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瓊東南盆地樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造及其油氣地質(zhì)意義

2018-06-04 11:50楊東升趙志剛楊海長曾清波韓銀學(xué)王龍穎孫鈺皓
中國石油勘探 2018年3期
關(guān)鍵詞:樂東壓型陵水

楊東升 趙志剛 楊海長 曾清波 韓銀學(xué) 趙 釗 王龍穎 郭 帥 孫鈺皓

( 中海油研究總院 )

底辟構(gòu)造是指塑性巖層在外力作用下發(fā)生流動(dòng)上拱所產(chǎn)生的構(gòu)造,又稱“擠入構(gòu)造”,這類構(gòu)造在中國中、新生代沉積盆地中廣泛發(fā)育,是一種重要的油氣圈閉類型[1]。根據(jù)組成底辟構(gòu)造巖體的差異,可將底辟構(gòu)造分為鹽底辟、泥底辟和巖漿底辟3類。Hooper[2]認(rèn)為在斷層活動(dòng)過程中流體可以沿?cái)鄬涌焖傧蛏嫌苛?。這種涌流也可以看做是一種底辟活動(dòng),特別是如果有塑性物質(zhì)沿流體通道擠入,同樣能形成泥丘等底辟構(gòu)造。因此,可將流體底辟定義為沉積盆地中的孔隙流體依靠其自身的能量突破上覆巖層快速運(yùn)移到淺層,改變上覆巖層的原始結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生一些特定的構(gòu)造現(xiàn)象,即流體底辟構(gòu)造[3]。流體底辟與壓實(shí)過程中流體通過孔隙緩慢滲流不同之處在于它改變了上覆巖層的原始結(jié)構(gòu)。流體底辟構(gòu)造按照其發(fā)育的不同形式,可分為泥—流體底辟、氣煙囪、泥火山、流體泄漏通道和海底麻坑等類型。泥—流體底辟、氣煙囪、泥火山以及海底麻坑分別代表了熱流體和低密度巖石由塑性上拱—刺穿—塌陷等不同演化階段和不同幅度的底辟作用結(jié)果。這些底辟現(xiàn)象反映了盆內(nèi)流體的活動(dòng),它們是了解盆內(nèi)流體活動(dòng)的重要窗口[4-5]。

中國南海北部的沉積盆地發(fā)育有豐富的底辟構(gòu)造。其中,鶯歌海盆地天然氣勘探程度及泥底辟研究程度較高,根據(jù)該區(qū)泥底辟發(fā)育演化與天然氣運(yùn)聚存在的成因聯(lián)系,應(yīng)用泥底辟熱流體上侵活動(dòng)控制天然氣運(yùn)聚成藏的原理,近20年來取得了天然氣勘探的重大突破[6]。與其相鄰的瓊東南盆地西段樂東—陵水凹陷通過近幾年勘探目前已發(fā)現(xiàn)多個(gè)商業(yè)型氣田,樂東—陵水凹陷地震剖面顯示有大量而且種類較多的流體底辟構(gòu)造,勘探實(shí)踐證實(shí)底辟和斷裂是該區(qū)油氣運(yùn)移的主要通道,是促成該區(qū)油氣聚集成藏的重要因素之一[7-10]。本文基于三維地震資料對(duì)樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造進(jìn)行識(shí)別和劃分,結(jié)合地層壓力的模擬結(jié)果探討樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造的成因及對(duì)油氣成藏的意義。

1 基本地質(zhì)特征

瓊東南盆地位于南海北部大陸邊緣,西靠鶯歌海盆地的中建隆起,東北為珠江口盆地的神孤隆起,北鄰海南隆起,南與永樂隆起相接,是一個(gè)新生代盆地。盆地構(gòu)造演化受太平洋—菲律賓海板塊、印度—?dú)W亞板塊、南海擴(kuò)張、紅河斷裂和臺(tái)灣周緣區(qū)域構(gòu)造事件影響,新生代經(jīng)歷了古近紀(jì)裂陷期、早—中中新世熱沉降期和晚中新世以來的新構(gòu)造期三大構(gòu)造演化階段[11]。在古近紀(jì)裂陷階段,盆地依次沉積了始新統(tǒng)嶺頭組、下漸新統(tǒng)崖城組、上漸新統(tǒng)陵水組;進(jìn)入新近紀(jì)熱沉降階段,沉積了下中新統(tǒng)三亞組、中中新統(tǒng)梅山組;新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)階段沉積了上中新統(tǒng)黃流組、上新統(tǒng)鶯歌海組和第四系樂東組[12]。盆地根據(jù)古近系展布特征,劃分為5個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元,從北向南依次為:北部坳陷帶、中部隆起帶、中央坳陷帶、南部隆起帶和南部坳陷帶,組成 “三坳夾兩隆”的構(gòu)造格局[13-15]。盆地內(nèi)部主要發(fā)育始新世湖相、漸新世海陸過渡相—濱淺海相和中新世半深?!詈O?套烴源巖[16]。

樂東—陵水凹陷位于盆地中央坳陷帶西部,東以松南低凸起為界與松南—寶島凹陷和長昌凹陷分開,南以陵南低凸起為界與華光凹陷相隔,北接崖南低凸起和陵水低凸起,西接中建隆起(圖1),整體水深超過300m,是盆地規(guī)模最大的兩個(gè)凹陷,具有地層埋深大、厚度大、高溫超壓的特點(diǎn)[17]。近幾年,樂東—陵水凹陷油氣勘探陸續(xù)獲得重要突破,證實(shí)了樂東—陵水凹陷具有巨大資源潛力和良好勘探前景。

圖1 樂東—陵水凹陷位置圖

2 底辟構(gòu)造發(fā)育演化特征

樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造較為發(fā)育,主要為泥—流體底辟和氣煙囪,其中泥—流體底辟表現(xiàn)為泥底辟和流體底辟疊加作用的特點(diǎn)。泥—流體底辟與氣煙囪在地震剖面上的重要區(qū)別就是前者由于強(qiáng)烈的底辟活動(dòng)改變了地層及圍巖的產(chǎn)狀,后者則由于氣侵作用沒有改變地層產(chǎn)狀,只是導(dǎo)致地震反射波發(fā)生畸變[18]。樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造根據(jù)輸導(dǎo)泄壓方式不同,可劃分為裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟和斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟。

裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟平面分布極具規(guī)律性,主要沿中央峽谷水道下方呈條帶狀分布,平面上呈圓形、橢圓形等(圖2)。該類型底辟主要處于塑性上拱—弱刺穿階段,絕大部分均未刺穿到新近系,由地層上拱形成的微裂隙和小斷裂是其主要泄壓路徑,這些微小垂直斷裂或?qū)娱g斷裂可通過螞蟻體裂縫檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行識(shí)別(圖3)。剖面上,該類型底辟上拱導(dǎo)致兩翼地層下拉,底辟根部反射連續(xù)性較差或呈雜亂反射,底辟上部地層未被大規(guī)模破壞,具有一定連續(xù)性(圖4)。

圖2 樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造平面分布圖

圖3 裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟的螞蟻體裂縫檢測(cè)技術(shù)識(shí)別

斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟沿樂東—陵水凹陷南、北兩側(cè)斷裂帶分布(圖2),平面上呈圓形、橢圓形等,屬于基底斷裂控制型底辟,其規(guī)模受控于斷裂的規(guī)模,近凹陷的底辟多未刺穿,凸起上多刺穿。盆地多期構(gòu)造活動(dòng)形成的斷裂是其主要泄壓路徑;剖面上該類型底辟位于斷裂帶內(nèi)或附近,內(nèi)部地震反射連續(xù)性變差或中斷,呈雜亂反射,為振幅發(fā)生減弱或增強(qiáng)的異常反射,部分兩側(cè)地層被下拉或上拱,頂部地層被拱升變薄,甚至發(fā)生刺穿(圖5)。

底辟構(gòu)造的演化可分為塑性上拱、弱刺穿、強(qiáng)刺穿、塌陷4個(gè)階段,樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造規(guī)模弱于鶯歌海盆地,主要處于前3個(gè)階段。①塑性上拱階段(埋深3000~8000m),底辟呈低幅背斜形態(tài),主要受盆地深部異常溫度、壓力影響,由深部厚層泥巖密度反轉(zhuǎn)而導(dǎo)致塑性變形形成(圖4)。②弱刺穿階段(埋深2000~5000m),背斜核部為地層應(yīng)力薄弱帶,是刺穿的有利部位,背斜核部表現(xiàn)為明顯的同相軸中斷或下拉特征(圖4)。③強(qiáng)刺穿階段(埋深300~3000m),深部塑性物質(zhì)持續(xù)上拱,刺穿強(qiáng)度增大,烴類、泥質(zhì)等物質(zhì)沿著通道運(yùn)移至淺部地層,形成刺穿型泥—流體底辟(圖5)。④塌陷階段(埋深0~600m),塑性物質(zhì)上拱至刺穿海底,溫度升高,熱流體將上部地層溶蝕,然后通過溢出通道逸散,溫度降低后地層塌陷,并伴隨有泥火山出現(xiàn)。斷層和裂縫是底辟構(gòu)造塑性變形各階段的必然產(chǎn)物,主要分布在龜背上拱構(gòu)造、刺穿構(gòu)造、氣煙囪構(gòu)造上方,是底辟構(gòu)造內(nèi)流體向上分散溢出的通道。

圖4 裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟(剖面位置見圖2)

圖5 斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟(剖面位置見圖2)

3 底辟構(gòu)造形成機(jī)制

樂東—陵水凹陷底辟構(gòu)造形成主要取決于以下3個(gè)方面:一是泥巖層和流體為底辟形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ);二是超壓系統(tǒng)為底辟的形成提供了主要驅(qū)動(dòng)力;三是兩類泄壓模式控制了底辟的類型和分布。

3.1 泥巖層和流體為底辟的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)

瓊東南盆地樂東—陵水凹陷具有高沉降沉積速率等區(qū)域沉積背景[19],沉積充填了較厚的新生代地層。古近紀(jì)裂陷期構(gòu)造沉降速率較大(平均為105m/Ma左右),凹陷主要接受近物源的碎屑物堆積,主要充填崖城組和陵水組,樂東凹陷古近系最厚達(dá)7500m,其中崖城組與陵水組的最大厚度相當(dāng),凹陷中心均在3800m左右。與之相鄰的陵水凹陷古近系最厚達(dá)6500m,崖城組沉積時(shí)由于受周圍物源近源堆積的影響,凹陷內(nèi)部周緣出現(xiàn)多個(gè)次級(jí)沉積中心,至陵水組沉積時(shí)沉降量增大,沉積中心才遷移到凹陷中部。樂東—陵水凹陷呈寬緩不對(duì)稱復(fù)式地塹,邊界斷層對(duì)古近系控制作用不明顯,兩大沉積中心分別位于樂東凹陷和陵水凹陷的中部。樂東凹陷與陵水凹陷是半連通狀態(tài),凹陷之間有低凸起分隔。樂東—陵水凹陷崖城組是潮濕氣候條件下海灣環(huán)境的斷坳沉積,整體以濱淺海相、(扇)三角洲相及海岸平原相沉積為主,凹陷中央沉積了一套較厚的淺海相泥巖,厚度大約在1000~3800m之間,凹陷邊緣發(fā)育濱海相、三角洲相、海岸平原相(圖6a);陵水組沉積時(shí)期完全繼承了崖城組半封閉的沉積格局,但是海侵作用加強(qiáng),水體變深,凹陷中心主要發(fā)育大套淺海相泥巖,厚度大約在1000~3600m之間,陵南低凸起較崖城組沉積期物源區(qū)面積變小且不再大范圍連通,古地形低洼地區(qū)發(fā)育濱海沉積,海岸平原面積減小,表現(xiàn)為“古群島”狀的沉積格局(圖6b)。深水區(qū)天然氣主要源于崖城組、陵水組烴源巖。樂東—陵水凹陷發(fā)育兩類烴源巖,分別為海陸過渡相三角洲煤系烴源巖和陸源海相泥質(zhì)烴源巖,目前鉆井揭示的崖城組煤系烴源巖主要為碳質(zhì)泥巖,數(shù)量少,但有機(jī)質(zhì)豐度較高;大部分烴源巖都是崖城組和陵水組的海相泥巖,烴源指標(biāo)中等,代表了陸源海相烴源巖,兩種類型烴源巖均處于高成熟—過成熟階段。凹陷中部大規(guī)模的陸源海相泥質(zhì)烴源巖易將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為烴類,使地層內(nèi)流體體積增大;凹陷周緣凸起邊緣發(fā)育的三角洲煤系烴源巖也提供了豐富的烴類氣體。

圖6 樂東—陵水凹陷沉積相平面圖

熱沉降期,即三亞組和梅山組沉積期,區(qū)域構(gòu)造背景趨于穩(wěn)定,構(gòu)造沉降速率相比古近紀(jì)有所降低(平均70m/Ma左右),整體處于欠補(bǔ)償?shù)陌肷詈-h(huán)境,沉積較薄的海相地層。新構(gòu)造期,即黃流組及其以上地層沉積期,構(gòu)造沉降速率增加較快,達(dá)到110m/Ma,此時(shí)樂東凹陷發(fā)育巨厚地層(約5900m),地層厚度遠(yuǎn)大于熱沉降期。古近紀(jì)及中新世快速沉積充填的巨厚海相泥頁巖及古近系烴源巖生成的烴類流體為底辟的形成奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 下部超壓系統(tǒng)為底辟的形成提供了主要驅(qū)動(dòng)力

樂東—陵水凹陷的底辟構(gòu)造發(fā)育演化是區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)變化和超壓系統(tǒng)形成演化的結(jié)果,與盆地構(gòu)造類型密切相關(guān)的不均衡壓實(shí)作用和熱作用引起盆地超壓系統(tǒng)的發(fā)育。樂東—陵水凹陷裂陷期由北西—南東向伸展應(yīng)力環(huán)境逐漸轉(zhuǎn)為近南北向伸展應(yīng)力環(huán)境,晚漸新世—早中新世全盆地應(yīng)力場(chǎng)逐漸衰退,這種區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)變化導(dǎo)致古近紀(jì)晚期斷裂活動(dòng)減弱,封堵性增強(qiáng),造成流體橫向運(yùn)移不利,利于該區(qū)超壓系統(tǒng)的形成。超壓系統(tǒng)為底辟形成提供了主要驅(qū)動(dòng)力。

樂東—陵水凹陷存在上、下兩套超壓系統(tǒng),下部超壓系統(tǒng)分布在樂東—陵水凹陷中部,在古近系中形成超壓,其壓力系數(shù)為2~2.4(圖7)。下部超壓系統(tǒng)壓力系數(shù)較高,為超壓—強(qiáng)超壓地層,超壓系統(tǒng)為流體的垂向運(yùn)移提供動(dòng)力,深部流體尋找通道向低壓區(qū)運(yùn)移泄壓,易于底辟的發(fā)育和形成。下部超壓系統(tǒng)屬于復(fù)合型超壓系統(tǒng),裂陷期快速沉降引起的不均衡壓實(shí)是樂東—陵水凹陷下部超壓系統(tǒng)形成的主要因素;此外樂東—陵水凹陷沉積中心平均地溫梯度較凹陷周緣凸起高,平均地溫梯度介于3.0~4.6℃/100m,均值為3.6℃/100m,較高的地溫和地溫梯度,促使古近系有機(jī)質(zhì)成熟,裂解生烴,高地溫背景下的水熱增壓及生烴增壓使壓力升高,超壓進(jìn)一步加劇[18]。古近紀(jì)晚期斷層活動(dòng)性減弱,封堵性增強(qiáng),造成的流體橫向運(yùn)移不利是下部超壓系統(tǒng)形成的另一個(gè)次要因素。樂東—陵水凹陷超壓頂面埋深基本大于3000m,且由北向南(陸架到陸坡方向)逐漸變淺[20],樂東—陵水凹陷中部古近系均大于3000m,在漸新世晚期,樂東—陵水凹陷完成了裂陷期的快速沉降;加之崖城組烴源巖在23.8Ma逐漸進(jìn)入快速排烴階段;且漸新世晚期斷裂活動(dòng)開始減弱。因此,下部超壓系統(tǒng)于漸新世晚期逐漸形成,并隨著新近系的持續(xù)沉積,下部超壓系統(tǒng)的壓力持續(xù)增加。

圖7 樂東—陵水凹陷壓力系數(shù)預(yù)測(cè)剖面(剖面位置見圖1)

上部超壓系統(tǒng)分布在樂東凹陷西部,于晚中新世—上新世沉積的地層中形成超壓系統(tǒng)(黃流組—鶯歌海組),其壓力系數(shù)為1.9~2.2;沉積物快速堆積引起的不均衡壓實(shí)是上部超壓系統(tǒng)形成的主要原因,此外新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來淺層的斷層活動(dòng)性減弱,封堵性增強(qiáng),造成的流體橫向運(yùn)移不利是上部超壓形成的次要因素[21]。下部超壓系統(tǒng)為流體垂向運(yùn)移提供驅(qū)動(dòng)力,也是該區(qū)底辟形成的主要原因;上部超壓系統(tǒng)阻礙了下部超壓的垂向泄壓,不利于底辟的形成。因此,分布上部超壓系統(tǒng)的樂東凹陷西部區(qū)域底辟構(gòu)造不甚發(fā)育,而樂東凹陷東部區(qū)域至整個(gè)陵水凹陷,上部壓力系統(tǒng)表現(xiàn)為常壓,這些區(qū)域發(fā)育多種類型的底辟構(gòu)造。綜上所述,下部超壓系統(tǒng)為底辟構(gòu)造的形成提供了主要驅(qū)動(dòng)力,也是該區(qū)底辟形成的主要因素。

3.3 兩類泄壓模式控制了底辟的類型和分布

超壓盆地中,垂向剩余壓力差梯度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于側(cè)向剩余壓力差梯度,泄壓主要以垂向泄壓為主,根據(jù)泄壓方式不同建立樂東—陵水凹陷兩類泄壓模式,分別為裂縫輸導(dǎo)泄壓模式和斷裂輸導(dǎo)泄壓模式(圖8),這兩類泄壓模式控制了樂東—陵水凹陷泥—流體底辟的類型和分布。

圖8 樂東—陵水凹陷兩類泄壓模式圖

流體泄壓作用會(huì)造成宏觀上壓力系統(tǒng)分布格局重新調(diào)整以達(dá)到再平衡,超壓系統(tǒng)邊緣或內(nèi)部地層壓力快速釋放的部位稱為泄壓帶,常表現(xiàn)為超壓系統(tǒng)附近的壓力過渡帶和常壓帶,或者超壓系統(tǒng)內(nèi)部的相對(duì)低勢(shì)區(qū)。泄壓帶是超壓系統(tǒng)內(nèi)部流體向外運(yùn)移的通道,也是超壓系統(tǒng)的能量釋放帶[22]。樂東—陵水凹陷存在兩類泄壓帶,一是沿中央峽谷水道分布的裂縫輸導(dǎo)泄壓帶。水道下切面地層破碎變薄,水道充填砂體孔隙度較大,對(duì)下伏地層壓實(shí)作用減弱,在中央峽谷水道走向的下切面流體運(yùn)移阻力較小,造成突破壓力小,易形成裂縫輸導(dǎo)泄壓帶,該泄壓帶是流體底辟的有利發(fā)育部位之一。當(dāng)構(gòu)造活動(dòng)或孔隙流體異常壓力大于封隔層的破裂臨界值時(shí),就產(chǎn)生豐富的小斷層和微裂隙,烴類及其他流體伴隨泥質(zhì)塑性流體等沿著小斷層和微裂隙呈混相涌流上拱刺穿上覆地層形成泥—流體底辟[23-24]。該泥—流體底辟為裂縫輸導(dǎo)泄壓型泥—流體底辟,上覆地層的壓實(shí)能力決定底辟的發(fā)育規(guī)模。分析研究認(rèn)為中央峽谷水道和超壓帶的空間耦合是凹中底辟背斜帶形成的主要因素。二是沿凹陷南北兩側(cè)斷裂發(fā)育的斷裂輸導(dǎo)泄壓帶。斷裂可以形成有效的泄壓路徑,流體運(yùn)移阻力小,也是流體底辟的有利發(fā)育部位,在地震剖面上斷裂和流體底辟的邊界難以界定,兩者表現(xiàn)為共生發(fā)育的特征。在斷裂部位主要發(fā)育斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟,斷裂的發(fā)育程度和性質(zhì)決定底辟的發(fā)育規(guī)模,一般超壓凹陷周緣深大張性斷裂容易形成規(guī)模較大的底辟構(gòu)造。超壓帶與斷裂輸導(dǎo)泄壓模式是淺層多數(shù)刺穿型底辟形成的主要因素。

兩類泄壓模式控制了樂東—陵水凹陷底辟的類型和分布,斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟的油氣運(yùn)移能力要強(qiáng)于裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟,但斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟易形成大規(guī)模破壞性底辟,不利于油氣的保存,且與淺層儲(chǔ)層垂向匹配效果不佳。而裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟在地層壓力達(dá)到靜巖壓力的70%~90%時(shí)容易引起周期性的水力破裂和裂縫重新開啟而泄壓,并不會(huì)大規(guī)模破壞油氣保存條件。但樂東凹陷Y3-1井的強(qiáng)超壓儲(chǔ)層壓力系數(shù)達(dá)到2.0左右,且深部的天然氣主要以水溶相形式賦存,說明這些部位的封閉條件好,上部超壓系統(tǒng)的存在阻礙了下部超壓系統(tǒng)的垂向泄壓,致使流體很難有效突破蓋層,不利于淺部油氣成藏。遠(yuǎn)離上部超壓系統(tǒng)的樂東凹陷西部L2-1氣田和陵水凹陷L1-2氣田群的規(guī)模成藏主要運(yùn)移通道是裂縫輸導(dǎo)泄壓型泥—流體底辟??碧綄?shí)踐表明垂向泄壓越通暢,油氣充注越有利;且裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟較斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟對(duì)油氣的保存條件破壞性小,更易于油氣的運(yùn)聚成藏。

4 底辟構(gòu)造與油氣關(guān)系

底辟活動(dòng)形成的構(gòu)造不僅是油氣勘探的重點(diǎn)目標(biāo),而且底辟構(gòu)造及其發(fā)育演化形成豐富的斷層和微裂隙是油氣垂向運(yùn)移的優(yōu)勢(shì)通道,其深部的泥頁巖本身就是很好的烴源巖,同時(shí)高溫超壓為油氣運(yùn)聚提供驅(qū)動(dòng)力[25-27]。目前在樂東—陵水凹陷的底辟構(gòu)造附近均獲得了重大發(fā)現(xiàn),如樂東凹陷西部的L2-1氣田和陵水凹陷的L1-2氣田群,均在泥—流體底辟上方的中央峽谷水道內(nèi)發(fā)現(xiàn)了油氣流。中央峽谷的氣源主要來自深部的崖城組烴源巖,前人研究表明,輸導(dǎo)深部的天然氣進(jìn)入中央峽谷的運(yùn)移通道主要為底辟和微裂隙[28-30]。峽谷下方發(fā)育的底辟構(gòu)造呈現(xiàn)大量的地震同相軸下拉和亮點(diǎn)特征,這種特征一般是油氣充注結(jié)果的響應(yīng),證實(shí)該區(qū)天然氣沿底辟構(gòu)造進(jìn)行垂向輸導(dǎo)運(yùn)聚成藏,構(gòu)成了古近系油氣運(yùn)移到新近系成藏動(dòng)力系統(tǒng)(圖9)。然而,底辟與中央峽谷砂體匹配關(guān)系的研究表明,泥—流體底辟主要與中央峽谷樂東—陵水凹陷鶯歌海組—黃流組的砂體匹配效果較好。因此,底辟作為天然氣的運(yùn)移通道主要是控制中央峽谷樂東—陵水段的天然氣成藏。

此外,底辟作用還可以形成多種類型的構(gòu)造圈閉,其中樂東凹陷早漸新世—中中新世的凹中底辟背斜帶上發(fā)育多個(gè)由底辟作用形成的背斜構(gòu)造,這些背斜構(gòu)造主要發(fā)育于三亞組及以下層位,且與鶯歌海組—黃流組中央峽谷水道內(nèi)的巖性目標(biāo)垂向疊置,可作為兼探目的層系(圖10)。目前深水區(qū)商業(yè)發(fā)現(xiàn)L1-2等中央峽谷氣田群均為鶯歌海組—黃流組巖性、構(gòu)造—巖性復(fù)合油藏。此外,中淺層的梅山組、三亞組和陵水組發(fā)育多個(gè)巖性圈閉,通過斷裂、底辟的溝通,下伏烴源巖生成的油氣可以運(yùn)移至這些中淺層巖性圈閉內(nèi)聚集成藏(圖10),這些巖性圈閉在該區(qū)也是潛在的勘探新領(lǐng)域。

5 結(jié)論

(1)瓊東南盆地樂東—陵水凹陷主要發(fā)育泥—流體底辟構(gòu)造和氣煙囪,根據(jù)泄壓方式不同,可以劃分為裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟和斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟。裂縫輸導(dǎo)泄壓型底辟主要沿中央峽谷水道下方呈帶狀分布,下超壓帶和中央峽谷水道的空間耦合是該底辟帶形成的主要因素。斷裂輸導(dǎo)泄壓型底辟主要沿樂東—陵水凹陷南、北兩側(cè)斷裂帶分布,下超壓帶和基底斷層活動(dòng)導(dǎo)致塑性巖層和流體集中流動(dòng)上拱是該類型底辟形成的主要因素。

(2)樂東—陵水凹陷的底辟構(gòu)造發(fā)育演化是區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)變化和超壓系統(tǒng)形成演化的結(jié)果。古近紀(jì)快速沉積充填的巨厚泥巖層和高溫高壓背景下生成的流體為底辟形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ);超壓系統(tǒng)為底辟的形成提供了主要驅(qū)動(dòng)力;斷裂輸導(dǎo)泄壓模式和裂縫輸導(dǎo)泄壓模式控制了該地區(qū)底辟的類型和分布。

(3)樂東—陵水凹陷勘探實(shí)踐表明,底辟構(gòu)造是油氣垂向運(yùn)移的主要通道,底辟作用形成的相關(guān)構(gòu)造圈閉和巖性圈閉是該地區(qū)值得關(guān)注的有利勘探目標(biāo)。

圖9 中央峽谷天然氣成藏模式圖

圖10 底辟成因的背斜油氣成藏模式與中淺層巖性油氣成藏模式

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