琼东南盆地深水区生物礁生长环境及分布特征分析

周兴海，余学兵，王 琳，高兆红

（中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120）

琼东南盆地深水区生物礁生长环境及分布特征分析

周兴海，余学兵，王 琳，高兆红

（中国石油化工股份有限公司上海海洋油气分公司研究院，上海 200120）

生物礁储层是一种典型的油气储层，具有非常大的油气勘探潜力。位于南海北部大陆边缘的琼东南盆地，在形成演化过程中出现了有利于生物礁发育的环境。盆地南部深水区远离物源，在构造演化过程中产生了较多的构造隆起，在这些构造隆起的周缘适合生物礁的发育。通过地震资料解释认为，琼东南盆地南部深水区发育有规模大小不等的生物礁，而且这些生物礁的发育与构造演化的阶段可以对应起来，应具有较好的油气勘探潜力。

琼东南盆地；南部深水区；生物礁；沉积相

琼东南盆地南部深水区是指地理坐标范围介于东经108°11′～113°10′，北纬16°30′～19°00′之间，现今水深在300～3 000 m范围内的海域。整个南部深水区面积约为5.2×104km2，其东部为西沙海槽的西端，现今水深最大，向西水深逐渐变浅，总体呈东深西浅的变化趋势。该区新生界发育较全（表1）。

南海已发现的生物礁油气藏很多，已经成为油气勘探的重要目标。研究认为琼东南盆地深水区的南部隆起边缘在早中新世至中中新世发育有一定规模的生物礁。因此，重视和深入研究琼东南盆地生物礁的成长、发育和分布规律以及礁油气藏的成藏条件是今后琼东南盆地深水区油气勘探的重要方向。

1 琼东南盆地深水区生物礁形成背景

琼东南盆地位于海南岛和西沙群岛之间，其西以断层与莺歌海盆地分界，东北以神狐隆起与珠江口盆地珠三凹陷相接，是一个发育在前新生界基底之上的总体呈NE方向延伸的新生代陆缘拉张型含油气盆地。琼东南盆地深水区在地质区划上覆盖了琼东南盆地中央坳陷带、北礁低隆起、南部断坳带及永乐隆起，具体包括乐东—陵水凹陷、松南—宝岛凹陷、北礁凹陷、华光礁凹陷、玉琢礁凹陷、松南低凸起、北礁低隆起和永乐隆起等“五凹两隆一凸”共8个构造单元（图1）。琼东南盆地深水区的古构造隆起主要位于深水区南部，包括松南低凸起、北礁低隆起和永乐隆起，它们的形成演化对生物礁的分布具有控制作用。

表1 琼东南盆地新生界地层简表

图1 琼东南盆地南部深水区构造区划图

1.1 南部隆起的形成演化

由于受华南板块、印支板块和太平洋板块共同作用影响，琼东南深水区的构造演化总体经历了裂陷和裂后两大演化阶段，以破裂不整合面T60为界，发育了下、上两大构造层，其中古近纪裂陷充填沉积层代表早期裂陷作用形成的半地堑或地堑充填的产物，包括始新统、崖城组和陵水组；新近纪裂后充填沉积层则代表盆地发育晚期的裂后热沉降期，即拗陷作用的产物，包括三亚组、梅山组、黄流组和莺歌海组。根据断裂发育情况及盆地充填变形特征，裂陷和裂后两大演化阶段可进一步细分为始新世—早渐新世断陷期（裂陷Ⅰ幕）、晚渐新世断坳期（裂陷Ⅱ幕）、早—中中新世热沉降期（裂后Ⅰ幕）和晚中新世—第四纪加速沉降期（裂后Ⅱ幕）等4个构造幕。其中三亚组一段和梅山组时期为该地区的主成礁期，陵水组时期处于断坳充填期，构造活动作用导致基底仍具有较强活动性，没有稳定的基底，不利于礁体的定植生长[1]。

从跨越深水区深凹—低凸起—隆起区等构造单元的地震剖面沉降模拟分析可以看出，南部隆起的演化总体经历了热沉降和加速沉降两个阶段，这与区域构造演化是一致的。晚渐新世至中新世，南部隆起（包括松南低凸起、北礁低隆起和永乐隆起）总体为构造活动相对稳定并逐渐递减的演化过程，有利于碳酸盐岩生物礁的生长发育。而在T40以后，其总沉降量剧升至250 m/Ma以上，南部隆起迅速被淹没。

此外，从地震剖面反射特征来看，南部隆起上各界面的削截反射特征清楚，多在层序界面发育角度不整合，指示在热沉降期的三亚组和梅山组沉积时期，盆地南部隆起区总体为碳酸盐岩台地发育区，低位期暴露侵蚀，海进和高位期大部被淹没。而且，从地震相来看，在T40以前，盆地南部地震反射多呈强振幅，中等连续反射为特征，甚至局部有前积反射特征，总体表现为水体较浅的碳酸盐岩台地等沉积环境，而在T40之后，地震反射特征表现为连续的中等强度的振幅，反应水体总体较深。这说明在T40界面处发生了相的跃迁。究其原因，除与该时期的全球海平面下降有关外，水体迅速变深的沉积环境说明在该地区也叠加了构造运动的影响，导致了盆地南部隆起区大规模的沉降。

1.2 古隆起对生物礁生长的控制

深水区的基底断裂不仅控制了T70之前的NE向小型半地堑式断陷及之后的近EW向弧形展布的大型地堑式中央断陷的形成和发育，同时还控制了松南、北礁和永乐等隆起的形成及台缘坡折和生物礁的发育（图2）。从图2中可以看出，隆起台缘上的帚状弧形断裂系隐伏滑塌导致南部台缘具多阶地特征的，随着海平面上升分期在各阶地上发育生物礁，从而形成多环状的生物礁带，在永乐古隆起上，梅山组礁体至少有四级阶地并围绕古隆起发育四个礁环。

南部隆起区碳酸盐岩台地除北缘有很小的几个断陷内发育古近系沉积外，大部分区域是早中新世以后伴随着热沉降才逐渐沉没水下接受沉积的。这时隆起区与大陆物源区海南岛、越南东部主物源区都相距200～300 km，而且早期受到凹陷带、凸起带或海底大峡谷的阻隔作用，除南部隆起自身零星的高地可以提供局部的碎屑物外，基本上没有碎屑物质的补给，形成了一个远离岸线、陆地沉积作用影响微弱、远洋沉积居主导地位的大型浅水台地，为台地碳酸岩盐的发育创造了非常有利的环境条件。永乐隆起区永兴岛上的XY1井钻遇了自中新世早期（直接发育在老基底上）到第四纪长期发育的复合礁灰岩，厚达1 251 m，说明该区持续的构造沉降导致相对海平面上升为礁体提供稳定的生长空间，适合于礁体的发育和生长[2,3]。

图2 琼东南盆地南部深水区多阶隐伏断裂对台缘阶地控制及生物礁分布征

地震资料解释发现，永乐隆起区中中新世时期发育大规模的碳酸盐岩或礁灰岩储层，整个发育区积约5 400 km2。永乐隆起中新统三亚组—梅山组礁灰岩或碳酸盐岩地震反射表现出强振幅连续、平行、席状低频反射特征，为大型台地礁滩相；北礁低隆起西端和北礁凹陷梅山组中表现为断续的低频丘状强反射，底面平行反射，绕射波清楚，应为台地边缘礁—台地前缘斜坡相。XY1井礁灰岩平均孔隙度28%，渗透率551×10-3μm2，而且有溶洞发育，是非常优越的储集层。有效孔隙主要是次生溶孔和白云岩化产生的晶间孔和晶洞，明显受区域地质背景和旋回性海进和海退的控制，有利的区域构造作用形成了区域性的灰岩储层[4,5]。

2 琼东南盆地深水区主要成礁期生物礁分布特征

在琼东南盆地二维和三维地震剖面精细解释的基础上，对盆地南部深水区主要成礁期（三亚组（T60～T50）、梅山组（T50～T40））各层序体系域的沉积体系进行了研究。通过主要三级层序台缘和陆架坡折的详细追踪以及三亚组、梅山组2个三级层序的地震反射结构和地震相的识别，恢复了其沉积体系空间配置，再现了琼东南盆地主要成礁期（T60～T40）各层序沉积体系空间配置，尤其突出了南部深水区的碳酸盐岩台地和生物礁的时空分布。

2.1 三亚组早期生物礁分布特征

从三亚组早期沉积相平面展布图（图3）可以看出：三亚组早期海水明显越过南部台缘坡折，在南部隆起边缘地区发育宽缓的滨岸平原和滨海沉积。玉琢礁凹陷西部凸起和永乐凸起处分别发育西东两块较大的裸露的隆起区，两块裸露区南部分别发育有一块碳酸盐岩台地区，碳酸盐岩台地主要环绕裸露的隆起区发育。在碳酸盐岩台地南侧边缘西永1井和西琛1井区，发育有小片生物礁。

2.2 三亚组晚期生物礁分布特征

从三亚组晚期沉积相平面展布图（图4）可以看出：相对于三亚组早期而言，总体表现为相对海平面上升，可容纳空间增大，地层沉积范围进一步扩大。该时期南部深水区从西南—东北依次发育有4个裸露的隆起区。碳酸盐岩台地环绕裸露的隆起区广泛分布，并在台地北侧边缘发育2大礁群。同时，西永1井和西琛1井井区的生物礁发育范围较三亚组早期有所扩大。在西永1井处，钻井显示该时期生物礁厚度约20 m。

图3 琼东南盆地三亚组早期沉积相图

图4 琼东南盆地三亚组晚期沉积相图

2.3 梅山组早期生物礁分布特征

从梅山组早期沉积相平面图（图5）可以看出：半深海环境在盆地东端开始出现。南部隆起区的剥蚀区进一步变小，碳酸盐岩台地面积变大。此时，在南部隆起区西部发育有几片零星的生物礁。同时，西永1井和西琛1井仍发育有生物礁，且面积不断扩大。由于该时期碳酸盐岩台地大面积的发育，为梅山组晚期在该区的大面积生物礁生长提供了良好的基底基础。

图5 琼东南盆地梅山组早期沉积相图

2.4 梅山组晚期生物礁分布特征

从梅山组晚期沉积相平面图（图6）可以看出：梅山组晚期盆地沉积范围进一步扩大，水体进一步变深。由于梅山组早期南部隆起碳酸盐岩基底的沉降处于相对稳定时期，导致盆地南部隆起，在梅山组晚期生长最大规模的生物礁。南部隆起的礁群环绕隆起边缘成环带状生长，其中北礁西礁区、北礁北礁区、XY1礁区三大礁群回绕南部隆起成大环带，并可分成四个小环带。北礁北礁群为研究区最大的礁群，该礁群位于永乐隆起和北礁凹陷处，紧靠南部隆起带北部坡折带；XY1礁区位于永乐隆起东南侧，该处的XY1井显示礁体厚度约为180 m。此时，XY1礁区和XC1礁区已连接成带。

图6 琼东南盆地梅山组晚期沉积相图

3 结论

（1）琼东南盆地南部古隆起在早、中中新世时构造沉降缓慢，沉积环境以海相为主，具备生物礁生长的有利条件。

（2）琼东南盆地南部隆起区远离物源，在构造高部位及其边缘适合生物礁及碳酸盐岩台地的发育，因此在早、中中新世发育有规模大小不等的生物礁，其中，中中新世梅山组沉积晚期是生物礁发育的鼎盛时期。

（3）生物礁主要发育于松南低凸起、北礁低隆起和永乐隆起周缘地区，整体上回绕南部隆起成大环带状分布。

[1] 孙转，刘豪，吴哲．南海琼东南盆地新生代构造层序研究[J].海洋石油，2011，31（1）：8-15．

[2] 孙志鹏，钟泽红，陆永潮，等．南海西部深水区生物礁有利分布及勘探前景[C]．中国南海深水盆地油气成藏与勘探学术研讨会论文汇编，2010：262-267．

[3] 魏喜，祝永军，尹继红，等．南海盆地生物礁形成条件及发育趋势[J]．特种油气藏，2006，13（1）：10-15．

[4] 陈国威．南海生物礁及礁油气藏形成的基本特征[J]．海洋地质动态，2003，19（7）：32-37．

[5] 田艳丽．琼东南盆地三亚组碳酸盐沉积Ce异常及对环境的指示 [J]．海洋石油，2010，30（1）：21-25．

中国石化上海局再造深海装备供应船

9月24日，由中国石化投资建造的7000马力多用途供应船在福建省马尾造船厂举行简单的开工仪式。马尾造船厂总经理黄以豪下达开工令，上海海洋石油局局长、总经理左文岐局长按下了开工点火按钮，用于船体组建的首块分段钢板随即被机器切开，标志着该船正式开工建造。

当前海洋经济已成为中国未来发展的重要引擎，党的十八大作出了建设海洋强国的重大部署，国务院也在《船舶工业加快结构调整促进转型升级实施方案》中明确提出，要加大海洋油气资源勘探开发力度，发展钻井平台、作业平台、勘察船、工程船等海洋工程装备。建造7000马力多用途供应船，正是中国石化落实国家战略、加强海洋石油工程建设、积极推进海洋油气资源战略作出的重要部署。

据悉，该7000马力多用途供应船主要用于深海油气勘探开发，由挪威著名船舶设计公司Havyard设计，总长80.6 m、总宽17.6 m、型深7.7 m、载重吨3 900 t，采用AFE电力推进系统，最高航速达14节，具备动力定位DP2系统，属于技术先进、环保、并满足多用途需求的新型海上平台供应船。该船还配备了便于运输海洋工程作业所需特殊物资的舱室，可以回收闪点大于60度的溢油，能够全方位服务于海上石油平台。根据建造合同约定，该轮将于2015年投产使用。

摘编自《中国石化新闻网》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

周兴海，男，1983年生，工程师，硕士，矿产普查与勘探专业，主要从事层序地层、沉积体系及油气地质综合研究。E-mail：253731490@qq.com。