莺歌海盆地底辟多期活动证据及其与含气性关系

韩光明，张迎朝，胡潜伟，徐 涛，艾能平

（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，广东湛江524057）

莺歌海盆地是一个受印藏陆-陆碰撞和南海海底扩张等多重因素控制而形成的北西向新生代大型走滑-伸展盆地，天然气资源丰富［1-3］.盆地凹陷中心分布着5排轴向近南北雁行式排列的大规模底辟构造（图1）.盆地90%以上的储量和100%的产量来自这些底辟构造［4］.底辟构造是莺歌海盆地成藏的主控因素.本文以莺歌海盆地的昌南6－1和乐东22－1底辟构造为例，分析底辟活动的过程及其对不同类型底辟的含气性的影响，以期为莺歌海盆地底辟构造区今后的勘探工作提供指导.

1 底辟多期活动证据

1.1 昌南6－1底辟

位于莺歌海盆地的凹陷中心，是莺歌海盆地最大的底辟构造.其发育两组环状断裂（图2），外圈断层下降盘掉向环状断层内侧（红色），内圈断层下降盘掉向环状断层外侧（粉红色）.两组环状断层不仅掉向相反，而且形成过程也截然相反.通过对该底辟的构造发育史分析，认为其外圈的内掉断层形成于底辟的塌陷过程.底辟塌陷势必对底辟周缘地层产生下拉影响，使得底辟周缘在其塌陷应力的作用下顺势产生了内掉的正断层.越靠近底辟内部，其塌陷幅度越大.

底辟停止活动后其表面形成的大凹槽继续接受沉积作用，越接近底辟核部沉积越厚.随着时间的推移，该底辟深部积聚的能量越来越多，当达到或超过上覆地层的压力时，底辟开始二次活动.此次底辟二次上拱的抬升作用，使得早先底辟内部沉积的不等厚地层形成了局部的地垒，并且断层可延伸至第四纪地层（图 3）.

1.2 乐东22-1底辟

位于莺歌海盆地5个雁行式排列底辟构造的最南一排的北端.此底辟构造南北部存在较大差异.北部底辟区相对稳定，虽然模糊区影响了地震成像，但底辟内部地层沉积相对稳定.南部底辟区活动频繁，自T12时刻的塌陷填平补齐后，T10时刻又有一次塌陷活动（图 4）.

由于受到底辟塌陷的下拉力作用，该底辟周缘产生了特殊的环状断层，其环状特征基本为同心圆.此种类型的断裂在地震勘探中极为罕见（图5）.

2 底辟活动与含气性关系

底辟作为莺歌海盆地成藏的主控因素［5］，其深部的泥页岩本身就是很好的烃源［6-8］.底辟活动为天然气纵向运移开辟了通道［9-10］.泥底辟发育演化中所形成的伴生构造是油气聚集的最佳场所，极易直接捕集底辟本身的油气［11］.关于底辟与含气性的关系前人已做过详细的论述.对于不同的底辟类型，其多期的底辟活动对其含气性方面的作用千差万别.初次底辟活动无疑为天然气的纵向运移开辟了通道.但从二次活动开始，其继续开辟通道的同时也对早期形成的气藏开始了破坏作用.

2.1.1 塌陷型底辟构造与含气性关系

莺歌海盆地所有底辟中只有昌南6-1、乐东8-1及乐东22-1等3个底辟存在塌陷.其塌陷幅度依次逐渐减小，而其含气规模却逐渐增大（图6）.

研究发现底辟塌陷其实是对该底辟的一种能量反补.底辟活动前期涌出地表释放出的能量越多，其停止活动后的塌陷幅度也将越大.而浅层底辟主要以流体外泄的方式释放能量.3个底辟中塌陷幅度最大的昌南6-1由于前期释放了过多的能量，所以其后期成藏的可能性很小，这也是至今未在该构造中发现油气的主要原因之一.而塌陷幅度相对较小的乐东8-1及乐东22-1底辟，由于其释放的流体不多，尤其是乐东22-1底辟，其塌陷幅度更小，所以在其浅层发现了几百亿规模的小中型气田.

2.1.2 塌陷型底辟活动与含气性关系

乐东22-1构造北部底辟区为相对稳定区，南部底辟区却活动频繁.南部底辟区自T12时刻的塌陷填平补齐后，T10时刻又有一次塌陷活动.每次塌陷过程都是对其能量释放的反补.此过程说明该构造的南部底辟区一直处于流体外溢的过程中.在实际钻探的探井结果中，北部底辟区的A、B、C、D、E、F六口井确实优于南部底辟区钻探的G、H两口井，也证明了此观点（图 4、5）.

另外，从经过3个底辟的地震剖面上可以看出，三者最大规模的一次塌陷均发生在T12时刻（图6）.莺歌海盆地的主要生排烃时间在T27之前.像昌南6-1这样的在T12时刻已将T27之前所有生排的烃几乎完全释放了的底辟，即使底辟再发生多次活动，在其周缘发现大规模的油气的可能也微乎其微.

2.2 非塌陷型底辟活动与含气性关系

东方29-1底辟构造位于莺歌海盆地五行雁行式排列底辟的最北排南端，其北邻莺歌海盆地最大的东方1-1气田，具备同东方1-1相似的成藏环境，但在其浅层钻探的各井间组分却存在较大差异（图7）.

分析其断裂发现该底辟构造同样存在底辟的二次活动.其中第一次底辟活动主要发育②④号东掉断层，第二次底辟活动主要发育①③号西掉断层，且第二次底辟活动的西掉断层对早期东掉断层切割明显（图8）.

烃类气沿底辟第一次活动产生的断裂运移到各圈闭中储集成藏.当第二次底辟活动时，该区非生物壳源型成因CO2［12-13］随着二次发育的断裂运聚到中央泥底辟带浅层，一方面对早期已成藏圈闭进行破坏作用，另一方面其本身也充驻到有效圈闭中，与早期烃类为主的气田形成混合气体.越靠近断裂，或与断裂处储层越连续的储层非烃含量越高（图8）.

3 结论与认识

莺歌海盆地中央凹陷带的底辟群大多存在底辟的二次活动，对应不同的底辟类型，二次活动对其成藏的作用也千差万别.

（1）对塌陷型底辟构造，其二次活动主要表现为二次塌陷甚至三次塌陷.每次的塌陷过程都是能量的释放过程.因此对于此类底辟，塌陷幅度越大，塌陷次数越多，该底辟的勘探潜力越小.

（2）对非塌陷型底辟构造，其二次活动引起的底辟上拱或者新断裂一方面对前期已成藏气藏起到一种巨大的破坏作用，另一方面可能会形成新的构造圈闭.但无论对老圈闭的破坏还是形成新的圈闭，都会使得该底辟内各类气体组分差异巨大，同样加大了勘探的难度.

（3）相对于底辟构造核部，底辟构造翼部受底辟二次活动的影响较小，早期形成的烃类气藏受到的破坏作用也更小，应该是未来莺歌海盆地增储上产的主要方向.

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