边缘海构造旋回控制南海深水区油气成藏

南海边缘海构造旋回包括古南海形成与萎缩及新南海形成与萎缩2个旋回。边缘海构造旋回控制南海深水区盆地分布与性质,南海北部为被动大陆边缘裂谷盆地,南沙地块区盆地为漂移裂谷盆地,南部为复合型活动大陆边缘挤压盆地,西部为转换大陆边缘剪切拉张盆地,东部为俯冲大陆边缘增生楔盆地,深水区盆地主要分布在陆坡区和南沙地块上。边缘海构造旋回控制南海深水区主力烃源岩发育与类型,南海北部大陆边缘深水区发育始新世陆相、渐新世早期海陆过渡相、渐新世晚期海相3套烃源岩;南沙漂移裂谷盆地发育晚白垩世-早渐新世1套陆源海相烃源岩;南海南部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世和中中新世3套海陆过渡相烃源岩;南海西部大陆边缘深水区发育渐新世、早中新世、中中新世3套海陆过渡相烃源岩。边缘海构造旋回控制南海深水区大型储集体的形成,南海北部深水区发育4套储集体以深海扇为主,南沙地块发育2套储集体以三角洲与生物礁为主,南海南部以深水扇和生物礁为主;在大河入海口前缘的区域形成大型水道砂体等碎屑岩储集体,在隆起区形成生物礁滩。边缘海旋回控制深水区储盖组合,南海北部大陆边缘深水区油气成藏组合主要为渐新统-上新统,南沙地块区主要为始新统-渐新统下部,南海南部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-上新统,南海西部大陆边缘深水区成藏组合为渐新统-中新统。南海深水区主要油气藏类型与构造圈闭、深水扇及生物礁相关。南海深水区成盆、成烃、成藏特征受控于边缘海构造旋回,油气勘探潜力巨大。     

南海边缘海构造旋回控制深水区烃源岩有序分布

南海演化经历了古南海形成与发育、新南海扩张与古南海消减、新南海快速沉降与萎缩等3个阶段,其主要地质事件是古南海与新南海边缘海构造旋回,控制了深水区烃源岩有序分布,使不同盆地类型具有不同的烃源岩特征。研究表明,边缘海构造旋回控制了南海深水区主力烃源岩发育时期和类型。南海北部被动大陆边缘盆地深水区发育3套烃源岩,在古南海消亡构造旋回影响下发育始新世断陷期的湖相烃源岩和早渐新世断拗期的海陆过渡相烃源岩,在新南海构造旋回影响下发育晚渐新世拗陷期的海相烃源岩;南沙地块漂移裂谷盆地受古南海构造旋回控制,发育始新世和渐新世断拗期陆源海相2套烃源岩;南海南部活动大陆边缘挤压盆地主要受新南海扩张影响,发育渐新统和中新统海陆过渡相和陆源海相3套烃源岩。     

南沙海域沉积盆地及油气资源分布

南海新生代经历过大陆张裂与分离、海底扩张和地块碰撞等构造演化历史,南海北部为被动大陆边缘,南部为碰撞挤压边缘,东部为俯冲聚敛边缘,西部为走滑边缘。南海南部在新生代中期以后为挤压环境,形成张裂盆地、前陆盆地及前弧盆地。南沙海域位于南海南部,区内万安、曾母、北康、南薇、中建南和礼乐等主要沉积盆地油气勘探实践表明,南沙海域具有十分丰富的油气资源,是我国乃至世界上的一个重要油气区。烃源岩、高热流值、挤压构造发育和生储盖条件匹配等是南沙海域沉积盆地油气富集的有利因素。     

南海北部边缘盆地油气地质特征及成藏主控因素

南海北部边缘盆地发育三套主力烃源岩,包括断陷期湖相和海陆过渡相烃源岩,以及坳陷期海相烃源岩。储层发育"三套两类",即陆相砂岩、海陆过渡相砂岩以及海相砂岩和碳酸盐岩。断陷期湖相泥岩为较好局部盖层,中新世以来广泛沉积的海相泥岩是良好的区域盖层。圈闭丰富,其类型主要有构造、地层和复合圈闭。南海北部边缘盆地表现出油气共生、阶梯状输导、环洼聚集、断裂控藏的油气成藏特征。分析认为,烃源岩和热场共同控制着南海北部边缘盆地的油气分布;输导体系是油气运移的必经通道,并决定着油气藏层位的分布;此外,环洼分布的构造带是油气运聚的有利指向区。     

中、下扬子区构造演化与海相地层成藏主控因素分析

通过构造演化特征分析了海相烃源岩的发育,中、下扬子区中-古生代经历了加里东和海西-早印支旋回两个阶段的海相被动大陆边缘和克拉通盆地演化,形成了岩性稳定的巨厚中-古生界,发育了6套烃源岩,具有较强的生烃能力。烃源岩的高演化和6期构造运动使古油藏遭受破坏。从分析高演化海相地层的烃源类型、构造演化以及整体封存等成藏条件,认为中、下扬子地区在强烈的构造运动背景下,烃源岩的“再次”补给能力和区域保存条件将成为控制中、下扬子地区油气富集的主要因素。     

中国边缘海盆地构造演化与油气分布富集规律

中国边缘海盆地处在欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大板块相互作用之新生代最活跃区域,其中,南部边缘海盆地尚受南海裂解扩张作用等多种因素的深刻影响,形成了具有断拗双层结构不同类型伸展型或伸展、走滑、挤压复合型盆地,沉积充填了古近纪断陷裂谷早期中深湖相地层及其烃源岩、古近纪断陷晚期煤系地层及烃源岩、新近纪拗陷期海相地层及其烃源岩,为油气形成奠定了雄厚的物质基础。受区域地质背景影响,边缘海盆地地壳性质及厚度从陆缘区到深海洋盆区具有逐渐递变的特点;盆地沉降沉积中心亦逐渐向深海洋盆迁移,导致其大地热流及地热场向洋盆区逐渐升高增强,加之与晚期新构造运动和烃源供给系统时空上的相互耦合配置,最终控制了边缘海盆地油气分布富集规律。     

南海北部边缘盆地第三系沉积及主要烃源岩发育特征

南海北部边缘盆地第三系沉积及烃源岩发育,既有巨厚海相坳陷沉积的中新统烃源岩,也有分布广泛的古近系中深湖相烃源岩,油气资源较丰富。根据南海北部边缘新生代沉积盆地结构、构造特征可将其划分为走滑伸展型和断陷裂谷两大类型,前者以新近系巨厚海相坳陷沉积及海相中新统烃源岩发育为突出特点,后者则以古近系陆相断陷裂谷沉积和大规模中深湖相烃源岩、近海(河湖)沼泽相煤系烃源岩发育为主要特征,这些烃源岩的发育展布规律、有机质丰度和生烃母质类型、成熟演化特点以及生烃潜力等均差异较大。     

南海北部叠合断陷盆地海陆过渡相烃源岩及成藏贡献——以珠二坳陷白云凹陷为例

伸展盆地裂谷期为陆相、海陆过渡相和海相沉积充填的叠合断陷盆地,与断陷期完全为陆相地层充填的陆相断陷盆地在形成的板块构造环境、沉积相和烃源岩等方面有显著区别。中国近海叠合断陷盆地一般主要沉积有陆相、海陆过渡相和海相3个层系的烃源层,其中海陆过渡相烃源岩是南海北部断陷盆地珠二坳陷、琼东南盆地的主力烃源岩,该层系生烃成藏均晚于断陷期沉积的陆相地层。该类烃源岩具有陆源生烃母质和海相生烃母质双源输入的混合特征,干酪根类型为Ⅱ-Ⅲ型,以生气（煤型气）为主,但浅部烃源岩有一定的生油能力,其生成的油气亦有双源成因的特征。油气源对比研究表明,白云凹陷番禺地区和LW3-1气田油气成藏的主要贡献者是白云凹陷海陆过渡相的恩平组烃源岩,但也有渐新统珠海组海相烃源岩的贡献。勘探实践证明,这种海陆过渡相烃源岩目前已成为南海北部断陷盆地最为重要的烃源层系,是该区有效的烃源岩。     

南海北部深水区盆地烃源条件和油气源

南海北部深水区在古近纪经历了多幕裂陷作用,至新近纪开始进入坳陷阶段。裂陷期发育湖相和海陆过渡相烃源岩,坳陷期发育海相烃源岩,其中海陆过渡相烃源岩是南海北部深水区的主要烃源岩。南海北部深水区已发现的油气主要来源于海陆过渡相的崖城组和恩平组,海相的珠海组烃源岩对珠二坳陷深水区原油有重要贡献。琼东南盆地深水区天然气属于典型的煤型气,主要气源岩为崖城组腐殖型烃源岩;而珠二坳陷天然气既非典型的煤型气,也非典型的油型气,而是二者之间过渡类型天然气,气源岩为恩平组腐殖-腐泥混合型烃源岩。     

南海北部第三系海相烃源岩

孢粉组合及有机质组成等分析表明,南海北部第三系海相烃源岩的有机质主要来源于陆生高等植物,其形成与河流-三角洲和海岸平原等利于陆生高等植物发育的环境密切相关。平面上,盆地或凹陷边缘发育的海相烃源岩有机质丰度较高,而盆地或凹陷沉积中心的海相烃源岩有机质丰度较低。层序地层格架中的海侵体系域能够形成还原的沉积环境,有利于陆生高等植物来源的有机质保存及海相烃源岩的发育。珠江口盆地白云凹陷深水区已发现的原油明显存在珠海组海相烃源岩的贡献,海相烃源岩可能是南海北部深水区外围盆地的主要烃源岩。     

南海南部海域南薇西盆地新生代沉积特征

南薇西盆地主体奠基在南沙地块上 ,发育古新世—第四纪地层 ,最大沉积厚度为1 1 0 0 0m。通过分析区域地质背景和盆地沉积演化史 ,认为南薇西盆地是在南海北部被动大陆边缘上裂解形成的。成盆初期 (初始裂陷期 )与华南大陆相连 ,其沉积特征与南海北部新生代盆地类似 ,为陆相沉积环境。晚始新世以后 ,随着南海海底扩张 ,南沙地块裂离华南大陆并向南漂移 ,发生大规模海侵 ,盆地进入主裂解扩张期 ;至早渐新世 ,盆地渐次由海陆交互相过渡为海相 ;晚渐新世—中中新世 ,盆地逐渐由断陷转为断拗 ,沉积范围不断扩大 ,整体处于海相沉积环境。晚中新世以后 ,盆地进入浅海 半深海沉积环境的裂后热沉降期。通过对比解释大量地震资料 ,在盆地内划分出 3个超层序、6个层序 ,结合地震相的分析 ,对上新统以下的 4个层序进行了沉积相推断解析。     

新元古代扬子克拉通TSM盆地原型分析

以TSM盆地原型分析理论为指导,基于大量野外露头、最新钻井和地球物理资料,结合前人研究成果,对扬子克拉通新元古代的盆地原型进行了恢复。研究认为受控于从青白口纪会聚到南华—震旦纪离散两大不同板块构造环境和体制转变下的4个时期演化影响,扬子克拉通新元古代经历了4个阶段的盆地原型演变,分别为①青白口纪早期（ca.1 000~820 Ma）,扬子西缘、北缘及内部的弧后扩张盆地,扬子东南缘的弧后前陆盆地;②青白口纪晚期（ca.820~720 Ma）,扬子西缘、北缘的弧后扩张盆地,扬子东南缘和内部的拉张断陷盆地;③南华纪时期（720~635 Ma）,扬子东南缘、西缘、北缘和内部的裂谷盆地;④震旦纪时期（635~541 Ma）,川中、万源—达州及鄂西—渝东的克拉通台内裂陷盆地,扬子北缘和东南缘的离散陆缘坳陷盆地。综合分析提出南华纪裂谷盆地、震旦纪台内裂陷盆地和离散陆缘坳陷盆地是最有利于烃源岩发育的盆地原型。陕南—川东北、湘黔渝临区、鄂西和川中地区是扬子烃源岩最有利发育区,也是今后扬子深层—超深层常规天然气与非常规页岩气勘查重点区域。     

中国油气盆地研究及其评价

中国可分为五大构造区,它们控制了沉积盆地的形成与演化。每一沉积盆地可有单一层次或多层次结构,分别构成一种或多种盆地原型;对两种以上原型盆地组成的叠合盆地,宜用双重分类命名。以印支旋回为界,可分上、下两大油气组合,上部组合约占我国油气资源总量的60—70%,今后仍应是重要勘探对象,同时要大力开展下部组合的勘探。为深入评价盆地的含油性,可建立计算机定量动态模拟系统。     

塔里木新元古代裂谷盆地南北分异及油气勘探启示

综合航磁、地震、地质和地球化学资料,研究了塔里木新元古代裂谷盆地南北分异的表层构造、沉积、分布特征及深层动力学机制,揭示了裂谷盆地演化及其对寒武纪早期沉积盆地和深层烃源岩分布的控制作用。塔里木南部裂谷盆地是罗迪尼亚超大陆裂解早期超级地幔柱活动的产物,开启于南华纪早期(约780 Ma),表现为深入塔里木盆地内部的NE向坳拉槽,而北部裂谷是泛罗迪尼亚大洋板块俯冲产生的弧后裂谷盆地,开启于南华纪后期(约740 Ma),呈近EW向狭长带状横穿整个塔里木盆地。塔里木北部新元古代弧后裂谷盆地与东亚地区晚中生代—新生代弧后裂谷盆地群的形成和演化过程十分相似,均显示向洋迁移的演化特征,但塔里木裂谷盆地从早期的断陷-拗陷最终演化成被动陆缘。塔里木新元古代裂谷盆地不仅决定同裂谷期烃源岩的分布,更控制早寒武世沉积盆地的发育,使得后者"向前相似",在现今塔北隆起与中央隆起带之间很可能发育近EW向展布的南华系—震旦系同裂谷期和下寒武统玉尔吐斯组沉积期后裂谷期烃源岩。     

南海北部大陆边缘盆地深水油气成藏条件早期预测与评价

与浅水陆架区一样, 南海北部深水盆地新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的构造环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的区域地质特征,盆地结构与中国东部裂谷断陷盆地类似,属双层或三层结构类型。该深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,且发育4套烃源岩和3套储盖组合类型,使深水油气运聚成藏有了良好的基础。基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区油气成藏地质条件,并依据跨越深水区地震剖面层序地层,重点对深水油气运聚成藏条件进行了早期预测与综合评价,旨在加快和推进深水油气勘探进程。     

下扬子早古生代碳酸盐岩的稀土元素特征及其意义

早古生代,下扬子地区发育4类地质构造单元,即"两台两盆"的格局,以海相碳酸盐岩沉积建造为主。取自下扬子北缘裂陷盆地、下扬子东南缘被动大陆边缘盆地和下扬子台地的早古生代碳酸盐岩具相似的稀土元素球粒陨石标准化分布模式和相似的微量元素MORB标准化分布模式,表明该区的海相盆地是一个统一的海盆,海水相通,碳酸盐岩形成时具相似的大地构造环境。本区海相碳酸盐岩中无明显的Ce异常,呈正常的REE模式,海水应为还原状态,有利于有机质的保存。     

南海北部大陆边缘盆地油气地质特征与勘探方向

南海北部大陆边缘新生代盆地都经历了早第三纪裂谷断陷阶段和晚第三纪裂后沉降阶段,但各盆地性质存在显著差异,可以分成拉分型和伸展型两大类,其中伸展型又可分成断陷型和断坳叠加型两亚类。烃源岩主要有湖相泥岩、海陆过渡相泥岩和海相泥岩。储集层包括海相砂岩、生物礁和陆相砂岩。该区生储盖组合主要包括陆生海储型、陆生陆储型和海生海储型。二级构造带包括隆(凸)起带披覆构造、凹陷陡坡断裂构造带、凹内断裂构造带、凹内底辟构造带、缓坡带以及隆起带生物礁等,各个盆地优势油气二级构造带各具特色。勘探领域包括已证实富生烃凹陷的精细勘探、新区勘探和天然气水合物勘探。南海北部地区油气分布受富生烃凹(洼)陷控制,已证实的富烃凹陷仍有很大潜力,是近期勘探的重点;高温高压地区的天然气勘探、深水区勘探是下一步储量增长的接替区。积极开辟和探索新区、新领域是中国南海地区勘探进一步发展的关键。储层的高温高压、低孔低渗,低阻油层和非烃气的识别,以及特殊地质条件下地球物理资料的采集处理是勘探中存在的主要问题。