摘　要：XF區位于鶯歌海盆地中北部底辟帶上，近期在其中深層(上中新統黃流組)勘探中相繼發現了XFl3-l、XFl3-2大型巖性+構造復合型氣田。為弄清中深層天然氣主力產層的物源方向，以指導氣田下一步的勘探部署，根據碎屑組分特征、重礦物組合特征，結合沉積相分析，綜合判斷該區黃流組一段的主要物源方向為：XFl3-1氣田西部、XFl3-2氣田、XF29-1構造西部的海底扇水道砂源于西部昆嵩隆起物源區；而XFl3-1氣田東部、XF29-l構造東部以及XFl-1氣田的淺海灘壩砂主要源于東部海南島隆起物源區。結論認為：物源體系影響了該區沉積體系的空間布局和儲層品質，受此影響，相對高滲儲層主要分布在源于西部昆嵩隆起物源區的海底扇水道砂巖體中，水道砂巖體儲層規模大(單層厚度大多超過10m，最大單層厚度可達91.2m，分布廣，延伸至XFl-l底辟構造西側，并具有多期次發育的特征)，儲集性能良好，構成了XFl3-1、XFl3-2氣田主力儲層；水道砂巖體也是該區下一步天然氣勘探的主攻方向和目標。

關鍵詞：鶯歌海盆地  晚中新世  碎屑組分  重礦物組合  母巖類型  物源區  昆嵩隆起  海南島隆起

Controlling factors of storage capacity differences of Huangliu Fm sandstone in XF area of the Yinggehai Basin and their geologic significance

Abstract：Two large composite lithologic and structural gas fields，namely XFl3-1 and XFl3-2，were discovered successively in the medium to deep horizons(the Upper Miocene Huangliu Fm)in XF area located on the diapir zone in the north central Yinggehai Basin．In order to identify the provenance of the major pay zones and guide future exploration．we performed a comprehensive study of the detrital components，heavy mineral assemblage and sedimentary facies．The submarine fan channel sands in the western part of XFl3-l gas field，XFl3-2 gas field and the western part of XF 29-l structure were sourced from the provenance on the western Kumtom uplift．In contrast，the shallow marine beach bar sands in the eastern part of XFl3-l gas field．the eastern part of XF 29-1 structure and XFl-1 gas field came from the provenance on the Hainan Island to the east．The provenance systems influenced the spatial distribution of sedimentary systems and reservoir quality．The reservoirs with relatively high permeability are mainly distributed in the submarine fan channel sands sourced from the provenance on the western Kumtom uplift．The channel sandstone reservoirs are large in scale(single layer thickness mostly over 10m and maxim um up to 91.2m，being extensive in distribution and extending to the west of XFl-l diapir structure，muhiple stage development)and high in quality．They constitute the major reservoirs of XF13-1 and XFl3-2 gas fields．The channel sands are major targets for future gas exploration in this area．

Keywords：Yinggehai Basin，Late Miocene，detrital component，heavy mineral assemblage，mother rock type，provenance，Kumtom uplift，Hainan Island uplift

鶯歌海盆地位于我國海南島與越南之間海域，呈北西向展布，面積約為ll.3×10⁴km²，為典型的欠壓實型高溫高壓新生代含油氣盆地。XF區位于鶯歌海盆地中北部底辟帶上，繼20世紀90年代發現XFl-1淺層氣田(上新統鶯歌海組二段)后，近期中深層(22中新統黃流組)勘探中又相繼發現了XFl3-1、XFl3-2大型巖性+構造復合型氣田。儲層砂巖體類型在平面上分異明顯，不同類型砂巖體厚度變化大；儲層非均質性明顯，中孔、高滲至低孔、特低滲儲層均有出現，反映了XF區物源方向的差異性。

自XF區中深層氣田發現以來，國內外眾多學者和研究單位，用不同的方法，以不同的視角，在沉積、儲層、成巖作用以及成藏方面進行了廣泛、深入的研究，取得了眾多的研究成果^[1-5]。但是針對與沉積環境、儲集砂體展布規律、儲集物性等緊密相關的物源供給方面的研究，則顯得相對薄弱。因此，弄清XF區中深層天然氣主力產層的物源方向，對指導氣田下一步的勘探部署，有著重要的理論意義和實際意義。筆者結合砂巖碎屑組分、重礦物組合、沉積相等資料，綜合判斷XF區黃流組一段的主要物源方向，并根據物源方向預測沉積體系類型和展布特征，從而預測有利砂巖體的分布。

1　盆地圍區水系及物源區母巖特征

圖l顯示鶯歌海盆地圍區發育多條河流，西北部的紅河，總流域面積達ll.9×10⁴km²，年輸沙量為1300×10⁴t^[6]；海南島西部為昌化江，總長度約為250km，河水含沙量為0.392kg／m^3[7]，小于黃河而大于長江；此外，海南島的西部尚有多條獨流入海的河流。越南東部也有馬江、藍江、宋河、賢良河等河流，性質與海南島類似。

區域研究顯示海南島出露的巖石主要為巖漿巖，沉積巖次之，其重礦組合一般具有鋯石、電氣石、白鈦礦含量高的特征；在島西緣部分混合巖發育區石榴石含量也可較高^[8]。

越南北部的母巖性質復雜，巖石類型多樣。紅河流域中，前元古代以來各個時代的巖漿巖、沉積巖、變質巖均有出露，其中古生代以前的地層約占1／2，巖性主要為片巖、片麻巖、角閃巖、石英巖及大理巖等古老變質巖，其重礦組合一般具有高含磁鐵礦、石榴石、簾石類，低含鋯石、白鈦礦特征^[8]；昆嵩隆起區藍江流域露頭以中、新生代碎屑巖以及古生代石灰巖為主，部分太古代—元古代變質巖、中生代侵入巖及基、酸性噴出巖。石灰巖缺少陸源重礦物，同時受巖漿活動影響灰巖易發生熱接觸變質，形成變質巖。另外，巖漿巖在藍江流域的分布有限(僅15％) ^[8]，故來自巖漿巖的重礦物如鋯石、鈦鐵礦、金紅石等較為少見。因此推測藍江流域母巖的重礦物組合應以富含白鈦礦、低含鋯石為特征。

2　碎屑組分及重礦物特征

2．1　碎屑組分特征

盆地內陸源碎屑物質是由物源區提供的，因此碎屑物的組分特征與物源區存在密切的關系。

表1顯示，盆地中北部黃流組一段時期總體上以石英砂巖類為主，但不同區帶的長石、巖屑含量有差異。鶯東斜坡海口區、嶺頭區長石平均含量介于9.7％～10.5％，巖屑平均含量介于2.8％～5.8％，以長石石英砂巖為主，反映以花崗巖為主的海南隆起區物源性質；西北部的LG20-1構造，其石英、長石、巖屑含量與鶯東斜坡海口、嶺頭區相近，仍以長石石英砂巖為主，但其粒度偏細(平均粒度中值為71mm)，為極細砂，反映離物源區較遠，從其地理位置來看應屬紅河物源體系；XFl3-2氣田、XFl3-1氣田西部、XF29-1構造西部則以巖屑石英砂巖較為多見，巖屑平均含量介于11.8％～l6.2％(主要為片巖、千枚巖、變質砂巖)，中等成分成熟度，反映西部昆嵩隆起區含較多變質巖類物源特征；而XFl、XFl2、XFl3、XFl3-1C、XF29-1D井砂巖，粒度細(粒度中值介于48～66mm)，長石、巖屑含量低，平均含量分別為2.5％～3.8％、3.9％～7.7％，石英含量極高(大于90％)，多為石英粉砂巖，成熟度指數介于8.8～13.6，屬高極高成分成熟度，反映這些井區沉積物經過較長距離的搬運。

2．2　重礦物特征

重礦物是判斷物源方向及物源分區的重要標志^[9-11]，不同的物源區巖石中的重礦物在搬運過程中具有不同的組合特征，因此，根據這一原理可以通過重礦物的組合類型和變化特征進行物源分析。

鶯歌海盆地中北部黃流組一段所含重礦物主要有白鈦礦、赤褐鐵礦、鋯石、電氣石、磁鐵礦、石榴石、銳鈦礦、金紅石、輝石等。從圖2、3上可以看出，黃流組沉積時期XF區存在東部海南隆起區、西部昆嵩隆起區以及西北部紅河流域三大物源體系。海口、嶺頭區各井重礦物組合主要表現出白鈦礦、鋯石、電氣石含量較高的特征，巖漿巖母巖含量較高(36％～50％)，反映海南隆起區物源特征；XFl3-2氣田、XFl3-1氣田西部、XF29-1構造西部的重礦物組合表現出富含白鈦礦和低含鋯石特征，沉積巖母巖成分增多，介于45％～80％，反映西部昆嵩隆起區物源特征；西北部LG20-1構造表現出石榴石、磁鐵礦、赤褐鐵礦、白鈦礦組合，母巖成分表現3大巖類含量相當，呈三足鼎立之勢，代表紅河物源體系。

從重礦物平面上分布來看，XFl3-1氣田西部的重礦物組合白西南向東北依次表現為超穩定礦物鋯石逐漸增加，XF29-1構造西部、XFl3-2氣田亦有類似變化，依據遠離物源區不穩定礦物含量減少、穩定重礦物含量增加基本規律，判斷自西南向東北推進是XFl3-1氣田西部、XFl3-2氣田和XF29-1構造西部黃流組一段沉積時期的主要物源方向。XF29-1D、XFl3、XFl2、XFl3-1C井表現出白東南向西北方向不穩定礦物輝石減少，超穩定礦物鋯石、電氣石增加的趨勢，砂體厚度逐漸變薄，反映自東南向西北是XFl3-1氣田東部、XF29-1構造東部以及XFl-l氣田砂體的主要物源方向(圖2)。

值得注意的是，XFl-l氣田、XFl3-1氣田東部、XF29-1構造東部諸井的重礦組合和母巖類型有其特別之處：XFl3-1C、XFl2井以富含白鈦礦(63.4％～67.4％)和較高的鋯石(7.8％～l2.7％)為特征，XF29-1D井出現極高含量的赤褐鐵礦(78.1％)和低含鋯石特征，XFl3井除赤褐鐵礦(39.2％)、白鈦礦(15.7％)外，還出現高達20.6％的輝石不穩定礦物，表現出既有海口、嶺頭區(較高的鋯石含量)的組合特征，也有XFl3-2氣田、XFl3-1氣田西部、XF29-l構造西部諸井(富含白鈦礦)的組合特征。另外XFl-1氣田、XFl3-1氣田東部、XF29-1構造東部諸井的巖屑含量雖然很低(表1)，但薄片分析顯示，片巖、千枚巖、變質砂巖等變質巖巖屑可占總巖屑的75％左右，XFl井尚出現少量石灰巖巖屑。以變質巖為主巖屑成分特征以及石灰巖巖屑的出現是昆嵩隆起物源影響至該區的直接證據。地震沉積學研究也揭示在XFl1井附近發育東西物源匯合區^[5]。這些現象說明，XFl-1氣田、XFl3-1氣田東部、XF29-l構造東部實際受到了昆嵩隆起與海南隆起兩個物源共同影響，使之具有兩個物源區的某些特征，卻又都不夠典型。但母巖中含較高的巖漿巖成分(圖3)，指示海南隆起物源在匯合區應占主導地位，昆嵩隆起物源僅起補充作用。

另外，XFl3-1、XFl3-2氣田和XF29-1構造諸井的重礦組合和母巖類型與LG20-l構造差異較大，與這一時期紅河襲奪事件的影響有關，紅河物源體系主要以泥質碎屑巖沉積為主，反映其輸砂能力對XF區影響十分有限^[12-13]。

3　地質意義

3．1　物源體系影響沉積體系的空間布局

最新高精度生物地層層序及古環境分析資料顯示，晚中新世黃流組一段沉積時期，XF區整體處于相對平坦、穩定的淺海環境中^[2]。以昌化江水系為主的海南隆起物源區沉積物僅到達XFl-l構造東部，在淺海環境中形成規模較小的灘壩沉積(圖4)^[4]，砂巖體厚度通常介于6～42m，粒度細，以粉砂巖為主，巖性較為致密。以藍江水系為主的昆嵩隆起區物源體系，發育規模較大的三角洲，推進至XF區西側鶯西斜坡帶上，受鶯西斷裂坡折帶控制，三角洲沉積物在重力作用下被搬運到XFl-l構造西側較低洼部位再沉積，形成海底扇水道砂巖復合體。水道砂巖體單層厚度大多超過l0m，最大單層厚度可達91.2m，分布廣，延伸至XFl-1底辟構造西側，并具有多期次發育特征^[3]，以極細—細砂巖為主，是XFl3-1、XFl3-2氣出的主力儲層。

3．2　物源體系影響儲層質量

如圖5所示，XF區黃流組一段儲層的儲集性能與陸源碎屑成分關系密切，石英含量愈低、長石與巖屑含量愈高，視面孔率愈高。在黃流組一段沉積時期，源于昆嵩隆起XFl3-1氣田西部、XFl3-2氣田、XF29-l構造西部砂巖，巖屑平均含量在11.8％～l6.2％，以巖屑石英砂巖為主，面孔率平均值為13.9％～l5.6％，以海南隆起物源為主的XFl3-1氣田東部、XF29-1構造東部以及XFl-l氣田，各井砂巖石英平均含量大于90％，長石、巖屑含量低，分別為2.5％～3.8％、3.9％～7.7％，孔隙發育差，視面孔率僅為2.4％～7.0％(表1)。

圖6也展示了由于物源區的不同造成儲集物性的差異。源于昆嵩隆起物源區的XFl3-2氣田、XFl3-1氣田西部、XF29-1構造西部，巖心物性分析的孔隙度平均為16.8％～l8.3％，滲透率介于6.2～37.4mD，屬低、中滲型中等至好儲集層。而以海南隆起物源區為主的XFl-1氣田、XFl3-1氣田東部、XF29-1構造東部諸井的儲層巖心孔隙度平均值為ll.7％～l7.6％、滲透率為0.1～0.5mD，屬低—特低滲型差儲集層或致密層，儲層質量明顯劣于西部物源區。

上述分析表明，XF區黃流組一段儲層除沉積相、成巖作用影響外^[4]，與物源區有密切關系的碎屑組分也是影響儲層質量的一個關鍵因素。這是由于巖石在深埋過程中，石英組分穩定，不易被酸性流體溶蝕，而長石、巖屑等不穩定組分容易發生溶解，形成各種溶蝕孔(圖7)，增加了儲集層孔隙性，同時因溶解作用強烈時形成伸長狀孔、超大孔可改造孔隙的連通性，提高儲集層滲透率^[4]。

4　結論

1)鶯歌海盆地XF區黃流組一段沉積時期，受到東部海南隆起區、西部昆嵩隆起區2個物源體系的影響。以藍江水系為主的昆嵩隆起物源區的沉積物，推進到XFl-l構造西側，形成海底扇水道砂復合體，以昌化江水系為主的海南隆起物源區沉積物僅到達XFl-1構造東部，形成規模較小的灘壩。

2)相對高滲儲層分布在源于西部昆嵩隆起物源區的海底扇水道砂巖體。水道砂巖體儲層規模大，儲集性能良好，構成XFl3-1、XFl3-2氣田的主力儲層。水道砂巖體是XF區下一步天然氣勘探的主攻方向和目標。

文中薄片和重礦物原始數據來源于中海石油能源發展股份有限公司鉆采工程研究院湛江實驗中心，中海石油(中國)有限公司湛江分公司研究院總地質師裴健翔、沉積地層室鐘澤紅高級工程師為本文提供沉積相研究成果和寶貴的修改意見，審稿專家對初稿提出了有益的建議，在此一并致以謝意。

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本文作者：張伙蘭  謝金有  劉億  袁超

作者單位：中海石油(中國)有限公司湛江分公司