陳 瑩,韓銀學(xué),邊立曾,曾清波,郭 帥,紀(jì) 沫,楊東升,王龍穎
(1.中海油研究總院,北京 100028; 2.泰和石油工程有限公司,陜西 咸陽 712000;3.南京大學(xué) 地球科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京210093)
南海北部盆地是中國重要的油氣生產(chǎn)基地,它的深水區(qū)(水深>300m)是海域油氣勘探最重要的戰(zhàn)略接替區(qū)之一。南海北部的瓊東南盆地和珠江口盆地深水區(qū)持續(xù)勘探多年,相繼發(fā)現(xiàn)荔灣3-1、陵水17-2和陵水22-1等多個大中型氣田,但在勘探過程中發(fā)現(xiàn)這兩個相鄰的盆地深水區(qū)在油氣成藏條件和油氣性質(zhì)上差異較大。瓊東南盆地深水區(qū)已發(fā)現(xiàn)氣田以軸向的峽谷水道砂巖為主要儲層類型[1],底辟及微裂隙垂向運(yùn)移、連片砂體側(cè)向輸導(dǎo)是主要油氣運(yùn)移模式[2],油氣性質(zhì)以產(chǎn)氣為主,但在水道領(lǐng)域之外尚未獲得重大突破,資源規(guī)模和儲層是其重點關(guān)注問題;珠江口盆地深水區(qū)已發(fā)現(xiàn)油氣田以深水扇為主要儲層類型,晚期斷裂/底辟帶和構(gòu)造脊控制油氣優(yōu)勢匯聚是主要成藏模式[3],油、氣均有商業(yè)發(fā)現(xiàn),有效的規(guī)模儲層是該區(qū)域推進(jìn)油氣勘探持續(xù)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵問題。
本文從盆地結(jié)構(gòu)、物源體系和沉積充填等基礎(chǔ)地質(zhì)條件方面開展研究,分析兩個盆地深水區(qū)的成盆、成烴條件,以期從機(jī)制上解釋其油氣勘探差別大的原因,重點聚焦于古近系主要烴源巖發(fā)育時期的沉積充填特征,并探索其烴源分布模式,為客觀評價南海北部深水區(qū)資源潛力提供參考。
珠江口盆地和瓊東南盆地是位于南海北部大陸邊緣的兩個新生代盆地(圖1a),在盆地結(jié)構(gòu)上都具有“下斷上坳”的雙層結(jié)構(gòu)特征(圖2),即以破裂不整合面為界,其下的古近系具有明顯的斷陷結(jié)構(gòu)特征,其上的新近系和第四系是受熱沉降作用形成的典型坳陷盆地。
作為南海北部的陸緣盆地,珠江口盆地和瓊東南盆地的演化進(jìn)程必然受到了南海演化的影響?,F(xiàn)今南海的形成是在中始新世—漸新世[5-6],而現(xiàn)今南海對南海北部陸緣盆地的影響則始于早漸新世(34 Ma)[7-9]。南海從東向西逐步破裂和擴(kuò)張,南海北部盆地的初始海侵時間在早漸新世由東北向西南逐步推進(jìn)的同時,海相環(huán)境的范圍也由南向北擴(kuò)展。
始新世,南海北部陸緣盆地的主體是陸相湖泊環(huán)境,珠江口盆地珠二坳陷白云凹陷在始新世文昌組鉆遇50 m厚的深色頁巖含湖相五邊藻孢粉化石,珠一坳陷則普遍發(fā)育文昌組湖相烴源巖。而在盆地最南端,珠江口盆地深水區(qū)荔灣凹陷南部的IODP U1501站位根據(jù)古生物和巖性記錄認(rèn)為該地區(qū)在中-晚始新世沉積淺海環(huán)境的灰色粉砂巖夾有濁積砂巖[10],與南海北部在中始新世及其之前主要受“古近紀(jì)中國?!盵7]或古南海影響的推測相符合。
圖1 南海北部盆地位置(a)及物源體系示意圖(b)(修改自劉光鼎[4],1993)Fig.1 Schematic diagram showing the locations and provenance systems of the basins in the northern South China Sea(modified from Liu Guangding[4],1993)
圖2 南海北部盆地剖面結(jié)構(gòu)Fig.2 Structural sections of the two basins in the northern South China Seaa.珠江口盆地剖面結(jié)構(gòu);b.瓊東南盆地剖面結(jié)構(gòu);c.剖面位置示意圖
直到早漸新世32 Ma左右,IODP U1501站位所在的地區(qū)才發(fā)生了明顯的水體快速加深,同相鄰的ODP1148資料聯(lián)合指示沉積環(huán)境發(fā)生了由淺海到半深海的快速變化,推測與南海海底擴(kuò)張的開始有關(guān)[10]。
珠江口盆地早漸新世地層分布廣泛且凹陷坡度相對平緩,位于深水區(qū)的白云凹陷是珠江口盆地持續(xù)發(fā)育的最大的沉積和沉降中心,在珠二坳陷呈統(tǒng)一凹陷結(jié)構(gòu),荔灣凹陷是珠四坳陷最大的沉積和沉降中心,也呈統(tǒng)一凹陷結(jié)構(gòu),接受周緣隆起帶以及遠(yuǎn)自華南古陸的碎屑沉積物的沉積充填。早漸新世瓊東南盆地為斷陷結(jié)構(gòu),北東向展布的控盆、控凹深大斷裂使盆地具有北東向展布的地塹特征,中央坳陷形成中央低地,南北兩側(cè)的低凸起和斷階構(gòu)成的一級階地于中央坳陷兩側(cè)對稱分布,在中央坳陷和階地上的低凸起或水下隆起分隔出多個凹陷,凹陷群整體呈北東向成排分布,與北西向主物源方向垂直,凹陷之間分隔性較強(qiáng),致使粗碎屑沉積物與陸源有機(jī)質(zhì)多被截留在了階地上的凹陷中(圖2)。兩個盆地深水區(qū)的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致了完全不同的盆地構(gòu)造古地貌,從而影響到這個時期兩個盆地深水區(qū)的沉積體系分布和烴源巖分布。
南海北部盆地始新世處于裂陷初期,盆地由一系列相互分隔的凹陷成群分布,凹陷規(guī)模小,物源供應(yīng)比較弱,沉積充填方式以局部近源堆積為主。
早漸新世是南海北部深水區(qū)物源供應(yīng)最為充足時期,此時期是南海北部遭受海侵的初始階段,海平面最低,盆內(nèi)物源供應(yīng)活躍,在盆地各凹陷邊緣堆積了一系列辮狀河三角洲和扇三角洲;但是這兩個盆地的盆外物源供給差異大(圖1b),對南海北部沉積體系的分布造成重要影響。珠江口盆地有盆外大河注入,源自華南古陸的古珠江體系從早漸新世就開始影響珠江口盆地珠二坳陷,根據(jù)砂巖碎屑鋯石U-Pb定年分析數(shù)據(jù)[11],恩平組沉積晚期白云凹陷與北部珠一坳陷開始連通,古珠江水系攜帶華南褶皺帶的古生界-前寒武系變質(zhì)巖母巖碎屑進(jìn)入白云凹陷,古珠江水系流域面積大且搬運(yùn)距離遠(yuǎn),在白云凹陷沉積大型三角洲。瓊東南盆地則主要是由海南島南部水系和越南的秋盆河水系向盆地提供物源,海南島向南注入瓊東南盆地的主要有萬泉河、凌水河和藤橋河等小型河流,秋盆河主要源自越南的昆嵩隆起。這些河流流域面積小,且都是通過陡坡窄陸架向瓊東南盆地短距離提供物源。
南海北部盆地古近系以充填始新統(tǒng)和漸新統(tǒng)為主(圖3),殘余古新統(tǒng)零星分布,井上揭示是一套河湖-三角洲沉積。古近系以砂泥巖沉積充填為主,早漸新世發(fā)育少量薄煤層和泥炭沉積,整體上珠江口盆地古近系砂巖發(fā)育較多、較厚、粒度稍粗,而瓊東南盆地古近系砂巖則偏細(xì)粒砂巖為主。
南海北部始新統(tǒng)殘余地層分布局限,主要集中于珠江口盆地的珠一、珠三坳陷、白云、荔灣凹陷和瓊東南盆地淺水區(qū)。沉積環(huán)境主體為一系列相互分隔的中小型湖泊,發(fā)育扇三角洲、三角洲、湖泊及河流等沉積體系,湖泊沉積體系包括濱淺湖和湖沼沉積,中-深湖相則主要分布于盆地北部珠一、珠三坳陷的斷陷湖盆。根據(jù)井、震資料判斷,珠江口盆地深水區(qū)的白云凹陷以濱、淺湖為主,中-深湖相分布非常有限,而瓊東南盆地深水區(qū)除北礁凹陷外,主體為隆起區(qū)。整個南海北部主體是陸相湖泊環(huán)境,僅在南部臨近南海的區(qū)域發(fā)育濱、淺海環(huán)境[10]。
圖3 南海北部珠江口盆地和瓊東南盆地早漸新世沉積相Fig.3 Sedimentary facies of the Pearl River Mouth and Qiongdongnan Basins in the northern South China Sea during the Early Oligocene
早漸新世受南海擴(kuò)張影響,南海開始向其北部盆地由東南向西北方向海侵,在盆地南部的深水區(qū)率先形成兩大海灣環(huán)境(圖3),發(fā)育海陸過渡相和海相沉積,早期發(fā)育少量扇三角洲和灘壩體等沉積,中晚期則發(fā)育濱淺海和辮狀河三角洲等沉積體系。漸新世—新近紀(jì),隨著南海擴(kuò)張南海北部海平面不斷上升,物源區(qū)逐漸向北撤退,早漸新世成為南海北部深水區(qū)物源供應(yīng)最充分時期。珠江口盆地恩平組和瓊東南盆地崖城組在深水區(qū)都發(fā)育了數(shù)量較多但規(guī)模不等的三角洲沉積。
2.2.1 珠江口盆地早漸新世沉積特征
珠江口盆地深水區(qū)下漸新統(tǒng)恩平組以海相和海陸過渡相環(huán)境為主,恩平組中、下段沒有井鉆遇,但在白云凹陷和荔灣凹陷有多口井揭示了下漸新統(tǒng)恩平組上段的海相地層,多有連續(xù)分布的海相溝邊藻或鈣質(zhì)超微化石記錄(圖4)。荔灣凹陷南部的IODP U1501站位的化石記錄指示了漸新世早期發(fā)生的由濱淺海向深海環(huán)境的快速變化[10];荔灣凹陷北部的W井鉆遇恩平組中晚期地層,連續(xù)分布的鈣質(zhì)超微化石其總豐度和簡單分異度向上變高,總豐度在10~1 000個/g,與其上覆海相珠海組早期的化石豐度相當(dāng);白云凹陷東部的H井和西部的B井在恩平組上段有高濃度的海相溝鞭藻連續(xù)分布,其濃度遠(yuǎn)大于河流相溝鞭藻,并且H井有顯微照片顯示豐富的底棲宏觀藻類(尚需定性)和較多的海相具刺溝邊藻,是典型海相較開放水域的特征;只有白云凹陷北坡P井在恩平組上段受大型三角洲注入的影響,相對海平面較低,發(fā)育三角洲平原亞相,溝鞭藻化石斷續(xù)少量分布,至恩平組末期才有連續(xù)分布的濃度較高的溝鞭藻化石;同時,在P井恩平組化石稀少段以外的大多數(shù)樣品中經(jīng)常見到光面球藻和粒面球藻,并見到零星出現(xiàn)的環(huán)紋藻,反映了P井所在的白云凹陷北坡為受海水影響的陸相環(huán)境或海陸過渡相環(huán)境。
圖4 珠江口盆地深水區(qū)恩平組鉆井揭示的海相古生物記錄Fig.4 Marine paleontological records revealed by wellbores into the Enping Formation in deep waters off the Pearl River Mouth Basin
恩平組整體是一個海灣背景下的三角洲-濱淺海沉積環(huán)境。通過地震相和古地貌分析,恩平組下部地層局限分布于白云主洼附近,以盆地周緣的近物源堆積為主,在凹陷邊緣發(fā)育多個規(guī)模較小的辮狀河三角洲、扇三角洲以及灘壩體。恩平組中部地層水體面積明顯擴(kuò)大,濱海沉積呈環(huán)帶狀分布,淺海相分布于主洼附近,物源供給有限,有少量的三角洲和沿岸沙壩、海流砂等發(fā)育。恩平組沉積晚期,珠江口盆地隆-凹地貌格局相對減弱,早期的“填平補(bǔ)齊”將白云凹陷北部番禺低隆起的物源通道完全打開,古珠江水系進(jìn)入白云凹陷,沉積物源逐漸以來自華南褶皺帶前寒武紀(jì)—古生代變質(zhì)巖母巖物源的集中供給為主(圖5);水體繼續(xù)加深,水域范圍進(jìn)一步擴(kuò)大,白云凹陷北坡和西南斷階帶以海陸過渡相為主發(fā)育大型辮狀河三角洲,凹陷南部以及白云東洼為富泥的淺海相沉積。此時在南部更深水的荔灣、興寧和靖海等凹陷都有一系列數(shù)量規(guī)模大小不等的三角洲發(fā)育在海相沉積邊緣。
珠江口盆地在大物源影響下以發(fā)育大型三角洲為特征。恩平組沉積期在白云凹陷北坡、云開低凸起坡下以及荔灣凹陷北坡發(fā)育的一系列大型三角洲,前積結(jié)構(gòu)清晰,面積可達(dá)數(shù)千平方公里。其中規(guī)模最大者為源自北部華南古陸的古珠江體系,穿越珠一坳陷,在白云凹陷北坡堆積卸載,由西北向東南方向連續(xù)推進(jìn),發(fā)育的大型辮狀河三角洲(圖5);該三角洲處于恩平組中上段,位于最大海泛面之上,是一高位進(jìn)積三角洲,可劃分為3期。根據(jù)P井砂巖鋯石U-Pb年齡測定,結(jié)合南海北部及華南大陸基底巖石的年齡和性質(zhì)分析表明,該三角洲母巖區(qū)早期由盆內(nèi)周緣的番禺低隆起(中生界花崗巖、沉積巖基底)和神狐隆起(古生界變質(zhì)巖基底[12])到晚期的華南大陸(前寒武系、古生界花崗巖基底[13])逐漸過渡,且由下向上粒度變細(xì)、磨圓變好、砂地比變低,反映了三角洲進(jìn)積形勢下物源區(qū)由近及遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)變。該三角洲地震剖面上可以看到明顯的斜交和S型前積反射特征,第三期的前三角洲已推進(jìn)至白云凹陷中心處;3期三角洲前積角度由4°左右逐漸變?yōu)?°左右,經(jīng)過角度計算和時-深轉(zhuǎn)換揭示當(dāng)時白云凹陷北坡水深在100~300 m;白云凹陷在恩平組晚期逐漸被填平補(bǔ)齊,晚期準(zhǔn)平原化時期發(fā)育了曲流河三角洲特征的廣闊平坦的三角洲平原區(qū),發(fā)育不少薄煤層,為發(fā)育煤系烴源巖提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.2.2 瓊東南盆地深水區(qū)早漸新世沉積特征
瓊東南盆地的首次海侵始于早漸新世崖城組沉積早期。早漸新世以來,瓊東南盆地是一個由海南隆起、永樂隆起區(qū)和神狐隆起夾持的一個東西向展布的狹長海灣,海灣在東部經(jīng)由西沙海槽與南海相接。盆地北部淺水區(qū)有化石記錄揭示崖城組沉積早期由淡水濱岸逐步演化為濱淺海環(huán)境[14],深水區(qū)低凸起上多口井都有崖城組早期海相化石記錄,更有顯微照片揭示崖城組乃至陵水組海相泥巖中富含底棲宏觀藻類(紅藻),化石種類單調(diào),顯示瓊東南盆地深水區(qū)早漸新世是一個封閉-半封閉水域的海灣環(huán)境。瓊東南海灣早期水體較淺,向上逐漸變深。
崖城組沉積期盆地具有地塹狀的構(gòu)造古地貌,盆地南、北隆起帶之下的臺階上成排發(fā)育的凹陷群成為平行岸線分布的淺水盆地,與中央坳陷之間被低凸起分隔,因此南、北兩側(cè)的臺階上為障壁海岸沉積體系,中央坳陷為局限海環(huán)境。南、北臺階上的障壁海岸體系發(fā)育小型扇三角洲、辮狀河三角洲、濱海相、潮坪相、潟湖相和淺海相,其中扇/辮狀三角洲相主要發(fā)育在崖南凹陷、崖北凹陷、松西凹陷、松東凹陷和北礁凹陷等淺水凹陷控凹斷裂活動劇烈的陡坡帶,各淺水凹陷的中部為潟湖沉積,水動力條件弱,以泥質(zhì)沉積為主;潮坪沉積則環(huán)帶狀分布于凹陷斜坡區(qū),在崖城組中-晚期比較發(fā)育。對瓊東南煤系地層的研究認(rèn)為,崖城組沉積時期植物繁盛,淺水臺階區(qū)普遍發(fā)育薄煤層,潮坪環(huán)境的煤層厚度和穩(wěn)定性均優(yōu)于辮狀河/扇三角洲環(huán)境的煤層;另有較廣泛的海岸平原相帶分布在盆地南部臺階上的陵南低凸起和松南低凸起的緩坡帶,也是煤系地層可能發(fā)育的區(qū)域。
中央坳陷的廣大區(qū)域被濱、淺海覆蓋,海相泥巖分布范圍廣、厚度大,深水區(qū)鉆遇海相泥巖最厚500 m,凹陷中心最厚可達(dá)3 000 m。中央坳陷內(nèi)的各凹陷以周緣低凸起小型局部物源供應(yīng)為主,在封閉-半封閉海灣環(huán)境里發(fā)育系列小型扇三角洲或辮狀河三角洲為主要沉積特征,單個三角洲面積約在100~400 km2,三角洲面積小、分散分布的特點與源區(qū)分散、凹陷相互分隔、無法形成統(tǒng)一物源體系有關(guān);多數(shù)三角洲結(jié)構(gòu)不清晰,地震反射多為連續(xù)性較差的透鏡體,是近源快速堆積的特征。
2.2.3 南海北部深水區(qū)晚漸新世沉積充填特征
晚漸新世,整個南海北部的沉積格局沒有發(fā)生明顯變化,只是由于海水加深濱岸沉積向陸后退,淺海、半深海水域范圍不斷擴(kuò)大,以發(fā)育三角洲、陸架邊緣三角洲、海底扇、以及濱淺海和半深海沉積為主。東部珠江口盆地古珠江水系更為強(qiáng)大,繼承了恩平組沉積時期物源的特點,在恩平組三角洲將白云主洼填平淤淺的基礎(chǔ)上,珠海組沉積時期繼續(xù)向北西方向持續(xù)推進(jìn)形成大型陸架邊緣三角洲(圖6),沿北東向陸架坡折帶貫穿整個白云凹陷,其前緣部分推進(jìn)到珠四坳陷的鶴山凹陷一帶,并在其前端發(fā)育海底扇;瓊東南盆地陵水組除海岸平原相帶后退幾近消失外,則是很好地繼承了崖城組三角洲-海灣體系的沉積格局。
南海北部深水區(qū)早漸新世雖然都是海灣環(huán)境,但兩個盆地深水區(qū)的沉積體系構(gòu)成差異大。由于沉積環(huán)境控制了生烴母質(zhì)分布和烴源巖類型,因此作為主力烴源巖的恩平組/崖城組烴源巖分布特征在兩個深水區(qū)中必然不同。南海北部深水區(qū)此時以三角洲-海灣沉積體系為主,主要烴源巖類型是海陸過渡相烴源巖和海相烴源巖。
河流-三角洲體系上原地或異地生長的陸生高等植物聚集構(gòu)成的陸源有機(jī)質(zhì)能夠形成高豐度的過渡相煤系烴源巖,除此之外,搬運(yùn)進(jìn)海域的陸源有機(jī)質(zhì)對海相烴源巖豐度也產(chǎn)生重要影響。根據(jù)現(xiàn)代珠江三角洲分散有機(jī)質(zhì)分布的實測數(shù)據(jù)[15-16]以及馬哈坎三角洲[17]和波河三角洲[18]的有機(jī)質(zhì)分布模式,綜合研究認(rèn)為,河流-三角洲搬運(yùn)來的陸源有機(jī)質(zhì)影響海相烴源巖的范圍主要分布在三角洲前緣和前三角洲所在的海域范圍之內(nèi),且對其臨近海域的海洋生產(chǎn)力有極大提高。因此三角洲在南海北部恩平組/崖城組烴源巖分布模式中有重要意義,但是三角洲的規(guī)模不同,對海灣烴源巖的影響也不同。
珠江口盆地白云凹陷,遠(yuǎn)源河流攜帶大量陸源碎屑物質(zhì)進(jìn)入海灣堆積大型三角洲對烴源巖分布有重要影響。由于陸源輸入強(qiáng)大,海灣泥巖范圍相對小(圖3),海灣受輸入的陸源有機(jī)質(zhì)影響大,整個深水區(qū)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度普遍較高、類型好。根據(jù)沉積相分布,白云凹陷有利的烴源巖分布在3個區(qū)域:1)三角洲平原區(qū)發(fā)育范圍較廣的煤系烴源巖,有機(jī)質(zhì)豐度高,TOC(總有機(jī)碳)含量一般為0.40%~61.4%,平均為6.9%,干酪根以Ⅱ2-Ⅲ型偏Ⅱ2型為主,富含氫組分,以生氣為主;2)白云主洼中部的前三角洲區(qū)和淺海泥巖發(fā)育區(qū),類似于波拿巴盆地Plover組烴源沉積環(huán)境[19],海相烴源巖應(yīng)當(dāng)富含陸源有機(jī)質(zhì),以Ⅱ2-Ⅲ型為主,在凹陷中部較高的熱演化作用下,烴源巖以生氣為主,鶯歌海盆地海相烴源巖亦有類似特征[20];3)三角洲未波及到的白云東洼,雖與三角洲相鄰,但水體安靜,顯微薄片顯示海相底棲宏觀藻類繁盛,同時也富含海相溝鞭藻,有機(jī)組分中無定型和殼質(zhì)組含量較高,TOC含量為1.25%~1.83%,平均1.49%,干酪根以Ⅱ2型為主,是一套即生油又生氣的烴源巖。
圖6 珠江口盆地白云凹陷珠海組和恩平組沉積充填結(jié)構(gòu)Fig.6 Sedimentary and charging structures of Zhuhai and Enping Formations in the Baiyun Sag,Pearl River Mouth Basina.白云凹陷珠海組和恩平組典型地震剖面解釋;b.白云凹陷珠海組和恩平組沉積充填結(jié)構(gòu);c.剖面位置示意圖
對于瓊東南海灣而言,一方面,崖城組三角洲發(fā)育區(qū)雖然是有利烴源發(fā)育區(qū),但由于三角洲規(guī)模小,輸入的陸源有機(jī)質(zhì)影響范圍有限;另一方面,發(fā)育范圍廣泛、厚度巨大的海相泥巖以及狹長海灣中的水體封閉性較強(qiáng)、有機(jī)質(zhì)保存條件好,是瓊東南盆地深水區(qū)烴源環(huán)境的主要特點。根據(jù)沉積相分布(圖3),瓊東南盆地深水區(qū)有利的烴源巖分布在3個區(qū)域:1)崖城組過渡相煤系烴源巖主要圍繞中央坳陷邊緣和低凸起區(qū)的三角洲平原和海岸平原分布,分布范圍有限,深水區(qū)僅鉆遇少量煤系地層,含量低但豐度高,根據(jù)淺水區(qū)煤系地層的實驗分析結(jié)果,煤系有機(jī)顯微組分主要是鏡質(zhì)組,以生氣為主;2)深水區(qū)受三角洲陸源有機(jī)質(zhì)影響的泥質(zhì)烴源巖分布于三角洲前緣和前三角洲范圍內(nèi)的濱、淺海相帶,具有較高的有機(jī)質(zhì)豐度;3)三角洲范圍之外廣闊的濱、淺海泥巖區(qū),烴源巖非均質(zhì)性強(qiáng),鉆遇的海相泥巖TOC值在0.5%~1.57%,Ⅱ2-Ⅲ型偏Ⅲ,大多數(shù)為中等豐度烴源巖;三角洲附近較封閉的安靜水域以及盆地兩側(cè)的淺水區(qū)和中央坳陷沿岸地區(qū)發(fā)育眾多的潮坪和潟湖等靜水區(qū)域(具有平行連續(xù)地震相的區(qū)域),鉆遇有較高豐度的海相烴源巖,同時深水區(qū)井中崖城組烴源巖顯微照片顯示存在大量底棲宏觀藻類,并以果孢子和盤狀體為干酪根主體(這可能是國內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)),是封閉性水域的產(chǎn)物。瓊東南盆地深水區(qū)以底棲紅藻為主要生烴母質(zhì)的海相烴源巖雖然豐度中等,但是規(guī)模大,分布范圍靠近凹陷中部,熱演化程度高,在高演化階段也有可能是一種有潛力的氣源巖[21],在合適的成藏條件下仍有形成大型氣田的可能,是一套不可忽視的烴源巖。近年來瓊東南盆地深水區(qū)陵水17-2、陵水22-1和陵水18-1等一系列大中型氣田的相繼發(fā)現(xiàn),即是在提示著海域深水區(qū)尚未揭開的資源潛力。
1) 南海北部深水區(qū)早漸新世(主力烴源發(fā)育期),盆地結(jié)構(gòu)造成的古地貌差異大,物源背景也懸殊。珠江口盆地深水區(qū)為斷-坳結(jié)構(gòu),白云凹陷和荔灣凹陷分別具有各自統(tǒng)一的沉積和沉降中心,接受周緣隆起帶和盆外古珠江水系的大型物源注入;瓊東南盆地深水區(qū)為斷陷結(jié)構(gòu),在南北兩側(cè)臺階和中央低地發(fā)育多排具有一定分隔性的小凹陷群,沉積充填主要受海南島南部水系和越南秋盆河水系控制。
2) 南海北部深水區(qū)早漸新世沉積充填以三角洲-海灣體系為主,受物源和構(gòu)造古地貌的控制,珠江口盆地深水區(qū)在凹陷邊緣發(fā)育多個大型三角洲,以白云凹陷北坡發(fā)育的三角洲規(guī)模最大;而瓊東南盆地深水區(qū)則在封閉-半封閉海灣環(huán)境里發(fā)育障壁海岸體系和一系列小型三角洲。
3) 從沉積體系構(gòu)成差異的角度探討了兩個盆地深水區(qū)烴源模式的特點,認(rèn)為大型三角洲的注入使珠江口盆地深水區(qū)具有良好的有機(jī)質(zhì)豐度和干酪根類型;水體封閉性較強(qiáng)、海相泥巖體量巨大、有機(jī)質(zhì)豐度非均質(zhì)性強(qiáng)是瓊東南盆地深水區(qū)烴源巖的特點,雖有大、中型氣田群的發(fā)現(xiàn),但有利烴源巖的具體分布是目前瓊東南盆地深水區(qū)烴源研究的挑戰(zhàn)。
致謝:本文在系統(tǒng)總結(jié)過程中,與中海油研究總院張功成專家、傅寧專家和同濟(jì)大學(xué)馬瑞罡博士等進(jìn)行了深入有益的探討,獲益匪淺,在此致以衷心感謝!