陆丰凹陷岩浆活动活跃，通过已钻遇岩浆岩井的录井资料可以发现陆丰凹陷的岩浆岩种类较多，既有喷发岩也有侵入岩，成分复杂，岩浆岩与火山沉积岩并存（表1）。通过已钻井壁心观察、薄片鉴定和相关分析化验结果确定岩性，基于地震相特征、钻测井标定在陆丰凹陷主要识别出了3类7种岩浆岩岩相，并建立了陆丰凹陷岩浆岩岩相的综合识别标准，各岩相的岩性、测井相、地震反射外部形态和内部结构、地震相参数等特征如表2。通过地震相对比分析，陆丰22洼同样可识别出这3类岩浆活动，以侵入岩和喷发岩为主。

表1 陆丰凹陷钻井揭示的岩浆岩Table 1 Characteristics of magmatic rocks reveled by drilling wells in Lufeng sag

表2 陆丰凹陷岩浆岩岩相综合识别标准Table 2 Comprehensive identification standard of magmatic lithofacies in Lufeng sag

陆丰22洼及周缘共5口井钻至基底，基底岩性均为花岗岩，属于酸性侵入岩类，表现为岩基/株，地震相外部形态为块状，地震反射内部结构为中弱振幅—低频—杂乱反射（图2A）；研究区未钻遇侵入岩类中的岩墙/盖，通过对比珠江口盆地岩墙/盖发育地震相特征，外部形态为近平行、盖状，内部结构表现为强振幅、低频、断续反射（图2B）；喷出岩相可划分为4种亚相，分别为火山通道相、溢流相、爆发相和火山灰相，其中陆丰凹陷W10井钻遇火山通道相，岩性为安山岩，研究区内无井钻遇，地震相外部形态为锥形、柱形，具有穿层性，地震反射内部结构为低频—中弱振幅—弱连续—杂乱反射（图2C）；火山溢流相地震相外部形态为席状、披覆型，成层状，具有顺层性，地震反射内部结构为低频-强振幅-较连续反射，研究区内多表现为玄武岩，洼中隆W8井文六段钻遇玄武岩（图2D）；火山爆发相地震相外部形态为披盖、楔状，成层性差，地震反射内部结构为弱振幅-低频-空白杂乱反射，研究区内W3井神狐组钻遇火山集块岩（图2E）；火山灰相多表现为凝灰岩，地震相外部形态为丘形、楔形，地震反射内部结构为弱振幅—低频—杂乱反射，在研究区内无井揭示，但陆丰凹陷多口井钻遇凝灰岩，例如W11井文六段钻遇凝灰岩（图2F）。

大规模的岩浆活动常会造成沉积地层的形态和厚度发生变化。本文结合周边钻井揭示的岩浆岩发育规律，主要基于三维地震资料解释，根据沉积地层与岩浆岩体接触关系（地层地震反射的终止关系）、上覆沉积地层厚度关系、岩浆岩体两侧地层对比关系，建立珠江口盆地陆丰凹陷新生代岩浆活动期次划分标准，进而判断岩浆岩的活动时间和活动规律。喷发岩喷出地层夹持于地层中并造成局部地层的加厚仅出现在喷发岩出现的层序中（图3A）；岩浆底辟活动使上覆地层抬升遭受剥蚀，地震反射表现为削截和上超，通常表现为界面之下地层被削截，之上地层呈上超现象，说明该层序界面对应时期发育岩浆侵入，但对岩浆底辟活动前沉积的地层不造成影响。同沉积的岩浆侵入活动会造成沉积地层向上牵引，导致上拱沉积地层的顶部遭受剥蚀，从而呈现顶薄翼厚的特征，表明岩浆活动形成于出现这一特征的上覆沉积地层之前。岩浆活动如果造成两侧沉积地层明显的向上牵引现象，那么两侧地层沉积时间应该早于岩浆活动时间；而当两侧地层未出现明显的向上牵引现象，这表明岩浆活动时间早于两侧地层沉积时间。此外，由于岩浆底辟活动可造成断层断距突然增大，在盆地内部岩浆底辟还可造成上下盘地层厚度的不协调，据此可判断岩浆活动的时间和期次（图3B）。

图2 陆丰凹陷岩浆岩地震响应特征Fig.2 Seismic response characteristics of magmatic rocks in Lufeng sag

图3 岩浆活动年代判别示意图[24] Fig.3 Schematic diagram of chronology of magmatic activity [24]

根据上述岩浆活动时间和期次的划分方法，采用三维地震资料精细解释和已钻井资料对陆丰22洼的岩浆活动过程进行分析，并对岩浆活动期次进行示意（图4）。陆丰22洼为东沙隆起上发育的新生代沉积盆地，基底为岩性前第三系花岗岩，被研究区内多口井钻遇，多表现为隆升，先存断裂发育（图4A）。Tg为新生代底界面，表现为明显的区域角度不整合，此时神狐运动强烈活动，先存断裂带附近岩浆活动频发，北部隆起区W3井钻遇火山集块岩，揭示古新统神狐组岩浆活动强烈，以火山喷发为主，对洼陷结构无明显影响（图4B）。T90为古新统神狐组与始新统文昌组之间的分界面，发育明显的角度不整合，此时期珠琼运动一幕活动，岩浆活动较为活跃，洼中隆W8井钻遇玄武岩，为火山喷发岩，对其进行锆石U-Pb同位素测年，年龄范围41~53 Ma，得出其206 Pb/238 U表面年龄加权平均值为46.3 Ma（图5），结合地震资料，认为其为文六段时期发育的火山喷发岩。地震资料揭示文昌组初期（即文六段时期）岩浆喷发和岩浆底辟均发育，岩浆底辟活动强烈，形成地层上拱，并进一步造成陆丰22洼东、西次洼早期分隔的格局（图4C）。文昌组分为上下两部分，T83为分界面，该时期为惠州运动强烈活动时期，T83具区域不整合界面性质，该界面之上可见明显地层超覆沉积特征，界面之下发育的下文昌地层整体抬升并发育岩浆底辟作用，该现象记录了T83界面所代表的下文昌组沉积末期（即文四段时期）存在强烈隆升作用，且呈现多期隆升的特征（图4E），与此同时该时期火山活动零星发育。T80为文昌组顶界面，此时珠琼运动二幕初始活动，陆丰凹陷表现为明显的区域不整合，该界面之下见地层强烈剥蚀特征，界面之上地层具明显超覆沉积特征，表明文昌组沉积末期（即文一+二段时期）区域上存在一次强烈隆升作用（图4G），但陆丰22洼此期隆升相对较弱，仅在陆丰22洼东侧局部发育。

综上，根据地震反射特征（丘形，强振幅、低频、中低连续）和地层厚度的变化及与断裂的伴生关系综合判断，陆丰22洼及周缘主要识别出3期岩浆喷发，分别发育于神狐组、文昌组初期（文六段时期）和早晚文昌转换时期（文四段时期）。岩浆底辟作用是幕式活动的，底辟发生前地层产状平缓厚度变化不大，底辟发生后地层发生明显的抬升，致使上覆地层逐层超覆于背斜之上，据此判断底辟发育的时间，陆丰22洼主要识别出3期岩浆底辟，分别发育于文昌组初期（文六段时期）、早晚文昌转换时期（文四段时期）、文昌组末期（文一+二段时期），活动时间、分布位置、活动类型和活动强度各异（图6、图7）。

图4 岩浆活动发育期次示意图Fig.4 Schematic diagram of magmatic activities development stages

图5 W8井锆石的加权平均年龄图Fig.5 Weighted average age diagram of Zircon in well W8

图6 陆丰22洼喷发岩地震剖面识别Fig.6 Seismic profile identification of eruption rock in Lufeng 22 sag

图7 陆丰22洼岩浆底辟地震剖面识别Fig.7 Seismic profile identification of magmatic diapir in Lufeng 22 sag

前人认为陆丰22洼在区域走滑—伸展双重应力场作用下，基岩发生强烈走滑—伸展活动，从地震资料上识别了陆丰22洼不同走向的三组主干断层系，第一组主干断层系为NEE向伸展叠合走滑断裂，为先存断裂活化，表现为深大断裂，横向延伸远，最长达30 km；第二组主干断层系为NW向左旋中等强度走滑断裂，为先存断裂且继承发育；第三系列为早始新世发育后期继承的NE向伸展断裂^[21]。

本次研究根据已钻井和高精度的三维地震资料井—震对比分析结果，陆丰22洼火山通道（火山口）分布多与NEE向深大断裂相伴生，从中心向外侧，依次发育爆发相、溢流相、火山沉积相（图 13），爆发相平面上表现为弱振幅特征，溢流相和火山沉积相一般表现为强振幅，受大型断裂控制平面上呈现了爆发相—溢流相—火山沉积相的有序分布特征，符合火山岩发育的一般规律。火山岩喷发表现为多期性，主要为神狐组和早文昌期文六段、文四段3期；喷发模式上具有中心式喷发、裂隙式喷发及中心—裂隙式喷发3种模式，以裂隙式喷发最为常见。

另一方面，深大断裂沟通地壳深部岩浆物质，因受到浮力及压力作用，岩浆顺活动断裂带侵入沉积盖层，导致断裂带围岩沉积层发生变形，直至被刺穿和被掀斜，形成岩浆底辟构造，陆丰22洼岩浆底辟具有特定地震响应特征，可进一步从地震剖面上识别出岩浆底辟构造的发育模式，表现为沿深大断裂上拱，造成上覆地层和断层发生变形，甚至错断（图 14），进而明确岩浆底辟对洼陷构造样式、沉积充填、烃源分布、油气成藏的控制作用。

图 13 陆丰22洼火山发育模式图Fig.13 The development model of volcano in Lufeng 22 sag

图 14 陆丰22洼岩浆底辟发育模式图Fig.14 The development model of magmatic diapir in Lufeng 22 sag

根据以上对岩浆岩的识别、岩浆活动期次的划分以及岩浆活动规律的梳理，总结陆丰22洼岩浆活动具有“两类多期”“早西晚东”的特征（图 15），即火山岩体（喷发岩）和侵入岩体（岩浆底辟）两种类型，主要发育在古近纪早中期，即神狐组和文昌组时期，文昌组时期又可发育多期次岩浆活动，且表现为早期火山作用强烈，中晚期岩浆底辟作用强烈，平面特征上表现为早期火山主要发育在洼陷西侧，晚期底辟作用主要发育在洼陷中心往东，不同期次的岩浆活动可能受当期的构造运动调控。

陆丰地区古近系经历了4次大规模的构造运动，构造运动影响了断层的形成和活动，断层的活动又进一步影响了岩浆作用。陆丰22洼对应发育4期次岩浆活动，包括3期火山活动和3期岩浆底辟，其中文六段和文四段岩浆侵入规模最大，文六段岩浆喷发规模最大，每一期岩浆活动都与区域的构造演化联系紧密，空间上具有耦合关系。

陆丰22洼神狐组地层发育较为局限，神狐期岩浆活动对应的区域构造运动为珠江口盆地神狐运动，主要表现为火山喷发作用，花岗岩基底上发育的先存断裂为神狐组岩浆活动提供通道。

图 15 陆丰22洼岩浆活动发育模式图Fig.15 The development model of magmatic activity in Lufeng 22 sag

文昌组初期（文六段时期）陆丰22洼岩浆活动更活跃，岩浆活动范围较大，主要分布在洼陷内部，火山作用和岩浆侵入作用均发育，例如东西次洼的形成与文六段的岩浆底辟活动有关，此外底辟活动还引发了大规模的火山喷发，形成了多个区域大范围的喷发岩。文昌期是珠江口盆地的强烈断陷期，岩浆活动对应的区域构造运动为珠琼运动I幕，该时期强烈的拉张作用导致大量错断基底的断裂活动，该时期发育的岩浆岩体均呈现NEE向展布（图 11和图 12），这与文昌期断裂走向相一致^[25-28]，表明珠琼运动Ⅰ幕对陆丰22洼文昌组初期（文六段时期）的岩浆活动起到重要的控制作用。火山作用的强度表现为西强东弱，主要是洼陷西部较东部构造活动性强，发育大量的同生断层，喷发岩分布与同生断层活动联系紧密，喷发岩在均方根振幅图上为中强振幅区域，显示了喷发岩的发育是由洼陷西部断层活动导致岩浆沿着断裂带喷发（图9）。

早晚文昌转换时期（文四段时期）岩浆活动对应的区域构造运动为惠州运动，前人研究认为惠州运动与岩石圈由初始张裂到快速减薄的变化、以及印度—欧亚大陆开始硬碰撞、太平洋板块俯冲方向的变化有紧密的动力学成因联系，主要表现为裂陷作用的南北转变、控凹（洼）断裂沿走向的迁移、基底隆升、岩浆底辟及剥蚀作用等一系列构造现象^[29]。T83时期惠州运动使陆丰22洼裂陷作用加强，断层活动强烈、数量及分布范围都逐渐扩大，对陆丰凹陷发生大范围的底辟，改造作用强烈，该时期岩浆活动以底辟活动为主，且底辟活动的规模达到最大，主要发育在盆地边缘，仅在洼陷北部控边断层附近发育少量的喷发岩，喷发岩规模较小，面积约12 km²，最大厚度约120 m，由边界断层在惠州运动强烈活动下触发深部岩浆喷发形成。

文昌组末期（文一+二段）珠琼运动I幕活动减弱，断裂活动也响应减弱，岩浆底辟活动明显减少。此时期珠琼运动II幕开始活跃，断裂活动性又一次增强，但弱于I幕，陆丰22洼岩浆活动主要表现为火山活动不发育，仅发育相对较弱的岩浆底辟，说明T80时期珠琼运动Ⅱ幕运动对陆丰22洼影响相对较小，岩浆活动强度减弱。