹陷僅南部與廣海連通，為典型的半封閉海灣（圖5a），番禺低隆起將白云凹陷與恩平凹陷帶完全分隔（圖6），北部古珠江物源無法進入白云凹陷。該時期白云凹陷的碎屑沉積物源主要來自于凹陷周緣隆起，其母巖以中生界火成巖為主。古地貌顯示，恩平組下段沉積期，周緣隆起與白云凹陷的結(jié)合部發(fā)育的一系列古溝槽成為近源碎屑物質(zhì)向凹陷內(nèi)輸送的有利通道（圖5a）。因此，在周緣隆起提供物源、古溝槽輸送的“源—渠”體系控制之下，白云凹陷周緣發(fā)育了一系列的小型辮狀河三角洲、扇三角洲及（扇）三角洲再改造形成的灘壩沉積（圖3a、b）。

圖4 白云凹陷恩平組上段3期三角洲的地震響應(yīng)特征

圖5 白云凹陷恩平組沉積期的古地貌與不同成因的巖性體分布圖

圖6 過珠江口盆地恩平凹陷至白云凹陷的地震剖面(剖面位置見圖1)

3.2 恩平組上段沉積期的古地貌與“源—渠”體系

3.2.1 古地貌與物源通道

恩平組上段沉積時期，隨著早、中期的沉積填平補齊及海平面上升，白云凹陷與周緣隆起的隆凹地貌格局減弱，番禺低隆起開始接受沉積，白云凹陷與北部的恩平凹陷完全連通（圖6），并且在凹陷的西北部發(fā)育貫穿番禺低隆起、連接恩平、白云南北兩個凹陷的古溝槽（圖5b）。

研究表明，地震剖面上的前積方向指示沉積物主要推進方向，其反方向可近似指示物源方向[25]。對白云凹陷恩平組上段三角洲前積方向分析顯示，東南方向是三角洲前積的主方向，即三角洲物源主要來自于西北方向。因此，白云凹陷西北部的大型溝槽是恩平組上段沉積時期三角洲物源輸送的主通道。

實際上，恩平組上段沉積時期三角洲發(fā)育的不同階段，凹陷西北部的物源通道特征存在一定差別。第一期三角洲物源通道偏西南部，呈北西—南東向延伸至白云主洼，通道較淺且寬，其北側(cè)的番禺低隆起仍具有一定的分隔作用（圖7a）。第二期三角洲發(fā)育期，物源通道明顯向東北方向遷移，通道淺且窄，其北側(cè)番禺低隆起的分割性明顯減弱（圖7b）。第三期三角洲的物源通道進一步向東北方向遷移，呈北西西向伸入凹陷，通道變寬變深，其北側(cè)番禺低隆起的分割作用完全消失（圖7c）。隨著主物源通道遷移及通道北部隆起分割作用逐漸減弱，恩平組上段沉積時期從早到晚，3期三角洲主體不斷向東北遷移，并持續(xù)推進至凹陷南部邊緣附近（圖3d—f）。

3.2.2 物源特征

古地貌分析顯示，白云凹陷西北部的物源通道呈現(xiàn)逐漸打開的過程，即恩平組上段第一期三角洲沉積期，白云凹陷與恩平凹陷以番禺低隆起局部分隔，第二期三角洲發(fā)育期逐漸連通，第三期三角洲沉積期則完全連通（圖7）。這說明，恩平組上段第一期三角洲發(fā)育期，古珠江物源對白云凹陷的貢獻相對有限，第二、第三期三角洲發(fā)育期，隨著凹陷北部通道的逐漸打開，古珠江物源成為白云凹陷的主物源。白云凹陷北部的P33井恩平組上段3期三角洲的碎屑鋯石U—Pb年齡分析也證實了這一點。

圖7 白云凹陷恩平組上段3期三角洲沉積期的古地貌圖(a）第一期三角洲；(b）第二期三角洲；(c）第三期三角洲

碎屑鋯石U—Pb年齡分析結(jié)果顯示，恩平組上段3期三角洲均包括中生代（侏羅紀(jì)為主、白堊紀(jì)次之、少量三疊紀(jì)）、前寒武紀(jì)—古生代碎屑鋯石。從形態(tài)看，前寒武紀(jì)—古生代碎屑鋯石具有變質(zhì)呈因鋯石的特點，沉積巖為母巖的變質(zhì)鋯石磨圓好，內(nèi)部碎裂明顯，顆粒外形呈白色的次生邊等；火成巖為母巖的變質(zhì)鋯石表現(xiàn)為核部晶面簡單，具有環(huán)帶狀結(jié)構(gòu)，鋯石外側(cè)發(fā)育次生邊（圖8）。中生代巖漿鋯石呈長柱型，晶面簡單，晶體多發(fā)育平直棱柱面，內(nèi)部結(jié)晶環(huán)帶明顯，體現(xiàn)了巖漿活動過程中鋯石振蕩分帶生長的特點[26]（圖8）。

從年齡譜峰看，恩平組上段三角洲從早到晚，前寒武紀(jì)—古生代碎屑鋯石所占的比重分別為38%、50%、71%，至珠海組為78%，呈顯著增加趨勢，并且在第三期三角洲至珠海組中古中元古代—太古宙的碎屑鋯石呈增加趨勢；而中生代碎屑鋯石所占的比重則分別為62%、50%、29%，至珠海組為22%，呈逐漸下降趨勢，第一、第二期三角洲的碎屑鋯石存在晚白堊世年齡譜峰（65～100Ma），第三期三角洲至珠海組則無該年齡峰值（圖8）。

圖8 白云凹陷P33井碎屑鋯石U—Pb年齡及鋯石特征

從潛在物源區(qū)的年齡構(gòu)成來看，珠江口盆地北側(cè)華南褶皺帶的基底主要為太古代至中生代變質(zhì)巖、巖漿巖[27]，同位素年代學(xué)研究證實了華南大陸存在太古宙至元古宙的古老基底[28-30]，并且發(fā)育大量燕山期巖漿巖[27，31]。相比較而言，白云凹陷周緣隆起的基底巖性及地質(zhì)年代相對簡單，鉆遇基巖的鉆井顯示，盆內(nèi)隆起區(qū)90%左右的基巖為燕山期中酸性火成巖[32]，其K—Ar和Rb—Sr年齡在70.5～153Ma之間。番禺低隆起P21井基底花崗巖的年齡為90Ma，P27井基底花崗巖的年齡為118Ma，而東沙隆起L11井、L12井兩口井揭示的基底花崗巖年齡則均為90.6Ma[33]。白云凹陷西北部神狐隆起K1井、K9井兩口鉆井揭示的基底為變質(zhì)沉積巖，其變質(zhì)年齡分別為66Ma和153Ma?？傮w來看，白云凹陷周緣隆起的基底年齡基底普遍年輕，古老年齡基底主要發(fā)育在華南褶皺帶。

碎屑鋯石的形態(tài)、年齡特征以及白云凹陷周緣基底年齡的綜合分析表明，恩平組上段三角洲的物源經(jīng)歷了早期近源為主向晚期古珠江遠源為主的轉(zhuǎn)變；三角洲發(fā)育早期碎屑鋯石以近物源的中生代巖漿鋯石為主，晚期以古珠江流域華南褶皺帶古老變質(zhì)鋯石為主。

4 “源—匯”體系轉(zhuǎn)變的油氣意義

4.1 “源—匯”體系影響烴源巖的發(fā)育與分布

世界上很多大氣區(qū)都與三角洲伴生，尤其是古近系—新近系大油氣區(qū)幾乎都與三角洲共生，其原因是河流帶來了肥沃的土壤、豐厚的養(yǎng)分，保障了植物的繁盛[34]，換言之，河流—三角洲體系對陸生高等植物和有機質(zhì)富集有重要的控制作用[10]。

4.1.1 “源—匯”體系影響煤系烴源巖發(fā)育

白云凹陷恩平組的孢粉組成以反映熱帶、亞熱帶氣候的組分為主，如杉科粉、雙溝粉和櫟粉等，反映了濕熱氣候特征，有利于三角洲煤系地層的發(fā)育。恩平組沉積早—中期，由于周緣隆起的分隔作用，白云凹陷發(fā)育近物源的、分散分布的小型扇三角洲、辮狀河三角洲（圖3a、b），近源的小型河流—（扇）三角洲體系控制了煤系烴源巖分散分布的特點。而恩平組沉積晚期，一方面，白云凹陷及周緣隆起開始準(zhǔn)平原化，形成利于三角洲發(fā)育的相對平緩的古地貌條件；另一方面，北部古珠江物源攜帶的大量陸源碎屑和陸源有機質(zhì)為三角洲的大規(guī)模形成及煤系烴源巖的廣泛發(fā)育提供了豐富的物質(zhì)與營養(yǎng)基礎(chǔ)。番禺低隆起P27井恩平組上段從下至上均發(fā)育薄煤層；而白云凹陷北部的P33井在恩平組上段第一期三角洲不發(fā)育煤層，第二期三角洲發(fā)育煤層12層累計24m，第三期三角洲發(fā)育煤層10層累計23m，反映了隨著物源體系轉(zhuǎn)變，三角洲不斷推進，形成大面積的三角洲平原環(huán)境，為煤系烴源巖的發(fā)育提供了有利的營養(yǎng)與空間條件。

4.1.2 “源—匯”體系影響恩平組陸源海相烴源巖發(fā)育白云凹陷恩平組陸源海相泥巖烴源巖普遍具有低雙杜松烷、高奧利烷、中等Pr/Ph值的特點，反映了其有機質(zhì)主要來自于陸生高等植物[9]。河流作為連接物源區(qū)與匯集區(qū)的紐帶，是陸源有機質(zhì)進入淺海的最重要渠道，因此，物源區(qū)河流流域面積的大小一定程度上影響了淺海區(qū)陸源海相烴源巖有機質(zhì)的豐度。恩平組沉積早—中期，白云凹陷為南部與廣海連通的半封閉海灣，是陸源海相烴源巖發(fā)育的有利環(huán)境，推測發(fā)育該類烴源巖，但受限于物源區(qū)流域面積和（扇）三角洲的規(guī)模，且無鉆井揭示，因此，該時期的陸源海相烴源巖勘探潛力尚不明確。恩平組沉積晚期，物源區(qū)流域面積增加，煤系三角洲的面積不斷增大，一方面更多的陸源有機質(zhì)經(jīng)由河流—三角洲體系輸送進入淺海，促進了淺海泥巖中陸源有機質(zhì)的富集；另一方面，恩平組沉積晚期大規(guī)模的三角洲向凹陷中心推進，不斷造成白云凹陷主洼的沉積淤淺，凹陷東部形成更為封閉的海灣沉積環(huán)境（圖3d—f），有利于有機質(zhì)的保存。同時大量陸源營養(yǎng)物質(zhì)向海灣的注入促進了海洋藻類的繁盛，利于海相烴源巖發(fā)育。該類烴源巖的有機質(zhì)主要來自于海生藻類，地球化學(xué)指標(biāo)以不含雙杜松烷及奧利烷、低Pr/Ph值為特點[9]，H29井鉆探發(fā)現(xiàn)了該類烴源巖，其TOC普遍達1%以上，為較好的烴源巖。

總之，在“源—匯”體系的影響之下，白云凹陷恩平組形成了近岸（扇）三角洲煤系烴源巖，遠岸陸源海相泥巖烴源巖、封閉海灣海相泥巖烴源巖的有序分布格局（圖9），隨著（扇）三角洲體系從近源轉(zhuǎn)變?yōu)檫h源，恩平組烴源巖的規(guī)模與生烴潛力隨之增大。

圖9 白云凹陷恩平組烴源巖分布模式圖

4.2 “源—匯”體系轉(zhuǎn)變影響巖性—地層目標(biāo)的分布

白云凹陷恩平組構(gòu)造圈閉不發(fā)育，但發(fā)育大量的巖性—地層目標(biāo)[20]，依成因差別將其分為三角洲前緣前積復(fù)合體、辮狀水道復(fù)合體、扇三角洲前緣砂體、灘壩砂體、低位扇砂體以及濁積體6種類型，其中恩平組中—下段以扇三角洲前緣、灘壩、辮狀水道復(fù)合體等近物源砂體為主（圖5a），目標(biāo)類型多樣，但以近物源為主要特點，這些目標(biāo)砂體對應(yīng)的沉積體系分布明顯受控于古溝槽及古高地的控制。

恩平組上段巖性—地層目標(biāo)以三角洲前緣前積復(fù)合體為主，該類砂體主要分布在三角洲前緣的沉積坡折之下，向物源區(qū)減薄尖滅，順物源方向具有典型的前積結(jié)構(gòu)，垂直物源方向成蠕蟲狀反射，表明水下分流河道遷移的特點。因此，三角洲主物源通道與沉積坡折帶共同控制了該類巖性—地層目標(biāo)的發(fā)育與空間分布。恩平組上段，隨著主物源通道向東北方向遷移及沉積坡折帶向東南方向遷移，該類巖性—地層目標(biāo)也發(fā)生規(guī)律性的遷移（圖7）。

5 結(jié)論

(1）白云凹陷恩平組沉積期“源—匯”體系發(fā)生明顯轉(zhuǎn)變。恩平組沉積早—中期，受強烈的古地貌分隔影響，碎屑物源主要來自凹陷周緣隆起，發(fā)育濱淺海背景之下的扇三角洲、辮狀河三角洲、灘壩為主的碎屑沉積體系，受古溝谷、古高地的控制。恩平組沉積晚期，凹陷北部物源通道逐漸打開，古珠江物源逐漸進入白云凹陷，促進了大型煤系三角洲的持續(xù)發(fā)育與遷移。

(2）“源—匯”體系轉(zhuǎn)變控制了白云凹陷恩平組烴源巖的發(fā)育。恩平組沉積早—中期，近源（扇）三角洲、較小的物源區(qū)流域面積控制了其煤系烴源巖分散分布、陸源海相烴源巖有限分布的格局；恩平組沉積晚期，長程遠源物源造就了白云凹陷近岸帶煤系烴源巖、遠岸帶陸源海相烴源巖、封閉海灣海相烴源巖的有序分布格局。

(3）“源—匯“體系轉(zhuǎn)變控制了恩平組巖性—地層目標(biāo)的差異發(fā)育。恩平組沉積早—中期發(fā)育扇三角洲、辮狀水道復(fù)合體、灘壩砂體等近物源巖性—地層目標(biāo)，受古溝槽、古高地的控制；恩平組沉積晚期，以三角洲前緣前積復(fù)合砂體為主，受主物源通道擺動與沉積坡折帶遷移共同控制。

[1] 林暢松，夏慶龍，施和生，等. 地貌演化、源—匯過程與盆地分析[J].地學(xué)前緣，2015,22(1):9-20. Lin Changsong, Xia Qinglong, Shi Hesheng,et al. Geomorphological evolution, source to sink system and basin analysis[J]. Earth Science Frontiers, 2015,22(1):9-20.

[2] Cawood P A, Nemchin A A. Provenance record of a rift basin: U-Pb ages of detrital zircons from the Perth basin, Western Astralia[J]. Sedimentary Geology, 2000,134(3):209-234.

[3] 李忠，徐建強，高劍. 盆山系統(tǒng)沉積學(xué)——兼論華北和塔里木地區(qū)研究實例[J]. 沉積學(xué)報，2013,31(5):757-772. Li Zhong, Xu Jianqiang, Gao Jian. Basin-range system sedimentology and case studies in north China and Tarim areas，China[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2013,31(5):757-772.

[4] 李忠，高劍，郭春濤，等. 塔里木塊體北部泥盆—石炭紀(jì)陸緣構(gòu)造演化：盆地充填序列與物源體系約束[J]. 地學(xué)前緣，2015,22(1):35-52. Li Zhong, Gao Jian, Guo Chuntao,et al. Devonian-Carboniferous tectonic evolution of continental margins in northern Tarim block, northwest China: Constrained by basin fill sequences and provenance systems[J]. Earth Science Frontiers, 2015,22(1):35-52.

[5] 祝顏賀，朱偉林，徐強，等. 珠江口盆地13.8Ma陸架邊緣三角洲與陸坡深水扇的“源—匯”關(guān)系[J]. 中南大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2011,42(12):3827-3834. Zhu Yanhe, Zhu Weilin, Xu Qiang,et al. Sedimentary response to shelf-edge delta and slope deep-water fan in 13.8 Ma of Miocene epoch in Pearl River Mouth Basin[J]. Journal of Central South University:Science and Technology, 2011, 42(12):3827-3834.

[6] 吳冬，朱筱敏，劉常妮，等.“源—匯”體系主導(dǎo)下的斷陷湖盆陡坡帶扇三角洲發(fā)育模式探討：以蘇丹Muglad盆地Fula凹陷為例[J].高校地質(zhì)學(xué)報，2015,21(4):653-663. Wu Dong, Zhu Xiaomin, Liu Changni,et al. Discussion on depositional models of fan deltas in steep slope belt of the rift basin under the guidance of source - to - sink system theory: a case study from the Fula sub - basin, Muglad Basin, Sudan[J]. Geological Journal of China University, 2015, 21(4):653-663.

[7] 王星星，朱筱敏，宋爽，等. 渤海灣盆地車西洼陷陡坡帶古近系沙河街組沙三下段“源—匯”系統(tǒng)[J]. 古地理學(xué)報，2016,18(1):65-79. Wang Xingxing, Zhu Xiaomin, Song Shuang,et al. “Sourceto-sink”system of the Lower Member 3 of Paleogene Shahejie Formation in steep slope zone of western Chezhen subsag，Bohai Bay Basin[J]. Journal of Palaeogeography, 2016, 18(1):65-79.

[8] 張功成，楊海長，陳瑩，等. 白云凹陷——珠江口盆地深水區(qū)一個巨大的富生氣凹陷[J].天然氣工業(yè)，2014,34(11):1-15. Zhang Gongcheng, Yang Haizhang, Chen Ying,et al. The Baiyun sag: a giant rich gas-generation sag in the deep water area of the Pearl River Mouth Basin[J]. Natural Gas industry, 2014,34(11):1-15.

[9] 張功成，王琪，苗順德，等. 中國近海海陸過渡相烴源巖二元分布模式——以珠江口盆地白云凹陷為例[J]. 天然氣地球科學(xué)，2014,25(9):1299-1308. Zhang Gongcheng, Wang Qi, Miao Shunde,et al. The duality distribution pattern of marine-continental transitional hydrocarbon source rocks: a case study from Baiyun sag in Pearl River Mouth Basin, China offshore[J]. Natural Gas Geoscience, 2014,25(9):1299-1308.

[10] 李友川，米立軍，張功成，等. 南海北部深水區(qū)烴源巖形成和分布研究[J]. 沉積學(xué)報，2011,29(5):970-979. Li Youchuan, Mi Lijun, Zhang Gongcheng,et al. The formation and distribution of source rocks for deep water area in the northern of South China Sea[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2011,29(5):970-979.

[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 natural gas generation and giant-medium size gas field formation in Baiyun sag[J]. Natural Gas Geosciences, 2012, 23(2):213-221.

[12] 郝純，孫志鵬，薛健華，等. 微生物地球化學(xué)勘探技術(shù)及其在南海深水勘探中的應(yīng)用前景[J]. 中國石油勘探, 2015,20(5): 54-62. Hao Chun, Sun Zhipeng, Xue Jianhua,et al. Microbial geochemical exploration technology and prospect for its application in South China Sea deepwater exploration[J].China Petroleum Exploration, 2015,20(5):54-62.

[13] 吳偉，劉惟慶，黃雪峰，等. 珠江口盆地白云北坡砂巖侵入體特征分析[J].特種油氣藏，2014,21(4):35-38. Wu Wei, Liu Weiqing, Huang Xuefeng,et al. Analysis of sandstone intrusion features in the northern Baiyun slope of the Pearl River Mouth Basin[J]. Special Oil & Gas Reservoirs, 2014,21(4):35-38.

[14] 龐雄，陳長民，彭大鈞，等. 南海北部白云深水區(qū)之基礎(chǔ)地質(zhì)[J].中國海上油氣，2008,20(4):215-222. Pang Xiong, Chen Changmin, Peng Dajun,et al. Basic geology of Baiyun deep water area in the northern South China Sea [J]. China Offshore Oil and Gas, 2008,20(4):215-222.

[15] 龐雄，朱明，柳寶軍，等. 南海北部珠江口盆地白云凹陷深水區(qū)重力流沉積機理[J]. 石油學(xué)報，2014,35(4):646-653. Pang Xiong, Zhu Ming, Liu Baojun,et al. The mechanism of gravity flow deposition in Baiyun sag deepwater area of the nort hern South China Sea[J]. Acta Petrolei Sinica, 2014,35(4): 646-653.

[16] 陳亮，龐雄，劉軍，等. 珠江口盆地白云凹陷深水重力流優(yōu)質(zhì)砂巖儲集層特征及識別方法[J]. 石油勘探與開發(fā)，2015,42(4):463-471. Chen Liang, Pang Xiong, Liu Jun,et al. Characteristics and identification of high quality deep-water gravity flow sandstone reservoirs in Baiyun sag, Pearl River Mouth Basin, South China Sea[J]. Petroleum Exploration and Development, 2015 42(4):463-471.

[17] 傅寧，鄧運華，張功成，等. 南海北部疊合斷陷盆地海陸過渡相烴源巖及成藏貢獻——以珠二坳陷白云凹陷為例[J]. 石油學(xué)報，2010,31(4):559-565. Fu Ning, Deng Yunhua, Zhang Gongcheng,et al. Transitional source rock and its contribution to hydrocarbon accumulation in superimpose rift -subsidence basin of northern South China Sea: taking Baiyun sag of ZhuⅡ depression as an example[J]. Acta Petrolei Sinica, 2010,31(4):559-565.

[18] 李友川，鄧運華，張功成，等. 南海北部第三系海相烴源巖[J]. 石油學(xué)報，2011,32(2):219-225. Li Youchuan, Deng Yunhua, Zhang Gongcheng,et al. Tertiary marine source rocks in the northern South China Sea [J]. Acta Petrolei Sinica, 2011,32(2):219-225.

[19] 李成海，王家豪，柳寶軍，等. 珠江口盆地白云凹陷古近系沉積相類型[J]. 沉積學(xué)報，2014,32(6):1162-1170. Li Chenghai, Wang Jiahao, Liu Baojunet al. Types and distribution of the Paleogene sedimentary facies in Baiyun depression of Pearl River Mouth Basin [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2014,32(6):1162-1170.

[20] 張功成，陳瑩，楊海長，等. 恩平組巖性地層圈閉——白云凹陷深水區(qū)天然氣勘探新領(lǐng)域[J]. 中國海上油氣，2015,27(6):1-9. Zhang Gongcheng, Chen Ying, Yang Haizhang,et al. Stratigraphic-lithologic traps in the Enping Formation: A new exploration field in deep water area of the Baiyun sag, Pearl River Mouth Basin[J]. China Offshore Oil and Gas, 2015 27(6):1-9.

[21] 張功成，王璞君，吳景富，等. 邊緣海構(gòu)造旋回：南海演化的新模式[J].地學(xué)前緣，2015,22(3):27-37. Zhang Gongcheng, Wang Pujun, Wu Jingfu,et al. Tectonic cycle of marginal oceanic basin: a new evolution model of the South China Sea[J]. Earth Science Frontiers, 2015,22(3):27-37.

[22] 張功成，李友川，劉世翔，等. “源熱共控”中國海油氣田“近岸油、遠岸氣”有序分布[J]. 中國石油勘探，2014,19(5):1-22. Zhang Gongcheng, Li Youchuan, Liu Shixiang,et al.“Co-Control of source rock and heat” in orderly distribution of“near-shore oil and far-shore gas” in China＇s offshore and adjacent area[J]. China Petroleum Exploration, 2014,19(5):1-22.

[23] 冉懷江，林暢松，朱筱敏，等. 南海北部新近系深水低位沉積特征及控制因素[J]. 特種油氣藏，2015,22(3):46-50. Ran Huaijiang, Lin Changsong, Zhu Xiaomin,et al. Deposit features and control factors of low stands in deep water areas of Neocene in the northern South China Sea[J].Special Oil & Gas Reservoirs, 2015,22(3):46-50.

[24] 米立軍，劉震，張功成，等. 南海北部深水區(qū)白云凹陷古近系烴源巖的早期預(yù)測[J]. 沉積學(xué)報，2007,25(1):139-146. Mi Lijun, Liu Zhen, Zhang Gongcheng,et al. Early forecast and evaluation study on chief source rock in Baiyun depression [J]. Acta Sedimentologica Sinica, 2007,25(1):139-146.

[25] 周路，關(guān)旭，雷德文，等. 莫東地區(qū)白堊系清水河組一段疊瓦狀前積地震反射特征的地質(zhì)意義[J]. 石油地球物理勘探，2013,48(4):625-633. Zhou Lu, Guan Xu, Lei Dewen,et al. Geological significance of imbricated progradation seismic reflection characteristics from Member 1 of Qingshuihe Formation of Cretaceous in Modong[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2013,48(4):625-633.

[26] 吳元保，鄭永飛. 鋯石成因礦物學(xué)研究及其對U—Pb年齡解釋的制約[J]. 科學(xué)通報，2004,49(16):1589-1604. Wu Yuanbao, Zheng Yongfei. Genetic mineralogy research of zircon and its constraint on explanation of U-Pb age[J]. Chinese Science Bulletin, 2004,49(16):1588-1604.

[27] 楊超群，賀同興，翁世劼，等. 廣東省區(qū)域地質(zhì)志[M]. 北京：地質(zhì)出版社：1988. Yang Chaoqun, He Tongxing, Weng Shijie,et al. Regional geology of Guangdong Province[M]. Beijing: Geological Publishing House, 1988.

[28] 劉建雄，莊文明. 粵中前震旦紀(jì)基底鋯石Pb—Pb蒸發(fā)年齡及其地質(zhì)意義[J]. 華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2003,1(2):52-57. Liu Jianxiong, Zhuang Wenming. Zircon Pb-Pb ages of Pre-Sinian basement in central Guangdong Province and their geological significance [J]. Geology and Mineral Resources of South China, 2003,1(2):52-57.

[29] 于津海，王麗娟，周新民，等. 粵東北基底變質(zhì)巖的組成和形成時代[J]. 地球科學(xué)—中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，2006,31(1):38-48. Yu Jinhai, Wang Lijuan, Zhou Xinmin,et al. Compositions and formation history of the basement metamorphic rocks in northeast Guangdong Province[J]. Earth Science-Journal of China University of Geosciences, 2006,31(1):38-48.

[30] Wang L J, Yu J H, Sun T,et al. Grenvillian orogeny in the southern cathaysia Block: constraints from U-Pb ages and Lu-Hf isotopes in zircon from Metamorphic basement[J]. Chinese Science Bulletin, 2008,53(19):3037-3050.

[31] 周新民，李武顯. 中國東南部中生代火成巖成因：巖石圈消減和玄武巖底侵相結(jié)合的模式[J]. 自然科學(xué)進展，2000,10(3):240-247. Zhou Xinmin, Li Wuxian. Late Mesozoic volcanic genesis in SE-China: a model combing lithosphere subduction with basaltic magma underplating[J]. Progress in Natural Science, 2000,10(3):240-247.

[32] 劉安，吳世敏. 珠江口盆地花崗巖成因探討及其對油氣資源指示意義[J]. 地學(xué)前緣，2011,18(1):141-148. Liu An, Wu Shimin. A discussion on the formation of granite in the Pearl River Mouth Basin and its implication to hydrocarbon resource[J]. Earth Science Frontier, 2011, 18(1):141-148.

[33] 李平魯，梁慧嫻，戴一丁. 珠江口盆地基巖油氣藏遠景探討[J]. 中國海上油氣（地質(zhì)），1998,12(6):361-369. Li Pinglu, Liang Huixian, Dai Yiding. Exploration perspective of basement hydrocarbon accumulations in the Pearl River Mouth Basin[J]. China Offshore Oil and Gas (Geology), 1998, 12(6):361-369.

[34] 鄧運華. 論河流與油氣的共生關(guān)系[J]. 石油學(xué)報，2010,31(1):12-17. Deng Yunhua. Analysis on correlation of river and petroleum[J]. Acta Petrolei Sinica, 2010,31(1):12-17.

“Source to sink” of Enping Formation and its effects on oil and gas exploration in Baiyun sag, Pearl River Mouth Basin

Han Yinxue1, Chen Ying1, Yang Haichang1, Wang Longying1, Shen Huailei1, Guo Shuai1, Ji Mo1, Zeng Zhiwei2
(1 CNOOC Research Institute; 2 China University of Geosciences (Wuhan))

The Enping Formation is the main source rock that has been proven in deep water area of the Baiyun sag, the Pearl River Mouth Basin. Understanding its sedimentary evolution and key controlling factors is essential for oil and gas exploration in the Baiyun sag. Through comprehensive analysis of wells, cores, seismic data and palaeo-biology, it is believed that the “source to sink” system apparently varied during different sedimentary stages of the Enping Formation. During the early-middle sedimentation stage, the main provenances were the Mesozoic igneous rocks in the uplift areas around the Baiyun sag. during the late sedimentary stage, the source materials were carried by the ancient Pearl River into the Baiyun sag from the South China fold belt as the principal migration pathways in the north of the sag were gradually opened. Correspondingly, proximal small braided delta, fan delta and beach bar dominated by paleo-troughs were deposited in the Baiyun sag during the early-middle sedimentation stage of the Enping Formation, and large continuously-transgressive coal delta was deposited during the late sedimentation stage. The variation of “source to sink” system dominated the plane distribution of the Enping Formation near-shore coal measure, far-shore terrestrial marine and closed bay marine source rocks, and controlled the dispersed distribution of coal-measure source rocks during the early-middle stage and the vertical diversity of extensive development during the late stage. Moreover, the variation of “source to sink” system allowed for the development of lithologic-stratigraphic targets that were mainly derived from proximal fan delta, braided channel complex and beach bar during the early-middle sedimentation stage, and the lithologic-stratigraphic targets dominated by delta-front transgressive complex sand bodies during the late stage.

source rock, sedimentary environment, lithologic-stratigraphic reservoir, Enping Formation, Pearl River Mouth Basin, Baiyun sag

TE111.3

A

國家科技重大專項“南海深水區(qū)油氣資源潛力與大中型油氣田勘探方向”（2016ZX05026007）；國家自然科學(xué)基金重大研究計劃“南海深海地質(zhì)演變對油氣資源的控制作用”（91528303）。

韓銀學(xué)（1981-），男，陜西寶雞人，博士，2010年畢業(yè)于中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所，工程師，現(xiàn)從事沉積儲層方面的研究工作。地址：北京市朝陽區(qū)太陽宮南街6號院中海油大廈，郵政編碼：100028。E-mail：hanyx2@cnooc.com.cn

2016-05-06；修改日期：2016-06-06

10.3969/j.issn.1672-7703.2017.02.003