本文摘要：摘要惠州運動是最近確定的發(fā)生于珠江口盆地早、晚文昌過渡期的構造運動，以珠一坳陷對其響應最為典型。然而，這一運動是否波及珠江口盆地其他坳陷，以及它們的響應特征如何并不清楚。本文以珠三坳陷陽江東凹斷裂體系為突破口，首先對其幾何學和運動學特征進
摘要惠州運動是最近確定的發(fā)生于珠江口盆地早、晚文昌過渡期的構造運動，以珠一坳陷對其響應最為典型。然而，這一運動是否波及珠江口盆地其他坳陷，以及它們的響應特征如何并不清楚。本文以珠三坳陷陽江東凹斷裂體系為突破口，首先對其幾何學和運動學特征進行了研究，然后從斷裂體系的優(yōu)勢方位、組合樣式、活動和遷移規(guī)律等角度對珠江口盆地對惠州運動的響應特征進行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：陽江東凹古近系主要發(fā)育NE-NEE和E-W-NWW兩組不同級別的斷裂，這些斷裂的發(fā)育演化主要受先存構造和區(qū)域構造運動兩種因素控制。其中，先存構造主要影響主斷裂帶的優(yōu)勢發(fā)育部位、排列方式和整體走向等要素，可為這些斷裂沿線后期構造的形成提供有利條件，而區(qū)域構造運動則導致該區(qū)優(yōu)勢斷裂體系發(fā)生轉換。對于陽江東凹而言，正是陽江一統(tǒng)斷裂前新生界左階分支的左旋復活，才導致惠州運動后其內部形成了一系列小型走滑拉分盆地;雖然陽江東凹古近系斷裂體系仍保留其前新生代先存構造的基本特征，如方位和組合樣式等，但與珠一坳陷一致，惠州運動前后，其優(yōu)勢斷裂體系也由早文昌沉積期的NE-NEE向張性斷裂向晚文昌沉積期的近E-W-NWW向張扭性斷裂轉換，斷裂活動強度也由南往北、由西向東發(fā)生了遷移和轉換。珠江口盆地古近系斷裂體系對惠州運動的統(tǒng)一響應說明惠州運動為南海北部影響廣泛的構造運動，珠江口盆地不同坳陷對惠州運動的響應特征研究可為其內部各坳陷孤立發(fā)育的文昌組的跨盆對比提供構造依據，同時對于破解陽江東凹油氣勘探困局也具有重要意義。
關鍵詞惠州運動;斷裂體系;文昌組;陽江東凹;珠江口盆地
0引言
板塊相互作用以及巖石圈深部殼幔過程的變化在地殼中通常以構造運動的方式體現(xiàn)。構造運動不僅會導致盆地結構發(fā)生轉變，盆地的隆升和沉降、沉積和剝蝕以及巖漿作用等方面都會有所響應[1-2]。斷裂作為盆地最常見的地質構造，構造運動發(fā)生前后，其性質、發(fā)育展布規(guī)律以及活動性等方面必然會有體現(xiàn)[3]，因而，可以根據盆地斷裂體系的變化來判斷盆地是否曾經遭受某一構造運動�；谥橐慧晗輸嗔洋w系、基底升降、巖漿作用和地層剝蝕特征等方面證據，前人認為珠江口盆地古近紀除遭受珠瓊運動和南海運動外，始新世還受惠州運動的影響[4]。
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然而，這期運動在珠江口盆地除珠一坳陷外區(qū)域的響應特征仍不清楚，尤其是與珠一坳陷相鄰，古近系劃分方案卻截然不同的珠三坳陷[5]。珠三坳陷東部的陽江東凹緊鄰珠一坳陷，又位于NW向陽江—一統(tǒng)暗沙隱伏斷裂帶上，不同時期、規(guī)模、產狀和性質的斷裂在其古近系內交錯發(fā)育，斷裂體系極為復雜[6-8]，是探討這一問題的理想場所。另外，歷經多輪油氣勘探，陽江東凹探明儲量已超過3000×10m3[9-10]，指示陽江東凹油氣條件優(yōu)越[11]。
然而，該區(qū)斷裂體系極其復雜，不僅控制了該盆地沉積、沉降、古地理和構造等方面的發(fā)育演化，同時對其烴源巖、儲層的發(fā)育和演化以及油氣的輸導、封堵、保存和破壞也有很大影響[12-13]。因而，理清珠三坳陷陽江東凹古近系斷裂體系發(fā)育演化特征及其展布規(guī)律，不僅有利于明確珠三坳陷對惠州運動的響應特征，方便珠一坳陷和珠三坳陷沉積和構造等方面的橫向對比，同時對于破解該地區(qū)油氣勘探困局也具有重要意義。
1地質概況
珠江口盆地位于南海北部，中生代以來，其一直遭受(古)太平洋構造域和新特提斯洋構造域兩大匯聚系統(tǒng)的共同作用[14-15]，基底組成非常復雜，既包含中生代巖漿弧和古生界淺變質沉積巖，也發(fā)育大量NW-NWW向和NE-NEE向的走滑和逆沖斷裂[16-17]。
受印度—澳大利亞板塊、太平洋板塊以及菲律賓海板塊與南海北緣相互作用及其誘發(fā)的深部殼幔過程等影響[15,18-19]，南海北緣古近紀曾遭受多次構造運動，如神狐運動、珠瓊運動、南海運動等，珠江口盆地則主要受后兩期構造運動的影響。受基底斷裂差異復活控制，珠江口盆地整體表現(xiàn)為NE-NEE向斷裂主控、NW-NWW向斷裂分隔的“南北分帶、東西分塊”的構造格局[19-20]。自北向南發(fā)育北部隆起帶、北部坳陷帶、中部隆起帶、南部坳陷帶和南部隆起帶五個構造單元。其中，北部坳陷帶被陽江—一統(tǒng)暗沙隱伏斷裂帶分割為珠一坳陷和珠三坳陷兩部分。
施和生等[4]研究表明，中始新世下文昌組沉積期末，受區(qū)域構造運動影響，珠一坳陷曾發(fā)生廣泛的基底隆升、地層剝蝕和巖漿底辟等地質現(xiàn)象，同時，裂陷作用也發(fā)生了南北轉換和沿斷裂走向上的遷移，由于以上現(xiàn)象在惠州地區(qū)最為明顯，故稱之為“惠州運動”[4]。陽江凹陷位于珠三坳陷內，與珠一坳陷通過陽江—一統(tǒng)暗沙斷裂帶和一系列凸起分隔，北接陽春凸起，南臨陽江低凸起，內部從西往東分為陽江西凹、陽江中低凸起和陽江東凹等“兩凹一凸”個二級構造單元。
其中，陽江東凹自西向東又包括陽江24洼、恩平19洼、恩平20洼和恩平21洼等四個洼陷[21]。由于緊鄰NW-NWW向陽江—一統(tǒng)暗沙斷裂帶且受NE向右旋走滑斷裂影響，陽江東凹整體表現(xiàn)為張扭性盆地或走滑拉分盆地，斷裂系統(tǒng)極為復雜[14,22-24]。與珠一坳陷一致，自下而上，珠三坳陷陽江東凹古近系也發(fā)育文昌組、恩平組、珠海組等底層，新近系和第四系也包括珠江組、韓江組、粵海組、萬山組和瓊海組等[25-26]，且上述地層中，文昌組的陸相泥巖為主要烴源巖，恩平組、珠海組以及新近系珠江組的砂巖為儲層，韓江組及上覆地層則充當蓋層的角色[27]。
然而，對于文昌組，珠一坳陷和珠三坳陷(陽江東凹)厚度差異很大，地震反射也有所不同，前者較厚，廣泛采用文昌組六分的劃分方案，其中，文六—文四段為下文昌組，文三—文一段為上文昌組[4]，而珠三坳陷(陽江東凹)文昌組地層整體較薄且內部僅發(fā)育兩個明顯不整合面，故采用三份方案且未區(qū)分上、下文昌組[7]。同時，受陽江—一統(tǒng)暗沙斷裂走滑和盆內凸起的分隔作用影響，珠三坳陷(陽江東凹)和珠一坳陷文昌組也無法直接對比。鑒于惠州運動導致的不整合為上、下文昌組的分界面[4]，相關研究也能為珠一坳陷和珠三坳陷文昌組不同劃分方案的類比提供依據。
2斷裂分級
斷裂是陽江東凹最顯著的地質特征，也是控制其構造、沉積和層序等發(fā)育演化及油氣成藏的重要因素[12,28-29]。結合該區(qū)全三維地震精細解釋，本文對切穿研究區(qū)古近系不同層系底界面，即文三段(/T90)、文二段(82)、文一段(81)、恩下段(80)、恩上段(71)和珠海組(70)底界面，且長度大于10km的斷裂進行了組合。然后根據其控盆級別、發(fā)育規(guī)模、切穿層位等特征，將其分為一級控凹斷裂、二級控洼斷裂和三級調節(jié)斷裂三類。一級控凹斷裂通常為先存基底斷裂復活的產物，不僅切穿新生代基底且向上延伸遠、斷距大，也是分割凹陷與凸起和控制盆地沉積展布的重要因素，尤其是深部地層(文昌組和恩平組)。規(guī)模上，該類斷裂較為連續(xù)，延伸可達數十公里，甚至上百公里。
研究區(qū)內共有條類似斷裂，走向以NENEE向為主，部分為近EW向或NWW向，如。NE向斷裂位于研究區(qū)西北側，平直且連續(xù)，控制了陽江24洼和恩平19洼的形成與展布(圖3~4)，反映基底發(fā)生了集中破裂，應該是正向拉張導致先存斷裂復活的產物[30-31];而-F斷裂，則控制了恩平19洼、20洼和21洼的發(fā)育與展布，這些斷裂多不平直或連續(xù)且不同分支呈左階或右階斜列展布，可能是斜向拉張(或張扭)導致相對破碎基底內先存斷裂復活的結果[30-32]。
與一級控凹斷裂類似，二級控洼斷裂通常也發(fā)育較早、斷距較大且切穿基底，但其主要分割盆內的洼陷和高點，導致深部地層(如文昌組和恩平組)沉積分異，是陽江東凹盆內二級構造帶形成和演化的主控因素。規(guī)模上，這類斷裂較為連續(xù)，長約十到數十公里。陽江東凹二級斷裂數量很多，走向上以NE-NEE向為主，NW向為輔，平面上則以恩平20洼和21洼內部最為發(fā)育。三級調節(jié)斷裂是指控制局部構造形成或使構造復雜化的小斷裂。
此類斷裂遍布全區(qū)，一般形成時間較晚，斷距小，延伸多小于10公里，走向上以NE-NEE向和EW-NWW向為主。這類斷裂對于珠海組及以上地層有一定控制作用，而對文昌組和恩平組的沉積沒有明顯影響，但會控制盆內局部構造和圈閉的形成[28]，部分斷裂直接或間接聯(lián)通深部源巖，因而會影響局部構造或圈閉的油氣運移和聚集[33]。
3斷裂體系的組合樣式和展布特征
斷裂體系的組合樣式和展布特征既跟該區(qū)域本身的地殼性質有關(如先存薄弱帶的存在與否等)，也受巖石圈相互作用或深部殼幔作用誘發(fā)的區(qū)域構造運動的控制[1]。因而，某一地區(qū)的斷裂組合樣式和展布特征對于探索該地區(qū)遭受的區(qū)域構造運動及先存薄弱帶的影響至關重要[34]。鑒于珠江口盆地NE-NEE和NW-NWW向先存構造普遍存在且主斷裂多為其新生代復活的產物[17]，研究區(qū)的主斷裂走向必然與先存構造走向基本一致[35]，不能準確反映區(qū)域應力特征。為此，本文統(tǒng)計了不同構造層次級斷裂(二級和三級)走向并繪制了走向玫瑰花圖，來反映不同構造層斷裂體系形成時區(qū)域應力場特征。
3.1平面特征
根據陽江東凹切穿古近系文三段、文二段、文一段、恩下段、恩上段和珠海組底界面斷裂的展布范圍、控盆特點和組合特征等，陽江東凹的斷裂體系由深到淺可以歸納為深部構造層、中部構造層和淺部構造層等三類斷裂體系。深部構造層深部構造層斷裂體系是指切穿陽江東凹文三段和文二段底界面的斷裂組合。這些斷裂走向多為NE或NEE向，呈平行狀或左階雁列狀展布。
其中，文三段斷裂體系主要發(fā)育于恩平20洼和21洼附近，且以NE向平行式排列為主，僅恩平20洼和21洼南界斷裂表現(xiàn)為左階雁列狀，指示文三段斷層體系的形成可能主要與NW向拉張有關，并伴隨有NE-NEE向斷裂的右行張扭。相比而言，文二段斷裂體系向西明顯拓展，整體依然以NE-NEE向為主，但恩平20洼和21洼內的斷裂規(guī)模明顯減小，近EW向或NEE向次級斷裂增多且部分表現(xiàn)為左階雁列狀，指示該區(qū)構造應力場開始出現(xiàn)順時針旋轉，右行走滑進一步增強，與劉欣穎等[36]的認識基本一致。
中部構造層中部構造層斷裂體系是指切穿陽江東凹文一段和恩下段的斷裂組合。與深部構造層相比，斷裂展布范圍已增大至整個陽江東凹。走向上，雖然NEE-NE向斷裂依然為主控斷裂且斷距較大，但近EW或NWW-NW向斷裂已開始發(fā)育且由下向上逐漸增多。
以上NEE-NE向和近EW或NWWNW向斷裂，無論單支斷裂還是組合都表現(xiàn)出較為明顯的走滑特征，帚狀構造和雁列狀構造等都很發(fā)育。與NEE-NE向斷裂帶相反，新形成的近EW或NWW-NW向次級斷裂多表現(xiàn)為右階雁列狀，指示其為左旋走滑的產物，說明文一段沉積期NW-NWW向斷裂帶左旋就已啟動且走滑逐漸變強。需要注意的是，研究區(qū)的NE-NEE和NW-NWW向主斷裂排列方式與新生的次級斷裂并不相同，分別呈右階和左階排列，說明這些斷裂是前新生界走滑斷裂選擇性復活的產物，這種排列也為研究區(qū)不同部位后期走滑拉分的形成提供了有利條件[14,36-37]。
4斷裂活動和遷移規(guī)律
為驗證上述推論，本文對研究區(qū)一級主斷裂古近紀的活動和遷移規(guī)律進行了研究。表征斷層活動歷史的方法主要包括斷層位移長度關系分析法、斷層生長指數法、斷層落差法、古滑距法和斷層活動速率法等五種[38]，由于斷層活動速率等于斷層落差與地質時間的比值，既考慮了斷層生長前后的厚度差異，也考慮了造成這種差異所用的時間，因而，可以很好地對比同一斷裂不同時期或同一時期不同斷裂或同一斷裂不同段的時空活動差異，進而確定整個斷裂體系的活動特征和時空遷移規(guī)律[1,3,38]。鑒于斷層活動速率存在以上優(yōu)點，本文選取斷層活動速率對陽江東凹一級斷裂的活動性進行了定量評價，結果如下。
文三段沉積期，僅研究區(qū)東部的恩平20洼和21洼的南北側控盆斷裂活動且南側活動性略大于北側，而西部的陽江24洼和恩平19洼控盆斷裂還未形成。文二段沉積期研究區(qū)斷裂活動整體增強，西部的陽江24洼和恩平19洼控盆斷裂開始活動，但活動性弱于東部的恩平20洼和21洼的控盆斷裂，且斷裂活動性也是南側略大于北側。因此，文三段—文二段沉積期，斷裂活動整體具有東早西晚、由東向西遷移的趨勢和東強西弱、南強北弱的特點(圖10)。
文一段沉積期所有控盆斷裂都已活動，陽江24洼和恩平19洼的主斷裂活動性略有增強或減弱，而恩平20洼和21洼的主斷裂活動性則明顯減弱，且整體具有西強東弱、北強南弱的特征。除恩平20洼南緣外側的斷裂幾乎不活動外，恩下段沉積期，斷裂(尤其研究區(qū)西部)活動性明顯增強，且活動特征與文一段沉積期基本一致，即同一洼陷邊界斷裂活動性北強南弱，而不同洼陷同側斷裂活動性則西強東弱，如陽江24洼和恩平19洼的邊界斷裂和斷裂活動性大于200m/Ma，而恩平20洼和21洼的邊界斷裂和都小于100m/Ma。以上證據表明，與古近紀早期相比，研究區(qū)斷裂活動性已發(fā)生明顯轉換，不僅NW向斷裂開始發(fā)育，斷裂活動規(guī)律也由東強西弱、南強北弱轉變?yōu)槲鲝姈|弱、北強南弱，轉換期為文一段沉積期。
5構造轉換與惠州運動的聯(lián)系
雖然斷裂體系的發(fā)育和演化受先存構造影響，比如斷裂帶的優(yōu)勢發(fā)育部位、整體走向和組合樣式等，但其整體發(fā)育演化規(guī)律，尤其是構造轉換，仍主要受板塊相互作用和巖石圈深部殼幔作用導致的區(qū)域應力場及其變化(即區(qū)域構造運動)控制[4,35,39]。因此，通過對比不同地區(qū)的斷裂發(fā)育演化規(guī)律，可以判斷它們的構造演化是否存在內在聯(lián)系，如始新世中晚期陽江東凹是否也遭受惠州運動影響。為了理清這一問題，我們首先需要了解珠一坳陷斷裂體系對惠州坳陷的響應特征。
研究表明，珠一坳陷斷裂體系的發(fā)育演化規(guī)律與陽江東凹非常類似，也主要發(fā)育NE-NEE向和NW-NWW向兩組斷裂，且東部斷裂體系也偏向于近東西向，即以NWW向和NEE向為主，而西部斷裂也主要為NE向[4,19,40]。受惠州運動影響，珠一坳陷不僅在巖漿活動、基底隆升和地層剝蝕等方面有所響應，其斷裂的發(fā)育演化規(guī)律也發(fā)生了明顯的變化。
惠州運動之前，文昌組沉積初期的區(qū)域應力為NW-NNW向，所以珠一坳陷斷裂也以NE-NEE向為主，惠州運動之后，區(qū)域應力順時針則逐漸轉為近S-N向，導致NWW向斷裂大量發(fā)育且活動性較強[4]。
不僅如此，惠州運動前后，珠一坳陷斷裂的活動性也發(fā)生了轉換和遷移。惠州運動之前，整體斷裂活動性較強，表現(xiàn)為南強北弱的特征且東部活動更為明顯，如惠州坳陷和西江23洼的主斷裂，而惠州運動之后，則斷裂活動性整體減弱，具有北強南弱的特征且西部更占優(yōu)勢，東部則逐漸不發(fā)育，如珠一坳陷西部恩平17洼和18洼斷陷作用明顯強于東部的惠州洼陷[4,42-43]。
顯然，珠一坳陷斷裂體系對惠州運動的響應特征與陽江東凹文一段沉積前后斷裂體系的轉換特點基本一致。鑒于兩盆地僅通過陽江一統(tǒng)暗沙斷裂帶和盆地低凸起分隔[44]，陽江東凹文一段沉積前后的構造轉換也應該是惠州運動的產物。那么，兩盆地因惠州運動而形成的地層界面應該是同一構造界面，即上下文昌組的轉換面。因而，珠一坳陷文三段的底界和陽江東凹文一段的底界應該都為上文昌組的底界面，這不僅可以為珠一坳陷和珠三坳陷文昌組的跨盆地對比提供構造依據，對于珠江口盆地新生代早期的整盆層序或演化研究也就具有重要意義。
6結論
惠州運動作為珠江口盆地早、晚文昌過渡時期遭受的一期構造運動，不僅導致珠一坳陷在基底升降、巖漿作用和地層剝蝕等特征上有所響應，也導致整個珠江口盆地斷裂體系發(fā)生了轉換。本文以珠三坳陷陽江東凹古新系斷裂體系為研究對象，首先對其幾何學和運動學特征進行了研究，然后從斷裂的優(yōu)勢方位、組合樣式、活動和遷移規(guī)律等角度總結了珠江口盆地對惠州運動的響應特征，結論如下：
1)陽江東凹文一段界面上下，古近系斷裂體系發(fā)生了明顯轉變。文昌組三段—二段斷裂體系以NE-NEE向張性為主，局部表現(xiàn)為右行張扭特征，而恩平組上段珠江組則NW-NWW向左行張扭性斷裂更為發(fā)育，文一段恩下段斷裂體系則體現(xiàn)了兩者的過渡，說明文一段沉積前后該區(qū)已經開始構造轉換。與珠一坳陷一致，陽江東凹也發(fā)育NE-NEE和NW-NWW向兩組主斷裂帶，這些斷裂帶的排列方式與新生次級斷裂相反，可能繼承了先存斷裂的組合樣式，為珠江口盆地后期的走滑拉分提供了條件。
2)文三段—文二段沉積期，陽江東凹以NE-NEE向斷裂活動為主，且具有東早西晚、由東向西遷移的趨勢和東強西弱、南強北弱的特點，而文一段沉積期則活動明顯減弱，此時不僅NW-NWW向斷裂開始活動，斷裂活動性整體還具有西強東弱、北強南弱的特征，也指示文一段沉積期前后發(fā)生了構造轉換。
3)珠三坳陷和珠一坳陷古近系斷裂體系發(fā)育演化特征一致，都受先存構造和區(qū)域構造運動控制，前者主要影響主斷裂帶的優(yōu)勢發(fā)育部位、排列方式和整體走向等，為珠江口盆地后期走滑拉分提供了基礎，而后者，比如惠州運動，則導致斷裂體系活動性發(fā)生西向遷移以及強弱和南北的轉換。珠江口盆地斷裂體系對惠州運動的統(tǒng)一響應特征不僅為其內部不同坳陷文昌組的跨盆對比提供了構造依據，對珠江口盆地古近紀早期整盆層序或構造演化研究也具有重要意義。感謝中海石油(中國)有限公司深圳分公司提供資料，同時衷心感謝各位專家及編輯在審稿過程中對本文提出的寶貴修改意見。
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作者：張向濤,彭光榮,王光增2,3,,劉欣穎,趙利,楊悅,占華旺,于海洋,馬曉倩,李三忠2,3
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