珠江口盆地惠州运动及其意义
[施和生1 
, 杜家元2 , 梅廉夫3 , 张向涛2 , 郝世豪3 , 刘培2 , 邓棚3 , 张琴2 ]
, 杜家元引用本文
施和生, 杜家元, 梅廉夫, 张向涛, 郝世豪, 刘培, 邓棚, 张琴. 珠江口盆地惠州运动及其意义[J]. 石油勘探与开发, 2020,47(3): 447-461.
SHI Hesheng, DU Jiayuan, MEI Lianfu, ZHANG Xiangtao, HAO Shihao, LIU Pei, DENG Peng, ZHANG Qin. Huizhou Movement and its significance in Pearl River Mouth Basin, China[J]. Petroleum Exploration & Development, 2020,47(3): 447-461.
Doi: 10.11698/PED.2020.03.02SHI Hesheng, DU Jiayuan, MEI Lianfu, ZHANG Xiangtao, HAO Shihao, LIU Pei, DENG Peng, ZHANG Qin. Huizhou Movement and its significance in Pearl River Mouth Basin, China[J]. Petroleum Exploration & Development, 2020,47(3): 447-461.
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珠江口盆地惠州运动及其意义
第一作者简介：施和生（1962-）,男,江苏启东人,博士,中国海洋石油总公司教授级高级工程师,主要从事石油地质及油气勘探综合研究与管理工作。地址：北京市东城区朝阳门北大街25号,中国海洋石油集团有限公司,邮政编码：100010。E-mail: shihsh@cnooc.com.cn
摘要
惠州运动指发生在珠江口盆地中始新世早、晚文昌期（距今43 Ma）之间的构造运动。基于地震、测井、地质、钻井等资料,综合运用断裂特征分析、剥蚀厚度恢复、岩浆作用统计、区域构造动力学比对等方法,揭示惠州运动的特征、属性及动力学机制。惠州运动主要表现为裂陷作用的南北转变和沿断裂走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟以及地层剥蚀等。研究认为惠州运动是珠江口盆地周缘板块相互作用和岩石圈减薄过程的综合反映,特别是与岩石圈由初始张裂到快速减薄的变化、以及印度—欧亚大陆开始硬碰撞、太平洋板块俯冲方向的变化有紧密的动力学成因联系。惠州运动对珠江口盆地古近系富生烃凹陷和烃源岩发育、沉积体系和深部优质储集层形成、油气成藏等具有重要的影响。图15表2参42
关键词:
惠州运动; 油气成藏; 始新世; 古近系; 珠江口盆地
中图分类号:TE122.1
文献标志码:A
文章编号:1000-0747(2020)03-0447-15
Huizhou Movement and its significance in Pearl River Mouth Basin, China
SHI Hesheng1 , DU Jiayuan2 , MEI Lianfu3 , ZHANG Xiangtao2 , HAO Shihao3 , LIU Pei2 , DENG Peng3 , ZHANG Qin2
, DU Jiayuan
Abstract
The Huizhou Movement refers to the Middle Eocene tectonic transition from the early to late Wenchang Rift stages (about 43 Ma ago) in the Pearl River Mouth Basin. Based on seismic reflection, drilling, logging and geological data, the fault characteristic analysis, denudation thickness recovery, magmatism statistics, regional tectonic dynamics comparison and other methods are used to reveal the characteristics, properties and dynamic mechanism of the Huizhou Movement. The Huizhou Movement mainly shows the North-South transition of rifting and the migration along the faults, basement uplift, magmatic diapir and stratigraphic denudation. It is believed that the Huizhou Movement is a comprehensive reflection of plate interaction and lithospheric thinning process in the Pearl River Mouth Basin, which is closely related to the transition of lithosphere from initial rifting to rapid thinning, the India-Eurasia hard collision and the change of subduction direction of the Pacific plate. The Huizhou Movement has important influence and restriction on Paleogene hydrocarbon-generating sags and the development of hydrocarbon source rocks, sedimentary system and deep high-quality reservoir, hydrocarbon migration and accumulation in the Pearl River Mouth Basin.
Keyword:
Huizhou Movement; hydrocarbon accumulation; Eocene; Paleocene; Pearl River Mouth Basin
0 引言
构造运动是指由地球内动力地质作用引起的构造变形和变位, 具有区域和局域、级别和层次不同的发育特点。裂陷盆地演化过程中往往发生不同级别的构造运动[1], 这些构造运动通常导致裂陷结构的转变、断裂的变化和迁移、隆升和沉降的变化、沉积与剥蚀的转变以及岩浆作用等, 盆地构造动力学环境的变化是这些构造作用发生转变的本质原因。
裂陷盆地中, 构造转变往往发生在多幕裂陷过程中, 成为划分不同裂陷幕的重要标志。例如, 东非裂谷系从裂陷Ⅰ 幕到裂陷Ⅱ 幕, 发生了断裂作用从裂谷边缘向中心的迁移转变[2]; 北大西洋边缘裂陷不同裂陷幕存在区域应力场的变化和裂陷结构的转变[3, 4]。构造转变是裂陷盆地多幕裂陷演化过程的一个重要属性。
不同裂陷幕之间能够体现构造转变的特征因素包括伸展方向、幕式断裂及其展布、构造沉降、裂陷结构、不整合、火山活动、沉积旋回、沉积中心迁移、沉积体系（相）的变化等, 这些因素的变化也成为划分不同裂陷幕的考虑因素。但基于不同视角和不同核心因素方面的考虑, 对同一盆地裂陷幕的划分方案往往不尽相同（如渤海湾盆地[5, 6]、北海盆地[7, 8]）。这些划分方案既有时间分界和跨度上的不同, 也有动力学属性方面的差异, 其原因既可能是同一盆地不同坳陷裂陷旋回的差异使然, 更可能是对裂陷盆地裂陷幕的认识和理解的不同。如果从时间尺度上去审视裂陷盆地, 就会发现构造作用的变化贯穿裂陷盆地裂陷演化的整个过程。Ravnas等[9]根据北海盆地构造变化确定了第1级为大尺度（裂陷期, 数十— 数百万年跨度）、第2级为中尺度（裂陷幕, 4~6 Ma跨度）、第3级为小尺度（阶段, 1~2 Ma跨度）、第4级为最小尺度（断层活动, 1千年到数万年跨度）, 不同尺度构造作用的时间跨度、作用方式和表现形式不同。Henstra等[4]认为裂陷幕认识上差异的原因是对裂陷幕的特征、演化和动力学等认识上的不足, 以及划分方案、范围和尺度上的分歧。
珠江口盆地构造运动包括裂陷期的神狐运动、珠琼运动和拗陷期的南海运动、白云运动、东沙运动等[10, 11, 12, 13]。盆地东部明确文昌期为珠琼运动Ⅰ 幕、恩平期为珠琼运动Ⅱ 幕, 两幕裂陷之间裂陷结构、断裂演化、沉积/沉降、区域应力场等都发生明显的变化[14]。文昌裂陷幕经历初始裂陷、强烈裂陷和裂陷萎缩, 构成一个完整的裂陷旋回。湖盆面积、可容纳空间、断裂活动强度、沉降速率等均表现出旋回性变化。但近期的研究发现, 从早文昌期到晚文昌期, 裂陷作用出现了一定程度的南北转变和沿断层走向的迁移, 并伴有基底隆升、岩浆底辟、断块旋转、以及地层剥蚀等现象, 表明早、晚文昌期存在一定程度的构造转变。进一步研究发现, 该期构造转变对富生烃洼陷的形成和烃源岩的发育、沉积充填和古近系深部优质储集层的形成、油气运聚和成藏等方面都有重要的影响和制约。本文研究聚焦早、晚文昌期之间的构造转变, 对应距今43 Ma全球板块构造运动以及南海北部陆缘与周缘印度— 澳大利亚以及太平洋板块相互作用的关键变革期[15, 16], 对理解南海北部陆缘裂陷作用与周缘板块运动、以及岩石圈从初始张裂到快速减薄的运动学和动力学具有重要的意义。
1 区域地质背景
南海北部陆缘是在中生代主、被动陆缘交互的基础上发展起来的, 受印度— 澳大利亚板块、欧亚板块和太平洋板块的共同夹持影响, 动力学背景复杂[17, 18]。珠江口盆地位于南海北部陆缘, 整体上“ 南北分带、东西分块” , 自北向南具有北部隆起带、北部坳陷带、中央隆起带、南部坳陷带和南部隆起带等5个一级构造单元。本文研究区位于北部坳陷带东侧珠一坳陷, 裂陷轴整体呈北东向展布, 自西向东划分为恩平凹陷、西江凹陷、惠州凹陷和陆丰凹陷等二级负向构造单元（见图1）。
 | 图1 珠江口盆地珠一坳陷区域位置和主要构造单元图 |
珠江口盆地整体可划分为同裂陷期和裂陷后期两大演化阶段。根据断裂活动强度、沉降速率、湖盆面积、可容纳空间大小等的周期性变化, 同裂陷期进一步划分为文昌期（裂陷Ⅰ 幕）和恩平期（裂陷Ⅱ 幕）两个裂陷幕（见图2）。文昌组上段与下段之间存在一定范围的不整合界面, 地震反射面T83, 对应于层序界面WC-SB4, 兼顾早、晚文昌期基底隆升、岩浆底辟、裂陷迁移等构造特征, 将裂陷Ⅰ 幕细分为裂陷Ⅰ a和裂陷Ⅰ b两个亚幕。裂陷Ⅰ a亚幕经历了裂陷初始期、扩张期和强烈期, 裂陷强度逐渐增强, 伴随湖盆面积扩大、断裂活动强度增大。裂陷Ⅰ b亚幕经历了裂陷转变期、收缩期和萎缩期, 裂陷强度逐渐减弱, 伴随湖盆面积减小、断裂活动强度变小（见图3）。同裂陷期结束后, 洋壳打开, 南海开始扩张, 南海北部陆缘进入裂后期。裂后期可进一步划分为南海扩张期（晚渐新世— 中中新世, 南海期）和南海俯冲期（中中新世— 现今, 东沙期）两个阶段。
 | 图2 珠江口盆地东部地层及区域构造演化柱状图 |
2 早、晚文昌期构造转变特征
研究区文昌组划分为6个三级层序, 由下至上WC-SQ1到WC-SQ6对应地层文昌组第六小段到第一小段（简称文六到文一段, 其中文一、文二和文三小段组成文昌组上段、文四、文五和文六小段组成文昌组下段）, 发育从初始、强烈到萎缩完整的裂陷旋回。文昌组下段（WC-SQ1— WC-SQ3）与上段（WC-SQ4— WC-SQ6）之间存在局域不整合, 即在WC-SQ3与WC-SQ4之间存在WC-SB4界面, 裂陷发育从强烈期变化到转换期, 湖盆空间经历了一个显著的变化的过程（见图3）。文昌早期到晚期的转变阶段存在裂陷作用的南北转变、控凹（洼）断裂沿走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟及剥蚀作用等一系列构造现象。
 | 图3 珠江口盆地珠一坳陷文昌组三级层序等厚图 |
2.1 文昌组上、下段不整合接触特征
通过地震反射特征、接触关系、地震相差异及地震反射结构的识别追踪, 文昌组二级层序内部识别出一个可追踪、具有全区对比意义的准二级层序界面WC-SB4, 定义为构造-沉积转换面, 该界面将层序地层划分为文昌组上段和下段。通过典型特征界面的属性特征（强振幅界面、界面之上上超、界面之下局部削截、沉积坡折）及界面上下地层特征（地层楔状对称、地震相差异、界面之下地层倾角大于界面之上）的追踪和分析, 确认珠一坳陷文昌组上、下段具有不整合接触特征（见图4）。番禺4N洼PY5-A井钻遇WC-SB4界面, 可见文昌组下段具有明显的削截现象, 文昌组上段超覆在文昌组下段上（见图5）。
 | 图4 珠一坳陷不同凹陷WC-SB4（T83）界面特征与典型地震反射剖面（剖面位置见图1） |
 | 图5 珠一坳陷番禺4N洼文昌组上、下段接触关系、岩浆底辟（a）和PY5-A井岩性测井曲线（b）（剖面位置见图1, GR— 自然伽马; Δ t— 声波时差） |
从全区追踪的文昌组下段剥蚀范围可以看出（见图6）, 文昌组上、下段不整合接触区域主要分布在陆丰凹陷东南部、惠州凹陷南部大部分地区、西江凹陷南部和北部、恩平凹陷零星地区。不整合面的形成与早文昌期末的局部基底隆起、岩浆底辟、断块旋转及翘倾等作用有关。
 | 图6 珠一坳陷文昌组下段剥蚀特征及早、晚文昌期惠州运动构造特征图（σ i— 应力） |
2.2 裂陷的南北转变
从早文昌期到晚文昌期, 珠一坳陷的控凹断裂活动和凹陷沉降作用发生了自南向北的变化。早文昌期, 惠州凹陷南北两侧均发育一系列沉降中心（见图3）, 其中南部区域的惠州26洼为最大的沉降区域, 北部区域发育西江23、惠州08、惠州09和惠州10等洼陷, 但规模小于南缘。凹陷整体呈现南北双断结构, 南部为主。晚文昌期, 凹陷南缘部分洼陷停止发育（惠州25、惠州26、惠州26E、惠州22、惠州24等洼陷）, 而北缘洼陷沉降持续加大, 其中西江23W洼最为显著。处于南北过渡位置的西江24洼受南北对向双断控制,
早文昌时期沉降中心靠近南侧断层, 晚文昌时期沉降中心转变到北侧断层。过惠州25洼— 西江30洼— 西江23洼的剖面显示, 文昌组下段厚度在惠州25洼最大, 西江30洼次之, 西江23洼最小; 而文昌组上段厚度反之, 在西江23洼最大, 西江30洼次之, 惠州25洼不发育（见图6、图7a、图7b）。过惠州22洼— 惠州10洼的剖面同样显示出裂陷作用自南向北的转变特征（见图6、图7c、图7d）, 早文昌期洼陷以凹陷南侧南断北掉半地堑占优, 晚文昌期则以凹陷北侧北断南掉半地堑为主。
 | 图7 珠一坳陷显示裂陷转变的地震剖面及解释剖面（剖面位置见图1） |
通过南北主要控凹（洼）边界断裂的活动性可以直观地看出珠一坳陷早、晚文昌期断裂活动强度的南北差异以及转变特征（见图8）, 南部控凹（洼）断层的活动性在早文昌期较强, 北部控凹（洼）断层的活动性在晚文昌期较强。裂陷期不同裂陷阶段的结构空间转换和活动性转变是动力学环境变化的直接体现[2, 3, 4]。
 | 图8 珠一坳陷南北断层及构造转变分析图 |
2.3 断裂的走向迁移
从早文昌期到晚文昌期, 除裂陷作用的中心由南向北转变以外, 还出现控凹（洼）断裂沿走向的迁移变化。西江凹陷早文昌期东部的西江33东洼发育强度大, 而到晚文昌期西江33西洼发育强度变大, 洼陷沿控凹断裂向西迁移（见图9）。此外, 部分由不同走向段组成的边界断裂还表现出分段差异性活动的特点, 早文昌期断裂活动强的段主要为北东向, 晚文昌期断裂活动强的段则转变为北西向, 由此控制的次洼表现出不同走向、呈串珠状或斜列式展布、由北东向洼陷迁移至北西向洼陷, 典型代表包括惠北地区[19]、惠州26洼陷区、西江23洼陷区、陆丰14洼陷区等。
 | 图9 西江33洼沿控凹边界断裂走向地震剖面（剖面位置见图1） |
从西江23洼文昌组下段小层发育和厚度可以看出（见图10）, 北东向的西江23E次洼文昌组下段厚度和小层发育数量均大于北西向的西江23W次洼, 表明北东向裂陷作用开始时间较早, 且在早文昌期占优; 文昌组上段的厚度出现沿走向的转变, 即西江23W次洼厚, 向西江23E次洼逐渐减薄。早、晚文昌期次洼发育强度沿断裂走向发生了由北东向至北西向的迁移, 该活动强度的变化同样反映了早、晚文昌期构造的转变。
 | 图10 沿西江23洼断裂走向洼陷层序迁移剖面图（剖面位置见图1） |
2.4 基底隆起、岩浆底辟与地层剥蚀
基底隆起和岩浆底辟由垂直构造作用引起, 其中基底隆起往往又与深部岩浆作用有关。早文昌期末的基底隆起和岩浆底辟广泛发育于珠一坳陷, 对比早、晚文昌期沉积厚度, 特别是三级层序WC-SQ3与WC-SQ4的厚度可以看出（见图3）, 早文昌期, 珠一坳陷裂陷两侧均发生强烈断陷, 形成大规模的沉积沉降中心, 惠州— 陆丰地区以裂陷南缘的沉降最为显著, 惠州26洼为该区域最大的沉降中心, 最大沉积厚度可达2 500 m, 惠州22洼、惠州24洼以及惠州— 陆丰地区的过渡位置均有一定的沉积沉降作用; 早文昌末期, 惠州南部地区、惠州— 陆丰地区过渡位置（主体位于惠陆低凸起）等地区发生强烈隆升, 并伴有文昌组下段的大量剥蚀, 剥蚀厚度为100~250 m（见图6）; 晚文昌期, 上述区域沉积间断, 惠州25洼、惠州26洼、惠州26E洼、惠州22洼、惠州24洼等洼陷不再发育, 仅北部区域持续裂陷并接受沉积。
岩浆底辟及其导致的地层抬升和剥蚀是早、晚文昌期构造转变的重要事件。空间上, 底辟状岩浆在珠一坳陷呈分散、点状分布, 各凹陷均有发育, 典型代表如陆丰14-4地区、惠州21地区、西江23洼、番禺4N洼、恩平— 阳江地区等, 它们往往发育在控洼边界断层上升盘或翘倾基底块的隆起高部位。翘倾基底的岩浆底辟与控洼边界断层共同促使文昌组下段发生强烈旋转, 并进一步导致翘倾高部位地层暴露剥蚀。番禺4N洼和惠州21地区的地层剥蚀厚度等值线近似同心圆状, 地震剖面上显示岩浆底辟反射特征, 早文昌期地层“ 穹隆式” 上拱（见图5、图6）, PY5-A井钻井揭示3 526~3 674 m段（文昌组下段）岩性为辉绿岩（见图5）, 辉绿岩与文昌组下段均呈上拱状, 并在WC-SB4界面下见明显的地层削截现象, 界面上见文昌组上段超覆在辉绿岩与文昌组下段上。早文昌期末的相对集中、规模较大的基底隆起与分散、点状分布的岩浆底辟是早、晚文昌期构造转变的重要表现, 反映了深部动力学环境与区域构造的变化在盆地上部的响应。
从文昌早期到晚期裂陷作用的南北转变、控凹（洼）断裂沿走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟及剥蚀作用等一系列构造现象均反映了早、晚文昌期的构造的转变。
3 惠州运动的时空属性及意义
3.1 惠州运动发育时间、空间变化及动力学机制
早、晚文昌期的构造转变最先发现于珠一坳陷惠州地区, 因此命名为惠州运动, 其运动级别确定为珠琼运动下幕一级, 运动时限可以通过3种方式进行约束：
①早、晚文昌期构造转变期间岩浆作用年代学统计表明, 全盆地具有一个距今43.3~41.1 Ma的岩浆作用峰值区间。郭小文等[20]、李庶波等[21]分别从烃源岩热史演化和裂变径迹分析, 证实了距今44 Ma左右存在裂变径迹的升温和热流值的显著增大。本文认为早、晚文昌期区域性的构造-岩浆作用应发生在距今43 Ma前后。
②依据远离洼陷边缘、湖盆中心静水条件下泥岩沉积速率稳定、受物源影响较弱的特点进行估算。通过对全区22个典型洼陷, 特别是其中5个发育完整三级层序洼陷的深湖区各层序纯泥岩的厚度统计、压实恢复, 计算原始沉积状态文昌组上段和下段的厚度及其相对比值, 据此反向估算早、晚文昌期经历的时间分别在整个文昌期的时间占比。已知文昌组经历了距今49~39 Ma的10 Ma时间跨度, 可以计算出早、晚文昌期的大致时间界限。文昌组上、下段的平均纯泥岩厚度分别占文昌组总纯泥岩厚度的40.4%和59.6%（见表1）, 假设其时间占比与厚度比呈正相关, 估算早、晚文昌期的时间界限大约为距今43 Ma。该估算结果与Mitchum等[22]提出三级层序1~2 Ma的理论时限可以对比。
 | 表1 珠一坳陷主要洼陷文昌组三级层序纯泥岩厚度占比统计表 |
③对构造转变的时间与周缘板块构造活动以及区域构造事件等进行对比。南海北部陆缘处于印度— 澳大利亚板块、欧亚板块和太平洋板块的共同夹持区域, 其形成演化受东、西两个构造域的联合影响, 即西侧的特提斯构造域和东侧的太平洋构造域[16, 23, 24, 25, 26]。珠江口盆地与两大构造域的区域构造作用存在天然的响应（见图11）, 中始新世开始板块运动发生重大变化, 距今43 Ma前后印度板块与欧亚板块开始发生硬碰撞, 其汇聚速率骤减, 印支和华南陆块被挤出; 同时, 太平洋板块俯冲方向由北北西转变为北西西。发生在早文昌末期、晚文昌初期、大约距今43 Ma的惠州运动与上述时间点有明显的契合, Wang等[27]在珠一坳陷文昌组中发现的距今48~43 Ma（早文昌期）年龄峰值的碎屑锆石可能是该时期岩浆作用的记录, 其年龄区间贴近基于湖盆中心静水条件下泥岩沉积速率、以及区域构造事件分析的年龄。基于惠州运动与两大构造域重大构造变革的关键时间节点相吻合, 本文判断, 该期构造转变应与印度— 欧亚大陆开始硬碰撞、太平洋板块俯冲方向开始由北北西向变为北西西向的变化有紧密的动力学成因联系, 时间在距今43 Ma前后。
 | 图11 珠江口盆地古近纪构造事件与周缘板块活动关系图 |
空间上, 珠一坳陷早、晚文昌期的构造转变主要集中在惠州凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷以及其间的低凸起上, 其中又以惠西南地区南部、惠东地区南部和惠州— 陆丰过渡地区（主体惠陆低凸起区）最为显著（见图6）。总体而言, 该期构造转变以惠西低凸起和惠陆低凸起的基底隆升为核心, 同时表现出裂陷作用自南向北迁移和断裂作用沿走向迁移, 底辟状岩浆在珠一坳陷各凹陷呈分散、点状分布。裂陷作用的南北迁移体现为断裂活动强度由早文昌期的南强北弱转变为晚文昌期的北强南弱; 相应地, 裂陷结构由“ 南断北超” 半地堑转变为“ 北断南超” 半地堑; 洼陷沉降中心的展布和洼陷中心沉降速率的变化同样显示出由南向北的转变特征。断裂作用沿走向的迁移主要表现出断裂活动强的段由北东向洼陷转为北西向洼陷, 如西江23洼和惠州08-09-10洼, 它们与先存基底构造和早、晚文昌期区域伸展方向发生顺时针旋转有密切的关系（见图6）。
珠一坳陷基底经中生代多期构造作用, 形成北东— 北东东向和北西西— 东西向两组逆断层体系, 研究区裂陷期断裂的发育受基底先存断裂的显著影响, 坳陷南北两侧控凹（洼）断层几乎全部继承自基底先存断裂[28, 29]。早、晚文昌期裂陷作用的转变, 与基底先存断裂的选择性活化密切相关。先存断裂的选择性活化与其规模、产状等有密切的关系, 其中最重要的是区域伸展应力方向与先存断裂之间的夹角[30, 31]。距今43 Ma左右, 太平洋板块俯冲方向从北北西向转变为北西西向, 导致珠一坳陷伸展应力方向出现北西西— 北西向到北西— 北北西向的转变[23], 使得北东— 北东东向先存断裂体系不再具有优势发育的趋势, 而北西西— 东西向先存断裂则优先选择性活化, 导致早、晚文昌期断裂沿走向发生北东向到北西向的迁移。
研究认为, 早、晚文昌期基底隆升、岩浆底辟和裂陷作用的南北转变可能还与珠江口盆地岩石圈的初始快速减薄有关。刘安等[32]讨论南海东北部下地壳高速体的成因时指出, 在地壳伸展减薄情况下, 上地幔压力减小促使部分熔融, 使基性岩浆底侵到下地壳底部形成熔岩垫, 构成下地壳高速体, 而该过程会对地壳产生抬升作用[33]。本文基于对珠江口盆地包括白云凹陷等深水区的研究认为, 早、晚文昌期之间正是地壳由初始张裂到快速减薄的转变阶段, 可为下地幔部分熔融提供条件, 岩浆底辟在转变期大规模发育于珠江口盆地则反过来证明地壳底部活跃的岩浆作用。因此推测, 早、晚文昌期区域性的基底隆升和岩浆底辟作用可能是南海北部陆缘岩石圈快速减薄开始的构造-岩浆响应。
通过破裂不整合面的时序、裂陷的开始和结束时间、最大裂陷位置、最大热沉降和最终大洋打开位置等的分析, 南海北部大陆边缘裂陷作用具有由北向南整体迁移的特点[23, 34, 35]。研究表明, 陆缘裂陷作用迁移转变在断裂的“ 向陆倾” 或“ 向洋/海倾” 的倾向转变上有明显的体现[36]。珠一坳陷早、晚文昌期裂陷作用发生由南部“ 向陆倾” 到北部“ 向海倾” 的迁移转变, 判断可能与岩石圈由初始张裂到韧性减薄的转变有关。Ranero等[36]为解决大西洋北部伊比利亚— 纽芬兰共轭被动陆缘的不对称性和地壳伸展减薄之间的矛盾, 提出基于安德森模式的“ 序列断层模型” , 该模型比较完整地演绎了岩石圈从伸展减薄到最终裂解的断裂演化过程。其中在裂谷早期, 地壳变形表现为均一的纯剪切模式, 断裂弥散分布, 无优势倾向; 随地壳伸展量增大, 减薄作用增强, 应变集中转向“ 向洋倾” 的断裂, 但南海北部陆缘裂陷作用迁移转变是否符合该模型还需要进一步探索。
3.2 惠州运动对古近系油气成藏的影响和制约
3.2.1 惠州运动对富生烃凹陷和烃源岩发育的制约
由于构造属性和动力机制的变化, 裂陷期构造运动对富生烃凹陷的形成和演化有显著的制约作用, 进而影响烃源岩的发育和品质[37, 38]。惠州运动在珠江口盆地明显导致文昌组这一关键生烃层系的生烃中心发生南北转变、以及沿断层走向的迁移, 致使优质烃源岩错位叠置或侧积叠置连片、多生烃中心垂向叠置和平面分布范围扩大。
研究表明, 珠一坳陷文昌期裂陷作用形成深水湖盆及欠补偿环境, 物源水系营养物质丰富, 火山活动为湖盆提供丰富的营养物质, 利于表层浮游生物生长, 具备发育优质烃源岩的背景条件[13]。惠州运动使得文昌组上、下段沉降沉积中心发生迁移转变, 优质烃源岩主要发育在惠州构造运动面上/下、裂陷作用最强的两套三级层序, 即WC-SQ4和WC-SQ3（见表2）。
| 表2 珠一坳陷主要洼陷泥岩总有机碳含量统计表 |
空间上, 两套三级层序优质烃源岩发育的生烃中心的迁移受控于裂陷作用的南北转变和沿断层的走向/倾向迁移, 发育转换、自迁移、异迁移等烃源岩叠置模式。转换模式源于裂陷作用的南北转变, 以惠州凹陷为代表, 文昌组下段优质烃源岩发育在裂陷南部, 文昌组上段优质烃源岩转变到裂陷北部, 沉积沉降中心的南北转变, 导致生烃中心自南向北迁移, 烃源岩错位叠置（见图12a）。自迁移模式源于裂陷作用由单条边界断裂控制的继承发育, 以恩平凹陷为代表, 沉积沉降中心向断层一侧持续迁移, 烃源岩侧向叠置（见图12b）。异迁移模式源于断层的走向迁移, 以西江凹陷为代表, 控凹/洼边界断裂早文昌期东强西弱, 晚文昌期西强东弱, 文昌组上、下段出现“ 跷跷板” 不等厚沉积, 生烃中心沿断层迁移, 烃源岩侧积叠置（见图12c）。
 | 图12 珠一坳陷文昌组上、下段生烃中心迁移模式图（剖面位置见图1） |
3.2.2 惠州运动对沉积体系和古近系深部优质储集层的控制
惠州运动在不同区域导致的局部差异隆升（包括岩浆底辟等）/沉降, 改变了沉积过程中的源-渠-汇体系和类型, 沉积相带的分布也随之变化, 有利于多类型沉积交互分布, 形成多套储盖组合以及多种沉积成因类型的圈闭。差异抬升、断块旋转导致古近系目的层早期抬升浅埋, 储集层改造促进了深部优质储集层的形成。
以陆丰地区为例, 惠州运动的差异隆起引起物源体系的变化形成迁移型源汇体系。文昌组下段沉积期, 惠陆低凸起剥蚀范围大、物源充足, 向陆丰14等地区提供大量碎屑搬运物, 在裂陷初始期形成大型辫状河三角洲沉积体系; 受早、晚文昌期构造转变的影响, 晚文昌期强剥蚀物源区转变为陆丰东低凸起, 为洼内的陆丰8等构造提供了大规模的沉积物（见图13）, 由于主要沉积区发生迁移, 形成迁移型源汇体系, 并易于发育多层系辫状河三角洲沉积体系, 形成多套有利储集层。此外, 惠州运动引起的相对高落差或抬升区的转移, 厚层块状中粗粒砂岩随之转移, 形成多套错列叠置连片厚层块状中粗粒砂岩, 成为古近系潜在的优质储集层甜点区（如陆丰14、陆丰8等构造带文昌组下段厚层块状中粗粒砂岩优质油藏。
 | 图13 陆丰13E洼文昌组上段（a）、下段（b）物源变化与沉积体系变化模式图 |
差异抬升导致古近系目的层早期抬升浅埋, 储集层改造形成深部优质储集层, 陆丰14-4井钻探证实, 早期抬升的储集体经历后期再埋藏时, 其孔隙度和渗透率下降比正常埋藏储集体变慢或者延迟, 在相同条件下储集体成岩作用的延迟, 有利于深层优质储集层的发育, Afifi等[39]也提供了南Suez裂谷的相同案例。
3.2.3 惠州运动对油气成藏的影响
大量研究表明构造运动对油气运聚有重要的影响[40, 41]。惠州运动导致的构造转变、沉积迁移、生烃中心及物源体系迁移变化促进了烃源岩和砂体的侧向叠置、穿插, 有利于生-储-盖组合的有效配置, 在时空上多期次叠加、耦合, 形成古近系多层系、多类型的油气成藏组合, 有利于古近系近源富集和多区带复合成藏[13]。惠州运动对烃源岩、储集层迁移变化的不同控制, 在珠一坳陷形成了烃源迁移型和物源迁移型两类控藏模式。
烃源迁移型控藏模式以“ 源控论” 控藏模式为导向, 强调烃源岩对油气成藏的核心控制作用[42]。惠州运动引起的生烃中心以及烃源岩的迁移转变从根本上控制了“ 源” 的变化, 进而影响油气成藏和聚集, 构成“ 烃源迁移型” 控藏模式。以恩平凹陷自迁移烃源岩叠置模式为例, 文昌组下段烃源岩层系向南抬升, 上段烃源岩层系向北抬升, 油气南北双向运移, 聚集成恩平凹陷南、北两大商业性油田群（见图14）。
 | 图14 恩平凹陷烃源迁移型控藏模式图（剖面位置见图1） |
物源迁移型控藏模式强调惠州运动引起源汇系统的迁移和深部优质储集层的发育对油气成藏的控制。以陆丰13东洼地区迁移型源汇体系为例, 早文昌期西南侧惠陆低凸起为主要物源区, 发育自南西向北东方向的三角洲沉积体系; 晚文昌期, 主要由陆丰东低凸起南部供源, 发育自东向西的三角洲沉积体系（见图14）, 由此形成多期三角洲不同层系的叠置, 在地层抬升及断层沟通烃源背景下, 油气充注叠置的三角洲砂体形成连片叠置成藏的陆丰油田群（见图15）。
 | 图15 陆丰地区物源迁移型控藏模式图（剖面位置见图1） |
4 结论
惠州运动指珠江口盆地发生于古近纪中始新世早、晚文昌期之间的构造运动, 其时间在距今43 Ma前后。惠州运动主要表现出裂陷作用的南北转变和沿断裂走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟以及地层剥蚀等, 空间上主要发育在珠一坳陷惠州凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷等凹陷及其间低凸起上, 以惠西南地区南部、惠东地区南部和惠州— 陆丰过渡地区（主体惠陆低凸起区）最为显著。惠州运动在珠江口盆地具有普遍性, 其全盆地意义值得进一步探索。
早、晚文昌期发生的惠州运动实际上是板块相互作用和岩石圈减薄过程的综合响应。岩石圈由初始张裂到快速减薄的转变可能诱发下地壳底部熔岩垫的形成, 迫使部分区域发生基底隆升、岩浆底辟及其伴随的地层剥蚀; 同时地壳快速薄化作用的开始, 使得应变开始迁移集中到向海倾的优势断裂, 导致裂陷作用出现由南向北的转变。断裂沿走向的迁移与先存基底构造和早、晚文昌期区域伸展方向发生顺时针旋转有密切的关系。而区域伸展方向的变化可能与印度— 欧亚大陆开始硬碰撞、太平洋板块俯冲方向开始由北北西向变为北西西向的变化有紧密的动力学成因联系。
惠州运动在珠江口盆地具有重要的成藏意义、特别是对古近系深层油气成藏。惠州运动对古近系富生烃凹陷和烃源岩发育具有重要的制约作用, 空间上发育转换、自迁移、异迁移等多种类型的烃源岩叠置模式。惠州运动对沉积体系和古近系深部优质储集层具有显著的控制作用, 惠州运动改变了沉积过程中的源-渠-汇体系或类型, 早期抬升浅埋和储集层改造对古近系深部优质储集层具有明显的建设性作用。惠州运动对油气运聚具有重要的影响, 形成了烃源迁移型和物源迁移型两类控藏模式。
（编辑 王晖）
参考文献
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