南海九龍盆地成藏特征及有利區(qū)勘探

鄧　堃，鮑志東，田作基，吳義平，宋　健，茆書巍，管　聰

（1.中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京　102249；2.中國石油勘探開發(fā)與研究院，北京　100083）

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南海九龍盆地成藏特征及有利區(qū)勘探

鄧堃1，鮑志東1，田作基2，吳義平2，宋健1，茆書巍1，管聰1

（1.中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，北京102249；2.中國石油勘探開發(fā)與研究院，北京100083）

摘要：本文以構(gòu)造控制沉積，沉積控制成藏為指導(dǎo)開展九龍（Cuu Long）盆地的成藏特征研究，旨在對盆地的有利勘探區(qū)進(jìn)行分析。盆地劃分為4個構(gòu)造演化階段，即前始新世基底形成期、始新世－漸新世裂谷期、早－中中新世坳陷期、晚中新世－現(xiàn)今熱沉降期。在構(gòu)造演化控制下，盆地主要經(jīng)歷了陸相期、海陸過渡期及海相期三個沉積演化階段。在構(gòu)造、沉積作用的影響下，盆地優(yōu)質(zhì)的烴源巖主要發(fā)育在盆地中部和東部的湖沼相、深海相泥巖沉積，較好的儲層主要發(fā)育在盆地中部和東部基底裂縫型巖漿巖、三角洲前緣、潮下帶砂巖儲層中。油氣主要賦存在地層上傾殲滅、褶皺頂部中，從晚漸新世開始生成和運移，一直持續(xù)至今。盆地I類油氣勘探有利區(qū)帶主要位于儲層發(fā)育的盆地東部和中部，II類油氣勘探有利區(qū)帶主要位于盆地西部，為盆地下一步勘探目標(biāo)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)勘探；成藏特征；有利區(qū)勘探；構(gòu)造演化；沉積演化；九龍盆地

九龍盆地（Cuu Long Basin）又稱湄公盆地（Mekong Basin），面積約97 995km2。盆地位于東南亞地區(qū)越南東南部海域，主體位于海上，向東北方向延伸進(jìn)入南中國海，少部分延伸向陸。

盆地與南部南昆山盆地被昆山隆起相隔。盆地的油氣勘探始于20世紀(jì)60年代早期，目前仍處于勘探階段。截至2013年，盆地內(nèi)累計發(fā)現(xiàn)了38個油氣田。本文通過對九龍盆地成藏特征進(jìn)行分析，找到有利油氣勘探區(qū)，對盆地下一步主要勘探目標(biāo)具有指導(dǎo)意義［1］。

1　構(gòu)造演化

九龍盆地主要發(fā)育于漸新世，基底為白堊系，巖石類型主要為侵入巖和噴出巖，曾發(fā)生過隆升和剝蝕，巖石遭受風(fēng)化、破裂，發(fā)育裂縫、孔隙。伴隨著南中國海的擴(kuò)張隆升，九龍盆地裂谷期的地塹填充物主要為Tra Cu和Tra Tan組沖積扇和河流三角洲沉積體。至晚漸新世，裂谷盆地停止發(fā)育。盆地范圍隆升導(dǎo)致盆地區(qū)域性不整合面的形成。至早、中中新世，盆地內(nèi)充填了Bach Ho組和Con Son組地層。Bach Ho組主要巖性為頁巖和黏土巖，是盆地主要的區(qū)域性蓋層。至晚中新世，大陸架經(jīng)歷了短暫的構(gòu)造運動。該期構(gòu)造反運動主要集中于昆山隆起和毗鄰的南昆山盆地，對九龍盆地的影響相對較小。構(gòu)造運動之后，盆地進(jìn)入另一個階段性隆升和侵蝕時期。上新世Dong Nai組沉積期，盆地發(fā)生沉降，沉積物向盆地大量進(jìn)積。上新世中晚期，九龍盆地整體為一開闊海環(huán)境，發(fā)育Bien Dong組地層［2］（見圖1）。

圖1　九龍盆地北東－南西向構(gòu)造剖面圖（據(jù)Pham Hong Que修改，1993）Fig.1 SW-NE regional geological cross-section of the Cuu long basin（Pham Hong Que. 1993，modified）

整體來看，九龍盆地經(jīng)歷了以下四個構(gòu)造演化階段：前始新世基底形成期，盆地內(nèi)鉆遇了白堊系結(jié)晶酸性巖漿巖，包括黑云母花崗巖、花崗斑巖、黑云母花崗閃長巖和石英閃長巖等。井資料進(jìn)一步顯示，有些花崗巖和花崗閃長巖存在風(fēng)化帶中，碎裂巖、糜棱巖化帶可達(dá)幾百米厚，其中發(fā)育大量次生孔隙（如Bach Ho油田）。始新世-漸新世裂谷初期及裂谷期，受盆地拉張和基底下陷的影響，盆地內(nèi)主要形成北東－南西向、東西向斷裂。一系列復(fù)雜地壘和地塹主要沿北東－南西向分布，主要發(fā)育在盆地西南部，盆地東西向斷層控制該區(qū)。早-中中新世盆地坳陷期，持續(xù)廣泛的熱沉降。起初，盆地基底形成高角度正斷層。盆地?zé)岢两抵饕l(fā)生在中央裂谷帶，但擴(kuò)張延伸到裂谷側(cè)翼周圍的高地。形成的主要構(gòu)造包括正斷層及大型生長斷層等。在一次全面海侵期間沉積了Bach Ho組，其上部沉積了F. Rotalia化石為主的海相頁巖，反映第一次大規(guī)模海侵時盆地在淺海地區(qū)的沉積。晚中新世以來熱沉降期，近海地區(qū)發(fā)生地層沉降。由于馬來盆地和西納土納盆地的擠壓作用，盆地在昆山隆起邊界的地層發(fā)生隆升。盆地基底相關(guān)斷層再次活動?；咨喜堪l(fā)生構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成小型褶皺，斷層切割地層導(dǎo)致中新世、上新世不整合接觸。昆山隆起在這個沉降階段第一次和南昆山盆地相接，和Sunda大陸架形成了一個統(tǒng)一的沉積體。

2　沉積相特征

受控于區(qū)域構(gòu)造和相對海平面變化，自始新世至今，九龍盆地主要經(jīng)歷了陸相期、海陸過渡期及海相期三個沉積演化階段，始新世－漸新世，盆地處于陸相沉積期，主要發(fā)育河流、湖泊、沖積扇、沖積平原、潟湖、三角洲等沉積相類型；早-中中新世，盆地處于海陸過渡期，盆地發(fā)育陸相和海相沉積，主要發(fā)育河流、潮上帶、潮間帶、潮下帶沉積；晚中新世－現(xiàn)今，盆地整體為海相沉積期，主要發(fā)育河流、三角洲、陸棚、陸坡、半深海及深海相沉積［2］（見圖2）。

圖2　九龍盆地沉積相演化平面圖Fig.2 Sedimentary evolution map of the Cuu long basin

在始新世－早漸新世，九龍盆地發(fā)生初次裂陷，裂陷中心位于盆地的中部，裂陷部位主體為陸相河湖沉積。盆地南部發(fā)育大量基巖，巖性主要是酸性火山巖，如花崗巖。九龍盆地北部主要發(fā)育扇三角洲和湖泊相，沉積物主要通過湄公河供給；中部發(fā)育沖積平原，靠近湖泊一側(cè)發(fā)育小型扇三角洲；南部發(fā)育基巖，靠近基巖一側(cè)發(fā)育小型沖積扇；小型扇三角洲和小型沖積扇的物源主要來自盆地南部基巖區(qū)（見圖2a）。晚漸新世，盆地內(nèi)發(fā)生海侵，前期剝蝕區(qū)接受沉積，盆地內(nèi)發(fā)育三角洲和潟湖相沉積，在盆地西部，自西向東依次發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣亞相沉積，盆地中部和東部發(fā)育潟湖相沉積（見圖2b）。早中新世，海平面繼續(xù)上升，盆地主體為潮坪相沉積。盆地西北部和中北部主要發(fā)育潮上帶，盆地的中部和西部都發(fā)育潮間帶，盆地南部和東部發(fā)育潮下帶。潮間帶常發(fā)育潮汐水道沉積（見圖2c）。中中新世，海平面繼續(xù)上升，盆地繼續(xù)接受潮坪相沉積。盆地潮上帶和潮間帶范圍縮小，潮下帶范圍增大。其中盆地西北部主要發(fā)育潮上帶；盆地中部和西部主要發(fā)育潮間帶，潮間帶常發(fā)育潮汐水道沉積；盆地中南部發(fā)育潮下帶，幾乎占整個盆地范圍的二分之一（見圖2d）。晚中新世-現(xiàn)今，盆地海平面整體上升，發(fā)育海相沉積體系。盆地自西向東方向，依次發(fā)育三角洲平原、三角洲前緣、陸棚、陸坡沉積和半深海、深海相沉積。此外，三角洲前緣東部較陡一側(cè)發(fā)育滑塌沉積的濁積扇和濁積水道（見圖2e）。

3　成藏特征

3.1烴源巖

基于九龍盆地各個時期構(gòu)造、沉積作用的影響，盆地?zé)N源巖的形成環(huán)境多樣［3］。其中主要的烴源巖賦存于漸新統(tǒng)的Tra Cu組和Tra Tan組河湖相泥巖、黏土巖。次要烴源巖有早中新世Bach Ho組、中中新世Con Son組和晚中新世Dong Nai組泥巖。漸新世Tra Cu組湖相頁巖和Tra Tan組潟湖相泥頁巖是盆地最有生烴潛力的烴源巖，其中早漸新世Tra Cu組烴源巖主要發(fā)育在盆地北部。晚漸新世Tra Tan組烴源巖主要發(fā)育在盆地中部和東部。TOC在0.6%～8.46%，平均值為1.7%。Ro 在0.34%～2.19%，平均值是0.79%。顯示該烴源巖處于成熟階段。干酪根主要為Ⅱ/Ⅲ型，盆地內(nèi)主要生成油、氣和凝析氣。烴源巖生烴潛力（S2）很高，0.16mg（烴）/g（巖石）～24.4mg（烴）/g（巖石）。

3.2儲層

在九龍盆地構(gòu)造、沉積演化的作用下，油氣儲集層類型較為多樣［3］。主要的儲層為中白堊世-始新世的風(fēng)化殼和裂隙型結(jié)晶酸性巖漿巖基底儲層，是研究區(qū)最主要油氣產(chǎn)層［4］。次要的儲層為早漸新世Tra Cu組、晚漸新世Tra Tan組、早中新世Bach Ho組、中中新世Con Son組河湖相、三角洲相、潮坪相砂巖，亦為區(qū)內(nèi)油氣重要產(chǎn)層。晚中新世Dong Nai組是一個潛在的含油氣儲層。其中I類儲層主要為裂縫發(fā)育的巖漿巖基底儲層、三角洲前緣、潮間帶下部和潮下帶上部發(fā)育的砂巖儲層，II類儲層主要為三角洲平原、潮上帶、湖泊相沉積的砂巖儲層，III類儲層主要為陸棚沉積的砂巖儲層。其中白堊世-始新世花崗巖基底I類儲層主要位于盆地南部，呈帶狀分布，孔隙和裂縫密集發(fā)育的地區(qū)具有較好的儲集物性；Tra Cu組II類儲層主要發(fā)育在盆地中部和西北部，巖性為沖積平原、扇三角洲的細(xì)砂巖（見圖3a）；Tra Tan組I類儲層主要發(fā)育在盆地西部，巖性為三角洲前緣的砂巖；II類儲層發(fā)育在盆地西北部，巖性為三角洲平原的粉細(xì)砂巖（見圖3b）。Bach Ho 組I類儲層主要發(fā)育在盆地南部，巖性為潮下帶砂巖；II類儲層主要發(fā)育在盆地中部，巖性為潮間帶細(xì)砂巖（見圖3c）。Con Son組I類儲層在盆地南部和東部，巖性為潮下帶砂巖；II類儲層發(fā)育在盆地西部和中部，巖性為潮間帶細(xì)砂巖（見圖3d）。Dong Nai組Ⅰ類儲層主要發(fā)育在盆地中西部和南部，巖性為三角洲前緣砂巖、濁積扇和濁積水道的濁積巖；II類儲層主要發(fā)育在盆地西部，巖性為三角洲平原沉積的粉細(xì)砂巖；III類儲層主要發(fā)育在盆地中東部，巖性為陸棚沉積的粉砂巖（見圖3e）。

圖3　九龍盆地主要儲層分布圖Fig.3 Key reservoir rock distribution map of the Cuu long basin

3.3蓋層

九龍盆地主要的蓋層發(fā)育于漸新世和中新世地層中。漸新世主要的蓋層單元發(fā)育在盆地北部Tra Cu組夾層頁巖和黏土巖中。頁巖和黏土巖形成層內(nèi)和區(qū)域蓋層，同時作為基底油氣儲層的蓋層。最好的區(qū)域蓋層可能發(fā)育在早中新世地層Bach Ho組中，在盆地中部比較發(fā)育。Bach Ho組區(qū)域蓋層約226m厚，由黑色黏土巖組成。

3.4圈閉特征及油氣的生成和運移

九龍盆地經(jīng)歷多期構(gòu)造作用，圈閉類型多樣，主要包括構(gòu)造圈閉、巖性圈閉以及構(gòu)造－不整合圈閉、構(gòu)造－巖性－不整合圈閉、構(gòu)造－巖性圈閉等復(fù)合圈閉類型。這些圈閉主要包括背斜圈閉、斷塊圈閉地層上傾殲滅和泥巖中的砂巖透鏡體等。

在盆地東部和中部深度小于3 500m的地區(qū)，漸新世沉積物進(jìn)入生油窗，這些地區(qū)油氣從晚漸新世開始運移和排驅(qū)，在早-中新世一直處于生油階段。在盆地西南部，漸新統(tǒng)沉積物在早中新世才進(jìn)入生油窗，早-中中新統(tǒng)烴源巖在上新世時期進(jìn)入生油窗。漸新世烴源巖在盆地中心深度大約5 800m時進(jìn)入深部高溫生氣階段。盆地油氣的生成和運移到目前為止仍在繼續(xù)。油氣的水平和垂向運移在盆地均有發(fā)生。水平運移一般通過碎屑巖從盆地的中心向外部運移，油氣橫向運移距離較短。垂向運移是通過基底相關(guān)的張性斷層和同沉積斷層運移，油氣從漸新世烴源巖運移到中新世碎屑巖儲層和基底巖漿巖儲層。下中新統(tǒng)Bach Ho組上段海相頁巖、中新世或上新世的地層不整合，上新統(tǒng)玄武巖序列對油氣的垂向運移產(chǎn)生阻擋作用［5］。

3.5含油氣系統(tǒng)

九龍盆地發(fā)育晚白堊世-上新世一個含油氣系統(tǒng)。漸新世和早中新世烴源巖在晚漸新世至上新世埋深大，生成油氣。夾在源巖層和覆蓋在源巖層上的砂巖儲層和斷層是油氣的運移通道。迄今為止，發(fā)現(xiàn)含油氣系統(tǒng)主要位于盆地的南部（見圖4）。儲層和烴源巖均發(fā)育于Tra Cu組和Tra Tan組。其中，盆地主要的烴源巖位于較老的Tra Cu組。Tra Cu組烴源巖生成的油氣運移到Bach Ho油田基底儲層中，這是盆地主要的儲層。

圖4　九龍盆地晚白堊世－上新世含油氣系統(tǒng)事件圖Fig.4 Late Cretaceous-pliocene petroleum system chart of the Cuu long basin

3.6成藏模式

在構(gòu)造、沉積作用的控制下，對盆地?zé)N源巖、儲層、蓋層分布特征和油氣運移保存狀況等綜合分析，建立盆地的成藏模式［6］。在九龍盆地，在盆地裂谷期形成了大量的烴源巖沉積中心；圈閉最初形成于裂谷期（始新世－漸新世）；在中中新世早期到晚中新世早期經(jīng)歷構(gòu)造運動，形成了大量的褶皺和基底斷裂，為油氣運移提供通道。下漸新統(tǒng)烴源巖生烴后，油氣在浮力作用下運移到上漸新統(tǒng)的砂巖儲層中，在形成的構(gòu)造背斜頂部聚集成藏，為典型的下生上儲的成藏模式［7］。同時生成的部分油氣沿著基底斷裂運移到基底花崗巖儲層中，形成了上生下儲的成藏模式。在圈閉類型中巖性圈閉是九龍盆地中重要的圈閉類型，對于泥巖中的砂巖透鏡體，生成的油氣可以運移其中后由圍巖的阻擋聚集成藏（見圖5）。由于九龍盆地形成較多的構(gòu)造圈閉與巖性圈閉等，且油氣源供給充足、具有有利的儲蓋層配置，構(gòu)成較完整的含氣系統(tǒng)的條件，極易形成大中型油氣田。

4　有利區(qū)勘探

基于地質(zhì)認(rèn)識的加深以及烴源巖、儲集層、蓋層、圈閉特征和油氣運移、保存狀況等綜合研究的基礎(chǔ)上，充分整合盆地相關(guān)分析數(shù)據(jù)，編制出了九龍盆地油氣勘探有利區(qū)帶預(yù)測圖［8］。在九龍盆地，可以分出以下I類和II類油氣勘探有利區(qū)帶［9］（見圖6）。其中，I類勘探有利區(qū)的烴源巖、儲集層、區(qū)域蓋層均發(fā)育，油氣保存條件好。這類地區(qū)為最有利的油氣勘探地區(qū)。九龍盆地中部、東部地區(qū)等屬此類勘探區(qū)。II類勘探有利區(qū)的烴源巖、儲集層、區(qū)域蓋層均較發(fā)育，保存條件亦較好。但是烴源巖總的厚度比好勘探區(qū)的薄、儲集層物性條件比好勘探區(qū)的稍差。九龍盆地西部屬此類勘探區(qū)。

圖5　九龍盆地成藏模式Fig.5 The hydrocarbon accumulation pattern of the Cuu long basin

九龍盆地I類勘探有利區(qū)主要位于盆地中部、東部，油氣生儲蓋配置良好。九龍盆地?zé)N源巖主要為漸新統(tǒng)、中新統(tǒng)湖沼相、深海相暗色泥巖、黏土巖，累計厚度在100m～600m以上，均為潛在的良好烴源巖；儲集層由上白堊統(tǒng)-始新統(tǒng)基底多裂縫火山巖以及上漸新統(tǒng)-上新統(tǒng)的三角洲前緣、潮下帶砂巖層組成，主要發(fā)育在盆地中部和東部。盆地下漸新統(tǒng)和部分下中新統(tǒng)的泥巖為直接蓋層。上漸新統(tǒng)和部分下中新統(tǒng)的泥巖為區(qū)域蓋層，在盆地內(nèi)廣泛發(fā)育。在九龍盆地這些區(qū)域已發(fā)現(xiàn)38個油氣田，并均已建起了油氣工業(yè)基地。無論在沉積期生成和儲存油氣的性能上，還是沉積期后保存油氣的條件上，這些地區(qū)都是昆山-萬安盆地繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新油氣田的重要勘探開發(fā)區(qū)。

圖6　九龍盆地有利勘探區(qū)平面圖Fig.6 Dsitribution of favorable exploration area in the Cuu long basin

九龍盆地II類勘探有利區(qū)的烴源巖主要為中－上中新統(tǒng)暗色泥巖、黏土巖和暗色碳酸鹽巖，儲集層主要為漸新統(tǒng)三角洲平原砂巖、中－上中新統(tǒng)陸棚陸坡砂巖；九龍盆地的上漸新統(tǒng)－下中新統(tǒng)發(fā)育區(qū)域蓋層。較好勘探區(qū)目前暫未發(fā)現(xiàn)油氣田。這些地區(qū)油氣生儲蓋條件和油氣保存條件均較好，但是烴源巖厚度較薄，儲集層物性條件比好勘探區(qū)稍差，因此油氣潛景不如I類勘探有利區(qū)。

5　結(jié)論

（1）以構(gòu)造控制沉積，沉積控制成藏為核心展開成藏組合研究，首先根據(jù)盆地所處板塊運動演化史，將盆地劃分為4個構(gòu)造演化階段，分別為前始新世為盆地基底形成期，始新世－漸新世盆地裂谷期，早－中中新世盆地坳陷期，晚中新世－現(xiàn)今盆地擠壓沉降期。

（2）受構(gòu)造演化控制，盆地的沉積演化也可分為三個時期，主要經(jīng)歷了陸相期、海陸過渡期及海相期三個沉積演化階段，各時期發(fā)育不同的沉積體系。始新世－漸新世，盆地處于陸相沉積期，主要發(fā)育沖積扇、湖泊、潟湖、三角洲等沉積相類型；中中新世，盆地處于海陸過渡期，盆地發(fā)育陸相和海相沉積，主要發(fā)育河流、三角洲、淺海相沉積；晚中新世－現(xiàn)今，盆地整體為海相沉積期，主要發(fā)育三角洲、陸棚、陸坡、半深海及深海相沉積。

（3）受構(gòu)造、沉積作用的影響，盆地優(yōu)質(zhì)的烴源巖主要發(fā)育在盆地中部和東部的湖沼相、深海相泥巖沉積，較好的儲層主要發(fā)育在盆地中部和東部基底裂縫型巖漿巖、三角洲前緣、潮下帶砂巖儲層中。區(qū)域性蓋層在全區(qū)都有分布。油氣主要賦存在地層上傾尖滅、褶皺頂部中，從晚漸新世開始生成和運移，一直持續(xù)至今。盆地內(nèi)主要發(fā)育一個含油氣系統(tǒng)。

（4）在盆地?zé)N源巖、儲集層、蓋層、圈閉特征和油氣運移、保存狀況、成藏模式綜合研究的基礎(chǔ)上，確定九龍盆地I類油氣勘探有利區(qū)帶主要位于儲層發(fā)育的盆地東部和中部，II類油氣勘探有利區(qū)帶主要位于盆地西部，為盆地下一步勘探目標(biāo)提供指導(dǎo)。

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Hydrocarbon accumulation characteristics and exploration of the Cuu long basin，south China sea

DENG Kun1，BAO Zhidong1，TIAN Zuoji2，WU Yiping2，SONG Jian1，MAO Shuwei1，GUAN Cong1
（1.School of Earth Sciences，China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；2.China Petroleum Exploration and Development and Research Institute，Beijing 100083，China）

Abstract:In this paper，the Cuu long basin were investigated by analyzing the progressive control of tectonic to sedimentary evolution and sedimentary evolution to hydrocarbon accumulation，aiming to assess the favorable area of the basin. The basin was divided into four stages of tectonic evolution，including formation of basement before late Eocene，initial and continued rifting in late Eocene to oligocene，depression stage in early to middle Miocene，thermal subsiding stage in late Miocene to Quaternary，based on the geological structure and history of tectonic evolution of this region. Influenced by tectonic actions，the basin has experienced 3 major sedimentary periods，including terrestrial facies，transitional facies and marine facies. The main source rock is mudstone developed in lagoon and abysmal in middleand east basin，the main reservoir is sandstone developed in delta front and subtidal and magmatic in basement rock. Oil and gas generation and migration has lasted until now since late oligocene. So the most favorable area is located in the middle and east basin，which will provide guidance for further exploration of the Cuu long basin in the next stage.

Key words：geological exploration；accumulation characteristics；favorable area；tectonic evolution；sedimentary evolution；Cuu long basin

中圖分類號：TE121.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）06-0114-07

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.029

*收稿日期：2016－05-06修回日期：2016－06-01

基金項目：國家油氣重大專項，項目編號：2011ZX05028；中國石油天然氣股份有限公司重大科技專項，項目編號：2013E-0501。

作者簡介：鄧堃，女（1992-），碩士研究生，中國石油大學(xué)（北京）地球科學(xué)學(xué)院，主要從事含油氣盆地分析、石油地質(zhì)綜合研究與資源評價工作，郵箱：1534699414@qq.com。