南海北部邊緣盆地生物氣／亞生物氣資源與天然氣水合物成礦成藏

何家雄 顏 文 祝有海 張 偉 龔發(fā)雄 劉士林 張景茹 龔曉峰

1．中國科學院邊緣海地質重點實驗室 2．中國地質科學院礦產資源研究所

南海北部大陸邊緣盆地天然氣資源豐富，天然氣成因類型較多，淺層及中深層以熱成因天然氣為主，但在淺層亦有大量生物氣／亞生物氣分布。通過多年的天然氣勘探開發(fā)實踐，目前已取得許多重要的勘探成果，除發(fā)現大量以成熟—高熟熱成因偏腐殖型氣（煤型氣）氣藏外，迄今已在多個盆地中發(fā)現了大量的生物氣及亞生物氣（生物—低熟過渡帶氣）顯示和單獨成藏的生物氣／亞生物氣氣藏。如鶯歌海盆地東方1－1構造的8、9井區(qū)Ⅰ／Ⅱ氣組、LD22－1、LD28－1構造的淺層氣組；瓊東南盆地BD19－2構造淺層鉆井；珠江口盆地白云凹陷北坡—番禺低隆起的 PY29－1、PY 30－1及PY 34－1和LH19－1等構造淺層鉆井等，均發(fā)現具有較高產量和一定儲量規(guī)模的生物氣／亞生物氣。更值得一提的是，在鶯歌海盆地中央泥底辟帶樂東28－1構造超淺層地震模糊帶 （樂東28－1－2井）和樂東22－1構造（樂東22－1－3、22－1－4井）發(fā)現了單獨成藏、具商業(yè)性的生物氣氣藏，且其產量較高［1－4］，如樂東28－1－2井生物氣氣藏產量高達43．6×104m3／d；在東方1－1構造的8、9井區(qū)Ⅰ／Ⅱ氣組則發(fā)現了具商業(yè)性的亞生物氣氣藏。

迄今的勘查及研究表明，南海北部深水區(qū)具有天然氣水合物形成富集的基本構造地質環(huán)境和高壓、低溫的地質條件，且天然氣水合物資源規(guī)模及勘探潛力大。自1999年以來，國土資源部廣州海洋地質調查局即在南海北部深水海域陸續(xù)進行了多航次、不同測網密度的天然氣水合物資源調查，同時開展了天然氣水合物地質地球物理、地球化學和熱力學等多學科綜合分析研究，取得了許多重要的勘查研究成果［5－10］，圈定了22個具明顯BSR異常的天然氣水合物成礦分布區(qū)帶，預測其總資源量達185×108t油當量，與該區(qū)常規(guī)油氣資源量基本相當［11］。然而，對于天然氣水合物形成機理、成礦成藏模式、分布富集規(guī)律、氣源構成及供給特點和成因類型等基礎性關鍵地質問題目前并不十分清楚，雖然近年來國內外專家學者對此均進行過大量分析研究，但迄今尚未完全搞清或取得令人信服的研究成果。筆者根據南海北部深水區(qū)油氣地質及海洋地質基礎資料和淺層生物氣／亞生物氣分布及其資源潛力，以及與該區(qū)深水海底淺層天然氣水合物的成因聯系等，進行深入的分析探討，以期回答和解決該區(qū)天然氣水合物成因及成礦成藏模式與資源前景等勘探中的關鍵問題。

1 區(qū)域地質概況

南海北部大陸邊緣屬于古特提斯與太平洋兩大構造域的混合疊置區(qū)，其盆地形成與演化不僅受到中新生代周邊不同板塊的相互作用，而且還受南海擴張裂解等地球動力學事件的深刻影響和制約，在此復雜的區(qū)域地質背景下形成一系列中新生代盆地（圖1），本文的研究區(qū)即為圖1中的鶯歌海盆地及瓊東南盆地（以下簡稱鶯—瓊盆地）和珠江口盆地。

圖1 南海北部準被動大邊緣主要沉積盆地分布特征圖

南海北部大陸邊緣盆地陸坡深水區(qū)（即瓊東南盆地南部及珠江口盆地南部）是該區(qū)深水油氣及天然氣水合物形成與分布富集的重要區(qū)域。該陸坡深水區(qū)大致沿北東方向展布，寬約550km，面積約為20×104km2。該區(qū)基底構造較復雜，斷裂發(fā)育且新構造活動活躍，具有不同于典型被動大陸邊緣的構造演化特點［12］，故構造斷裂活動較強烈，深部流體活動較頻繁，局部地區(qū)地溫場及熱流較高，沉積充填速率較大，形成了有別于世界其他地區(qū)的深水油氣和天然氣水合物成礦成藏較特殊的區(qū)域構造地質背景［13－14］，是中國海域天然氣水合物資源和深水油氣主要分布富集區(qū)和重點勘探領域。

須強調指出，南海北部深水區(qū)大陸斜坡極為廣闊，存在匯聚型、離散型等不同類型板塊邊緣的大陸坡，受構造運動及水流作用等影響，該區(qū)陸坡地形復雜多變，整體呈階梯狀下降，常常發(fā)育陡坡、海臺、海脊、海山、海槽、海谷、深水階地、陸坡臺地、海底滑塌及海底扇等各種構造地質地貌，而這些構造地質地貌的存在及其展布，均為天然氣水合物的形成提供了有利的地質環(huán)境和場所?？傊?，南海北部深水區(qū)海底及淺層（500m水深以下海底－2 000m），具有天然氣水合物成礦的高壓低溫環(huán)境和淺層生物氣為主的混合氣及少量熱解氣氣源的大量供給，因此，南海北部深水區(qū)應是中國海域天然氣水合物礦藏分布的較理想場所［10，12，15］。同時，還必須指出的是，南海北部大陸邊緣深水盆地沉積巨厚，最大沉積厚度超過13 000m，從沉積相上看，南海北部在上新世—第四紀多以淺?！肷詈：蜕詈３练e為主，西北部為淺海偏泥相沉積，東部為等深流沉積，南部為半深海相的碳酸鹽—碎屑巖沉積；晚中新世，仍以淺?！肷詈３练e為主，其中西北部和中北部為淺海偏泥相沉積，南部為半深海相的碳酸鹽巖沉積，東部為半深海偏泥相沉積［16］。很顯然，上述這些上新世—第四紀沉積的富含陸源有機質的粉砂質黏土、富含海相生物的鈣質軟泥等沉積物，均能夠通過微生物作用及其他物理化學作用形成豐富的生物氣／亞生物氣，為天然氣水合物的形成提供充足的氣源供給。

2 生物氣／亞生物氣特征及資源量

2．1 生物氣／亞生物氣地質、地球化學特征2．1．1 生物氣／亞生物氣概念及其特點

生物氣是指在生物化學作用帶的低溫（小于75℃）還原環(huán)境下，厭氧細菌對沉積有機質的生物化學作用所形成的富含甲烷（CH4）的烴類天然氣，甲烷含量通常超過98%，C2＋重烴氣含量一般多小于0．5%，生物氣甲烷碳同位素值（δ13C1）均小于－55‰，其干燥系數（C1／∑Cn）與成熟—高熟（或過熟）熱成因氣一樣，均超過0．98，屬典型的干氣組成特征［17］。生物氣多分布于淺層或超淺層熱力作用相對較微弱、適宜于微生物大量生長繁殖以及各種生物化學反應非?；钴S的生物化學作用帶。這種富生物甲烷的烴類天然氣由于其氣源物質相當豐富，氣源巖分布廣泛，形成條件較寬松，故分布非常普遍，且多賦存于2 000m左右的淺部地層中，但受形成后運聚成藏條件的影響，亦有較深的，最深可達3 350m［4］。一旦具備了與其生運聚活動相匹配的最佳圈閉保存條件，即可富集而形成生物甲烷氣藏，且其資源潛力及勘探的經濟效益等均非?？捎^。

亞生物氣（亦稱生物—低熟過渡帶氣）是指生物氣與低熟熱解氣之間的一種過渡成因類型的天然氣［18］，其主要地球化學特征及最突出的特點是，一般與少量低熟油伴生且其濕度和δ13C1值均介于生物氣與成熟熱解氣之間，但更偏向于生物氣，故稱亞生物氣或準生物氣。與生物氣相比，其C2＋重烴含量顯著增加（0．1%～40%），δ13C1亦明顯變重。該類氣以生物氣為主，其中甲烷含量在60%～90%，但往往有早期低溫熱催化作用生成的低熟氣混入，故屬于一種以生物甲烷為主的混合氣，或屬于低熟階段（Ro在0．3%～0．7%）即熱催化作用尚未達大量成油階段，由有機質縮合、有機酸脫羧及黏土礦物等微催化所形成的烴類氣［19－20］。

2．1．2 南海西北部生物氣／亞生物氣地質、地球化學特征

南海北部邊緣西北部鶯—瓊盆地生物氣分布非常普遍，主要賦存于上新統鶯歌海組—第四系海相粉細砂巖或泥質粉砂巖中。該區(qū)近10多年來鉆探的很多探井在上新統鶯歌海組—第四系中均見生物氣顯示，且主要以水溶氣的形式產出，亦有呈氣層氣分布而形成游離氣藏的。目前發(fā)現的生物氣多分布在深度小于2 300m的淺部地層中。在鉆井現場氣測錄井過程中，上新統鶯歌海組—第四系淺層生物氣氣測異常顯示非常明顯。由圖2可以看出，鶯—瓊盆地大部分探井幾乎均在2 300m以淺的地層中見強烈的甲烷（C1）氣測異常顯示，通過天然氣樣品的地球化學分析表明，其異常高的C1氣測顯示，絕大部分均屬生物氣，且在2 300m以淺的地層剖面中多呈連續(xù)分布，而C2＋的重烴則多出現在2 300m以下的相對深部地層之中［3］。

須強調指出的是，在鶯歌海盆地中央泥底辟構造帶，由于泥底辟及熱流體強烈的上侵活動，導致該區(qū)探井中C2＋的重烴出現的深度比瓊東南盆地淺得多。例如處于中央泥底辟帶的樂東8－1－5井，在964m處C2＋的重烴即開始出現 （圖2），中央泥底辟帶的其他局部區(qū)域如樂東8－1－3井，其C2＋的重烴開始出現的深度則更淺，甚至可達330m左右的超淺層。更引人關注的是，處在鶯歌海盆地中央泥底辟帶第四系超淺層的樂東28－1構造以及樂東22－1氣田3、4井區(qū)，目前已發(fā)現單獨成藏的以氣層氣形式產出具一定規(guī)模的商業(yè)性生物氣氣藏，且其產能甚高。

除上述這些地區(qū)及探井發(fā)現生物氣／亞生物氣外，在瓊東南盆地西南部 YC13－1－1、YC13－1－2、YC19－1－1井和鶯歌海盆地東南部中央泥底辟帶以外的LD30－1－1A井等井區(qū)，亦發(fā)現生物氣及亞生物氣顯示。這些地區(qū)生物氣組成中，均以生物甲烷居絕對優(yōu)勢，僅含微量重烴氣或不含重烴氣（C2＋），在其天然氣總體組成中重烴含量僅為0．04～1．05%（YHL2214、QBD1921／2井樣品重烴含量較高，分別為2．08%和7．0%，可能有他源重烴的混入）。該區(qū)生物氣的干燥系數大，與高熟—過成熟熱成因氣相當，一般均大于0．98。對于生物氣判識與確定，一般均以天然氣的δ13C1＜－55‰為界線和標準，并結合干燥系數大小來判識確定生物氣成因類型。生物氣δ13C1的標準值為－55‰，一般多小于－60‰，且干燥系數均大于0．98；而高熟—過熟熱成因氣的δ13C1明顯偏重，均超過－38‰，但相對高熟煤型氣而言，其δ13C1則多在－28‰～－41‰，絕大多數大于－36‰，值偏重［2，4］，且干燥系數亦大于0．98。亞生物氣δ13C1與干燥系數的相關性，與生物氣基本相似，其突出特點是，δ13C1比生物氣明顯偏重，而干燥系數比生物氣低。從天然氣δ13C1與干燥系數的關系圖版上（圖3－a）可以看出，鶯歌海盆地上新統—第四系生物氣δ13C1明顯偏輕，其值多在－55．3‰～87．0‰，且干燥系數偏大，而亞生物氣甲烷碳同位素則相對較重，其δ13C1值在－55．0‰～47．0‰，而干燥系數則明顯偏低，最低為0．90左右。

圖2 南海西北部邊緣鶯—瓊盆地生物氣／亞生物氣縱向分布特征及深度下限圖

亞生物氣（生物—低熟過渡帶氣）在鶯歌海盆地多以水溶氣形式出現，但亦有較多以氣層氣形式產出。富集高產且具有一定儲量規(guī)模的商業(yè)性亞生物氣，目前主要見于鶯歌海盆地中央泥底辟帶東方1－1氣田西塊8井及9井區(qū)上新統鶯歌海組二段的海相粉細砂巖產氣層和樂東22－1氣田1、5井區(qū)的上新統鶯歌海組—第四系海相粉細砂巖產氣層，以及鶯東斜坡帶嶺頭1－1氣藏上中新統黃流組一段的海相細砂巖產氣層；瓊東南盆地以水溶氣形式產出的亞生物氣，則主要見于盆地西南部崖南凹陷崖13－1氣田的1井區(qū)上中新統黃流組海相含鈣砂巖產氣層，以及該盆地東部寶島凹陷北部BD19－1構造中中新統梅山組海相粉細砂巖儲層?？傊?，鶯—瓊盆地亞生物氣的烴類組成中仍以甲烷占絕對優(yōu)勢，但重烴含量（C2＋）含量較生物氣明顯增高，其干燥系數比生物氣低得多，一般低于0．95，且在天然氣總體組成中非烴氣體（CO2、N2）含量亦比生物氣有明顯增加。亞生物氣另一顯著特征是δ13C1值明顯偏重，多在－54．30‰～－43．10‰（圖3－a）。

圖3 鶯—瓊盆地、珠江口盆地生物氣／亞生物氣特征圖

2．1．3 南海東北部生物氣／亞生物氣地質、地球化學特征

南海北部大陸邊緣東北部珠江口盆地生物氣／亞生物氣，多見于珠二坳陷白云凹陷北坡—番禺低隆起區(qū)，近 年 來 在 PY34－1－1 井、PY29－1－1、PY30－1－1、LH19－3－1與 LH19－1－1等井均有鉆遇和發(fā)現。根據這些探井所獲的生物氣亞／生物氣資料，白云凹陷北坡—番禺低凸起區(qū)生物氣及亞生物氣分布規(guī)律，亦與西北部鄰區(qū)的鶯—瓊盆地相似，除PY29－1－1井生物氣／亞生物氣分布底界較深（達2 900m）外，其余所有探井鉆遇生物氣及亞生物氣，其剖面分布均在500～2 300m深度范圍內，而熱成熟氣分布深度則明顯要深得多，大多分布在2 300～4 000m（個別區(qū)塊構造抬升導致其分布深度變淺，可在1 000m左右）。

地球化學分析結果表明，白云凹陷北坡—番禺低隆起區(qū)探井生物氣及亞生物氣的地球化學特征具有以下重要特點：①生物氣的烴類氣體組成中，生物甲烷居絕對優(yōu)勢。如 PY30－1／1、PY34－1／1及 LH19－1／1等井鉆遇生物氣即為其典型實例。這些探井中生物氣的烴類氣體組成中基本不含或僅含微量重烴（小于0．5%），烴類氣體干燥系數值較高，多大于0．92（部分樣品可能混有他源重烴，導致干燥系數不太高）；②δ13C1‰值明顯偏輕，多在－68．2‰～－55．6‰，均大大小于－55‰，屬于典型生物氣碳同位素值分布范圍（圖3－b）。③亞生物氣的烴類氣體組成與生物氣差異較大，由于存在生物—低熟過渡帶中低熟烴類的大量混入，故導致其重烴含量明顯增加，干燥系數值偏低（最低為0．6左右，由于混有本身或他源重烴，個別樣品可低至0．5左右）。典型實例是 LH19－1／1、PY29－1／1A、PY34－1／1等井區(qū)，其鉆遇亞生物氣的干燥系數值非常低（參見圖3－b），相當一部分樣品點群的干燥系數在0．6～0．4。④亞生物氣甲烷碳同位素亦偏輕，多分布在－53．90‰～－44．50‰，主頻值為－55．00‰～－48．00‰，即均大于－55‰，屬于典型亞生物氣的范疇。

2．2 生物氣／亞生物氣烴源巖特征

南海北部邊緣盆地生物氣／亞生物氣（生物—低熟過渡帶氣）烴源巖分布非常廣泛，縱向上從上漸新統珠海組及上中新統黃流組／粵海組泥巖至第四系沉積物，均可作為生物氣／亞生物氣的烴源巖，如鶯—瓊盆地新生代地層沉積最大厚度逾17km［4］，其中富有機質的第四紀沉積和新近系上新統鶯歌海組海相泥巖厚度大、分布廣，不僅能夠為該區(qū)生物氣／亞生物氣提供充足氣源，形成一定規(guī)模的生物氣／亞生物氣氣藏，而且亦能夠為深水區(qū)天然氣水合物的形成提供充足的生物氣／亞生物氣氣源［21］。再如珠江口盆地，無論淺水區(qū)還是深水區(qū)，處在有機質未成熟門檻之上的上漸新統珠海組和下中新統珠江組及中中新統韓江組等不同層段，均有展布規(guī)模頗大的生物氣／亞生物氣烴源巖分布，且屬于淺海相及半深海相有機質豐度相對較高沉積環(huán)境下形成的泥質巖系，具有較大規(guī)模的生烴潛力，完全能夠為生物氣氣藏和深水區(qū)天然氣水合物提供充足的烴源供給［11］。

2．2．1 南海西北部生物氣／亞生物氣烴源巖特征

南海西北部鶯歌海盆地上中新統黃流組—第四系海相泥巖／未成巖沉積物分布廣泛，空間展布規(guī)模大。其中，第四系沉積厚度最大超過2 400m（泥巖含量為56%）；上新統鶯歌海組二段暗色泥巖鉆遇最大厚度超過1 280m；上中新統黃流組鉆遇暗色泥巖最大厚度逾370m。上中新統黃流組—第四系海相泥巖平面分布亦非常普遍，其展布面積基本與盆地范圍相當。因此，鶯歌海盆地生物氣／亞生物氣烴源巖空間展布規(guī)模巨大，為生物氣／亞生物氣等資源形成奠定了雄厚的物質基礎。

鶯歌海盆地上中新統黃流組—第四系海相泥巖有機質豐度與陸相地層相比普遍偏低，但作為生物氣／亞生物氣的烴源巖，其有機質豐度基本達到了生烴所必須具備的有機質豐度之要求。根據有機地球化學分析結果，上中新統黃流組—第四系有機質豐度，即總有機碳含量（TOC）具有隨其所處盆地位置不同而有明顯變化的特點：從盆地邊緣斜坡到拗陷沉積中心區(qū)域，TOC值有明顯增加趨勢，在0．23%～1．05%范圍，其中，盆地東部邊緣的鶯東斜坡帶第四系淺海相泥巖、盆地中部坳陷西北部臨高隆起區(qū)泥巖TOC平均值分別為0．23%和0．24%；盆地中部坳陷區(qū)中央泥底辟帶和東南部第四系淺海相泥巖TOC平均值可達0．31%。上新統鶯歌海組半深海相泥巖平面上總有機碳含量變化不大，在盆地東北部鶯東斜坡帶和中部坳陷臨高隆起鶯歌海組海相泥巖TOC平均值均為0．32%；中部坳陷中央泥底辟構造帶和中部坳陷東南部鶯歌海組海相泥巖TOC平均值分別為0．41%和0．43%。上中新統黃流組淺海相泥巖總有機碳含量不同區(qū)域變化較大，在盆地東北部邊緣的鶯東斜坡帶和中部坳陷臨高隆起區(qū)TOC平均值為0．33%～0．36%，中部坳陷中央泥底辟構造帶TOC平均值為0．52%，在中部坳陷東南部地區(qū)其TOC平均值則躍升至1．05%。上中新統黃流組—第四系海相泥巖有機質總烴（HC）分布特點亦與其總有機碳含量平面分布規(guī)律基本一致。從坳陷邊緣鶯東斜坡帶到中部坳陷東南部，第四系海相泥巖總烴平均值由33μg／g增至65μg／g；上新統鶯歌海組泥巖總烴平均值由43μg／g遞增到179μg／g；上中新統黃流組泥巖總烴平均值則由112 μg／g增加到337μg／g。上中新統黃流組—第四系海相泥巖生烴潛量（S1＋S2）的變化規(guī)律，亦與上述有機碳含量及總烴分布特點基本類似。第四系淺海相泥巖S1＋S2平均值全盆地范圍變化不大，其中，東北部邊緣鶯東斜坡帶S1＋S2較小，平均值為0．12mg／g，盆地中部坳陷臨高隆起區(qū)及東南區(qū)S1＋S2平均值在0．20～0．25mg／g。上新統鶯歌海組半深海相泥巖S1＋S2在盆地范圍亦變化不大，其平均值為0．13～0．26 mg／g。須強調指出，鶯歌海盆地上中新統黃流組淺海相泥巖S1＋S2全區(qū)變化較大，S1＋S2平均值多在0．19～1．23mg烴／g巖石之間變化。其中東北部邊緣鶯東斜坡帶S1＋S2平均值為0．32mg烴／g巖石，中部坳陷臨高隆起區(qū)及中部坳陷中央泥底辟帶S1＋S2平均值在0．19～0．35mg／g，而盆地中部坳陷東南部樂東區(qū)其上中新統黃流組淺海相泥巖S1＋S2平均值則相對較高（1．23mg／g），明顯高于盆地其他區(qū)帶。

瓊東南盆地上新統—第四系海相泥巖有機質豐度，總體上比鶯歌海盆地低一些或基本相當。其中，盆地北部崖北凹陷從第四系到上中新統黃流組隨深度增加，剖面上其有機質豐度有增加趨勢：如總有機碳含量（TOC）平均值由0．22%增至0．30%；總烴平均值從35μg／g增至64μg／g；S1＋S2平均值由0．13mg／g增至0．14mg／g。盆地西南部崖南凹陷海相泥巖有機質豐度與北部崖北凹陷亦有相似的變化規(guī)律，由第四系到上中新統黃流組，TOC平均值由0．28%增加到0．49%，總烴平均值從55μg／g增至265μg／g，S1＋S2平均值由0．22mg／g增至0．32mg／g?？傊撆璧匚髂喜垦履习枷萆现行陆y黃流組—第四系泥巖有機質豐度比北部崖北凹陷總體上要高，崖南凹陷不同層位層段有機質豐度均明顯優(yōu)于崖北凹陷。

2．2．2 南海東北部生物氣／亞生物氣烴源巖特征

南海東北部珠江口盆地有機質成熟門檻以上的未成熟上漸新統珠海組淺海相泥巖及下中新統珠江組、韓江組半深海相泥巖，均可作為該區(qū)生物氣／亞生物氣的烴源巖。南海東北部臺西南盆地漸新統淺海相／半深海相泥巖亦有部分處在未成熟門檻之上，因此，其漸新統及其上覆新近系及第四系海相泥巖，均可作為該區(qū)生物氣／亞生物氣的烴源巖。

珠江口盆地珠海組淺海相泥巖有機質豐度較高，生烴潛力較大。有機地球化學分析表明，珠海組泥巖有機碳含量平均值在0．51%～1．83%，氯仿瀝青“A”平均含量在0．16%～0．46%，S1＋S2平均值為0．65～3．68mg／g，屬于生烴潛力較好的烴源巖。根據珠海組海相泥巖有機質鏡質體反射率測定，其有機質成熟生烴門檻為3 000m。換言之，3 000m以上未成熟的上漸新統珠海組及上覆新近系海相泥巖，均可作為該區(qū)生物氣／亞生物氣的烴源巖，可見該區(qū)生物氣／亞生物氣烴源巖展布規(guī)模巨大。尚須強調指出，該盆地不同凹陷及區(qū)帶珠海組淺海相泥巖有機質豐度差異較大。如珠一坳陷珠海組泥巖有機碳含量多為0．5%～2．5%，其中，陸豐凹陷及其周緣泥巖有機碳含量在0．67%～1．83%；惠州凹陷由凹陷邊緣向凹陷中央，泥巖有機碳含量由0．5%逐漸增加到2．5%；西江凹陷泥巖有機碳含量多在0．88%～1．65%；恩平凹陷泥巖有機碳含量則在0．54%～1．52%。珠二坳陷白云凹陷北坡—番禺低隆起珠海組泥巖有機碳含量多為0．50%～1．52%。

珠江口盆地下中新統珠江組半深海相泥巖有機質成熟度偏低，大部分均未達到成熟生烴門限，是該區(qū)主要的生物氣／亞生物氣及低熟油氣的烴源巖。珠江組半深海相泥巖有機碳含量平均值為0．77%，總烴平均值為547μg／g，氯仿瀝青“A”含量平均值為0．14%，完全具備了作為生物氣／亞生物氣及低熟油氣烴源巖的基本條件。珠江組半深海相／淺海相泥巖有機質豐度分布不同地區(qū)亦存在明顯差異，其中，陸豐凹陷及其邊緣珠江組淺海相泥巖有機碳含量較低，多在0．31%～0．54%；惠州凹陷珠江組淺海相泥巖有機碳含量為0．31%～1．02%；西江凹陷東部淺海相泥巖有機碳含量則多在0．50%～1．38%；恩平凹陷淺海相泥巖有機碳含量在0．50%～0．95%；珠二坳陷白云凹陷北坡—番禺低隆起半深海相泥巖有機碳含量較高，多在0．50%～1．0%。

臺西南盆地生物氣／亞生物氣烴源巖，主要為該區(qū)有機質成熟生烴門檻之上的漸新統和中新統及第四系海相泥巖／沉積物。其中，上中新統及第四系海相泥巖／沉積物有機質豐度，據鄔黛黛研究資料［22］，從該盆地HD319、HD196A、GC10等3個站位鉆獲淺海沉積物有機地球化學分析表明，其有機質豐度較高。其中，HD319站位（水深1 730m）37個樣品總有機碳含量（TOC）最小值為0．62%，最大值達1．13%，平均值為0．76%；HD196A站位（水深2 420m）38個樣品總有機碳含量最小值為0．71%，最大值達1．91%，平均值達1．08%；GC10站位（水深3 008m）56個樣品總有機碳含量最小值為0．42%，最大值達1．74%，平均值為0．81%。

同時，國土資源部廣州海洋地質調查局對HD196A和HD319等2個站位現場取樣獲得的含氣砂泥巖頂空氣樣品，進行了烴類氣體組成及（甲烷、乙烷）含量的重點分析檢測，分析結果表明，頂空氣樣品中普遍含有甲烷氣體，C2＋重烴含量甚微，僅有少數樣品檢測到乙烷（C2H6）氣體，亦即頂空氣樣品的天然氣組成中甲烷居絕對優(yōu)勢。通過對這些頂空氣樣品的氣體進行碳同位素分析測定，結果表明其甲烷氣均屬生物成因類型，說明該區(qū)深水海底中新統及第四系淺層海相地層中存在大量生物氣。

2．3 生物氣生成量及資源量預測

根據該區(qū)生物氣烴源巖的展布規(guī)模，依據不同沉積相帶圈定的面積和厚度，筆者初步估算了西北部鶯—瓊盆地和東北部珠江口盆地生物氣的生成總量，并在此基礎上選取比較適合該區(qū)生物氣運聚成藏的生聚系數，預測了其生物氣資源量（低熟油氣由于目前尚未圈定其準確的烴源巖面積和厚度參數，故目前暫未計算其生成量和資源量，亞生物氣生成量及資源量本次亦暫未預測和估算）。

由表1計算結果可以看出，鶯歌海盆地生物氣的烴源巖展布面積可達51 712km2，其中海岸平原相—濱海相帶的泥巖（烴源巖）體積為2 100km3，有機碳平均含量按0．3%取值，估算生物氣生成量可達28 980×108m3，生聚系數［23］按2‰取值進行計算（生聚系數取2‰，屬較低取值），預測資源量約為58．0×108m3；淺海—半深海相泥巖（烴源巖）體積可達66 869km3，有機碳平均含量按0．4%取值，估算其生物氣生成量可高達1 230 389．6×108m3，根據2‰的生聚系數計算，生物氣資源量可達2 460．8×108m3。因此，鶯歌海盆地新近系上中新統—第四系生物氣生成總量可達1 259 369．6×108m3，生物氣資源量可達2 518．7×108m3。

瓊東南盆地生物氣的烴源巖沉積面積可達55 400 km2，其中三角洲—濱海相帶的泥巖（烴源巖）體積為6 800km3，有機碳平均含量亦按0．3%取值，則計算出生物氣生成總量可達93 840．0×108m3，若按2‰的生聚系數計算，預測資源量可達187．7×108m3；淺?！肷詈Ｏ嗄鄮r（烴源巖）體積為43 795km3，有機碳平均含量亦按0．4%取值，則估算其生物氣生成量可達805 828×108m3，根據2‰生聚系數計算，生物氣資源量可達1 611．7×108m3。因此，瓊東南盆地新近系上中新統—第四系生物氣總生氣量可達899 668×108m3，生物氣總資源量可達1 799．3×108m3。鶯—瓊盆地生物氣總生成量可達215．9×1012m3，生物氣總資源量達4 318×108m3。

珠江口盆地由于水深變化較大，從北部陸架淺水區(qū)珠一坳陷及東沙隆起區(qū)到南部珠二坳陷白云凹陷深水區(qū)，地形地貌變化頗大，不僅生物氣分布深度相差較大，而且生物氣烴源巖——海相泥巖展布面積亦差異較大。本次生物氣評價與估算，主要根據珠江口盆地展布規(guī)模，北部陸架淺水區(qū)沉積面積確定為155 000 km2，南部白云凹陷深水區(qū)沉積面積確定為20 000 km2。生物氣生成量和資源量評價估算采用2種思路及方法：①以該區(qū)有機質成熟門檻以上的生物氣源巖進行計算，北部陸架淺水區(qū)生物氣泥巖源巖體積為364 250km3，有機碳含量平均按0．85%取值，估算其生物氣生成量可高達14 242 175．0×108m3，按2‰的生聚系數取值，則生物氣資源量可達28 484．4×108m3；南部白云深水區(qū)生物氣泥巖源巖體積為42 000 km3，有機碳含量平均按0．98%取值（參考LW及PY地區(qū)探井），估算生物氣生成量可高達1 893 360×108m3，根據2‰的生聚系數取值計算，其生物氣資源量可達3 786．7×108m3。那么，盆地淺水區(qū)與深水區(qū)生物氣生成總量可達16 135 535．0×108m3，生物氣總資源量為32 271．1×108m3。②以盆地生物氣分布底界作為生物氣源巖的下限深度確定該區(qū)生物氣烴源巖的底界，最后確定生物氣烴源巖的展布規(guī)模，進而進行生物氣估算與評價。這樣由于生物氣烴源巖規(guī)模減少了很多，預測估算的生物氣生成量及資源量則大大減少。該計算方法生物氣估算中具體計算取值為：北部陸架淺水區(qū)生物氣泥巖源巖體積為310 000km3，有機碳含量平均按0．85%取值，最終估算其生物氣生成量可達12 121 000．0×108m3，根據2‰的生聚系數計算生物氣總資源量為24 242．0×108m3；南部白云凹陷深水區(qū)生物氣泥巖源巖體積為32 000km3，有機碳含量平均按0．98%取值，估算生物氣生成量達1 442 560．0×108m3，根據2‰的生聚系數計算生物氣總資源量為2 885．1×108m3，那么盆地生物氣總生成量為13 563 560．0×108m3，生物氣總資源量為27 127．1×108m3。顯然，根據第二種方法估算的生物氣總生成量及資源規(guī)模明顯偏小。

表1 南海北部大邊緣重點盆地古近系—第四系生物氣生成量與資源量初步估算表

總之，根據以上對生物氣烴源巖展布特征及其地球化學特點的分析，以及對生物氣生成量和資源量的初步估算與預測，可以堅信南海北部大陸邊緣盆地生物氣總生成量頗大，生物氣資源規(guī)?？捎^，其所形成的強大充足的生物氣氣源供給，完全可以為南海北部深水區(qū)天然氣水合物及常規(guī)氣藏提供氣源供給之基本保障。

3 生物氣與天然氣水合物成礦成藏

3．1 南海北部天然氣水合物成因類型

20世紀70年代Bernard等［24］提出了利用烴類氣組成中C1與（C2＋C3）比值R和甲烷碳同位素（δ13C1）值分析與判識確定甲烷成因類型的圖版，并強調指出如果C1與（C2＋C3）烴類成分比R＞1 000，即甲烷含量居絕對優(yōu)勢，且其δ13C1值在－90‰～－55‰，亦即δ13C1＜－55‰為典型的微生物化學作用成因；而當R＜100，其δ13C1＞－55‰，一般均大于－48‰，則屬熱解成熟成因；當R值和δ13C1值介于上述二者之間時，則為生物—熱解成熟之混合成因。鑒此，依據形成天然氣水合物的主要烴氣源——甲烷氣體的碳同位素特征與烴類氣組成比值R的相互關系，即可綜合判識與確定天然氣水合物的成因類型，并剖析其氣源構成特點，追蹤判識其氣源的親緣關系。

截至2011年，據不完全統計，世界天然氣水合物鉆探結果表明，全球范圍內迄今為止已在不同地區(qū)累計勘查發(fā)現超過了220個天然氣水合物礦點，并獲得了大量天然氣水合物實物樣品，取得了很多天然氣水合物地球化學分析數據及實際資料［25－28］。2007年，中國地質調查局屬下的廣州海洋地質調查局，在南海北部深水區(qū)珠二坳陷白云凹陷東南部（神狐調查區(qū)），通過地球物理勘查與地質綜合評價，先后評價優(yōu)選了SH2、SH3、SH7等3個重點勘探目標并最終實施了鉆探，進而獲得了天然氣水合物勘探的重大突破，獲取了南海天然氣水合物實物樣品。其后，2008年中國地質調查局在祁連山木里凍土區(qū)亦成功鉆獲了天然氣水合物，取得了中國陸地永久凍土帶天然氣水合物勘探的重大突破。同時，亦為深入研究天然氣水合物成因類型及氣源構成特點等，提供了天然氣水合物的實物樣品和相關資料［29－31］。

圖4 全球天然氣水合物成礦成藏氣體成因類型判別圖

眾所周知，迄今為止全球勘查發(fā)現的天然氣水合物類型雖然存在多種成因，但大部分多以生物成因為主。全球不同地區(qū)無論是海域大洋，還是陸域永久凍土帶等不同沉積環(huán)境下，只要能夠滿足和達到天然氣水合物形成的高壓低溫條件和充足的氣源供給，均可形成天然氣水合物礦藏，但天然氣水合物成因類型均以生物成因為主，生物—熱解混合成因次之，單純熱解成熟成因較少。由圖4所示可以看出，太平洋及大西洋海域大量的天然氣水合物樣品點群，均分布在生物成因類型的區(qū)域，僅有極少數樣品點群分布在熱解成熟成因類型區(qū)域；陸域凍土帶和內陸海及深水湖泊天然氣水合物樣品點群，則主要分布于生物—熱解混合成因類型的區(qū)域；中國南海北部白云凹陷深水區(qū)天然氣水合物樣品點群主要分布在生物成因類型分布區(qū)域，部分樣品在生物—熱解混合成因類型區(qū)，屬于以生物成因為主的混合氣；中國陸域祁連山永久凍土帶天然氣水合物樣品則主要分布于熱解成熟成因類型區(qū)域?？傊?，從世界上迄今勘查發(fā)現的天然氣水合物成因類型及其特點，以及與中國南海北部大陸邊緣白云凹陷神狐深水調查區(qū)和陸域祁連山凍土帶天然氣水合物對比，可以判識和確定中國南海北部勘查發(fā)現的天然氣水合物，主要屬生物成因和生物—熱解混合成因2種類型，但以生物成因類型為主［11］。中國陸域祁連山凍土帶天然氣水合物類型，則屬于熱解成熟成因類型。須強調指出，南海北部深水區(qū)生物成因類型天然氣水合物的δ13C1值，主要分布在－74．3‰～－55‰，其烴類氣體成分比值R多在900～1 400；而該區(qū)生物—熱解混合成因天然氣水合物δ13C1值，則分布在－55．0‰～－46．2‰，其R值多在700～1 000。其與世界各地已發(fā)現天然氣水合物樣品的烴類氣R值和δ13C1值分布特征相比，δ13C1值雖與全球生物成因類型天然氣水合物基本一致，但其R值卻明顯偏低，這表明南海北部深水區(qū)深部常規(guī)油氣和天然氣水合物氣源構成中的重烴組分含量相對較高，且可能存在少量深部熱解成熟油氣之重烴的混入［32］。

總之，南海北部深水區(qū)天然氣水合物成因類型屬生物成因，其氣源供給主要來自深水海底淺層沉積物中有機質的生物化學作用形成的以生物氣為主的混合氣。因此，該區(qū)生物氣氣源供給及充注與天然氣水合物成礦成藏特征及其分布規(guī)律等均密切相關。

3．2 生物氣與天然氣水合物成礦成藏

大量研究表明，海洋深水海域天然氣水合物形成與分布，除必須具備充足的甲烷等烴類氣體源源不斷地供應、特定的低溫高壓環(huán)境以及足夠的生長空間這3個基本條件外，其形成分布尚與特定的地質構造環(huán)境、沉積條件、氣體來源及地球化學條件等密切相關［5，15］。須強調指出，充足的烴源供給主要取決于烴源巖有機質豐度及其熱演化程度。有機質豐度是形成大量油氣的物質基礎，亦是常規(guī)油氣和天然氣水合物形成的重要控制因素之一。雖然天然氣水合物形成受到多種因素的影響和制約，但最關鍵的決定性因素主要取決于其是否具備充足的氣源供給和特定的高壓低溫條件，而要提供充足的氣源供給（主要為甲烷氣體等烴氣源供應），其氣源巖（深水海底未成巖／成巖沉積物）有機質豐度（有機碳含量）則是形成甲烷等烴類氣的物質基礎。世界上勘查發(fā)現大量天然氣水合物的深水海底沉積物有機碳含量分析表明，在天然氣水合物分布富集區(qū)，其表層或深部沉積物中有機碳含量一般均較高，亦即天然氣水合物富集區(qū)的氣源巖有機質豐度要求較高，這與常規(guī)油氣形成條件基本一致。但必須指出的是，對于生物氣氣源巖而言，則其有機質豐度可以低一些。根據南海北部邊緣盆地常規(guī)天然氣勘探成果證實，該區(qū)新近系海相泥頁巖氣源巖有機質豐度雖然普遍偏低，有相當部分海相泥頁巖氣源巖有機碳含量均小于1%，但仍然形成了大量淺層常規(guī)天然氣氣藏（如鶯歌海盆地眾多淺層氣藏），表明該區(qū)天然氣運聚成藏地質條件具有一定的特殊性。

前已述及，南海北部邊緣盆地2 300m以上的新近系—第四系生物氣分布普遍，即使以此作為生物氣氣源巖的底界，其生物氣源巖展布規(guī)模仍然頗大，且有機質豐度較高，完全能夠形成一定規(guī)模的生物氣氣源。如鶯歌海盆地新近系—第四系泥巖沉積物有機碳含量平均值在0．23%～1．05%；瓊東南盆地新近系—第四系泥巖沉積物有機碳含量平均值為0．22%～0．49%；珠江口盆地上漸新統珠海組泥巖和下中新統珠江組泥巖有機碳含量分別為0．50%～2．50%和0．31%～1．38%；臺西南盆地上新統—第四系淺層沉積物有機碳含量為0．42%～1．13%?；谛陆怠谒南的鄮r沉積物有機質豐度等參數計算，最終獲得的生物氣資源評價估算結果表明（參見表1），南海北部淺層生物氣具有巨大資源潛力，能夠為深水區(qū)天然氣水合物的形成提供充足的氣源供給。同時，如果依據南海北部天然氣水合物分布區(qū)古近—新近系有機質成熟度的熱演化模擬結果［33］和有機質鏡質體反射率分析測定數據，該區(qū)深水海底以下上漸新統—新近系3 000m以上地層泥頁巖，均處在未熟—低成熟門檻演化階段，有機質鏡質體反射率Ro值多在0．2%～0．6%，表明該區(qū)3 000m以上地層均具有形成生物氣及低熟油氣的潛力，這樣即可進一步拓寬該區(qū)生物氣氣源巖的范圍及深度，完全可以為深水區(qū)天然氣水合物形成提供更充足的生物氣氣源供給。

盆地沉積速率亦是控制天然氣水合物形成的重要因素之一，據報道［34－35］處于西太平洋海域的美國大陸邊緣盆地4個天然氣水合物聚集區(qū)帶中，有3個與快速沉積的區(qū)域地質背景密切相關。珠江口盆地白云凹陷及周緣新生代時期亦具快速沉積的特點，其沉積速率明顯偏大。據龐雄等［36］研究，白云凹陷深水區(qū)古近—新近紀沉積速率普遍較大，且具有一定的繼承性。其中，始新統文昌組最大沉積厚度超過5 000m，沉積速率達300m／Ma；下漸新統恩平組最大沉積厚度為3 500m，沉積速率達270m／Ma。尤其是在18．5～16．5Ma的早中新世珠江期，白云凹陷及各次級凹陷深水區(qū)沉積速率平均達到了500m／Ma左右，屬于該區(qū)重要的快速沉降期；而16．5～10．5Ma的中中新世韓江期，白云凹陷及各次級凹陷深水區(qū)的沉積速率更高，達到了最大值（1 900m／Ma），其平均為1 150m／Ma［37］。很顯然，在如此高的沉積速率之地質背景下，新近系及第四系地層孔隙度普遍偏大，天然氣水合物的儲集空間亦大，極有利于天然氣水合物成礦成藏作用的進行。同時，快速沉積形成的相對封閉的海相還原環(huán)境，有利于大量有機碎屑物在未遭受氧化作用的條件下，即可在地層中被迅速埋藏而被保存下來，進而為形成常規(guī)油氣和天然氣水合物等提供了雄厚的母源物質基礎。另外，在沉積速率較高的地區(qū)往往容易形成欠壓實，而最終由于超壓流體的突破形成良好的縱向流體疏導體系進而促進烴類流體縱向運聚。誠然，隨著沉積荷載的快速增加，高沉積速率下所形成的超壓高孔隙度沉積異常體，亦有利于天然氣水合物分布與賦存［38］。

綜上所述，白云凹陷神狐深水區(qū)目前勘查發(fā)現的天然氣水合物氣源，主要來自深水海底淺層未成巖／成巖富有機質的沉積物。根據該區(qū)天然氣水合物的甲烷碳同位素分布特征［39］及干燥系數（δ13C1為－46．2‰～－74．3‰，大多數樣品的δ13C1值小于－57．0‰；干燥系數大于0．96～0．99），以及與白云凹陷北坡—番禺低隆起迄今勘探發(fā)現的生物氣地球化學特征的對比，可以綜合判識確定天然氣水合物氣源主要來自深水海底淺層以生物氣為主的混合氣，其生物氣氣源巖為新近系—第四系規(guī)模巨大的成巖／未成巖的沉積物。誠然，根據天然氣水合物形成過程及成礦特征和烴氣源供給方式及特點等，尚可將天然氣水合物成因類型及成礦成藏方式，綜合判識劃分為“自源生物氣擴散型”、“生物—熱解氣混合型”和“他源熱解成熟氣滲漏型”等3類［40－41］。南海北部深水區(qū)天然氣水合物成因類型屬于“自源生物氣擴散型”或“生物—熱解氣混合型”，而“他源熱解成熟氣滲漏型”天然氣水合物，目前在南海北部深水區(qū)尚未勘查發(fā)現，但依據有關資料預測這種成因類型的天然氣水合物有可能存在且更具資源潛力。總之，南海北部深水區(qū)目前勘查鉆獲的天然氣水合物，屬于“自源擴散型”微生物成因成礦的水合物類型，其天然氣水合物成礦氣源供給，主要來自于深水海底淺層原地及其附近地層中的生物成因氣。

迄今國內外很多學者均分別從天然氣水合物成礦成藏機制、成礦成藏氣源、成礦成藏動力學角度，提出并建立了多種天然氣水合物形成的成礦成藏地質模式，主要有：基于天然氣水合物成礦氣體來源構成特點，劃分與建立的微生物作用成烴的“自源擴散型”自生自儲原地成礦成藏模式與深部有機質熱解成烴通過斷裂及底辟通道輸送供給的“他源滲漏型”下生上儲異地成礦成藏模式；基于成礦膠結形式的低溫冷凍模式、海浸加壓模式和成巖作用模式；基于流體驅動方式的常壓周期滲流模式和超壓周期流動模式等［42－43］。根據該區(qū)海洋地質及油氣地質條件，結合鉆獲天然氣水合物分布賦存的主要地質特點及控制影響因素，依據天然氣水合物形成的氣源供給輸送方式和溫壓環(huán)境條件等主控因素及特點，筆者綜合分析、判識確定南海北部深水區(qū)天然氣水合物成礦成藏模式，應屬于微生物作用成烴、自生自儲原地“自源擴散型”（圖5），其天然氣水合物氣源供給，主要來自深水海底淺層未成巖／成巖沉積物有機質通過生物化學作用形成的以生物氣為主的混合氣，具有明顯的自生自儲原地附近成礦成藏的特點。誠然，該區(qū)其他區(qū)帶可能還存在“他源滲漏型”下生上儲異地成礦成藏的天然氣水合物形成模式，但這種天然氣水合物成礦成藏模式，尚須今后天然氣水合物勘探實踐所證實。必須強調指出的是，南海北部白云凹陷神狐深水勘查區(qū)的“自源擴散型”自生自儲原地成礦成藏天然氣水合物成因模式，其氣源供給及構成均主要來自天然氣水合物附近原地以生物氣為主的混合氣，具有“擴散型”運聚方式和突出的自生自儲成礦成藏特點。當然，深部熱解成熟天然氣亦可通過斷裂及底辟等縱向通道和超壓孔隙流體一起向上運移，在淺部地層與生物成因氣混合形成以熱解成熟氣為主的混合氣，進而形成下生上儲異地成礦成藏的“他源滲漏型”天然氣水合物，這在世界其他區(qū)域亦是存在的。

圖5 珠江口盆地白云凹陷神狐勘查區(qū)天然氣水合物成礦成藏模式圖

3．3 南海北部天然氣水合物勘探前景

南海北部深水區(qū)天然氣水合物勘查評價及地質研究工作，自20世紀90年代中后期開展以來，已取得了大量地質地球物理勘查評價成果和突破性的進展，不僅成功鉆獲了天然氣水合物實物樣品，而且已初步總結和建立一套天然氣水合物勘查評價的地質研究體系，天然氣水合物成礦成藏模式及成因機理研究和天然氣水合物形成的物理模擬實驗及數值模擬等，亦正在深入開展和進行之中。目前南海北部深水區(qū)天然氣水合物大規(guī)模勘查評價及鉆探活動亦即將全面展開。

天然氣水合物是南海北部陸坡深水區(qū)非常規(guī)天然氣資源，其與深水油氣一樣屬于中國海洋資源可持續(xù)利用和常規(guī)油氣勘探戰(zhàn)略接替的重要新領域。南海北部深水區(qū)天然氣水合物資源量大、勘探潛力及前景廣闊，其是21世紀中國海域非常規(guī)油氣資源勘探的新領域及勘探方向，亦是最具開發(fā)潛力、最佳的低碳高效環(huán)保型能源。因此，深入開展天然氣水合物成因及成礦成藏特征、控制影響因素及其分布富集規(guī)律的系統研究，全面解剖其從烴氣源供給輸送到天然氣水合物穩(wěn)定帶形成的整個成礦成藏過程及其控制影響因素等，不僅非常重要，而且能為預測評價天然氣水合物資源和將來實施勘探開發(fā)天然氣水合物資源提供理論指導和決策依據。

南海北部深水區(qū)天然氣水合物資源豐富，勘探前景看好。尤其是處在南海北部陸坡深水區(qū)的瓊東南盆地中央裂陷帶及南部裂陷帶和珠江口盆地南部裂陷帶、臺西南盆地南部坳陷等地區(qū)，不僅具備形成天然氣水合物特定的高壓低溫地質條件，且天然氣水合物資源潛力巨大，這主要是由于該區(qū)有利天然氣水合物形成分布的深水區(qū)泥質巖系氣源巖展布規(guī)模大（500m水深以下面積達20×104km2），導致水合物氣源供給充分所決定的。這些深水區(qū)（500～3 300m）不僅具有形成天然氣水合物所必備的高壓低溫條件，且深部的新近系及第四系淺海—半深海相砂泥巖沉積展布規(guī)模大、沉積充填速率高（最高達1．4mm／a），極有利于有機質保存，雖然該區(qū)其海相泥巖有機質豐度不太高（TOC平均為0．3%～0．98%），但作為生物氣源巖的有機質豐度已足夠了，且其展布規(guī)模巨大，故具備了極大的生烴潛力，初步評價預測其生物氣總生成量及總資源量分別可達1 829．5×1012m3和36 589．1×108m3。因此，該區(qū)新近系及第四系淺?！肷詈Ｏ嗄鄮r完全可以提供較豐富充足的烴氣源，能夠為形成大規(guī)模天然氣水合物穩(wěn)定帶供給充足的烴氣源。同時，該區(qū)新近系及第四系深部亦是深水區(qū)常規(guī)油氣藏分布的有利地區(qū)，以往及近期的油氣地質綜合研究及部分深探井的油氣勘探成果均表明，深水區(qū)常規(guī)油氣資源潛力亦非常大，具備了形成大規(guī)模油氣富集區(qū)帶的有利條件和一系列不同類型的有利勘探目標，其深水油氣資源量可能遠大于相鄰的北部陸架淺水區(qū)，因此，南海北部深水區(qū)不僅具有勘探潛力巨大的天然氣水合物資源前景，而且常規(guī)油氣藏即深水油氣資源潛力及勘探前景亦具極大誘惑力、更具現實的油氣勘探生產意義！

4 結論與認識

1）南海北部邊緣盆地生物氣／亞生物氣（生物—低熟過渡帶氣）資源豐富、分布廣泛、氣體成分單一、干燥系數較高。該區(qū)生物氣多以水溶氣形式分布且多見于鉆井氣測顯示中，但亦可以游離氣形式產出形成富集高產的生物氣／亞生物氣氣藏。

2）南海北部邊緣盆地生物氣／亞生物氣烴源巖分布廣泛，縱向上從上漸新統—上新統直至第四系未成巖／成巖的泥質巖系等，均可作為生物氣／亞生物氣烴源巖；區(qū)域上生物氣烴源巖展布規(guī)模巨大，尤其是上中新統—上新統淺海相及半深海相有機質豐度相對較高的泥質烴源巖分布廣泛，具有較大生烴潛力。豐富的生物氣／亞生物氣資源能夠為深水區(qū)天然氣水合物形成提供充足的氣源供給。

3）南海北部深水區(qū)白云凹陷神狐勘查區(qū)目前鉆探發(fā)現的天然氣水合物成因類型，屬于生物成因類型，其氣源供給主要來自深水海底淺層原地附近富含有機質泥質巖系形成的以生物氣／亞生物氣為主的混合氣，具有“自生自儲”原地附近運聚的成礦成藏特征。

4）天然氣水合物形成的控制影響因素較多，但最主要的起決定性作用的乃在于其充足的氣源供給和特定的高壓低溫地質條件，由此最終控制和決定了天然氣水合物成礦成藏特征及其形成演化模式和成因機制。

5）根據天然氣水合物成礦成藏特征及其主要控制影響因素，可將天然氣水合物成礦成藏模式，劃分為微生物作用成烴的“自源擴散型”自生自儲原地成礦成藏模式與深部有機質熱解成烴、通過斷裂及底辟通道輸送供給的“他源滲漏型”下生上儲異地成礦成藏模式2種主要類型。南海北部深水區(qū)天然氣水合物成礦成藏模式屬于“自源擴散型”自生自儲原地成礦成藏模式，具有“自生自儲”原地及附近運聚成礦成藏的特征，且受控于該區(qū)充足的生物氣氣源供給和深水區(qū)特定的高壓低溫地質條件。

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