Sedimentary-Reservoir Characteristics under Control of Transfer Model and Implications for Hydrocarbon Exploration in Huizhou Depression, Pearl River Mouth Basin
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摘要: 构造转换带以其重要石油地质意义而受到学者们的广泛关注，尤其强调转换斜坡对大型砂体展布方向及堆积范围的控制.针对转换带及附近陡坡带的砂体及优质储层分布规律的复杂性，以惠州凹陷西南缘为例提出一种基于"转换体"概念的转换体优质砂体预测方法.相比于转换带，转换体研究变"带"为"体"，是对转换带的扩充和深入.研究范围上，将转换斜坡带与断控陡坡纳为组合体，强调两者在三维立体组合下沉积体存在动态时空交互作用；研究内容上，以"构造-地貌-沉积-储层"思路来分析优质砂体的成因及演化.基于"转换体"的优质砂体预测方法，指出惠州26洼西南缘可划分出"锐角-直角-钝角"三类转换体模型，在不同类型转换体的构造-地貌格局下，陡坡和转换斜坡扇体间具有孤立-叠加-联控三类控沉效应，其对应储层物性逐渐变好.系统解析惠州凹陷转换体控沉-控储特性对完善转换体系框架有理论意义，同时可服务大中型油气田的勘探需求.Abstract: Structural transfer zone has been widely concerned by scholars for its important petroleum geological significance, especially the control of the transfer slope on the distribution direction and accumulation range of large sand bodies. In view of the complexity of the distribution of sand bodies and high-quality reservoirs in the transfer zone and nearby steep slope zone, taking the southwest edge of Huizhou depression as an example, a prediction method of high-quality sand bodies in the transfer zone based on the concept of "transfer model" is proposed. Compared with the transfer zone, the study of transfer model is an extension and deepening of the transfer zone studies. In the research scope, the transfer slope zone and fault controlled steep slope are regarded as the combination, emphasizing that there is dynamic space-time interaction between the two sedimentary bodies under the three-dimensional combination. In the research content, the genesis and evolution of high-quality sand bodies are analyzed with the idea of "structure-landform-sedimentation-reservoir", so as to have stronger petroleum geological significance. Based on the concept of "transfer model", in this paper it proposes that three types of transfer models of "acute angle-right angle-obtuse angle" can be divided in the southwest of Huizhou 26 sag. In the structure-geomorphic framework of different types of transfer models, there are three types of sedimentation control effects between the steep slope and the transfer slope fan, which are isolation-superimposition-joint control, and their reservoir physical properties gradually become better. Systematic analysis of sedimentary-reservoir characteristics of transfer model in the Huizhou depression is of theoretical significance to improve the transformation system framework, and it can also meet the exploration demands of large and medium-sized oil and gas reservoirs.
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构造转换带分布于各类挤压和伸展盆地，以其重要石油地质意义而受到学者们的广泛关注.一方面，转换斜坡往往作为大型水系的注入口，控制着砂体的堆积方向和展布范围；另一方面，转换斜坡上复杂的断裂体系有利于油气运移及圈闭形成.转换带研究对指导油气勘探具有重要意义，但现有研究停留于静态的“一带之地”，忽视了与转换带成因上密切相关、空间上紧密联系的断控陡坡.同时，转换带多侧重构造(断裂)‒地貌因素，缺少对沉积‒储层特征及差异的研究.相比之下，转换体一词变“带”为“体”，是对转换带研究的扩充和深入.一方面，转换体将转换带与断控陡坡纳为组合体，强调两者在三维立体组合下沉积体存在动态的时空交互作用；另一方面，转换体与石油地质结合得更加深入，强调构造‒地貌‒沉积‒储层四位一体，即明确转换体控沉‒控储‒控圈及控藏差异性.可见，引入“转换体”概念是十分必要的，对指导油气勘探具有重要现实意义.本次针对惠州凹陷古近系构造转换带研究提出了“转换体”的概念，划分出“锐角‒直角‒钝角”三类转换体模型，并分析了不同转换体具备的构造‒地貌组合特征、控沉差异性及控储特性.
1. 转换体概念的提出
Dahlstrom(1970)提出了构造转换带的概念，旨在研究逆冲挤压构造背景内的推覆体.起源于挤压背景的转换带概念随即被应用于伸展环境下，转换带的成因及特征为大家所广泛认知：在引张作用力的背景下，变形首先沿着应力集中区及地壳薄弱带发生脆性伸展.由于引张应力或变形地壳物质组成的不均一性，地壳中张应力集中区及地壳薄弱带会不连续分布，可能表现为侧列式或受早期雁列节理影响而表现为雁列式.当一伸展断层与另一伸展断层发生接近或者叠覆时，为保持伸展平衡，将出现断层之间的应力传递，实现伸展位移转换，其过渡部分即为转换带.
多年来，转换带研究取得了重要认识和成果，代表性的成果主要有“转换斜坡”模型(Peacock and Sanderson, 1994)与“硬连接”和“软连接”模式(Gupta and Scholz, 2000).其后，Trudgill(2002)进一步将两者进行总结，相对完善地提出了转换带水系发育的四阶段式模型(图 1).第一阶段，在两条相互平行断层的控制下，在转换斜坡上发育有大型曲流水系(图 1a)；第二阶段，在断裂相互作用下，仍处于“软连接”状态下的两条断裂均发生侧向延展，使得转换带曲流水系源区面积更大，搬运距离更长(图 1b)；第三阶段，两条断裂刚发生“硬连接”，此时转换斜坡已经破裂成断控背景，靠近转换带断裂处受基准面下降的控制曲流水系下切能力变强(图 1c)；第四阶段，两条断裂完全实现“硬连接”而形成一条完整的控边断层，使得转换带曲流河向辫状河过渡(图 1d).可见，前人研究多集中于探讨转换斜坡大型水系发育的可能性，即作为物源通道的可能性.
图 1 转换带水系演化模式(Athmer and Luthi, 2011)Fig. 1. Evolution model of the transfer belt drainage system (Athmer and Luthi, 2011)国内学者研究侧重于转换斜坡大型水系发育条件下对沉积体和储层砂体的控制，明确了转换带和陡坡带具有不同的石油地质意义(孙向阳和任建业，2004).一般认为，大源区、小坡降的转换斜坡被广泛认为可作为有利储层的发育地带，经过长距离搬运而成为大型砂体的优势堆积位置，其上可发育扇三角洲或辫状河三角洲(Gawthorpe and Leeder, 2000).相反，小源区、大坡降的断控陡坡带以近源快速堆积为特征，主要发育近岸水下扇和扇三角洲两类沉积相，常被作为不利储层(Gawthorpe and Leeder, 2000).这是因为相比于陡坡带扇体，转换带水系经历了更长的搬运距离，往往具有更好的储层质量(周心怀等，2008).此外，转换斜坡上复杂的小断裂也有利于油气疏导并形成断鼻和断块圈闭，是断陷盆地勘探的有利地带(刘恩涛等，2012).然而，尽管明确了转换带相对于陡坡带具更重要的油气地质意义，但不同类型转换带间沉积‒储层特征及差异研究仍很缺乏.
此外，静态的转换带研究始终局限于“一带之见”，将转换带和断控带孤立开来.转换带发育于两条断裂的边缘及中间的交互地带，以相对较弱的构造活动为特征.相比于转换带，断控带是指发育在控边断裂核部的地区，以幕式的断裂活动为特征.可见，转换带和陡坡带两者在成因上密切相关，在地理位置上也紧密相连.事实上，已有研究表明转换带和陡坡带控制的沉积体在特定条件下也能发生一定程度的时空交互(图 2).因此，转换带和陡坡带可共同构成组合体，两者间可能存在动态的时空交互作用.将转换带和陡坡带作为组合体来研究可为断陷盆地构造‒地貌控沉作用研究提供新的视角，对沉积体发育和储层准确预测更为有利，且因两类砂体具不同储集性能，两者时空交互将极大影响各自储层物性(图 2).综上，有必要将转换带和陡坡带作为一个整体进行研究，即“转换体”.相比于孤立的转换带或陡坡带，扩充合并的转换体是两者的三维立体组合.遵循“构造‒地貌‒沉积‒储层”四位一体的思路，尤其关注探讨陡坡和转换斜坡间潜在的交互作用及其控沉‒控储‒控圈序列，对油气勘探具重要指导意义.
图 2 转换带与陡坡带交互模式图(修改自Henstra et al., 2016)Fig. 2. Dynamic space-time interaction of the transfer slope zone and fault controlled steep slope zone (modified from Henstra et al., 2016)2. 不同转换体类型划分及特征
转换带的分类前人有多种划分方案，如按照断裂规模进行分级研究，吴康军等(2011)根据盆地尺度将构造转换带划分为盆间转换带和盆内转换带，张林等(2012)根据同沉积断层发育规模将济阳坳陷构造转换带划分为一级和二级；更多学者从断裂组合出发进行分类，刘子漩和吴冬(2016)根据正断层倾向以及平面组合关系归纳分析，将断陷盆地构造转换带类型划分为同向共线直线型、同向共线凹型、同向共线凸型、同向趋近型、对向趋近型、背向趋近型、同向叠覆型、对向叠覆型、背向叠覆型、同向传递型、对向传递型、背向传递型、同向平行型、对向平行型和背向平行型等15种.可见，转换带分类尽管依据断裂的规模、倾向及组合，但核心仍是强调转换斜坡地貌对水系的控制作用.
与转换带研究一致，其划分往往忽略了陡坡地貌的控制作用及转换带和陡坡带沉积体间的交互.因此，依据转换带和陡坡带的地貌特征及两者沉积体交互作用程度，基于惠州凹陷西南地区基岩组成、分布及宏观物源方向分析，利用最新覆盖惠西低凸起的三维地震资料恢复了古近系关键时期的古地貌(图 3).将转换体划分为3类，即锐角‒叠加型(图 3a)、直角‒孤立型(图 3b)和钝角‒潜山联控型(图 3c)，3类转换体以控边断裂夹持的角度为内在成因，以相应的地貌特征为外在表征，以沉积充填特征及规模为关键结果，以储层预测为核心目的.
图 3 惠州凹陷西南地区源‒汇单元及转换体类型图a.锐角‒叠加型；b.直角‒孤立型；c.钝角‒潜山联控型Fig. 3. Source-to-sink units and transfer model types in the southwest of Huizhou depression其中，锐角‒叠加型转换体由两条呈锐角的断裂组成，形成近条带形、峡湾式地貌，对应“先陡后缓”底形，使得转换带沉积体与陡坡带沉积体在很大可能上会发生交汇.直角‒孤立型转换体由近直角的断裂形成，具备喇叭状地貌，对应“先缓后陡”底形，开阔的沉积空间使得转换扇和陡坡扇难以彼此孤立.钝角‒潜山联控型转换体是由呈钝角的两侧断裂及位于中央的潜山共同构成的.因潜山的阻挡作用，转换带水系被分隔为沿转换带走向的西支和垂直走向的东支.其中，西支在局限的地貌下易与陡坡带交汇；相反，开阔背景下的东支扇体间呈现出相互孤立的特征.在转换带和陡坡带扇体发生不同程度交汇的情况下，其储层往往也呈现出相应程度的改造.
3. 不同转换体控沉特征
在惠西南地区复杂断裂组合下，发育有3类转换体耦合模式.转换体研究以控边断裂夹持的角度作为内在成因，以相应的地貌特征为外在表征.系统分析不同转换体的“源‒汇”配置模式，预测关键时期的砂体搬运、堆积过程，分别刻画锐角‒叠加、直角‒孤立和钝角‒潜山联控3个不同类型的转换体要素.不同的构造‒地貌具有特征的“源‒汇”参数，其差异最终体现在不同的沉积体发育特征，包含沉积砂体的相带类型、展布特征和体积规模.
3.1 锐角‒叠加型转换体控沉特征
锐角‒叠加型转换体具有两条呈锐角的控边断裂，主要具有转换斜坡、陡坡带两类构造‒地貌带，分别对应源‒汇单元A和B~E(图 3)，其中，单元A具有104 km2流域面积和180 ms集水高差，能提供大量的碎屑物质；断面源区中除单元D流域面积较大外(43 km2)，其他单元面积相近，且集水高差整体以B、D单元最大.锐角‒叠加型转换体内主要由西侧的转换斜坡和东侧的断面组成，发育断裂陡坡边界和转换斜坡边界，夹持转换斜坡的两条断裂近30°.其中，单元A对应转换斜坡边界，坡度由16.8°变为8.4°.与断裂陡坡边界相比，转换斜坡整体坡度更为平缓，还同时作为大型物源的通道，其上发育延展较远的辫状河三角洲相.单元B~E对应断裂陡坡边界，坡度分别为21.6°、22.5°、24.8°、27.1°，具有向东侧逐渐变陡的趋势.
(1) 沉积体展布特征. 沉积体在不同条件下常具有特征性的形态，如贝加尔湖中呈扇形的陡坡扇体及处于大陆边缘的呈鸟足状的密西西比河三角洲.这是因为砂体展布形态受汇区底形可容空间分布的内在因素控制.另一方面，底形也控制着不同物源砂体间的相互作用，影响着砂体的外在形态.
通过剖面地震相的识别和平面刻画，可以得到不同来源和期次沉积体的平面展布形态.其中，转换斜坡上辫状河三角洲可以识别出3个期次，不同期次间呈逐次向前进积的特征(图 4 A‒A’与B‒B’)，平面呈帚状.另一方面，陡坡单元B~E发育楔形杂乱所对应的扇三角洲(图 4 C‒C’与D‒D’)，其中单元B、C间由于存在一定的交互，平面呈裙带状(图 4 E‒E’).其他陡坡扇间多不交互，平面表现为扇形(图 4 F‒F’).同时，持续推进的轴向转换砂体和横向陡坡砂体因地理位置的不同，存在着不同程度的交互.如靠近轴向物源入口的垂直断裂走向剖面C‒C’，显示出陡坡物源使得轴向主河道侧向偏转.而在远离轴向物源入口的剖面D‒D’，则体现了缺乏陡坡楔状地震相下轴向砂体的发育特征.
图 4 惠州凹陷西南地区锐角‒叠加型转换体地震构型特征Fig. 4. Seismic architecture characteristics of the acute angle-superposition transfer model in the southwest of Huizhou depression锐角断裂约束下，锐角构造‒地貌转换体具有峡湾状的局限汇区底形.其中，转换斜坡单元A具有整体平缓的缓坡底形，在峡湾状的局限汇区地貌的约束下，持续供源的水系不易迁移而是逐次向前进积.相反，陡坡单元B~E具有断裂控制下的持续陡坡底形，以交汇程度的差异发育扇状或裙带状沉积体.另一方面，由于存在着多点(A~E单元)多方位(轴向和横向)的物源供应，不同来源砂体表现出不同程度的交汇.因为轴向物源入口的近端，汇区地形更为狭窄且碎屑物质供应充足使得物源交会容易发生；相反，远离轴向物源入口，相对宽阔的底形使得轴向沉积体孤立发育.
(2) 沉积体规模及响应. 通过对研究区源‒汇系统定量参数分析(表 1)，可知汇水区A对应的沉积体系规模最大，沉积体积达11.09 km3，而汇水区C对应的沉积体系最小，仅为0.53 km3.为明确沉积体系发育的控制因素，分析沉积体积(VQ)、地形高差(H)、流域面积(Ac)、沟谷截面积(Av)等4个参数相关性，SPSS软件拟合出公式：
$$ V_{\mathrm{Q}} =66.877 \times A_{\mathrm{C}}+6.211 \times A_{\mathrm{v}}-8.615 \times H-\\ 602.324, R^{2} =0.98 $$ 表 1 惠州凹陷西南地区锐角‒叠加型转换体“源‒汇”参数统计Table Supplementary Table Source-to-sink parametric statistics of the acute angle-superposition transfer model in the southwest of Huizhou depression源 源汇单元 A B C D E 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2)-Tg 104 27 18 43 24 集水高差(ms)-Tg 180 250 160 210 230 渠 沟谷编号 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 沟谷形态 V/U V/U V V W U U 宽度(m) 1 662.50 4 010.00 123.75 3 051.25 3 555.00 1 100.00 2 761.25 深度(m) 182.23 423.87 54.12 291.83 124.68 79.43 171.87 宽深比 9.12 9.46 2.29 10.46 28.51 13.85 16.07 边 边界样式 转换斜坡 断裂陡坡 断裂角度(°) 先陡后缓21.8~8.4 21.6 22.5 24.8 27.1 相带类型 辫状河三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 汇 展布形态 帚状 扇裙状 扇状 扇状 面积(km2) 41.95 10.19 4.50 3.54 2.83 厚度(km) 0.53 0.30 0.23 0.33 0.69 体积(km3) 11.09 1.51 0.53 0.58 0.98 从式中可以看出，流域面积作用最大，直接决定着源区的碎屑物质供应量，大的流域面积易形成大规模的三角洲体系，以转换单元A为典型代表；其次是沟谷截面积，与沉积体积的相关性相对较低，说明沟谷通道规模可以促进沉积体系的发育.由于大的集水高差往往对应小规模陡坡源区，且考虑到集水高差间差异性相对小，认为集水高差对扇体体积的指示能力差.
3.2 直角‒孤立型转换体控沉特征
直角‒孤立型转换体具有两条呈直角的控边断裂，形成了转换斜坡、陡坡带两类构造‒地貌带，分别对应源‒汇单元N和L、M(图 3).凸起区主要钻遇花岗岩基岩，单元L对应28 km2流域面积和200 ms集水高差；单元M对应79 km2流域面积和215 ms集水高差；转换带单元N对应97 km2流域面积和240 ms集水高差.直角‒孤立型转换体内主要由东侧的转换斜坡和南侧的断面组成，同时发育断裂陡坡边界和转换斜坡边界，夹持转换斜坡的两条断裂近100°.其中，单元N对应转换斜坡边界，坡度具有先缓后陡的特征.单元L、M对应断裂陡坡边界，坡度分别为29.5°、32.9°.直角‒孤立型转换体陡坡边界整体比锐角‒叠加型陡坡更陡，在剖面上表现为近端杂乱、远端前积的楔形结构.
(1) 沉积体展布特征.通过剖面地震相的识别和平面刻画，可以得到不同来源和期次沉积体的平面展布形态.其中，顺物源剖面上转换扇可以识别出两个期次，不同期次间向前进积的特征不明显，扇体纵向延伸距离较短(图 5 A‒A’)；垂直物源剖面上，转换扇近端内部可见多个侧向摆动河道形成的丘状反射(图 5 E‒E’)，远端以摆动朵体向侧边湖相泥岩过渡(图 5 F‒F’).平面上，直角‒孤立型转换体中的转换扇体呈朵状发育.另一方面，陡坡单元L、M发育系列楔形反射结构对应的近源堆积扇三角洲(图 5 B‒B’，C‒C’，D‒D’)，两者表现为不交互的扇形沉积体.
图 5 惠州凹陷西南地区直角‒孤立型转换体地震构型特征Fig. 5. Seismic architecture characteristics of the right-to-isolated transfer model in the southwest of Huizhou depression直角断裂的控制下，直角构造‒地貌组合体具有开口喇叭状宽阔汇区底形.其中，转换斜坡单元N具有先缓后陡的底形，因而在地形较缓的平原部位扇体发生侧向迁移，且随着地形坡度增加，朵状扇体顺物源方向延伸有限.相比于锐角‒叠加型转换体，直角‒孤立型转换体不具备扇体间的交互.这是因为在喇叭状的宽阔汇区地貌的控制下，持续供源的转换带水系向前推进有限，使得轴向转换带物源与横向陡坡物源间相互影响的可能性大大降低.另一方面，更陡的陡坡边界也使得在陡坡物源供应整体较弱的背景下，不同陡坡砂体间呈孤立扇状.
(2) 沉积体规模及响应. 通过对研究区源‒汇系统定量参数分析(表 2)，可知汇水区N对应的沉积体系规模最大，沉积体积达6.71 km3，而汇水区L对应的沉积体系最小，仅为0.82 km3.分析沉积体积(VQ)、地形高差(H)、流域面积(Ac)、沟谷截面积(Av)等4个参数相关性，通过SPSS软件拟合出以下公式：
VQ = 120.517×Ac +41.66×H -26 256.92，R2=0.92，
表 2 惠州凹陷西南地区直角‒孤立型转换体“源‒汇”参数统计Table Supplementary Table Source-to-sink parametric statistics of the right-to-isolated transfer model in the southwest of Huizhou depression源 源汇单元 L M N 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2) 28 79 97 集水高差(ms)-Tg 200 215 240 渠 沟谷编号 V17 V18 V19 V20 沟谷形态 V U 断槽 宽度(m) 2 352.77 1 881.93 2 785.21 2 634.42 深度(m) 294.97 218.83 395.91 381.55 宽深比 7.98 8.60 7.04 6.90 边 边界样式 断裂陡坡 转换斜坡 断裂角度(°) 29.5 32.9 先缓后陡12.3~25.4 相带类型 扇三角洲 扇三角洲 扇辫叠置 汇 展布形态 扇状 扇状 朵状 面积(km2) 2.93 3.79 20.28 厚度(km) 0.56 0.60 0.66 体积(km3) 0.82 1.14 6.71 从式中可以看出，流域面积作用最大，与沉积体积的相关性最高；其次是集水高差，与沉积体系的相关性较高，说明地形高差直接决定了沉积物的供给量，高山陡坡易形成大规模的扇三角洲体系.
3.3 钝角‒潜山联控型转换体控沉特征
钝角‒潜山联控型转换体具有两条呈钝角的控边断裂和椭圆形的潜山，因潜山地貌对水系的阻隔分隔，于西侧具有锐角‒叠加型转换体特征，于东侧具有直角‒孤立型转换体特征.与其他转换体相似，钝角‒潜山联控型转换体主要具有转换斜坡、陡坡带两类构造‒地貌带，分别对应源‒汇单元J、K和F~I(图 3).凸起区主要钻遇花岗岩基岩，单元J、K属于转换带源区，分别具有52 km2和109 km2流域面积，175 ms和180 ms集水高差.相比之下，陡坡源区F~I单元具有较小的流域面积，以单元F面积最大，为61 km2.该转换体内主要由中部的转换斜坡和两侧的断面组成，分别对应两条断裂陡坡边界和转换斜坡边界，其中单元J、K对应转换斜坡边界，坡度分别先陡后缓(31.3°~19.8°)和先缓后陡(15.4°~40°).单元F~I对应断裂陡坡边界，坡度分别为35.8°、38.6°、27.5°、21.8°.
(1) 沉积砂体展布特征.通过剖面地震相识别、刻画，结合已有钻井信息可以得到不同来源和期次沉积体的平面展布形态.因为潜山的阻挡分隔作用，可划分出分别由单元J和K主控的西侧转换扇体和东侧转换扇体.其中，西侧扇体可以识别出两个期次，不同期次间呈向前进积的特征(图 6 D‒D’).扇体纵向延伸距离较长，平面上呈朵状.相反，东侧扇体纵向延伸距离较短，垂直物源剖面上，转换扇近端内部可见多个侧向摆动朵体形成的透镜状反射(图 6 E‒E’)，远端同样表现为摆动朵体并向侧边湖相泥岩过渡(图 6 F‒F’).另一方面，对于具有锐角‒叠加转换体特征的西侧区块，转换砂体同陡坡砂体同样表现为近端交互，远端孤立(图 6 A‒A’和C‒C’).此外，陡坡单元发育系列楔形反射结构对应的近源堆积扇三角洲(图 6 B‒B’).
图 6 惠州凹陷西南地区钝角‒潜山联控型转换体地震构型特征Fig. 6. Seismic architecture characteristics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model in the southwest of Huizhou depression在西侧断裂走向相近的椭圆状潜山阻挡分隔下，钝角‒潜山联控型构造‒地貌组合体西侧具有微开口的峡湾状局限汇区底形，东侧具有口喇叭状宽阔汇区底形.其中，转换斜坡单元J具有先陡后缓的底形，因而在坡折之上发育的扇体平原部位由于地形较陡而不易发生侧向迁移，且随着地形坡度的变缓，朵状扇体持续顺物源方向向前延伸.另一方面，微开口的峡湾状局限汇区底形也促使转换扇体主水系更为稳定，并使得帚状转换带扇体与陡坡扇体更容易交互.与之相反，转换斜坡单元K具先缓后陡的底形，在喇叭状的宽阔汇区地貌的控制下，持续供源的转换带水系向前推进有限，发育在坡折上的扇三角洲平原中水系由于较缓地貌而倾向与侧向迁移，形成朵状扇体并使得转换带物源与陡坡物源相互孤立.
(2) 沉积体规模及响应. 通过对研究区源‒汇系统定量参数的分析(表 3)，以汇水区J、K对应的沉积体系规模最大，沉积体积分别可达13.96 km3和8.19 km3，而汇水区I对应的沉积体系最小，仅为0.22 km3.分析沉积体积(VQ)、地形高差(H)、流域面积(Ac)、沟谷截面积(Av)等4个参数相关性，通过SPSS软件拟合出以下公式：
$$ V_{\mathrm{Q}}=120.517 \times A_{{\rm{c}}}+41.66 \times H-26256.92, \\ R^{2}=0.92, $$ 表 3 惠西南地区钝角‒潜山联控转换体“源‒汇”参数统计Table Supplementary Table Source-to-sink parametric statistics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model in the southwest of Huizhou depression源 源汇单元 F G H I J K 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2) 61 15 19 18 52 109 集水高差(ms)-Tg 200 190 180 185 175 180 渠 沟谷编号 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 沟谷形态 V V V V V V V/U V/U 宽度(m) 893.72 1 058.10 1 368.45 1 406.24 1 137.46 1 824.75 1 674.54 1 900.43 深度(m) 83.65 98.68 145.20 133.29 127.98 103.86 332.67 356.34 宽深比 10.68 10.72 9.42 10.55 8.89 17.57 5.03 5.33 边 边界样式 断裂陡坡 转换斜坡 转换斜坡 断裂角度(°) 35.8 38.6 27.5 21.8 先陡后缓21.8~8.4 先缓后陡15.4~40 相带类型 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 汇 展布形态 扇状 扇状 扇/裙边 扇/裙边 帚状 朵状 面积(km2) 11.47 3.00 4.30 0.85 45.02 19.31 厚度(km) 0.97 0.77 0.64 0.51 0.77 0.85 体积(km3) 5.56 1.02 1.16 0.22 13.96 8.19 从式中可以看出，流域面积表现出与沉积体积最大的相关性，指示着流域面积在影响钝角‒潜山联控型转换体沉积物供给量中起到的决定性作用；其次是沟谷截面积，表现出较高相关性，如两个最大扇体对应着流域面积最大转换源区.
4. 不同转换体控储特性及耦合样式分析
不同转换体间构造‒地貌特征和控沉差异，具体体现在不同的源‒渠‒边‒汇参数响应.而作为关键结果的储层预测，需在源汇系统框架下进一步耦合表征.
4.1 锐角‒叠加型转换体控储特征及耦合样式
锐角‒叠加型转换体内沉积砂体相带差异明显.其中，轴向转换斜坡主要发育辫状河三角洲和滩坝砂体的复合，而陡坡侧则主要发育扇三角洲.这是由两者不同的构造‒地貌背景控制，即基岩均以花岗岩为主，轴向物源源区面积更大，搬运距离更远，可提供足量的砂质碎屑物质；相反，短轴物源使得碎屑物质多以砂砾质为主.轴向物源通过三个转换斜坡沟谷搬运，具较优输导能力，且以常年水系顺转换斜坡搬运至汇区，但短轴物源入湖则与断裂的幕式活动密切相关.
(1) 沉积砂体储层特征.锐角‒叠加型转换体储层石英含量为5%~83%，平均值为37%；岩屑含量为2%~83%，平均值为50.9%；以岩屑砂岩和长石岩屑砂岩为主，岩屑类型主要为变质石英岩和花岗岩，成分成熟度低(图 7a).薄片揭示辫状河三角洲储层以溶蚀孔隙和微裂缝为主，原生孔隙不发育(图 7b)，孔渗相对较好(图 7c).
图 7 锐角‒叠加型转换体储层特征Fig. 7. Reservoir characteristics of the acute angle-superposition transfer model(2)“源‒汇”耦合样式. 锐角‒叠加型转换体“源‒汇”系统内，变质花岗岩质汇水区可分为大面积的转换源区和小面积的陡坡源区.其中，转换源区经稳定水系长距离搬运后在平缓汇区沉积，充足且稳定的碎屑物质使得砂质帚状辫状河三角洲沉积体发育.相反，陡坡源区的风化剥蚀物质顺断面经沟谷物源通道约束调节后，以脉冲式供源的方式沿断裂下降盘一侧进入湖盆，易形成连片分布或呈裙带状展布的近源粗粒扇三角洲沉积体系.
呈锐角的边界断裂是锐角‒叠加型转换体的内在特征，相应的近端狭窄、远端微张开的峡湾状地貌是其外在表现.在局限的汇区地貌下，持续供源的转换源区和陡坡源区间存在相互作用.同理，狭窄的底形促使陡坡沉积体间发生不同程度交汇，具体的交汇程度则与汇区底形和供源强度等密切相关.在锐角‒叠加型转换体中，储层整体以粒度粗、分选差，填隙物含量较高，以泥质和高岭石为主，孔隙发育较差为特征.其中，辫状河三角洲砂体泥质含量较高，原生孔隙不发育，以次生孔隙和微裂缝为主.
4.2 直角‒孤立型转换体控储特征及耦合样式
直角‒孤立型转换体内砂体具有扇辫叠置的特征，即早期断陷活动强，可容空间迅速增加，使得扇三角洲楔状杂乱体发育；晚期断层活动性减弱，可容空间被早期扇体填平补齐，导致湖泊底形变缓，相应发育辫状河三角洲.相比于锐角‒叠加型转换体，转换带早期扇三角洲发育，因其转换斜坡相对较陡，可达25°.
(1) 沉积储层特征. 直角‒孤立型转换体储层石英含量为2%~83%，平均值为34.3%，岩屑含量为1%~88%，平均值为48.8%；以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，岩屑组分主要为火成岩，平均含量分别为35.33%(图 8a).薄片揭示储层以次生孔隙为主，长石及火山岩岩屑溶蚀孔隙并存(图 8b)；整体孔渗相对较差(图 8c).
图 8 直角‒孤立型转换体储层特征Fig. 8. Reservoir characteristics of the right-to-isolated transfer model(2)“源‒汇”耦合样式.直角‒孤立型转换体“源‒汇”系统内花岗岩质汇水区可分为大面积的转换源区N和小面积的陡坡源区L、M.相比于锐角‒叠加型转换体，直角‒孤立型转换体中转换源区流域面积更小且集水高差更大，使得碎屑物质粒度相对更粗；另一方面，先缓后陡的汇区底形使得平原水系易于侧向摆动并在坡折下快速堆积，形成砂砾质的朵状沉积体.与锐角‒叠加型转换体陡坡侧一致，直角‒孤立型转换体陡坡源区的风化剥蚀物质同样以脉冲式供源的方式沿断裂下降盘一侧进入湖盆，因具更陡汇区底形使得扇状近源粗粒扇三角洲沉积体系形成.同时，汇水区面积、垂向高差与汇区内扇体体积呈正相关关系.
直角‒孤立型转换体的内在特征是呈直角的边界断裂，向外开口的喇叭状宽阔地貌则是其外在表现.在开阔的汇区地貌下，持续供源的转换源区和陡坡源区间不存在相互作用.同样，持续的陡坡底形促使陡坡沉积体间相对孤立.直角‒孤立型转换体具较差的储层物性，以岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主的砂体填隙物发育，较弱的长石和火成岩岩屑溶蚀孔隙是主要的储集空间类型.
4.3 钝角‒潜山联控型转换体控储特征及耦合样式
钝角‒潜山联控型转换体因潜山地貌对水系的阻隔分隔，西侧具有锐角‒叠加型转换体特征，东侧具有直角‒孤立型转换体特征.
(1) 沉积储层特征.钝角‒潜山联控型转换体储层石英含量为9%~84.5%，平均值为63%，岩屑含量为3.5%~61%，平均值为18%；以岩屑石英砂岩、岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩为主，岩屑组分主要为火成岩，平均含量分别为16.7%(图 9a).薄片揭示储层具有较好的原生孔隙，且以刚性颗粒含量高、泥质含量低而有利于形成微裂缝(图 9b)；尽管受火山物质影响强烈，但整体孔渗最好(图 9c).
图 9 钝角‒潜山联控型转换体储层特征Fig. 9. Reservoir characteristics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model(2)“源‒汇”耦合样式.钝角‒潜山联控型转换体“源‒汇”系统内花岗岩和变质花岗岩质汇水区具转换源区J、K和陡坡源区F~I.因为椭圆形潜山长轴走向同西侧断裂相近，故钝角‒潜山联控型转换体西侧具有锐角‒叠加型转换体特征，东侧则表现为直角‒孤立型转换体.地貌上，即西侧具有近端狭窄、远端微张开的峡湾状地貌，东侧则为向外开口的喇叭状地貌.其中，源区单元J主导着西侧转换砂体，单元K主导着东侧转换砂体.
钝角‒潜山联控型转换体中沉积体可依碎屑物质来源将沉积体分为两个转换带扇三角洲和四个陡坡扇三角洲.在复杂的地貌背景下，钝角‒潜山联控型转换体不同区块扇体间相互作用差别明显.其中，西部微开口峡湾地貌可见明显的帚状转换扇和扇状陡坡扇的交互；东侧喇叭状开阔地貌则主要发育孤立的朵状转换扇.其中，汇水区面积、垂向高差与汇区内扇体体积呈正相关关系.
钝角‒潜山联控型转换体中，储层以整体具有填隙物含量相对较少，孔隙相对发育的特征.作为3类转换体中最优的一类，钝角‒潜山联控型转换体刚性颗粒含量高、泥质含量低，更有利于微裂缝的形成.此外，相比于其他两类转换体，钝角‒潜山联控型转换体储层以火山物质的典型影响为特征.
5. 不同转换体控沉‒控储模型及差异性
惠州凹陷惠西南地区因其平面断裂组合复杂性，使得研究区不同构造‒沉积单元(HZ5-7、HZ6-6和HZ7-5)可发育有不同的转换体耦合模式.古近系文昌期可依据控边断裂的夹角划分出3类构造组合体；在断裂对地貌改造控制下，相应地形成了各具特色的3类地貌组合体.由于不同构造‒地貌条件决定着不同的源‒渠‒边‒汇过程，多个要素的动态耦合形成了沉积组合体和储层组合体的结果.因此，综合构建文昌期转换体耦合模式对区带内优势储集砂体的分布及生储盖组合关系具较好的预测作用.
文昌期处于珠江口盆地古近系的珠琼I幕，盆内伸展裂陷作用强烈，边界断裂强烈活动使得惠西低凸起围区深洼发育，物源主要来自于惠西低凸起.基于文昌期隆洼相间的古地理格局——“高山深洼”，古地貌对砂体具有显著控制作用，使得各转换体耦合模式各具特色(图 10).
图 10 惠西南地区古近系文昌期不同类型转换体“源‒汇”耦合模式Fig. 10. Source-to-sink coupling pattern of different types of transfer models in the Wenchang period of the Paleogene in the southwest of Huizhou depression(1) 锐角‒叠加型转换体.锐角‒叠加型转换体具有呈锐角的边界断裂，形成了近端狭窄、远端微张开的峡湾状地貌.边界断裂控制的陡坡源区面积相对较小，顺断面沟谷以脉冲式进入汇区持续的陡坡底形后，以扇状或裙带状扇三角洲形式沉积.转换斜坡具有大面积源区，经斜坡沟道以常年水流方式进入汇区，在先陡后缓底形控制下呈帚状辫状河三角洲沉积.而在峡湾的汇区地貌下，使得不同来源的沉积体间容易相互作用，尤其是轴向物源入口.陡坡悬浮泥质的可能影响使得辫状河三角洲砂体填隙物含量较高，孔隙发育较差；而远离陡坡并经过二次搬运的滩坝储层原始组构好，填隙物含量低，次生孔隙还可进一步改善物性.
(2) 直角‒孤立型转换体.直角‒孤立型转换体具有呈直角的边界断裂，向外开口的喇叭状宽阔地貌.相比于锐角‒叠加型转换体，直角‒孤立型转换体陡坡扇三角洲由于边界断裂更陡而相对孤立，转换斜坡则以相对较小的面积和较大的高差提供粗粒砂体，并在先缓后陡的汇区底形下以朵状扇三角洲形式堆积.储层中具高填隙物含量，使得原生孔隙不发育，但较弱的长石和火成岩岩屑溶蚀孔隙是主要的储集空间类型，属于3类转换体中最差的储层.
(3) 钝角‒潜山联控型转换体.钝角‒潜山联控型转换体因潜山长轴走向同西侧断裂相近，故钝角‒潜山联控型转换体西侧具有锐角‒叠加型转换体特征，东侧则表现为直角‒孤立型转换体.西侧具有近端狭窄、远端微张开的峡湾状地貌，东侧则为向外开口的喇叭状地貌.对应西部微开口峡湾地貌可见明显的帚状转换扇和扇状陡坡扇的交互；东侧喇叭状开阔地貌则主要发育孤立的朵状转换扇.储层整体填隙物含量相对较少，原生孔隙相对发育且易形成微裂缝.以火山物质的典型影响为特征.
整体而言，对比惠西低凸起3个转换体“源‒汇”系统储层特征可知，HZ6-6区钝角‒潜山联控转换体属高效耦合系统，优势储集砂体最为发育，整体富砂、填隙物少、以火山物质典型影响为特征；HZ5-7区锐角‒叠加型转换体耦合系统次之，转换富砂，但填隙物含量较高；HZ7-5区直角‒孤立型转换体耦合系统再次之，相对富泥、填隙物含量最高.
6. 结论
针对转换带及附近陡坡带的砂体及优质储层分布规律的复杂性，以惠州凹陷西南缘为例提出一种基于“转换体”概念的转换体优质砂体预测方法，并提出3类转换体单元：HZ5-7区锐角‒叠加型转换体；HZ6-6区钝角‒潜山联控转换体；HZ7-5区直角‒孤立型转换体.
(1) HZ5-7区锐角‒叠加型转换体具有呈锐角的边界断裂，形成了近端狭窄、远端微张开的峡湾状地貌.以转换斜坡的帚状辫状河三角洲沉积与陡坡的扇状或裙带状扇三角洲形式沉积为主，且二者受地貌控制，存在相互作用，从而使大量泥质影响储层物性，只有远离陡坡并经过二次搬运的滩坝砂体具备发育好储层的潜力.
(2) HZ7-5区直角‒孤立型转换体具有呈直角的边界断裂，向外开口的喇叭状宽阔地貌.由于更大角度的边界断裂，陡坡扇三角洲相对更加孤立，且转换斜坡的辫状河三角洲则会在地貌的控制下形成朵状扇三角洲.由于储层中填隙物含量较高，使得原生孔隙不发育，仅存在少量长石和火成岩岩屑溶蚀孔隙作为主要的储集空间类型，属于3类转换体中相对差的储层.
(3) HZ6-6区钝角‒潜山联控转换体具有呈钝角的边界断裂及椭圆形潜山，受沉积区中部潜山的分隔，西侧具有锐角‒叠加型转换体特征，东侧则表现为直角‒孤立型转换体.在复杂的地貌背景下，西部微开口峡湾地貌可见明显的帚状转换扇和扇状陡坡扇的交互；东侧喇叭状开阔地貌则主要发育孤立的朵状转换扇.储层整体填隙物含量相对较少，原生孔隙相对发育，大量的刚性颗粒也容易形成细小的微裂缝，储层整体以火山物质的典型影响为特征，发育最优的储层.
致谢: 感谢匿名审稿人和编委所提的建设性意见！ -
图 1 转换带水系演化模式(Athmer and Luthi, 2011)
Fig. 1. Evolution model of the transfer belt drainage system (Athmer and Luthi, 2011)
图 2 转换带与陡坡带交互模式图(修改自Henstra et al., 2016)
Fig. 2. Dynamic space-time interaction of the transfer slope zone and fault controlled steep slope zone (modified from Henstra et al., 2016)
图 3 惠州凹陷西南地区源‒汇单元及转换体类型图
a.锐角‒叠加型；b.直角‒孤立型；c.钝角‒潜山联控型
Fig. 3. Source-to-sink units and transfer model types in the southwest of Huizhou depression
图 4 惠州凹陷西南地区锐角‒叠加型转换体地震构型特征
Fig. 4. Seismic architecture characteristics of the acute angle-superposition transfer model in the southwest of Huizhou depression
图 5 惠州凹陷西南地区直角‒孤立型转换体地震构型特征
Fig. 5. Seismic architecture characteristics of the right-to-isolated transfer model in the southwest of Huizhou depression
图 6 惠州凹陷西南地区钝角‒潜山联控型转换体地震构型特征
Fig. 6. Seismic architecture characteristics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model in the southwest of Huizhou depression
图 7 锐角‒叠加型转换体储层特征
Fig. 7. Reservoir characteristics of the acute angle-superposition transfer model
图 8 直角‒孤立型转换体储层特征
Fig. 8. Reservoir characteristics of the right-to-isolated transfer model
图 9 钝角‒潜山联控型转换体储层特征
Fig. 9. Reservoir characteristics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model
图 10 惠西南地区古近系文昌期不同类型转换体“源‒汇”耦合模式
Fig. 10. Source-to-sink coupling pattern of different types of transfer models in the Wenchang period of the Paleogene in the southwest of Huizhou depression
表 1 惠州凹陷西南地区锐角‒叠加型转换体“源‒汇”参数统计
Table 1. Source-to-sink parametric statistics of the acute angle-superposition transfer model in the southwest of Huizhou depression
源 源汇单元 A B C D E 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2)-Tg 104 27 18 43 24 集水高差(ms)-Tg 180 250 160 210 230 渠 沟谷编号 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 沟谷形态 V/U V/U V V W U U 宽度(m) 1 662.50 4 010.00 123.75 3 051.25 3 555.00 1 100.00 2 761.25 深度(m) 182.23 423.87 54.12 291.83 124.68 79.43 171.87 宽深比 9.12 9.46 2.29 10.46 28.51 13.85 16.07 边 边界样式 转换斜坡 断裂陡坡 断裂角度(°) 先陡后缓21.8~8.4 21.6 22.5 24.8 27.1 相带类型 辫状河三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 汇 展布形态 帚状 扇裙状 扇状 扇状 面积(km2) 41.95 10.19 4.50 3.54 2.83 厚度(km) 0.53 0.30 0.23 0.33 0.69 体积(km3) 11.09 1.51 0.53 0.58 0.98 
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表 2 惠州凹陷西南地区直角‒孤立型转换体“源‒汇”参数统计
Table 2. Source-to-sink parametric statistics of the right-to-isolated transfer model in the southwest of Huizhou depression
源 源汇单元 L M N 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2) 28 79 97 集水高差(ms)-Tg 200 215 240 渠 沟谷编号 V17 V18 V19 V20 沟谷形态 V U 断槽 宽度(m) 2 352.77 1 881.93 2 785.21 2 634.42 深度(m) 294.97 218.83 395.91 381.55 宽深比 7.98 8.60 7.04 6.90 边 边界样式 断裂陡坡 转换斜坡 断裂角度(°) 29.5 32.9 先缓后陡12.3~25.4 相带类型 扇三角洲 扇三角洲 扇辫叠置 汇 展布形态 扇状 扇状 朵状 面积(km2) 2.93 3.79 20.28 厚度(km) 0.56 0.60 0.66 体积(km3) 0.82 1.14 6.71
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表 3 惠西南地区钝角‒潜山联控转换体“源‒汇”参数统计
Table 3. Source-to-sink parametric statistics of the obtuse angle-buried hill combined transfer model in the southwest of Huizhou depression
源 源汇单元 F G H I J K 基岩性质 花岗岩 汇水面积(km2) 61 15 19 18 52 109 集水高差(ms)-Tg 200 190 180 185 175 180 渠 沟谷编号 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 沟谷形态 V V V V V V V/U V/U 宽度(m) 893.72 1 058.10 1 368.45 1 406.24 1 137.46 1 824.75 1 674.54 1 900.43 深度(m) 83.65 98.68 145.20 133.29 127.98 103.86 332.67 356.34 宽深比 10.68 10.72 9.42 10.55 8.89 17.57 5.03 5.33 边 边界样式 断裂陡坡 转换斜坡 转换斜坡 断裂角度(°) 35.8 38.6 27.5 21.8 先陡后缓21.8~8.4 先缓后陡15.4~40 相带类型 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 扇三角洲 汇 展布形态 扇状 扇状 扇/裙边 扇/裙边 帚状 朵状 面积(km2) 11.47 3.00 4.30 0.85 45.02 19.31 厚度(km) 0.97 0.77 0.64 0.51 0.77 0.85 体积(km3) 5.56 1.02 1.16 0.22 13.96 8.19
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