范彩偉

（中海石油（中國(guó)）有限公司湛江分公司，廣東湛江 524057）

0 引言

鶯歌海盆地是全球 3大海域高溫高壓含油氣盆地之一。不同于墨西哥灣和北海盆地，鶯歌海盆地還是一個(gè)大型走滑-伸展盆地。這類具有高溫高壓地質(zhì)特性的走滑盆地在全球范圍內(nèi)較為罕見(jiàn)。有關(guān)鶯歌海盆地的研究主要集中在成盆機(jī)制、沉積充填、超壓-底辟成因及地球化學(xué)特征等方面，關(guān)于盆地走滑構(gòu)造與沉積、成藏之間相互作用的研究較少，原因在于盆地大范圍發(fā)育巨厚的新近系導(dǎo)致主位移帶走滑斷裂不能被準(zhǔn)確識(shí)別，而其他隱蔽的破裂等構(gòu)造變形識(shí)別需要高分辨率三維地震資料。中國(guó)海洋石油集團(tuán)公司近年在盆地中方權(quán)益區(qū)實(shí)施大面積連片三維地震覆蓋，并與越南石油公司共享一些區(qū)域地層、構(gòu)造研究資料，為盆地構(gòu)造變形特征研究提供了新證據(jù)。

有關(guān)鶯歌海盆地的構(gòu)造研究主要集中在成因機(jī)制和形成時(shí)間方面，Tapponnier等[1-4]提出的基于紅河斷裂帶走滑伸展作用的構(gòu)造成因模式被普遍接受；茹克[5]認(rèn)為從距今40 Ma開(kāi)始，受北西西—南東東及北西—南東方向的左行張剪應(yīng)力控制形成走滑盆地；孫家振等[6]認(rèn)為盆地經(jīng)歷了始新世—早中新世北西—南東向的斜向右行剪切伸展和晚中新世—第四紀(jì)右行走滑作用；龔再升等[7-8]研究認(rèn)為鶯歌海盆地是右行走滑以及巖石圈伸展雙重控制的轉(zhuǎn)換伸展盆地；Leloup等[9]認(rèn)為盆地在上新世以前為左行走滑運(yùn)動(dòng)，上新世—現(xiàn)今為右行走滑運(yùn)動(dòng)，盆地北部河內(nèi)凹陷及周緣地區(qū)在中新世晚期發(fā)生2次北東—南西方向構(gòu)造擠壓反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。越來(lái)越多的研究新成果[10-14]支持Leloup等的走滑伸展成盆機(jī)制。除走滑作用以外，也有像丁中一等[15]少數(shù)學(xué)者提出是“中國(guó)東部裂陷式”的成因機(jī)制。

關(guān)于走滑作用開(kāi)始時(shí)間的確定，前人主要通過(guò)盆地外紅河斷裂北段哀牢山、大象山的強(qiáng)烈剪切變質(zhì)巖及花崗巖脈中的鋯石、石榴石、獨(dú)居石等礦物的鈾-鉛（U-Pb）測(cè)年來(lái)進(jìn)行鑒定，紅河斷裂大規(guī)模左行走滑作用開(kāi)始時(shí)間在距今 31～36 Ma[16]。40Ar/39Ar定年結(jié)果顯示紅河斷裂于距今35 Ma開(kāi)始活動(dòng)[17]，這與印支和歐亞板塊進(jìn)入陸-陸接觸的硬碰撞階段時(shí)間一致[18]。另外，同位素年代研究認(rèn)為紅河斷裂左行走滑運(yùn)動(dòng)開(kāi)始時(shí)間為距今42 Ma，甚至距今58 Ma就開(kāi)始了裂谷伸展，其中較為普遍的認(rèn)識(shí)是距今35～40 Ma期間[1-4,9,17-20]。有關(guān)右行走滑的研究，Allen等[18]根據(jù)第四紀(jì)地貌研究及近代地震震源機(jī)制的解釋，提出紅河斷裂帶表現(xiàn)為右行走滑運(yùn)動(dòng)。關(guān)于走滑活動(dòng)的時(shí)間，Leloup等[19]認(rèn)為右行走滑運(yùn)動(dòng)可能開(kāi)始于距今5 Ma左右，右行滑移量約20～50 km，滑移速率為（7±3）mm/a；磷灰石裂變徑跡測(cè)年Laslet退火模式熱歷史反演計(jì)算出距今5.5 Ma和2.1 Ma附近有過(guò)2次明顯的斷層右行剪切錯(cuò)動(dòng)[20]。

本文通過(guò)分析深埋型走滑斷裂上覆沉積蓋層隱蔽式構(gòu)造變形及其與沉積、超壓、底辟、油氣運(yùn)移之間的關(guān)系，來(lái)研究此類盆地特殊的油氣富集規(guī)律并預(yù)測(cè)潛在的勘探有利區(qū)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

鶯歌海盆地屬于印澳-歐亞板塊碰撞所產(chǎn)生的“擠出-逃逸”構(gòu)造區(qū)[20]，盆地走向?yàn)楸蔽鳌蠔|向，平面呈長(zhǎng)寬比約 3.5∶1.0的菱形結(jié)構(gòu)，沉積面積約 8×104km2，發(fā)育河內(nèi)凹陷和鶯歌海凹陷2個(gè)次級(jí)負(fù)向構(gòu)造單元，北部河內(nèi)凹陷在中新世中晚期存在大型擠壓構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，發(fā)育北西—南東走向長(zhǎng)條形背斜構(gòu)造；南部鶯歌海凹陷主要為持續(xù)沉降運(yùn)動(dòng)，新近系最大地層沉積厚度超過(guò)17 km。鉆井揭示盆地自下而上發(fā)育古近系下漸新統(tǒng)崖城組、上漸新統(tǒng)陵水組及新近系下中新統(tǒng)三亞組、中中新統(tǒng)梅山組、上中新統(tǒng)黃流組、上新統(tǒng)鶯歌海組和第四系（見(jiàn)圖 1）。漸新統(tǒng)只有在盆地北部和南部邊緣地區(qū)有鉆井揭示。鶯歌海凹陷中央地區(qū)最深鉆井只揭示梅山組頂部，烴源巖主要來(lái)自中新統(tǒng)半封閉淺海泥巖[21]。河內(nèi)凹陷鉆井和陸地露頭揭示下漸新統(tǒng)和中新統(tǒng)均發(fā)育海陸過(guò)渡沉積環(huán)境含煤砂泥巖地層，發(fā)育區(qū)域烴源巖。盆地大范圍發(fā)育高溫、高壓地層，最高鉆遇壓力系數(shù)接近 2.3，大部分地區(qū)地溫梯度超過(guò)4 ℃/100 m。盆地油氣資源以天然氣為主，含少量凝析油。河內(nèi)凹陷氣藏主要集中在梅山組，儲(chǔ)集層巖性以粉砂—細(xì)砂巖為主，氣藏埋深2 000～3 000 m，氣藏壓力系數(shù)1.0～1.3。鶯歌海凹陷中央地區(qū)底辟背斜發(fā)育，2010年以前發(fā)現(xiàn)的氣藏主要分布在鶯歌海組—樂(lè)東組，儲(chǔ)集層巖性以粉砂巖—泥質(zhì)粉砂巖為主，氣藏埋深300～1 600 m，氣藏壓力系數(shù)1.0～1.2；2010年及其以后發(fā)現(xiàn)的氣藏主要分布在黃流組，部分分布在梅山組、三亞組，儲(chǔ)集層巖性以細(xì)砂—粉砂巖為主，氣藏埋深2 800～3 600 m，氣藏壓力系數(shù)1.8～2.3。

2 走滑構(gòu)造變形特征

依據(jù)基底和蓋層關(guān)系將走滑斷裂分為顯露式和隱蔽式。埋藏相對(duì)較淺的河內(nèi)凹陷地震剖面顯示主位移帶走滑斷裂屬于顯露式[22]，呈大角度直立特征，走向線性穩(wěn)定，瀘江斷裂、齋河斷裂、紅河斷裂、齊江斷裂呈北西—南東走向線性排列，向南延伸至臨高地區(qū)，走向轉(zhuǎn)為近南北向，并向鶯歌海凹陷深埋扎入。鶯歌海凹陷走滑主位移帶斷裂難以通過(guò)地震反射特征進(jìn)行識(shí)別，屬于隱蔽式。依據(jù) Allen等[23]的盆地走滑構(gòu)造分析理論，深部單條線性走滑斷裂向淺部地層演變?yōu)闃?shù)枝狀里德?tīng)柤羟衅屏?、同向剪切破裂、局部張性破裂[24]。鶯歌海凹陷破裂形變主要表現(xiàn)為局部張性破裂，這與巨厚的新近系沉積地層緩沖來(lái)自于深部基巖的剪切形變有關(guān)。

2.1 左行走滑壓縮變形特征

圖1 鶯歌海盆地地層特征及研究區(qū)位置圖

盆地斜坡東部地區(qū)發(fā)育3個(gè)寬緩的鼻狀褶皺凸起[25]，由南向北依次為樂(lè)東鼻狀凸起、嶺頭鼻狀凸起和?？诒菭钔蛊?。?？诤蜆?lè)東這 2個(gè)鼻狀凸起均在中新統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)集層較致密的巖性氣藏。海口鼻狀凸起鉆遇三亞組氣藏，埋深3 600 m，巖性以濱?！獪\海相細(xì)砂巖為主，壓力系數(shù)1.3。樂(lè)東鼻狀凸起鉆遇中新統(tǒng)三亞組、梅山組、黃流組多個(gè)氣藏，埋深4 000 m，巖性為濁積成因的極細(xì)—中砂巖，壓力系數(shù)1.6～2.3。

鶯歌海凹陷在新近紀(jì)處于張剪應(yīng)力場(chǎng)環(huán)境，但在主干基底斷層沿北西—南東向左行走滑應(yīng)力場(chǎng)作用下，派生出與張力方向垂直的近東西向擠壓應(yīng)力，擠壓應(yīng)力越大，褶皺變形越大，構(gòu)造變形長(zhǎng)軸與主位移帶夾角越小。寬緩的鼻狀凸起僅發(fā)育在中新統(tǒng)及其下伏地層，反映其與距今 10.5 Ma以來(lái)的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)無(wú)關(guān)，這些鼻狀凸起呈近南北向雁列式分布伸入凹陷。

2.2 左行走滑張性破裂特征

由于缺少三維地震資料，關(guān)于深部地層張性破裂特征的研究極少。本文通過(guò)新采集的三維地震資料的切片識(shí)別出一號(hào)斷裂以西的斜坡地區(qū)是左行走滑張性破裂發(fā)育的主要區(qū)域，而斜坡鼻狀凸起是破裂發(fā)育的密集區(qū)。三維地震剖面顯示，在中新統(tǒng)及其下伏地層發(fā)育大量斷距不明顯、近東西向密集分布的小斷層或裂隙，平面延伸距離很短，為左行走滑斷裂派生南北向張應(yīng)力造成的局部張性破裂，這些密集分布的微斷層發(fā)育在梅山組及其下伏地層（見(jiàn)圖 2），反映左行走滑作用在距今10.5 Ma基本停止。

2.3 右行走滑張性破裂特征

圖2 工區(qū)A中新統(tǒng)局部張性破裂2 750 ms地震相干屬性切片（a）及地震剖面（b）（工區(qū)位置見(jiàn)圖1）

圖3 鶯歌海凹陷底辟構(gòu)造分布圖

右行走滑作用是鶯歌海盆地垂向底辟構(gòu)造形成與發(fā)育的主控因素，盡管有不少學(xué)者認(rèn)為深部超壓流體活動(dòng)是造成底辟構(gòu)造垂向發(fā)育的主控因素，但是單一的熱流體模式難以解釋以下 2個(gè)現(xiàn)象：①鶯歌海凹陷存在6排雁列式排列的底辟構(gòu)造（見(jiàn)圖3），單一熱流體垂向活動(dòng)不會(huì)形成這種有規(guī)律的排列；②除樂(lè)東15-1底辟構(gòu)造以外，大部分底辟構(gòu)造核部斷層均沿南北走向分布。底辟構(gòu)造均以南北向呈線性展布，與右行走滑作用派生的東西向張性應(yīng)力場(chǎng)一致，為局部張性破裂。對(duì)比左行走滑局部張性破裂斷層，右行走滑局部張性破裂斷層規(guī)模明顯增大，并與底辟活動(dòng)相伴生。造成這一現(xiàn)象的原因主要與晚期加速形成的地層超壓和底辟活動(dòng)有關(guān)，局部張性破裂激發(fā)底辟活動(dòng)，底辟構(gòu)造發(fā)育放大局部張性破裂程度，不同的底辟構(gòu)造發(fā)育階段和深部超壓強(qiáng)度差異導(dǎo)致局部張性破裂表現(xiàn)不同，大多數(shù)底辟構(gòu)造呈南北向展布。鶯歌海凹陷底辟構(gòu)造分為 4個(gè)演化階段：穿刺期、平衡期、釋放期和塌陷期。穿刺期以樂(lè)東15-1底辟構(gòu)造為代表，是目前發(fā)現(xiàn)演化最早的底辟構(gòu)造類型，這類底辟構(gòu)造深部能量最強(qiáng)，超壓面埋藏最淺，平面斷層軸向呈放射狀，底辟核部地層呈上拱特征，剖面上的負(fù)花狀斷裂形態(tài)尚未形成，深部地層傾角較陡（見(jiàn)圖4）。平衡期以東方1-1底辟構(gòu)造為代表，平面斷層展布主要呈條帶狀，延伸距離與底辟構(gòu)造范圍一致，相對(duì)于穿刺期地層開(kāi)始向深部回收，地層傾角較平緩，剖面上斷裂呈向核部階梯下陷（見(jiàn)圖5）。釋放期地層孔隙流體超壓強(qiáng)度開(kāi)始下降，地層開(kāi)始小規(guī)模塌陷，以樂(lè)東8-1底辟構(gòu)造為代表，地層整體呈背斜形態(tài)，斷裂平面延伸距離較長(zhǎng)，核部地層塌陷明顯，塌陷區(qū)斷裂成環(huán)形，早期的線狀斷層被破壞而不能識(shí)別，剖面上斷裂呈向核部階梯下陷特征明顯（見(jiàn)圖6）。塌陷期底辟構(gòu)造已經(jīng)消失，深部流體或能量充分釋放，地層呈巨大的向斜或洼陷形態(tài)，早期張性破裂斷層完全被破壞。

2.4 “北擠南伸”構(gòu)造格局及成因

盆地在中新世中晚期呈“北部擠壓南部伸展”構(gòu)造格局（簡(jiǎn)稱“北擠南伸”）（見(jiàn)圖7a）。河內(nèi)凹陷存在2期構(gòu)造擠壓，梅山組頂部和黃流組頂部分別與上覆地層呈角度不整合接觸（見(jiàn)圖7b），反映首次構(gòu)造擠壓作用發(fā)生在距今10.5 Ma左右（T40反射界面），構(gòu)造擠壓結(jié)束在距今5.5 Ma左右（T30反射界面），斷層受擠壓作用發(fā)生逆沖，形成正花狀構(gòu)造，平面上為多個(gè)呈線性排列的長(zhǎng)條形褶皺背斜，盆地橫向?qū)挾扔忻黠@的擠壓縮短現(xiàn)象。鶯歌海凹陷表現(xiàn)為持續(xù)的沉降作用（見(jiàn)圖7c），盆地橫向?qū)挾仁呛觾?nèi)凹陷的3～4倍?！氨睌D南伸”構(gòu)造格局的成因可能有 2個(gè)：①印度板塊與歐亞板塊在中新世中晚期發(fā)生硬碰撞，印支地塊擠出運(yùn)動(dòng)進(jìn)入弱化期，整個(gè)地塊運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)作用，河內(nèi)凹陷位于地塊北部旋轉(zhuǎn)擠壓區(qū)，鶯歌海凹陷位于地塊南部旋轉(zhuǎn)伸展區(qū)；②北部和南部分處于走滑斷裂的受阻擠壓彎曲段和釋放伸展段，走滑斷層存在海豚效應(yīng)[23]。新的研究發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)伸展模式比海豚效應(yīng)更能解釋凹陷存在的2種構(gòu)造變形特征：①斜坡鼻狀凸起變形和早期局部張性破裂終止于距今10.5 Ma左右，反映這一時(shí)期走滑運(yùn)動(dòng)基本停止；②沉降中心向西、向南遷移，與北部對(duì)比，構(gòu)造軸線走向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)近30°，反映南部伸展量大于北部，西部控邊斷裂活動(dòng)強(qiáng)度大于東部，這與扇形旋轉(zhuǎn)伸展構(gòu)造作用相一致，而走滑運(yùn)動(dòng)不能體現(xiàn)這種變形遷移規(guī)律。

圖4 工區(qū)B樂(lè)東15-1底辟構(gòu)造1 300 ms地震方差體時(shí)間切片（a）及三維地震剖面（b）（工區(qū)位置見(jiàn)圖1）

圖5 工區(qū)C東方1-1底辟構(gòu)造1 200 ms地震方差體時(shí)間切片（a）及三維地震剖面（b）（工區(qū)位置見(jiàn)圖1）

3 地質(zhì)意義

鶯歌海凹陷整體是一個(gè)持續(xù)沉降、大范圍沉積巨厚泥巖的盆地，凹陷中央底辟構(gòu)造發(fā)育，有利于深部天然氣垂向運(yùn)移。底辟構(gòu)造、斷裂不發(fā)育的斜坡地區(qū)，天然氣運(yùn)移和富集機(jī)制是勘探人員關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。近年來(lái)的勘探研究表明，對(duì)比一般裂谷盆地或斷裂顯露式走滑盆地，鶯歌海凹陷的構(gòu)造應(yīng)變特征具有隱蔽性，但其沉積、成藏同樣受地層構(gòu)造應(yīng)變規(guī)律控制，同時(shí)凹陷異常高溫、高壓特征使其具有獨(dú)特的成藏規(guī)律。

3.1 張性破裂與油氣運(yùn)移、保存關(guān)系

圖6 工區(qū)D樂(lè)東8-1底辟構(gòu)造1 200 ms地震方差體時(shí)間切片（a）及三維地震剖面（b）（工區(qū)位置見(jiàn)圖1）

圖7 “北擠南伸”平面構(gòu)造模式及剖面特征

鶯歌海盆地張性破裂與油氣運(yùn)移關(guān)系研究早期主要集中在與右行走滑伸展作用相關(guān)的底辟構(gòu)造作用方面，底辟構(gòu)造幕式、快速、動(dòng)態(tài)成藏理論[26]已廣為研究人員接受，底辟構(gòu)造氣體同位素反映天然氣運(yùn)聚時(shí)間晚于距今5.5 Ma，佐證底辟構(gòu)造發(fā)育與右行走滑時(shí)間是匹配的。本文研究認(rèn)為，底辟?gòu)埿云屏研巫儚?qiáng)度超過(guò)一個(gè)門(mén)檻值，將會(huì)不利于氣藏保存。采用深度域地震剖面測(cè)量層序邊界線長(zhǎng)度的變化來(lái)計(jì)算二維應(yīng)變值[25]，統(tǒng)計(jì)底辟構(gòu)造不同層段或部位的二維形變率[27]與儲(chǔ)集層含氣關(guān)系（見(jiàn)表1），顯示當(dāng)?shù)妆俦承倍S形變率接近1%時(shí)，蓋層有破裂的風(fēng)險(xiǎn)。這種方法可簡(jiǎn)單有效地預(yù)測(cè)區(qū)域蓋層的封閉能力。

表1 底辟二維形變率與蓋層封閉性關(guān)系

局部張性破裂斷層主要發(fā)育在距今10.5 Ma以前，正常靜水壓力條件下斷裂處于封閉狀態(tài)，后期地層孔隙流體超壓逐漸增加，當(dāng)孔隙流體壓力大于斷層內(nèi)破裂壓力閾值[27]，封閉的斷層重新張裂，起到垂向輸導(dǎo)天然氣功能，樂(lè)東鼻狀凸起區(qū)中新統(tǒng)天然氣同位素分析認(rèn)為天然氣運(yùn)聚時(shí)間在距今2.0 Ma之來(lái)，反映流體超壓對(duì)早期局部張性破裂斷層活化具有啟動(dòng)和推動(dòng)作用。

3.2 “北擠南伸”旋轉(zhuǎn)作用與盆地中央儲(chǔ)集層沉積關(guān)系

“北擠南伸”旋轉(zhuǎn)構(gòu)造對(duì)盆地中央砂巖儲(chǔ)集體的沉積規(guī)模和沉積樣式具有控制性影響，主要體現(xiàn)在源-匯體系改變和沉降中心遷移這2個(gè)方面。

3.2.1 源-匯體系改變

北部未擠壓抬升時(shí)期，盆地最大的水系紅河攜帶碎屑在河內(nèi)凹陷沉積。在構(gòu)造擠壓作用下，河內(nèi)凹陷地層隆起，呈北西向長(zhǎng)條形褶皺，地層抬升遭受剝蝕，紅河（包括馬江）改道注入鶯歌海凹陷西北部沉積（見(jiàn)圖8），造成鶯歌海凹陷陸源碎屑供應(yīng)量激增[28]，大規(guī)模水系富集匯聚形成大型三角洲沉積。沉積物加載過(guò)量造成三角洲前端地層不穩(wěn)定，在深部隱伏斷層幕式活動(dòng)誘發(fā)下，前端地層發(fā)生滑塌并搬運(yùn)到盆地中央形成重力流海底扇復(fù)合體沉積。

3.2.2 東、西部沉降及沉積差異

北部擠壓作用改變了盆地源-匯體系。南部旋轉(zhuǎn)伸展作用導(dǎo)致沉降中心西遷，盆地東、西部地形不對(duì)稱發(fā)育，東部為較寬緩的斜坡地形，西部為較窄陡的斜坡地形，地形差異加上東、西部陸源碎屑供應(yīng)量的差異，最終導(dǎo)致東、西部海底扇沉積規(guī)模和沉積樣式存在很大差異。

圖8 鶯歌海盆地中新世末古沉積環(huán)境圖

①海底扇沉積規(guī)模差異。在鶯歌海凹陷西北部東方區(qū)通過(guò)地震識(shí)別出中中新統(tǒng)和上中新統(tǒng) 2個(gè)面積超過(guò) 2 000 km2的海底扇復(fù)合體，復(fù)合體平均厚度超過(guò)200 m，迄今為止，上中新統(tǒng)海底扇儲(chǔ)集層中天然氣探明儲(chǔ)量超過(guò)1 000×108m3，更深的中中新統(tǒng)海底扇未有探井鉆遇；鶯歌海凹陷東部斜坡區(qū)樂(lè)東10區(qū)在中新統(tǒng)識(shí)別出多個(gè)水道化海底扇，砂體面積30～50 km2，平均厚度小于100 m。

②海底扇沉積樣式差異。西北部東方區(qū)為疊置式海底扇（見(jiàn)圖9），平面呈大型丘狀圓形扇體，縱向下切老地層特征不明顯，但復(fù)合體內(nèi)部切割充填明顯，巖性以細(xì)砂—粉砂巖為主，垂向自下而上分3期沉積[29]：下部為地震反射結(jié)構(gòu)呈雜亂特征的泥石流沉積；中部為地震反射結(jié)構(gòu)呈較平行強(qiáng)振幅特征的濁積沉積；上部泥質(zhì)充填下切水道發(fā)育，為地震反射結(jié)構(gòu)呈弱振幅特征的低密度濁流沉積。東部樂(lè)東10區(qū)為遷移式斜坡水道化海底扇類型（見(jiàn)圖10），平面呈拉長(zhǎng)的扇形特征，縱向切割老地層明顯，呈弧形凹槽狀，砂體與泥巖互層沉積，砂巖以細(xì)砂為主，部分為中砂巖。

③海底扇展布方向差異。與西部海底扇不同，樂(lè)東10區(qū)水道化海底扇長(zhǎng)軸方向與坡折走向平行，原因有2個(gè)：東部斜坡緩而長(zhǎng)，重力流在斜坡搬運(yùn)過(guò)程中易侵蝕下伏地層并沉積；走滑斷裂深部平行滑動(dòng)，在上覆地層形成線性薄弱區(qū)，稀疏分布及沒(méi)有明顯斷距使其難以在地震資料上識(shí)別，易形成與走滑斷裂平行的溝、洼地貌，并在其上沉積發(fā)育軸向展布的海底扇復(fù)合體。

3.2.3 走滑-超壓-運(yùn)移的耦合作用

圖9 過(guò)東方區(qū)中新統(tǒng)海底扇地震沉積解釋剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖8）

圖10 過(guò)樂(lè)東10區(qū)中新統(tǒng)海底扇地震沉積解釋剖面圖（剖面位置見(jiàn)圖8）

與左行走滑時(shí)期對(duì)比，右行走滑時(shí)期地層沉降速率顯著增加。中新世地層平均沉降速率約為150 m/Ma，而上新世地層沉降速率約為300 m/Ma。產(chǎn)生這種差異的原因是，雖然右行走滑位移量不及左行走滑，但對(duì)長(zhǎng)條形盆地而言，在相等伸展位移量下，短軸方向的面積伸展率會(huì)大大高于長(zhǎng)軸方向，導(dǎo)致在右行走滑期間盆地沉降速率增加，深水沉積環(huán)境擴(kuò)大，大范圍的厚層黏土質(zhì)沉積物發(fā)育形成欠壓實(shí)地層。欠壓實(shí)地層具有喉道密閉性和一定的可塑性這2個(gè)巖石物理屬性，使得地層不易在形變過(guò)程中產(chǎn)生破裂，形成穩(wěn)定的區(qū)域封閉蓋層。在其封蓋作用下，下伏深部地層在水熱增壓和生烴作用下孔隙壓力不斷積聚[30-32]，最終形成下部以水熱和生烴作用為主、上部以欠壓實(shí)作用為主的雙層超壓結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖11）。

圖11 樂(lè)東區(qū)不同類型超壓地層壓力系數(shù)剖面圖

不同成因雙層超壓結(jié)構(gòu)對(duì)天然氣運(yùn)移及富集影響巨大，造成盆地天然氣成藏的獨(dú)特性：一方面，下部超壓地層可以產(chǎn)生巖層破裂或通過(guò)活化早期斷層產(chǎn)生運(yùn)移通道，有利于深部天然氣運(yùn)移到中新統(tǒng)上部地層充注成藏；另一方面，在底辟作用不發(fā)育地區(qū)，右行走滑派生的伸展作用難以“撕破”上新統(tǒng)欠壓實(shí)超壓蓋層，難以形成有效的垂向運(yùn)移通道，導(dǎo)致上新統(tǒng)巖性圈閉難以成藏。

4 結(jié)論

鶯歌海盆地構(gòu)造與成藏的關(guān)系是，構(gòu)造形變控制地層破裂和沉積、沉積控制地層超壓發(fā)育，超壓又通過(guò)放大或活化地層破裂來(lái)影響天然氣垂向運(yùn)移通道。

鶯歌海盆地左行走滑派生東、西向擠壓形成盆地東斜坡大型鼻狀凸起，為油氣富集的有利新區(qū)；左行走滑派生的南、北向伸展是斜坡局部張性破裂成因，這些破裂在晚期超壓作用下復(fù)活成為斜坡區(qū)天然氣主要的垂向運(yùn)移通道。

晚期右行走滑派生的東西向伸展局部張性破裂誘發(fā)底辟構(gòu)造發(fā)育，而底辟活動(dòng)放大和加劇地層破裂程度并提高通道效率。右行走滑導(dǎo)致盆地主要沿短軸方向高效伸展，直接導(dǎo)致盆地沉積速率提速而形成塑性、欠壓實(shí)的上部超壓地層并使以生烴、水熱成因?yàn)橹鞯南虏砍瑝旱貙蛹铀侔l(fā)育。上部超壓層是穩(wěn)定的區(qū)域蓋層，有利于下部超壓地層封閉成藏，同時(shí)也造成遠(yuǎn)離底辟的上部超壓地層中圈閉缺乏油氣運(yùn)移通道。

中新世中晚期“北擠南伸”構(gòu)造作用改變了盆地的源-匯體系，使河內(nèi)凹陷地層抬升剝蝕、鶯歌海凹陷陸源碎屑供應(yīng)量激增，并導(dǎo)致鶯歌海凹陷形成東、西不對(duì)稱地形和海底扇沉積樣式差異。

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