瓊東南盆地深水區(qū)新近系海底扇沉積特征與資源潛力

左倩媚，張道軍，王亞輝，李偉，陳楊，何小胡，黨亞云

(1.中海石油(中國)有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

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瓊東南盆地深水區(qū)新近系海底扇沉積特征與資源潛力

左倩媚1，張道軍1，王亞輝1，李偉1，陳楊1，何小胡1，黨亞云1

(1.中海石油(中國)有限公司湛江分公司，廣東 湛江 524057)

綜合利用鉆井、巖心、薄片及分析化驗資料研究了瓊東南盆地深水區(qū)新近系海底扇沉積特征，并利用最新的三維地震資料，通過井震精細(xì)標(biāo)定、多屬性融合技術(shù)、方差體切片、三維地貌砂體鏤空等綜合技術(shù)手段，精細(xì)刻畫了海底扇砂體的空間分布特征。研究結(jié)果表明，深水區(qū)新近系海底扇是由陸架區(qū)的砂體滑塌并二次搬運形成，形成過程具有多期次性。受不同物源的影響，海底扇巖性和物性存在較大的差異。海底扇巖性及沉積構(gòu)造具有砂質(zhì)滑塌、碎屑流、濁流和深水底流改造的特征。海底扇的沉積微相、厚度、砂泥比和砂泥巖空間配置關(guān)系直接控制了地震振幅反射強度和頻率的變化。砂體縱向疊置，橫向連片，并被后期泥質(zhì)水道切割分塊形成多個巖性圈閉。綜合分析認(rèn)為，深水區(qū)海底扇砂體發(fā)育區(qū)烴源條件優(yōu)越，儲蓋配置關(guān)系和圈閉條件良好，具備形成大中型巖性油氣藏的有利條件，具有較大的油氣勘探潛力。

瓊東南盆地；深水區(qū)；新近系；海底扇；沉積特征；勘探潛力

1 區(qū)域地質(zhì)背景

瓊東南盆地位于海南島與西沙群島之間，總體呈北東向分布，面積6×104km2。海水由西北向東南變深，陸架區(qū)水深介于90～200 m，陸坡向西沙海槽水體急劇加深，從200 m迅速加深至2 000 m左右。深水區(qū)是指水深大于300 m的區(qū)域，主要包括中央坳陷(自西向東依次為樂東、陵水、松南-寶島和長昌凹陷)和南部隆起，面積約5×104km2(圖1)。瓊東南盆地為古近系基底基礎(chǔ)上發(fā)育的新生代大陸邊緣拉張斷陷型含油氣盆地，經(jīng)歷了新生代的斷陷、斷坳、坳陷期等幾個構(gòu)造演化階段，具有下斷上坳的雙層結(jié)構(gòu)[6—7]。發(fā)育了始新統(tǒng)陸相湖盆沉積、下漸新統(tǒng)崖城組海陸過渡相的半封閉淺海沉積、上漸新統(tǒng)陵水組到早中新統(tǒng)三亞組陸表海沉積和中中新統(tǒng)梅山組、上中新統(tǒng)黃流組、上新統(tǒng)鶯歌海組、第四系樂東組的陸架陸坡海相深水沉積等4套沉積組合(圖2)。瓊東南盆地樂東、陵水凹陷鉆探了多口深水探井，在梅山組、黃流組、鶯歌海組鉆遇了富砂海底扇沉積，并且多口鉆井獲得了天然氣發(fā)現(xiàn)，表明了該區(qū)海底扇具有較大的勘探潛力。

海底扇是深海環(huán)境中水道與朵體的復(fù)合體[1]。通常認(rèn)為，海底扇是以濁流沉積為主的富砂沉積體，發(fā)育最有利的深水砂巖儲層[2]。石油工業(yè)迅速發(fā)展極大地促進了深水海底扇相關(guān)科學(xué)研究的發(fā)展，其中最有影響的是Normark[3]的海底扇模式。Normark[3]根據(jù)對加里福利亞海的San Lucas扇和Navy扇等小型富砂扇的研究，建立了第一個廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代海底扇的模式，提出了“疊覆扇”的概念，認(rèn)為海底扇是濁流帶來的粗粒沉積物快速堆積形成，疊覆扇是由大量水道、朵葉和大規(guī)模的侵蝕單元組成的復(fù)合體。在地震剖面上，由于疊覆扇的不規(guī)則表面會產(chǎn)生多次反射和重疊的雙曲反射，大多數(shù)扇體表現(xiàn)為丘狀的地震幾何外形，側(cè)向尖滅，下超或上超在層序界面之上。Mutti和Ricci Lucchi[4]根據(jù)對意大利和西班牙的露頭研究，將海底扇概念推廣到發(fā)育扇中水道和扇端“沉積朵體”的扇體，建立了發(fā)育供給水道和沉積朵體的傳統(tǒng)海底扇模式。Walker[5]將現(xiàn)代扇模式和古代海底扇的相概念進行了總結(jié)，建立一種廣義的海底扇模式：扇根具有單一供給水道，扇中和扇端發(fā)育疊覆扇，代表了以濁流為主的沉積體系。根據(jù)已鉆井的巖心揭示，一些海底扇砂巖并不具備典型濁積巖特征，往往具有砂質(zhì)滑塌、碎屑流和深水底流改造的沉積構(gòu)造，深水勘探實踐表明，海底扇扇體既可以富砂，也可以富泥。深水的沉積作用直接控制了粒度的分布，滑動、滑塌和碎屑流具有長距離搬運各粒級顆粒的能力，沉積物可以由礫石、粗砂和中砂組成，濁流則主要以懸浮狀態(tài)搬運以泥和粉細(xì)砂為主的粒度部分，而粒度和分選又控制了儲層的孔、滲物性條件。這些沉積特征常常被人們忽視，相關(guān)文獻報道也較少。為了理解這些沉積特征與地震剖面特征之間的關(guān)系，本次研究利用瓊東南盆地深水區(qū)2口鉆井約190 m連續(xù)巖心對地震數(shù)據(jù)進行標(biāo)定，采用多種地球物理技術(shù)手段，研究了瓊東南盆地深水區(qū)新近系海底扇的巖心沉積特征與地球物理響應(yīng)特征之間的關(guān)系，以期為該區(qū)下步的勘探開發(fā)提供依據(jù)。

圖1 瓊東南盆地構(gòu)造平面圖Fig.1 The structural map of Qiongdongnan Basin圖中A-A′為地震測線A-A′is seismic line

圖2 瓊東南盆地綜合地層柱狀圖Fig.2 Generalized stratigrephical column of Qiongdongnan Basin

2 深水區(qū)新近系海底扇的沉積特征

2.1 巖性特征

深水區(qū)新近系海底扇沉積主要發(fā)育在樂東、陵水凹陷，因受不同方向物源的影響，巖性和物性存在較大差異。以梅山組為例，樂東凹陷海底扇主要受海南隆起、紅河以及昆嵩隆起多源匯聚的影響，LD1-X井揭示梅山組主要發(fā)育砂礫巖、粗-中砂巖，主要是巖屑砂巖和長石巖屑砂巖(圖3a)，分選較差，碎屑顆粒以次棱狀為主，泥質(zhì)含量較高。由于局部鈣質(zhì)膠結(jié)以及雜基充填嚴(yán)重，加之埋深大，壓實作用對于其儲層破壞性較大?？紫抖纫话銥?%～12%，滲透率普遍小于10×10-3μm2(圖3b)，以低孔、特低滲-低滲特征為主，孔隙類型以粒間孔為主，其次為各類次生溶孔(圖4a)。陵水凹陷北部LS1-X井主要受海南隆起物源影響，海底扇的巖性以成熟度較高的巖屑石英粉砂巖、極細(xì)砂巖為主(圖3a)，分選性中等-好，磨圓度為次棱-次圓狀，孔隙度一般為10%～25%，滲透率在0.3×10-3～20×10-3μm2(圖3b)，儲層物性主要表現(xiàn)為低-中孔、低-中滲特征，孔隙類型以次生溶孔為主(圖4b)。

圖3 梅山組砂巖組分三角圖(a)和梅山組儲層孔隙度與滲透率相關(guān)關(guān)系(b)Fig.3 Triangle diagram of sandstone components(a)and the relation of porosity with permeability in the reservoir of Meishan Formation(b)

圖4 梅山組儲層鏡下孔隙類型特征(a. LD1-X井，4 823.5 m， b. LS1-X井，3 801.2 m)Fig.4 Microcharacteristics of reservoir under microscope in Meishan Formation(a. Well LD1-X,4 823.5 m, b. Well LS1-X, 3 801.2 m)

黃流組、鶯歌海組海底扇砂巖巖性主要為粉砂巖和細(xì)砂巖，部分為中砂巖。粉、細(xì)砂巖的分選性和磨圓度相對較好，主要為粒間孔?？紫抖戎饕植荚?.6%～19.1%，平均為13.04%，滲透率主要分布在0.1×10-3～26.5×10-3μm2，平均為3.02×10-3μm2，主要表現(xiàn)為中-低孔、低滲-特低滲特征。隨埋深增加儲層孔滲降低，局部因次生溶孔發(fā)育，物性有所改善。

2.2 沉積構(gòu)造

樂東凹陷LD1-X井鉆遇了梅山組、黃流組海底扇沉積的最厚的部分，取心段位于梅山組的上部和黃流組的下部(圖5)，約250 m。取心段砂巖大部分是由滑塌沉積和碎屑流沉積組成，主要表現(xiàn)為：(1)向上粒度變粗的反遞變砂巖單元；(2)中-粗砂巖中含有漂浮的石英礫石；(3)漂浮的泥巖碎屑漂礫；(4)頂部突變接觸。這些特征為碎屑流砂巖沉積。扭曲層理、滑塌褶皺以及碎屑注入則是砂質(zhì)滑塌的證據(jù)。測井曲線和沉積構(gòu)造結(jié)合分析顯示，“箱型”曲線底部是原生滑脫面(滑脫效應(yīng))的響應(yīng)，LD1-X井4 768 m巖心處，原生滑脫面之上有3～4 cm厚的剪切帶。濁流形成的塊狀細(xì)砂巖也有發(fā)育，發(fā)育正遞變層理(從細(xì)砂巖-粉砂巖-泥質(zhì)粉砂巖-泥巖)，塊狀砂巖中沒有漂浮的碎屑和細(xì)礫，具有突變的底接觸面或底沖刷面，漸變的頂接觸面等。同時還見到底流改造沉積物中常見的一些牽引構(gòu)造(如平行層理、波狀層理和交錯層理等)，表現(xiàn)為頂部突變接觸，由于底流改造作用和對泥質(zhì)的簸選作用，可以形成分選較好、孔滲較高的砂巖[11]。

陵水凹陷的LS1-X井也鉆遇了梅山組的海底扇砂巖，取心段位于梅山組的底部(圖6)，約114.5 m。取心段砂巖主要為粉細(xì)砂巖為主。在取心段的下部(3 805.55～3 803.39 m)也見到了代表砂質(zhì)滑塌的沉積構(gòu)造：(1)底部泥巖發(fā)育扭曲層理，并伴隨著砂質(zhì)碎屑的注入；(2)塊狀砂巖頂部為不規(guī)則的突變接觸面，初次滑移面和底部剪切帶，內(nèi)部次滑移面；(3)發(fā)育滑塌褶皺，旋轉(zhuǎn)泄水構(gòu)造中漂浮有泥質(zhì)碎屑，異粒巖(砂和泥)相中發(fā)育雜亂層理。向上演變?yōu)樯百|(zhì)碎屑流沉積(3 803.3～3 802.44 m)，發(fā)育反遞變層理，面狀碎屑構(gòu)造，漂浮的石英礫和泥礫隨機分布，并見到小型的正斷層分布，這是突然的沉積物負(fù)載再調(diào)整引起的沉積斷層的證據(jù)。后期(3 802.44～3 801.75 m)伴隨著兩次砂質(zhì)滑塌沉積，演化為以濁流沉積為主，發(fā)育多套厚層的塊狀粉細(xì)砂巖。

2.3 粒度概率累積曲線及C-M特征

深水區(qū)LD1-X井取心段的粒度概率曲線和C-M圖均表現(xiàn)為高密度重力流沉積特征。C值是累積曲線上1%處對應(yīng)的粒徑，與樣品中最粗顆粒的粒徑相當(dāng)，代表了水動力攪動開始搬運的最大能量；M值是累積曲線上50%處對應(yīng)的粒徑，是中值，代表了水動力的平均能量。不同層段及深度的砂巖概率累積曲線和C-M圖也顯示了一定的差異(圖7)：(1)取心段下部的砂巖(4 768～4 788 m)主要是泥質(zhì)含量較高的砂礫巖，平均粒徑為1Φ～3Φ之間，分選很差，表現(xiàn)為多段式特點，由滾動總體、跳躍總體和懸浮總體組成，滾動總體含量為40%，滾動總體傾角為30°，跳躍總體含量為10%，跳躍總體傾角約15°，懸浮總體含量為50%，懸浮總體傾角約20°，反映砂質(zhì)滑塌、碎屑流、顆粒流等沉積特點。在C-M圖上主要分布在a群，結(jié)合概率率累計曲線分析，是重力流沉積的特征。(2)中部砂巖(4 684～4 745m)樣品多為含泥粉砂質(zhì)細(xì)砂巖，平均粒徑在4Φ～5Φ之間，分選差，也表現(xiàn)為多段式特點，由滾動、跳躍和懸浮總體組成。滾動總體含量減少，為30%左右，跳躍總體的含量有所增加，為20%，指示了較強的水動力條件。這種的樣品量最多，在C-M圖上主要分布在b群，表現(xiàn)為平行于C=M基線的圖形，C值與M值的變化幅度均較大，屬于濁流沉積環(huán)境所獨有的特征。(3)取心段上部(4 654～4 665 m)平均粒徑在4Φ～5Φ之間，分選較差跳躍組分的分選較好，在概率累積曲線上只發(fā)育懸浮和跳躍總體，不發(fā)育滾動總體；懸浮組分和跳躍組分含量各占50%左右。在C-M圖上共有1個樣品，位于C-M圖的左下方，不具有統(tǒng)計學(xué)上的意義。

圖5 LD1-X井錄井剖面(a)及巖心沉積構(gòu)造特征圖(b)Fig.5 Well profile(a)and core sedimentary characteristics structure(b)of Well LD1-X

圖6 LS1-X井錄井剖面(a)及巖心沉積構(gòu)造特征圖(b)Fig.6 Well profile(a)and core sedimentary characteristics structure(b)of Well LS1-X

圖7 LD1-X井砂巖概率累積曲線(a)及C-M圖(b)Fig.7 Grain size probability curve(a)and C-M diagram(b)of sandstone of Well LD1-X

圖8 LS1-X井砂巖概率累積曲線(a)及C-M圖(b)Fig.8 Grain size probability curve(a)and C-M diagram(b)of sandstone of Well LS1-X

圖9 深水區(qū)海底扇地震反射特征(測線位置見圖1，A-A′)Fig.9 Seismic reflection characteristics of deep water submarine fan(section position as shown in Fig.1,A-A′)

LS1-X井取心段樣品的概率累積曲線呈兩段式，以懸浮次總體為主：跳躍次總體含量較少，缺少滾動組分；懸浮次總體斜率較低，分選較差，累積百分含量較高，平均80%以上，反映了重力流沉積特征。C-M圖上C值主要集中在100～200 μm區(qū)間，M值在10～20 μm區(qū)間，根據(jù)沉積物分類及定名原則和粒度分析的結(jié)果定名為泥質(zhì)粉砂巖，表現(xiàn)出的線性關(guān)系與C=M線平行，反映了典型的濁流沉積特征(圖8)。

2.4 測井曲線特征

LD1-X井梅山組-黃流組測井曲線中，GR曲線主要為齒化箱形或齒化漏斗形曲線，向上逐漸變?yōu)辇X化鐘形、高幅指狀等，構(gòu)成重力流沉積砂巖與深海泥巖頻繁互層的特點。結(jié)合巖心，該套砂層組構(gòu)成一個完整重力流沉積序列，即從下而上，形成泥石流(砂質(zhì)或泥質(zhì)滑塌)-碎屑流復(fù)合體-濁積水道復(fù)合體-中薄層濁積巖復(fù)合體-底流改造砂巖-深水泥巖的垂向演化序列，指示了重力流沉積能量逐漸減弱過程。LS1-X井梅山組GR測井曲線下部以齒化箱形或齒化漏斗形為主，上部為少量為漏斗狀和高幅指狀，反映向上泥質(zhì)粉砂巖單層厚度較薄，呈砂、泥巖薄互層產(chǎn)出，大多為典型的濁流沉積特征。

3 海底扇的地球物理響應(yīng)特征

3.1 地球物理響應(yīng)特征及影響因素

海底扇扇體整體處于泥包砂的環(huán)境中，砂體底部一般與下伏厚層海相泥巖突變接觸，頂部與上覆厚層深海相泥巖呈漸變接觸為主。砂巖與泥巖的空間配置關(guān)系在地震剖面上可形成明顯的波阻抗界面，而海底扇朵葉的多次疊加，不規(guī)則的表面會產(chǎn)生多次反射和重疊的雙曲反射。根據(jù)地震剖面和測井曲線上識別海底扇的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)[12]，海底扇可能表現(xiàn)為以下特征：(1)地震剖面上為丘狀外形，下超或上超在不整合面(層序界面)之上；(2)丘形體內(nèi)部的地震反射為丘狀或雜亂反射；(3)側(cè)向尖滅的地震幾何特征；(4)箱型或月牙形測井曲線形態(tài)等。如圖9所示，樂東凹陷深水區(qū)T50、T40、T30反射截面均為強振幅、連續(xù)性，可區(qū)域追蹤的地震反射波，T50為梅山組的底界面，T40對應(yīng)于梅山組的頂界面和黃流組的底界面，T30對應(yīng)于黃流組的頂界面和鶯歌海組的底界面。T50、T40和T30面反射界面之上都存在強振幅、丘狀雙向下超的地震波組，通過井震標(biāo)定為LD1-X井梅山組、黃流組和鶯歌海組的三期海底扇沉積。海底扇的地震波形及能量在橫向上有一定的變化。分析認(rèn)為其主要受砂巖沉積微相、厚度、相對砂泥比、成巖作用、物性以及含油氣性等砂體的橫向變化因素所控制。如LD1-X井梅山組海底扇所對應(yīng)的強地震反射波向東延伸后，地震振幅反射強度逐漸變強，頻率變低，分析認(rèn)為是扇體向東(陵水凹陷)延伸至較深水沉積后，沉積微相類型更好，分選性更好；且受深水區(qū)壓實作用較低的影響，優(yōu)質(zhì)儲層更發(fā)育；位于構(gòu)造的高部位，結(jié)合地震屬性及反演特征，預(yù)測具有較大的含氣可能。

海底扇砂巖的沉積微相、厚度、砂泥比和砂泥巖空間配置關(guān)系直接控制了地震振幅反射強度和頻率的變化。(1)在泥包砂的背景下，砂巖沉積微相決定了海底扇的內(nèi)部反射形態(tài)，以堤化水道為主的上扇沉積，主要表現(xiàn)為強振幅的，水道下切充填等反射特征。中扇和外扇多表現(xiàn)為丘狀或席狀、側(cè)向尖滅地震幾何特征，具有雙向下超、雜亂、平行-連續(xù)以及不規(guī)則-不連續(xù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，主要由海底扇朵體(分支水道和席狀砂)組成。(2)海底扇砂巖厚度與地震波組的能量成正比，與頻率呈反比。隨著砂巖單層厚度的增加，地震波逐步表現(xiàn)為強振幅、低頻率、連續(xù)性較好的特征。(3)統(tǒng)計表明，隨著深水海底扇的砂泥比變化，其地震響應(yīng)表現(xiàn)為不同特征。砂泥比為20%～40%時，表現(xiàn)為中高頻、強振幅特征；砂泥比小于10%時，表現(xiàn)為低頻、弱振幅特征；砂泥比大于40%時，表現(xiàn)為低頻、強振幅特征。(4)含油氣性進一步增強了地震波的反射強度，并使地震低頻特征明顯。根據(jù)鉆井的標(biāo)定，同樣兩套厚度約為30 m的海底扇砂巖，第二套砂巖在充注天然氣后，地震反射強度明顯增高，頻率降低。

3.2 三維地震屬性及空間分布特征

本次研究應(yīng)用多屬性融合、方差體切片、三維地貌砂體鏤空等技術(shù)手段，去泥存砂，快速落實梅山組、黃流組、鶯歌海組等多套層系的海底扇砂體空間分布規(guī)律。梅山組沉積時期，深水區(qū)已呈現(xiàn)典型的陸架陸坡沉積背景。樂東凹陷北坡和陵水凹陷北坡由于沉積物供給充足，陸架區(qū)發(fā)育高位三角洲，陸坡區(qū)發(fā)育大規(guī)模斜坡扇，并通過二次搬運在盆地中沉積大規(guī)模盆底扇。海底扇平面上形態(tài)各異，連片成群成帶，縱向上呈透鏡狀，且相互疊置(圖10a)。黃流組沉積時期，全球海平面下降和印度-歐亞板塊碰撞的影響共同導(dǎo)致了瓊東南盆地周緣碎屑沉積物供給的加強，陸架區(qū)梅山組地層被大范圍剝蝕，可以大規(guī)模的為盆地提供粗碎屑巖沉積物，在盆地中形成規(guī)模較大的斜坡扇和海底扇，并沿盆地軸向沖刷輸運，形成盆地中大規(guī)模的中央峽谷沉積體系(圖10b)。到鶯歌海組沉積時期，來自盆地西北部方向充足的物源供給導(dǎo)致樂東凹陷陸架坡折發(fā)生明顯的進積特征，以寬緩斜坡為主要特征。陵水凹陷由于物源的萎縮以及坡折處斷層隱伏活動量逐漸減弱，陸架坡折有明顯的從進積向加積特征轉(zhuǎn)化。陸架坡折的發(fā)育控制了沉積體系的分布，同時中央峽谷由于向源侵蝕導(dǎo)致其源頭向西北方向延伸，直接同陸坡區(qū)水道相連，在樂東凹陷沉積了一套濁積水道-海底扇沉積體系(圖10c)?？v向上，樂東凹陷梅山組、黃流組和鶯二段的砂體垂向疊置，與間歇充填的深海相泥巖、塊體流泥巖可形成多套較好的儲蓋組合(圖10d)。平面上，等時地震切片可以清晰刻畫海底扇朵體、分支水道以及后期泥質(zhì)水道邊界及形態(tài)，海底扇朵體被后期泥質(zhì)水道切割分塊形成多個有利的巖性圈閉(圖11)。

4 海底扇的形成的制約因素

綜上所述，深水區(qū)新近系具備重力流形成的有利因素。海底扇是北部及西部陸架區(qū)的(扇)三角洲前緣相帶或其他相帶的砂體，整體滑塌，二次搬運并沉積于深水環(huán)境形成。普遍具有碎屑流、砂質(zhì)滑塌、濁流以及底流改造特征。其形成受古地貌、物源、海平面升降以及構(gòu)造運動等綜合因素控制。

海底地形(坡折帶)是重力流沉積產(chǎn)生的重要條件，陸架坡折之下由于其相對較陡的地形，成為重力流搬運和沉積的主要場所。中中新世以來，瓊東南盆地已呈現(xiàn)典型的陸架陸坡沉積背景[13—14]，利用三維數(shù)據(jù)體開展的古地貌恢復(fù)表明，在梅山組-鶯歌海組沉積時期，陸架坡折區(qū)的坡度最大達到了30°，具備形成重力流搬運的地形條件。

深水區(qū)周緣存在多個古隆起，包括北部的海南隆起、西部的昆嵩隆起及中建隆起、南部的永樂隆起，它們都是深水區(qū)重力流沉積物的主要供給源[15—16]。分析認(rèn)為深水區(qū)西部由于受到海南隆起、紅河物源以及昆嵩隆起等多方物源匯聚的影響，較之東部重力流儲集體更發(fā)育。

區(qū)域海平面變化引起的最直接后果是海侵或海退。它導(dǎo)致海岸線移動，海陸變遷，對大陸架和海岸地貌、淺海與近岸沉積等產(chǎn)生很大影響。新近紀(jì)時期，瓊東南盆地的海平面分別在16.0 Ma BP(S50)、10.5 Ma BP(S40)、5.7 Ma BP(S30)和1.8 Ma BP(S20)附近達到低谷。區(qū)域海平面大規(guī)模下降，重力流首先垂直于盆地軸向侵蝕北側(cè)和西部陸架—陸坡，沉積物到達盆地中央后平行于盆地軸部繼續(xù)向東侵蝕，將大量沉積物輸送至西北次海盆[17—18]。

圖10 深水區(qū)新近系海底扇砂體空間分布特征Fig.10 Distribution characteristics of Neogene submarine fan in deepwater areaa.樂東-陵水凹陷梅山組海底扇砂體空間分布圖；b.樂東-陵水凹陷黃流組海底扇砂體空間分布圖；c.樂東-陵水凹陷鶯歌海組海底扇砂體空間分布圖；d.樂東凹陷梅山組-鶯歌海組新近系海底扇砂體疊置特征a.Distribution characteristics of Neogene submarine fan sand body in Meishan Formation in Ledong-Lingshui Sag; b.distribution characteristics of Neogene submarine fan sand body in Huangliu Formation in Ledong-Lingshui Sag;c.distribution characteristics of Neogene submarine fan sand body in Yinggehai Formation in Ledong-Lingshui Sag;d.superimposed characteristics of Neogene submarine fan sand body in Meishan Formation-Yinggehai Formation in Ledong Sag

圖11 鶯歌海組海底扇砂體地震方差體切片特征Fig.11 Seismic variance volume slice characteristics of subsea fan sand body in the Yinggehai Formation

構(gòu)造運動是海底扇形成是所需要的觸發(fā)機制，盆地西部由于緊鄰鶯歌海盆地，受1號斷裂走滑作用影響顯著，同時2號斷裂在新近紀(jì)仍然活動頻繁[19]，樂東凹陷的多期次海底扇疊置發(fā)育，與1號斷裂和2號斷裂的活動密切相關(guān)。

5 深水區(qū)海底扇資源潛力

深水區(qū)新近系海底扇平面上連片分布，成群成帶；垂向上相互疊置，具有良好的油氣成藏條件。主要體現(xiàn)在：(1)深水區(qū)鉆探證實天然氣主要來自深部崖城組的高熟煤系烴源巖；(2)新近系發(fā)育梅山組、黃流組、鶯歌海組多套重力流沉積儲集層，儲蓋組合好。且海底扇儲層物性好，鉆探表明該區(qū)梅山組、黃流組儲層具有中孔中滲、鶯歌海組儲層具有高孔高滲的特征。同時深水區(qū)新近系區(qū)域性、地區(qū)性和局部性蓋層均十分發(fā)育，具有良好的蓋層發(fā)育和分布條件。這些重力流儲集體在半深海-深海泥巖的圍限下，形成眾多有利勘探目標(biāo)；(3)深水區(qū)底辟、微裂隙、斷裂等構(gòu)造發(fā)育，為油氣運移的指向，非常有利于油氣聚集成藏。新近系目的層段相對低壓，有利于油氣運移，具備了形成大中型油氣藏的有利條件。深水區(qū)新近系海底扇的油氣藏類型以巖性油氣藏為主，在樂東凹陷的LD1-X井的梅山組、黃流組和鶯歌海組均獲得氣層發(fā)現(xiàn)，在LS1-X井梅山組也獲得了工業(yè)氣流，展示了較大的油氣勘探潛力。根據(jù)石油地質(zhì)成藏條件綜合分析，深水區(qū)新近系海底扇成藏條件優(yōu)越，含油氣信息明顯，天然氣總潛力6 280×108m3，是深水區(qū)下步擴大油氣勘探場面的現(xiàn)實領(lǐng)域。

6 結(jié)論

(1)受不同物源供給影響，深水區(qū)各凹陷新近系海底扇在不同沉積時期海底扇的巖性、沉積構(gòu)造等沉積特征存在較大的差異。樂東凹陷海底扇砂巖粒度較粗，結(jié)構(gòu)成熟度和成分成熟度較低，從下而上形成泥石流(砂質(zhì)或泥質(zhì)滑塌)-碎屑流復(fù)合體-濁積水道復(fù)合體-中薄層濁積巖復(fù)合體-底流改造砂巖-深水泥巖的垂向演化序列。陵水凹陷海底扇以粒度較細(xì)的粉砂巖為主，也具有砂質(zhì)碎屑流沉積和濁流的沉積特征。

(2)深水區(qū)新近系發(fā)育梅山組、黃流組和鶯歌海組的三期海底扇沉積，沉積微相、厚度、相對砂泥比、成巖作用、物性以及含油氣性等砂體的橫向變化因素了控制海底扇的地震振幅反射強度、頻率的變化以及內(nèi)部反射形態(tài)。砂體縱向疊置，橫向連片，并被后期泥質(zhì)水道切割分塊形成多個巖性圈閉。

(3)陸架陸坡沉積背景、多物源匯聚、海平面升降以及構(gòu)造運動等綜合因素控制了深水區(qū)新近系海底扇的形成和空間展布。海底扇是陸架區(qū)的砂體滑塌、再次搬運至深水區(qū)沉積而成。

(4)新近系海底扇發(fā)育區(qū)，烴源條件優(yōu)越，儲蓋配置關(guān)系和圈閉條件良好，具備形成大中型巖性油氣藏的有利條件，勘探潛力較大，是深水區(qū)下步擴大油氣勘探場面的現(xiàn)實領(lǐng)域。

[1]Moiola R J， Shanmugam G. Submarine-fan sedimentation， Ouachita Mountains， Arkansas and Oklahoma[R].Conference: 34 Annual Meeting of the Gulf Coast Association of Geological Societies and Gulf Coast Section of SEPM， Shreveport， LA， USA.1984．

[2]Vail P R, Audemard F, Bowman S A, et al. The stratigraphic sihnatures of tectonics, eustacy and sedimentology-an overview[M]//Cycles and Events in Stratigraphy. Berlin: Springer-Verlag, 1991:618-659.

[3]Normark W R. Growth patterns of deep sea fans[J]. AAPG Bulletin, 1970,54(11):2170-2195.

[4]Mutti E, Ricci Lucchi F. Turbidites of the northern Apennines:introduction to facies analysis[J]. International Geology Review,1978,20(2):125-166.

[5]Walker R G. Deep-water sandstone facies and ancient submarine fans:models for exploration for stratigraphic traps[J]. AAPG Bulletin,1978,62(6):932-966.

[6]朱偉林，張功成，高樂.南海北部大陸邊緣盆地油氣地質(zhì)特征與勘探方向[J].石油學(xué)報，2008，29(1)：1-9．

Zhu Weilin， Zhang Gongcheng， Gao Le. Geological characteristics and exploration objectives of hydrocabons in the northern continental margin basin of South China Sea[J]. Acta Petrolei Sinica， 2008，29(1):1-9．

[7]王振峰，李緒深，孫志鵬，等.瓊東南盆地深水區(qū)油氣成藏條件和勘探潛力[J]. 中國海上油氣，2011，23(1)：7-13．

Wang Zhenfeng， Li Xushen， Sun Zhipeng， et al. Hydrocarbon accumulation conditions and exploration potential in the deep-water region， Qiongdongnan Basin[J]. China Offshore Oil and Gas， 2011，23(1)：7-13．

[8]朱偉林，鐘鍇，李友川，等.南海北部深水區(qū)油氣成藏與勘探[J].科學(xué)通報，2012，57(20)：1833-1841．

Zhu Weilin， Zhong Kai， Li Youchuan， et al. Characteristics of hydrocarbon accumulation and exploration potential of the northern South China Sea deepwater basins[J].Chinese Science Bulletin， 2012， 57(20)：1833-1841．

[9]李清平.我國海洋深水油氣開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)[J]. 中國海上油氣:地質(zhì)， 2006， 18(2): 130-133．

Li Qingping. The situation and challenges for deepwater oil and gas exploration and exploitation in China[J]. China Offshore Oil and Gas: Geology， 2006， 18(2):130-133．

[10]陶維祥，丁放，何仕斌，等. 國外深水油氣勘探述評及中國深水油氣勘探前景[J].地質(zhì)科技情報， 2006， 25(6): 59-66．

Tao Weixiang， Ding Fang， He Shibin， et al. Deepwater petroleum exploration abroad and deepwater petroleum exploration prospect of China[J].Geological Science and Technology Information，2006，25(6): 59-66．

[11]Shanmugam G， Spalding T D， Rofheart D H. Traction structure in deepmarine bottom-current reworked sands in the Pliocene and Pleistocene， Gulf of Mexico[J]. Geology，1993，21：929-932．

[12]Vail P R， Audemard F， Bowman S A， et al. The stratigraphic signatures of tectonics ， eustacy and sedimentology-an overview[C]//Cycles and Events in Stratigraphy. Berlin: Springer-Verlag， 1991：618-659．

[13]王海榮，王英民，邱燕，等.南海北部陸坡的地貌形態(tài)及其控制因素[J]. 海洋學(xué)報， 2008，30(2):70-79．

Wang Hairong， WangYingmin， Qiu Yan， et al. Geomorphology and its control of deep-water slope of the margin of the South China Sea[J]. Haiyang Xuebao， 2008，30(2):70-79．

[14]何云龍，解習(xí)農(nóng)，李俊良，等.瓊東南盆地陸坡體系發(fā)育特征及其控制因素[J].地質(zhì)科技情報，2010，29(2)：118-122．

He Yunlong， Xie Xinong， Li Junliang， et al. Depositional characteristics and controlling factors of continental slope system in the Qiongdongnan Basin[J]. Geological Science and Technology Information，2010，29(2):118-122．

[15]王英民，徐強，李冬， 等.南海西北部晚中新世的紅河海底扇[J].科學(xué)通報，2011，56(10) :781-787．

Wang Yingming， Xu Qiang， Li Dong， et al. Late Miocene Red River submarine fan， northwestern South China Sea[J]. Chinese Science Bulletin， 2011， 56(10) :781-787．

[16]邵磊，李昂，吳國瑄，等.瓊東南盆地沉積環(huán)境及物源演變特征[J]. 石油學(xué)報，2010，31(4)：548-552．

Shao Lei， Li Ang， Wu Guoxuan， et al. Evolutionod sedimentary environment and provenance in Qiongdongnan Basin in the northern South China Sea[J]. Acta Petrolei Sinica， 2010，31(4):548-552．

[17]劉睿，周江羽，張莉，等.南海西北次海盆深水扇系統(tǒng)沉積演化特征[J].沉積學(xué)報，2013，31(4): 706-716．

Liu Rui，Zhou Jiangyu，Zhang Li， et al.Depositional architecture and evolution of deepwater fan system in the northwestern sub-basin，South China Sea[J].Acta Sedimentologica Sinica，2013，31(4):706-716．

[18]劉睿，周江羽，張莉，等.南海西北次海盆物源供給模式及油氣勘探前景[J].地質(zhì)學(xué)報，2012，86(11): 1826-1831．

Liu Rui，Zhou Jiangyu，Zhang Li， et al.Provenance supply model and exploration prospect of the northwestern sub-basin， South China Sea[J]. Acta Geologica Sinica， 2012， 86(11):1826-1831．

[19]能源，吳景富，漆家福，等.南海北部深水區(qū)新生代盆地三層結(jié)構(gòu)及其構(gòu)造演化[J].地質(zhì)學(xué)報，2013，87(3)：403-414．

Neng Yuan， Wu Jingfu， Qi Jiafu， et al. Three structural layers and its evolution of Cenozoic basins in deep water area of northern margin， South China Sea[J].Acta GeologicaSinica，2013，87(3)：403-414．

Sedimentary characteristics and exploration potential of Neogene submarine fan in the deepwater area of the Qiongdongnan Basin

Zuo Qianmei1，Zhang Daojun1， Wang Yahui1，Li Wei1，Chen Yang1，He Xiaohu1, Dang Yayun1

(1.ZhanjiangBranchofCNOOCLtd.，Zhanjiang524057，China)

The sedimentary characteristics of Neogene submarine fan in deep-water area of Qiongdongnan Basin was studied through integrated utilization of drilling， well core， slice and laboratory test data. The results show that these submarine fans were formed by transportation of sandy slumps， which featured multi-period. The lithology and physical properties of the submarine fans vary significantly under the control of different sediment sources. The sedimentary structures show characteristics of sandy slump， debris flow， turbidity currentand deep-water underflow alternations. Seismic reflecting amplitudeand frequency reflect changes of sedimentary microfacies， sandstone thickness， sand-shale ratio and sand-shale spatial distributions. Using new 3D seismic data collected in deep-water area， the spatial distribution of submarine fans are depicted by techniques of fine well-seismic calibration， multi attribute， slice and 3D sand hollow. It was found that these submarine fans， stacked vertically and laterally， were cut by muddy channels latterly to form several lithological traps. In conclusion， the submarine fans is with huge exploration potential forming large scalelithological gas reservoirs based on its fine hydrocarbon source rock， good reservoir-cap combination and traps．

Qiongdongnan Basin; deep water area; Neogene; submarine fan; sedimentary characteristics; exploration potential

2016-04-20；

2016-07-15。

國家科技重大專項課題(2011ZX05025)。

左倩媚(1983—)，女，湖北省荊門市人，工程師，主要從事沉積學(xué)研究。E-mail：zuoqm@cnooc.com.cn

P736.2

A

0253-4193(2016)11-0105-12

左倩媚，張道軍，王亞輝，等. 瓊東南盆地深水區(qū)新近系海底扇沉積特征與資源潛力[J]. 海洋學(xué)報， 2016， 38(11): 105-116， doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.11.010

Zuo Qianmei， Zhang Daojun， Wang Yahui， et al. Sedimentary characteristics and exploration potential of Neogene submarine fan in the deepwater area of the Qiongdongnan Basin[J]. Haiyang Xuebao， 2016， 38(11): 105-116， doi:10.3969/j.issn.0253-4193.2016.11.010