南海北部油氣成藏區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。為加強該區油氣成藏特征的系統分析與對比，根據構造、沉積特征的差異性，將該區劃分為4個油氣成藏區帶：走滑拉分區(鶯歌海盆地)、陸內裂
摘要：南海北部大陸邊緣整體勘探程度較低。為加強該區油氣成藏特征的系統分析與對比，根據構造、沉積特征的差異性，將該區劃分為4個油氣成藏區帶：走滑拉分區(鶯歌海盆地)、陸內裂陷區(北部灣盆地)、陸架淺水區(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(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)。進而分析了各區帶的油氣成藏特征及勘探前景，結論認為：①走滑拉分區油氣成藏主要受控于泥底辟構造活動，應重點突破下含油氣系統；②陸內裂陷區斷裂構造發育，企西隆起東部是尋找大中型油田的有利區帶；③陸架淺水區“皮薄肉厚”，油氣勘探應以古近系陸相斷陷沉積的儲蓋組合類型為主；④陸坡深水區油氣成藏要素配置良好，是未來發現大型油氣田、開創油氣勘探新局面的主戰場。
關鍵詞：南海北部；成藏區帶；陸架淺水區；陸內裂陷區；陸坡深水區；油氣藏形成；勘探前景
    南海北部大陸邊緣發育多個新生代沉積盆地(本文以北部灣、鶯歌海、瓊東南、珠江口盆地為主要研究對象)，經過近半個世紀的勘探工作，已發現50多個油氣田，但該區整體勘探程度仍較低，特別是深水區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，加強該區油氣成藏特征的系統分析與對比，對于推進南海北部油氣勘探與研究進程，開辟深水領域油氣資源戰略接替新區，具有重要的意義。
1 區域地質背景
    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大板塊交會處，亦是古特提斯構造域與古太平洋構造域的混合疊置區，地質構造復雜，區域差異明顯[6]。受南海演化及鄰區構造事件的聯合控制，北部構造演化先后經歷了中生代末的禮樂運動、始新世末的西衛運動、漸新世末的南海運動和中中新世末的南沙運動。禮樂運動使南海北部張裂階段開始并形成NE向裂陷；西衛運動使裂陷作用進一步擴大；南海運動使陸架盆地由斷陷向坳陷轉化；南沙運動使南海北部以統一坳陷整體沉降，并基本形成現今構造格局。
    南海北部新生界發育基本齊全，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-臺地相及淺海-半深海相地層，形成不同時代、不同巖性的沉積體系在三維空間互相交叉、疊置的組合關系。
2 油氣成藏區帶的劃分與勘探前景
2.1 成藏區帶劃分
    根據南海北部邊緣盆地構造、沉積特征的差異性，將其劃分為以下4種油氣成藏區帶(圖1)。

2.1.1走滑拉分區
    系指鶯歌海盆地，是受紅河斷裂控制的走滑拉分盆地，呈北西向菱形長帶狀展布。具有斷陷坳陷雙層結構，但以新近紀巨厚海相坳陷沉積為主，最大沉積厚度超過17000m。異常高溫高壓地層系統是鶯歌海盆地的典型特征，泥底辟構造十分發育，熱流體上侵活動頻繁。鶯歌海盆地斷裂構造不發育，除發育與泥底辟有關的小斷距斷層外幾乎無其他深大斷裂。
2.1.2陸內裂陷區
    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和中生界海南隆起區基底之上。古近紀，在區域張應力作用下，產生一系列北東-南西向和近東西向的基底大斷裂，形成眾多半地塹、地塹和地壘構造；新近紀開始則產生裂后沉降，形成統一的中深邊淺的整體海相坳陷沉積。以區域不整合面為界，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
    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。該區以古近紀裂谷期地層充填為主，新近紀裂后期地層為輔，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
    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昌、北礁及華光凹陷等[4]。古近紀裂谷期和新近紀裂后期地層均較發育，形成“皮厚肉也厚”沉積特征。盆地形成早期(古近紀)，陸相斷陷沉積較發育，沉積厚度介于4000～8000m；盆地形成中晚期(新近紀)，沉積充填了大規模的新近系海相坳陷式沉積，并伴有區域大規模海侵，最大沉積厚度達6000m左右。
2.2 各區帶油氣成藏特征
2.2.1走滑拉分區
中新統梅山、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種儲蓋組合：①下中新統三亞組及其相鄰層段的濱海、扇三角洲砂巖為儲層，三亞組中上部及中中新統梅山組的淺海-半深海相泥巖為區域性蓋層；②上中新統黃流組及其相鄰層段的濱海、各種成因類型的三角洲、濁積砂為儲層，上新統鶯歌海組二段的淺海半深海相泥巖為蓋層(圖2)。
 

    走滑拉分區泥底辟活動是油氣運聚成藏的主控因素。泥底辟上拱活動產生的大量垂向斷層、裂縫是油氣運移的主要通道。泥底辟活動形成眾多泥底辟背斜、披覆背斜、斷塊等構造圈閉(圖3)[7]。超壓流體周期性聚壓一泄壓，促進油氣幕式運移充注成藏。
2.2.2陸內裂陷區
烴源巖主要為始新統流沙港組大套中深湖相暗色泥頁巖，其次為漸新統潿洲組煤系地層。主要有以下生儲蓋組合：①自生自儲型：以流沙港組泥頁巖為生油層及蓋層，其夾層砂巖為儲層；②古生新儲型：流沙港泥頁巖為生油層，漸新統潿洲組、中新統下洋組、角尾組砂巖為儲層，上覆泥巖為蓋層；③新生古儲型：流沙港組原油進入前新生界潛山石灰巖中儲存，蓋層為石灰巖致密層段或上覆泥巖層(圖2)。
    陸內裂陷區斷裂構造發育，不僅為油氣運移提供通道，同時，也形成諸多構造圈閉。迄今為止已發現8個油田和9個含油氣構造，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
    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海相砂巖、碳酸鹽臺地礁灘灰巖、淺水三角洲砂巖等為主要儲集層，儲層物性好；中新統上部的海相泥巖為區域性蓋層。含油氣圈閉類型主要為披覆背斜、滾動背斜、斷背斜、斷塊、古潛山和生物礁等。
    珠江口盆地陸架淺水區油氣自生烴凹陷多期多源沿主運移通道(構造脊砂體)主要向南側的東沙隆起方向運聚成藏(圖5)[9]。瓊東南盆地陸架淺水區總體沉積規模較小，為正常的地層壓力系統，處于熱演化正常成熟生烴的生油窗范圍內[10]。
2.2.4陸坡深水區
    根據陸架淺水區鉆探結果及油氣地質綜合分析研究，推測陸坡深水區可能主要發育3套烴源巖，以生氣為主：①斷陷裂谷期始新統-下漸新統湖相泥巖及河沼相含煤巖系；②斷-坳過渡期上漸新統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-上新統底部淺海-半深海相泥巖。同時，陸坡深水區至少有3套儲層，即漸新統海陸過渡相砂巖、新近系海相砂巖及生物礁、始新統陸相砂巖。蓋層發育廣泛，新近系海相泥巖和漸新統泥巖形成區域性蓋層。
    陸坡深水區圈閉數量較多，類型主要有披覆背斜、斷層圈閉和深水扇體等。油氣運移方式隨時間和空間的不同變化很大，受新構造期斷裂活動控制，瓊東南盆地深水區以側向運移為主；白云凹陷早期以側向運移為主，晚期以垂向運移或斷坡斷坪運移為主。深水區成藏單元有凸起、凹中次凸、斷裂帶和深水扇等。
2.3 各成藏區帶油氣勘探前景
2.3.1走滑拉分區
    該區目前油氣勘探主要集中在盆地中部中央泥底辟帶淺層。泥底辟構造帶存在上、下2套大的含油氣系統。淺層氣田的形成與泥底辟發育密切相關，盡管單個氣田(藏)的天然氣儲量并非都是大型的，但氣田在平面上成群成帶分布，縱向上每個氣田都存在多個氣藏疊合，縱向疊合、橫向連片仍可形成較大規模儲量，采取中、小型氣田聯合開發可獲較好的經濟效益。
    由于具有“近水樓臺先得月”的優勢，下部含油氣系統比上部其成藏富集條件更優越，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域具有重要的意義。
2.3.2陸內裂陷區
    該區7個凹陷中，除海頭凹陷外，均見到良好的生油巖系，圍繞烴源巖發育良好的儲蓋組合，具有較大的資源潛力。企西隆起東部發育有規模較大的披覆背斜，相鄰的凹陷均能為其提供油源，是該區尋找大中型油田的有利區帶。
    斷裂構造是陸內裂陷區主要的運移輸導系統，處在油氣運移通道附近的主要構造帶應是油氣運聚成藏的有利富集區帶，具有較大的油氣資源潛力及勘探前景。如潿西南凹陷1號斷裂帶和2號斷裂帶、潿西南凹陷南斜坡帶、烏石凹陷16-1—烏石17-1構造帶、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
瓊東南盆地陸架淺水區裂后熱沉降期構造運動不太活躍，其油氣運聚通道和輸導系統僅局限于古近系地層之中。因此，該區油氣勘探應以古近系陸相斷陷沉積的儲蓋組合類型為主，重點突破古近紀披覆構造。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，亦是今后應重視的勘探領域。
珠江口盆地陸架淺水區是目前我國南海北部重要的油氣生產基地。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原生油氣藏，具備優越的油氣成藏條件，值得進一步深化勘探。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育，油氣運聚輸導系統配置優良，圈閉多且類型好，是下一步勘探的首選目標。
2.3.4陸坡深水區
    陸架淺水區油氣勘探獲得了重要發現，從區域上證實了陸坡深水區具備油氣成藏基本地質條件。同時，深水區荔灣3-1-1井的重大突破直接證實了深水區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條件優越，可能是該區尋找大氣田群的有利區帶。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，將是未來發現大油氣田、開創油氣勘探新局面的主戰場。
3 結論
    1) 南海北部邊緣盆地地質特征復雜，區域差異明顯，可劃分為以下4個油氣成藏區帶：走滑拉分區、陸內裂陷區、陸架淺水區、陸坡深水區。
    2) 走滑拉分區油氣成藏主要受控于泥底辟構造活動，產生的大量垂向斷層、裂縫是油氣運移的主要通道，下部含油氣系統比上部更具資源潛力；陸內裂陷區斷裂構造發育，企西隆起東部鄰近生烴凹陷，油氣地質條件優越，是尋找大中型油田的有利區帶；陸架淺水區“皮薄肉厚”，油氣勘探應以古近系陸相斷陷沉積的儲蓋組合類型為主，首選洼中隆及斷裂活動區。
    3) 科學研究及勘探實踐表明，陸坡深水區油氣成藏要素配置良好，具備形成大油氣區的有利地質條件，將是未來發現大油氣田、增儲上產、開創油氣勘探新局面的主戰場。
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(本文作者：萬志峰1，2 夏斌1，2 蔡周榮1 劉維亮1 梁正中2 1.中山大學海洋學院；2.中國科學院廣州地球化學研究所)