東地中海孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積建造與油氣成藏

溫志新，童曉光，高華華，王兆明，陳瑞銀，宋成鵬，賀正軍，劉祚冬，康海亮

（1.中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；2.中國(guó)石油國(guó)際勘探開發(fā)有限公司，北京 100034）

0 引言

孤立臺(tái)地是指以碳酸鹽巖沉積建造為主、被深海所包圍、地形平坦的平臺(tái)，臺(tái)地周緣以陡坡或陡崖與深海或深湖過渡，現(xiàn)代沉積中的典型代表為加勒比海域的巴哈馬臺(tái)地[1-2]。由于孤立臺(tái)地四周緊鄰烴源巖易形成大型整裝生物礁油氣藏，在油氣勘探中備受重視。2015年以來，東地中海埃拉托色尼海山（ESM）周緣深水孤立生物礁體勘探取得 Zohr、Calypso、Glaucus和Onesiphoros 4個(gè)油氣發(fā)現(xiàn)，最大規(guī)模氣田地質(zhì)儲(chǔ)量高達(dá)8 500×108m3，且探井技術(shù)成功率為100%[3-5]，預(yù)示著該區(qū)孤立碳酸鹽臺(tái)地良好的勘探前景。較南大西洋兩岸、墨西哥灣等熱點(diǎn)地區(qū)，東地中海深水領(lǐng)域勘探程度更低。受海上地震技術(shù)、認(rèn)識(shí)程度低等因素影響，前人對(duì)該領(lǐng)域研究主要集中在區(qū)域地質(zhì)[6-21]以及僅有的 Tamar、Leviathan和 Zohr等幾個(gè)發(fā)現(xiàn)[3-5]，對(duì)東地中海深水特別是埃拉托色尼海山及其周緣孤立狀礁體的形成條件、分布規(guī)律、沉積建造及其與油氣成藏的關(guān)系等方面的研究尚顯不足，下一步勘探方向不明確。本文基于塞浦路斯海域二維地震精細(xì)解釋，開展區(qū)域成盆演化、盆地結(jié)構(gòu)及沉積充填差異分析，結(jié)合已發(fā)現(xiàn)油氣藏解剖，建立不同成藏模式，探討該區(qū)有利成藏組合及下步勘探方向，以期為戰(zhàn)略選區(qū)及新項(xiàng)目評(píng)價(jià)提供借鑒。

1 埃拉托色尼海山（ESM）等孤立臺(tái)地的形成演化過程

東地中海位于歐亞板塊與非洲-阿拉伯板塊的交會(huì)處，為新特提斯洋關(guān)閉而形成的殘留洋盆[7-8,16-20]，屬于特提斯構(gòu)造域[7-8,16-20]（見圖 1）的一部分。東地中海塞浦路斯—希臘島弧帶以北為卷入阿爾卑斯造山帶的“溝-弧-盆”增生體系，中部即塞浦路斯島南部深水發(fā)育的一個(gè)呈北東—南西向展布的橢圓形埃拉托色尼海山（ESM），本文將這座海山及其周緣稱之為埃拉托色尼海山盆地（ESMB），其北側(cè)與塞浦路斯島發(fā)生碰撞，南側(cè)為尼羅河三角洲盆地，東西兩側(cè)分別為黎凡特盆地和希羅多德盆地（見圖1）。研究認(rèn)為ESM等孤立臺(tái)地，早期都屬于從非洲-阿拉伯板塊上裂解出來的微陸塊，與新特提斯洋的形成與收縮休戚相關(guān)，其構(gòu)造演化經(jīng)歷了陸內(nèi)裂谷、陸間裂谷、被動(dòng)漂移和后期改造 4個(gè)演化階段，其中后期改造包括了俯沖消減期、初始碰撞期和碰撞改造期這3個(gè)階段（見圖2）。

圖1 東地中海及周緣現(xiàn)今構(gòu)造單元?jiǎng)澐峙c資料點(diǎn)分布

1.1 中三疊世—早侏羅世陸內(nèi)裂谷階段

中三疊世—早侏羅世陸內(nèi)裂谷階段，形成ESM等系列壘式斷塊。中三疊世—早侏羅世非洲-阿拉伯大陸北緣進(jìn)入主要裂解期（見圖2a）。在現(xiàn)今土耳其南緣、敘利亞西北部和塞浦路斯島發(fā)育有大量三疊系板內(nèi)玄武巖[20]，埃及和黎凡特邊緣北東—南西向展布的伸展斷裂和巖漿活動(dòng)廣泛發(fā)育，鉆井揭示黎凡特邊緣現(xiàn)今海岸處下侏羅統(tǒng)厚度超過3 km[16-17]，表明該時(shí)期圖哈羅德—安納托利亞板塊、埃拉托色尼等微陸塊開始與當(dāng)時(shí)的非洲-阿拉伯板塊北緣發(fā)生裂解[16-23]，當(dāng)時(shí)處于非洲-阿拉伯大陸北緣的尼羅河三角洲、黎凡特等系列盆地屬于一個(gè)大的裂谷盆地，處于陸內(nèi)裂谷階段[16-17]，形成壘塹相間的構(gòu)造格局，其中ESM為最大的壘式斷塊（見圖2a）。

1.2 中侏羅世陸間裂谷階段

中侏羅世陸間裂谷階段，ESM等壘式斷塊開始形成孤立臺(tái)地。中三疊世—早侏羅世持續(xù)伸展裂陷作用，導(dǎo)致中侏羅世圖哈羅德—安納托利亞板塊與非洲-阿拉伯板塊之間出現(xiàn)窄洋殼，新特提斯洋南部張開，形成陸間裂谷盆地，洋殼出現(xiàn)在ESM海山以北一線，大致平行于現(xiàn)今的塞浦路斯弧[23-27]，南部ESM盆地、尼羅河三角洲盆地和東部的黎凡特盆地下部依然呈地塹-地壘相間分布[28-31]，這與重磁和地震折射資料所揭示的該區(qū)基底為強(qiáng)烈減薄的陸殼相一致[23-27]，表明新特提斯裂解并未導(dǎo)致該區(qū)原來的裂谷生成大洋擴(kuò)張脊（見圖2b）。此時(shí)ESM等壘式古凸起在海洋中呈孤立狀分布，遠(yuǎn)離陸源碎屑影響，加上溫暖潮濕氣候，開始碳酸鹽巖沉積建造[10-15]（見圖2b）。

1.3 晚中侏羅世—晚白堊世土倫期漂移階段

晚中侏羅世—晚白堊世土倫期漂移階段，形成開闊被動(dòng)陸緣盆地，ESM等孤立臺(tái)地繼承性發(fā)育。中侏羅世巴通期—晚白堊世土倫期是潘基亞超大陸解體的主要時(shí)期[16-17]，歐亞大陸與岡瓦納大陸的分離使南新特提斯洋的擴(kuò)張進(jìn)一步加強(qiáng)，表現(xiàn)在圖哈羅德—安納托利亞板塊隨著南新特提斯洋的擴(kuò)張而快速向北漂移，并于晚白堊世土倫期漂移至N15°左右[21]，也是南新特提斯洋擴(kuò)展高峰期（見圖2c）。整個(gè)漂移階段，ESM等孤立臺(tái)地建造只在晚侏羅世提塘期隨海平面下降遭受暴露剝蝕外，一直呈繼承性發(fā)育，中侏羅世巴通期—晚白堊世土倫期埃拉托色尼微陸塊于裂谷層系之上發(fā)育了淺水碳酸鹽臺(tái)地沉積建造，這已被大洋鉆探ODP967所證實(shí)[10-15]（見圖2c）。

1.4 晚白堊世森諾期以來反轉(zhuǎn)改造階段

晚白堊世森諾期以來，隨著南新特提斯洋逐漸消減閉合，ESM等孤立臺(tái)地受到不同程度的反轉(zhuǎn)改造。晚白堊世森諾期南新特提斯洋開始向北俯沖消減[15,18-20,32-34]，形成溝-弧-盆體系[10,16-17,19-20,32-34]（見圖2d）。白堊紀(jì)末，受俯沖作用的影響，非洲-阿拉伯大陸北緣遭受了北西—南東向擠壓，導(dǎo)致了新特提斯伸展斷裂的擠壓反轉(zhuǎn)，形成了著名的敘利亞島弧褶皺帶[6-7,35]。伴隨著晚白堊世森諾期的俯沖作用，該區(qū)相對(duì)海平面大幅上升，使得ESM等淺水臺(tái)地被淹沒，開始發(fā)育深水泥灰?guī)r沉積[10-15]（見圖2d）。

古近紀(jì)隨著南新特提斯洋向北繼續(xù)俯沖消減[36-37]，埃拉托色尼等微陸塊依然發(fā)育淹沒臺(tái)地相沉積[10-15]（見圖2d）。

早中新世阿拉伯板塊與歐亞板塊碰撞作用加劇[28-30]，俯沖帶南遷使得埃拉托色尼微陸塊發(fā)生區(qū)域隆升[10-20]，同時(shí)在相對(duì)海平面下降的共同作用下，埃拉托色尼等微陸塊再次發(fā)育淺水臺(tái)地相沉積，這已被大洋鉆探Leg160井和Zohr1井所證實(shí)[3,10-15]。

中新世末梅西期直布羅陀海峽的關(guān)閉切斷了地中海與大西洋水體的連通，在干燥炎熱的氣候下，東地中海蒸發(fā)干涸，沉積了厚達(dá)上千米的蒸發(fā)鹽巖，而黎凡特和埃及邊緣以及埃拉托色尼微陸塊發(fā)生暴露剝蝕[38-40]（見圖2e）。該時(shí)期俯沖板片發(fā)生拆離[41]，板塊匯聚方式由俯沖轉(zhuǎn)變?yōu)樗綌D壓碰撞，而埃拉托色尼微陸塊與塞浦路斯島弧也開始發(fā)生碰撞（見圖2e）。早上新世直布羅陀海峽的打開使得東地中海恢復(fù)了深海沉積環(huán)境，埃拉托色尼微陸塊被深水所淹沒，并開始發(fā)育深水細(xì)粒沉積，而黎凡特和埃及邊緣亦結(jié)束了碳酸鹽巖沉積的歷史[28-30,38-40]（見圖2f）。

圖2 ESM等孤立碳酸鹽臺(tái)地構(gòu)造演化模式（剖面位置見圖1）

2 ESM等孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積建造與分布

基于對(duì)ESM等孤立臺(tái)地形成演化過程的認(rèn)識(shí)，開展了東地中海深水即塞浦路斯南部海域 6 770 km二維地震資料的精細(xì)解釋，以上白堊統(tǒng)土倫階頂部構(gòu)造為基礎(chǔ)，將塞浦路斯海域劃分為埃拉托色尼隆起（埃中隆起帶）、埃西凹凸相間構(gòu)造帶、埃東坳陷帶、埃南凹凸相間構(gòu)造帶和埃北逆沖推覆構(gòu)造帶等 5個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元（見圖 3），利用地震相識(shí)別出埃拉托色尼隆起帶和埃西、埃南構(gòu)造帶中的凸起全部為孤立狀碳酸鹽臺(tái)地。地震相對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，不同古地貌環(huán)境形成了單個(gè)點(diǎn)礁、單個(gè)環(huán)礁和多個(gè)礁灘復(fù)合體3類孤立臺(tái)地沉積建造。

2.1 ESM等孤立臺(tái)地沉積建造

2.1.1 ESM大型孤立臺(tái)地

ESM大型孤立臺(tái)地主要形成礁灘復(fù)合體建造。中侏羅世巴柔期，東地中海新特提斯裂解進(jìn)入陸間裂谷階段，埃拉托色尼壘式陸塊面積約8 750 km2，周邊為深水環(huán)繞，地處赤道附近，在大型古隆起基底之上開始發(fā)育大型孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積建造。利用地震資料從下至上可以識(shí)別出兩期淺水碳酸鹽巖沉積建造，以多個(gè)礁灘復(fù)合體沉積建造模式為主。

第1期中生界淺水碳酸鹽臺(tái)地反射波組（H2—H3）內(nèi)部呈現(xiàn)為低頻、強(qiáng)振幅、中連續(xù)反射特征，且橫向上有丘狀與亞平行反射結(jié)構(gòu)間隔發(fā)育特征（見圖 4）。該反射波組代表了中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階，其中多個(gè)丘狀反射為單個(gè)礁體建造，亞平行反射為礁間顆粒灘充填（見圖4）。形成這種寬闊臺(tái)地上礁體多個(gè)點(diǎn)狀分布和礁間顆粒灘充填的原因?yàn)椋河捎贓SM海山在裂谷期末期屬于大型古隆起，其上發(fā)育小型壘塹結(jié)構(gòu)導(dǎo)致地勢(shì)高低不平，較高處易形成礁體建造，而具有寬緩斜坡的古隆起構(gòu)造背景導(dǎo)致ESM孤立臺(tái)地邊緣礁不發(fā)育，波浪可以進(jìn)入臺(tái)地內(nèi)侵蝕改造生物礁體，從而在礁間低洼處形成高能顆粒灘相沉積充填（見圖4）。這套淺水碳酸鹽巖整體上沉積具有軸部增厚兩翼明顯減薄的特征，軸部最厚可達(dá)1 500 m，這與孤立臺(tái)地隨著水深增加而在軸部高部位發(fā)生快速垂向加積型碳酸鹽巖沉積建造特征一致。值得注意的是，一個(gè)區(qū)域分布的強(qiáng)反射界面將中生界淺水臺(tái)地分為上下兩套反射波組，下反射波組代表了厚度較為均一的淺水臺(tái)地，而上反射波組所代表的淺水臺(tái)地則表現(xiàn)出由軸部向兩翼明顯減薄的特征（見圖 4）。在該強(qiáng)反射界面之上可識(shí)別出底超反射特征（見圖4），結(jié)合上反射波組的厚度特征，可知該強(qiáng)反射界面代表了一個(gè)海侵界面：在下反射波組代表的淺水臺(tái)地沉積末期發(fā)生了一期海侵事件，臺(tái)地沉積范圍明顯由兩翼向軸部收縮，隨后隨著臺(tái)內(nèi)生物礁在軸部高部位的快速沉積建造以及波浪的侵蝕改造，來自軸部的生物碎屑開始向兩翼進(jìn)積沉積（見圖4）。另外，在該套淺水臺(tái)地地層之上為一套厚度大的高頻、空白反射，屬于上白堊統(tǒng)森諾階—古近系。位于埃拉托色尼海山北翼的ODP967井鉆遇了上白堊統(tǒng)和始新統(tǒng)，厚度約為 300 m（見圖5），揭示為一套富有機(jī)質(zhì)紋層狀泥灰?guī)r沉積，并發(fā)育有大量生物鉆孔和浮游有孔蟲（見圖 6a、圖 6b），同時(shí)夾有硅質(zhì)燧石條帶，具有淹沒臺(tái)地相深水低能環(huán)境沉積的特點(diǎn)[10-15]（見圖 5），按反射時(shí)間及構(gòu)造位置推算，可能對(duì)應(yīng)于H3界面之上空白反射地層（見圖4），屬于深水細(xì)粒沉積充填。

圖4 ESM孤立碳酸鹽臺(tái)地地震相分析（剖面位置見圖1）

第2期中新統(tǒng)淺水碳酸鹽臺(tái)地（H5—H6）與第1期相比有兩點(diǎn)不同：①厚度明顯變薄且趨于一致，大洋鉆探 ODP966井鉆穿整套中新統(tǒng)的厚度僅為 186 m[10-15]（見圖5）；②連續(xù)性明顯變好，大洋鉆探ODP966井和 ODP965井揭示該區(qū)中新統(tǒng)為顆?；?guī)r、泥粒灰?guī)r和粒泥灰?guī)r互層（見圖5），以生物碎屑灘為主（見圖6c—圖6d），可見珊瑚生物碎屑[10-15]（見圖6c），其響應(yīng)于一套低頻、強(qiáng)振幅、連續(xù)平行反射特征（見圖4）。究其原因，與中新世埃拉托色尼淺水孤立臺(tái)地于中新世末梅西期的暴露剝蝕導(dǎo)致厚度薄且趨于一致有關(guān)，再加上大型寬緩斜坡上波浪改造作用形成生物碎屑灘，使地震連續(xù)性變好。

圖5 大洋鉆探ODP966井—ODP965井—ODP967井—ODP968井南北向連井沉積剖面（剖面位置見圖1）

圖6 ESM孤立臺(tái)地顯微與宏觀巖石學(xué)特征（據(jù)文獻(xiàn)[14]）

中新世梅西期的暴露剝蝕作用終止了埃拉托色尼的淺水臺(tái)地沉積建造，形成了該區(qū)中新統(tǒng)頂部的區(qū)域構(gòu)造不整合界面，其在地震剖面上響應(yīng)于一個(gè)強(qiáng)反射界面H6（見圖4）。上新世以來，該區(qū)發(fā)育了深海相細(xì)粒沉積（見圖5），其響應(yīng)于一套弱振幅、高頻、平行連續(xù)反射（見圖4）。

2.1.2 埃南孤立臺(tái)地

中侏羅世巴柔期，新特提斯陸內(nèi)裂谷階段結(jié)束，在埃南較ESM更小的壘式斷塊之上開始發(fā)育淺水碳酸鹽臺(tái)地沉積建造（見圖 7）。最早一期淺水臺(tái)地沉積建造地質(zhì)時(shí)期與ESM第1期大致相當(dāng)，但沉積建造樣式有所不同，受中—小型古構(gòu)造高點(diǎn)控制，主要發(fā)育單個(gè)點(diǎn)礁和單個(gè)環(huán)礁兩種類型。單個(gè)點(diǎn)礁一般位于相對(duì)狹窄的小型壘式斷塊上，為典型的丘狀反射，是沿古地貌高點(diǎn)繼承性加積建造所致（見圖 7）。單個(gè)環(huán)礁一般位于面積較大且地勢(shì)相對(duì)平緩的臺(tái)地上，具有臺(tái)地邊緣厚和臺(tái)內(nèi)薄的沉積特征，地震剖面上可見臺(tái)緣高能礁灘相帶對(duì)應(yīng)的丘型雜亂反射和臺(tái)內(nèi)低能靜水潟湖相帶對(duì)應(yīng)的亞平行連續(xù)反射（見圖7）。環(huán)臺(tái)地邊緣發(fā)育有高能生物礁相帶（見圖 7），這已被 Zhor井和Calypso1井所鉆遇的白堊系優(yōu)質(zhì)生物礁儲(chǔ)集層所證實(shí)[4]。

晚白堊世，埃南孤立臺(tái)地被深水所淹沒，并一直持續(xù)到了漸新世（見圖 7）。地震剖面揭示臺(tái)地邊緣丘型反射特征不明顯，沉積充填了淹沒臺(tái)地相泥巖與泥灰?guī)r，地震剖面可見該淹沒臺(tái)地相沉積的頂界為一個(gè)平坦的反射界面（H5）（見圖7）。

中新世，埃南孤立臺(tái)地再次發(fā)育了淺水臺(tái)地建造，其依然為單個(gè)點(diǎn)礁和環(huán)礁地震反射模式（見圖7），并已被Zohr1井、Calypso1井和Glaucus-1井所證實(shí)[3-5]。該期與ESM第2期淺水臺(tái)地沉積建造大致相當(dāng)，但最大厚度超過800 m，且頂部為中新世末梅西期蒸發(fā)鹽巖覆蓋。

中新世末梅西期，東地中海干涸引起的蒸發(fā)鹽巖的發(fā)育結(jié)束了埃南孤立臺(tái)地的沉積建造歷史，也導(dǎo)致了埃南孤立臺(tái)地被埋藏（見圖 7）。上新世以來，該區(qū)發(fā)育了深海相細(xì)粒巖沉積，在地震剖面上為一套弱—中振幅、高頻、平行連續(xù)反射（見圖7）。

圖7 埃南孤立碳酸鹽臺(tái)地地震相分析（剖面位置見圖1）

2.1.3 埃西孤立臺(tái)地

由于埃西凹凸相間構(gòu)造帶與埃南凹凸相間構(gòu)造帶經(jīng)歷了相同的構(gòu)造演化過程，因此二者的凸起構(gòu)造具有相同的孤立臺(tái)地形成構(gòu)造條件和臺(tái)地沉積建造過程。與埃南孤立臺(tái)地相似，在陸內(nèi)裂谷期形成的壘式斷塊之上，埃西孤立臺(tái)地發(fā)育了中生界（中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階）和中新統(tǒng)兩套單個(gè)環(huán)礁和點(diǎn)礁型孤立淺水臺(tái)地沉積層系，其間夾有一套淹沒臺(tái)地相深水沉積層系（見圖 8）。在地震剖面上，埃西孤立淺水臺(tái)地與埃南孤立淺水臺(tái)地具有相似的地震相反射特征，即發(fā)育響應(yīng)單個(gè)點(diǎn)礁的丘型雜亂反射（見圖8）或單個(gè)環(huán)礁的臺(tái)緣丘型雜亂反射和臺(tái)內(nèi)平行連續(xù)反射。在埃西中新統(tǒng)孤立淺水臺(tái)地之上，亦發(fā)育有代表梅西階蒸發(fā)鹽巖的一套空白、雜亂反射，表明梅西期埃西孤立臺(tái)地被厚層蒸發(fā)鹽巖所埋藏，從而結(jié)束了碳酸鹽臺(tái)地沉積建造的歷史（見圖 8）。上新世以來，埃西構(gòu)造帶亦發(fā)育了深海相細(xì)粒巖沉積（見圖8）。

圖8 埃西孤立碳酸鹽臺(tái)地地震相分析（剖面位置見圖1）

2.2 孤立碳酸鹽臺(tái)地時(shí)空分布特征

中三疊世—早侏羅世，在北西—南東向的新特提斯裂解下，東地中海深水區(qū)形成了一系列北東—南西向展布的壘式斷塊，ESM為其中最大的壘式斷塊。裂解結(jié)束后，在缺乏陸源碎屑注入的深海沉積環(huán)境背景下，這些壘式斷塊因高的古地貌位置而開始發(fā)育孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積建造。由此可知，新特提斯裂解期形成的壘式斷塊是隨后漂移期發(fā)育孤立碳酸鹽臺(tái)地的先決條件，由此也控制了東地中海深水區(qū)孤立碳酸鹽臺(tái)地的分布。

地震相分析發(fā)現(xiàn)（見圖9—圖10），埃中隆起帶、埃南凸起和埃西凸起上孤立臺(tái)地普遍發(fā)育。橫向上，受不同古構(gòu)造環(huán)境控制，形成 3類淺水孤立碳酸鹽臺(tái)地沉積建造：一是埃西和埃南小型狹窄低凸起上形成單個(gè)點(diǎn)礁型，二是埃西和埃南中型開闊平緩低凸起上形成單個(gè)環(huán)礁型，三是埃中大型平緩開闊隆起上形成多個(gè)礁灘復(fù)合體型聚集。縱向上，埃中礁灘復(fù)合體型孤立臺(tái)地以及埃南和埃西單個(gè)點(diǎn)礁型臺(tái)地和單個(gè)環(huán)礁型臺(tái)地上均發(fā)育了中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階和中新統(tǒng)兩期淺水臺(tái)地沉積建造。值得注意的是埃中多個(gè)礁灘復(fù)合體型臺(tái)地發(fā)育于大型平緩開闊古隆起之上，并在中新世末期發(fā)生擠壓抬升，因此受波浪改造作用控制的生物碎屑灘相對(duì)發(fā)育。

圖9 塞浦路斯南部海域中生界孤立碳酸鹽臺(tái)地分布特征

圖10 塞浦路斯南部海域中新統(tǒng)孤立碳酸鹽臺(tái)地分布特征

3 孤立碳酸鹽臺(tái)地與油氣成藏

基于東地中海塞浦路斯海域 3類孤立碳酸鹽臺(tái)地時(shí)空分布特征，結(jié)合區(qū)域生、儲(chǔ)、蓋層條件，確定了埃中、埃西、埃南 3大有利油氣成藏帶，指明了有利勘探方向與目標(biāo)（見圖11）。

3.1 ESM海山大型孤立臺(tái)地

ESM海山大型孤立臺(tái)地多個(gè)礁灘復(fù)合體成藏帶，下部中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階成藏組合勘探潛力大。ESM大型孤立臺(tái)地發(fā)育兩套儲(chǔ)集層，從上至下包括中新統(tǒng)和中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階礁灘復(fù)合體建造，其中大洋鉆探鉆遇淺層的中新統(tǒng)，未發(fā)現(xiàn)油氣，主要原因是埋藏太淺，缺乏有效蓋層。潛在目標(biāo)為下部的中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階礁灘復(fù)合體建造，基于地震相類比預(yù)測(cè)這套礁灘復(fù)合體儲(chǔ)集物性好，發(fā)育規(guī)模大，并具有平面連片、縱向疊置的分布特征（見圖11）。雖然缺乏中新世末期鹽蓋層，但該套儲(chǔ)集層之上被厚層深水細(xì)粒泥質(zhì)灰?guī)r和灰質(zhì)泥巖所覆蓋（見圖11）。有兩類有效烴源巖供給：一類是被南部Zhor大發(fā)現(xiàn)所證實(shí)的淺層生物氣，主要來自于ESM隆起之上及其周緣埋深小于3 000 m左右的未熟烴源巖層系；另一類為熱成因氣，主要來自ESM海山及其周緣埋藏較深的成熟烴源巖，主要包括三疊系—侏羅系海相頁(yè)巖[42]（見圖11）。再加上ESM海山為繼承性發(fā)育的古隆起，與生物礁體形成大型構(gòu)造-地層圈閉，構(gòu)造幅度超過1 500 m，自始至終都是油氣運(yùn)聚富集區(qū)，能夠形成中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階成藏組合（見圖11）。而且，該成藏組合埋藏適中，儲(chǔ)集層厚度大、分布廣，再加上古隆起背景下灘體較發(fā)育，儲(chǔ)集層連通性好，具有形成整裝巨型氣田的地質(zhì)條件（見圖11）。

圖11 ESM等孤立碳酸鹽臺(tái)地油氣成藏模式（剖面位置見圖1）

3.2 埃南中小型臺(tái)地

埃南中小型單個(gè)礁體獨(dú)立成藏帶，單個(gè)點(diǎn)礁和單個(gè)環(huán)礁均能形成大氣田。埃南凹凸相間構(gòu)造帶只發(fā)育單個(gè)小型點(diǎn)礁和單個(gè)中型環(huán)礁，成藏帶發(fā)育中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階和中新統(tǒng)兩套成藏組合（見圖11）。下部中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階生物礁成藏組合被上白堊統(tǒng)森諾階—漸新統(tǒng)泥灰?guī)r蓋層直接覆蓋，之下與三疊系—下侏羅統(tǒng)裂谷系淺海相烴源巖通過斷裂溝通，形成了下生中儲(chǔ)上蓋的優(yōu)越生儲(chǔ)蓋組合（見圖11）。泥灰?guī)r蓋層的發(fā)育代表了中生界生物礁圈閉的形成時(shí)間，即漸新世。該生物礁圈閉自形成之后一直處于構(gòu)造高部位，是油氣運(yùn)移的長(zhǎng)期有利指向區(qū)（見圖11）。該區(qū)下中生界主力烴源巖的生排烴高峰期晚于圈閉形成的時(shí)間，保證了圈閉的有效性。三疊系—下侏羅統(tǒng)裂谷系淺海相烴源巖和中侏羅統(tǒng)—上白堊統(tǒng)深海相烴源巖生成的油氣分別經(jīng)斷裂帶和斜坡帶不斷充注到該區(qū)中生界臺(tái)緣生物礁圈閉，使其形成大型的油氣富集帶（見圖11）。上部中新統(tǒng)生物礁儲(chǔ)集層被厚層梅西階蒸發(fā)鹽巖所直接覆蓋，形成了極佳的儲(chǔ)蓋組合（見圖11）。位于臺(tái)緣兩側(cè)凹陷區(qū)的漸新統(tǒng)—中新統(tǒng)烴源巖是中新統(tǒng)臺(tái)緣生物礁圈閉的主力烴源巖，其以陸源有機(jī)質(zhì)為主，現(xiàn)處于大量生成生物氣的未成熟—低成熟的熱演化階段[42]。這些生物氣沿斜坡帶不斷運(yùn)移至位于構(gòu)造高部位的中新統(tǒng)臺(tái)緣生物礁圈閉，而前漸新統(tǒng)烴源巖生成的熱成因氣也可充注到該圈閉，從而形成了大型的天然氣富集帶（見圖11）。厚層致密的鹽巖蓋層對(duì)天然氣藏有極強(qiáng)的封蓋作用，防止了天然氣的大規(guī)模逸散，對(duì)該天然氣富集帶的成藏具有至關(guān)重要的作用（見圖11）。該成藏帶優(yōu)越的成藏條件已經(jīng)被勘探所證實(shí)，目前所鉆遇的 4個(gè)獨(dú)立礁體，其中Zohr和Calypso兩個(gè)獨(dú)立環(huán)礁發(fā)現(xiàn)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量分別為 8 500×108m3，1 150×108m3，Glaucus 和Onesiphoros兩個(gè)獨(dú)立點(diǎn)礁體發(fā)現(xiàn)天然氣地質(zhì)儲(chǔ)量分別為1 400×108m3，140×108m3，不論哪種孤立型礁體均具有形成大氣藏的地質(zhì)條件。

3.3 埃西中小型臺(tái)地

埃西構(gòu)造帶上中小型單個(gè)礁體與埃南一樣，具有良好的勘探前景。埃西凹凸相間構(gòu)造帶與埃南凹凸相間構(gòu)造帶同時(shí)形成，具有相同的沉積建造過程。地震識(shí)別出系列獨(dú)立點(diǎn)礁體和環(huán)礁體（見圖8），類比認(rèn)為具有相同的成藏條件。雖然目前尚未鉆探，預(yù)測(cè)同樣具有良好的勘探前景。

4 結(jié)論

東地中海ESM等系列孤立碳酸鹽臺(tái)地形成演化與新特提斯洋的開合休戚相關(guān)，其構(gòu)造背景為中三疊世—早侏羅世陸內(nèi)裂谷階段從非洲-阿拉伯板塊上裂解出來的壘式斷塊，經(jīng)過中侏羅世陸間裂谷階段、晚中侏羅世—晚白堊世土倫期被動(dòng)漂移階段和晚白堊世森諾期—中新世俯沖消減階段繼承性碳酸鹽巖沉積建造，晚中新世梅西期以來受新特提斯洋關(guān)閉影響發(fā)生中輕度反轉(zhuǎn)改造，目前仍處于被動(dòng)大陸邊緣盆地階段。

受不同古構(gòu)造背景控制，在ESM海山及其周緣發(fā)育 3類孤立臺(tái)地：一是小規(guī)模狹窄壘式斷塊所控制的單個(gè)點(diǎn)礁型孤立臺(tái)地，二是中等規(guī)模寬緩壘式斷塊所控制的單個(gè)環(huán)礁型孤立臺(tái)地，三是大規(guī)模寬緩古隆起控制形成的多個(gè)礁灘復(fù)合體型孤立臺(tái)地。前兩類在埃南和埃西凸起上普遍發(fā)育，第3類只分布于ESM海山之上?？v向上，受海平面升降影響，ESM古隆起以及埃南和埃西凸起上均發(fā)育了中侏羅統(tǒng)巴柔階—上白堊統(tǒng)土倫階和中新統(tǒng)兩套礁體建造。

埃南凸起控制形成的單個(gè)點(diǎn)礁型孤立臺(tái)地和單個(gè)環(huán)礁型孤立臺(tái)地已被鉆井證實(shí)具有優(yōu)越的天然氣成藏條件，目前埃南和埃西尚有系列類似孤立臺(tái)地還未鉆探。埃中隆起帶上多個(gè)礁灘復(fù)合體型孤立臺(tái)地目前還沒有油氣鉆井，除了本身具有形成巨型整裝氣藏的儲(chǔ)集層條件之外，還發(fā)育兩套有效源巖可以形成淺層生物成因氣和中深層熱成因氣，再加上其古構(gòu)造形成時(shí)間早且繼承性沉積建造，自始至終為油氣有利運(yùn)聚區(qū)，因此具有良好的勘探前景。