聂银兰，朱筱敏，董艳蕾，杨棵，秦祎，叶蕾

中国石油大学(北京)地球科学学院，北京，102249

内容提要：源—汇系统是指剥蚀地貌形成的物源通过搬运路径到汇水盆地分散沉积下来的动力学系统，在地球科学领域具重要研究意义。源—汇系统包含物源、搬运路径和沉积体系3个重要组成要素，必须把3个要素作为一个系统过程来研究，才能完整地认识地球表层的动力学过程及其演化。陆相断陷盆地是我国重要的含油气沉积盆地类型，笔者等系统分析了陆相断陷盆地结构特征，其内部陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元，形成过程和地貌结构存在差异，进而导致相应源—汇系统要素也存在差异性。根据源汇系统耦合要素可将断陷盆地不同构造带源—汇系统类型划分为3种类型: ① 近源—短轴—浊积扇型、② 近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和 ③ 远源—长轴—湖泊三角洲型，其中陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型；缓坡带和盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。未来源—汇系统研究将通过多学科、多方法开展综合研究，聚焦深时物源体系、搬运通道和分散体系研究，强调源—汇系统要素定量表征及其耦合响应关系，预测规模性有利沉积砂体，为沉积矿产勘探开发提供预测性模型和地质基础。

源—汇系统是指剥蚀地貌形成的风化产物通过搬运路径到汇水盆地沉积下来的地表动力学过程(Allen, 2008；Sømme et al., 2010)，其研究历史可以追溯到1998年，美国国家科学基金会和联合海洋学协会正式启动了“洋陆边缘计划”，拉开了沉积学领域源—汇系统研究的序幕；1999年欧洲大陆边缘地层计划启动，开展大陆边缘海相沉积物源—汇沉积系统的研究；2003年，日本提出了“亚洲三角洲演化与近代变化”的研究计划；2011年，美国地球物理联合会查普曼专题会议探究了时空演变下的源—汇系统(Kuehl et al., 2011；Walsh et al., 2016)；2017年国际沉积地质学会在西班牙举办主题为“源—汇地层学中的环境信号传输”研究会议，致力于建立完整的沉积动力学系统。经过近20年的发展，源—汇系统研究已经逐步从大陆边缘盆地走向陆相盆地，2017年，朱红涛、朱筱敏、曾洪流等教授在国内外刊物分别组织了源—汇系统专辑，详细介绍了中国含油气盆地源—汇系统研究成果，推动了国内源—汇系统的发展(朱红涛等，2017)。目前，源—汇系统的研究已经从定性的要素分析转向定量的要素耦合，从源—汇现象的分析逐步深入主控因素的研究，从传统的沉积学研究方法到先进的系统分析技术，研究范围涵盖整个地球表层动力学过程，形成了由层序地层、物源和汇聚构成的完整研究体系，通过半定量—定量分析，建立物源—搬运—沉积过程的响应关系，提高了沉积体类型和规模砂体预测的精准度，有效指导了油气勘探开发。

陆相断陷盆地是我国重要的、赋存着大量矿产资源的盆地类型，它是大洋板块碰撞俯冲引起弧后拉张，滨洋大陆区张裂、沉陷而形成的拉张盆地(李丕龙，2003)，由断裂分割的断块相对运动形成隆坳、凸凹相间的构造格局(潘元林和李思田，2004)。断裂拉张阶段，断层在原有基础之上进一步发育，形成大量新断层，纵横交错相互连通；进入坳陷下沉阶段，大规模的构造活动基本结束，坳陷作用形成具有双层结构的断陷盆地(栗宝鹃，2016)。断陷湖盆沉积体展布不仅决定了烃源岩的位置还控制着有利储集层的分布，然而陆相断陷盆地具有盆地边界条件复杂、物源供给多样、搬运通道多变、沉积体系复杂等特点，砂体分布范围广且类型繁多，既有牵引流成因又有重力流成因，从而导致陆相断陷盆地砂体展布规律复杂，预测难度大(徐长贵等，2004)。目前陆相断陷盆地的控砂机理主要体现在古地貌控砂(包括沟谷控砂、坡折带控砂、层序控砂、源坡控砂等)，但在油气勘探开发实践中发现，仅仅研究古地貌而不研究物源及其搬运通道，难以准确预测沉积砂体形态和分布。陆相断陷盆地源—汇时空耦合控砂机理的提出，极大地提高了储层预测成功率和油气勘探效率。进一步研究表明，陆相断陷盆地内部不同构造带控砂机制及其影响因素差异很大，从而导致砂体类型、存在状态及砂体富集带存在明显差异(赵伟等，2011；杨勇强等，2011；张祥国，2014；叶茂松等，2014；赵春晨等，2017；周学文等，2018；蔡全升等，2018；叶蕾等，2018；陈柄屹等，2019)，因此在进行实际分析时就需要考虑不同构造带的耦合控砂机制及区别。本文基于陆相断陷盆地源—汇系统研究成果，探讨了断陷盆地内部不同构造带源—汇系统的主要研究内容、要素表征、控制因素及耦合模式，对比不同构造带源汇系统耦合样式和控砂机制差异，为高效油气勘探开发提供地质基础。

1 源—汇系统要素及表征方法

源—汇系统是通过沉积物搬运系统来建立剥蚀地貌与沉积地貌之间的物质变迁和交换关系(朱红涛等，2017)，不同时间尺度上侵蚀产物的量化研究对于气候分析、构造和人类活动如何影响古地貌至关重要。源—汇系统不同要素的表征有利于建立剥蚀—搬运—沉积整个过程的定量响应关系(表1)，使源—汇系统研究具有更高的准确性和预测性。

表1 陆相盆地源—汇系统要素表征内容及方法

1.1 物源体系

物源供给是源—汇系统发育的根本要素，也是沉积砂体存在的物质基础。物源分析是盆地和造山带研究的一项重要内容，对分析沉积盆地与造山带的相对位置、演化过程及相互作用等方面意义重大(陈柄屹等，2019)。物源体系研究内容主要包括母岩的类型和分布、古物源构造背景恢复、汇水单元特征刻画等。

1.1.1母岩类型及风化能力

常见的母岩类型包括沉积岩、岩浆岩、变质岩以及多种岩性组成的混合母岩。母岩类型和分布对不同区带风化剥蚀差异、沉积区沉积组分特征有重要影响，可造成不同源—汇系统的流域面积、地形高差、沉积区面积及沉积响应存在差异。

通常，根据钻遇母岩的岩芯或井壁取心资料，结合地震反射特征，便可确定母岩的类型和分布特征。Allen等根据相对于花岗岩的溶质产量，编制了岩石类型的化学风化速率序次，以此来衡量复合物源区中一种基岩类型相对于另一种基岩类型的抗风化能力(Allen et al., 2013)(图1)，通过对岩石类型进行分析就能定性的评价沉积体的规模。母岩抗风化能力越强，沉积物的供给量就越少，反之则越多。以云南洱海现代湖盆为例，云南洱海现代湖盆源—汇系统划分为西(S2S-W)、东(S2S-E)、北(S2S-N)3个独立的源—汇系统，S2S-E物源区母岩主要为碳酸盐岩，碎屑供给少，沉积体数量少、规模小；S2S-W物源区母岩主要为变质岩及花岗岩、碳酸盐岩，碎屑供给多，沉积体数量多、规模大，相互叠置、连片分布；S2S-N为轴向物源型源—汇系统，母岩主要为碎屑岩，沉积物供应充足，形成大型沉积体(朱秀等，2017)。

图1 以溶质生成表示不同岩性的化学风化速率(据Allen et al., 2013)

1.1.2古物源系统及构造属性

古物源的恢复是源—汇系统研究的切入点和难点，在确定源区构造演化背景、明确沉积砂体展布、恢复盆地演化史方面起着重要的作用。

传统的物源分析方法包括碎屑成分分析法、重矿物单颗粒分析和组合分析、元素地球化学分析等(赵红格等，2003)。碎屑成分分析法对判定物源区有很好的作用，通过对选定层位砂岩样品中的石英、长石、岩屑含量进行统计，用Dickinson碎屑骨架三角图(Dickinson，1985)进行投值(图2)，根据样品点的分布，确定物源类型及其构造属性。

稳定性强的重矿物能够较多的保留在沉积物中，可以通过单矿物颗粒或重矿物组合来指示物源；元素地球化学分析也经常被用来研究物源，通过研究元素的组成、组合、相对含量、分布规律、比值关系、多元图解、配分模式，以及元素与同位素的关系等，进行物源示踪(杨仁超等，2013)。

近年来地质年代测年技术不断发展完善，沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄谱已经成为确定物源区组成和母岩地质年代的有效途径。通过碎屑锆石年龄组成与潜在源区结晶岩体年龄组成对比，可区分出源区母岩地质年代、母岩物质组成及优势路径系统(谈明轩等，2020)。借助于阴极发光、透射光下的锆石等碎屑矿物形态学特征，还能很好的判别物源体系类型和搬运距离(图3)。目前碎屑锆石U-Pb定年分析技术已广泛应用到大型沉积盆地源—汇系统研究当中(李忠等，2016；蒋一鸣，2019；Zhao Rui et al., 2020)。

图 2 砂岩φ(Q)—φ(F)—φ(L)图解(据Dickinson，1985)

图3 碎屑锆石U-Pb定年分析沉积物路径系统示意图(据谈明轩，2020)

随着计算机技术和测试技术的不断发展，定量物源分析(QPA)成为物源研究的主要内容，主要是定量地评价从可识别的物源区到盆地充填过程中的碎屑物质类型、数量及供给速率(Weltje，2012)。范德江等依据“质量守衡”原理提出的沉积物物源定量识别非线性规划数学模型可定量计算沉积物物源，阐明入海物质的大致分布特征(范德江等，2002)。

1.1.3汇水单元刻画

汇水区又称作集水区、集水盆地、流域盆地，是指水流所携带的物质汇聚到一共同的出水口的过程中所流经的地表区域。出水口是指物源离开汇水区的点，这个点是汇水区边界上的最低点。通常物源区包含不同规模的汇水区，确定受断层控制的分水岭、不同汇水区的面积、垂向高差和水系延伸长度等参数对研究搬运通道和沉积区十分关键。

古地貌能直观地反映母岩区的地貌特点，有利于汇水单元的刻画。目前恢复古地貌的方法主要包括：地质年代学法、将近论古法、物源分析法、印模法、水文学法和沉积学法等(操应长等，2018)。由于不同的源—汇系统保存的地质信息不同，不同源—汇系统研究方法所需的资料也不同，在进行源区重构时就要综合考虑源区特点采用不同分析方法。基于剥蚀量恢复的古地貌图是进行汇水单元划分的关键图件，利用该图件可确定母岩区凸起轴向展布与两侧坡向变化，在长轴方向拾取与之平行的分水岭，建立一级汇水单元；在一级汇水单元内综合考虑凸起边缘构造沉降量及构造样式差异，在短轴方向拾取对应的分水线，建立二级汇水单元；在二级汇水单元内综合考虑地形坡度、水系发育系数、主水系及分支水系组合等参数差异，拾取次一级分水边界，划分三级汇水单元，定量确定汇水面积、垂向高差和水系延伸长度等参数，结合母岩岩性评价不同物源系统的供源能力以及受构造、气候等地质因素的控制演化特征(刘强虎等，2017)。

1.2 搬运体系

搬运通道是连接物源区和沉积区的运输纽带，物源区被风化剥蚀后所产生的碎屑物质，经过搬运通道的运输输导，在与搬运通道对应的坡折下倾地区堆积下来(徐长贵，2013)。搬运通道的类型、规模大小和产状控制了物源输入方向，继而影响整个源—汇系统的特征。

1.2.1搬运通道类型

碎屑沉积物通过搬运通道进入沉积区，一部分在输砂通道终端沉积，一部分在搬运通道中滞留，另一部分在海(湖)作用下搬运至深水区沉积。搬运通道对沉积物在搬运过程中的形成和分布有重要的控制作用。陆相断陷湖盆搬运通道主要包括三种：古沟谷、断槽和构造转换带。这几种搬运通道类别和空间发育位置都具特有的发育分布特征，为连接源—汇系统组成单元起到桥梁作用。地震资料能够很好地识别不同类型的搬运通道。

古沟谷是在基准面下降到坡折点之下，地表遭受剥蚀形成的，一般沿层序界面发育，多出现在盆地边缘或古隆起上。根据沟谷的剖面几何形态，可将其划分为V型、U型和W型。V型古沟谷主要发育在物源区附近，水动力强，垂向下切作用明显，输砂能力强，为河流初期的河道沉积；U型古沟谷主要发育在距离物源区相对较远的位置，水动力较强，输砂能力强，为河流壮年期的形态；W型古沟谷主要发育在距离物源区最远的位置，水动力相对弱，河流分叉，输砂能力减弱，为河流晚期的河道剖面形态。在平面上，辫状河供源常常对应发育V型和U型沟谷；曲流河和网状河供源常常对应发育U型或W型沟谷。古沟谷在地震剖面上有多个不同的识别标志：外部形态表现为明显的下切，同相轴不连续，内部表现为上超特征等(图4)(肖凡，2017)。

图4 济阳坳陷埕岛东坡渐新统东营组东二段物源通道类型及充填样式

断槽是陆相湖盆中由两条相邻的主干正断层所夹持的槽道或洼沟，可以分为单断槽和双断槽两种类型。单断槽具有一侧陡、一侧缓的不对称箕状结构和楔形充填地震相特征；双断槽具有等厚的对称结构和平行—亚平行的上超地震相特征。当物源注入方向与断裂带走向方向一致时，断槽为沉积物的搬运和沉积提供了通道与场所，可以形成一系列平行盆地长轴方向的、顺断层走向分布的条带状扇三角洲、三角洲或轴向重力流水道沉积。

构造转换带是一类在构造变形中为维持区域变形量守恒而产生的调节结构，多发育于拉张和走滑地质背景中。构造转换带类型多样，是碎屑物源注入裂陷盆地的主要通道，不仅对沉积物的搬运方向和沉积储集层的发育具有重要的控制作用(Wu Dong et al., 2015)，而且对构造圈闭的形成有很大影响。

源区地表动力学背景的差异塑造了不同级别、不同类型的搬运通道。洋陆边缘盆地源—汇系统的水系主要以稳定型曲流河为主，延伸距离较远、规模较大，构造活动稳定，主要发育古沟谷物源通道；断陷盆地源—汇系统的水系则以延伸距离较短、规模较小的辫状河为主，构造活动强烈，可发育上述古沟谷等三种搬运通道；坳陷盆地源—汇系统的水系则往往以稳定性曲流型、游荡性网状型、渐弱性改造型河流为主，构造稳定性介于洋陆边缘盆地和断陷盆地二者之间，主要发育古沟谷物源通道。不同类型的输砂体系可以相互转化，如断面随着侵蚀作用的增强，断面上也会形成沟谷，随着相对海/湖平面上升河道作用由侵蚀作用转为充填作用，搬运通道剖面形态从上游到下游则经历V—U—W形演化，甚至会进一步演变成山间洼地；断槽型输砂体系在晚期也可以演变成U型谷和山间洼地。这3种类型输砂体系可以是单一存在，也可以组成复合的输砂体系类型(徐长贵，2013)。

1.2.2搬运通道定量表征

在明确搬运通道时空展布特征和类型后，可以对搬运通道进行定量表征，定量统计搬运通道的参数主要包括宽度、深度、宽深比及截面积。沟谷的宽度、深度及宽深比影响沉积物进入盆地之前的搬运方式，截面积控制了沉积物输送能力和速率，统计搬运通道的参数对研究沉积物搬运路径以及沉积物搬运通量的计算有很重要的作用(Liu Qianghu et al., 2019)。通过垂直于沟谷延伸方向地震剖面分析，可明确沟谷的延伸距离、坡度、深度、宽度、下切形态、充填样式等，从而恢复沟谷的输砂能力。

1.3 沉积体系

沉积体系是源区演化控制下物源供给、物质搬运及分配的综合响应，沉积响应继承了物源供给和搬运过程两者复杂性，更叠加了沉积区物质分配的复杂性(操应长等，2018)。分析沉积盆地沉积相类型对确定砂体展布有重要作用。在陆相断陷盆地沉积充填过程中，由于构造沉降的幕式性、湖平面变化的旋回性与气候改变的周期性导致盆地沉积地层的旋回性以及旋回的多级次性，不同级次的沉积旋回具有自相似性特征，层序地层控砂是在高分辨率层序划分与对比的基础上，对砂体成因类型与时空展布进行精细预测。

在古源汇系统的研究中，三维地震资料发挥了关键性作用。常规地震资料解释可用于划分基本构造单元(凹陷、凸起、过渡带及相互关系)、判别源—汇系统基本单位、划分古流域和古水系并计算物源区各项参数。在沉积体系研究方面，不仅使用现代沉积学和地震地层学开展沉积体系类型和分布研究，地震沉积学也得到了广泛应用。通过在岩性地震体内划分沉积层序、制作地层切片、解释岩性地貌体系，可恢复确定沉积区多个沉积层序的沉积体系类型、分布特征和纵向演化规律。

对于现代源汇系统的沉积体系研究，目前常用到的方法有遥感技术或无人机扫描技术，先进的遥感技术能够清晰展示源区、搬运通道、河道规模及迁移过程、湖泊及三角洲演化等，对于定量表征源汇系统要素有重要的指导意义。

2 断陷盆地源—汇系统要素差异性

2.1 断陷湖盆结构特征

断陷盆地受控于断裂构造活动，其中箕状断陷盆地是目前最常见、具有成因意义的一种盆地结构形态或单元，在不同期次裂陷演化作用影响下，盆地中不同的沉积单元基于其时空展布特征可分为并排式、串联式、雁列式和交织式等，在不同裂陷演化期次多次叠加下形成断陷盆地复合沉积单元。根据盆地的构造地形特征及相应的沉积空间组合样式，断陷湖盆通常可细分为3个不同构造区带或地貌单元：陡坡带、中央洼陷带和缓坡带(图5)。

图5 断陷湖盆构造单元及沉积充填样式(改自林畅松，2019)

由于陆相断陷盆地特殊的成因机制，一般正断层作为断陷盆地或凹陷的主要边界断层，盆地另一侧的边界断层活动强度较弱，进而形成不对称的箕状结构(慕德梁等，2009)。盆地控盆断层及其控制的上盘断超带称为陡坡带，这些控盆断层一般为分割凸起与凹陷的、倾角陡、落差大的基底断层，上升盘凸起长期暴露地表、较长时间为物源提供区，形成超覆、披覆、断块等现象；下降盘可容空间大，容易沉积厚层砂砾岩体(李丕龙，2003)。陡坡带坡度陡、近物源、古地形起伏较大和构造活动强烈的特点(石影，2015)使其具有临近深陷带、紧邻生排烃中心、就近获得油气充注的优势，是油气勘探的重要构造区带(黄彤飞等，2020)。

缓坡带是断陷湖盆内以斜坡形式与周围凸起相连的二级构造带，横向上为控制洼陷的盆倾断层至凸起分水岭之间的构造单元。缓坡带具有坡度平缓、距物源较远、古地形起伏较小、构造活动持续缓慢和地层不整合发育等特点，发育多种成因的细粒储集体。不同类型的河流携带碎屑物质入湖，可形成扇三角洲或河流三角洲(Li Yuan et al., 2017)。缓坡带邻近生油洼陷，而且在盆地演化过程中长期处于相对有利的构造位置，是油气运移的重要指向区。

中央洼陷带位于湖盆中部，但一般偏向陡坡区一侧，是湖盆内部地势相对最低的部分，远离物源区(张万选等，1989)。依据沉积时的水深，它可以是深湖、半深湖、浅湖，甚至于盐湖环境。洼陷带往往是盆地的油源中心，除此之外，缓坡带、中央隆起带的三角洲和扇三角洲前缘砂体等储集体垮塌沉积可发育大量浊积砂体，并形成众多的岩性相对较细的原生砂岩圈闭(图5)。

2.2 断陷盆地陡坡带与缓坡带源汇要素差异

陡坡带与缓坡带作为断陷盆地独立的次级构造单元，其形成过程和地貌结构存在差异，进而导致其源—汇系统要素具有一定的差异性，主要差异表现在以下几个方面(表2)：

表2 断陷盆地陡坡带与缓坡带源—汇系统要素及耦合关系差异对比

(1)物源区(物源体系)差异。陡坡带物源体系十分复杂，包括长期遭受风化剥蚀的、稳定的、容易识别的盆外物源(徐长贵等，2017)，以及在特定的地质条件和特殊的地史时期遭受剥蚀而不容易识别的盆内物源(杜晓峰等，2017)。由于距离物源区较近，坡陡水急，山洪爆发时泥石流(碎屑流)沉积广布，母岩区风化产物颗粒粗、大小混杂、分选极差。陡坡带坡度较陡，一般在15°～35°以上，由于长期继承性的断陷活动，地形高差均在2000 m以上，最大可达6000多米，造成坡脚很深，但平面宽度较窄，一般仅几公里，最大也只十几公里。受边界断层控制，汇水区古地貌形态曲折多变，地形起伏变化明显。

与陡坡带相比，缓坡带距离物源区较远，物源体系主要包括两种：物源长时间供给的大型内陆泄水盆地通过主河道搬运沉积物，形成三角洲等大型的沉积体(Bhattacharya et al., 2016)；由古沟谷提供少量沉积物并搬运至沉积区，形成小规模沉积体(邵龙义等，2019)。由于距离物源区较远，坡度缓，构造作用缓慢，其母岩区风化产物粒度相对较细。缓坡带坡度较缓，一般小于15°，断层延伸距离较短、落差较小，受构造活动影响相对较小，古地形起伏变化较小，在陆相断陷盆地中分布面积最广。

(2)搬运区(搬运体系)差异。陡坡带搬运通道类型主要为古沟谷、断槽和构造转换带。陡坡带距离物源近，水动力条件强，古沟谷主要为V型和U型沟谷，河道下切作用明显，沟谷深度较深，宽深比较大，延伸距离较近；断槽和构造转换带相对比较发育。

缓坡带搬运通道类型主要为古沟谷，沟谷深度相对较浅，宽深比较小，随搬运距离的增加，搬运通道的剖面形态经历V—U—W形演化，可进一步演变成山间洼地。断裂坡折带、挠曲坡折带和古地貌坡折带是缓坡带的重要构造样式，控制了沉积物搬运通道和沉积相类型的分布(赵贤正等，2017)。

(3)沉积区(沉积体系)差异。断陷湖盆陡坡带沉积地层中多种成因的砂砾岩扇体极为发育，垂向上沉积厚度大，横向上各沉积相带变化快。陡坡带主要发育辫状河三角洲、扇三角洲、近岸水下扇、陡坡深水浊积扇、近岸砂体前缘滑塌浊积扇等砂砾岩扇体，其中以近岸水下扇和扇三角洲最为发育(图6)。

图6 断陷湖盆陡坡带(a)与缓坡带(b)源汇系统地貌带分布

缓坡带发育了滨浅湖背景下的多种成因的储集体，垂向上沉积厚度较小，呈互层状，横向上各沉积相带较稳定：河流、辫状河三角洲、曲流河三角洲、滨浅湖滩坝砂体等储集体在不同部位广泛发育，其中尤以滨浅湖、滩坝及河流三角洲相砂体发育为特征(李丕龙，2002)(图6)。

(4)源—汇系统耦合差异。综上源—汇系统要素分析，可将断陷盆地源—汇耦合系统划分为近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型和远源—长轴—湖泊三角洲型等类型。

断陷盆地陡坡带主要发育近源—短轴—浊积扇型、近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型两种源—汇系统耦合类型。受构造沉降的影响，断陷盆地一般都经历了从早期的裂陷到晚期的裂后坳陷阶段的演化(李欢等，2015)。初始裂陷期，构造活动较为强烈，物源供给量较少，主要发育近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型源汇系统。在暴雨期，物源区单个汇水系统形成的泥石流最终都汇集在主沟道内，形成大规模泥石流，顺主沟道入湖沉积，形成平面上小而多、垂向上厚度较大的近岸水下扇或湖相三角洲沉积，当坡度增加并形成断阶时，在洼陷区可形成浊积扇、近岸水下扇沉积。在间洪期，若主沟道内有长期存在的山间水道发育，则会有顺这些水道搬运的沉积物进入湖盆形成牵引流沉积(图6)(Gawthorpe et al., 2000)；深陷扩张期，控盆深大断裂的持续活动使湖盆发生深陷，构造活动极其强烈，物源供给充足，稳定性极差，极易发生滑塌形成平面上小而多且垂向上厚度较大的近岸水下扇沉积，构成近源—短轴—浊积扇型源—汇系统耦合机制；当后期断裂活动与前期发生分叉或出现断阶时，水下扇或三角洲的前端则多可形成浊积扇。抬升收缩期凹陷整体发生了抬升，湖盆明显由断陷向坳陷转化，陡坡带沉积类型由水下扇向扇三角洲过渡(赖生华等，2007)。

断陷盆地缓坡带或盆地长轴方向主要发育远源—长轴—湖泊三角洲型源汇系统耦合类型。缓坡带构造作用影响相对较弱，主要受湖平面变化和沉积物供给影响。湖盆裂陷初期，湖平面较低，沉积物供给充足，由河道搬运至沉积区，在多种坡折处卸载，形成垂向上厚度相对较薄的小型粗粒三角洲；深陷扩张期，湖平面增高，沉积物供给量增加，由古沟谷输送，受波浪作用影响，形成平面上大而少且厚度相对较薄的三角洲；湖泊萎缩期，水体变浅，物源供给大幅减少，缓坡带发育以进积型正常三角洲—滩坝为组合的沉积体系。

3 断陷盆地源—汇系统研究实例

3.1 车镇凹陷陡坡带古近系沙河街组沙三下亚段源—汇系统

车镇凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷北部，其北部和西部与埕宁隆起以断层相接触、南面向义和庄凸起超覆，东端与沾化凹陷相邻，整体具有北断南超的结构特点，是典型的张扭型断陷盆地(于兴河等，2007；朱筱敏等，2014)。本次研究区位于车镇凹陷的西北部陡坡带。车镇凹陷陡坡带在沙三下亚段沉积时期湖盆强烈断陷，气候湿润，降水量很大，导致相对湖平面持续上升，湖盆可容空间变大，形成深湖区。

车镇凹陷的西北部陡坡带形成发育受北部埕南断裂带的控制，北西方向所接的埕子口凸起是研究区主要的物源区，物源区出露遭受剥蚀的母岩主要为寒武—奥陶系的碳酸盐岩和石炭—二叠系以及中生界的碎屑岩、岩浆岩，且以前者为主(鲜本忠等，2007)。

车镇凹陷的西北部陡坡带构造活动强烈，控盆边界断裂呈幕式活动，断陷湖盆中的主控断裂及其伴生形成的次级断裂组合构成的构造转换带控制了沉积物的搬运路径。研究区搬运通道类型主要有古沟谷和构造转换带两种。在构造活动相对稳定时期，物源区风化产物以山间泥石流形式沿陡坡带入湖，搬运通道主要为V型沟谷和U型沟谷的转换。

在构造活动强烈时期，发育近源—短轴—浊积扇型源—汇系统，沉积物在陡坡部位易失稳发生滑塌，沿构造转换带发育舌型近岸水下扇。以车22井区为例，该区无沟道发育，断面较陡，易发生滑塌作用，形成以滑塌岩为主的近岸水下扇，扇体规模相对较小，延伸距离短(图7)。随着滑塌沉积物不断堆积，坡度不断增大，当达到平衡位置时，这些早期滑塌沉积物再次发生滑塌，向湖盆中心进一步搬运(曹刚等，2016)，形成物源供给充足，紧邻边界断层发育连片的滑塌浊积扇沉积(王星星等，2016)。

图7 渤海湾盆地济阳坳陷车镇凹陷车22井区滑塌成因的近岸水下扇

在构造活动相对稳定时期，发育近源—短轴—冲积扇/扇三角洲型源—汇系统。物源区单个汇水系统形成的泥石流最终都汇集在主沟道内，形成大规模泥石流，顺主沟道入湖沉积，形成近岸水下扇沉积，若主沟道内有长期存在的山间水道发育，则会有顺这些水道搬运的沉积物进入湖盆形成牵引流沉积。以车57井—车71井—车571井区为例，随搬运距离的增加，水动力条件减弱，沟道深度逐渐减小、规模减小、逐渐散开(图8)。

图8 渤海湾盆地济阳坳陷车镇凹陷车571井—车71井—车57井区古沟谷演化(剖面位置见图7a)

综上，车西洼陷陡坡带沙三下亚段沉积时期，构造活动强烈，地形高差大，母岩类型主要为碳酸盐岩、碎屑岩和火山岩，导致了物源区的差异化侵蚀，形成了陡坡带古沟谷和滑塌两种搬运方式。两种搬运方式形成的近岸水下扇类型也不同，由滑塌作用形成的沉积体普遍发育滑塌变形构造，平面展布较小，厚度较大；由沟道搬运形成的沉积体具有明显的牵引流特征，平面展布较大，厚度相对较小。

3.2 东营凹陷南缓坡沙河街组二段源—汇系统耦合

东营凹陷位于渤海湾盆地济阳坳陷东南部，是一个具典型北断南超、北陡南缓不对称结构的新生代箕状断陷湖盆，凹陷自北向南划分为北部陡坡带、中央断裂带、中央洼陷带和南部缓坡带(操应长等，2009)。本次研究区为东营凹陷南部缓坡带，沙二段沉积时期南部缓坡带为构造稳定的斜坡带，与其物源区广饶凸起构成完整的远源—长轴—湖泊三角洲型源—汇系统。

通过沉降回剥分析技术，恢复了东营凹陷南缓坡沙二段沉积前古地貌，根据古地貌展布，对沙二段沉积边界精确刻画，确定了沉积边界以南的广饶凸起为本次研究的物源区。物源区母岩成分以花岗岩和变质岩为主，含有部分碳酸盐岩。结合物源区地震资料，将物源区自西向东划分为i—iii 3个二级汇水单元和Ⅰ—Ⅲ 3个沉积区。其中i区地势相对比较平坦，垂向高差和汇水面积较小；ii区和iii区为局部隆起与侵蚀沟谷构成的山谷地貌，ii区垂向高差和汇水面积相对较大；iii区垂向高差和汇水面积最大(图9)。

图9 济阳拗陷东营凹陷南缓坡始新统沙二段沉积古地貌(据秦祎等，2017)

研究区搬运通道类型主要为古沟谷，包括V型、U型和W型3种。通过地震剖面可从汇水单元i—iii划分出W型古沟谷V1、W型古沟谷V2、U型古沟谷V3和W型古沟谷V4。其中汇水单元i区通过古沟谷V1向沉积Ⅰ区供源，汇水单元ii通过古沟谷V2和V3联合向沉积Ⅱ区供源，汇水单元iii通过古沟谷V4向沉积Ⅲ区供源(图10)。

东营凹陷南部缓坡带地形坡度相对平缓，构造活动稳定，物源供给充足，综合钻井、岩芯及分析化验资料认为该区沙二段发育浅水辫状河三角洲。在不同汇水单元的供源作用下，沉积区朵叶体的沉积过程和形态规模差异显著。向沉积Ⅰ区供源的i号汇水单元面积较小，垂向高差较小，碎屑沉积物经古沟谷输送搬运，于地形坡度较大的沉积Ⅰ区卸载，朵叶体垂向厚度大，平面展布面积小；向沉积Ⅱ区和沉积Ⅲ区供源的物源区汇水面积和垂向高差较大，通过古沟谷进行搬运。沉积Ⅱ区古地形坡度小，形成大面积展布的三角洲朵叶，沉积Ⅲ区发育的槽道对沉积物的输送及汇聚能力强，形成顺槽道延伸方向狭长状展布的朵叶体，垂向厚度大，平面展布面积较小(秦祎等，2017)。

综上，东营凹陷南部缓坡带沙二段沉积时期，构造活动稳定，气候干旱炎热，地形坡度较缓，母岩区物理风化作用较强，提供了丰富的碎屑物质及碳酸盐岩物源，沉积物沿水下分流河道迅速向前推进，分流河道长距离延伸，受汇水单元、湖平面变化及地形坡度控制，在盆地下倾方向形成不同形态和规模的浅水辫状河三角洲。朵叶体的发育规模与源区的汇水单元面积、垂向高差及古沟谷形态与规模密切相关，源区汇水单元面积大、垂向高差大、古沟谷搬运汇聚能力强，形成的沉积体系规模大，反之则沉积体系规模小。

4 源—汇系统研究展望

关于源—汇系统的研究已经取得了丰富的成果但还有许多方面需要加强深入研究。今后应发展多学科、多方法联合研究，重视物源体系、从源到汇的定量响应关系研究，明确源—汇系统定量化约束下的沉积过程模拟，在少井条件下为规模储层预测提供有力支持。

(1)源—汇系统类型和级次划分。陆相断陷盆地地形复杂，物源供给多样，源—汇系统的定量化和精细化是目前主要的研究趋势，源—汇系统划分是源—汇系统定量化研究和精细解剖的基础(陆威延等，2020)。现代湖盆源—汇系统级次划分可以直接应用Google Earth和数字高程模型DEM进行识别；古代源—汇系统可以通过地震资料进行古地貌及原型盆地恢复，获取古地貌特征、格局和时空演化等信息，开展古代湖盆源—汇系统级次划分。

(2)深时源—汇系统研究。深时源汇系统的一个关键方面在于随着地质时间的推移，物源区、搬运区以及沉积区的边界通常难以界定，物源区地貌要素往往遭受剥蚀而不复存在，而沉积区也可经历构造作用成为后期物源区而遭受剥蚀，各要素的内在联系难以保存下来；其次深部时间系统中的另一个关键问题是地层沉积的测年分辨率及其随后的成岩作用改造，现今的测年技术仍然代表一个大的时间跨度(Brian et al., 2013)。在进行深时源汇系统的研究时，应更加强多种分析方法交叉验证，保证参数的准确性与一致性。

(3)源—汇系统参数定量研究。建立源—汇系统不同要素的定量响应关系，可以进行定量化储层预测，使源—汇系统研究具有更高的准确性及预测性。通过地质年代法、将今论古法等方法准确的计算物源区剥蚀量，运用三维地震资料精确地恢复地质时期古地貌，测量古地貌参数，建立源汇系统各要素的定量耦合模型，并进行沉积体规模的预测。

(4)源—汇系统控制下的砂体预测。源—汇系统对定量表征沉积物通量有重要的作用，结合源—汇系统研究思路可以明确沉积体系演化过程及砂体的空间展布，结合测井、地震属性与反演技术可以表征砂泥岩在三维空间的分布，从而为为进一步优质砂岩岩相模拟、储层属性参数的定量化表征提供数据支持(商晓飞等，2022)。

(5)多学科与多方法交叉融合确定源汇系统。源—汇系统研究过程是极其复杂的，涉及的学科包括：年代地球化学、地球物理学、构造地质学、层序地层学、沉积地质学等。研究方法也逐渐从反演到正演、由静态至动态、从定性到定量方向发展。加强相关学科和方法之间的联系与验证，提高源—汇系统重塑的准确性是有效预测整个源—汇系统过程的保证。

致谢：感谢中石化、中海油相关科研项目的支持以及各位审稿专家和编辑提出的建设性意见。该文是中国石油大学(北京)朱筱敏沉积科研团队近期科研成果的总结，以此祝贺中国地质学会百年华诞和《地质论评》主编杨文采院士80寿辰！