南海九龙盆地成藏特征及有利区勘探

邓　堃，鲍志东，田作基，吴义平，宋　健，茆书巍，管　聪

（1.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京　102249；2.中国石油勘探开发与研究院，北京　100083）



南海九龙盆地成藏特征及有利区勘探

邓堃1，鲍志东1，田作基2，吴义平2，宋健1，茆书巍1，管聪1

（1.中国石油大学（北京）地球科学学院，北京102249；2.中国石油勘探开发与研究院，北京100083）

摘要：本文以构造控制沉积，沉积控制成藏为指导开展九龙（Cuu Long）盆地的成藏特征研究，旨在对盆地的有利勘探区进行分析。盆地划分为4个构造演化阶段，即前始新世基底形成期、始新世－渐新世裂谷期、早－中中新世坳陷期、晚中新世－现今热沉降期。在构造演化控制下，盆地主要经历了陆相期、海陆过渡期及海相期三个沉积演化阶段。在构造、沉积作用的影响下，盆地优质的烃源岩主要发育在盆地中部和东部的湖沼相、深海相泥岩沉积，较好的储层主要发育在盆地中部和东部基底裂缝型岩浆岩、三角洲前缘、潮下带砂岩储层中。油气主要赋存在地层上倾歼灭、褶皱顶部中，从晚渐新世开始生成和运移，一直持续至今。盆地I类油气勘探有利区带主要位于储层发育的盆地东部和中部，II类油气勘探有利区带主要位于盆地西部，为盆地下一步勘探目标提供指导。

关键词：地质勘探；成藏特征；有利区勘探；构造演化；沉积演化；九龙盆地

九龙盆地（Cuu Long Basin）又称湄公盆地（Mekong Basin），面积约97 995km2。盆地位于东南亚地区越南东南部海域，主体位于海上，向东北方向延伸进入南中国海，少部分延伸向陆。

盆地与南部南昆山盆地被昆山隆起相隔。盆地的油气勘探始于20世纪60年代早期，目前仍处于勘探阶段。截至2013年，盆地内累计发现了38个油气田。本文通过对九龙盆地成藏特征进行分析，找到有利油气勘探区，对盆地下一步主要勘探目标具有指导意义［1］。

1　构造演化

九龙盆地主要发育于渐新世，基底为白垩系，岩石类型主要为侵入岩和喷出岩，曾发生过隆升和剥蚀，岩石遭受风化、破裂，发育裂缝、孔隙。伴随着南中国海的扩张隆升，九龙盆地裂谷期的地堑填充物主要为Tra Cu和Tra Tan组冲积扇和河流三角洲沉积体。至晚渐新世，裂谷盆地停止发育。盆地范围隆升导致盆地区域性不整合面的形成。至早、中中新世，盆地内充填了Bach Ho组和Con Son组地层。Bach Ho组主要岩性为页岩和黏土岩，是盆地主要的区域性盖层。至晚中新世，大陆架经历了短暂的构造运动。该期构造反运动主要集中于昆山隆起和毗邻的南昆山盆地，对九龙盆地的影响相对较小。构造运动之后，盆地进入另一个阶段性隆升和侵蚀时期。上新世Dong Nai组沉积期，盆地发生沉降，沉积物向盆地大量进积。上新世中晚期，九龙盆地整体为一开阔海环境，发育Bien Dong组地层［2］（见图1）。

图1　九龙盆地北东－南西向构造剖面图（据Pham Hong Que修改，1993）Fig.1 SW-NE regional geological cross-section of the Cuu long basin（Pham Hong Que. 1993，modified）

整体来看，九龙盆地经历了以下四个构造演化阶段：前始新世基底形成期，盆地内钻遇了白垩系结晶酸性岩浆岩，包括黑云母花岗岩、花岗斑岩、黑云母花岗闪长岩和石英闪长岩等。井资料进一步显示，有些花岗岩和花岗闪长岩存在风化带中，碎裂岩、糜棱岩化带可达几百米厚，其中发育大量次生孔隙（如Bach Ho油田）。始新世-渐新世裂谷初期及裂谷期，受盆地拉张和基底下陷的影响，盆地内主要形成北东－南西向、东西向断裂。一系列复杂地垒和地堑主要沿北东－南西向分布，主要发育在盆地西南部，盆地东西向断层控制该区。早-中中新世盆地坳陷期，持续广泛的热沉降。起初，盆地基底形成高角度正断层。盆地热沉降主要发生在中央裂谷带，但扩张延伸到裂谷侧翼周围的高地。形成的主要构造包括正断层及大型生长断层等。在一次全面海侵期间沉积了Bach Ho组，其上部沉积了F. Rotalia化石为主的海相页岩，反映第一次大规模海侵时盆地在浅海地区的沉积。晚中新世以来热沉降期，近海地区发生地层沉降。由于马来盆地和西纳土纳盆地的挤压作用，盆地在昆山隆起边界的地层发生隆升。盆地基底相关断层再次活动。基底上部发生构造反转形成小型褶皱，断层切割地层导致中新世、上新世不整合接触。昆山隆起在这个沉降阶段第一次和南昆山盆地相接，和Sunda大陆架形成了一个统一的沉积体。

2　沉积相特征

受控于区域构造和相对海平面变化，自始新世至今，九龙盆地主要经历了陆相期、海陆过渡期及海相期三个沉积演化阶段，始新世－渐新世，盆地处于陆相沉积期，主要发育河流、湖泊、冲积扇、冲积平原、潟湖、三角洲等沉积相类型；早-中中新世，盆地处于海陆过渡期，盆地发育陆相和海相沉积，主要发育河流、潮上带、潮间带、潮下带沉积；晚中新世－现今，盆地整体为海相沉积期，主要发育河流、三角洲、陆棚、陆坡、半深海及深海相沉积［2］（见图2）。

图2　九龙盆地沉积相演化平面图Fig.2 Sedimentary evolution map of the Cuu long basin

在始新世－早渐新世，九龙盆地发生初次裂陷，裂陷中心位于盆地的中部，裂陷部位主体为陆相河湖沉积。盆地南部发育大量基岩，岩性主要是酸性火山岩，如花岗岩。九龙盆地北部主要发育扇三角洲和湖泊相，沉积物主要通过湄公河供给；中部发育冲积平原，靠近湖泊一侧发育小型扇三角洲；南部发育基岩，靠近基岩一侧发育小型冲积扇；小型扇三角洲和小型冲积扇的物源主要来自盆地南部基岩区（见图2a）。晚渐新世，盆地内发生海侵，前期剥蚀区接受沉积，盆地内发育三角洲和潟湖相沉积，在盆地西部，自西向东依次发育三角洲平原、三角洲前缘亚相沉积，盆地中部和东部发育潟湖相沉积（见图2b）。早中新世，海平面继续上升，盆地主体为潮坪相沉积。盆地西北部和中北部主要发育潮上带，盆地的中部和西部都发育潮间带，盆地南部和东部发育潮下带。潮间带常发育潮汐水道沉积（见图2c）。中中新世，海平面继续上升，盆地继续接受潮坪相沉积。盆地潮上带和潮间带范围缩小，潮下带范围增大。其中盆地西北部主要发育潮上带；盆地中部和西部主要发育潮间带，潮间带常发育潮汐水道沉积；盆地中南部发育潮下带，几乎占整个盆地范围的二分之一（见图2d）。晚中新世-现今，盆地海平面整体上升，发育海相沉积体系。盆地自西向东方向，依次发育三角洲平原、三角洲前缘、陆棚、陆坡沉积和半深海、深海相沉积。此外，三角洲前缘东部较陡一侧发育滑塌沉积的浊积扇和浊积水道（见图2e）。

3　成藏特征

3.1烃源岩

基于九龙盆地各个时期构造、沉积作用的影响，盆地烃源岩的形成环境多样［3］。其中主要的烃源岩赋存于渐新统的Tra Cu组和Tra Tan组河湖相泥岩、黏土岩。次要烃源岩有早中新世Bach Ho组、中中新世Con Son组和晚中新世Dong Nai组泥岩。渐新世Tra Cu组湖相页岩和Tra Tan组潟湖相泥页岩是盆地最有生烃潜力的烃源岩，其中早渐新世Tra Cu组烃源岩主要发育在盆地北部。晚渐新世Tra Tan组烃源岩主要发育在盆地中部和东部。TOC在0.6%～8.46%，平均值为1.7%。Ro 在0.34%～2.19%，平均值是0.79%。显示该烃源岩处于成熟阶段。干酪根主要为Ⅱ/Ⅲ型，盆地内主要生成油、气和凝析气。烃源岩生烃潜力（S2）很高，0.16mg（烃）/g（岩石）～24.4mg（烃）/g（岩石）。

3.2储层

在九龙盆地构造、沉积演化的作用下，油气储集层类型较为多样［3］。主要的储层为中白垩世-始新世的风化壳和裂隙型结晶酸性岩浆岩基底储层，是研究区最主要油气产层［4］。次要的储层为早渐新世Tra Cu组、晚渐新世Tra Tan组、早中新世Bach Ho组、中中新世Con Son组河湖相、三角洲相、潮坪相砂岩，亦为区内油气重要产层。晚中新世Dong Nai组是一个潜在的含油气储层。其中I类储层主要为裂缝发育的岩浆岩基底储层、三角洲前缘、潮间带下部和潮下带上部发育的砂岩储层，II类储层主要为三角洲平原、潮上带、湖泊相沉积的砂岩储层，III类储层主要为陆棚沉积的砂岩储层。其中白垩世-始新世花岗岩基底I类储层主要位于盆地南部，呈带状分布，孔隙和裂缝密集发育的地区具有较好的储集物性；Tra Cu组II类储层主要发育在盆地中部和西北部，岩性为冲积平原、扇三角洲的细砂岩（见图3a）；Tra Tan组I类储层主要发育在盆地西部，岩性为三角洲前缘的砂岩；II类储层发育在盆地西北部，岩性为三角洲平原的粉细砂岩（见图3b）。Bach Ho 组I类储层主要发育在盆地南部，岩性为潮下带砂岩；II类储层主要发育在盆地中部，岩性为潮间带细砂岩（见图3c）。Con Son组I类储层在盆地南部和东部，岩性为潮下带砂岩；II类储层发育在盆地西部和中部，岩性为潮间带细砂岩（见图3d）。Dong Nai组Ⅰ类储层主要发育在盆地中西部和南部，岩性为三角洲前缘砂岩、浊积扇和浊积水道的浊积岩；II类储层主要发育在盆地西部，岩性为三角洲平原沉积的粉细砂岩；III类储层主要发育在盆地中东部，岩性为陆棚沉积的粉砂岩（见图3e）。

图3　九龙盆地主要储层分布图Fig.3 Key reservoir rock distribution map of the Cuu long basin

3.3盖层

九龙盆地主要的盖层发育于渐新世和中新世地层中。渐新世主要的盖层单元发育在盆地北部Tra Cu组夹层页岩和黏土岩中。页岩和黏土岩形成层内和区域盖层，同时作为基底油气储层的盖层。最好的区域盖层可能发育在早中新世地层Bach Ho组中，在盆地中部比较发育。Bach Ho组区域盖层约226m厚，由黑色黏土岩组成。

3.4圈闭特征及油气的生成和运移

九龙盆地经历多期构造作用，圈闭类型多样，主要包括构造圈闭、岩性圈闭以及构造－不整合圈闭、构造－岩性－不整合圈闭、构造－岩性圈闭等复合圈闭类型。这些圈闭主要包括背斜圈闭、断块圈闭地层上倾歼灭和泥岩中的砂岩透镜体等。

在盆地东部和中部深度小于3 500m的地区，渐新世沉积物进入生油窗，这些地区油气从晚渐新世开始运移和排驱，在早-中新世一直处于生油阶段。在盆地西南部，渐新统沉积物在早中新世才进入生油窗，早-中中新统烃源岩在上新世时期进入生油窗。渐新世烃源岩在盆地中心深度大约5 800m时进入深部高温生气阶段。盆地油气的生成和运移到目前为止仍在继续。油气的水平和垂向运移在盆地均有发生。水平运移一般通过碎屑岩从盆地的中心向外部运移，油气横向运移距离较短。垂向运移是通过基底相关的张性断层和同沉积断层运移，油气从渐新世烃源岩运移到中新世碎屑岩储层和基底岩浆岩储层。下中新统Bach Ho组上段海相页岩、中新世或上新世的地层不整合，上新统玄武岩序列对油气的垂向运移产生阻挡作用［5］。

3.5含油气系统

九龙盆地发育晚白垩世-上新世一个含油气系统。渐新世和早中新世烃源岩在晚渐新世至上新世埋深大，生成油气。夹在源岩层和覆盖在源岩层上的砂岩储层和断层是油气的运移通道。迄今为止，发现含油气系统主要位于盆地的南部（见图4）。储层和烃源岩均发育于Tra Cu组和Tra Tan组。其中，盆地主要的烃源岩位于较老的Tra Cu组。Tra Cu组烃源岩生成的油气运移到Bach Ho油田基底储层中，这是盆地主要的储层。

图4　九龙盆地晚白垩世－上新世含油气系统事件图Fig.4 Late Cretaceous-pliocene petroleum system chart of the Cuu long basin

3.6成藏模式

在构造、沉积作用的控制下，对盆地烃源岩、储层、盖层分布特征和油气运移保存状况等综合分析，建立盆地的成藏模式［6］。在九龙盆地，在盆地裂谷期形成了大量的烃源岩沉积中心；圈闭最初形成于裂谷期（始新世－渐新世）；在中中新世早期到晚中新世早期经历构造运动，形成了大量的褶皱和基底断裂，为油气运移提供通道。下渐新统烃源岩生烃后，油气在浮力作用下运移到上渐新统的砂岩储层中，在形成的构造背斜顶部聚集成藏，为典型的下生上储的成藏模式［7］。同时生成的部分油气沿着基底断裂运移到基底花岗岩储层中，形成了上生下储的成藏模式。在圈闭类型中岩性圈闭是九龙盆地中重要的圈闭类型，对于泥岩中的砂岩透镜体，生成的油气可以运移其中后由围岩的阻挡聚集成藏（见图5）。由于九龙盆地形成较多的构造圈闭与岩性圈闭等，且油气源供给充足、具有有利的储盖层配置，构成较完整的含气系统的条件，极易形成大中型油气田。

4　有利区勘探

基于地质认识的加深以及烃源岩、储集层、盖层、圈闭特征和油气运移、保存状况等综合研究的基础上，充分整合盆地相关分析数据，编制出了九龙盆地油气勘探有利区带预测图［8］。在九龙盆地，可以分出以下I类和II类油气勘探有利区带［9］（见图6）。其中，I类勘探有利区的烃源岩、储集层、区域盖层均发育，油气保存条件好。这类地区为最有利的油气勘探地区。九龙盆地中部、东部地区等属此类勘探区。II类勘探有利区的烃源岩、储集层、区域盖层均较发育，保存条件亦较好。但是烃源岩总的厚度比好勘探区的薄、储集层物性条件比好勘探区的稍差。九龙盆地西部属此类勘探区。

图5　九龙盆地成藏模式Fig.5 The hydrocarbon accumulation pattern of the Cuu long basin

九龙盆地I类勘探有利区主要位于盆地中部、东部，油气生储盖配置良好。九龙盆地烃源岩主要为渐新统、中新统湖沼相、深海相暗色泥岩、黏土岩，累计厚度在100m～600m以上，均为潜在的良好烃源岩；储集层由上白垩统-始新统基底多裂缝火山岩以及上渐新统-上新统的三角洲前缘、潮下带砂岩层组成，主要发育在盆地中部和东部。盆地下渐新统和部分下中新统的泥岩为直接盖层。上渐新统和部分下中新统的泥岩为区域盖层，在盆地内广泛发育。在九龙盆地这些区域已发现38个油气田，并均已建起了油气工业基地。无论在沉积期生成和储存油气的性能上，还是沉积期后保存油气的条件上，这些地区都是昆山-万安盆地继续发现新油气田的重要勘探开发区。

图6　九龙盆地有利勘探区平面图Fig.6 Dsitribution of favorable exploration area in the Cuu long basin

九龙盆地II类勘探有利区的烃源岩主要为中－上中新统暗色泥岩、黏土岩和暗色碳酸盐岩，储集层主要为渐新统三角洲平原砂岩、中－上中新统陆棚陆坡砂岩；九龙盆地的上渐新统－下中新统发育区域盖层。较好勘探区目前暂未发现油气田。这些地区油气生储盖条件和油气保存条件均较好，但是烃源岩厚度较薄，储集层物性条件比好勘探区稍差，因此油气潜景不如I类勘探有利区。

5　结论

（1）以构造控制沉积，沉积控制成藏为核心展开成藏组合研究，首先根据盆地所处板块运动演化史，将盆地划分为4个构造演化阶段，分别为前始新世为盆地基底形成期，始新世－渐新世盆地裂谷期，早－中中新世盆地坳陷期，晚中新世－现今盆地挤压沉降期。

（2）受构造演化控制，盆地的沉积演化也可分为三个时期，主要经历了陆相期、海陆过渡期及海相期三个沉积演化阶段，各时期发育不同的沉积体系。始新世－渐新世，盆地处于陆相沉积期，主要发育冲积扇、湖泊、潟湖、三角洲等沉积相类型；中中新世，盆地处于海陆过渡期，盆地发育陆相和海相沉积，主要发育河流、三角洲、浅海相沉积；晚中新世－现今，盆地整体为海相沉积期，主要发育三角洲、陆棚、陆坡、半深海及深海相沉积。

（3）受构造、沉积作用的影响，盆地优质的烃源岩主要发育在盆地中部和东部的湖沼相、深海相泥岩沉积，较好的储层主要发育在盆地中部和东部基底裂缝型岩浆岩、三角洲前缘、潮下带砂岩储层中。区域性盖层在全区都有分布。油气主要赋存在地层上倾尖灭、褶皱顶部中，从晚渐新世开始生成和运移，一直持续至今。盆地内主要发育一个含油气系统。

（4）在盆地烃源岩、储集层、盖层、圈闭特征和油气运移、保存状况、成藏模式综合研究的基础上，确定九龙盆地I类油气勘探有利区带主要位于储层发育的盆地东部和中部，II类油气勘探有利区带主要位于盆地西部，为盆地下一步勘探目标提供指导。

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Hydrocarbon accumulation characteristics and exploration of the Cuu long basin，south China sea

DENG Kun1，BAO Zhidong1，TIAN Zuoji2，WU Yiping2，SONG Jian1，MAO Shuwei1，GUAN Cong1
（1.School of Earth Sciences，China University of Petroleum（Beijing），Beijing 102249，China；2.China Petroleum Exploration and Development and Research Institute，Beijing 100083，China）

Abstract:In this paper，the Cuu long basin were investigated by analyzing the progressive control of tectonic to sedimentary evolution and sedimentary evolution to hydrocarbon accumulation，aiming to assess the favorable area of the basin. The basin was divided into four stages of tectonic evolution，including formation of basement before late Eocene，initial and continued rifting in late Eocene to oligocene，depression stage in early to middle Miocene，thermal subsiding stage in late Miocene to Quaternary，based on the geological structure and history of tectonic evolution of this region. Influenced by tectonic actions，the basin has experienced 3 major sedimentary periods，including terrestrial facies，transitional facies and marine facies. The main source rock is mudstone developed in lagoon and abysmal in middleand east basin，the main reservoir is sandstone developed in delta front and subtidal and magmatic in basement rock. Oil and gas generation and migration has lasted until now since late oligocene. So the most favorable area is located in the middle and east basin，which will provide guidance for further exploration of the Cuu long basin in the next stage.

Key words：geological exploration；accumulation characteristics；favorable area；tectonic evolution；sedimentary evolution；Cuu long basin

中图分类号：TE121.3

文献标识码：A

文章编号：1673-5285（2016）06-0114-07

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.06.029

*收稿日期：2016－05-06修回日期：2016－06-01

基金项目：国家油气重大专项，项目编号：2011ZX05028；中国石油天然气股份有限公司重大科技专项，项目编号：2013E-0501。

作者简介：邓堃，女（1992-），硕士研究生，中国石油大学（北京）地球科学学院，主要从事含油气盆地分析、石油地质综合研究与资源评价工作，邮箱：1534699414@qq.com。