東海陸架盆地麗水凹陷古新統(tǒng)物源分析及地質(zhì)意義

吳柘錕，李 琦,2，張迎朝，李風勛，覃 軍，單帥強，朱珍君，耿 慧，陳賀賀,2

1.中國地質(zhì)大學(北京) 海洋學院，北京 100083；2.中國地質(zhì)大學(北京) 海洋與極地研究中心，北京 100083；3.中海石油(中國)有限公司 上海分公司，上海 200335；4.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院 無錫石油地質(zhì)研究所，江蘇 無錫 214126

物源分析能夠在物源區(qū)方位、母巖性質(zhì)、沉積物搬運路徑、盆地構(gòu)造演化和沉積充填分析等方面提供約束，對恢復(fù)古地貌、重建古水系、反演構(gòu)造演化及油氣勘探等方面具有重要意義。此外還可依據(jù)分析資料進一步了解物源區(qū)氣候條件及大地構(gòu)造背景，指示重建古地理面貌等[1]。

早期物源分析主要依據(jù)碎屑組分的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)組成和其野外環(huán)境特征等信息來推斷母巖的巖性特征和地理位置[2-3]。目前物源分析技術(shù)綜合了研究區(qū)的構(gòu)造特征和地球化學分析等內(nèi)容，利用物源分析來追溯沉積物源區(qū)的母巖類型以及碎屑從源到匯的路徑和過程，能夠更加量化和精確物源分析結(jié)果，使得物源分析的應(yīng)用范圍更加廣泛。此外，隨著相關(guān)理論發(fā)展完善和測試技術(shù)的不斷進步，物源分析方法得到不斷的完善和提高[4-7]。

東海陸架盆地是我國近海海域面積最大的含油氣盆地之一，多輪的資源評價結(jié)果均顯示出其巨大的油氣潛力[8]。自20世紀90年代發(fā)現(xiàn)LS36-1氣田后，麗水凹陷的勘探就停滯不前。前人對麗水凹陷的研究主要集中在西次洼中南部，由于中深層古新統(tǒng)靈峰組、月桂峰組的埋深較大，對麗水凹陷中北部缺乏系統(tǒng)性的物源體系分析工作，極大地制約著麗水凹陷構(gòu)造演化、物源體系、沉積體系展布等研究的繼續(xù)深入。本文以麗水凹陷主要勘探層系——古新統(tǒng)月桂峰組和靈峰組為研究對象，在區(qū)域地層格架和沉積學研究背景認識基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析研究巖石學特征和物源特征，以期為麗水凹陷的進一步油氣勘探提供基礎(chǔ)地質(zhì)支撐。

1 地質(zhì)背景

1.1 麗水凹陷區(qū)域構(gòu)造及演化特征

東海陸架盆地是我國近海海域面積最大的中新生代疊合盆地，是我國近海油氣勘探的主要地區(qū)之一[9-10]。麗水—椒江凹陷位于東海陸架盆地的西南部(圖1a)，是在中生代殘留盆地基礎(chǔ)上發(fā)育起來的新生代箕狀斷陷[11]。麗水—椒江凹陷受控于NE走向分段斷裂的控制，具有“東西分帶、南北分塊”的特征[12]，南北可分為麗水凹陷和椒江凹陷2個凹陷，東西劃分為麗東洼陷、麗西洼陷及椒東洼陷、椒西洼陷(圖1b)。

麗水凹陷北鄰椒江凹陷，東鄰雁蕩凸起，西部和南部與閩浙隆起區(qū)相接，總體呈NE-SW方向展布[13-14]。該凹陷整體為北東走向、東斷西超展布的箕狀斷陷[15-16]，內(nèi)部發(fā)育由正斷層形成的掀斜斷塊[17-19]，構(gòu)成了古新世盆內(nèi)斷隆——靈峰潛山，北東向的靈峰潛山將麗水凹陷分為西部的麗水西洼、南部的麗水南洼和東部的麗水東洼(圖1b)。探井揭示麗水凹陷主要勘探層系為古新統(tǒng)明月峰組、靈峰組、月桂峰組以及上白堊統(tǒng)石門潭組[20]。

盆地的構(gòu)造演化決定了麗水凹陷的古地貌及沉積體系展布特征。麗西洼陷為麗水凹陷的主次洼，最大沉積厚度將近15 000 m，麗水凹陷沉降中心主要位于西次洼東部的靈峰斷層下降盤，且麗水凹陷沉積厚度受控于靈峰斷層的分段活動，具有明顯的不均勻充填特征[22]。在裂陷初期，麗水凹陷為多個不連通的地塹和半地塹組成，活動斷裂主要集中在各次級凹陷的東部邊界，多是相對較小的多米諾式正斷層組合的構(gòu)造樣式，靈峰低凸處于剝蝕狀態(tài)，盆地早期沉積范圍僅限于凹陷內(nèi)部；在裂陷強烈期，隨著斷層活動，部分斷層伸展位移量增大，出現(xiàn)了鏟式或坡坪式的構(gòu)造樣式，周邊多個相對較小的次凹相連形成了2個主要的次級凹陷；在裂陷晚期，盆地進入整體沉降階段后，麗水凹陷各洼陷正式成為一個盆地進行演化，此時靈峰斷層停止活動，靈峰低凸才逐漸被沉積物覆蓋[22]。盆地拗陷階段，沉降中心轉(zhuǎn)移到麗水凹陷的東部，沉積厚度較為均勻，漸變趨勢明顯[22](圖3)。

1.2 古新世沉積充填特征

前人在巖心觀察、單井沉積相和地震相解釋等研究基礎(chǔ)上，明確了麗水凹陷古近紀沉積體系類型和沉積環(huán)境特征，整體上麗水凹陷古新世經(jīng)歷了由陸相斷陷盆地過渡為海相斷—拗陷盆地的演化過程(圖2)。

研究區(qū)古新統(tǒng)各地層殘余厚度分布展示了不同時期研究區(qū)的沉積演化過程。月桂峰組沉積早期有多個沉積中心，地層沉積主要受斷裂活動影響；月桂峰組為湖相沉積，發(fā)育半深湖泥質(zhì)優(yōu)質(zhì)烴源巖，局部發(fā)育小型三角洲和扇三角洲；靈峰組為局限海相沉積，麗西洼陷發(fā)育三角洲，麗東洼陷發(fā)育扇三角洲；明月峰組為局限海沉積，明月峰下段低位域中識別出盆底扇、斜坡扇兩期沉積體系的重力流，沉積“沿坡搬運、下切成溝、擇低而積、局限分布”，形成“溝—坡—扇”體系。

研究區(qū)上白堊統(tǒng)石門潭組鉆井揭示為紅層，有可能為河流相或三角洲平原沉積[23]。

1.3 古新世主要地層巖性特征描述

月桂峰組由2套粗細相間的旋回疊加而成，月上段為淺灰色、灰色、暗灰色、黑灰色泥巖與淺灰色細—中粒砂巖近等厚互層，夾薄層淺灰色、灰色粉砂巖及2套煤層；月下段以暗褐色與黑褐色泥巖為主，夾淺灰色、灰白色細—中粒砂巖。靈峰組巖性以灰色、暗灰色、黑灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，夾薄層淺灰色含鈣粉砂巖、細砂巖和少量薄層鈣質(zhì)細砂巖，砂巖由細砂向上漸變?yōu)榉凵?，?gòu)成下粗上細的正旋回。明月峰下段為厚層的灰色、褐灰色、深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖夾淺灰色細砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖；上段為淺灰色、灰白色含礫粗砂巖、中砂巖、細砂巖、粉砂巖與灰色、褐灰色泥巖呈不等厚互層，夾多層煤層。

2 古新統(tǒng)砂巖巖石學特征

依據(jù)麗水凹陷西次洼北部、西次洼南部和東次洼月桂峰組和靈峰組的巖心樣品，開展了巖石薄片的制作，巖石薄片巖石學特征鑒定采用點計數(shù)法，每個薄片計數(shù)點數(shù)為300點。巖石薄片分析數(shù)據(jù)表明：麗水凹陷月桂峰組、靈峰組的巖石類型主要是巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖和巖屑砂巖，并在盆地的不同位置及縱向上的不同層段之間均存在一定差別。

2.1 月桂峰組

月桂峰組共進行了89個樣品的巖石學特征分析，其分布特征及采樣層位見表1。麗水凹陷鉆井取心段的巖石學特征分析顯示，西次洼北部月桂峰組巖石類型主要為巖屑長石砂巖，含有少量的長石石英砂巖(圖4a)；西次洼南部月桂峰組巖石類型主要為長石巖屑砂巖和巖屑砂巖，含有少量巖屑長石砂巖和長石砂巖(圖4b)；東次洼月桂峰組巖石類型主要為巖屑長石砂巖，含有少量長石巖屑砂巖和長石砂巖(圖4c)。麗水凹陷月桂峰組巖石學特征在平面分布上呈現(xiàn)明顯的差異。西次洼北部主要發(fā)育巖屑長石砂巖，而西次洼南部則主要發(fā)育長石巖屑砂巖和巖屑砂巖；東次洼則與西次洼北部巖石學特征類似，主要發(fā)育巖屑長石砂巖(圖4a-c)。由于不同類型礦物顆粒和晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不同，經(jīng)過不同的沉積搬運過程，其礦物表面特征及組合形式存在差異。從區(qū)域上來看，西次洼北部石英含量較高，西次洼南部石英含量相對較低，西次洼南部和東次洼的石英含量較為相近，東西差異較小(圖4a-c)。東次洼長石含量相對高于西次洼，且東次洼長石表面風化程度則相對較淺，大部分為中等或中等—淺的程度；而西次洼的長石表面風化程度較強，基本上為深度風化。麗水凹陷月桂峰組巖屑整體以火成巖和變質(zhì)巖巖屑為主，沉積巖巖屑含量較少。整體上，西次洼北部和東次洼巖屑含量差別較小，而西次洼北部和南部之間相差較大，南部的巖屑含量是北部的4倍以上(圖5a-c)。

上述特征指示，西次洼南、北部存在較大的物源差異。月桂峰組沉積期，麗水凹陷處于斷陷初期，以多個不連通的、相對獨立的洼陷為主[21]，因此并不存在貫穿盆地南向北的物源體系，故認為西次洼北部和南部為不同的閩浙隆起水系供源，即便基巖類型相同，但不同水系搬運距離的差異，可能導(dǎo)致西次洼南、北部巖石學特征的差異。筆者認為，西次洼與東次洼巖石學特征的差異取決于靈峰低凸的形成過程，受限于資料，在此不展開討論。

2.2 靈峰組

靈峰組共進行了92個樣品的巖石學特征分析，其分布特征及采樣層位見表1。巖石學特征分析顯示，麗水凹陷西次洼北部靈峰組巖石類型主要為巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖，含有少量的長石砂巖(圖4d)；西次洼南部靈峰組巖石類型主要為長石巖屑砂巖和巖屑砂巖(圖4e)；東次洼靈峰組巖石類型主要為巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖，含有少量巖屑石英砂巖和長石砂巖(圖4f)。

與月桂峰組特征相似，麗水凹陷靈峰組巖石學特征同樣呈現(xiàn)一定的平面差異。麗水凹陷西次洼北部主要發(fā)育巖屑長石砂巖及少量長石巖屑砂巖，西次洼南部主要發(fā)育長石巖屑砂巖和巖屑砂巖兩部分，西次洼南部、北部存在著一定的差別。與西次洼相比，東次洼的巖石類型在靈峰組具有更多的長石巖屑砂巖，而月桂峰組的巖石類型則主要為巖屑長石砂巖(圖4d-f)。區(qū)域上來看，3個次洼砂巖中石英均以單晶石英為主，多晶石英含量較少，石英含量平面差異不大。西次洼北部長石含量較高，幾乎是南部的3倍；而東次洼長石含量則較為接近平均值，長石風化程度較強，均為中等—深或深度風化(圖4d-f)。

靈峰組上、下段的巖石學差異主要體現(xiàn)在巖屑種類和含量上。靈下段巖屑以火成巖和變質(zhì)巖為主；靈上段巖屑中火成巖和變質(zhì)巖含量較多，沉積巖含量較少。整體上，靈峰組內(nèi)部，西次洼北部早期火成巖母巖占主導(dǎo)地位，晚期以變質(zhì)巖母巖區(qū)為主；西次洼南部母巖類型未見明顯變化；東次洼早期以火成巖與變質(zhì)巖組合母巖為主，晚期以火成巖和沉積巖母巖為主(圖5d-i)。

上述特征指示，靈峰組沉積時期盆地內(nèi)不同洼陷巖石學特征與月桂峰組特征相似，指示盆地的供源水系存在縱向的繼承性，麗水西洼南、北物源差異也與月桂峰組類似；此階段，麗水凹陷處于斷陷高峰期，盆地內(nèi)物源區(qū)靈峰低凸供源能力增強，盆內(nèi)混入更多近源碎屑，靈峰低凸地層的剝蝕影響了麗水西洼和東洼的物源碎屑類型，導(dǎo)致巖性由巖屑長石砂巖向長石巖屑砂巖轉(zhuǎn)變。靈峰組上、下段巖石學特征的差異受控于盆地的構(gòu)造演化階段，靈峰組下段沉積時為斷陷高峰期，上段沉積時斷陷活動明顯減弱[21]，靈峰低凸的供源能力降低，與其相關(guān)的碎屑含量降低。

麗水凹陷月桂峰組和靈峰組砂巖成分成熟度表明，砂巖Q/(F+R)值基本上小于1，只有極少數(shù)大于1，指示靈峰組和月桂峰組的砂巖成分成熟度低(圖6)。通過觀察巖石薄片(圖7)可知，在月桂峰組和靈峰組沉積時期，砂巖風化程度中等，砂巖顆粒主要是中等分選，其次是好—中等分選，還有極少部分的中—差分選和差分選；砂巖顆粒的磨圓度90%以上是次圓—次棱角狀和次棱角—次圓狀；巖石孔隙發(fā)育較差，連通性一般，孔隙類型主要為粒間孔和部分長石、巖屑顆粒邊緣溶蝕形成的粒間溶孔，見長石、巖屑粒內(nèi)溶孔。綜上認為，砂巖的結(jié)構(gòu)成熟度是次成熟級別。

3 輕礦物特征及其組合分布

砂巖碎屑顆粒的分布模式主要反映了板塊構(gòu)造背景控制下不同母巖區(qū)對沉積盆地的貢獻率[23]。研究區(qū)盆地周緣基底的大地構(gòu)造環(huán)境包括碰撞造山帶、巖漿弧以及陸塊，屬于碰撞造山帶環(huán)境的包括有靈峰低凸中部的中元古界黑云母角閃斜長片麻巖，椒江凹陷東部雁蕩凸起的區(qū)域變質(zhì)巖——片麻巖和燕山中晚期動力變質(zhì)巖[24-29](圖1)。屬于巖漿弧構(gòu)造環(huán)境形成的巖石有位于雁蕩凸起中部和北部的漁山組花崗巖，表現(xiàn)為剝蝕巖漿弧(圖1)。福州凹陷中生代侏羅紀時期是構(gòu)造環(huán)境穩(wěn)定的湖岸平原和河沼相沉積[30]，屬于陸塊中較為穩(wěn)定的克拉通盆地；白堊紀是火山活動型大陸邊緣盆地，以沖積平原砂礫巖和凝灰?guī)r沉積為主，由于沖積平原砂礫巖相攜帶大量有關(guān)活動大陸邊緣的沉積信號，其作為麗水凹陷新生代盆地的物源可能表現(xiàn)為巖漿島弧(圖1)。

麗水凹陷西側(cè)閩浙隆起帶物源區(qū)主要發(fā)育變質(zhì)巖基底、侵入巖和火山巖。其中變質(zhì)巖被中生代火山巖覆蓋，只在少數(shù)地方出露。侵入巖幾乎均為白堊紀形成的花崗巖，中生代火山巖以酸性火山巖為主。靈峰低凸已鉆井揭示基底母巖為中生代火成巖(花崗巖類)和元古宙變質(zhì)巖(以片麻巖為主)。雁蕩低凸起作為物源區(qū)無野外露頭進行對比，侯國偉等[31]認為，目前雁蕩低凸起上已鉆遇基底的WZ33-1-1和FZ2-1-1探井資料分析至關(guān)重要，2口井鉆探結(jié)果顯示基底巖性均為花崗巖，是雁蕩低凸起基底巖性最直接的表征。

依據(jù)巖石學特征的薄片鑒定結(jié)果，本文通過對目的層位砂巖樣品中的石英、長石、巖屑含量進行統(tǒng)計，應(yīng)用Dickinson三角圖對麗水凹陷西次洼北部、南部和東次洼3個區(qū)域的月桂峰組、靈峰組的共173個砂巖數(shù)據(jù)進行了深入分析。不同組段輕礦物分析樣品分布與巖石學特征分析樣品分布一致。

3.1 月桂峰組

依據(jù)Dickinson三角圖可知，在西次洼北部，月桂峰組樣品散落在過渡性大陸、混合區(qū)和石英質(zhì)再旋回區(qū)(圖8a)；西次洼南部的樣品在圖中主要集中在石英質(zhì)再旋回區(qū)和過渡旋回區(qū)，少部分散落在過渡弧區(qū)域(圖8b)；東次洼主要集中在混合區(qū)，此外還有部分散落在過渡性大陸區(qū)、基底抬升、剝蝕巖漿弧區(qū)域(圖8c)。綜上所述，月桂峰組沉積期，盆地處于裂陷初期，繼承了中生代沉積盆地的沉積，物源有中生代島弧和沉積物質(zhì)及再旋回造山帶物質(zhì)，表現(xiàn)為多方向、多種物源供給的結(jié)果。結(jié)合巖屑組分來看，西次洼北部顯示出“變質(zhì)巖巖屑+火山巖巖屑”的巖屑組合特征，南部則以酸性火山巖占絕對主導(dǎo)，其他巖性巖屑貢獻極少；東次洼則顯示出“火山巖巖屑+侵入巖巖屑”的火成巖巖屑組合特征。

綜合上述3個區(qū)域碎屑物源背景及周緣母巖區(qū)大地構(gòu)造背景分析，認為月桂峰組沉積時期，西次洼北部主要由麗水凹陷西部的閩浙隆起帶提供物源；西次洼南部顯示出的高火成巖巖屑含量表明，當時其主要由閩浙隆起帶提供物源；而東次洼顯示出的以侵入巖巖屑為主、火山巖巖屑為輔的高火成巖特征表明，東次洼主要由位于麗水凹陷東部的雁蕩低凸提供物源(圖9a)。

3.2 靈峰組

依據(jù)Dickinson三角圖可知，西次洼北部靈峰組樣品多分布于剝蝕巖漿弧中，少量落在再旋回造山帶中(圖8d)；西次洼南部樣品大部分落在了石英質(zhì)再旋回區(qū)，其中有少部分落在了過渡旋回區(qū)、巖屑旋回區(qū)和過渡弧區(qū)域(圖8e)；東次洼樣品主要落在了石英質(zhì)再旋回區(qū)，且靠近混合區(qū)的位置，少量分布于剝蝕巖漿弧區(qū)域(圖8f)。綜上所述，靈峰組沉積時期，麗水凹陷西次洼南部以再旋回造山帶和巖漿弧物源為主，北部物源以再旋回造山帶為主；東次洼也是以再旋回造山帶為主。碎屑組分縱向上來看具有繼承性，靈峰組沉積時期，西次洼北部巖屑組分顯示出“變質(zhì)巖巖屑+火山巖巖屑”的特征，南部同樣是以火山巖巖屑為主；東次洼巖屑組分顯示出“變質(zhì)巖巖屑+火山巖巖屑”的巖屑組合特征。

綜合上述分析認為，靈峰組沉積時期，麗水凹陷西次洼北部與月桂峰組沉積期一樣，主要由位于麗水凹陷西部的閩浙隆起帶提供物源，靈峰低凸也參與了短軸物源的提供；西次洼南部則是以閩浙隆起帶為主提供物源，但不排除有靈峰低凸提供物源的可能；在東次洼區(qū)域，除雁蕩低凸為東次洼提供物源外，靈峰低凸也為東次洼提供了短軸物源(圖9b)。

4 重礦物特征及其組合分布

重礦物是物源區(qū)的重要標志。由于重礦物具有耐磨蝕和易保存等物理特征，在很大程度上保留了母巖的初始特征，且礦物之間具有嚴格的共生關(guān)系，因此重礦物組合是物源變化極為敏感的指示劑[32-34]。本文對麗水凹陷西次洼北部、南部和東次洼3個區(qū)域共計16口井的118個樣品進行了重礦物分析，分析方法采用了基于巖石薄片顆粒分析的點計數(shù)法，在偏光顯微鏡視域下對網(wǎng)格線上礦物進行計數(shù)，礦物與網(wǎng)格交點作為計數(shù)點，統(tǒng)計不同類型重礦物的顆粒點數(shù)，每個樣品的計數(shù)點數(shù)為300點。本研究的結(jié)果厘清了月桂峰組和靈峰組平面不同位置重礦物的類型、含量、ZTR指數(shù)及其平面分布特征。

4.1 重礦物的類型及含量

4.1.1 月桂峰組

月桂峰組共進行了32個樣品的重礦物分析，其分布特征及采樣層位見表1。月桂峰組重礦物種類相對較少(圖10a)。西次洼北部樣品中含量大于10%的主要重礦物組合為赤褐鐵礦、鋯石；含量在1%～10%之間的次要重礦物有磁鐵礦、石榴石和白鈦礦；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物為銳鈦礦、綠簾石、剛玉、黑云母、電氣石、角閃石、獨居石、綠泥石和宇宙塵。西次洼南部樣品中含量大于10%的重要重礦物有赤褐鐵礦、鋯石和白鈦礦；含量在1%～10%之間的次要重礦物有磁鐵礦、銳鈦礦、石榴石和電氣石；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物為剛玉、綠簾石、金紅石、磁鐵礦、綠泥石、電氣石、榍石、輝石和十字石。麗水東次洼樣品中含量大于10%的重要重礦物組合有鋯石、磁鐵礦和白鈦礦；含量在1%～10%之間的次要重礦物有赤褐鐵礦、石榴石、鈦鐵礦、電氣石、金紅石和銳鈦礦；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物有綠簾石和輝石；含量少于0.1%的極少量重礦物，包括輝石、獨居石、角閃石、褐簾石和鈦鐵礦。

4.1.2 靈峰組

靈峰組共進行了78個樣品的重礦物分析，其分布特征及采樣層位見表1。相比于月桂峰組，靈峰組樣品重礦物類型較多(圖10b)。西次洼北部樣品中含量大于10%的重要重礦物有磁鐵礦和赤褐鐵礦；含量在10%～1%之間的次重要重礦物有鋯石、石榴石和白鈦礦；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物有角閃石、綠簾石、金紅石、銳鈦礦、榍石、輝石和鋯石；含量小于0.1%的極少量重礦物有宇宙塵、電氣石和黑云母。西次洼南部樣品中含量大于10%的重要重礦物有磁鐵礦、鋯石、赤褐鐵礦和白鈦礦；含量在1%～10%之間的次重要重礦物有石榴石和電氣石；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物有綠簾石、輝石、銳鈦礦、磷灰石、黑云母和金紅石；含量小于0.1%的極少量重礦物有獨居石、硬綠泥石、剛玉、綠泥石和宇宙塵。東次洼樣品中含量大于10%的重要重礦物有赤褐鐵礦、白鈦石、磁鐵礦和鋯石；含量在1%～10%之間的次重要重礦物有綠簾石、磷灰石和銳鈦礦；含量在0.1%～1%之間的少量重礦物有孔雀石、金紅石、電氣石、石榴石、綠泥石、蝕變礦物、榍石、黑云母和角閃石。

整體上，靈峰組沉積期，麗水凹陷處于強烈斷陷期，碎屑物質(zhì)供給速率大幅增加，相較于斷陷初期沉積的月桂峰組，其重礦物類型增多。

4.2 重礦物平面組合特征

4.2.1 月桂峰組

月桂峰組樣品中，西洼北部重礦物組合主要以赤褐鐵礦—鋯石—磁鐵礦—石榴石和白鈦礦為主(圖11a)；而在西次洼南部，重礦物組合以白鈦礦—鋯石—赤褐鐵礦—銳鈦礦—石榴石、赤褐鐵礦—鋯石—白鈦礦—電氣石—磁鐵礦—石榴石為主，其中靠近靈峰潛山的樣品(W7井)，其重礦物組合中的白鈦礦和鋯石含量減少，而赤褐鐵礦和電氣石含量增加，這可能是該區(qū)同時受到來自西部的閩浙隆起和中部靈峰潛山供源的影響。東次洼樣品中，重礦物組合以白鈦礦—鋯石—石榴石—赤褐鐵礦—銳鈦礦—磁鐵礦、鋯石—磁鐵礦—白鈦礦—赤褐鐵礦—石榴石—鈦鐵礦為主，其中靠近靈峰低凸的樣品(W12井)具有混源特征。

4.2.2 靈峰組

靈峰組樣品中，西次洼北部的重礦物組合以磁鐵礦—赤褐鐵礦—鋯石—石榴石—白鈦礦、赤褐鐵礦—磁鐵礦—鋯石為主，普遍具有高赤褐鐵礦和高磁鐵礦的特征，可能主要是受同一物源影響較大(圖11b)；西次洼南部的樣品重礦物組合以赤褐鐵礦—白鈦礦—鋯石—石榴石—磁鐵礦、白鈦礦—赤褐鐵礦—鋯石—石榴石—電氣石—磁鐵礦為主，普遍顯示出高白鈦礦、高鋯石和高赤褐鐵礦的特征，從區(qū)域上來看，南部樣品鋯石含量明顯增加，磁鐵礦的含量有所減少。東次洼樣品重礦物組合類型以赤褐鐵礦—白鈦礦—磁鐵礦—鋯石—綠簾石、赤褐鐵礦—鋯石—白鈦礦—磁鐵礦—銳鈦礦為主。

整體上，麗水凹陷重礦物組合縱向上具有繼承性；平面上麗水西洼南部、北部特征不同，東西也存在較明顯分異。

4.3 重礦物穩(wěn)定系數(shù)及ZTR指數(shù)分析

根據(jù)易風化程度或穩(wěn)定性，重礦物可劃分為不同穩(wěn)定級別，其中，穩(wěn)定重礦物抵抗風化能力強，分布廣，遠離物源區(qū)其含量相對升高；不穩(wěn)定重礦物抵抗風化的能力弱，分布不廣，遠離物源區(qū)其含量相對較低，ZTR等穩(wěn)定重礦物比值通常能更好地反映沉積物物源特征[35-37]。依據(jù)重礦物的穩(wěn)定性差異，統(tǒng)計并計算各個井中月桂峰組和靈峰組樣品重礦物的穩(wěn)定系數(shù)(表2)。

月桂峰組沉積期，ZTR指數(shù)呈現(xiàn)整體偏低的特征。西洼北段從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由11.90%增大到33.53%；西洼南段從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由9.04%增大到33.53%；東洼從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由28.32%增大到48.14%。

靈峰組沉積期，ZTR指數(shù)具有繼承性，同樣呈現(xiàn)出整體偏低的特征。西洼北段從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由8.00%增大到31.37%；西洼南段從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由8.58%增大到31.37%；東洼從盆地邊緣到洼陷內(nèi)部，ZTR指數(shù)由2.08%增大到31.37%。

分析結(jié)果表明，月桂峰組和靈峰組整體呈現(xiàn)不穩(wěn)定重礦物含量低、碎屑重礦物穩(wěn)定指數(shù)較高的特征。研究區(qū)ZTR指數(shù)整體偏低，這與赤褐鐵礦、白鈦礦所代表的強烈氧化條件的重礦物占據(jù)主導(dǎo)地位有關(guān)。月桂峰組沉積期，自北西向東南方向ZTR系數(shù)逐漸增大，穩(wěn)定系數(shù)也逐漸增大，重礦物搬運距離逐漸變遠，表明研究區(qū)物源是自北西向東南注入凹陷，西部的閩浙隆起帶可能是整個麗水凹陷的主要物源之一；靈峰組沉積期，盆地中心(近靈峰低凸最高)ZTR系數(shù)高于斜坡部位，穩(wěn)定系數(shù)也以靈峰低凸附近最高。縱向上，從月桂峰組到靈峰組，整體上重礦物的ZTR指數(shù)呈減小趨勢，重礦物穩(wěn)定系數(shù)也呈減小趨勢，不穩(wěn)定重礦物占比逐漸增加。

綜合上述重礦物特征可知，月桂峰組整體穩(wěn)定重礦物含量占絕對主導(dǎo)地位，穩(wěn)定系數(shù)較高，然而靠近靈峰低凸部位儲層重礦物穩(wěn)定系數(shù)低，顯示盆地存在相對遠源供源和近源供源并存的特征。上述特征指示月桂峰組沉積時期，盆地西部接受盆外物源閩浙隆起的相對遠源供給，在西部緩坡帶發(fā)育沉積碎屑成分成熟度相對較高的沉積體系；盆地東部，靈峰低凸已形成且處于剝蝕狀態(tài)，作為盆內(nèi)物源區(qū)向盆地提供近源碎屑，在斷層下降盤發(fā)育陡坡帶近源粗碎屑沉積體系；此階段，雖然遠源與近源沉積體系并存，但西部閩浙隆起遠源供給的沉積體系為盆地沉積充填的主要類型，靈峰低凸近源供給能力相對有限。靈峰組沉積時期，其重礦物類型較月桂峰組明顯增加，整體ZTR指數(shù)較低，上述特征指示靈峰組沉積期盆地構(gòu)造活動較月桂峰組沉積期強烈，盆地邊界斷裂活動性較強；受此控制，靈峰低凸與麗水西洼的地貌差異更明顯，故其供源能力明顯增強，其作為盆內(nèi)物源向盆地提供了更多的近源碎屑。因此，相比月桂峰組，靈峰組近源沉積體系所占比例有所增加。

上述基于重礦物分析的盆地物源特征，與麗水凹陷構(gòu)造演化格局特征相匹配，從巖石學層面為東海陸架盆地的物源演化提供了扎實的論證。但受限于鉆井分布的不均，無法更多地對比靈峰低凸的演化過程對西次洼與東次洼南北向物源特征差異的影響。

5 結(jié)論

(1)麗水凹陷靈峰組和月桂峰組砂巖主要巖石類型包括巖屑長石砂巖、長石巖屑砂巖和巖屑砂巖三類，研究區(qū)砂巖中長石以鉀長石和斜長石為主，指示麗水凹陷靈峰組和月桂峰組砂巖成分成熟度低。砂巖以中等、中等—較好分選為主，且砂巖顆粒90%以上是次圓—次棱角狀和次棱角—次圓狀，結(jié)構(gòu)成熟度為次成熟。

(2)依據(jù)Dickinson三角圖，推斷月桂峰組沉積期因處于裂陷初期，繼承了中生代沉積盆地的沉積，物源有中生代島弧沉積物質(zhì)及再旋回造山帶物質(zhì)，表現(xiàn)為多方向、多種物源供給的結(jié)果；月桂峰組—靈峰組下段沉積期，研究區(qū)物源的平面分帶明顯。西次洼北部和中部以再旋回造山帶母巖類型為主要物源，南部則是以再旋回造山帶和巖漿弧母巖類型為主要物源；東次洼是以再旋回造山帶母巖類型為主要物源。

(3)重礦物組合特征表明，麗水凹陷古新統(tǒng)整體上以不穩(wěn)定重礦物含量較低、碎屑重礦物穩(wěn)定指數(shù)較高為特征，指示物源區(qū)經(jīng)受的風化作用較強，整體上反映了遠源特征。其中，西部的浙閩隆皺帶和東部的雁蕩凸起可能是麗水凹陷甚至整個東海陸架盆地最為重要的物源，而中部的靈峰低凸在明月峰組下段沉積之前遭受剝蝕，可提供部分物源。