南海北部白云凹陷继承性陆缘背景古潜山成因及类型

Genesis and Types of Buried Hills in the Tectonic Setting of the Inheriting Continental Margin in Baiyun Sag，Northern South China Sea

摘要

白云凹陷潜山是南海北部珠江口盆地油气勘探向深水深层进军的现实领域之一，目前对潜山成因及分类的研究相对薄弱，制约潜山带油气勘探潜力的评价. 利用大面积三维地震资料，考虑继承性陆缘背景的构造相互作用关系，开展白云凹陷潜山构造解析. 识别出了基底内幕的中生代先存构造，新生代拆离断裂体系和多期次岩浆活动，以及走滑断裂体系. 明确白云凹陷潜山的形成是中生代挤压构造，新生代伸展拆离和岩浆底侵耦合及晚期断裂改造的结果. 基于上述主控因素提出白云凹陷潜山分类方案，该地区潜山划分为中生代构造主控的地貌残丘型，新生代早期构造主控的伸展块断型以及后期改造型共3大类6小类. 其中白云主洼北部的冲断残丘型和白云主洼东部的翘倾断块型以及白云西南部断垒型和走滑块断型潜山具有良好的花岗岩潜山储层发育条件，是寻找潜山圈闭的有利区.

Abstract

The buried hill in the Baiyun Sag is one of the deep⁃water oils and gas exploration fields in the Pearl River Mouth Basin in the northern South China Sea. However, research on the origin and classification of buried hills is relatively weak, which restricts the evaluation of the oil and gas exploration potential of buried hills. Structural analysis of buried hills in the Baiyun Sag from the perspective of inherited continental margin tectonic background using large⁃scale 3D seismic data. Mesozoic preexisting structures, Cenozoic detachment fault systems and multiple phases of magmatism, and strike⁃slip fault systems are identified. The buried hill in the Baiyun Sag is affected by three main controlling factors: pre⁃existing basement structure, detachment fault and late magmatic transformation. The buried hills in this area can be divided into three types and six subtypes: the geomorphic residual hill dominated by the Mesozoic structure, the extensional fault block dominated by the early Cenozoic structure, and the later modified buried hills. Among them, the thrust residual hill in the northern Baiyun sag, the tilting fault block in the eastern Baiyun sag and the horst and fault blockformed by normal and strike⁃slip faults of different orientations in the southwestern Baiyun sag have good granite reservoir development conditions, and is the favorable area to search for traps.

Graphical abstract

关键词

南海北部 / 白云凹陷 / 潜山 / 先存构造 / 拆离断裂 / 岩浆作用 / 成因类型 / 石油地质.

Key words

Northern South China Sea / Baiyun Sag / buried hill / pre⁃existing structure / Detachment fault / Magmatism / Genesis and types of buried hills / petroleum geology

0 引言

潜山（buried hill）在1922年首次被提出，指的是底部由古老岩石组成，后期被沉积地层所覆盖的山. Powers在1926年定义潜山是被年轻沉积物覆盖的古地形高地（Zhao et al.，2015）. 现今使用的潜山定义较广，一般将埋藏于盆地沉积盖层之下的基底正向构造均称作潜山，不论其成因如何以及形成时期的早晚（侯方辉等，2012）. 潜山成因及分类方案众多，分类依据包括应力类型与作用方式的成因机制，构造样式或者潜山顶面形态，分布位置以及演化过程和不同时期埋深变化（侯方辉等，2012；刘礼洁，2016；何登发等，2017；徐长贵等，2019）. 随着研究的深入，对于潜山分类时考虑的因素也逐渐变多，目前复合分类方案更能体现具有多期演化历史的改造盆地中发育潜山的特点（刘池洋等，2020），也逐渐在勘探实践中得到普遍应用. 构造位置、地层结构、应力机制、变形样式、变形强度是目前复合分类方案中常考虑的因素，此外也有一些较为特殊的条件，例如岩浆底辟对潜山构造有重要的塑造作用（刘礼洁，2016）.

随着近海海域勘探程度的不断增高，勘探对象逐渐向深层拓展，国内外许多勘探成功案例证实，潜山是深层油气勘探的重要领域. 中国近海海域发育了渤海湾盆地、珠江口盆地等多个新生代沉积盆地（任建业，2018）. 近年渤海海域多类型深埋潜山油气藏勘探成果显著，已成为中国海域油气增储上产的重要领域，证实了中国近海海域潜山领域的良好勘探前景（Zhao et al.，2015）. 此外，随着琼东南盆地和珠江口盆地惠州26⁃6构造在中生界潜山及古近系获得规模发现后，揭开了南海北部陆缘潜山油气勘探的序幕，对中国东部晚期构造活跃的中新生代盆地潜山油气勘探具有启发意义（田立新等，2020）. 同时也指示深水及中深层潜山勘探仍然潜力巨大，是值得进一步攻关的领域（张文昭等，2021）.

珠江口盆地白云凹陷处于现今陆缘的深水陆坡区，油气资源量巨大，目前已发现油气主要集中在浅层，但是从烃源岩、储层以及超压的研究都证实深部层系勘探潜力仍然较大（庞雄等，2014；张向涛等，2022），随着深水深层油气勘探的迫切需求，潜山勘探无疑是重点领域之一. 目前对于白云凹陷潜山的研究程度较低，潜山的成因及类型是首先要解决的问题. 各盆地中潜山分类方案众多，这些方案都结合其盆地发育背景，具有一定的特殊性. 白云凹陷及周缘继承了中生代主动陆缘俯冲带构造，新生代处于被动陆缘超伸展区的颈缩带，构造与岩浆共同作用是其典型特点. 因此中生代先存构造和新生代岩浆参与下的伸展拆离作用对潜山的成因和类型有明显的控制作用，使得研究区潜山类型存在多样性和特殊性. 本文基于白云凹陷大面积三维地震资料的精细解释，系统梳理凹陷的构造演化过程，明确潜山形成主控因素，提出白云凹陷的潜山分类方案，揭示潜山分布规律，为寻找有利潜山勘探区提供指导.

1 区域地质背景

珠江口盆地是南海北缘最大的新生代裂陷盆地，其形成受中生代特提斯、古太平洋两大构造域相继作用，以及新生代太平洋、印-澳和欧亚三大板块“此消彼长”汇聚背景的影响（Ye et al.，2018；张青林等，2018；郑金云等，2022）. 南海北部中新生代经历了从主动陆缘到被动陆缘转变的复杂演化过程，珠江口盆地整体是在中生代主动陆缘基础上形成的，在印支运动和燕山运动两期重大构造事件作用下，盆地所在位置基底由特提斯构造域向古太平洋构造域转换，经历了（古）太平洋板块西向安第斯型俯冲的主动陆缘控制下初始岩浆弧、大规模岩浆弧和弧前盆地阶段以及由于太平洋板块俯冲转向和后撤背景下弧后周缘前陆/造山后塌陷‒主动裂谷演化阶段（周蒂，2005；张素芳等，2015；张青林等，2018；高阳东等，2022；郑金云等，2022）. 新生代以来，在印-澳板块与欧亚板块碰撞导致华南陆缘挤出和古南海俯冲拖曳以及菲律宾板块向北楔入及NWW向仰冲作用下，伴随着古南海和南海的消亡-发育，珠江口盆地经历了岩石圈的伸展和裂解过程，其形成演化大致划分为扩张前初始裂陷、同扩张强烈裂陷、扩张后沉降3个演化阶段（解习农等，2015；郑金云等，2022）.

研究区白云凹陷位于珠江口盆地珠二坳陷，是南海北部陆坡区面积最大、沉积最厚的新生代凹陷，面积大于12 000 km²，沉积厚度达13 000 m，水深介于200~3 000 m（柳保军等，2019；李洪博等，2020；庞雄等，2022）. 白云凹陷处于南海北部大陆边缘地壳强烈薄化的细颈化带，其南北侧分别是南部顺鹤隆起、云荔低隆起和番禺低隆起；西侧以一条北西走向的基底断裂和岩浆活动带为界与神狐暗沙隆起和珠二坳陷西段相邻；东侧为东沙隆起（图1）（张功成等，2015；庞雄等，2018）. 白云凹陷自下而上发育下始新统文昌组陆相强烈断陷期湖盆沉积、上始新统恩平组断拗转换期大型湖盆沉积，和坳陷期的渐新统海陆过渡相三角洲沉积以及中新统以来的陆架边缘三角洲-陆坡深水沉积（米立军等，2019；庞雄等，2022）.

2 潜山形成主控因素及分类方案

2.1　中生代先存构造体系

先存构造对潜山的发育演化有明显的影响，体现了盆地不同演化阶段构造格局垂向上的差异叠合效应（何登发等，2017；徐长贵等，2019）. 南海北部地区经历了完整的威尔逊旋回（Camanni et al.，2022），揭示了周期性的岩石圈分离与拼合过程，因此地壳内部通常残留有早期构造旋回形成的断裂体系、剪切带、缝合带等先存薄弱面，这些先存构造对于潜山形成起到了重要的控制作用.

珠江口盆地先存构造对潜山的形成体现在两个方面，一是潜山物质基础的发育，二是潜山构造的形成分布. 南海北部中生代经历印支和燕山运动两期重大构造事件，印支期受控于印支地块和华南地块的碰撞，形成NW向深大断裂，晚期演化为具有走滑性质的控凹断裂（高阳东等，2021）. 燕山期是珠江口盆地潜山物质的主要发育期，受控于古太平洋NW向俯冲，形成安第斯型活动陆缘岩浆弧环境，形成了NE向大规模逆冲断裂，并为花岗岩潜山提供了主要物质基础. 晚白垩世燕山晚期，古太平洋板片俯冲后撤转向，斜向挤压形成了NWW向逆冲断裂，随后在板缘的挠曲回弹或者古南海扩张推挤作用下引起珠江口盆地区域隆升剥蚀，剥蚀厚度估计大于4 km（Ye et al.，2018；高阳东等，2022），该阶段是花岗岩潜山物质最终定型期，决定了后期潜山储层发育的有利区.

中生代潜山物质准备期形成的多期先存逆冲断裂体系是白云凹陷潜山形成分布的控制因素之一，尤其是NE走向先存断裂对白云凹陷潜山的形成起到重要的控制作用（图2），地震剖面中部分基底内幕断裂被基底顶面限制，说明其为前新生代先存断裂（图3a）. 先存断裂在新生代不同伸展应力场作用下选择性活化后控制凸起和凹陷的形成（图2）. 因此，白云凹陷中生代先存构造体系为潜山形成提供了物质基础并决定了潜山的宏观分布.

2.2　新生代伸展拆离断裂体系

新生代珠江口盆地经历了岩石圈的伸展和裂解过程，由北向南发育在逐渐薄化的地壳岩石圈之上，白云凹陷位于地壳强烈薄化的颈缩带，地壳最薄处仅7 km，拆离断层作用是地壳岩石圈薄化的主要机制. 白云凹陷新生代拆离断层样式及盆地结构复杂化和多样化是继承中生代主动陆缘构造导致的（李洪博等，2020；庞雄等，2021）. 新生代被动陆缘伸展拆离作用控制潜山的形成机制不同，白云凹陷西南部以高角度伸展断层为主，在不同应力场作用下活化形成高角度块断型潜山. 白云凹陷东部发育低角度拆离断层，表现为坡坪式结构，拆离断层上盘块体差异活动及旋转翘倾作用显著，控制上盘断块暴露剥蚀和次级断层产状发生变化（图3a）. 拆离断层下盘由于断层伸展拆离作用，在重力均衡和岩浆作用下局部隆起形成拆离-岩浆底侵复合型潜山.

2.3　岩浆活动

珠江口盆地中新生代岩浆活动多期次发育，中生代火山弧岩浆活动为潜山形成提供了物质基础，岩浆活动时期介于97~197 Ma，均属侏罗纪‒早白垩世，具体可分为5期，其中105~165 Ma最为强烈（庞雄等，2021；高阳东等，2022）. 新生代以破裂不整合面T70（~33.9 Ma）发育时间为界，分为裂陷期和裂后期岩浆活动. 裂陷期在40~43 Ma形成一次岩浆活动高峰，并发育大型拆离断裂系统（任建业，2018；米立军等，2019）. 裂后期岩浆活动包括4期（杨率等，2017；Li et al.，2022），并且岩浆产生量逐期减少（庞雄等，2021）. 白云凹陷中新生代岩浆活动对潜山形成及改造起到重要的作用，中生代火山弧岩浆活动为潜山提供物质基础，新生代同裂陷期岩浆底侵作用改造拆离断层，使断层上盘出现由于岩浆作用导致的断块翘倾，高角度向低角度断层的转变和裂陷期地层的变形（图3b和3c），以及断层下盘岩浆底侵伴随次级断层形成断垒，这些同裂陷期岩浆作用与拆离断层配合形成不同的潜山类型. 裂后期岩浆作用对潜山的形成主要是以改造作用为主，此外局部地区发生多期岩浆集中上涌，在裂后期地层中形成大量的岩席以及火山口构造，同时在岩浆上涌位置伴随着基底顶的起伏，形成岩浆底辟型潜山（图3c）.

2.4　走滑断裂体系

珠江口盆地多期构造应力场转变形成一系列走滑断层，以阳江-一统断裂为代表的NW向断裂是珠江口盆地重要的控制盆地结构的走滑断裂，地震剖面中具有典型的花状构造（图3d）. NW向断裂在新生代具有多期走滑活化和岩浆作用活跃等特征（蔡国富等，2021；高阳东等，2021；Ma et al.，2022），往往受先存断裂的复活和裂陷期岩浆作用控制，伴有断块翘倾作用（沈梦蓉等，2024），该断裂平面上具有一定宽度，由多组断层系组成且具有分段性，NW向走滑断裂带主要影响白云西南潜山，以走滑块断作用形成潜山.

2.5　潜山分类方案

潜山的形成是内、外地质动力长期作用的构造-地貌的最终体现，从构造演化的角度考虑，潜山是受物质基础的形成、构造改造的过程、上覆地层的覆盖等控制，表现为地层建造、改造剥蚀、调整、埋藏定位的完整过程（何登发等，2017）. 通过对白云凹陷中新生代构造演化过程及岩浆活动的分析，明确珠江口盆地是在活动陆缘俯冲背景下开始形成，受到被动陆缘伸展拆离和岩浆底侵耦合作用及晚期走滑改造的影响最终定型，潜山类型具有多样性.

根据中生代逆冲断裂、新生代伸展拆离断裂和走滑断裂样式，结合岩浆叠加改造特征，总结白云凹陷及周缘潜山分类方案（图4）. 一级分类依据为主控构造形成时期，二级分类依据为主要构造样式，三级分类依据为暴露剥蚀程度以及岩浆改造作用. 首先根据构造形成时期分为中生代构造主控的地貌残丘型，新生代早期构造主控的伸展块断型以及新生代晚期构造主控的后期改造型. 第一类地貌残丘型潜山是在中生代主动陆缘背景的逆冲断裂体系下形成，包括冲断残丘山和逆冲褶皱山，新生代早期伸展环境下，部分接受埋藏沉积，高部位则持续剥蚀，因此又进一步划分了持续剥蚀型和间断剥蚀型亚类. 第二类伸展块断型潜山继承中生代陆缘先存构造，新生代早期经历了强烈的伸展拆离及同裂陷期岩浆作用影响，潜山形成并定型. 该类型潜山主要受控于高角度和低角度正断层作用，低角度断层块断型包括上盘的翘倾断块型、同向断阶型及反向断垒型，下盘的拆离-岩浆底侵型潜山. 高角度断层块断型在中生代先存构造基础上形成，中生代主要为逆冲褶皱，受到新生代多期伸展应力场影响，形成了断阶型、断裂差异活动断垒型和走滑块断型潜山. 第三类是新生代晚期形成的后期岩浆改造潜山，在岩浆作用或者断层和岩浆复合控制下对潜山的塑造起到重要作用，可形成岩浆底辟型潜山，是研究区较为特殊的一类潜山类型.

3 潜山成因类型

3.1　地貌残丘型

3.1.1　冲断残丘型

珠江口盆地经历了古太平洋板块安第斯型俯冲的主动陆缘控制下初始岩浆弧、大规模岩浆弧和弧前盆地阶段，发育区域性的逆冲推覆构造，中生代晚期受到大范围剥蚀后基底不同位置保留了不同的逆冲构造样式，珠一坳陷以逆冲断层为典型特征（Ye et al.，2018），延伸至白云凹陷北部，在基底中识别出大量的逆冲断裂，与珠一坳陷有很好的对比性，形成冲断残丘型潜山，T80之下文昌组地层逐渐超覆至潜山高部位，T70之下恩平组整体覆盖在潜山上部，因此潜山高部位自中生代至新生代早期经历了长期的风化剥蚀作用，新生代部分先存断层活化使整体的残丘山出现局部的起伏特征（图5）. 根据新生代是否接受沉积可以进一步细分为持续剥蚀型和间断剥蚀型，持续剥蚀型主要发育在隆起区高部位，新生代地层与基底顶面为超覆接触关系，不受新生代伸展作用影响，长期接受风化淋滤作用. 间断剥蚀型在新生代接受一定厚度的沉积，后期再次暴露后剥蚀，典型特征是新生代早期地层分布局限，且有明显的削截地层接触关系.

3.1.2　逆冲褶皱型

白云凹陷北部基底主要以逆冲断层为主，而西南部云开低凸起除发育逆冲断层外，基底中识别出大量的逆冲褶皱，形成逆冲褶皱型潜山. 褶皱顶部受到风化剥蚀，控制褶皱形成的逆断裂新生代发生活化形成一些小型断陷局部分布，新生代早期接受沉积后再次抬升剥蚀，文昌组地层发生削截，新生代地层剥蚀殆尽，基底接受新生代风化淋滤，形成间断剥蚀型潜山. 而南部构造高部位则持续隆升，新生代早期未接受沉积，形成持续剥蚀型潜山（图6）.

3.2　伸展块断型

3.2.1　低角度断层块断型　（1）翘倾断块型

翘倾断块型主要发育在白云主洼东，云东低凸起是典型代表. 该类型潜山形成是由于低角度拆离断裂作用导致断层上盘大型断块发生旋转，断块之上发育的次级断裂控制不同程度的凹凸分布，其中大型断块内次级断裂包括高角度和低角度两种类型，高角度次级断裂远离拆离断裂，受断块旋转影响较小，因此新生代伸展过程中，断块隆升剥蚀程度较低，形成高角度-弱剥蚀型潜山（图7a、7b）. 而低角度断裂靠近主拆离断裂，由于断裂差异活动导致次级断块发生了明显的旋转隆升剥蚀，使构造高部位经受多期风化淋滤，潜山储层改造较强，更易形成有利的潜山储层发育区，形成了差异旋转低角度-强剥蚀型潜山（图7a）. 除此之外，拆离断层活动时伴随着同裂陷期岩浆活动，因此上盘断块受到岩浆作用影响形成底侵改造低角度-弱剥蚀型潜山（图7b）. 翘倾断块型潜山中，低角度断裂控制的断块风化淋滤程度更强，一般易形成强剥蚀型潜山.

（2）同向断阶型

同向断阶型潜山同样与白云主洼东低角度拆离断裂有关，分布在拆离断裂上盘，以规模较小的断块为特征，与拆离断层由高角度断层向低角度拆离断层演化有关（庞雄等，2021）. 拆离断裂演化过程中，上盘叠瓦状高角度正断层向下合并到大规模拆离断层，伴生的小型基底断块形成潜山. 此外，拆离断裂发育过程中部分地区存在同裂陷期岩浆底侵作用，对上盘断块有一定的改造作用，因此细分为岩浆底侵改造型（图7a）和未改造型两类（图7c）.

（3）反向断垒型

珠江口盆地尤其是白云东地区新生代岩浆活动较为广泛（祝嵩等，2021；张翠梅等，2022；朱筱曦等，2023），与同向断阶型潜山中岩浆底侵型成因类似，晚期岩浆底侵作用进一步改造，形成晚期反向断层，切割同向断阶的潜山断块，甚至是拆离断层，形成反向断垒型潜山（图7c）.

（4）拆离-岩浆底侵型

南海北部陆缘具有特殊性，基于国际大洋发现计划（IODP）最新钻探成果，目前普遍认识到南海北部陆缘既不同于贫岩浆型，也不同于富岩浆型陆缘，而是属于中间型陆缘（Larsen et al.，2018），其最大的特点就是拆离构造和岩浆共同作用（孙珍等，2021；庞雄等，2022；张翠梅等，2022）. 因此拆离断层不仅上盘受岩浆改造，下盘受岩浆底侵也很强烈，形成拆离-岩浆底侵型潜山（图8）. 其中岩浆底侵在基底中以规模较大的岩株或者岩基形式侵入，穿过基底顶后，断层作为通道，使岩浆进一步向上运移. 岩浆的底侵造成了上部沉积地层的削截，并且在喷发区域形成大面积分布的具有相互叠置的火山沉积相地震反射. 其中多个不整合界面以及基底内多个层状反射反映了岩浆底侵的多期性特征. 若基底中的岩浆底侵程度进一步增加，导致中上地壳抬升，可形成断层下盘上凸的变质核杂岩构造特征（任建业等，2015）.

3.2.2 高角度断层块断型 高角度断层块断型潜山主要发育在白云凹陷西南部，保留了大量中生代先存构造，以逆冲断裂及相关逆冲褶皱为主，新生代在高角度伸展作用下形成系列潜山.

（1）断阶型

白云西南断阶带发育NE向逆冲及伴生的NNW⁃NS向调节断裂体系，其中NE向断裂体系控制白云西南潜山成排分布，新生代早期伸展应力场作用下，先存断裂活化伸展，靠近凹陷侧表现为断阶构造样式，往往是同一伸展应力场作用下形成的（图9）.

（2）断裂差异活动断垒型

该类型潜山与断阶型潜山的形成都受到中生代NE向逆冲断裂的控制，而新生代不同时期伸展应力场发生变化，形成了不同走向的伸展断裂，这种多期应力场作用形成的高角度断裂差异活动控制断垒型潜山形成，断垒两侧伸展断层走向不同（图10），分布在EW向和NE向伸展断层之间.

（3）走滑块断型

走滑块断型潜山是受阳江-一统断裂带控制形成的，该断裂带是中生带NW向逆冲断层在晚期活化形成的走滑断裂带. 剖面中表现为典型的花状构造（黄雷等，2019）（图9），走滑伸展作用形成的一系列次级断裂切穿中生代逆冲褶皱，与中生代主断裂相交形成的断块构成走滑块断型潜山.

3.3　后期改造型

南海在裂陷期及裂后期的岩浆活动较多，白云凹陷新生代岩浆岩体主要分布于白云凹陷周围的隆起或凸起部位，且以白云凹陷南侧为主要分布区（杨率等，2017）. 云荔低隆起存在多期岩浆继承性作用形成的岩浆底辟型潜山，岩浆作用是主导因素，部分断层起到控制作用. 岩浆底侵造成裂陷期沉积地层的上超和削截接触关系，以及裂后期地层中出现似花状断层（图11）. 在基底内形成了具有迁移性的“包络线”反射特征，这可能是由于岩浆体在向上侵位抬升过程中，韧性向脆性转变引起的地震反射界面. 因此，结合沉积地层以及基底内的现象证实该区域岩浆底侵具有多期性，且从裂陷早期开始持续到坳陷期，平面上岩浆底辟体为近圆形，根据岩浆是否刺穿沉积地层，判断岩浆底辟的方式从裂陷期的刺穿式转变为裂后期的隐伏式. 此外，在大型岩株附近还存在一些近于垂直或高角度倾斜的与岩浆运移有关的异常带，这是基底中岩脉形成的反射，其对应着基底顶部形成的局部次级凸起. 总之，在多期岩浆持续作用下，该类潜山最终定形时间较晚，属于后期改造型潜山（图11）.

此外，白云凹陷部分岩浆的改造受到断层的影响，断层作为岩浆上涌通道，控制了岩浆的分布，地震剖面中断裂两侧出现的对称上拉的反射（图12），是前人在南海北部通过重磁、钻井等多种手段证实的用来识别岩浆上涌的典型标志（孙珍等，2021；庞雄等，2022；张翠梅等，2022），当然断层控制的岩浆底侵形成的反射形态不如岩株或者岩基形成的“包络线”型反射平滑（图11），但是同样具有向上迁移的特征. 白云凹陷经历了强烈裂陷和坳陷阶段，在该地区潜山上部形成巨厚的沉积盖层，且整体地层厚度变化不大，说明断裂活动时间较晚，没有控制地层的沉积. 坳陷期断层的活动下切较深，控制了深部岩浆的向上运移，造成基底顶部隆起. 在该类潜山形成过程中，断裂主要为岩浆的上涌提供通道，且为隐伏式岩浆底辟，没有刺穿上部沉积地层，最终形成断裂-岩浆底辟复合型潜山.

4 潜山储层发育有利区

白云凹陷花岗岩储层类型包括风化壳型和构造改造型，其形成受风化作用、构造作用以及地层流体作用影响. 因此潜山储层的发育与潜山形成和改造过程密切相关，潜山成因及类型的研究为指导储层预测提供依据. 白云凹陷潜山经历了中-新生代多个构造阶段，储层发育具有时间和空间的差异性. 其中，时间演化序列中，中生代挤压抬升背景造成了基底花岗岩的区域性暴露剥蚀，长期的风化作用是潜山储层形成的关键，新生代早期伸展拆离导致部分潜山再次暴露剥蚀，进一步改善储层，最后是断层和岩浆的差异化改造，不同潜山随时间演化的分异决定了潜山储层具有空间差异性. 因此本文通过研究潜山类型及形成过程，指导预测白云凹陷周缘3个主要潜山区的有利储层发育位置.

（1）白云主洼东翘倾断块型潜山储层发育区

白云主洼东主要发育地貌残丘型、低角度断层块断型以及岩浆和断层作用的后期改造型潜山（图4）. 白云东构造演化揭示该区域裂陷早期应处于中深湖相环境，强烈裂陷期白云主洼东岩浆底侵及拆离作用导致文昌组-恩平组中深湖相地层翘倾抬升（柳保军等，2022），翘倾高部位接受剥蚀（图7a），推测是有利的潜山储层发育区. 因此风化壳型储层是该区域最主要的储层类型，特别是翘倾断块型潜山经历了区域性剥蚀，埋藏再次剥蚀的过程，有利于风化壳型储层的形成，风化淋滤带最厚可达200 m. 而位于拆离断层下盘的潜山缺少新生代早期的再次暴露剥蚀过程，而且受深部岩浆热液的影响，储层内孔缝被充填导致区域风化剥蚀形成的储层被破坏.

（2）白云主洼北部冲断残丘型潜山储层发育区

白云主洼北部番禺低隆起为中生代以来形成的持续性隆起，新生代早期地层缺失，晚期逐渐被超覆，说明该地区潜山长期暴露剥蚀，相比于白云主洼东的间断性风化作用，白云主洼北部的潜山经历了更长时间的风化淋滤，风化淋滤带厚度约100~150 m，为花岗岩潜山提供了大量的储集空间. 此外，长期的暴露剥蚀可能会形成较厚的风化粘土层，从而抑制风化淋滤的进一步发展，因此相比于白云主洼东，该区域的潜山储层发育厚度相对较薄. 该区域断层活动较弱，仅有少量的裂后期断裂向下延伸进入基底（图5），较弱的断层改造作用无法形成大量的构型改造型有利储层发育区.

（3）白云西南断垒型、走滑块断型潜山储层发育区

白云凹陷西南部潜山经历了复杂的构造演化过程，基底内幕先存断裂影响新生代断裂，对潜山构造解析发现该区域新生代断裂是在基底先存断裂基础上复活，或者是影响下形成（图9和10）. 因此白云西南潜山主要为断裂改造型裂缝储层，具有中生代断裂造缝，新生代断裂改造增缝的特点. 而且一般新生代断裂的规模和活动性对储层内早期裂缝的开启至关重要. 断垒型潜山是在中生代先存断裂基础上，新生代不同应力场作用下多期断裂控制形成的，其南北边界断裂分别为NE和EW走向，多期次不同走向的断裂交汇区域往往是裂缝最发育的位置，而且多个优势走向的裂缝相互连通，更易形成有效储层发育区. 走滑块断型潜山是白云凹陷西南部较为特殊的一类潜山，阳江-一统断裂为盆地级大型走滑断裂，中生代以来经历了多期次活动，因此较大规模以及多期次走滑活动有利于潜山优质储层的发育.

5 结论

（1）白云凹陷中生代为安第斯型俯冲的主动陆缘背景，新生代继承了主动陆缘构造，处于被动陆缘超伸展区的颈缩带. 南海北部新生代特殊的中间型陆缘以构造与岩浆共同作用为特点，白云凹陷及周缘潜山发育在继承性陆缘背景下，受到中生代活动陆缘挤压作用，新生代早期被动陆缘伸展拆离和岩浆底侵耦合作用及晚期走滑改造作用的影响.

（2）通过对白云凹陷中新生代构造演化过程及岩浆活动的分析，明确潜山形成受到基底先存构造，伸展拆离作用和岩浆底侵改造作用3个主控因素影响. 通过主控构造形成时期、构造样式和暴露剥蚀以及改造程度三级划分方案将潜山类型总结为中生代构造主控的地貌残丘型，新生代早期构造主控的伸展块断型以及新生代晚期后期改造型共3大类6小类.

（3）白云主洼北部的冲断残丘型和白云主洼东部的翘倾断块型受到长期持续性风化及间断性多期次风化作用影响，潜山风化淋滤带较厚，更易形成较大规模的风化壳型储层有利区. 白云西南部断垒型、走滑块断型潜山受不同走向、规模及多期次断裂活动的影响，更易形成断裂改造型储层有利区.

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基金资助

中国海洋石油有限公司前瞻基础研究项目《南海东部地区前新生界石油地质条件及勘探潜力》(KJQZ⁃2024⁃2004)

中海石油（中国）有限公司重大项目“南海大中型天然气田形成条件、勘探潜力与突破方向”(KJZH⁃2021⁃0003)

中海石油（中国）有限公司“十四五”科技攻关项目“中国近海新区新领域勘探技术”(KJGG2022⁃0302)

国家自然科学基金项目(42272148)