珠江口盆地惠州26洼东南缘古近系恩平组上段断-拗转换期源-汇系统及勘探意义

doi:10.11743/ogg20230307

摘要/Abstract

摘要：

断-拗转换期是断陷盆地由伸展体制向热冷却沉降机制转变的重要阶段，伴随着拉张作用的减弱，构造活动逐渐趋于稳定，从而影响裂陷晚期沉积体系及有利储层分布。以源-汇系统要素耦合为指导，基于源-汇区岩石学、测井相、地震相特征分析，结合珠江口盆地惠州26洼东南缘古近系恩平组上段断-拗转换期边界断层活动差异，提出以“构造控相、沟断控储”分析有利储层成因及分布规律。研究表明：①研究区恩平组上段物源为东沙隆起中生代酸性侵入岩，在恩平组上段断-拗转换期发育5大汇水单元，其供源能力强弱以汇水单元面积与物源区落差进行量化表征；②输砂通道由“沟谷-边界断层”组合而成，物源区沟谷形态及规模造成各水系水动能强弱差异，而边界断层的平面组合样式（凹面墙角型、平直陡坡型及平直断阶型）和垂向落差影响沉积物汇聚入湖的方式与砂体展布；③以“源-沟-断-汇”4要素进行源-汇耦合，建立断-拗转换期构造活动趋稳背景下由边界断层差异活动形成的“南扇北辫”沉积格局，刻画沉积特征并揭示有利相带及优质储层分布，即顺“沟-断”优势通道入湖的辫状河三角洲平原河道亚相高成熟度粗粒沉积，该沉积具有原生孔隙发育和渗透率高的特征。新认识推动了研究区内恩平组研究与勘探进程，为惠西南地区深层古近系油气勘探指明方向。

关键词: 断-拗转换期, 源-汇系统, 恩平组, 古近系, 惠州26洼, 珠江口盆地

Abstract:

Rifting-depression transition period is a significant stage of transition for a rifted basin from extension to subsidence， during which the tectonic activities get stable along with declining extension， affecting the sedimentary system and favorable reservoir distribution in the late rifting period. With the guidance of the “source-to-sink” coupling ideology and based on the analysis of petrological characteristics， logging and seismic facies， we propose the idea of “tectonic activity-controlling facies， and valley/fault-controlling reservoir” to analyze the origin and distribution pattern of favorable reservoirs according to the differential activities of boundary faults during the rifting-depression transition period of the Upper Enping Formation at southeastern margin of Huizhou 26 sub-sag. The major conclusions can be drawn as follows. First， the Mesozoic intrusive rocks of the Dongsha uplift serve as the provenance to the upper member of the Enping Formation in the study area， with five major catchment units developed during the rifting-depression transition period. The supply capacity can be characterized by the quantitative analysis of the area and head of these catchment units. Second， the sediment-transport pathways are composed of the valleys and boundary faults. The morphology and scale of valleys within provenance affect the water kinetic energy of each drainage， and the planar combination pattern of boundary faults （i.e. the concave corner type， the straight and flat slope type， and the straight and flat fault type） and their vertical throws serve to influence the way of sediments converging in lake， as well as the distribution of sand bodies. Third， the “source-to-sink” coupling with four elements including source， valley， boundary fault and sedimentary system helps establish a sedimentary framework of “fan deltas in the south and braided deltas in the north” resulting from the differential activities of boundary faults at the tectonically quiet stage of the rifting-depression transition period. Sedimentary characteristics are finely depicted to disclose favorable facies zone and quality reservoir distribution， that is， the coarse-grained deposits of channel sub-facies， braided river delta plain facies， that is formed by sediments transported along the “valley-boundary faults” to lake， and characterized by well-developed primary pores and high permeability. These new understandings serve to promote the exploration progress of the Enping Formation and manifest exploration direction of the Paleogene deep strata at the southwestern area of Huizhou Sag.

Key words: rifting-depression transition period, source-to-sink system, Enping Formation, Paleogene, Huizhou 26 sub-sag, Pearl River Mouth Basin （PRMB）

中图分类号:

TE121.2

彭光荣,王绪诚,陈维涛,等. 珠江口盆地惠州26洼东南缘古近系恩平组上段断-拗转换期源-汇系统及勘探意义[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 613-625. doi: 10.11743/ogg20230307 Guangrong PENG,Xucheng WANG,Weitao CHEN,et al. Source-to-sink system during rifting-depression transition period and its exploration significance： A case study of the Upper Enping Formation at southeastern margin of Huizhou 26 sub-sag， Pearl River Mouth Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2023, 44(3): 613-625. doi: 10.11743/ogg20230307

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参考文献 30

1	ALLEN P A， HOVIUS N. Sediment supply from landslide-dominated catchments： Implications for basin-margin fans［J］. Basin Research， 1998， 10（1）： 19-35.
2	ALLEN P A. From landscapes into geological history［J］. Nature， 2008， 451（7176）： 274-276.
3	ALLEN P A. Time scales of tectonic landscapes and their sediment routing systems［J］. Geological Society， London， Special Publications， 2008， 296（1）： 7-28.
4	SØMME T O， JACKSON C A L， VAKSDAL M. Source-to-sink analysis of ancient sedimentary systems using a subsurface case study from the Møre-Trøndelag area of southern Norway： Part 1-depositional setting and fan evolution［J］. Basin Research， 2013， 25（5）： 489-511.
5	SØMME T O， JACKSON C A L. Source-to-sink analysis of ancient sedimentary systems using a subsurface case study from the Møre-Trøndelag area of southern Norway： Part 2-sediment dispersal and forcing mechanisms［J］. Basin Research， 2013， 25（5）： 512-531.
6	林畅松，夏庆龙，施和生，等. 地貌演化、源-汇过程与盆地分析［J］. 地学前缘， 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.
7	徐长贵，杜晓峰，徐伟，等. 沉积盆地 “源-汇” 系统研究新进展［J］. 石油与天然气地质， 2017， 38（1）： 1-11.
	XU Changgui， DU Xiaofeng， XU Wei， et al. New advances of the “source-to-sink” system research in sedimentary basin［J］. Oil & Gas Geology， 2017， 38（1）： 1-11.
8	朱红涛，徐长贵，朱筱敏，等. 陆相盆地源—汇系统要素耦合研究进展［J］. 地球科学， 2017， 42（11）： 1851-1870.
	ZHU Hongtao， XU Changgui， ZHU Xiaomin， et al. Advances of the source-to-sink units and coupling model research in continental basin［J］. Earth Science， 2017， 42（11）： 1851-1870.
9	李顺利，朱筱敏，李慧勇，等. 源-汇系统要素定量表征及耦合模式——以沙垒田凸起与沙南凹陷沙河街组为例［J］. 中国海上油气， 2017， 29（4）： 39-50.
	LI Shunli， ZHU Xiaomin， LI Huiyong， et al. Quantitative characterization of elements and coupling mode in source-to-sink system： A case study of the Shahejie Formation between the Shaleitian uplift and Shanan Sag， Bohai Sea［J］. China Offshore Oil and Gas， 2017， 29（4）： 39-50.
10	庞小军，王清斌，代黎明，等. 渤海海域北部秦南凹陷东南缘古近系断层活动及其对沉积的控制［J］. 石油与天然气地质， 2017， 38（6）： 1059-1067.
	PANG Xiaojun， WANG Qingbin， DAI Liming， et al. Paleogene fault activities and their control over sedimentation at southeastern margin of Qinnan Sag， northern Bohai Sea［J］. Oil & Gas Geology， 2017， 38（6）： 1059-1067.
11	孙思敏，季汉成，刘晓，等. 断陷盆地边界断层分段的层序地层响应特征——以南堡凹陷西南庄断层上盘陡坡带东营组为例［J］. 吉林大学学报（地球科学版）， 2017， 47（2）： 382-392.
	SUN Simin， JI Hancheng， LIU Xiao， et al. Architecture of sequence stratigraphy responding to segmentation of boundary fault： Taking an example of Dongying Formation on hanging wall of Xinanzhuang fault in Nanpu Sag［J］. Journal of Jilin University（Earth Science Edition）， 2017， 47（2）： 382-392.
12	张伟忠，查明，韩宏伟，等. 东营凹陷边界断层活动性与沉积演化耦合关系的量化表征［J］. 中国石油大学学报（自然科学版）， 2017， 41（4）： 18-26.
	ZHANG Weizhong， ZHA Ming， HAN Hongwei， et al. Quantitative research of coupling relationship between boundary fault activity and sedimentary evolution in Dongying Depression［J］. Journal of China University of Petroleum（Edition of Natural Science）， 2017， 41（4）： 18-26.
13	葛家旺，朱筱敏，雷永昌，等. 多幕裂陷盆地构造-沉积响应及陆丰凹陷实例分析［J］. 地学前缘， 2021， 28（1）： 77-89.
	GE Jiawang， ZHU Xiaomin， LEI Yongchang， et al. Tectono-sedimentary development of multiphase rift basins： An example of the Lufeng Depression［J］. Earth Science Frontiers， 2021， 28（1）： 77-89.
14	朱筱敏，陈贺贺，葛家旺，等. 陆相断陷湖盆层序构型与砂体发育分布特征［J］. 石油与天然气地质， 2022， 43（4）： 746-762.
	ZHU Xiaomin， CHEN Hehe， GE Jiawang， et al. Characterization of sequence architectures and sandbody distribution in continental rift basins［J］. Oil & Gas Geology， 2022， 43（4）： 746-762.
15	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： 1-30.
	CHEN Changmin， SHI Hesheng， XU Shice， et al. Tertiary hydrocarbon accumulation condition in Pearl River Mouth Basin［M］. Beijing： Science Press， 2003： 1-30.
16	施和生. 油气勘探 “源-汇-聚” 评价体系及其应用——以珠江口盆地珠一坳陷为例［J］. 中国海上油气， 2015， 27（5）： 1-12.
	SHI Hesheng. “Source-migration-accumulation” evaluation system and its application in hydrocarbon exploration： A case study of Zhu I Depression in Pearl River Mouth Basin［J］. China Offshore Oil and Gas， 2015， 27（5）： 1-12.
17	施和生，舒誉，杜家元，等. 珠江口盆地古近系石油地质［M］. 北京：地质出版社， 2017： 1-20.
	SHI Hesheng， SHU Yu， DU Jiayuan， et al. Petroleumgeology of the Paleogene in the Pearl River Mouth Basin［M］. Beijing： Geological Publishing House， 2017： 1-20.
18	田立新，刘杰，张向涛，等. 珠江口盆地惠州26-6大中型泛潜山油气田勘探发现及成藏模式［J］. 中国海上油气， 2020， 32（4）： 1-11.
	TIAN Lixin， LIU Jie， ZHANG Xiangtao， et al. Discovery and accumulation pattern of HZ26-6 large-medium sized pan-buried hill oil and gas field in Pearl River Mouth Basin［J］. China Offshore Oil and Gas， 2020， 32（4）： 1-11.
19	施和生，高阳东，刘军，等. 珠江口盆地惠州26洼 “源-汇-聚” 特征与惠州26-6大油气田发现启示［J］. 石油与天然气地质， 2022， 43（4）： 777-791.
	SHI Hesheng， GAO Yangdong， LIU Jun， et al. Characteristics of hydrocarbon source-migration-accumulation in Huizhou 26 Sag and implications of the major Huizhou 26-6 discovery in Pearl River Mouth Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2022， 43（4）： 777-791.
20	张向涛，史玉玲，刘杰，等. 珠江口盆地惠州凹陷古近系文昌组优质湖相烃源岩生烃动力学［J］. 石油与天然气地质， 2022， 43（5）： 1249-1258.
	ZHANG Xiangtao， SHI Yuling， LIU Jie， et al. Kinetics of high-quality lacustrine source rocks of Paleogene Wenchang Formation， Huizhou Sag， Pearl River Mouth Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2022， 43（5）： 1249-1258.
21	张向涛，汪旭东，舒誉，等. 珠江口盆地陆丰凹陷大中型油田地质特征及形成条件［J］. 中南大学学报（自然科学版）， 2017， 48（11）： 2979-2989.
	ZHANG Xiangtao， WANG Xudong， SHU Yu， et al. Geological characteristics and forming conditions of large and medium oilfields in Lufeng Sag of eastern Pearl River Mouth Basin［J］. Journal of Central South University（Science and Technology）， 2017， 48（11）： 2979-2989.
22	汪旭东，张向涛，何敏，等. 珠江口盆地陆丰凹陷南部文昌组储层发育特征及其控制因素［J］. 石油与天然气地质， 2017， 38（6）： 1147-1155.
	WANG Xudong， ZHANG Xiangtao， HE Min， et al. Characteristics and controlling factors of reservoir development in the Wenchang Formation， southern Lufeng Sag， Pearl River Mouth Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2017， 38（6）： 1147-1155.
23	刘杰，徐国盛，温华华，等. 珠江口盆地惠州26-6构造古潜山—古近系油气成藏主控因素［J］. 天然气工业， 2021， 41（11）： 54-63.
	LIU Jie， XU Guosheng， WEN Huahua， et al. Main factors controlling the formation of buried hill-Paleogene reservoirs in 26-6 structure of Huizhou， Pearl River Mouth Basin［J］. Natural Gas Industry， 2021， 41（11）： 54-63.
24	施和生，于水明，梅廉夫，等. 珠江口盆地惠州凹陷古近纪幕式裂陷特征［J］. 天然气工业， 2009， 29（1）： 35-37， 40.
	SHI Hesheng， YU Shuiming， MEI Lianfu， et al. Features of Paleogene episodic rifting in Huizhou fault depression in the Pearl River Mouth Basin［J］. Natural Gas Industry， 2009， 29（1）： 35-37， 40.
25	刘浩冉，朱红涛，施和生，等. 珠江口盆地惠州凹陷迁移型层序特征及其意义［J］. 地球科学（中国地质大学学报）， 2015， 40（5）： 840-850.
	LIU Haoran， ZHU Hongtao， SHI Hesheng， et al. Migrated sequence stratigraphic architecture and its geological significance in Huizhou Depression， Pearl River Mouth Basin［J］. Earth Science（Journal of China University of Geosciences）， 2015， 40（5）： 840-850.
26	周清波，舒誉，朱筱敏，等. 珠江口盆地HA地区古近系文昌组沉积特征［J］. 高校地质学报， 2019， 25（4）： 558-567.
	ZHOU Qingbo， SHU Yu， ZHU Xiaomin， et al. Sedimentary characteristics of the Paleogene Wenchang Formation in the HA area， Pearl River Mouth Basin［J］. Geological Journal of China Universities， 2019， 25（4）： 558-567.
27	田立新. 珠江口盆地惠州凹陷转换体控沉-控储特性及其油气地质意义［J］. 地球科学， 2021， 46（11）： 4043-4056.
	TIAN Lixin. Sedimentary-reservoir characteristics under control of transfer model and implications for hydrocarbon exploration in Huizhou Depression， Pearl River Mouth Basin［J］. Earth Science， 2021， 46（11）： 4043-4056.
28	李邦勇，黄传炎，张宏伟，等. 断-坳转换期物源体系分析：以霸县凹陷东三段为例［J］. 地质科技情报， 2016， 35（3）： 56-64.
	LI Bangyong， HUANG Chuanyan， ZHANG Hongwei， et al. Provenance system characters of fault-depressed transforming period： Insights from the third member of Dongying Formation in Baxian Sag［J］. Geological Science and Technology Information， 2016， 35（3）： 56-64.
29	张丽丽，舒梁锋，冯轩，等. 再论珠江口盆地恩平组时代归属［J］. 中国海上油气， 2020， 32（5）： 9-18.
	ZHANG Lili， SHU Liangfeng， FENG Xuan， et al. Further discussion on the age assignment of Enping Formation in the Pearl River Mouth Basin［J］. China Offshore Oil and Gas， 2020， 32（5）： 9-18.
30	田立新，施和生，刘杰，等. 珠江口盆地惠州凹陷新领域勘探重大发现及意义［J］. 中国石油勘探， 2020， 25（4）： 22-30.
	TIAN Lixin， SHI Hesheng， LIU Jie， et al. Great discovery and significance of new frontier exploration in Huizhou Sag， Pearl River Mouth Basin［J］. China Petroleum Exploration， 2020， 25（4）： 22-30.

汇水单元	沟谷编号	岩性	汇水面积/km²	源区落差/ms	沉积物供给强度
C1	V1	二长花岗岩、花岗闪长岩	39.96	139.39	弱
C2	V2		33.15	168.26	弱
C3	V3a		29.94	183.31	中等
C3	V3b		29.94	183.31	中等
C3	V3c		29.94	183.31	中等
C4	V4		43.26	200.01	强
C5	V5		52.56	202.25	强

汇水单元	沟谷编号	沟谷形态	基本参数				水动能
汇水单元	沟谷编号	沟谷形态	长度/m	宽度/m	深度/m	宽/深比	水动能
C1	V1	W	7 561	7 826	230	34.0	弱
C2	V2	U	8 415	3 647	158	23.1	中等
C3	V3a	W	4 857	4 943	140	35.3	弱
C3	V3b	V	4 230	2 298	280	8.2	强
C3	V3c	U	3 002	3 600	160	22.5	中等
C4	V4	V	10 535	3 200	177	18.1	强
C5	V5	U	12 493	6 178	181	34.1	弱

汇水单元	沟谷编号	物源区		沉积物供给强度	沟谷-边界断层输砂通道						近断层沉积区
汇水单元	沟谷编号	汇水面积/km²	落差/ms	沉积物供给强度	沟谷形态	宽/深比	水动能	边界断层	平面组合样式	纵向活动性	相带	粒度
C1	V1	39.96	139.4	弱	W	34.0	弱	F2	平直陡坡型	强	扇三角洲平原	粗粒
C2	V2	33.15	168.3	弱	U	23.1	中等	F2	平直陡坡型	强		粗粒
C3	V3a	29.94	183.3	中等	W	35.3	弱	F2	平直陡坡型- 凹面墙角型	中-强		粗粒
C3	V3b	29.94	183.3	中等	V	8.2	强	F2
C3	V3c	29.94	183.3	中等	U	22.5	中等	F2
C4	V4	43.26	200.0	强	V	18.1	强	F3，F4	凹面墙角型	中	辫状河三角洲平原	粗粒
C5	V5	52.56	202.3	强	U	34.1	弱	F4	平直断阶型	强	辫状河三角洲平原	中-粗粒

[1]	徐长贵, 龚承林. 从层序地层走向源-汇系统的储层预测之路[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 521-538.
[2]	朱红涛, 徐长贵, 杜晓峰, 刘强虎, 孙中恒, 曾智伟. 陆相盆地古源-汇系统定量重建、级次划分及耦合模式[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 539-552.
[3]	刘豪, 徐长贵, 高阳东, 林鹤鸣, 邱欣卫, 剧永涛, 汪旭东, 李磊, 孟俊, 阙晓明. 断陷湖盆低勘探区源-汇系统与烃源岩预测[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 565-583.
[4]	高阳东, 彭光荣, 张向涛, 汪旭东, 孙辉, 刘太勋, 孙丰春. 珠江口盆地白云凹陷古近系文昌组源-汇系统特征及演化[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 584-599.
[5]	刘军, 彭光荣, 郑金云, 蔡嵩, 朱定伟, 王梓颐. 珠江口盆地白云凹陷西区始新世张裂-拆离作用下沉积转换及源-汇响应[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 600-612.
[6]	王梓颐, 李洪博, 郑金云, 朱定伟, 于飒, 陈兆明, 李振升. 珠江口盆地番禺27洼裂陷期构造演化及其对源-汇系统的控制[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 626-636.
[7]	杜晓峰, 庞小军, 黄晓波, 王冰洁. 辽西凹陷北部古近系沙河街组二段源-汇系统及其对滩坝砂体的控制[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 662-674.
[8]	陈贺贺, 朱筱敏, 施瑞生, 张自力, 李琪, 朱珍君, 阎泽昊. 断陷盆地缓坡带物源转换与沉积响应[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 689-706.
[9]	朱珍君, 李琦, 陈贺贺, 李剑, 张卫平, 杨丰繁, 张迎朝, 覃军, 李风勋, 单帅强. 东海陆架盆地丽水凹陷古新统源-汇系统耦合及时-空演化[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(3): 735-752.
[10]	和子琛, 刘豪, 林鹤鸣, 邱欣卫, 汪旭东, 剧永涛, 阙晓明. 断陷湖盆坡折带-古沟谷对沉积的控制作用[J]. 石油与天然气地质, 2023, 44(2): 441-451.
[11]	李增学, 刘莹, 李晓静, 张功成, 孙瑞, 王东东, 尹露生, 刘佳敏. 琼东南盆地古近纪泥炭沼泽破坏与重建作用对煤型源岩物质形成的控制[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(6): 1309-1320.
[12]	张向涛, 史玉玲, 刘杰, 温华华, 杨兴业. 珠江口盆地惠州凹陷古近系文昌组优质湖相烃源岩生烃动力学[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(5): 1249-1258.
[13]	朱红涛, 朱筱敏, 刘强虎, 徐长贵, 杜晓峰. 层序地层学与源-汇系统理论内在关联性与差异性[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 763-776.
[14]	施和生, 高阳东, 刘军, 朱俊章, 龙祖烈, 史玉玲. 珠江口盆地惠州26洼“源-汇-聚”特征与惠州26-6大油气田发现启示[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 777-791.
[15]	张自力, 李琦, 朱筱敏, 施瑞生, 谢爽慧, 张锐锋, 曹兰柱. 陆相断陷湖盆滩坝沉积特征与地震沉积学响应[J]. 石油与天然气地质, 2022, 43(4): 970-989.