東海陸架盆地南部深部地層格架與油氣資源潛力

楊長清，楊傳勝，楊艷秋，孫晶，王建強(qiáng)，肖國林，王蛟，袁勇

1. 中國地質(zhì)調(diào)查局青島海洋地質(zhì)研究所，青島 266237

2. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋礦產(chǎn)資源評價(jià)與探測技術(shù)功能實(shí)驗(yàn)室，青島 266237

東海陸架盆地南部位于閩浙隆起帶以東、釣魚島隆褶帶以西、海礁隆起以南、臺灣海峽盆地以北，總體呈NE走向，面積約10×104km2，是發(fā)育于前中生代克拉通基礎(chǔ)上的中、新生代坳-斷-坳三層疊合型盆地。該盆地自1974年以來，經(jīng)歷了48年的油氣調(diào)查勘探，已發(fā)現(xiàn)了寧波17-1、殘雪、平湖等17個(gè)新生界油氣藏[1-3]，累計(jì)探明油氣儲量超3億m3油當(dāng)量[4]。而深部地層（指上三疊統(tǒng)—白堊系）由于資料少且品質(zhì)差，埋藏深，區(qū)域構(gòu)造背景和地球物理場及構(gòu)造演化復(fù)雜，溫度場、壓力場與應(yīng)力場變化都很大，地質(zhì)結(jié)構(gòu)改造強(qiáng)烈，油氣成藏過程復(fù)雜，深層油氣勘探面臨許多關(guān)鍵科學(xué)問題，主要包括地層格架、多期改造過程與疊加地質(zhì)結(jié)構(gòu)、盆地動力學(xué)演化等基礎(chǔ)地質(zhì)存在不同認(rèn)識[5-10]，影響了對盆地深層油氣成藏要素與油氣資源潛力的評價(jià)，嚴(yán)重制約了深部地層的油氣勘探進(jìn)展與發(fā)現(xiàn)。因此，本文綜合利用前期勘探研究成果，應(yīng)用東海陸架盆地南部鉆測井資料、地震剖面和浙閩隆起陸域調(diào)查資料，通過海陸對比、地震地層解譯構(gòu)建了深層地震地層格架，探討了東海陸架盆地南部深層烴源巖特征和油氣資源潛力。

1 區(qū)域構(gòu)造背景

東海陸架盆地是華南陸塊在東海陸架海域的延伸[11-12]，是夾持于歐亞板塊、太平洋板塊與印度-澳大利亞板塊之間西太平洋大陸邊緣構(gòu)造域的重要組成部分，位于華南陸塊東南部。其形成和發(fā)展遭受太平洋板塊俯沖、古特提斯關(guān)閉及印度-澳大利亞板塊與歐亞板塊碰撞、楔入等多重影響[11,13-14]。

印支期是華南地塊海-陸相互轉(zhuǎn)換的重要時(shí)期。早、中三疊世總體繼承了晚海西期以來的南海北陸的古地理格局。早三疊世時(shí)期，古特提斯洋向東延的邊緣海延伸到華南中、東部，廣東、廣西及云南南部等地區(qū)為海相環(huán)境沉積[15]，粵北、桂西地區(qū)發(fā)育穩(wěn)定的淺海臺地相碳酸鹽巖和細(xì)碎屑巖沉積。中三疊世晚期，華南地塊西部繼續(xù)受特提斯域所控制（以云開古陸為界），廣泛發(fā)育海浸，南盤江盆地發(fā)育半深海相沉積[15-16]，而浙閩隆起則發(fā)生海退；構(gòu)造走向從EW或NEE向?yàn)橹鬓D(zhuǎn)換為以NE向?yàn)橹鳎茢鄸|海中生代逐漸進(jìn)入古太平洋活動大陸邊緣發(fā)展時(shí)期[11,17]。晚三疊世—早侏羅世，隨著北部蒙古-鄂霍次克坳拉槽和南部古特提斯洋逐漸關(guān)閉，古太平洋陸塊向西北俯沖及新特提斯洋向北擴(kuò)張而發(fā)生海侵，在南海北部珠江口盆地—臺灣海峽盆地—東海南部形成“東南海盆”，在粵東—閩西南形成“粵東海盆”[18]，廣泛沉積了一套厚逾千米的濱淺海、海陸交互相碎屑巖地層。中侏羅世末期，古太平洋板塊向歐亞板塊的NW向俯沖加劇，中國東部盆地整體擠壓抬升，以陸相沉積或者抬升剝蝕為主，總體具有差異性隆升特征，浙閩隆起抬升幅度相對較大，沉積缺失或遭受剝蝕，表現(xiàn)為下白堊統(tǒng)長林組角度不整合覆蓋于上侏羅統(tǒng)南園組之上，但構(gòu)造面貌總體仍以北東向?yàn)橹鳌Ｍ戆讏资馈判率?，東部地區(qū)整體處于應(yīng)力松馳環(huán)境，先存斷層發(fā)生區(qū)域性反轉(zhuǎn)與拆離，形成箕狀斷陷；古近紀(jì)晚期以來，隨著太平洋板塊繼續(xù)向西北歐亞板塊俯沖，中新世弧后擴(kuò)張，中國東部形成NNE、NE向斷層控制的中-新生代斷坳疊合盆地。

東海陸架盆地南部深部主要發(fā)育NE-NNE和NW向兩組斷裂系統(tǒng)，它們控制盆地中、新生界的平面結(jié)構(gòu)，形成“東西分帶、南北分塊”的格局[19]，而且表現(xiàn)為“早期北東分帶、晚期北西分塊”的結(jié)構(gòu)演變過程，呈現(xiàn)出“凹、凸相間”的中生代構(gòu)造格局，即“二凹兩凸一斜坡”的格架，自東向西分別為基隆凹陷、臺北轉(zhuǎn)折帶、閩江斜坡、雁蕩低凸起和甌江斷陷（圖1）；垂向剖面上整體表現(xiàn)為中生界和新生界疊置的三層結(jié)構(gòu)：坳陷、箕狀斷陷與坳陷結(jié)構(gòu)。

2 深部地層格架

2.1 深部地層層序

構(gòu)造層序代表同一構(gòu)造應(yīng)力背景下所沉積充填的階段性產(chǎn)物，是一套以角度不整合面、平行不整合或?qū)?yīng)的整合面為標(biāo)志的地層。從東海陸架盆地南部勘探狀況看，目前有18口鉆井鉆遇深部中生界，但鉆遇中生代地層較全的鉆井僅2口，主要揭示了中生代白堊系石門潭組、閩江組、漁山組和侏羅系廈門組與福州組，沉積環(huán)境主要為河流-三角洲-湖泊相、海陸交互相及濱淺海相，但綜合地震剖面地質(zhì)解釋，福州組之下尚有近千米有效反射，根據(jù)福建西南部和浙江東部中生界野外觀察與測量剖面對比（圖2），推測其發(fā)育較厚的上三疊統(tǒng)。

根據(jù)對東海陸架盆地南部鉆井層序、測井地層與地震地層解析，通過與浙閩隆起對比及井-震橋式驗(yàn)證，按地震地層學(xué)原理與方法，東海盆地南部可以劃分出2個(gè)超層序，其中深部超層序可以劃分出3個(gè)二級構(gòu)造層序[20-21]（圖3）。地震反射整體具有“大角度傾斜、蚯蚓狀、中-低頻率、差-中連續(xù)性、高地震層速度”特征，代表該地層受改造強(qiáng)烈，但閩江斜坡地震反射相對清晰，連續(xù)性較好。遭受后期剝蝕改造后的殘留地層形態(tài)仍然具有NE分帶性分布，其沉積中心位于基隆凹陷[22]，厚度可達(dá)3 000～5 000 m。

圖1 東海陸架盆地南部中生代構(gòu)造單元劃分圖Fig.1 Division map of the Mesozoic tectonic units in the SECSSB

2.1.1 基底特征

根據(jù)目前盆地鉆井及周緣海域、陸域?qū)Ρ?，東海陸架盆地的沉積基底是浙閩隆起出露的深變質(zhì)巖系向東海海域的延伸，福建平潭島東山群為早古生代二云（石英）片巖、變粒巖、淺粒巖，局部為混合巖；臺灣中央山脈東部出露一套以黑色片巖、綠片巖、石英片巖、大理巖等為主的變質(zhì)雜巖，夾少量片麻巖、混合巖、角閃巖，同位素年齡200～240 Ma，為華南地塊海西—早印支期的變質(zhì)結(jié)晶基底。盆地基底縱向上具有雙層結(jié)構(gòu)，既有代表前震旦系的高速（地震層速度約6.8～7.6 km/s）深變質(zhì)巖系（結(jié)晶基底），區(qū)內(nèi)鉆遇基底的甌江斷陷Lf1井和Wz6井鉆遇元古代黑云母角閃片麻巖[18]，Rb-Sr同位素年齡為1 806.3±104.3 Ma，與浙閩隆起陳蔡群（Rb-Sr年齡1830 Ma）和建甌群（U-Pb年齡1822 Ma）相當(dāng)；也有地震層速度約為5.8～6.0 km/s，代表上元古界和古生界（加里東旋回與海西旋回）的淺變質(zhì)巖系，及白堊系火山-侵入巖。SMT井和MYF井鉆遇花崗閃長巖，K-Ar絕對年齡70～75 Ma。盆地基底根據(jù)重磁推斷屬于下元古界變質(zhì)基底，巖性以片麻巖類為主和小范圍的火成巖分布，火成巖磁性體活動較弱[22-23]，與浙江陳蔡群和福建麻源群、建甄群等的巖性相似[23]。

2.1.2 晚三疊世—中侏羅世

上三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)在福建和浙江陸域及沖繩群島、琉球島弧內(nèi)帶等地都有分布，主要為深海相放射蟲硅質(zhì)巖、海陸交互相碎屑巖與河湖沼澤相灰色粗復(fù)陸屑含煤建造。根據(jù)野外地質(zhì)剖面觀測，福建西南部為一套海灣潟湖相與河湖相含煤碎屑巖建造，上三疊統(tǒng)文賓山組不整合于下三疊統(tǒng)溪口組或中二疊統(tǒng)童子巖組，而閩北地區(qū)上三疊統(tǒng)焦坑組呈角度不整合覆于下古生界或更老的地層之上，是印支運(yùn)動在華南大部分地區(qū)的反映。早侏羅世在福建南部和廣東東北部發(fā)育一套濱岸體系和陸架-盆地體系的碎屑巖沉積。

東海陸架盆地南部上三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)福州組(T3-J2f)為一套濱—淺海相和海陸過渡相沉積。上部為海陸過渡相灰白色細(xì)砂巖、粉砂巖與淺灰、灰色、灰黑色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖呈不等厚互層，含顆石藻、藍(lán)細(xì)菌、海綿骨針等超微化石；中部為濱淺海相灰色、灰黑色、黑色泥頁巖、粉砂質(zhì)泥巖夾灰色粉砂巖；下部為濱淺海相的深灰色—灰白色中細(xì)砂巖、粉砂巖與薄層灰黑色泥頁巖互層夾煤層，底部（未穿）為灰色厚層狀細(xì)—粗砂巖夾薄層黑色泥巖。地層結(jié)構(gòu)呈向東增厚趨勢，顯示沉積沉降中心位于基隆凹陷一帶。

中侏羅世，海水自廣東東部退出，隆升成陸。從野外地質(zhì)剖面觀測來看，福建西南、浙江東部等地主要出露福建的漳平組(J2z)和浙江的毛弄組(J2ml)（圖2），以紫紅色為主的雜色陸相粗碎屑巖的山間湖盆和河流沉積建造，夾火山碎屑沉積物，含陸相葉肢介、雙殼類及植物化石，為早侏羅世繼承性盆地沉積。

圖2 東海陸架盆地南部及周緣中生界對比圖剖面位置見圖1。Fig.2 Stratigraphic correlation of the Mesozoic in the SECSSB and its peripheryThe section location is shown in Fig. 1.

2.1.3 晚侏羅世

晚侏羅世由于古太平洋板塊向西北俯沖加劇且角度變陡，浙閩隆起堆積了一套以灰色為主、中心式噴發(fā)火山活動為特色的火山碎屑巖-火山巖系，巖性以中酸性、酸性火山巖占絕對優(yōu)勢，火山巖呈大面積連片分布。受北東向斷裂控制明顯，以政和-大埔-海豐斷裂為界，呈北東向帶狀展布，西部主要為中基性、酸性侵入巖組合，伴有雙峰式火山巖，東部以中酸性-酸性火山巖為主，早期巖性主要為玄武巖、安山巖(玄武安山巖)與流紋巖等組合，以酸性巖石為主，中侏羅世晚期以中—酸性火山巖為主，晚白堊世早期為火山碎屑巖，上部基性—酸性火山巖，表現(xiàn)出由南向北噴發(fā)強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)、規(guī)模擴(kuò)大，形成厚達(dá)6 000 m的三套侵入巖和兩套火山巖。

東海南部海域鉆井揭露上侏羅統(tǒng)廈門組(J3x)，垂向剖面上自下而上具有粗-細(xì)-粗韻律序列。上部為河流與三角洲相沉積的褐色、灰褐、棕褐色、棕紅色薄層粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、泥巖與灰白色、雜色砂巖呈不等厚互層；中部主要為薄層細(xì)砂巖和厚層泥頁巖互層；下段為海陸過渡相或受海侵影響湖泊相沉積的灰、灰綠色中砂巖與薄層泥頁巖互層。

圖3 東海陸架盆地南部中生界地震層序劃分地震剖面位置見圖1。Fig.3 Seismic stratigraphic sequence division of the Mesozoic in the SECSSBThe location of the seismic section is shown in Fig. 1.

2.1.4 白堊紀(jì)

進(jìn)入白堊紀(jì)后，太平洋板塊向西北歐亞板塊的俯沖加劇。早白堊世晚期，華南地區(qū)又開始新一輪沉降，東海陸架盆地遭受來自東南方向古西太平洋的海侵[6,24]，而浙閩隆起帶在區(qū)域伸展應(yīng)力背景下產(chǎn)生了大規(guī)模的箕狀裂陷，甌江斷陷就是其中一個(gè)較大的箕狀斷陷，以東東海陸架盆地繼續(xù)沉降，沉積范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，雁蕩低凸起范圍逐漸縮小，凸起東部地層呈上超超覆，南部一帶越過雁蕩低凸起。

白堊系在廣東、福建、浙江陸域等地區(qū)都有分布，早白堊世以正常碎屑巖沉積為主，舉嵐、永安、永泰等盆地的坂頭組（K1b）、浙東的館頭組（K1g）、壽昌組（K1s）大面積發(fā)育灰綠色、灰黑色甚至黑色泥頁巖，且厚度較大，部分地區(qū)含火山碎屑巖、石膏及巖鹽，厚度為224～2 650 m。早白堊世，海侵/海相依據(jù)豐富，包括海相環(huán)境的褐藻和紅藻，海相動物化石菊石、丁丁蟲、壽昌中鱭魚、秀麗華夏魚、浙東鮒鱭魚，還發(fā)育豐富的藻疊層石、藻灰結(jié)核、鮞?；?guī)r、生屑灰?guī)r[25]以及發(fā)育潮汐沉積構(gòu)造的石浦灰?guī)r等。

臺西南盆地、東海陸架盆地南部、臺灣海峽盆地、西南日本內(nèi)帶等地鉆遇的下白堊統(tǒng)主要為濱淺海相與海-陸過渡相沉積的砂巖、泥頁巖碎屑巖建造。發(fā)育3個(gè)層段：下白堊統(tǒng)漁山組(K1y) 主要為一套海陸過渡相灰綠色、紅色厚層礫巖、中砂巖與紫紅色泥巖互層，下部為辮狀河沉積的雜色厚層砂礫巖夾棕紅色泥巖，見沖刷面，與下伏廈門組呈假整合接觸；上白堊統(tǒng)閩江組（K2m）底部以沖積扇沉積的雜色砂礫巖、礫巖為主，夾褐色泥巖，下部發(fā)育海陸過渡相的灰黃色細(xì)砂巖與粉砂巖互層，中上部發(fā)育濱-淺海相、三角洲相灰白色薄層細(xì)砂巖和粉砂巖與灰黑色泥巖不等厚互層，含海相海綠石和丁丁蟲，夾灰黑色泥質(zhì)紋層、波狀層理、平行層理和生物遺跡化石等；石門潭組（K2s）主要由下部三角洲相和上部泛濫平原相構(gòu)成，上部灰白色、淺灰色粉砂巖、細(xì)砂巖與棕褐色、灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，北部發(fā)育火山巖，下部淺棕色、灰白色、淺灰色中細(xì)砂巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖與棕褐色、灰綠色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖互層夾火山碎屑巖建造。

2.2 深層地震地層格架

圖4 東海陸架盆地南部鉆井-地震合成記錄及地震層序劃分Fig.4 Drilling-seismic synthetic records and seismic sequence in the SECSSB

以中生界為目的層，選擇剖面結(jié)構(gòu)與波組特征比較清晰、通過深鉆井能反映全區(qū)深部地層格架的區(qū)域地震剖面作為骨干剖面，根據(jù)地震反射終止特征（上超、下超、削截和頂超等）及地震反射標(biāo)準(zhǔn)層，在地震反射剖面上識別出中生界T5、T6、T7和Tg4個(gè)地震反射波組和4套地震層序（圖3）。利用區(qū)內(nèi)鉆達(dá)中生界的最深鉆井制作合成地震記錄剖面進(jìn)行鉆井-地震層位標(biāo)定[26]（圖4），結(jié)合區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地震地質(zhì)對比解釋，4個(gè)二級地震層序分別對應(yīng)白堊系、上侏羅統(tǒng)、上三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)和沉積基底，之間是以不整合、平行不整合或相應(yīng)的整合面為界。

2.2.1 基底層序

該層序代表Tg波以下的反射層。其頂部為削截不整合接觸關(guān)系（圖3、5）。該層序明顯具有雙層結(jié)構(gòu)，但內(nèi)幕反射總體品質(zhì)差，弱振幅-空白反射，低連續(xù)-蚯蚓狀，成層性差，部分地區(qū)上部存在有高角度的反射層，可能是存在古生代地層所致，但層速度明顯高于上覆沉積蓋層，推測巖性為變質(zhì)巖或火山碎屑巖系反射。

2.2.2 晚三疊世—中侏羅世層序

該層序?yàn)門7與Tg之間的反射層系，主要發(fā)育在閩江斜坡東南部至基隆凹陷，該層序頂、底部為削截不整合或平行不整合接觸關(guān)系（圖3、5）?？傮w反射結(jié)構(gòu)層次欠豐富，內(nèi)部反射能量中等—弱，連續(xù)性一般—較差，地震反射結(jié)構(gòu)為平行—似平行狀—雜亂空白反射，表現(xiàn)為巖性相對均一[21]，閩江斜坡地震反射連續(xù)性較好，振幅較強(qiáng)，對應(yīng)鉆遇地層為中、下侏羅統(tǒng)福州組砂礫巖、砂巖、泥巖夾煤層，鉆遇厚度401 m，之下尚有未鉆遇地層近千米，根據(jù)海陸對比，推測未鉆遇地層應(yīng)為上三疊統(tǒng)，相當(dāng)于浙江上三疊統(tǒng)烏灶組，福建上三疊統(tǒng)文賓山組，以海相泥質(zhì)巖為主[27]。

圖5 東海陸架盆地南部深部地震地層與中生界分布剖面圖剖面位置見圖1。Fig.5 Deep seismic stratigraphy and distribution profile of the Mesozoic in the SECSSBThe section location is shown in Fig. 1.

2.2.3 晚侏羅世層序

該層序?yàn)門6與T7之間的反射層系，主要發(fā)育在閩江斜坡至基隆凹陷，該層序底界接觸關(guān)系為上超—整一，由幾個(gè)反射波組成一套似平行密集反射（200 ms），頂部為削截不整合-整合接觸關(guān)系（圖5），地震剖面顯示上侏羅統(tǒng)超覆于中侏羅統(tǒng)之上，說明該時(shí)期的盆地沉積范圍更廣。地震內(nèi)部反射結(jié)構(gòu)總體不均，有楔狀—平行—似平行狀—雜亂，反射能量中等—弱，波組連續(xù)性一般—較差，西部閩江斜坡反射質(zhì)量相對較好。對應(yīng)鉆遇地層為中侏羅世廈門組(J3x) 海陸過渡相或受海侵影響的湖泊相雜色碎屑巖層。

2.2.4 白堊紀(jì)層序

該層序?yàn)門5與T6之間的反射層系，基本上全區(qū)都有分布，甌江斷陷僅發(fā)育上白堊統(tǒng)，頂部削截型不整合，底部為上超或底超接觸關(guān)系。該層序地震反射外部形態(tài)為似席狀—楔狀，主要由一組低頻、中—弱振幅、斷續(xù)—連續(xù)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)亞平行—波狀反射組成。在斜坡帶部位主要發(fā)育中強(qiáng)振幅、高連續(xù)、中—低頻、平行席狀充填地震反射，中部發(fā)育中強(qiáng)振幅、中連續(xù)、前積反射充填地震反射，在靠近斷層一側(cè)，主要發(fā)育中振幅、中連、低頻、亞平行席狀充填地震反射。對應(yīng)鉆遇地層包括下白堊統(tǒng)海陸過渡相漁山組(K1y)和上白堊統(tǒng)濱-淺海相—河流相閩江組（K2m）及石門潭組（K2s）。

2.3 深層層序演化

通過鉆井揭示和地震剖面解釋，中生代地層廣泛分布于基隆凹陷、臺北轉(zhuǎn)折帶、閩江斜坡、雁蕩低凸起南部和甌江斷陷，但不同構(gòu)造單元中生代地層分布和殘留厚度極不均勻，南部分布廣，厚度大，最大殘留厚度達(dá)6 500 m，往北沉積規(guī)模越來越小，中生界殘留厚度越來越??；西部甌江斷陷殘留厚度小，僅殘留少量上白堊統(tǒng)，而東部發(fā)育較全，厚度較大，最大厚度可達(dá)7 000 m，沉積、沉降中心均位于基隆凹陷[28]（圖6）。

根據(jù)東海陸架盆地南部深部層序界面類型、構(gòu)造層序的空間展布、疊置關(guān)系及地震層序發(fā)育特征，可以總結(jié)出該區(qū)深部中生代歷經(jīng)拗陷期、隆起期和斷陷期3個(gè)相互繼承的沉積充填演化階段。

圖6 東海陸架深部地震地層格架演化圖剖面位置見圖1。Fig.6 Evolution of deep stratigraphic framework in the SECSSBThe section location is shown in Fig. 1.

拗陷期（晚三疊世—中侏羅世）：晚三疊世隨著古特提斯海關(guān)閉，伊澤奈崎板塊以低角度向北西方向歐亞板塊俯沖，受此影響，盆地東緣基底地層遭受俯沖擠壓形成陸緣隆起或增生楔，成為盆地東部物源區(qū)，后緣東海陸架盆地發(fā)生撓曲沉降，而甌江斷陷—雁蕩低凸起—浙閩隆起應(yīng)該為一個(gè)整體抬升的前陸隆起，成為古剝蝕區(qū)，也是中生代東海陸架盆地南部西緣主要物源區(qū)[7]。沉積了一套熱帶氣候、溫暖潮濕的近海河湖相含煤地層。此時(shí)臺北低凸起尚未形成，可能僅僅是一水下低隆起，閩江凹陷—基隆凹陷是一個(gè)穩(wěn)定的向東傾斜的斜坡，具有東海西陸的格局[7]，形成了一套從西至東河湖相、濱淺海三角洲相、半深海相的沉積格局。與西緣浙閩沿海相似，此時(shí)沒有明顯的巖漿活動，沉積層序由基隆凹陷向兩側(cè)超覆，盆地構(gòu)造樣式總體表現(xiàn)為“凹陷”或單斜，盆地類型屬于擠壓拗陷型盆地或前陸坳陷。到中侏羅世末期，由于燕山Ⅰ幕強(qiáng)烈的構(gòu)造活動，整個(gè)華南大幅度抬升，海水逐漸向東、向南退卻，使上侏羅統(tǒng)不整合覆蓋于早期沉積中—下侏羅統(tǒng)之上。

隆起期（晚侏羅世）：經(jīng)歷中侏羅世末期抬升剝蝕后，晚侏羅世浙東南區(qū)主要由磨石山群構(gòu)成，為中酸性—酸性巖漿火山噴發(fā)堆積和河湖相沉積，巖性由中酸性、酸性火山巖和火山碎屑巖及砂巖、粉砂巖、泥巖組成（圖2），不整合于中侏羅世毛弄組或?yàn)踉罱M、楓坪組和前震旦紀(jì)變質(zhì)巖系之上。東海陸架盆地南部晚侏羅世廈門組主要發(fā)育一套干旱氣候條件下的陸內(nèi)盆地河流-湖泊相碎屑沉積。雁蕩低凸起也開始慢慢發(fā)育，逐漸形成一個(gè)水下低凸起，南部接受了少量河湖相碎屑巖沉積。

斷陷期（白堊紀(jì)）：受太平洋板塊向北西俯沖的速度加快和角度變陡及板塊俯沖回撤的影響[11]，華南地區(qū)發(fā)生區(qū)域性沉降和大規(guī)模巖漿活動，東海陸架盆地在區(qū)域伸展應(yīng)力背景下產(chǎn)生拉張變形，形成多個(gè)次級地塹、半地塹類型組合。東海盆地繼續(xù)擴(kuò)張，沉積范圍逐漸向西擴(kuò)大。甌江斷陷是浙閩隆起上受到雁蕩西斷裂和靈峰斷裂控制的雙箕狀斷陷盆地，接受來自浙閩隆起及靈峰斷凸的陸源碎屑，沉積了一套陸源碎屑為主的沖積扇—三角洲—濱淺湖碎屑巖建造；閩江斜坡—臺北轉(zhuǎn)折帶—基隆凹陷繼承性發(fā)育，強(qiáng)烈沉降，呈現(xiàn)長期的裂谷地貌特征，主要發(fā)育以海相和海陸過渡相為主的含煤碎屑巖沉積。

之后，古新世時(shí)東海陸架盆地南部主要繼承晚白堊世沉積格局，受區(qū)域構(gòu)造控制，早期沉積沉降中心都位于甌江斷陷，最大沉積厚度超過4 000 m，閩江凹陷缺失下古新統(tǒng)，晚期上古新統(tǒng)全區(qū)廣泛沉積[27]，總體發(fā)育兩個(gè)斷階式的箕狀斷陷盆地，沉積了以淺海相為主的古新統(tǒng)碎屑巖建造。

3 深層油氣資源潛力

勘探實(shí)踐證明，中生界油氣資源潛力巨大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)目前中國東南海域及周邊環(huán)西太平洋地區(qū)30個(gè)中-新生代盆地(包括東北亞、印度尼西亞、泰國和澳大利亞北部等)中有22個(gè)盆地具備生烴能力，其中16個(gè)盆地發(fā)現(xiàn)了油氣田[18,29]，而且各盆地都是油氣勘探的熱點(diǎn)地區(qū)。目前東海陸架盆地南部中生界油氣勘探程度與地質(zhì)研究程度都很低，前期勘探發(fā)現(xiàn)的油氣地質(zhì)儲量主要集中在西湖凹陷和麗水凹陷新生界。據(jù)趙金海[13]預(yù)測東海油氣資源量92億t（油當(dāng)量）、須雪豪等[30]模擬東海油氣資源量88億t（油當(dāng)量）[2]推算，探明率尚不足油氣地質(zhì)資源量的5%，按中國海洋石油總公司2016年油氣資源評價(jià)[31]，東海石油地質(zhì)資源量2.7×108t、天然氣6.05×1012m3，而探明地質(zhì)儲量石油0.4×104t、天然氣0.32×1012m3，總探明率不足6%（其中石油探明率14.8%，天然氣探明率5.3%），而深部地層僅有的兩口深井都獲得了較好的油氣顯示，說明具有一定的油氣資源勘探潛力。

3.1 烴源巖和儲蓋組合

東海陸架盆地南部深部中生界的油氣鉆井資料很少。目前鉆達(dá)白堊系的鉆井有18口，但主要是鉆遇上白堊統(tǒng)，鉆遇地層較全即鉆達(dá)侏羅系的鉆井僅2口。巖心測試分析數(shù)據(jù)就更少，難以全面準(zhǔn)確解釋盆地中生界的烴源巖。依據(jù)鄰域浙閩出露的中生界剖面或周緣海域?qū)Ρ阮A(yù)測，東海陸架盆地南部深層發(fā)育上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)兩套受海侵影響或海相烴源巖[32]。

3.1.1 上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)福州組烴源巖

上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)福州組烴源巖在東海陸架盆地南部2口井鉆遇，主要為近海三角洲相黑色頁巖沉積，具較強(qiáng)的還原環(huán)境。相對應(yīng)陸域包括閩西南的大坑村組、文賓山組，閩北的焦坑組，浙東的烏灶組等，主要為一套受海侵作用影響的河湖相和沼澤相泥頁巖含煤沉積。盆地內(nèi)鉆遇的上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)福州組含粉砂質(zhì)泥巖烴源巖品質(zhì)不太好，泥質(zhì)巖有機(jī)碳含量為1.17%～1.53%，氯仿瀝青“A”含量為0.05%～0.1%，S1+S2為1.09～1.53 mg/g，大部分低于有效烴源巖，氫指數(shù)值為50～196 mg/g，氧指數(shù)值為50～140 mg/g，腐泥組含量占20%以下，殼質(zhì)組含量占30%～40%，鏡質(zhì)組＋惰質(zhì)組含量占40%左右，為II2—Ⅲ型干酪根[33]，煤層的TOC可達(dá)67%～75%，S1+S2為155～169.6 mg/g[34]。但根據(jù)沉積相、地震相分析，鉆井所揭示的福州組位于盆地西部大陸邊緣高水位體系域，地震地層解釋盆地東部沉降中心及下部層段發(fā)育較好的海相泥質(zhì)巖烴源巖層，推測烴源巖最大厚度大于1 000 m。福建地區(qū)上三疊統(tǒng)暗色泥巖、碳質(zhì)泥巖總有機(jī)碳含量為0.28%～14.96%，干酪根類型主要為II2—III型，少量Ⅰ型，鏡質(zhì)體反射率Ro為1.155%～2.318%，處于成熟—高成熟階段[33]，是一套較好—優(yōu)質(zhì)烴源巖層，福州組熱模擬顯示具有很強(qiáng)的生烴潛力，產(chǎn)出烴類以天然氣和輕質(zhì)油為主[35]。

3.1.2 下白堊統(tǒng)漁山組烴源巖

該套烴源巖在東海陸架盆地、臺灣海峽盆地和臺西南盆地都有鉆遇。東海陸架盆地南部所鉆遇的K12漁山組的灰色、灰綠色砂巖與泥巖、粉砂質(zhì)泥巖互層，主要為陸內(nèi)盆地扇三角洲和濱淺湖相沉積建造，有機(jī)質(zhì)豐度較低[18]，鉆遇白堊系泥巖總有機(jī)碳0.24%～0.72%，氯仿瀝青“A”含量為0.008%～0.028%，S1+S2為0.18%～0.85%，有機(jī)質(zhì)類型為Ⅱ—Ⅲ型，鏡質(zhì)體反射率大于0.5%[36]，僅有少量樣品TOC和S1+S2指標(biāo)達(dá)到中等至較高豐度。主要因?yàn)闁|海陸架深鉆井所處盆地西部邊緣，發(fā)育扇三角洲和濱淺湖相沉積環(huán)境，但根據(jù)沉積相、地震相推測，往盆地東部沉降中心發(fā)育較好的半深海泥質(zhì)巖烴源巖層的有效烴源巖厚度可達(dá)500 m。而且鄰域臺西北港隆起的WX-1井，下白堊統(tǒng)云林組發(fā)育的深灰色—黑色海相泥巖可以與盆地中東部烴源巖對比，其有機(jī)碳含量0.573%～0.818%；與之相對應(yīng)的粵北熱水洞組、福建板頭組和浙東館頭組、壽昌組、茶灣組，主要為陸內(nèi)盆地沼澤-湖泊相沉積的含煤碎屑巖建造，其有機(jī)碳含量多數(shù)大于0.4%，TOC含量為1.0%以上的占比為59.7%（圖7）[37]，干酪根顯微組分主要為鏡質(zhì)組，其次是腐泥組和惰質(zhì)組，有機(jī)質(zhì)類型主要為III型；Ro為0.625%～＞1.69%，處于成熟—高成熟階段。

3.1.3 油氣成藏特征

根據(jù)兩口深鉆井WA和WB的解析，東海陸架盆地南部深層油氣成藏因素主要包括：

（1）斷層系統(tǒng)既是油氣運(yùn)移通道也是油氣藏封隔層，斷層活動性決定油氣保存

前人分析認(rèn)為[32]東海陸架盆地南部中生代主要發(fā)育NE或NNE、NW兩套斷層系統(tǒng)[19,32]，NE或NNE斷層形成于燕山期古太平洋板塊俯沖與后撤，以正斷層為主，與油氣生成期匹配性較好[18]，是早期油氣運(yùn)移的有利通道，后期斷層的封閉性決定油氣藏的有效性[32]；NW斷層系統(tǒng)形成于喜山期古太平洋NW向擴(kuò)張與地殼水平應(yīng)力差異調(diào)整，主要為張扭性斷層，對早期油氣藏具有破壞或調(diào)整效果。因此斷層活動性決定了油氣藏保存的完整性。

圖7 浙閩粵沿海地區(qū)下白堊統(tǒng)泥質(zhì)巖烴源巖有機(jī)碳（TOC）含量分布頻率圖[37]Fig.7 Frequency distribution of organic carbon (TOC) content in the Lower Cretaceous dark mud shale in the coastal areas of Zhejiang, Fujian, and Guangdong provinces [37]

（2）有效烴源巖的分布是基礎(chǔ)，烴源巖生排烴強(qiáng)度決定油氣資源豐度

前文所述，東海陸架盆地南部發(fā)育兩套烴源巖。上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)烴源巖是盆地裂陷前期海侵初期產(chǎn)物，遭受來自東部和南部兩個(gè)方向的海侵作用，沉積沉降中心位于基隆凹陷、臺北轉(zhuǎn)折帶和閩江斜坡南段。根據(jù)A井和B井鉆井資料解析，兩井所處沉積環(huán)境主要為河湖相-海陸交互相，上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)有效烴源巖厚度不到50 m，其自身生烴能力較差；下白堊統(tǒng)漁山組為扇三角洲與濱淺海環(huán)境，幾乎沒有暗色泥巖存在，基本不具備生烴能力，而且超過閩江斜坡南部和基隆凹陷烴源灶有效排烴范圍[32]，因此烴源巖生、排烴資源不足是其沒有突破（但有油氣顯示）的決定因素。

（3）豐富的油源、良好的運(yùn)移通道與多套儲蓋組合配置是成藏關(guān)鍵

綜合多類信息研究表明，東海陸架盆地南部中侏羅統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)、上白堊統(tǒng)發(fā)育濱淺海沉積的砂巖、粉砂巖都具有良好的儲集能力，鉆井巖芯和測井資料解析表明2 300 m以上砂巖的孔隙度可達(dá)到20%，2 300～3 100 m的砂巖儲層孔隙度達(dá)15%，主要儲集空間為孔隙和裂縫，裂縫改造儲層，提升儲層質(zhì)量。

東海陸架盆地南部深層主要發(fā)育兩套生儲蓋組合[26,28,32,38]：下組合主要烴源巖為晚三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)暗色海相泥頁巖，主要儲層是中—上侏羅統(tǒng)濱河流相-淺海三角洲相砂質(zhì)巖、下白堊統(tǒng)低水位砂巖，不整合面、斷層或裂縫和孔隙構(gòu)成油氣運(yùn)移網(wǎng)絡(luò)，早白堊世第二次海侵域所形成的海相偏泥頁巖作為其區(qū)域性蓋層形成“下生上儲型”、“自生自儲型”成藏組合；上組合是以早白堊世海侵泥頁巖為烴源巖層，由于早白堊世構(gòu)造活動較強(qiáng)，湖（海）平面升降頻繁，發(fā)育了河湖相、三角洲相、濱淺海相砂泥巖互層建造，儲集層由三角洲前緣、分流河道砂體構(gòu)成，斷層或裂縫和孔隙形成運(yùn)移通道，而之間的泥頁巖則構(gòu)成該組合的局部蓋層，區(qū)域性蓋層則是古新統(tǒng)—始新統(tǒng)海（湖）侵月桂峰組或明月峰組泥質(zhì)巖，之間相互配置可以形成“古生新儲型”、“自生自儲型”油氣成藏組合[18,26]，推測發(fā)育斜坡型、凹中隆型、古潛山披覆型和構(gòu)造（斷層）型油氣藏[28]。

3.2 深層油氣資源潛力

如前所述，東海陸架盆地南部深層烴源巖發(fā)育，既有上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)福州組海（湖）侵泥頁巖，又有下白堊統(tǒng)漁山組，儲層既有福州組、廈門組濱淺海、三角洲砂體，也有閩江組三角洲或河流砂體或石門潭組砂體?？碧綄?shí)踐證明，東海陸架盆地南部深層具備形成油氣藏要素，鉆達(dá)中生界的18口井，在侏羅系福州組和下白堊統(tǒng)漁山組可見良好油氣顯示，而且多層砂巖中有機(jī)質(zhì)抽提物含量很高，達(dá)（1 628～4 088）×10-6[34]，而且砂巖內(nèi)見到大量烴類包裹體，顯示曾經(jīng)發(fā)生過油氣的生成和運(yùn)移，且白堊系砂巖中的烴類包裹體色-質(zhì)譜與侏羅系烴源巖色-質(zhì)譜對比顯示其具有較明顯的親緣關(guān)系[34]，說明東海陸架盆地南部深層具有良好的油氣資源前景。

根據(jù)東海陸架深部中生代盆地性質(zhì)與沉積演化特征[7]，認(rèn)為東海陸架盆地中生界可以與中國陸上中生代鄂爾多斯盆地延長組（刻度區(qū)）對比[39]。根據(jù)與刻度區(qū)對比優(yōu)化了東海陸架盆地南部盆地模擬的地質(zhì)模型及關(guān)鍵參數(shù)的選取。盆地模擬結(jié)果表明，T3—J1暗色泥巖烴源巖層的有機(jī)質(zhì)在晚侏羅世末期進(jìn)入低成熟，開始生烴，至早白堊世末期（100 Ma），T3—J1層系烴源巖達(dá)到成熟，開始大量生烴期，生烴強(qiáng)度以基隆凹陷最強(qiáng)，達(dá)（300～400）×104t/km2，臺北轉(zhuǎn)折帶一般為（200～300）×104t/km2，閩江斜坡帶（50～200）×104t/km2，至晚白堊世末期，達(dá)生烴高峰期，該套烴源巖大部分進(jìn)入高熟—過成熟階段的凝析油—濕氣階段，生烴強(qiáng)度（50～450）×104t/km2，基隆凹陷最大生烴強(qiáng)度達(dá)500×104t/km2（圖8）。K1烴源巖至早白堊世末期局部進(jìn)入低成熟階段開始生烴，但生烴范圍和強(qiáng)度都很小，至晚白堊世末期該套烴源巖達(dá)到第一次生烴高峰，生烴范圍包含閩江斜坡—基隆凹陷，最大生烴強(qiáng)度在基隆凹陷中部，達(dá)（200～350）×104t/km2，閩江斜坡中段和臺北轉(zhuǎn)折帶南段生烴強(qiáng)度較低，約為（50～250）×104t/km2；古新世末期生烴范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，生烴強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng)，達(dá)到生烴最高峰，并以較高的生烴強(qiáng)度保持至始新世末期，生烴強(qiáng)度（50～300）×104t/km2，基隆凹陷最大生烴強(qiáng)度達(dá)400×104t/km2（圖9）。對比分析東海陸架盆地南部深層中生界總生烴能力和平均資源豐度與鄂爾多斯盆地的中生界大致相當(dāng)[39]，表明東海陸架盆地南部深層具有可觀的油氣資源潛力。

圖8 上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)烴源巖盆地模擬生烴強(qiáng)度圖Fig.8 Hydrocarbon generation intensity of the Upper Triassic-Lower Jurassic source rocks from basin simulation results

圖9 下白堊統(tǒng)烴源巖盆地模擬生烴強(qiáng)度圖Fig.9 Hydrocarbon generation intensity of the Lower Cretaceous source rocks from basin simulation results

終上所述，東海陸架盆地南部深層雖然油氣勘探和研究程度較低，深層的生油氣強(qiáng)度及資源分布狀況仍不十分清楚, 但深層油氣資源勘探仍是今后值得探索的重要領(lǐng)域。

4 結(jié)論

（1）根據(jù)鉆井、地震和鄰近陸域資料，通過區(qū)域地震剖面解釋和井—震標(biāo)定，東海陸架盆地南部深部中生界廣泛分布于甌江斷陷、閩江斜坡、臺北轉(zhuǎn)折帶和基隆凹陷，沉積厚度達(dá)2 000～5 000 m，沉積中心位于基隆凹陷，結(jié)合其構(gòu)造-沉積演化特征，劃分出上三疊統(tǒng)—中侏羅統(tǒng)、上侏羅統(tǒng)和白堊系3個(gè)二級構(gòu)造層序。

（2）根據(jù)層序界面類型、構(gòu)造層序的空間展布與疊置關(guān)系及地震地層特征分析，東海陸架盆地南部中生代經(jīng)歷了拗陷期、隆起期和斷陷期3個(gè)相互繼承的沉積充填演化過程。拗陷期主要表現(xiàn)為“西抬東降”，形成一套西部海陸過渡、東部海相的沉積建造格局，隆起期主要發(fā)育一套干旱氣候條件下陸內(nèi)盆地的河流-湖泊相碎屑沉積，斷陷期則是西部甌江斷陷發(fā)育了一套陸源碎屑為主的河湖相沉積，往東閩江斜坡-臺北轉(zhuǎn)折帶-基隆凹陷呈現(xiàn)長期的裂谷格局，主要以海相和海陸過渡相為主。

（3）東海陸架盆地南部深層主要發(fā)育上三疊統(tǒng)—下侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)2套受海侵影響或海相泥頁巖烴源巖，縱向上發(fā)育2套生儲蓋組合；根據(jù)盆地模擬結(jié)果，其總生烴強(qiáng)度和平均資源豐度較大，是今后東海油氣勘探值得探索的重要領(lǐng)域。