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。     

珠江口盆地烃源岩特征及资源潜力

珠江口盆地是一个先断后坳、先陆后海且具有变地温场特征的盆地，发育文昌组、恩平组和珠海组3套烃源岩。根据盆地大量烃源岩样品的分析化验资料，将实验分析、地质分析与地质模拟相结合，对3套烃源岩发育特征的差异性和凹陷/半地堑/洼陷的热演化史、生烃史、资源潜力进行综合分级评价。研究结果表明：①裂陷早-中期文昌组湖相倾油型烃源岩是研究区主力烃源岩，裂陷晚期恩平组煤系油气兼生型烃源岩是研究区重要烃源岩，坳陷期珠海组海相陆源油气兼生型烃源岩只在白云凹陷进入生烃门限；②地温梯度自浅水向深水逐渐升高，导致烃源岩的成熟门限和生烃窗口快速变浅，浅水区烃源岩整体处于成熟-高成熟阶段，具有晚期生烃的特征，主生烃期在16 Ma至现今；深水区烃源岩整体处于成熟-过成熟阶段，白云凹陷具有早期生烃的特征，主生烃期在33~0 Ma；③评价得出珠江口盆地总地质资源量约为85×10⁸t，油气资源丰富，浅水区以石油资源为主，深水区油、气资源量相当；④根据海上生烃凹陷评价标准，惠州凹陷、白云凹陷、陆丰凹陷、西江凹陷、恩平凹陷为富生烃凹陷，开平凹陷、荔湾凹陷为中等生烃凹陷，具有较好的勘探潜力。     

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。     

再论珠江口盆地恩平组时代归属

为解决珠江口盆地恩平组属于始新统还是上始新统—渐新统之争议,通过钻井岩性组合、地震反射特征及孢粉组合等确定了恩平组识别标志,综合利用钻井古生物、大洋钻探和深拖地磁等资料重新厘定了恩平组地质时代。恩平组以陆相沉积为主,岩性为砂泥岩互层,地震反射呈弱楔状、向缓坡收敛,与文昌组厚层泥岩夹砂岩、典型楔状地震反射特征不同,与珠海组厚层砂岩夹薄层泥岩、近平行地震反射特征有异;恩平组孢粉组合总体特征与文昌组更为相似,以反映温暖气候环境的三沟类、三孔沟类花粉为主,恩平组与珠海组孢粉组合变化大,反映了气候由暖变冷。依据文昌组顶部碎屑锆石年龄测定和恩平组内含有典型晚始新世有孔虫等证据,确定恩平组底界地质年代为39 Ma±;依据大洋钻探和深拖地磁资料、珠海组底部最古老微体化石年代、恩平组/珠海组孢粉组合记录所对应的全球E/O变冷事件(晚始新世末)等证据,综合判定恩平组顶界面形成地质年代为33～34 Ma。     

珠江口盆地白云凹陷深水区LW3-1-1井天然气地球化学特征及成因探讨

根据组分组成、轻烃组成、碳同位素组成和氢同位素组成，分析了珠江口盆地白云凹陷深水区LW3\|1\|1井天然气的地球化学特征、成因与来源，指出：该天然气藏为纯烃湿气藏，天然气成熟度较高，处于凝析气演化阶段；天然气母质类型为腐殖—腐泥型，以干酪根裂解气为主，主要来自第三系恩平组和珠海组烃源岩，其中恩平组的贡献较大；天然气碳同位素值呈正序分布，气源相对单一，且为有机成因；天然气δD值偏重。推测珠江口盆地白云凹陷南部在始新世—渐新世恩平组沉积时期有过海侵。      

琼东南盆地崖北凹陷崖城组煤系烃源岩分布及其意义

崖北凹陷位于南海北部大陆边缘西区琼东南盆地北部坳陷西段,是新生代凹陷,连续沉积了始新世到第四纪地层。该凹陷古近纪为裂谷期,发育始新世陆相、早渐新世崖城组海陆过渡相和晚渐新世陵水组海相3套地层。中新世到第四纪为热沉降和新构造期,均为海相地层。崖北凹陷主力烃源岩是崖城组海陆过渡相煤系和泻湖相泥岩,其中,煤层、炭质泥岩及其伴生的暗色泥岩是烃源岩的重要组成部分。已钻井揭示崖城组发育35层煤,累积厚度16.8m。煤层与炭质泥岩主要分布于崖一段和崖三段,形成于潮坪与辫状河三角洲。崖城组地震相与沉积相对应关系良好,据此建立了煤系烃源岩沉积模式,煤系主要发育在凹陷缓坡带的辫状河三角洲和潮坪环境中,其次是陡坡带的扇三角洲和潮坪,暗色泥岩主要发育在深洼漕的泻湖环境。崖北凹陷崖城组煤系和泻湖湘泥岩都是有利烃源岩,生烃潜力大,凹槽内部渐新统-中新统为有利成藏组合。      

珠江口盆地恩平组孢粉组合及其地质时代

珠江口盆地下第三系始新统至渐新统恩平组分布广泛.孢粉组合为Dicolpopollis kockelii-Gothanipollis bassensis组合.主要特征是以属、种繁多的被子类花粉占优势,其中以Quercokhtes、Cupuliferoipollenites、Alnipollenietes为主,并掺入较多喜热分子Dicolpopollis kockelii Liquidambarpollenites等,Gothanipollis bassensis在中上部较连续集中出现;裸子类Bisaccatepollen发育;少见古老类型分子.这一孢粉组合及其与上覆珠海组和下伏文昌组比较,特征更接近珠海组而与文昌组区别较大.并可与邻区北部湾盆地涠洲组对比,时代归属渐新世.白云7-1-1井恩平组发现浮游有孔虫N₃带和钙质超微化石NP24/23带,均说明恩平组归属渐新世.但恩平组下部孢粉化石数量少,未发现有孔虫化石和钙质超微化石,所以不能排除恩平组下部归属始新世的可能性.     

中国近海优质烃源岩的发育特征及古生态标志

中国近海发育了众多新生代沉积盆地,各盆地的主力油源岩均为湖相烃源岩,发育在盆地裂陷第Ⅱ期(发育期),具代表性的烃源岩系是渤海海域始新统沙河街组三段、北部湾盆地始新统流沙港组、珠江口盆地始新统文昌组、东海陆架盆地西部坳陷带古新统月桂峰组;多个盆地的主力气源岩为煤系烃源岩,发育在盆地裂陷第Ⅲ期(衰退期),具代表性者有琼东南盆地渐新统崖城组、珠江口盆地始新统—渐新统恩平组和东海陆架盆地东部坳陷带的始新统平湖组。优质烃源岩的形成离不开富集的有机质和适宜于有机质沉积保存与转化的古环境条件,研究地质剖面中孢粉藻类化石群的分异度变化和分散在沉积物中的碎屑有机质的生源构成、含量及分布,就可以反演古生物群的繁衍变化、追索有机质富集与保存的古环境条件、有效识别优质烃源岩的发育层段。研究揭示,古生物化石群的组合特征及碎屑状沉积有机质的生源构成及分布状况是预测优质烃源岩发育的可信古生态标志;选择目标层段,综合有机质赋存的地质环境、有机质形成的生态学特征及有机地球化学等因素深入考察有机相纵向发育与横向展布是预测优质烃源岩分布的合理方法。     

下刚果盆地Madingo组海相烃源岩岩相特征和沉积模式

通过薄片镜下观察、扫描电镜、X射线衍射和常微量元素测量等分析结果,根据细粒沉积物矿物组成、岩石组构、微古生物与典型矿物特征,在下刚果盆地Madingo组海相烃源岩中识别出了6种烃源岩岩相:粉砂质细粒岩相、富放射虫细粒岩相、磷质细粒岩相、富有孔虫细粒岩相、灰质细粒岩相(灰泥)和黏土质细粒岩相。细粒沉积物岩相、微古生物化石、微常量元素和地震资料综合分析表明Madingo组海相烃源岩中发育含生物硅的生物沉积、含磷酸岩质的上升流沉积、富含硅质碎屑颗粒的悬浮沉积和粒序层理的底流沉积。下刚果盆地Madingo组海相烃源岩的沉积背景总体上属于裂后期陆架内部低能水介质条件下的还原环境,其沉积早期在大陆架内部发育半封闭—封闭的局限海环境,堆积了富含放射虫的优质烃源岩;Campanian期以后,区域地质背景转变为开阔陆架,发育与陆架上升流相关的富含磷酸盐与有孔虫的优质烃源岩。     

白云凹陷——珠江口盆地深水区一个巨大的富生气凹陷

油气勘探成果已证实白云凹陷及其邻区是富烃凹陷,但对于其生烃能力到底如何?是不是一个大型富生烃凹陷?尚有争议。为此,基于油气地质理论研究进展,对该凹陷重新开展了地震解释工作,再认识其深部结构和沉积特征,以源热共控论为指导分析烃源岩热作用,评价其油气资源勘探潜力。结果表明:该凹陷是南海北部大陆边缘珠江口盆地深水区面积超过1×104km2、最大沉积地层厚度超过10 000m、新生代地层发育最全的深大凹陷,经历了裂谷期、裂后坳陷期和新构造期3期演化;该凹陷为叠合凹陷,始新世文昌组整体以滨、浅湖相沉积为主,局部发育中深湖相,早渐新世恩平组为海陆过渡相—局限海相沉积,晚渐新世为浅海相沉积,新近系—第四系为深海沉积;白云凹陷发育文昌组湖相、恩平组海陆过渡相和珠海组浅海相3套性质不同的烃源岩,其中主力烃源岩恩平组主要由煤系地层和浅海相泥岩组成;地温梯度高,热流值高,属于热凹。结论认为:该凹陷属于"源(烃源岩)足热(热流值)足"型凹陷,主凹槽以生气为主,其他部位以生油为主,油气资源量可观、勘探潜力巨大;该凹陷目前油气资源探明程度低,剩余油气勘探潜力大。     

珠江口盆地白云凹陷裂陷期沉积环境演化与控烃作用

珠江口盆地白云凹陷裂陷期发育文昌组与恩平组2套烃源岩,湖盆沉积演化控制烃源岩的形成。通过三维地震资料及深部钻井分析,认为白云主洼裂陷期发育轴向辫状河三角洲体系、断控扇三角洲体系、北缘缓坡带辫状河三角洲体系以及盆内滨浅湖—中深湖体系。裂陷早期,发育多组NE向断阶且呈现多隆洼的地貌特征,物源主要从东西轴向进入凹陷内,形成多点供源水系,发育多洼成烃;裂陷中期,由于拆离断层的伸展作用,湖盆扩张,北部番禺低隆起被强烈抬升,形成缓坡大规模的三角洲体系及大型湖盆;裂陷晚期,湖盆以拗陷作用为主,受华南物源及由南往北的海侵影响,发育煤型及海侵烃源岩。通过沉积相、地球化学指标可将白云凹陷烃源岩划分为3种类型：文昌组中深湖相Ⅰ—Ⅱ₁型烃源岩、文昌组浅湖相Ⅱ₂型烃源岩以及恩平组浅湖相Ⅱ₂—Ⅲ型烃源岩,不同类型烃源岩生烃潜力有差异,以文昌组中深湖相最优。元素地球化学指标揭示湖盆成烃环境整体表现为淡水—微咸水、还原—强还原的水体环境,而古生物揭示湖盆生油母质为湖相浮游藻类及陆源植物,优质烃源岩有机质来源以浮游藻类为主。总之,白云凹陷拆离断裂活动及沉...     

基于珠一坳陷旋回地层分析的烃源岩沉积速率研究

珠江口盆地珠一坳陷发育3套烃源岩层系,自下而上有始新统文昌组、始新统-渐新统恩平组和渐新统珠海组。基于3套烃源岩层系的GR曲线资料,运用旋回地层分析方法(频谱分析技术及小波分析技术)实现了对珠一坳陷3套烃源岩层系天文周期的识别,并通过滤波技术精细计算了烃源岩沉积速率,得到2点基本认识：①珠一坳陷始新世-渐新世受天文周期影响,对应于天文周期(100ka偏心率周期、40ka斜率周期、20ka岁差周期),文昌组存在厚度为19.8m、9.1m、3.8m 3种米兰科维奇旋回,恩平组存在厚度为17.0m、6.8m、3.4m 3种米兰科维奇旋回,珠海组存在厚度为9.2m、4.1m、1.8m 3种米兰科维奇旋回,其中偏心率周期的影响最为显著;②珠一坳陷3套烃源岩的沉积速率各自分布在一定的区间,不同沉积环境中烃源岩的沉积速率分布范围不同。文昌组中深湖相很好烃源岩沉积速率为8.50~14.00cm/ka,恩平组湖沼相好烃源岩沉积速率分布在8.00~15.50cm/ka之间,珠海组滨海相好烃源岩沉积速率分布在7.50~12.50cm/ka之间。      

南苏门答腊盆地构造演化对沉积演化及成藏条件的控制

南苏门答腊盆地是新生代弧后裂谷盆地,盆地的构造演化明显地控制了沉积演化和成藏条件。早始新世—早渐新世为同生裂谷早期,地堑和半地堑发育,以陆相沉积为主,前三角洲页岩为重要的烃源岩,冲积扇和辫状河砂砾岩为主要储层;晚渐新世盆地处于同生裂谷后期的早期,西南方的海侵使盆地中央为海相沉积,边缘为三角洲和河流相沉积,三角洲中的含煤页岩为主要烃源岩和重要盖层,河流—三角洲相砂岩是重要储层;早中新世为同生裂谷后期末,盆地以海相沉积为主,深海—半深海泥页岩、泥灰岩是重要烃源岩和区域性盖层,而储层主要是滨浅海的碳酸盐岩滩和生物礁灰岩;中中新世—上新世,盆地遭受挤压,发生海退,海相、陆相和海陆过渡相同时发育,滨浅海的海退砂岩是良好的储层,而三角洲相泥页岩是好的烃源岩和盖层。     

澳大利亚North Carnarvon盆地中生代气候环境演变与优质烃源岩发育机制

利用地层中包含的大量微体化石,结合沉积学分析,恢复了澳大利亚North Carnarvon盆地中生代的古气候与古环境,综合中生界优质烃源岩发育的古地理背景,探讨了其发育模式。研究结果表明,中生代不同层段微体化石属种及其相对含量的变化,对应于古气候与古环境的变迁;古气候呈干旱—湿润—干旱—湿润的旋回性变化;早三叠世—晚三叠世为水退过程,晚三叠世—晚白垩世整体为水进过程。中生界可识别出4个沉积相类型:三角洲相、滨海相、局限海相和开阔海相。早三叠世主要发育开阔海相,中—晚三叠世则主要发育三角洲相,侏罗纪局限海相尤为发育,白垩纪主要发育局限海相和开阔海相。4个沉积相的微体化石组合特征差异明显,三角洲—滨浅海—局限海—开阔海孢粉含量逐渐下降,沟鞭藻+疑源类含量逐渐升高;三角洲相与滨浅海相孢粉占主导地位,局限海相孢粉含量与沟鞭藻+疑源类含量相近,开阔海相则以沟鞭藻+疑源类占主导地位。古气候与古环境影响沉积物的供给及有机物的形成,微体化石组合决定了有机质的母质类型,两者最终决定了盆地有机质的发育模式,综合中生界烃源岩发育的古地理背景、古气候条件及微体化石组合特征,将其有机质发育模式总结为大型三角洲背景下陆源有机质发育模式和局限海背景下混合有机质发育模式。     

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。     

松辽盆地海侵地层的分子地球化学特征

通过对松辽盆地源岩的地化特征研究,发现在青山口组一段和嫩江组一段及二段源岩中广泛分布的甲藻甾烷,指示了松辽盆地的两次海侵作用。青山口组一段源岩中甲藻甾烷的含量较嫩江组一段及二段相对较高,并且具有相对较高丰度的C₃₁甾烷。嫩江组一段及二段源岩的C₃₁甾烷的含量普遍较低,这不仅说明了青山口组一段源岩与嫩江组一段及二段源岩的藻类分布有一定的差别,而且指示了松辽盆地青山口组一段沉积时期水体的盐度更高,海侵的程度更大。根据松辽盆地甲藻甾烷的含量,确定的嫩江组一段源岩和青山口组一段沉积时期的海侵方向主要为岔6井和三1井方向。     

�Ϸ�������Դ����������

文章通过对地化基干剖面及重点盆地南方海相烃源岩的解剖，分析了中国南方海相烃源岩的地球化学特征及沉积成岩环境，探讨了有关南方海相烃源岩评价的几个关键问题。认为：①南方海相发育4套区域性主力烃源岩层和7套地区性烃源层；海相烃源岩主要是泥岩，有机质丰度高，但热演化程度普遍很高；②海相烃源岩发育于5种有利的构造沉积环境中；③海相烃源岩往往具有“双重母质”—浮游藻类和底栖叶状体植物（宏观藻类）；④南方海相烃源岩研究还存在着碳酸盐岩丰度下限值、评价指标、油源对比指标、二次生烃等多方面的问题，需要继续深化研究讨论。     

珠江口盆地白云凹陷深水区珠海组烃源岩评价及储层烃来源分析

LW3-1-1井位于珠江口盆地白云凹陷东部,是我国南海东部海域深水区第一口探井。通过对LW3-1-1井珠江组、珠海组烃源岩和储层烃的地球化学研究,并结合其它井恩平组和文昌组烃源岩地球化学资料证实,在白云凹陷深水区,珠海组为有效烃源岩之一;LW3-1-1井珠江组和珠海组存在的2类储层烃均有珠海组烃源岩的贡献。