南海北部油氣成藏區(qū)帶的劃分與勘探前景

摘 要

摘要：南海北部大陸邊緣整體勘探程度較低。為加強(qiáng)該區(qū)油氣成藏特征的系統(tǒng)分析與對(duì)比，根據(jù)構(gòu)造、沉積特征的差異性，將該區(qū)劃分為4個(gè)油氣成藏區(qū)帶：走滑拉分區(qū)(鶯歌海盆地)、陸內(nèi)裂
摘要：南海北部大陸邊緣整體勘探程度較低。為加強(qiáng)該區(qū)油氣成藏特征的系統(tǒng)分析與對(duì)比，根據(jù)構(gòu)造、沉積特征的差異性，將該區(qū)劃分為4個(gè)油氣成藏區(qū)帶：走滑拉分區(qū)(鶯歌海盆地)、陸內(nèi)裂陷區(qū)(北部灣盆地)、陸架淺水區(qū)(瓊東南盆地北部裂陷帶，珠江口盆地北部裂陷帶的珠一、珠三坳陷)、陸坡深水區(qū)(珠江口盆地珠二坳陷，瓊東南盆地中央裂陷帶及南部裂陷帶)。進(jìn)而分析了各區(qū)帶的油氣成藏特征及勘探前景，結(jié)論認(rèn)為：①走滑拉分區(qū)油氣成藏主要受控于泥底辟構(gòu)造活動(dòng)，應(yīng)重點(diǎn)突破下含油氣系統(tǒng)；②陸內(nèi)裂陷區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，企西隆起東部是尋找大中型油田的有利區(qū)帶；③陸架淺水區(qū)“皮薄肉厚”，油氣勘探應(yīng)以古近系陸相斷陷沉積的儲(chǔ)蓋組合類型為主；④陸坡深水區(qū)油氣成藏要素配置良好，是未來(lái)發(fā)現(xiàn)大型油氣田、開創(chuàng)油氣勘探新局面的主戰(zhàn)場(chǎng)。
關(guān)鍵詞：南海北部；成藏區(qū)帶；陸架淺水區(qū)；陸內(nèi)裂陷區(qū)；陸坡深水區(qū)；油氣藏形成；勘探前景
    南海北部大陸邊緣發(fā)育多個(gè)新生代沉積盆地(本文以北部灣、鶯歌海、瓊東南、珠江口盆地為主要研究對(duì)象)，經(jīng)過(guò)近半個(gè)世紀(jì)的勘探工作，已發(fā)現(xiàn)50多個(gè)油氣田，但該區(qū)整體勘探程度仍較低，特別是深水區(qū)油氣勘探工作正處于起步階段，存在諸多懸而未決的問題[1～5]。因此，加強(qiáng)該區(qū)油氣成藏特征的系統(tǒng)分析與對(duì)比，對(duì)于推進(jìn)南海北部油氣勘探與研究進(jìn)程，開辟深水領(lǐng)域油氣資源戰(zhàn)略接替新區(qū)，具有重要的意義。
1 區(qū)域地質(zhì)背景
    南海是西太平洋最大的邊緣海，地處歐亞、印度澳大利亞及太平洋3大板塊交會(huì)處，亦是古特提斯構(gòu)造域與古太平洋構(gòu)造域的混合疊置區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，區(qū)域差異明顯[6]。受南海演化及鄰區(qū)構(gòu)造事件的聯(lián)合控制，北部構(gòu)造演化先后經(jīng)歷了中生代末的禮樂運(yùn)動(dòng)、始新世末的西衛(wèi)運(yùn)動(dòng)、漸新世末的南海運(yùn)動(dòng)和中中新世末的南沙運(yùn)動(dòng)。禮樂運(yùn)動(dòng)使南海北部張裂階段開始并形成NE向裂陷；西衛(wèi)運(yùn)動(dòng)使裂陷作用進(jìn)一步擴(kuò)大；南海運(yùn)動(dòng)使陸架盆地由斷陷向坳陷轉(zhuǎn)化；南沙運(yùn)動(dòng)使南海北部以統(tǒng)一坳陷整體沉降，并基本形成現(xiàn)今構(gòu)造格局。
    南海北部新生界發(fā)育基本齊全，古新世沉積范圍局限，自始新世開始依次沉積了沖積-河湖相、濱海-沼澤相、三角洲-淺海相、濱淺海-臺(tái)地相及淺海-半深海相地層，形成不同時(shí)代、不同巖性的沉積體系在三維空間互相交叉、疊置的組合關(guān)系。
2 油氣成藏區(qū)帶的劃分與勘探前景
2.1 成藏區(qū)帶劃分
    根據(jù)南海北部邊緣盆地構(gòu)造、沉積特征的差異性，將其劃分為以下4種油氣成藏區(qū)帶(圖1)。

2.1.1走滑拉分區(qū)
    系指鶯歌海盆地，是受紅河斷裂控制的走滑拉分盆地，呈北西向菱形長(zhǎng)帶狀展布。具有斷陷坳陷雙層結(jié)構(gòu)，但以新近紀(jì)巨厚海相坳陷沉積為主，最大沉積厚度超過(guò)17000m。異常高溫高壓地層系統(tǒng)是鶯歌海盆地的典型特征，泥底辟構(gòu)造十分發(fā)育，熱流體上侵活動(dòng)頻繁。鶯歌海盆地?cái)嗔褬?gòu)造不發(fā)育，除發(fā)育與泥底辟有關(guān)的小斷距斷層外幾乎無(wú)其他深大斷裂。
2.1.2陸內(nèi)裂陷區(qū)
    系指北部灣盆地，位于華南板塊南緣，疊置于古生界粵桂隆起區(qū)和中生界海南隆起區(qū)基底之上。古近紀(jì)，在區(qū)域張應(yīng)力作用下，產(chǎn)生一系列北東-南西向和近東西向的基底大斷裂，形成眾多半地塹、地塹和地壘構(gòu)造；新近紀(jì)開始則產(chǎn)生裂后沉降，形成統(tǒng)一的中深邊淺的整體海相坳陷沉積。以區(qū)域不整合面為界，劃分為古近系陸相斷陷和新近系裂后海相坳陷2大構(gòu)造層系，以陸相沉積為主，其上披覆的海相層序較薄。
2.1.3陸架淺水區(qū)
    主要包括瓊東南盆地北部裂陷帶的崖北凹陷、松西及松東凹陷，珠江口盆地北部裂陷帶的珠一坳陷、珠三坳陷。該區(qū)以古近紀(jì)裂谷期地層充填為主，新近紀(jì)裂后期地層為輔，形成“皮薄肉厚”的沉積充填特征。古近系陸相沉積厚度大(逾4000m)，新近系及第四系海相沉積薄(一般為2200m左右)。
2.1.4陸坡深水區(qū)
    主要包括珠江口盆地南部珠二坳陷白云、荔灣、開平、順德凹陷等，瓊東南盆地中央裂陷帶的寶島、松南、陵水、樂東、崖南凹陷及瓊東南盆地南部裂陷帶的長(zhǎng)昌、北礁及華光凹陷等[4]。古近紀(jì)裂谷期和新近紀(jì)裂后期地層均較發(fā)育，形成“皮厚肉也厚”沉積特征。盆地形成早期(古近紀(jì))，陸相斷陷沉積較發(fā)育，沉積厚度介于4000～8000m；盆地形成中晚期(新近紀(jì))，沉積充填了大規(guī)模的新近系海相坳陷式沉積，并伴有區(qū)域大規(guī)模海侵，最大沉積厚度達(dá)6000m左右。
2.2 各區(qū)帶油氣成藏特征
2.2.1走滑拉分區(qū)
中新統(tǒng)梅山、三亞組泥巖是鶯歌海盆地主要烴源巖，目前仍處在有利的生、排氣階段。主要有以下2種儲(chǔ)蓋組合：①下中新統(tǒng)三亞組及其相鄰層段的濱海、扇三角洲砂巖為儲(chǔ)層，三亞組中上部及中中新統(tǒng)梅山組的淺海-半深海相泥巖為區(qū)域性蓋層；②上中新統(tǒng)黃流組及其相鄰層段的濱海、各種成因類型的三角洲、濁積砂為儲(chǔ)層，上新統(tǒng)鶯歌海組二段的淺海半深海相泥巖為蓋層(圖2)。
 

    走滑拉分區(qū)泥底辟活動(dòng)是油氣運(yùn)聚成藏的主控因素。泥底辟上拱活動(dòng)產(chǎn)生的大量垂向斷層、裂縫是油氣運(yùn)移的主要通道。泥底辟活動(dòng)形成眾多泥底辟背斜、披覆背斜、斷塊等構(gòu)造圈閉(圖3)[7]。超壓流體周期性聚壓一泄壓，促進(jìn)油氣幕式運(yùn)移充注成藏。
2.2.2陸內(nèi)裂陷區(qū)
烴源巖主要為始新統(tǒng)流沙港組大套中深湖相暗色泥頁(yè)巖，其次為漸新統(tǒng)潿洲組煤系地層。主要有以下生儲(chǔ)蓋組合：①自生自儲(chǔ)型：以流沙港組泥頁(yè)巖為生油層及蓋層，其夾層砂巖為儲(chǔ)層；②古生新儲(chǔ)型：流沙港泥頁(yè)巖為生油層，漸新統(tǒng)潿洲組、中新統(tǒng)下洋組、角尾組砂巖為儲(chǔ)層，上覆泥巖為蓋層；③新生古儲(chǔ)型：流沙港組原油進(jìn)入前新生界潛山石灰?guī)r中儲(chǔ)存，蓋層為石灰?guī)r致密層段或上覆泥巖層(圖2)。
    陸內(nèi)裂陷區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，不僅為油氣運(yùn)移提供通道，同時(shí)，也形成諸多構(gòu)造圈閉。迄今為止已發(fā)現(xiàn)8個(gè)油田和9個(gè)含油氣構(gòu)造，油氣藏類型主要有背斜型、斷鼻-斷塊型、地層型、古潛山型等(圖4)[8]。
2.2.3陸架淺水區(qū)
    以始新世、漸新世裂陷期中深湖相泥巖及部分濱淺湖、河流沼澤相泥巖為主要烴源巖，以生油為主，生氣為輔；裂后海相坳陷期中新統(tǒng)海相砂巖、碳酸鹽臺(tái)地礁灘灰?guī)r、淺水三角洲砂巖等為主要儲(chǔ)集層，儲(chǔ)層物性好；中新統(tǒng)上部的海相泥巖為區(qū)域性蓋層。含油氣圈閉類型主要為披覆背斜、滾動(dòng)背斜、斷背斜、斷塊、古潛山和生物礁等。
    珠江口盆地陸架淺水區(qū)油氣自生烴凹陷多期多源沿主運(yùn)移通道(構(gòu)造脊砂體)主要向南側(cè)的東沙隆起方向運(yùn)聚成藏(圖5)[9]。瓊東南盆地陸架淺水區(qū)總體沉積規(guī)模較小，為正常的地層壓力系統(tǒng)，處于熱演化正常成熟生烴的生油窗范圍內(nèi)[10]。
2.2.4陸坡深水區(qū)
    根據(jù)陸架淺水區(qū)鉆探結(jié)果及油氣地質(zhì)綜合分析研究，推測(cè)陸坡深水區(qū)可能主要發(fā)育3套烴源巖，以生氣為主：①斷陷裂谷期始新統(tǒng)-下漸新統(tǒng)湖相泥巖及河沼相含煤巖系；②斷-坳過(guò)渡期上漸新統(tǒng)半封閉淺海相泥巖及濱海沼澤相含煤巖系；③坳陷期新近系中新統(tǒng)-上新統(tǒng)底部淺海-半深海相泥巖。同時(shí)，陸坡深水區(qū)至少有3套儲(chǔ)層，即漸新統(tǒng)海陸過(guò)渡相砂巖、新近系海相砂巖及生物礁、始新統(tǒng)陸相砂巖。蓋層發(fā)育廣泛，新近系海相泥巖和漸新統(tǒng)泥巖形成區(qū)域性蓋層。
    陸坡深水區(qū)圈閉數(shù)量較多，類型主要有披覆背斜、斷層圈閉和深水扇體等。油氣運(yùn)移方式隨時(shí)間和空間的不同變化很大，受新構(gòu)造期斷裂活動(dòng)控制，瓊東南盆地深水區(qū)以側(cè)向運(yùn)移為主；白云凹陷早期以側(cè)向運(yùn)移為主，晚期以垂向運(yùn)移或斷坡斷坪運(yùn)移為主。深水區(qū)成藏單元有凸起、凹中次凸、斷裂帶和深水扇等。
2.3 各成藏區(qū)帶油氣勘探前景
2.3.1走滑拉分區(qū)
    該區(qū)目前油氣勘探主要集中在盆地中部中央泥底辟帶淺層。泥底辟構(gòu)造帶存在上、下2套大的含油氣系統(tǒng)。淺層氣田的形成與泥底辟發(fā)育密切相關(guān)，盡管單個(gè)氣田(藏)的天然氣儲(chǔ)量并非都是大型的，但氣田在平面上成群成帶分布，縱向上每個(gè)氣田都存在多個(gè)氣藏疊合，縱向疊合、橫向連片仍可形成較大規(guī)模儲(chǔ)量，采取中、小型氣田聯(lián)合開發(fā)可獲較好的經(jīng)濟(jì)效益。
    由于具有“近水樓臺(tái)先得月”的優(yōu)勢(shì)，下部含油氣系統(tǒng)比上部其成藏富集條件更優(yōu)越，更具資源潛力。盡管目前勘探程度很低，幾口探井資料已充分證明其勘探前景，加快研究和開拓該領(lǐng)域具有重要的意義。
2.3.2陸內(nèi)裂陷區(qū)
    該區(qū)7個(gè)凹陷中，除海頭凹陷外，均見到良好的生油巖系，圍繞烴源巖發(fā)育良好的儲(chǔ)蓋組合，具有較大的資源潛力。企西隆起東部發(fā)育有規(guī)模較大的披覆背斜，相鄰的凹陷均能為其提供油源，是該區(qū)尋找大中型油田的有利區(qū)帶。
    斷裂構(gòu)造是陸內(nèi)裂陷區(qū)主要的運(yùn)移輸導(dǎo)系統(tǒng)，處在油氣運(yùn)移通道附近的主要構(gòu)造帶應(yīng)是油氣運(yùn)聚成藏的有利富集區(qū)帶，具有較大的油氣資源潛力及勘探前景。如潿西南凹陷1號(hào)斷裂帶和2號(hào)斷裂帶、潿西南凹陷南斜坡帶、烏石凹陷16-1—烏石17-1構(gòu)造帶、邁陳凹陷烏石32-1—烏石29-1斷裂背斜帶、海中凹陷潿洲14-2背斜帶及企西隆起東部凸起帶等臥。
2.3.3陸架淺水區(qū)
瓊東南盆地陸架淺水區(qū)裂后熱沉降期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)不太活躍，其油氣運(yùn)聚通道和輸導(dǎo)系統(tǒng)僅局限于古近系地層之中。因此，該區(qū)油氣勘探應(yīng)以古近系陸相斷陷沉積的儲(chǔ)蓋組合類型為主，重點(diǎn)突破古近紀(jì)披覆構(gòu)造。另外，位于崖城、松濤隆起傾沒部位的披覆背斜及周緣的地層超覆尖滅圈閉，亦是今后應(yīng)重視的勘探領(lǐng)域。
珠江口盆地陸架淺水區(qū)是目前我國(guó)南海北部重要的油氣生產(chǎn)基地。珠一坳陷惠州、西江及陸豐油田群及其周緣和中深層古近系自生白儲(chǔ)原生油氣藏，具備優(yōu)越的油氣成藏條件，值得進(jìn)一步深化勘探。珠三坳陷文昌A凹陷中央凸起帶與珠三段南斷裂下降盤東段油源斷層發(fā)育，油氣運(yùn)聚輸導(dǎo)系統(tǒng)配置優(yōu)良，圈閉多且類型好，是下一步勘探的首選目標(biāo)。
2.3.4陸坡深水區(qū)
    陸架淺水區(qū)油氣勘探獲得了重要發(fā)現(xiàn)，從區(qū)域上證實(shí)了陸坡深水區(qū)具備油氣成藏基本地質(zhì)條件。同時(shí)，深水區(qū)荔灣3-1-1井的重大突破直接證實(shí)了深水區(qū)具有形成大型油氣聚集的條件[11]。
    瓊東南盆地南部裂陷帶的北礁凸起成藏地質(zhì)條件優(yōu)越，可能是該區(qū)尋找大氣田群的有利區(qū)帶。珠江口盆地白云凹陷和南部隆起帶具有巨大的油氣資源潛力和油氣勘探前景，將是未來(lái)發(fā)現(xiàn)大油氣田、開創(chuàng)油氣勘探新局面的主戰(zhàn)場(chǎng)。
3 結(jié)論
    1) 南海北部邊緣盆地地質(zhì)特征復(fù)雜，區(qū)域差異明顯，可劃分為以下4個(gè)油氣成藏區(qū)帶：走滑拉分區(qū)、陸內(nèi)裂陷區(qū)、陸架淺水區(qū)、陸坡深水區(qū)。
    2) 走滑拉分區(qū)油氣成藏主要受控于泥底辟構(gòu)造活動(dòng)，產(chǎn)生的大量垂向斷層、裂縫是油氣運(yùn)移的主要通道，下部含油氣系統(tǒng)比上部更具資源潛力；陸內(nèi)裂陷區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，企西隆起東部鄰近生烴凹陷，油氣地質(zhì)條件優(yōu)越，是尋找大中型油田的有利區(qū)帶；陸架淺水區(qū)“皮薄肉厚”，油氣勘探應(yīng)以古近系陸相斷陷沉積的儲(chǔ)蓋組合類型為主，首選洼中隆及斷裂活動(dòng)區(qū)。
    3) 科學(xué)研究及勘探實(shí)踐表明，陸坡深水區(qū)油氣成藏要素配置良好，具備形成大油氣區(qū)的有利地質(zhì)條件，將是未來(lái)發(fā)現(xiàn)大油氣田、增儲(chǔ)上產(chǎn)、開創(chuàng)油氣勘探新局面的主戰(zhàn)場(chǎng)。
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(本文作者：萬(wàn)志峰1，2 夏斌1，2 蔡周榮1 劉維亮1 梁正中2 1.中山大學(xué)海洋學(xué)院；2.中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所)