朱立新

（中國石油化工股份有限公司上海海洋油氣分公司勘探開發(fā)研究院，上海 200120）

D 洼處于南海北部灣盆地潿西南凹陷的西部邊緣，南與海中凹陷相接（圖1），區(qū)域構(gòu)造位置獨(dú)特，在北部灣盆地不同時(shí)期的構(gòu)造演化過程中，受不同應(yīng)力影響與沉積充填作用，垂向上形成斷陷階段不同幕及拗陷階段的地層旋回疊合，斷陷階段二期斷裂交錯(cuò)疊加發(fā)育，平面上受不同隆起、斷裂演化控制，形成不同區(qū)帶不同的構(gòu)造發(fā)育特征，其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與演化特征對油氣的運(yùn)聚與富集發(fā)揮著重要控制作用。

圖1 D 洼構(gòu)造位置圖Fig.1 The structural location map of D Sub-sag

1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征

1.1 地層與構(gòu)造單元

潿西南D 洼發(fā)育于前第三系的基巖之上，沉積地層充填序列由下往上可分為：古近系陸相沉積，包括長流組、流沙港組、潿洲組；新近系海相沉積，包括中新統(tǒng)的下洋組[1]、角尾組、燈樓角組和上新統(tǒng)望樓港組以及第四系海相沉積（圖2），具有“下陸上?！钡某练e特征[2]。

不同于整體呈近北東東走向的潿西南凹陷，D 洼呈北北東向展布（圖1），洼陷沉積中心受控于西側(cè)萬山隆起邊界潿西南大斷裂Fw2，北側(cè)受F2-1 斷裂控制，東側(cè)為潿西南低凸起，南側(cè)與海中凹陷相連通。構(gòu)造單元上，從西往東可分為陡坡帶、洼槽帶與緩坡帶（圖1）。

1.2 構(gòu)造特征與圈閉

D 洼同整個(gè)北部灣盆地一樣具有“下斷上拗”的構(gòu)造特征[2]（圖2），斷陷層西陡東緩，整體具有西斷東超半地塹的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（圖3），由北往南整體表現(xiàn)為斷階斜坡，斷陷早期發(fā)育的斷裂與晚期發(fā)育的斷裂接續(xù)發(fā)育（圖4）。在不同構(gòu)造帶表現(xiàn)為不同的斷裂、地層特征，發(fā)育了不同類型的圈閉。

圖3 D 洼AA′格架地震剖面Fig.3 AA′ seismic frame profile in D Sub-sag

圖4 D 洼BB′格架地震剖面Fig.4 BB′ seismic frame profile in D Sub-sag

緩坡帶：斷陷期，D 洼東部受早期潿西南低凸起影響，長流組變薄超覆于低凸起之上，而流沙港組、潿洲組沉積厚度變化小，后期受低凸起抬升而剝蝕，剖面上見明顯削截特征（圖3），受南北不同構(gòu)造脊控制，形成不同級別的斷層以及斷鼻、斷塊圈閉（圖1）。拗陷期，地層平緩沉積，受控于潿西南低凸起，在下洋組、角尾組形成低幅度背斜圈閉。

洼槽帶：斷陷早期，D 洼的沉積中心，也是流沙港組烴源層的生烴中心，其內(nèi)發(fā)育有巖性圈閉；潿洲組沉積早期可見明顯的地層向東超覆特征，形成地層超覆圈閉（圖3）。

陡坡帶：斷陷早期，受控于Fw2 大斷裂，形成厚長流組、流沙港組與潿洲組；潿洲組沉積晚期發(fā)育的Fw2-1′、Fw2-2′等斷層伸展滑脫與長流組、流沙港組沉積時(shí)發(fā)育的Fw2-1、Fw2-2 等的伴生羽狀斷裂形成復(fù)雜交接關(guān)系，受控于各級斷層形成復(fù)雜斷塊、斷鼻構(gòu)造圈閉。拗陷期，地層平緩沉積，受控Fw2 大斷裂，在下洋組、角尾組形成斷背斜圈閉（圖4）。

2 構(gòu)造演化及成因

2.1 構(gòu)造演化與應(yīng)力作用

北部灣盆地經(jīng)歷了古近紀(jì)三次張裂（斷陷）和新近紀(jì)-第四紀(jì)的裂后熱沉降（拗陷）構(gòu)造演化階段[2,5-6]（圖2）。

古新世斷陷一幕，受神狐運(yùn)動(dòng)影響，北部灣盆地在NE-SE 向拉張應(yīng)力作用下[2]（圖2），發(fā)育了控盆的萬山隆起邊界潿西南大斷裂，在其控制下沉積了沖積扇-扇三角洲相為主的長流組。潿西南大斷裂活動(dòng)主體位于北段（Fw1），南段（Fw3）活動(dòng)性較弱，其對沉積厚度有重要的控制作用，沉積中心位于大斷裂北段下降盤[5]（圖1、圖5）。而發(fā)育于D 洼西側(cè)的大斷裂中段（Fw2），活動(dòng)性及控沉積作用相對弱，控制D 洼長流組沉積相對弱、厚度薄，同時(shí)伴生發(fā)育了少量南傾北西西走向的伴生斷層（如圖1、圖4中F2-1、Fw2-1、Fw2-4 斷層），具有弱的控沉積作用（圖5(b)）。該沉積期潿西南低凸起為水上低隆，受其影響D 洼地層由西向東變薄超覆于低凸起上，形成“西斷東超”的半地塹結(jié)構(gòu)特征（圖5）。

圖5 D 洼AA′演化史剖面Fig.5 AA′ evolutionary history profile in D sub-sag

始新世斷陷二幕，受珠瓊運(yùn)動(dòng)影響，應(yīng)力順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在NNW-SSE 向拉張應(yīng)力作用下[2]（圖2），D 洼沉積同樣受控于Fw2 大斷裂，繼承及發(fā)育了少量羽狀伴生斷層（如圖1、圖4 中F2-1、Fw2-1、Fw2-4 及Fw2-2、Fw2-3 斷層），具有弱的控沉積作用（圖6）。這一時(shí)期D 洼與北東部潿西南主洼以及西南部的海中凹陷相連通，潿西南低凸起為水下古隆起[7]（圖6）。

圖6 D 洼BB′演化史剖面Fig.6 BB′ evolutionary history profile in D sub-sag

中晚漸新世斷陷末期，應(yīng)力繼續(xù)順時(shí)旋轉(zhuǎn)，在近SN 向張扭應(yīng)力作用下[2]（圖2），D 洼在拉張作用下斷層活動(dòng)增強(qiáng)，形成系列南傾近東西向展布伸展滑脫斷層（如圖2、圖4 中Fw2-1′、Fw2-2′、Fw2-3′、Fw2-4′等斷層），分析認(rèn)為這些斷層主要為斷坡同沉積活動(dòng)控制下的一套斷裂系統(tǒng)，由一系列臺階式斷塊沿流沙港組成巖作用較弱的泥巖層滑脫而形成[8]，向下滑切至流沙港上部地層，大部分?jǐn)鄬优c始新世發(fā)育的羽狀斷裂在空間上相交接。漸新世晚期，受南海運(yùn)動(dòng)影響，隨著西部萬山隆起及東南潿西南低凸起的南強(qiáng)北弱的差異隆升，在伸展滑脫與差異隆升共同作用下使?jié)藿M往南翹傾形成翹傾斷階，并使沉積的潿洲組上部地層遭受不同程度的削截，形成不同角度的剝蝕，而由于潿西南低凸起抬升強(qiáng)烈，使東部緩坡帶形成大角度強(qiáng)烈剝蝕（圖3、圖5），同時(shí)在右旋剪切主應(yīng)力及派生擠壓應(yīng)力作用下，形成張性斷層（如W 油田的Fc 斷層）和走滑斷層（如圖1 中W 油田的Fd斷層），在潿西南低凸起周緣形成一系列復(fù)雜斷塊、斷背斜與背斜圈閉[7]。

新近紀(jì)進(jìn)入熱沉降拗陷階段（圖2），沉積范圍較斷陷期明顯擴(kuò)大。該時(shí)期斷裂活動(dòng)微弱，D 洼的大部分?jǐn)鄬踊就Ｖ够顒?dòng)，只有Fw1、Fw2 和F3 大斷裂局部有繼承性活動(dòng)。中新世末期，受東沙運(yùn)動(dòng)影響，構(gòu)造應(yīng)力發(fā)生反轉(zhuǎn)，在近NW-SE 向的擠壓應(yīng)力作用下[2]，在Fw2 斷裂上盤形成寬緩、低幅的褶皺。該時(shí)期，沉積環(huán)境由陸相沉積演化為濱海-淺海-海相沉積，D 洼地層表現(xiàn)為簡單披蓋或披覆式沉積（圖3～圖6）。

2.2 復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成的關(guān)鍵控制因素

D 洼復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的形成明顯受控于應(yīng)力作用下復(fù)雜斷裂活動(dòng)以及隆起與低凸起差異演化。

應(yīng)力作用是動(dòng)因。從構(gòu)造演化分析可見，D 洼形成過程遭受多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)下應(yīng)力變化作用，從右旋張裂、走滑到左旋擠壓，從而形成了不同構(gòu)造帶的不同等級的斷裂活動(dòng)與隆起發(fā)育演化，控制了洼陷的沉積時(shí)空演化。

隆控作用是基礎(chǔ)。早期盆地張裂形成的先存基底古隆起是D 洼的原型結(jié)構(gòu)背景，是洼陷繼承性沉積發(fā)育的基礎(chǔ)。從D 洼演化分析可見，西部萬山隆起作為長期古隆，有效控制了D 洼的西部邊界；東部潿西南低凸起作為斷陷沉積期低隆，限制了斷陷期地層向東的擴(kuò)張發(fā)育，形成東部緩坡沉積。而漸新世晚期萬山隆起與潿西南低凸起南強(qiáng)北弱的差異隆升，形成了潿洲組往南的翹傾，也使地層受到了嚴(yán)重削截。

斷控作用是關(guān)鍵。潿西南大斷裂是控制D 洼斷陷結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵因素，大斷裂控制著洼陷地層沉積、西部沉積邊界、北北東向展布形態(tài)與規(guī)模，由于控洼斷裂活動(dòng)性、控制性相對弱，形成的D 洼具有相對埋深淺、厚度薄、規(guī)模小等特點(diǎn)。

D 洼受邊界大斷裂與隆起的共同控制，形成斷陷期西陡東緩的半地塹式結(jié)構(gòu)。

3 油氣成藏主控因素

D 洼為一個(gè)小而肥的生烴洼陷，具備一源多儲、縱向多套儲蓋組合成藏特征，主力烴源層為始新統(tǒng)流沙港組一、二段[3]（圖2），平面上生烴中心主要分布在洼槽帶與陡坡帶（圖1），往東部緩坡帶隨著埋深變淺而成熟度降低。圍繞生烴中心周邊的圈閉發(fā)育帶是油氣成藏最有利的區(qū)帶，包括西部的陡坡帶及東部的緩坡帶，而中部洼槽帶則是尋找隱蔽圈閉與頁巖油氣的有利區(qū)帶。

D 洼目前勘探以次生油氣藏為主，烴源、輸導(dǎo)、封堵是油氣成藏的關(guān)鍵。當(dāng)前在東部緩坡帶潿洲組中發(fā)現(xiàn)的千萬噸級W 油田，近源是其油氣成藏的基礎(chǔ)，古隆背景下的斷砂有效輸導(dǎo)以及順向、反向斷層有效封堵是W 油田油氣成藏的主要控制因素。

3.1 古隆背景

緩坡帶：以潿西南低凸起為古隆背景的構(gòu)造高帶，是油氣長期側(cè)向運(yùn)聚的優(yōu)勢指向，而低凸起發(fā)育的東西向展布的三個(gè)構(gòu)造脊為油氣最有利的匯聚區(qū)，在構(gòu)造脊上發(fā)育的圈閉則是油氣最終的匯聚點(diǎn)，而W 油田就是發(fā)育于南部最大構(gòu)造脊上的具有較大規(guī)模的潿洲組復(fù)雜斷塊油藏（圖1）。

洼槽帶：D 洼沉積與生烴中心，不發(fā)育古隆背景。

陡坡帶：受控于萬山隆起與潿西南大斷裂，靠近洼槽帶，局部發(fā)育斷面脊，油氣匯聚能力相較緩坡帶要差。

3.2 斷砂輸導(dǎo)與斷層封堵

北部灣盆地已發(fā)現(xiàn)油氣藏主要以斷裂封堵的油藏為主，并沿主要斷裂分布，其地質(zhì)儲量占凹陷已發(fā)現(xiàn)地質(zhì)儲量的80%以上[4,9]，而斷砂輸導(dǎo)與斷層側(cè)向封堵是復(fù)雜斷塊油藏成藏的主要控制因素。

緩坡帶：D 洼內(nèi)與流二段烴源巖溝通的斷裂，在油氣主運(yùn)移時(shí)期受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響活動(dòng)，同來自潿西南低凸起物源向洼陷推進(jìn)的潿洲組不同規(guī)模三角洲朵葉體優(yōu)質(zhì)砂體、不整合面等一起形成有效輸導(dǎo)體系，油氣由構(gòu)造低帶高勢區(qū)向構(gòu)造高帶低勢區(qū)運(yùn)移，并在潿洲組有效圈閉內(nèi)匯聚成藏。如W 油田潿洲組復(fù)雜斷塊油藏，漸新世末的右旋走滑作用形成的北東東方向的正斷層（如Fd 斷層），其側(cè)向封堵能力強(qiáng)，同近東西向的反向正層（如Fc、F3 斷層）一起控制了W油田的油藏分布（圖1），具有縱向上沿?cái)鄬印把浪ⅰ睜疃鄬佑蛯舆B續(xù)疊合分布的特點(diǎn)，從而構(gòu)成了潿洲組的復(fù)雜斷塊油藏（圖7）。在油氣運(yùn)移過程中不同層受不同斷層封堵能力及潿二段區(qū)域蓋層有效保存作用下，形成了W 油田潿洲組油藏的平面和縱向的油氣差異富集特征[3]。

圖7 W 油田油藏成藏模式（剖面位置見圖1C-C'）Fig.7 Hydrocarbon accumulation model of W oilfield(profile location shown in Fig.1C-C')

洼槽帶：潿洲組內(nèi)發(fā)育的地層超覆及巖性等圈閉，成藏的關(guān)鍵同樣是斷層垂向輸導(dǎo)與圈閉的保存；而流沙港組發(fā)育的巖性等圈閉以源內(nèi)油氣成藏為主。

陡坡帶：潿洲組油氣成藏的關(guān)鍵是斷層垂向輸導(dǎo)，但由于在油氣主運(yùn)移時(shí)期活動(dòng)的滑脫斷層（如Fw2-1′、Fw2-2′等）下切流沙港烴源層淺、且與流二段烴源巖溝通欠佳，另外潿洲組沉積相以陡坡扇為主，儲層砂體欠發(fā)育，使?jié)藿M及以上層系油氣成藏困難，目前勘探成效差。陡坡帶潛力層系在下構(gòu)造層，源內(nèi)發(fā)育的流一、二段湖底扇及流三段陡坡扇形成的復(fù)合或巖性圈閉為下步有利的勘探目標(biāo)。

4 結(jié)論

（1）D 洼具有復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，縱向上斷陷及拗陷階段不同沉積時(shí)期的地層旋回疊加，斷陷階段早期與晚期斷裂交錯(cuò)疊加發(fā)育，平面上不同構(gòu)造帶受不同隆起、斷裂演化控制，形成不同區(qū)帶不同的構(gòu)造發(fā)育特征，影響著洼陷的空間結(jié)構(gòu)。

（2）D 洼的地質(zhì)結(jié)構(gòu)與演化受到北部灣盆地的多期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)與應(yīng)力變化影響，特別是斷與隆共同控制了洼陷的結(jié)構(gòu)和演化，形成D 洼斷陷層長流組、流沙港組、潿洲組各不相同的地層形態(tài)、斷裂及圈閉發(fā)育特征。

（3）古隆背景、斷砂輸導(dǎo)與斷層封堵是復(fù)雜斷塊圈閉的油氣成藏的主要控制因素。D 洼的緩坡帶與陡坡帶是重要的油氣成藏有利區(qū)帶，多層系油氣運(yùn)聚條件與成藏關(guān)鍵因素存在差異，具備不同的勘探潛力，而洼槽帶同樣具備隱蔽油藏與頁巖油的勘探潛力。