南海北部超深水區(qū)鶴山凹陷古近系沉積充填特征分析

劉軍 （中海石油 （中國）有限公司深圳分公司研究院，廣東 廣州510240）

鶴山凹陷位于南海北部大陸邊緣下陸坡，東部逐漸向洋盆過渡，是近年來珠江口盆地在超深水區(qū)發(fā)現(xiàn)的新凹陷之一，其海底深度都在1500m以上，自北向南海水深度逐漸增加，最深達3000m，屬超深水區(qū) （圖1）。

南海地區(qū)由于其特殊的構造位置及復雜的構造發(fā)展歷史，因此，其地殼和巖石圈結構獨具特色，縱向與橫向變化復雜[1]。隨著陸架至陸坡區(qū)的巖石圈和地殼厚度的迅速減薄，巖石圈熱－流變結構和盆地變形機制會產生明顯差異，這種差異將對深水盆地形成和演化產生深刻的影響[2]。處于這一特殊構造位置的鶴山凹陷，其東南側緊鄰西北次海盆，具有地殼減薄、巖石圈韌性變形、高熱流異常等不同于陸架區(qū)凹陷的特殊地質條件，必然具有特殊的沉積充填特征。沉積充填和重要沉積體系是制約生儲蓋發(fā)育和分布的關鍵因素，是建立烴源巖和有利儲集體預測模式的重要基礎。目前對鶴山凹陷的研究還處于初始階段，筆者主要通過凹陷內二維地震剖面的精細解釋，分析其沉積充填特征，為南海超深水油氣勘探與區(qū)域研究提供依據(jù)。

圖1 鶴山凹陷區(qū)域位置圖

1 界面識別

鶴山凹陷為油氣勘探新區(qū)，沒有鉆井，只能通過地震反射特征并與白云凹陷類比來確定層序界面。研究區(qū)Tg為基底面，是一個區(qū)域不整合面，類比白云凹陷，推測Tg以下是中生代巖漿巖或變質巖，Tg一般為一組強振幅反射界面。文昌組 （E2wc）頂界面 （）為古近系內部界面，為一區(qū)域不整合面，代表珠瓊運動二幕區(qū)域構造運動所造成的不整合面，一般在界面之下可見明顯的角度不整合的削蝕（圖2 AA′剖面），并且上覆地層均超覆在之上。恩平組（E2ep）頂界面也為一區(qū)域不整合面，為南海運動所造成的不整合面，界面為具明顯的削蝕和底超現(xiàn)象的大型不整合界面，界面之上有丘型反射的扇體 （圖2 BB′剖面），在凹陷中心與下覆地層反射呈整合接觸。珠海組 （E2zh）頂界面為古近系與新近系界線，在地震剖面上表現(xiàn)為對下伏地層的強烈削蝕，在局部地區(qū)可能為一個重力滑脫面 （圖2 CC′剖面）。

圖2 過鶴山凹陷地震剖面 （剖面位置見圖1）

2 沉積充填演化分析

2.1 文昌組 （E2wc）

E2wc沉積時期，斷裂作用控制了鶴山凹陷沉積，其在E2wc的沉積不是一個統(tǒng)一的整體，凹陷被多組斷裂分割成多個半地塹、寬地塹 （見圖3），這些地塹的形成演化受斷裂拉張強度的控制，成為E2wc沉積時期的主要沉積單元，總面積2300km2，最大沉積厚度大于2500m。

通過全區(qū)的地震連片解釋，E2wc內部地震反射多為中強振幅、連續(xù)、平行、低頻特征，可與白云凹陷深湖相泥巖的地震相類比，為低能中深湖環(huán)境下泥巖充填；此外，在控凹斷裂帶下降盤即陡坡帶，發(fā)育楔狀、雜亂、差連續(xù)、中－強振幅反射，為扇三角洲沉積反射 （圖1 AA′剖面），至凹陷的中央部位即深陷帶表現(xiàn)為中低頻、平行、近連續(xù)強振幅反射，反映從陡坡帶向深陷帶迅速過渡為半深湖、深湖相沉積；在遠離邊界斷層的緩坡帶，表現(xiàn)為中－高頻、中－弱振幅地震反射，同相軸向緩坡帶方向收斂和上超，揭示該時期沉積充填明顯受半地塹邊界斷層的控制。

圖3 鶴山凹陷E2wc及E2ep厚度圖

2.2 恩平組 （E2ep）

始新世末期，珠江口盆地發(fā)生珠瓊二幕運動，在繼承珠瓊一幕時期斷裂構造的作用下，拉張繼續(xù)擴大，地殼減薄、塑性增加，鶴山凹陷在張裂的同時產生不均衡性沉降，表現(xiàn)為中心主體厚且向周邊逐漸減薄的特征 （圖3），凹陷范圍較E2wc沉積時期大大擴展，面積約6000km2，最大沉積厚度為2500m，此時已結束了E2wc沉積時斷陷分隔的現(xiàn)象，成為統(tǒng)一的湖盆。鶴山凹陷E2ep內部地震反射特征以中頻、中－弱振幅、連續(xù)反射為主，為濱淺湖相反射。此外在凹陷東北部可見北西向南東方向的前積地震反射，可能為南部隆起帶上的河流進入湖區(qū)而形成三角洲。

2.3 珠海組 （E2zh）

一般認為南海海底擴張活動開始于32Ma[3～5]，對應于此時新南海形成，鶴山凹陷E2zh沉積時期開始接受海相沉積，并發(fā)育陸架坡折帶，在陸架坡折帶上方可見前積反射特征，發(fā)育淺海三角洲沉積，在陸架坡折帶下方可見雙向下超丘狀反射，發(fā)育重力流深水扇沉積。其特點是陸架坡折帶由北西向南東方向遷移，為海退型進積層序組合。

鶴山凹陷E2zh發(fā)育的前積地震反射結構為 “S”型、斜交型等 （圖4）。在凹陷的東北側發(fā)育大量的 “S”型前積結構，此種結構具有完整的頂積層、前積層和底積層，頂積層為連續(xù)、中－強振幅反射，前積層為差連續(xù)、弱反射，前積層下方的底積層為強振幅的丘型反射，為重力流成因的深水扇體?！癝”型反射沿物源方向呈中間厚兩側薄的形態(tài)，代表一種水流能量較低的沉積環(huán)境。

斜交型前積反射主要分布在鶴山凹陷的中部 （見圖4），代表著水動力較強、物源供應充足的沉積環(huán)境。在垂直物源方向上，一般為寬緩的丘狀反射，內部為低頻的平行或亞平行結構，同相軸為連續(xù)性較好的強振幅反射。E2zh發(fā)育的大型前積地震反射特征與白云凹陷深水區(qū)的河控三角洲地震反射結構非常相似[6]，應為河控三角洲。

3 油氣地質意義

勘探實踐及研究表明[7]，白云凹陷深水區(qū)存在E2wc湖相、E2ep淺湖相－沼澤相兩套有效氣源巖，E2ep烴源巖具有大量生氣的條件和能力，是白云凹陷深水區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣的主力有效烴源巖。而鶴山凹陷E2wc和E2ep的地震反射特征與白云凹陷深水區(qū)湖相泥巖地震反射具有相似的特征，都具有中－強振幅及中－低頻連續(xù)、平行反射特征，應該具有良好的生烴潛力。

白云凹陷深水區(qū)已經在E2zh鉆獲了高產油氣流，證實了E2zh優(yōu)質三角洲砂巖儲層的存在[8]。鶴山凹陷E2zh發(fā)育的大型前積地震反射特征與白云深水區(qū)的河控三角洲地震反射結構非常相似，其三角洲砂巖既可以作為主要儲層，也可作為油氣橫向運行的良好輸導體系，此外三角洲下方的重力流深水扇砂巖也有可能成為良好的儲層。

圖4 鶴山凹陷E2zh三角洲前積反射結構 （剖面位置見圖1）

4 結論

1）鶴山凹陷E2wc頂界面頂界面及E2zh頂界面均為不整合界面，界面之下可見角度不整合的削蝕現(xiàn)象，界面之上為上超或下超的接觸關系。

2）鶴山凹陷E2wc、E2ep內部地震反射具有中－強振幅、中－低頻、中－強連續(xù)、近平行反射特征，可與白云凹陷深湖相泥巖的地震相類比，這些湖相泥巖具有良好的生烴能力。

3）鶴山凹陷E2zh沉積時期發(fā)育陸架坡折帶，在陸架坡折帶上方可見前積反射特征，發(fā)育淺海三角洲沉積，在陸架坡折帶下方可見雙向下超丘狀反射，發(fā)育重力流深水扇沉積，三角洲砂巖和重力流深水扇砂巖均可成為優(yōu)質儲層。

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