亞太地區(qū)海相三角洲體系對(duì)天然氣田分布的控制作用

鄧運(yùn)華，許曉明，蘭蕾

1.中海油研究總院有限責(zé)任公司，北京 100028 2.中國海洋石油國際有限公司，北京 100028

天然氣作為一種清潔能源越來越受到人們的重視，在化石能源中的比例也越來越大，在全球范圍內(nèi)，天然氣即將成為第一大能源。天然氣有多種成因，常見的有巖漿無機(jī)成因、生物成因、干酪根熱解成因、干酪根高溫裂解成因等[1]。世界上大-中型氣田主要有2種氣源：一種是腐泥或偏腐泥型干酪根在高地溫作用下裂解成天然氣。腐泥型干酪根主要是由低等水生生物形成，這種生物主要由長碳鏈分子組成，在成熟階段主要生成液態(tài)石油，高溫裂解階段大分子斷裂形成大量小分子天然氣；另一種是由腐殖或偏腐殖型干酪根在成熟或過成熟階段生成天然氣，據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上70%的天然氣屬于該類型。腐殖型干酪根主要由高等植物組成，高等植物分子結(jié)構(gòu)主體是苯環(huán)，在苯環(huán)上常連有短鏈烷烴，這種短鏈烷烴在成熟階段可斷裂形成天然氣[2]。這類天然氣叫煤型氣，它的母質(zhì)是高等植物形成的煤、炭質(zhì)泥巖及暗色泥巖。在油氣勘探早期(20世紀(jì)80年代之前)，地質(zhì)家認(rèn)為天然氣主要是石油的伴生物，或是石油高溫裂解生成——即“一元論”；后來認(rèn)識(shí)到天然氣也可大量來自腐殖型干酪根(煤系)，即“二元論”，由此擴(kuò)展了天然氣的勘探領(lǐng)域[3]。在勘探階段，只有搞清天然氣的成因類型，才能準(zhǔn)確預(yù)測天然氣的來源和富集層位，提高勘探成功率。

世界上幾乎所有的油氣田都產(chǎn)自海相和湖相沉積盆地。海相盆地約占油氣總量的80%，湖相盆地約占20%，可見海相沉積盆地對(duì)油氣的重要性。同是海相盆地，有的盆地主要產(chǎn)油，如俄羅斯的西伯利亞盆地，英國的北海盆地，尼日利亞的三角洲盆地，美國的墨西哥灣盆地等；有的盆地主要產(chǎn)氣，如中國沿海的瓊東南盆地、曾母盆地，印度尼西亞的庫泰盆地，澳大利亞的北卡那封盆地，埃及的尼羅河盆地，納米比亞的奧蘭治盆地等。波斯灣是一個(gè)油和氣都富集的盆地，世界上第一大油田、第一大氣田都位于該盆地，油來自侏羅系海相泥巖，氣來自志留系熱頁巖[4-6]。

亞太地區(qū)是中國進(jìn)口LNG(liquefied natural gas，液化天然氣)的重要來源地，筆者旨在通過煤系烴源巖的形成機(jī)理及亞太地區(qū)典型盆地的實(shí)例分析，論證海相三角洲對(duì)天然氣田分布的控制作用(見表1)。

表1 亞太地區(qū)典型盆地?zé)N源巖及氣田實(shí)例統(tǒng)計(jì)表

1 煤系烴源巖形成機(jī)理

世界上很多大氣區(qū)的天然氣是煤系烴源巖生成，即腐殖型干酪根熱解成因，其烴源巖巖性是煤(TOC含量大于40%)、炭質(zhì)泥巖(TOC含量在6%～40%)和暗色泥巖(TOC含量小于6%)，合稱煤系地層。這種煤系地層主要形成于濱海-三角洲環(huán)境，也有斷陷湖泊形成的煤系烴源巖(如松遼盆地侏羅系煤層烴源巖)。河流-三角洲-開闊海是形成煤系地層的有利環(huán)境，入海的河流常常是源遠(yuǎn)流長，攜帶了豐富的泥砂及陸源生物碎片，在海邊形成三角洲，陸源生物碎片是生氣的直接母質(zhì)，而泥砂沉積下來后形成最肥沃的土壤，有利于高等植物的生長，這些高等植物是煤、炭質(zhì)泥巖形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。水退型三角洲有利于煤系烴源的形成，因?yàn)樗诵腿侵薜钠皆瓉喯嘧畎l(fā)育，利于植物大面積生長。水進(jìn)型三角洲不利于平原亞相的保存，不利于植物的生長。在開闊海岸形成的三角洲，其前緣和前三角洲亞相水生生物不及海灣環(huán)境的三角洲前緣及前三角洲水生生物繁盛，因?yàn)楹车姆忾]性，與大海交流受限，河流帶來的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等水生生物生長所需的營養(yǎng)物能保持較高的濃度，利于水生生物長期繁盛，波浪小也有利于有機(jī)質(zhì)保存。但開闊海岸處形成的三角洲，河流帶來的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)被迅速稀釋，不利于水生生物的大量生長，開闊海岸波浪大也不利于有機(jī)質(zhì)的保存。因此，河流-海灣環(huán)境利于生油巖的形成，而河流-開闊海環(huán)境利于氣源巖的形成[7,8]。

在沒有大型河流-三角洲發(fā)育的海洋，沒有大面積的肥沃土壤，高等植物少，煤系烴源巖厚度薄，橫向變化快，生氣條件差，只能形成中-小型氣田。河流對(duì)海相生物的生長、海相烴源巖的形成起著決定性作用，河流帶來的泥砂是高等植物生長的肥沃土壤，河水中攜帶的礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)是水生生物生長所需的糧食，在遠(yuǎn)離河流的大洋中水生生物不發(fā)育，形成的泥巖有機(jī)質(zhì)豐度低、類型差。在中國南海大洋鉆探的ODP118井，漸新-中新統(tǒng)地層為半深海沉積，離河流很遠(yuǎn)，泥巖中TOC含量為0.2%～0.5%，顯微組分以孢子體為主，屬腐殖型干酪根，有機(jī)質(zhì)來源于風(fēng)中飄落的孢子及海水中攜帶的難氧化破壞的植物碎屑，而水生生物形成的無定型體非常少。南海的瓊東南盆地、珠江口盆地從漸新世-中新世-上新世是一個(gè)水進(jìn)的過程，鉆井泥巖巖屑分析資料揭示，從下向上有機(jī)碳豐度逐漸降低，其中一口探井TOC含量平均值，漸新統(tǒng)為6.16%、中新統(tǒng)為0.50%、上新統(tǒng)為0.25%，說明水體變深，離海岸河口變遠(yuǎn)，有機(jī)碳豐度變低。從全球含油氣盆地位置圖可見，含油氣盆地主要分布在大陸邊緣盆地，離大陸遠(yuǎn)則含油氣變差，弧盆地油氣豐富，弧盆地普遍不富集油氣；在弧盆地內(nèi)，“平行型”不富集，“垂直型”富集。

煤系烴源巖也能生油，如中國西部吐哈盆地的原油全部是由侏羅系煤系烴源巖生成。煤系烴源巖生油的條件是富含殼質(zhì)組，通常認(rèn)為富氫的殼質(zhì)組含量大于15%即可生油。研究表明，在潮濕氣候條件下形成的煤系地層生油能力較強(qiáng)，而干燥氣候條件下形成的煤系生油能力弱，只能生氣。

2 亞太地區(qū)中生代三角洲對(duì)天然氣田分布的控制

2.1 澳大利亞北卡那封盆地三疊系三角洲

北卡那封盆地位于澳大利亞西北大陸架，盆地海域面積約為28.42×104km2，是澳大利亞常規(guī)天然氣最富集的盆地[9]，西北大陸架已發(fā)現(xiàn)的18個(gè)大型氣田，北卡那封盆地占了11個(gè)，其中Perseus、North Rankin、Gorgon和Jansz氣田均為特大型氣田，天然氣可采儲(chǔ)量超過7.5TCF(trillioncubic feet，萬億立方英尺)，海上最大的氣田為Jansz氣田，可采儲(chǔ)量為20TCF[10,11]。這些大型氣田的形成與分布均與中晚三疊世大型Mungaroo組三角洲密切相關(guān)(見圖1)。

圖1 北卡那封盆地中晚三疊世沉積相與氣藏疊合圖Fig. 1 Composite map of middle-late Triassic sedimentary facies and gas reservoirs in North Carnarvon Basin

Mungaroo組三角洲體系為北卡那封盆地提供了以生成天然氣和凝析油為主的有機(jī)質(zhì)豐度高的氣源巖。中晚三疊世時(shí)期，構(gòu)造相對(duì)比較穩(wěn)定，此時(shí)北卡那封盆地處于克拉通內(nèi)坳陷階段，為盆地長軸方向發(fā)育三角洲提供了穩(wěn)定的可容納空間。盆地西南部的南卡那封盆地隆起區(qū)以及東部的皮爾巴拉克拉通地塊在此時(shí)給盆地提供了充足的物源。鉆井及地震資料證實(shí)，此時(shí)北卡那封盆地發(fā)育了Mungaroo組大型淺水辮狀河三角洲，盆地內(nèi)三角洲發(fā)育最鼎盛時(shí)期面積可達(dá)21.4×104km2，占盆地海域面積的3/4。由西南向盆內(nèi)延伸，多期疊加延伸較遠(yuǎn)，而且厚度巨大，地層厚度介于4～6km之間。Mungaroo組整體為三角洲-邊緣海相砂、泥巖沉積，近端三角洲平原極度富砂，具有“三明治式”的厚層泥巖夾薄層砂巖的巖性組合；遠(yuǎn)端三角洲平原砂巖與富有機(jī)質(zhì)泥巖及薄煤層互層；三角洲前緣主要沉積細(xì)粒砂巖及粉砂巖，砂巖含量高；前三角洲與濱淺海相以泥巖沉積為主。Mungaroo組三角洲有效烴源巖巖性主要為薄煤層、炭質(zhì)泥巖以及富含陸源有機(jī)質(zhì)泥巖，其中薄煤層、炭質(zhì)泥巖主要富集于遠(yuǎn)端三角洲平原相帶中，暗色炭質(zhì)泥巖中TOC含量最高可達(dá)35.2%，平均5.37%，是良好的烴源巖[12](見圖2、圖3)。中晚三疊世時(shí)期，北卡那封盆地氣候溫暖潮濕，隨著河流帶來的豐富的營養(yǎng)元素對(duì)漫流所覆蓋的區(qū)域土壤有一定的滋潤作用，從而促進(jìn)了植被的生長，茂密的古植被提供了豐富的有機(jī)質(zhì)來源，遠(yuǎn)端三角洲平原泥炭沼澤發(fā)育區(qū)是最好的烴源巖發(fā)育區(qū)帶。Mungaroo組三角洲有機(jī)質(zhì)主要為蕨類和種子蕨類，HI為40～400mg/g，平均120mg/g，主要為Ⅲ型干酪根，是良好的氣源巖[13]。

圖2 中-晚三疊世Mungaroo組三角洲陸源有機(jī)質(zhì)分布模式圖Fig. 2 Distribution pattern of terrestrial organic matter in the Middle-Late Triassic Mungaroo Delta

圖3 中-晚三疊世Mungaroo組三角洲烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖 Fig. 3 Evaluation of organic matter abundance of source rocks in the middle-late Triassic Mungaroo Formation Delta

Mungaroo組三角洲體系給北卡那封盆地大氣田的形成提供了大面積穩(wěn)定展布的砂巖儲(chǔ)層。厚度大、含砂率高的三角洲平原分支流水道砂巖及三角洲前緣砂體是盆地內(nèi)重要的儲(chǔ)層，主要巖性為成分成熟度較高的石英砂巖和長石石英砂巖，顆粒為中到粗砂巖。Mungaroo組砂巖物性較好，孔隙度最高可達(dá)34%，平均14.9%，滲透率最高可達(dá)15000mD，平均331.4mD，總體上儲(chǔ)層物性較好，屬高孔中滲儲(chǔ)層。北卡那封盆地Mungaroo組三角洲平原相帶中富薄煤層分支流間灣泥巖是重要的且生烴潛力最大的烴源巖，三角洲平原分支流水道砂巖及三角洲前緣砂體與其在縱向上反復(fù)多期疊置，加之可作為局部封蓋層的前三角洲泥巖，使得北卡那封盆地形成了良好的三疊系自生自儲(chǔ)自蓋式的生儲(chǔ)蓋組合。

北卡那封盆地三疊紀(jì)受到菲茲羅伊扭張性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，斷層發(fā)育，形成了一系列大型的與斷層相關(guān)的構(gòu)造圈閉，如Clio、Geryon、Pluto、Wheatstone氣田就屬于該類圈閉構(gòu)造[14,15]。除此之外，盆地局部地區(qū)后期經(jīng)歷了抬升剝蝕，在早期形成的斷塊構(gòu)造背景下，晚期整體遭受剝蝕而形成了地層圈閉、地層-構(gòu)造型復(fù)合圈閉，如Rankin、Jansz、Gorgon氣田。這些圈閉主要在晚三疊世和中晚侏羅世形成，Mungaroo組烴源巖在晚三疊世開始生烴持續(xù)到現(xiàn)今，中侏羅世為主要排烴期，與圈閉形成期配置良好。生成的烴類以張性斷裂和多期次不整合面垂向運(yùn)移為主，橫向儲(chǔ)層砂體側(cè)向運(yùn)移為輔。盆地天然氣藏形成之后，除了三疊系內(nèi)部的層間蓋層，其上部還發(fā)育一套廣泛分布的厚層白堊系海相泥巖作為區(qū)域性蓋層，保存條件較好，形成了一系列大型氣藏。北卡那封盆地三疊系Mungaroo組三角洲給大氣田的形成提供了充足的氣源、良好的儲(chǔ)層、優(yōu)質(zhì)的蓋層、大型圈閉以及有效的成藏配置。

2.2 巴布亞盆地侏羅系巴布亞三角洲

巴布亞盆地位于巴布亞新幾內(nèi)亞和澳大利亞北部大陸邊緣之間，盆地面積64×104km2。盆地內(nèi)共發(fā)現(xiàn)41個(gè)油氣田，其中37個(gè)位于陸地，4個(gè)位于海上，以氣田為主[16]。根據(jù)USGS(United StatesGeological Survey，美國地質(zhì)勘探局)2011年的評(píng)價(jià)結(jié)果，巴布亞盆地液態(tài)油待發(fā)現(xiàn)資源量為21×108桶，天然氣待發(fā)現(xiàn)資源量為37TCF，目前探明率僅30%～40%，仍有很大的勘探潛力。富氣的巴布亞盆地主力烴源巖是與侏羅系三角洲相關(guān)的陸源輸入為主的烴源巖，侏羅系三角洲前緣相砂巖是盆地內(nèi)主力儲(chǔ)層之一(見圖4)[17]。

圖4 巴布亞盆地晚侏羅世沉積相圖Fig. 4 Late Jurassic sedimentary facies map in Papua Basin

侏羅紀(jì)時(shí)期，巴布亞盆地處于被動(dòng)陸緣階段，穩(wěn)定沉降，廣泛發(fā)育三角洲沉積環(huán)境，物源主要來自于西南方向，陸源碎屑和有機(jī)質(zhì)供應(yīng)充足，三角洲沉積體系對(duì)于侏羅系地層的發(fā)育具有重要的影響。盆地侏羅系沉積厚度較大，介于400～3000m之間，分布廣，面積近13×104km2。整個(gè)侏羅紀(jì)時(shí)期三角洲縱向上多期河道砂體疊置，早期砂體推進(jìn)遠(yuǎn)，晚期規(guī)模相對(duì)變小，呈現(xiàn)2次海進(jìn)-海退沉積旋回，自下而上分別為Magobu組、Barikewa組、Koi-Iange組和Imburu組。Magobu組三角洲規(guī)模大，巖性為粗-中石英砂巖，局部有礫巖與泥巖互層，在盆地東部部分鉆井揭示煤系炭質(zhì)泥巖；Barikewa組經(jīng)歷了一次海侵，主要由含少量粉砂巖和細(xì)砂巖夾層的暗灰色泥巖組成；Koi-Iange組海平面下降，再次發(fā)育了一期三角洲，巖性由亮灰色中-粗砂巖、鈣質(zhì)泥巖、頁巖和少量煤系地層組成；Imburu組海平面再次上升，但受海平面持續(xù)動(dòng)蕩及物源供給充足雙重作用沉積了多套中-細(xì)砂巖夾泥巖、粉砂巖，是巴布亞盆地的重要儲(chǔ)層。

上述與侏羅系三角洲相關(guān)的4套地層的暗色泥巖和頁巖是盆地重要的氣源巖，TOC含量為1%～6.7%，平均1.3%，HI為80～399mg/g，平均198mg/g，Ⅱ2～Ⅲ型干酪根，具有較好的生烴潛力(見圖5)。侏羅系烴源巖有機(jī)質(zhì)主要來源于陸源有機(jī)質(zhì)供給，烴源巖的分布和品質(zhì)受控于三角洲的發(fā)育程度和沉積相展布[18,19]。垂向上，Magobu組和Koi-Iange組處于海退期，三角洲規(guī)模大，有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較高，而Barikewa組和Imburu組處于海侵期，三角洲規(guī)模小，有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較低。平面上，根據(jù)鉆井巖石樣品的有機(jī)質(zhì)豐度數(shù)據(jù)，有機(jī)質(zhì)豐度高值區(qū)發(fā)育于三角洲前緣-淺海相，該沉積相帶水體較深，沉積物粒度細(xì)，同時(shí)鄰近三角洲平原，具有豐富的陸源有機(jī)質(zhì)供給，因此有機(jī)質(zhì)豐度較高；在向海和向陸方向，由于陸源有機(jī)質(zhì)供給不足或粗碎屑沉積速率過快等因素，不利于有機(jī)質(zhì)的富集或保存，因此有機(jī)質(zhì)豐度相對(duì)較低(見圖6)。

圖5 巴布亞盆地侏羅系巴布亞三角洲烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖Fig. 5 Evaluation of organic matter abundance of source rocks in the Jurassic Papua Delta of Papua Basin

圖6 巴布亞盆地侏羅系巴布亞三角洲烴源巖發(fā)育模式Fig. 6 Development model of source rocks in the Jurassic Papua Delta of Papua Basin

侏羅系儲(chǔ)蓋組合主要以Imburu組的砂巖段作為儲(chǔ)層，包括Iagifu砂巖、Hedinia砂巖、Digimu砂巖和Emuk砂巖，其互層泥巖作為蓋層，是一套自儲(chǔ)自蓋的儲(chǔ)蓋組合。侏羅系優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)層的發(fā)育和展布受控于三角洲微相，三角洲前緣水下分支河道、河口壩與席狀砂儲(chǔ)層發(fā)育，其中以河口壩砂巖儲(chǔ)層砂巖發(fā)育，物性最好，主要為細(xì)-中砂巖，分選中等-好，磨圓較好。河口壩砂巖主要分布在Papuan褶皺帶中段、Fly臺(tái)地中部和Oriomo高地兩側(cè)，呈分散朵葉狀分布，孔隙度在10%～23%之間，平均19%，滲透率100～11300mD，平均130mD。侏羅系Imburu組砂巖的展布控制了盆地侏羅系已發(fā)現(xiàn)油氣的分布。

巴布亞盆地經(jīng)歷了多期構(gòu)造演化，構(gòu)造條件十分復(fù)雜，圈閉類型多樣。主要圈閉類型包括擠壓背斜圈閉、披覆反轉(zhuǎn)圈閉、斷塊圈閉、生物礁圈閉、巖性圈閉和地層圈閉，其中油氣發(fā)現(xiàn)最多的是擠壓背斜圈閉[20]。擠壓背斜圈閉主要發(fā)育于褶皺帶上，圈閉形成于中新世陸-陸碰撞階段。侏羅系烴源巖層在晚白堊世進(jìn)入成熟階段，并可能在盆地抬升導(dǎo)致生烴終止之前生成了大量的烴類。中新世時(shí)，這些烴源巖層段由于新一輪沉降而再次進(jìn)入生油窗，目前已達(dá)到成熟高峰，處于生氣窗上部，與圈閉形成期配置良好。侏羅系烴源巖生成的油氣沿?cái)鄬踊蚧撁嬉越嚯x的橫向或垂向運(yùn)移至褶皺帶擠壓背斜圈閉中成藏，同時(shí)褶皺帶處于侏羅系烴源巖和儲(chǔ)層發(fā)育的有利相帶，因此褶皺帶成為盆地最主要的天然氣產(chǎn)區(qū)。

3 亞太地區(qū)新生代三角洲對(duì)油氣分布的控制

3.1 印度尼西亞庫泰盆地馬哈坎中新統(tǒng)三角洲

庫泰盆地位于印度尼西亞加里曼丹島東部，是印度尼西亞第二大油氣富集區(qū)，盆地面積約16.5×104km2。盆地分為上庫泰次盆和下庫泰次盆，其中下庫泰次盆大部分被海水覆蓋，聚集了庫泰盆地幾乎所有的油氣[21](見圖7)。截止2012年，盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)121個(gè)油氣田，石油可采儲(chǔ)量36×108桶，凝析油11.5×108桶，天然氣59.3TCF。根據(jù)USGS統(tǒng)計(jì)結(jié)果，盆地剩余資源量達(dá)120×108桶，具有很大勘探潛力。

圖7 庫泰盆地馬哈坎中新統(tǒng)三角洲烴源巖與油氣田分布圖Fig. 7 Distribution map of source rocks and oil & gas fields in Miocene Mahakan Delta of Kutei Basin

庫泰盆地經(jīng)歷了斷陷、坳陷和反轉(zhuǎn)3期構(gòu)造演化階段[22]，其中晚始新世至中中新世為坳陷期。坳陷初始階段，大規(guī)模海侵使得盆地形成了廣泛的海相沉積環(huán)境[23，24]。早中新世開始，加里曼丹島中部山脈隆升形成了廣泛的剝蝕區(qū)，為盆地提供了充足的物源，形成了大規(guī)模發(fā)育的馬哈坎三角洲，且不斷由西向東進(jìn)積。馬哈坎三角洲不但奠定了庫泰盆地油氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)，更為油氣儲(chǔ)蓋提供了優(yōu)越條件，庫泰盆地所有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)全部集中于該套三角洲沉積地層。

加里曼丹島地處赤道邊緣，炎熱潮濕的熱帶雨林氣候下植被高度發(fā)育，其中紅樹林種屬在海陸過渡區(qū)尤其繁盛，植物死亡后，一部分原地埋藏，在三角洲平原和三角洲前緣形成富有機(jī)碳的煤、炭質(zhì)泥巖和泥巖，還有一部分植物碎片則在河流、三角洲的作用下帶到淺海沉積、埋藏，為海相泥巖提供了充沛的陸源有機(jī)質(zhì)。因此，在三角洲平原和三角洲前緣發(fā)育含煤、炭質(zhì)泥巖、泥巖的煤系烴源巖，其中煤的TOC含量在50%～80%之間，累計(jì)厚度達(dá)175m，HI高達(dá)近500mg/g，炭質(zhì)泥巖和泥巖的TOC含量在2%～10%之間，其中炭質(zhì)泥巖的HI可達(dá)300mg/g，S1+S2可達(dá)60mg/g，明顯較泥巖具有更高的生烴能力；在前三角洲到半深海發(fā)育Balikpapan組和Kampung Baru組海相泥巖，海相泥巖TOC含量在0.5%～1%之間，HI普遍低于100mg/g，S1+S2小于2mg/g[25，26]，有機(jī)質(zhì)為典型的腐殖型來源，其累計(jì)厚度達(dá)1750m，是重要的氣源巖(見圖8)。

圖8 庫泰盆地馬哈坎中新統(tǒng)三角洲烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖Fig. 8 Evaluation of organic matter abundance of source rocks in Miocene Mahakan Delta of Kutei Basin

中中新世到上新世三角洲相砂巖是盆地內(nèi)的主要儲(chǔ)層，從已發(fā)現(xiàn)油氣藏的儲(chǔ)層分析來看，沿岸帶儲(chǔ)層以分流河道、河口壩等砂巖為主，深海儲(chǔ)層則以重力流砂巖為主。三角洲儲(chǔ)層的單層砂巖厚度為0.5～30m，累計(jì)砂巖厚度可達(dá)200～3000m，孔隙度為14%～19%，滲透率最高可達(dá)3000mD。盆地不發(fā)育區(qū)域性蓋層，但三角洲層間頁巖具有較強(qiáng)的封蓋能力。

庫泰盆地的油氣多富集在構(gòu)造圈閉和構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉中。構(gòu)造圈閉主要是盆地后期擠壓形成的背斜及在三角洲前緣遠(yuǎn)端重力滑脫作用下形成的逆沖背斜。同時(shí)，一些背斜與三角洲分流河道、河口壩及重力流等砂體相互疊置形成了構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉。三角洲煤系烴源巖生成的油氣通過垂向運(yùn)移至三角洲層內(nèi)砂巖，再由三角洲層間頁巖封蓋，形成一系列大型油氣藏。因此，三角洲的發(fā)育位置和時(shí)代決定了庫泰盆地油氣發(fā)現(xiàn)的區(qū)域和層位，三角洲煤系烴源巖控制了油氣沿三角洲周緣分布，儲(chǔ)蓋組合遷移控制海上油氣的垂向分布，可以說馬哈坎三角洲體系控制了庫泰盆地油氣田的形成與分布。

3.2 文萊-沙巴盆地中新統(tǒng)三角洲

文萊-沙巴盆地是位于南海南部加里曼丹島陸架之上的新生代沉積盆地，面積約為10×104km2。文萊-沙巴盆地可劃分為巴蘭三角洲坳陷和沙巴坳陷2個(gè)二級(jí)構(gòu)造帶元[27]。文萊-沙巴盆地的油氣勘探始于20世紀(jì)初。截至2013年，盆地內(nèi)發(fā)現(xiàn)141個(gè)油氣田，油氣可采儲(chǔ)量為近180×108桶油當(dāng)量，是南海油氣資源最為富集的盆地之一(見圖9)。盆地以產(chǎn)油為主，油氣比為3∶2。根據(jù)2015年油氣資源動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果，盆地剩余可采資源量達(dá)328×108桶油當(dāng)量，勘探前景非常可觀。

圖9 文萊-沙巴盆地中新統(tǒng)三角洲與油氣藏疊合圖Fig. 9 Composite map of Miocene delta and oil & gas reservoirs in Brunei-Sabah Basin

文萊-沙巴盆地與庫泰盆地為加里曼丹島中部山脈東、西對(duì)稱發(fā)育的沉積盆地。始新世至第四紀(jì)共經(jīng)歷了始新世-早中新世的俯沖增生期和中中新世-第四紀(jì)的快速沉降期2期構(gòu)造演化階段[28，29]。俯沖增生期階段晚期，中部山脈隆升，陸上地區(qū)開始發(fā)育梅麗干三角洲，盆地主體部位以深水沉積為主?？焖俪两灯谠缙冢永锫u北部陸地區(qū)造山帶進(jìn)一步受擠壓作用發(fā)生褶皺變形、隆升，遭受剝蝕，盆地東南緣發(fā)育大型冠軍三角洲，陸源有機(jī)質(zhì)隨三角洲攜帶的大量碎屑物質(zhì)一同向盆內(nèi)推進(jìn)，陸架邊緣線隨之向前遷移，濱淺海分布范圍逐漸擴(kuò)大，在盆地東北部還廣泛發(fā)育濁積扇砂體，盆地發(fā)育三角洲-濱淺海-半深海-深海-濁積扇沉積體系[30，31]。晚中新世沉積期間，盆地繼承早期沉積環(huán)境，該時(shí)期除冠軍三角洲繼承性發(fā)育外，盆地西南緣開始發(fā)育巴蘭三角洲。另外，盆地東北部持續(xù)發(fā)育濁積扇砂體。上新世-第四紀(jì)沉積期間，冠軍三角洲不再發(fā)育，巴蘭三角洲則持續(xù)發(fā)育，并在三角洲前段發(fā)育大規(guī)?；w。

圖10 文萊-沙巴盆地中-上中新統(tǒng)烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)圖 Fig. 10 Evaluation of organic matter abundance of the middle-upper Miocene source rocks in Brunei-Sabah Basin

文萊-沙巴盆地發(fā)育自生自儲(chǔ)成藏組合類型，三角洲體系控制了油氣分布。與庫泰盆地相似，中-上中新世時(shí)期，文萊-沙巴盆地陸上地區(qū)生長著茂盛的高等植物，沿海一帶的高等植物尤以紅樹林為主[32]，因此高豐度的三角洲煤系烴源巖是文萊-沙巴盆地的油氣主要來源，中新統(tǒng)煤和炭質(zhì)泥巖的TOC含量平均為70%和17.89%，S1+S2平均為289.41mg/g和26.92mg/g，揭示煤和炭質(zhì)泥巖具有很強(qiáng)的生烴能力；同時(shí)，大型三角洲向盆內(nèi)輸送了豐富的陸源有機(jī)質(zhì)，海相泥巖TOC含量在0.13%～5.87%之間，平均1.33%，有機(jī)質(zhì)類型主要為Ⅱ2～Ⅲ型，是典型的氣源巖(見圖10)。

文萊-沙巴盆地的儲(chǔ)層主要為中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng)三角洲砂巖，以及這2期三角洲滑塌形成的深水濁積扇。中中新統(tǒng)儲(chǔ)層主要為三角洲分流河道和河口壩砂巖，孔隙度為18%～30%，滲透率為40～500mD；上中新統(tǒng)儲(chǔ)層除了三角洲砂巖外，還包括濱淺海砂巖，孔隙度為12%～28%，滲透率為12～620mD。和庫泰盆地一樣，文萊-沙巴盆地缺乏區(qū)域性蓋層，三角洲層間頁巖、泥巖是有效的局部蓋層，是典型的自生自儲(chǔ)成藏組合類型。

文萊-沙巴盆地的油氣多富集在構(gòu)造圈閉和構(gòu)造-巖性復(fù)合圈閉中。中-晚中新世三角洲平原相的煤系烴源巖和陸源海相烴源巖生成的油氣側(cè)向運(yùn)移并聚集在同期三角洲砂巖儲(chǔ)層內(nèi)成藏，多套三角洲層間泥巖夾層作為局部蓋層，具有非常好的儲(chǔ)蓋配置關(guān)系，如Ampa Southwest油氣田、Seria油氣田和Champion油氣田等。

值得說明的是，文萊-沙巴盆地就現(xiàn)今勘探發(fā)現(xiàn)來看，油氣比為3∶2，石油可采儲(chǔ)量近110×108桶。庫泰盆地雖以天然氣為主，但石油可采儲(chǔ)量也可達(dá)48×108桶(含凝析油)。這似乎與常規(guī)認(rèn)識(shí)的“三角洲體系發(fā)育傾氣型烴源巖”相悖，實(shí)則不然，這是由于加里曼丹島高等植物特殊屬種決定的。文萊-沙巴盆地煤系烴源巖殼質(zhì)組含量達(dá)25%以上，具有較強(qiáng)的生油能力，這是成煤植物的特殊屬種決定的。中新世時(shí)期，加里曼丹島所處地區(qū)氣候炎熱潮濕，為典型的熱帶雨林氣候，加里曼丹島沿岸及蘇門答臘-爪哇盆地帶廣泛發(fā)育紅樹林[33]。前人在文萊-沙巴盆地相鄰的曾母盆地東巴林堅(jiān)地區(qū)煤樣的鏡下觀察到大量樹皮鞣質(zhì)體[34]，是紅樹林來源最直接的證據(jù)。另外，文萊-沙巴盆地近岸Labuan地區(qū)煤樣的煤相學(xué)分析也揭示文萊-沙巴盆地的煤普遍具有較低結(jié)構(gòu)保存指數(shù)(TPI)和高凝膠化指數(shù)(GI)的特點(diǎn)[35-37]，為紅樹林來源特點(diǎn)，上述種種證據(jù)均揭示紅樹林植被是東南亞地區(qū)成煤的重要母質(zhì)來源?，F(xiàn)代紅樹林成炭研究揭示其顯微組分在以鏡質(zhì)組為主的情況下，殼質(zhì)組含量極為豐富的特征，紅樹林來源的再沉積泥炭中殼質(zhì)組含量可達(dá)32%，因而紅樹林較一般陸源高等植物具有更強(qiáng)的生油能力。這種特殊的高等植物作為烴源巖有機(jī)質(zhì)母質(zhì)來源，導(dǎo)致文萊-沙巴盆地和庫泰盆地在三角洲沉積體系下，陸生高等植物來源為主的煤系烴源巖仍有較強(qiáng)的生油能力。

4 結(jié)論

1)世界上很多大氣區(qū)的天然氣是煤系烴源巖生成，即腐殖型干酪根熱解成因。河流-三角洲-開闊海是形成煤系烴源巖的有利環(huán)境，河流攜帶的陸源生物碎片是生氣的直接母質(zhì)，而泥砂沉積下來后是最肥沃的土壤，有利于高等植物的生長，這些高等植物是煤、炭質(zhì)泥巖形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。

2)亞太地區(qū)澳大利亞北卡那封盆地三疊系Mungaroo組三角洲、巴布亞盆地侏羅系巴布亞三角洲、印度尼西亞庫泰盆地馬哈坎中新統(tǒng)三角洲和文萊-沙巴中新統(tǒng)三角洲，在三角洲平原和前緣形成富含有機(jī)質(zhì)的煤、炭質(zhì)泥巖和泥巖，是重要的氣源巖，與三角洲平原、前緣相帶砂體形成了自生自儲(chǔ)自蓋式成藏組合，成藏條件優(yōu)越，發(fā)育了大型的天然氣田。海相三角洲體系對(duì)盆地的天然氣田分布具有明顯的控制作用。