瓊東南盆地深水區(qū)生物礁生長(zhǎng)環(huán)境及分布特征分析

周興海，余學(xué)兵，王 琳，高兆紅

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

瓊東南盆地深水區(qū)生物礁生長(zhǎng)環(huán)境及分布特征分析

周興海，余學(xué)兵，王 琳，高兆紅

（中國(guó)石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司研究院，上海 200120）

生物礁儲(chǔ)層是一種典型的油氣儲(chǔ)層，具有非常大的油氣勘探潛力。位于南海北部大陸邊緣的瓊東南盆地，在形成演化過(guò)程中出現(xiàn)了有利于生物礁發(fā)育的環(huán)境。盆地南部深水區(qū)遠(yuǎn)離物源，在構(gòu)造演化過(guò)程中產(chǎn)生了較多的構(gòu)造隆起，在這些構(gòu)造隆起的周緣適合生物礁的發(fā)育。通過(guò)地震資料解釋認(rèn)為，瓊東南盆地南部深水區(qū)發(fā)育有規(guī)模大小不等的生物礁，而且這些生物礁的發(fā)育與構(gòu)造演化的階段可以對(duì)應(yīng)起來(lái)，應(yīng)具有較好的油氣勘探潛力。

瓊東南盆地；南部深水區(qū)；生物礁；沉積相

瓊東南盆地南部深水區(qū)是指地理坐標(biāo)范圍介于東經(jīng)108°11′～113°10′，北緯16°30′～19°00′之間，現(xiàn)今水深在300～3 000 m范圍內(nèi)的海域。整個(gè)南部深水區(qū)面積約為5.2×104km2，其東部為西沙海槽的西端，現(xiàn)今水深最大，向西水深逐漸變淺，總體呈東深西淺的變化趨勢(shì)。該區(qū)新生界發(fā)育較全（表1）。

南海已發(fā)現(xiàn)的生物礁油氣藏很多，已經(jīng)成為油氣勘探的重要目標(biāo)。研究認(rèn)為瓊東南盆地深水區(qū)的南部隆起邊緣在早中新世至中中新世發(fā)育有一定規(guī)模的生物礁。因此，重視和深入研究瓊東南盆地生物礁的成長(zhǎng)、發(fā)育和分布規(guī)律以及礁油氣藏的成藏條件是今后瓊東南盆地深水區(qū)油氣勘探的重要方向。

1 瓊東南盆地深水區(qū)生物礁形成背景

瓊東南盆地位于海南島和西沙群島之間，其西以斷層與鶯歌海盆地分界，東北以神狐隆起與珠江口盆地珠三凹陷相接，是一個(gè)發(fā)育在前新生界基底之上的總體呈NE方向延伸的新生代陸緣拉張型含油氣盆地。瓊東南盆地深水區(qū)在地質(zhì)區(qū)劃上覆蓋了瓊東南盆地中央坳陷帶、北礁低隆起、南部斷坳帶及永樂(lè)隆起，具體包括樂(lè)東—陵水凹陷、松南—寶島凹陷、北礁凹陷、華光礁凹陷、玉琢礁凹陷、松南低凸起、北礁低隆起和永樂(lè)隆起等“五凹兩隆一凸”共8個(gè)構(gòu)造單元（圖1）。瓊東南盆地深水區(qū)的古構(gòu)造隆起主要位于深水區(qū)南部，包括松南低凸起、北礁低隆起和永樂(lè)隆起，它們的形成演化對(duì)生物礁的分布具有控制作用。

表1 瓊東南盆地新生界地層簡(jiǎn)表

圖1 瓊東南盆地南部深水區(qū)構(gòu)造區(qū)劃圖

1.1 南部隆起的形成演化

由于受華南板塊、印支板塊和太平洋板塊共同作用影響，瓊東南深水區(qū)的構(gòu)造演化總體經(jīng)歷了裂陷和裂后兩大演化階段，以破裂不整合面T60為界，發(fā)育了下、上兩大構(gòu)造層，其中古近紀(jì)裂陷充填沉積層代表早期裂陷作用形成的半地塹或地塹充填的產(chǎn)物，包括始新統(tǒng)、崖城組和陵水組；新近紀(jì)裂后充填沉積層則代表盆地發(fā)育晚期的裂后熱沉降期，即拗陷作用的產(chǎn)物，包括三亞組、梅山組、黃流組和鶯歌海組。根據(jù)斷裂發(fā)育情況及盆地充填變形特征，裂陷和裂后兩大演化階段可進(jìn)一步細(xì)分為始新世—早漸新世斷陷期（裂陷Ⅰ幕）、晚漸新世斷坳期（裂陷Ⅱ幕）、早—中中新世熱沉降期（裂后Ⅰ幕）和晚中新世—第四紀(jì)加速沉降期（裂后Ⅱ幕）等4個(gè)構(gòu)造幕。其中三亞組一段和梅山組時(shí)期為該地區(qū)的主成礁期，陵水組時(shí)期處于斷坳充填期，構(gòu)造活動(dòng)作用導(dǎo)致基底仍具有較強(qiáng)活動(dòng)性，沒(méi)有穩(wěn)定的基底，不利于礁體的定植生長(zhǎng)[1]。

從跨越深水區(qū)深凹—低凸起—隆起區(qū)等構(gòu)造單元的地震剖面沉降模擬分析可以看出，南部隆起的演化總體經(jīng)歷了熱沉降和加速沉降兩個(gè)階段，這與區(qū)域構(gòu)造演化是一致的。晚漸新世至中新世，南部隆起（包括松南低凸起、北礁低隆起和永樂(lè)隆起）總體為構(gòu)造活動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定并逐漸遞減的演化過(guò)程，有利于碳酸鹽巖生物礁的生長(zhǎng)發(fā)育。而在T40以后，其總沉降量劇升至250 m/Ma以上，南部隆起迅速被淹沒(méi)。

此外，從地震剖面反射特征來(lái)看，南部隆起上各界面的削截反射特征清楚，多在層序界面發(fā)育角度不整合，指示在熱沉降期的三亞組和梅山組沉積時(shí)期，盆地南部隆起區(qū)總體為碳酸鹽巖臺(tái)地發(fā)育區(qū)，低位期暴露侵蝕，海進(jìn)和高位期大部被淹沒(méi)。而且，從地震相來(lái)看，在T40以前，盆地南部地震反射多呈強(qiáng)振幅，中等連續(xù)反射為特征，甚至局部有前積反射特征，總體表現(xiàn)為水體較淺的碳酸鹽巖臺(tái)地等沉積環(huán)境，而在T40之后，地震反射特征表現(xiàn)為連續(xù)的中等強(qiáng)度的振幅，反應(yīng)水體總體較深。這說(shuō)明在T40界面處發(fā)生了相的躍遷。究其原因，除與該時(shí)期的全球海平面下降有關(guān)外，水體迅速變深的沉積環(huán)境說(shuō)明在該地區(qū)也疊加了構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，導(dǎo)致了盆地南部隆起區(qū)大規(guī)模的沉降。

1.2 古隆起對(duì)生物礁生長(zhǎng)的控制

深水區(qū)的基底斷裂不僅控制了T70之前的NE向小型半地塹式斷陷及之后的近EW向弧形展布的大型地塹式中央斷陷的形成和發(fā)育，同時(shí)還控制了松南、北礁和永樂(lè)等隆起的形成及臺(tái)緣坡折和生物礁的發(fā)育（圖2）。從圖2中可以看出，隆起臺(tái)緣上的帚狀弧形斷裂系隱伏滑塌導(dǎo)致南部臺(tái)緣具多階地特征的，隨著海平面上升分期在各階地上發(fā)育生物礁，從而形成多環(huán)狀的生物礁帶，在永樂(lè)古隆起上，梅山組礁體至少有四級(jí)階地并圍繞古隆起發(fā)育四個(gè)礁環(huán)。

南部隆起區(qū)碳酸鹽巖臺(tái)地除北緣有很小的幾個(gè)斷陷內(nèi)發(fā)育古近系沉積外，大部分區(qū)域是早中新世以后伴隨著熱沉降才逐漸沉沒(méi)水下接受沉積的。這時(shí)隆起區(qū)與大陸物源區(qū)海南島、越南東部主物源區(qū)都相距200～300 km，而且早期受到凹陷帶、凸起帶或海底大峽谷的阻隔作用，除南部隆起自身零星的高地可以提供局部的碎屑物外，基本上沒(méi)有碎屑物質(zhì)的補(bǔ)給，形成了一個(gè)遠(yuǎn)離岸線、陸地沉積作用影響微弱、遠(yuǎn)洋沉積居主導(dǎo)地位的大型淺水臺(tái)地，為臺(tái)地碳酸巖鹽的發(fā)育創(chuàng)造了非常有利的環(huán)境條件。永樂(lè)隆起區(qū)永興島上的XY1井鉆遇了自中新世早期（直接發(fā)育在老基底上）到第四紀(jì)長(zhǎng)期發(fā)育的復(fù)合礁灰?guī)r，厚達(dá)1 251 m，說(shuō)明該區(qū)持續(xù)的構(gòu)造沉降導(dǎo)致相對(duì)海平面上升為礁體提供穩(wěn)定的生長(zhǎng)空間，適合于礁體的發(fā)育和生長(zhǎng)[2,3]。

圖2 瓊東南盆地南部深水區(qū)多階隱伏斷裂對(duì)臺(tái)緣階地控制及生物礁分布征

地震資料解釋發(fā)現(xiàn)，永樂(lè)隆起區(qū)中中新世時(shí)期發(fā)育大規(guī)模的碳酸鹽巖或礁灰?guī)r儲(chǔ)層，整個(gè)發(fā)育區(qū)積約5 400 km2。永樂(lè)隆起中新統(tǒng)三亞組—梅山組礁灰?guī)r或碳酸鹽巖地震反射表現(xiàn)出強(qiáng)振幅連續(xù)、平行、席狀低頻反射特征，為大型臺(tái)地礁灘相；北礁低隆起西端和北礁凹陷梅山組中表現(xiàn)為斷續(xù)的低頻丘狀強(qiáng)反射，底面平行反射，繞射波清楚，應(yīng)為臺(tái)地邊緣礁—臺(tái)地前緣斜坡相。XY1井礁灰?guī)r平均孔隙度28%，滲透率551×10-3μm2，而且有溶洞發(fā)育，是非常優(yōu)越的儲(chǔ)集層。有效孔隙主要是次生溶孔和白云巖化產(chǎn)生的晶間孔和晶洞，明顯受區(qū)域地質(zhì)背景和旋回性海進(jìn)和海退的控制，有利的區(qū)域構(gòu)造作用形成了區(qū)域性的灰?guī)r儲(chǔ)層[4,5]。

2 瓊東南盆地深水區(qū)主要成礁期生物礁分布特征

在瓊東南盆地二維和三維地震剖面精細(xì)解釋的基礎(chǔ)上，對(duì)盆地南部深水區(qū)主要成礁期（三亞組（T60～T50）、梅山組（T50～T40））各層序體系域的沉積體系進(jìn)行了研究。通過(guò)主要三級(jí)層序臺(tái)緣和陸架坡折的詳細(xì)追蹤以及三亞組、梅山組2個(gè)三級(jí)層序的地震反射結(jié)構(gòu)和地震相的識(shí)別，恢復(fù)了其沉積體系空間配置，再現(xiàn)了瓊東南盆地主要成礁期（T60～T40）各層序沉積體系空間配置，尤其突出了南部深水區(qū)的碳酸鹽巖臺(tái)地和生物礁的時(shí)空分布。

2.1 三亞組早期生物礁分布特征

從三亞組早期沉積相平面展布圖（圖3）可以看出：三亞組早期海水明顯越過(guò)南部臺(tái)緣坡折，在南部隆起邊緣地區(qū)發(fā)育寬緩的濱岸平原和濱海沉積。玉琢礁凹陷西部凸起和永樂(lè)凸起處分別發(fā)育西東兩塊較大的裸露的隆起區(qū)，兩塊裸露區(qū)南部分別發(fā)育有一塊碳酸鹽巖臺(tái)地區(qū)，碳酸鹽巖臺(tái)地主要環(huán)繞裸露的隆起區(qū)發(fā)育。在碳酸鹽巖臺(tái)地南側(cè)邊緣西永1井和西琛1井區(qū)，發(fā)育有小片生物礁。

2.2 三亞組晚期生物礁分布特征

從三亞組晚期沉積相平面展布圖（圖4）可以看出：相對(duì)于三亞組早期而言，總體表現(xiàn)為相對(duì)海平面上升，可容納空間增大，地層沉積范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。該時(shí)期南部深水區(qū)從西南—東北依次發(fā)育有4個(gè)裸露的隆起區(qū)。碳酸鹽巖臺(tái)地環(huán)繞裸露的隆起區(qū)廣泛分布，并在臺(tái)地北側(cè)邊緣發(fā)育2大礁群。同時(shí)，西永1井和西琛1井井區(qū)的生物礁發(fā)育范圍較三亞組早期有所擴(kuò)大。在西永1井處，鉆井顯示該時(shí)期生物礁厚度約20 m。

圖3 瓊東南盆地三亞組早期沉積相圖

圖4 瓊東南盆地三亞組晚期沉積相圖

2.3 梅山組早期生物礁分布特征

從梅山組早期沉積相平面圖（圖5）可以看出：半深海環(huán)境在盆地東端開始出現(xiàn)。南部隆起區(qū)的剝蝕區(qū)進(jìn)一步變小，碳酸鹽巖臺(tái)地面積變大。此時(shí)，在南部隆起區(qū)西部發(fā)育有幾片零星的生物礁。同時(shí)，西永1井和西琛1井仍發(fā)育有生物礁，且面積不斷擴(kuò)大。由于該時(shí)期碳酸鹽巖臺(tái)地大面積的發(fā)育，為梅山組晚期在該區(qū)的大面積生物礁生長(zhǎng)提供了良好的基底基礎(chǔ)。

圖5 瓊東南盆地梅山組早期沉積相圖

2.4 梅山組晚期生物礁分布特征

從梅山組晚期沉積相平面圖（圖6）可以看出：梅山組晚期盆地沉積范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，水體進(jìn)一步變深。由于梅山組早期南部隆起碳酸鹽巖基底的沉降處于相對(duì)穩(wěn)定時(shí)期，導(dǎo)致盆地南部隆起，在梅山組晚期生長(zhǎng)最大規(guī)模的生物礁。南部隆起的礁群環(huán)繞隆起邊緣成環(huán)帶狀生長(zhǎng)，其中北礁西礁區(qū)、北礁北礁區(qū)、XY1礁區(qū)三大礁群回繞南部隆起成大環(huán)帶，并可分成四個(gè)小環(huán)帶。北礁北礁群為研究區(qū)最大的礁群，該礁群位于永樂(lè)隆起和北礁凹陷處，緊靠南部隆起帶北部坡折帶；XY1礁區(qū)位于永樂(lè)隆起東南側(cè)，該處的XY1井顯示礁體厚度約為180 m。此時(shí)，XY1礁區(qū)和XC1礁區(qū)已連接成帶。

圖6 瓊東南盆地梅山組晚期沉積相圖

3 結(jié)論

（1）瓊東南盆地南部古隆起在早、中中新世時(shí)構(gòu)造沉降緩慢，沉積環(huán)境以海相為主，具備生物礁生長(zhǎng)的有利條件。

（2）瓊東南盆地南部隆起區(qū)遠(yuǎn)離物源，在構(gòu)造高部位及其邊緣適合生物礁及碳酸鹽巖臺(tái)地的發(fā)育，因此在早、中中新世發(fā)育有規(guī)模大小不等的生物礁，其中，中中新世梅山組沉積晚期是生物礁發(fā)育的鼎盛時(shí)期。

（3）生物礁主要發(fā)育于松南低凸起、北礁低隆起和永樂(lè)隆起周緣地區(qū)，整體上回繞南部隆起成大環(huán)帶狀分布。

[1] 孫轉(zhuǎn)，劉豪，吳哲．南海瓊東南盆地新生代構(gòu)造層序研究[J].海洋石油，2011，31（1）：8-15．

[2] 孫志鵬，鐘澤紅，陸永潮，等．南海西部深水區(qū)生物礁有利分布及勘探前景[C]．中國(guó)南海深水盆地油氣成藏與勘探學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編，2010：262-267．

[3] 魏喜，祝永軍，尹繼紅，等．南海盆地生物礁形成條件及發(fā)育趨勢(shì)[J]．特種油氣藏，2006，13（1）：10-15．

[4] 陳國(guó)威．南海生物礁及礁油氣藏形成的基本特征[J]．海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài)，2003，19（7）：32-37．

[5] 田艷麗．瓊東南盆地三亞組碳酸鹽沉積Ce異常及對(duì)環(huán)境的指示 [J]．海洋石油，2010，30（1）：21-25．

中國(guó)石化上海局再造深海裝備供應(yīng)船

9月24日，由中國(guó)石化投資建造的7000馬力多用途供應(yīng)船在福建省馬尾造船廠舉行簡(jiǎn)單的開工儀式。馬尾造船廠總經(jīng)理黃以豪下達(dá)開工令，上海海洋石油局局長(zhǎng)、總經(jīng)理左文岐局長(zhǎng)按下了開工點(diǎn)火按鈕，用于船體組建的首塊分段鋼板隨即被機(jī)器切開，標(biāo)志著該船正式開工建造。

當(dāng)前海洋經(jīng)濟(jì)已成為中國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要引擎，黨的十八大作出了建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)的重大部署，國(guó)務(wù)院也在《船舶工業(yè)加快結(jié)構(gòu)調(diào)整促進(jìn)轉(zhuǎn)型升級(jí)實(shí)施方案》中明確提出，要加大海洋油氣資源勘探開發(fā)力度，發(fā)展鉆井平臺(tái)、作業(yè)平臺(tái)、勘察船、工程船等海洋工程裝備。建造7000馬力多用途供應(yīng)船，正是中國(guó)石化落實(shí)國(guó)家戰(zhàn)略、加強(qiáng)海洋石油工程建設(shè)、積極推進(jìn)海洋油氣資源戰(zhàn)略作出的重要部署。

據(jù)悉，該7000馬力多用途供應(yīng)船主要用于深海油氣勘探開發(fā)，由挪威著名船舶設(shè)計(jì)公司Havyard設(shè)計(jì)，總長(zhǎng)80.6 m、總寬17.6 m、型深7.7 m、載重噸3 900 t，采用AFE電力推進(jìn)系統(tǒng)，最高航速達(dá)14節(jié)，具備動(dòng)力定位DP2系統(tǒng)，屬于技術(shù)先進(jìn)、環(huán)保、并滿足多用途需求的新型海上平臺(tái)供應(yīng)船。該船還配備了便于運(yùn)輸海洋工程作業(yè)所需特殊物資的艙室，可以回收閃點(diǎn)大于60度的溢油，能夠全方位服務(wù)于海上石油平臺(tái)。根據(jù)建造合同約定，該輪將于2015年投產(chǎn)使用。

摘編自《中國(guó)石化新聞網(wǎng)》2013年9月26日

Study on Reef Growth Environment and Distribution Characteristic in Deepwater Area of the Qiongdongnan Basin

ZHOU Xinghai, YU Xuebing, WANG Lin, GAO Zhaohong

（Institute of SINOPEC Shanghai Offshore Petroleum Company, Shanghai 200120, China）

As an important hydrocarbon reservoir, reefs have great potential in oil exploration. Qiongdongnan basin is located in the northern continental margin of South China Sea，with favorable environment for reef growth and carbonate development during the evolution process. The south deepwater area of Qiongdongnan Basin is far away from the provenance, and many structural highs have developed, which was favorable for reef development. Through seismic data interpretation, it is believed that different scale reefs have developed in the southern deepwater area of Qiongdongnan Basin. In addition, these reefs have great hydrocarbon potential, and the development reefs can be correlated well with the tectonic evolutionary stages.

Qiongdongnan basin; south deepwater area; reef; sedimentary facies

TE121.3

A

10.3969/j.issn.1008-2336.2013.04.001

1008-2336（2013）04-0001-05

2012-12-13；改回日期：2013-06-24

周興海，男，1983年生，工程師，碩士，礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，主要從事層序地層、沉積體系及油氣地質(zhì)綜合研究。E-mail：253731490@qq.com。