中国海相盆地与陆相盆地对比分析

中国海相油气盆地分析~

易荣龙1　舒文培1　易海2
（1.中国石化荆州新区勘探研究所，湖北荆州　434100；2.国土资源部广州海洋局第二海洋调查大队解释中心，广东广州　510760）
【摘要】　中国海相盆地的原型有新生代的陆缘裂陷、陆架前缘坳陷及走滑盆地；还有古生代的坳拉槽—台向斜、克拉通盆地、克拉通周边盆地及中、新生代的前陆盆地等。其油气系统各具特色，资源丰度与分布也有所不同。
中、古生界海相盆地历经了5种改造作用，即抬升剥蚀、叠加深埋、挤压褶断、扩张块断及热力变质作用，它们对油气系统具有建设性与破坏性。与之相应，本文提出了改造型盆地的5种类型极其复杂油气系统的特点。
改造型盆地的油气保存条件应视为后天决定先天的条件。浅部区域性优质盖层是天然气区形成的必要条件；断裂系统的发生、发展对油气具有双重作用；多种类型的保存单元及地下流体盆地，其油气水运动与聚集规律不同，是今后重要的研究方向。
中国海相油气勘探潜力巨大，除中、古生界盆地外，应加强新生代海相盆地的勘探，争取战略突破。
【关键词】　中国海相盆地；盆地改造作用；油气系统；石油与天然气资源
朱夏先生1983年发表的“试论古全球构造与古生代油气盆地”一文，对于我国海相盆地的研究具有深刻的指导意义。
“九五”期间，受新星石油公司委托，我们编制了《中国油气资源预测系列图》，其中新编的《中国海相油气资源分布图》反映了我国海相盆地的原型、成油气条件、油气系统及资源分布。现就中国海相盆地的油气地质特征及资源前景做一简要分析。
1　海相油气盆地的类型及其油气系统特征
1.1　陆缘裂陷盆地
如珠江口盆地珠一坳陷、琼东南盆地及东海陆架盆地，它们是发育在我国大陆架上的张性断陷-坳陷盆地。老第三纪为断陷型湖相及滨海含煤沉积，是重要的烃源层系；新第三纪为坳陷型海相沉积，大量的浅海暗色泥质岩也应是重要的烃源岩。据张启明等研究，琼东南深水层序中高位体系域具有较高的有机质丰度和较好的有机质类型，优质烃源岩出现在高位体系域下部。
陆缘裂陷中生成的油气通过输导层及断裂系统向三角洲前缘和碳酸盐岩台地运移、聚集成藏。
1.2　陆架前缘坳陷盆地
如珠二坳陷及东海陆架前缘坳陷。
珠二坳陷已位于陆架与陆坡的交接地带。老第三系文昌组、恩平组可能已属于海陆交互相区；新第三系至第四系为海进层序，可划分为8个亚层序，其中分布着陆坡半深海泥质沉积区—盆底扇—斜坡扇—陆架坡折带深切谷充填物—陆架上的前积层体，组成为一完整的油气系统。其烃源区应是陆坡深水低氧的富含有机质的泥质相区。在高压环境中，岩层内呈现压实流，油气应由陆坡向陆架方向运移、聚集（图1）。

图1　珠二坳陷第三系油气系统剖面图　（据CNOOC）

1.3　走滑盆地
莺歌海盆地是其典型，万安盆地也具走滑特征。大型走滑断裂的活动控制了盆地的形成与发展。走滑深坳中烃源岩十分发育。早期形成的油气沿断裂和不整合面及输导层向斜坡上方运移；晚期热流底辟发育，形成“气烟囱”。油气从深部沿底辟垂向运移，并聚集在底辟上部或旁侧的多种构造及砂体之中。
1.4　坳拉槽及后期的台向斜
如塔里木东部的 —Z、 —O等。
其主要油源岩为中、上奥陶统海相泥岩、钙质泥岩及泥质灰岩，优质烃源岩TOC≥0.5%，厚度为80～300m,Ro约为0.9%～1.2%；主要气源岩是下寒武统含磷层段的黑色泥质白云岩、白云质泥岩，优质源岩TOC≥0.5%，厚度约为108～400m。它们主要分布在台向斜的两翼斜坡区。
早期油气可沿斜坡向塔北、塔中隆起运移、聚集；晚期油气则应以垂向运移为主，在坳陷内的大型穹拱、断裂带及相关圈闭或地层岩性储集层体中聚集。
晚期加里东运动使塔北、塔中部分原生油气藏破坏，但后期石炭系膏泥岩的整体封盖有利于晚期成藏，形成为大型油气田区。
1.5　克拉通盆地
如塔里木中部的C—P1、鄂尔多斯中部的Pz和四川盆地的P—T2等。
克拉通盆地的主要烃源区是克拉通坳陷，烃源岩为浅海泥质岩及滨海煤系，台地相碳酸盐岩及膏泥岩是有利的储盖组合。隆起斜坡带伴生有滨海砂坝及三角洲沉积，为较好的储集层体。
油气自生自储，以岩性及地层油气藏为主。
1.6　克拉通周边沉降盆地
如塔里木北部的乌什凹陷及南盘江地区。
从台地边缘礁相带至斜坡带（含塌积相）至盆地相区，构成侧变式生、储、盖组合。由于上叠前渊沉积的整体覆盖，构成一个完整的油气系统。
1.7　前陆盆地
例如川西北、塔里木西南部及北部等（图2）。前陆盆地发育的早期、中期、晚期以及前期都可能有海相沉积，因此陆相烃源与海相烃源并存是其特点。早期油气随地层水排出，沿前陆斜坡长距离运移，前渊快速深埋；晚期油气成熟—过熟，以产天然气、裂解气为主；后期冲断发育，上、下两个油气系统串通，油气垂直运移，选择性储集。

图2　塔里木北部地区油气系统剖面图

2　中、古生界海相改造型盆地
朱夏先生曾经指出，“大部分古生界盆地或是为中新生界盆地所叠加覆盖，或是受中新生代构造运动改造”，“中新生界盆地的几种形成与演化机制，同时也就是对古生界盆地的改造……”。
所谓改造型盆地，即盆地的原型（原始面貌和沉积建造）在后期遭到较明显改造的沉积盆地（刘池阳，1998）。张渝昌提出以是否经历变格运动来区分盆地的原型与改造型。我们从油气保存条件出发，进一步以区域盖层及油气系统的“大部破坏”或“部分保存”或“大部保存”来区分盆地改造作用的强、中、弱。
在我国，中、古生界油气盆地历经了5种重要的改造作用，即抬升剥蚀、叠加深埋、挤压褶断、扩张块断和热力变质作用。它们对原始油气系统有建设性与破坏性两方面的影响。
2.1　抬升剥蚀作用的建设性与破坏性影响
2.1.1　轻微或弱的抬升剥蚀改造
如四川盆地印支晚期的区域不整合面。泸州—开江古隆起控制了三叠系天然气的聚集，但是隆起顶部的轻微剥蚀使嘉四段膏盐盖层不复存在，因而嘉三气藏随之散失。
2.1.2　中等程度的抬升剥蚀改造
如四川盆地前二叠系的区域不整合面。除乐山—龙女古隆起外的广大地区，石炭系、泥盆系、志留系遭受到一定程度的剥蚀，但还有大面积的保存；随之被二叠系、三叠系等覆盖、深埋。下志留统黑色页岩得以继续生烃，并运移到石炭系的岩溶裂隙—孔隙储层中聚集成藏，形成四川盆地东部的大气区。
2.1.3　强抬升剥蚀改造
乐山-龙女隆起、塔北沙雅隆起及鄂尔多斯中部隆起为较强的抬升剥蚀。这里志留系、泥盆系剥蚀殆尽，下古生界一度暴露，原生油气藏遭到较大的破坏；但在隆起低部位仍有保存，如哈得逊油田。同时，这里碳酸盐储层受到淋滤和溶蚀改造。在后期的区域不整合覆盖下，晚期油气聚集，形成大油气田。
更强的抬升剥蚀发生在米仓山隆起，寒武系白云岩古油藏已破坏殆尽。
2.2　叠加深埋作用的建设性与破坏性影响
叠加深埋对烃源岩、储集岩和盖岩都有明显的改造。
（1）烃源岩随着埋深增加有机质将经历低熟、成熟、高熟和最终甲烷4个阶段。叠加深埋区烃源岩大体都达到高熟或过熟，并有裂解气发生。因而叠加深埋区主要提供CH4气，甚至CO2、N2等非烃气体。
（2）对于储集层，叠加深埋造成储层致密化也是一个普遍的现象。
（3）对于盖岩，深埋压实—增温—脱水导致泥质岩硬化、脆化。如南方下志留统页岩，在深部高围压条件下是细腻致密的盖层及变形层系中的滑脱层；而在围压降低或解除之后，则明显地脆化、劈理化，从而丧失了封盖能力。
2.3　挤压褶断改造作用的建设性与破坏性影响
湘鄂西武陵山区被挤压褶断为隔槽式褶皱，这是较强的挤压褶断改造。晚近时期又抬升到海拔2000m，油气保存条件受到较大的损害。
川东南褶皱束为中等强度的挤压褶断造成的隔挡式褶皱，在宽向斜中的低背斜分布着三叠系、二叠系的大气田，在高陡背斜带分布着石炭系的构造—岩性大气田及下三叠统的岩性气田。
在川中地区除乐山-龙女古隆起外，均为低缓构造，以岩性油气田为主。
川西龙门山前属较强的挤压冲断推覆带，油气散失较大，仅在山前冲断构造带中有海相油气田保存，如中坝。
2.4　扩张块断作用的建设性与破坏性影响
我国东部中新生代以来扩张改造作用十分明显，如华北地台被肢解为26个大大小小的块体。其中鄂尔多斯区块面积＞10×104km2，属大型保存单元，海相油气系统得到较好的保持。这是弱扩张块断改造的例子。
沁水区块和东濮区块面积在1×104km2以上，属中等保存区块，石炭—二叠系的煤成气得到保存。这是中等扩张块断改造的例子。
若干面积在1000km2左右的小型区块及面积在100km2左右的微型区块是较强的扩张改造的结果，其海相油气系统支离破碎，由于剥蚀、淋滤较强，难于再次生烃成藏，但可作为古潜山储体存在。
2.5　热力变质改造作用的建设性与破坏性影响
强热力变质改造——海相沉积发生区域变质或大规模岩浆入侵当属此类。它对油气保存不利，如冈底斯、浙、闽、湘中。
弱热力变质改造——小型侵入体、局部火山岩夹层以及热液活动归入此类。
依据变盆改造作用，可相应地划分出改造型盆地的原型（表1）。
3　改造型盆地的复杂油气系统
一个完整的油气系统应包括4个方面的内涵：盆地结构及其演化过程；热、重力及其他营力所构成的动力学环境；油气生成—运移—分异—聚集—保存或散失的全过程；油气流体赋存的岩石介质和圈闭。复杂油气系统正是在以上因素的多样性、复杂性和不确定性基础上提出的概念。
改造型盆地的复杂油气系统的特征可归纳为：
（1）多种烃源、动态生烃及幕次释放；
（2）多层位、多种类型的储集层体与改造型储层；
（3）复杂的输导网络，包括输导层、断裂系统、不整合面、汇烃脊等；
（4）不同类型、不同尺度的封盖体系；
（5）保存单元与流体盆地的多样性、复杂性及流体赋存的特殊性；
（6）复杂圈闭、多套成藏组合及复式油气聚集区带。
复杂油气系统及其各子系统的深入研究与综合，对我国中、古生界海相盆地的油气勘探有重要意义。
4　改造型盆地的油气保存条件
我们认为，在改造型盆地的选区评价中油气保存条件应视为后决条件，即后天决定先天的条件。
（1）“浅部”区域性优质盖层是天然气区形成的必要条件。
如库车坳陷的第三系膏泥岩，川西中三叠统的膏盐层及上侏罗统顶部的“景福院泥岩”，还有苏北上白垩统浦口组的泥岩等。
（2）优质直接盖层与间接盖层可形成多个成藏组合。
如川东南嘉陵江组2、4段的膏盐岩层封隔了嘉1和嘉3气藏组合。
（3）断裂系统的发生、发展对油气具有双重作用。
如前陆冲断裂既促进油气的运移、聚集，也造成油气的散失。同样，走滑断裂的深切既促进油气的运移与散失，但其旁侧构造、岩性圈闭也可聚集油气。
（4）多种类型的保存单元与流体盆地，其油气水运动与聚集规律不同。
李四光曾经提出盆地的三重含义，即构造的、沉积的和地理的含义，认为石油天然气是活跃的岩内流体。
改造型盆地一般仅具有构造的和沉积实体的含义，而不一定是地理盆地。流体盆地的概念深化了地理盆地的含义。不同类型的流体盆地地下流体运动与赋存状态不同，如前陆盆地的重力流、冲断推覆带的驱动流、大陆边缘的压实流和克拉通坳陷的对流流，它们对油气水的运动与停积有重要作用（图3）。

表1　中国中、古生界改造型盆地分类表


图3　不同类型流体盆地的地下流体运动状态　（李明诚据Gaven图改绘）

a.前陆盆地中的重力水流；b.克拉通内坳陷和裂谷中的热对流；c.褶皱冲断带中的构造驱动流；d.大陆边缘超压体系的压实流
保存单元就是包含着若干已知的或预测的成藏组合的区块或区带，它具有良好的顶封盖层、侧封边界以及底封条件。
马力将保存单元划分为持续型、重建型、保持型、推覆型及残余型5类。我们进一步按保存单元大小的数量级划分出大型（＞100000km2）、中型（＞10000km2）、小型（＞1000km2）及微型（＞100km2）区块，进而对保存单元做出分级评价。
5　中国海相油气资源的分布与勘探前景
中国海相沉积区面积达455×104km2，陆上海相沉积区面积为330×104km2，海域大陆架面积为125×104km2。中国海相油气资源十分丰富，主要分布在四大海相油气区：
（1）北方古亚洲古生代海相油气区，如塔里木、鄂尔多斯、准噶尔、吐哈、柴达木、伊宁、腾格里、沁水及东濮等；
（2）南方扬子中、古生代海相油气区，如四川、苏北-南黄海、江汉、楚雄、南盘江、十万大山、湘鄂西等区块；
（3）青藏特提斯中生代海相油气区，如羌塘、措勤等区块；
（4）我国大陆架新生代海相油气区，如东海陆架盆地、南海北部陆架盆地、万安盆地、曾母-北康盆地等。
我们估计，中国海相石油资源量在300×108t左右，海相天然气资源量在30×1012m3左右。油气各占一半的资源结构有利于我国能源结构的优化。同时我们认为以往对中、占生代海相的变盆改造研究不够、对复杂油气系统的不确定性认识不足等导致资源量预测偏高；另一方面对大陆架新生代海相的勘探与研究较少并受到“生油门限”的束缚导致对新生代海相油气资源量预测偏低。
李四光先生早年就提出过新华夏系沉降带是巨型油气远景区的预测。
松辽盆地K2坳陷构造层早已成为大型油气田区，k1断陷构造层已经出现大气区的轮廓。渤海湾盆地的E断陷构造层已经从“破碎的盘子”跃升为全国第一大油气区。90年代渤海已显示出大型油气田区的轮廓，多个新第三系浅层大型油气田的发现提示我们新第三系坳陷构造层是重要的油气领域。正如朱夏先生所言，寻找油气工作必须从盆地整体出发……如断-坳的转化与结合以及先后期的叠加等，因而它包含着不同的结构单元与构造层次，具有个别的含油气性。我们认为，南海北部陆架前缘地带是新生代海相的重要油气远景区；东海陆架盆地的新第三系坳陷层和陆架前缘坳陷也是重要的新生代海相油气远景区。加强勘探、争取油气战略突破具有重要意义。
同时，我国西部地区在“西气东输”的推动下，努力在前陆盆地找气和在克拉通盆地找油，这必将创造油、气双丰收的效益。
总之，我国海相油气资源潜力巨大。虽然勘探与求索的道路艰难曲折，但前景是光明的。
参考文献
[1]朱夏.论中国含油气盆地构造[M].北京：石油工业出版社，1986.
[2]关士聪.中国海陆变迁海域沉积相与油气[M].北京：科学出版社，1984.
[3]翟光明.中国石油地质志，卷1～16[M].北京：石油工业出版社，1993.
[4]康玉柱.塔里木盆地古生代海相油气田[M].武汉：中国地质大学出版社，1992.

何治亮　王琳　罗传容　易荣龙
（中国石化荆州新区勘探研究所，湖北荆州　434100）
【摘要】　中国海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。中国海相地层形成于4个建造旋回，经历了4期主要改造事件，根据其发育展布和赋存方式可大致划分为海域区、东部区、中西部区、青藏区。多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点，不同的只是叠加改造的方式。由复式烃源与多期生烃、“改造型”储层、复式封闭体系与保存条件、复式输导网络、复合圈闭、复式油气聚集区构成的复式油气系统是中国海相成藏的基本特点。中国海相领域具有巨大的油气资源潜力，但资源丰度差别很大，且天然气大于石油。海相盆地众多，可供勘探的范围极为广阔。建议采用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探、滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。
【关键词】　海相领域；多旋回盆地；复式油气系统；资源潜力
21世纪初期，中国油气储量和产能的持续增长将依靠4个方面：东部陆上白垩系、第三系陆相盆地稳中求升；西部三叠系、侏罗系煤系地层的增储上产；海域陆相盆地的加速开发；海相领域的重大发现与突破。其中，海相领域的勘探成效将从深层次上影响中国21世纪能源供给能力和能源结构的调整步伐。
中国海相油气勘探领域已得到了国内外石油界的广泛重视。经过“六五”以来各石油勘探开发单位卓有成效的工作以及国家科技攻关项目和各公司相关科研项目的实施，在勘探开发成果、勘探开发技术和地质理论及认识上均取得了令世人瞩目的成果。20世纪80年代后期以来，海相领域的油气勘探陆续取得了一系列具有战略意义的突破，为今后取得更大的突破奠定了坚实的基础。中国海相地层展布范围广，资源潜力大，具备形成大型甚至特大型油气田的地质条件，决定了今后大规模勘探开发的可行性。但海相地层形成时代老，海相盆地经历的后期改造多，导致了复杂的油气成藏条件、相对复杂的地表条件和勘探深度较大等，加之海相领域的整体勘探程度低，传统勘探评价思路存在局限性，使过去的工作存在一定的盲目性，勘探效益不高。中国的海相领域的油气勘探工作，既是挑战，更是机遇。
1　中国海相盆地的地质背景
据统计，我国海相沉积分布总面积大于4561800km2，其中陆上海相盆地数28个，面积3308530km2，海域海相盆地22个，面积1253270km2。
中国海相地层形成于4个建造旋回，经历了4期主要改造事件，根据其发育展布和赋存方式可大致划分为4个大区。
1.1　四个建造旋回
1.1.1　Z— 旋回
属古生代古亚洲洋体系。构成一个完整的开合旋回，是中国展布最广泛的海相层系。其消失的古大洋包括北天山、南天山—大兴安岭洋，西昆仑—东昆仑、祁连—秦岭洋，华南洋，其间的地块广泛沉积了厚度不等的海相地层，其间包括多套优质烃源岩。
1.1.2　D— 旋回
属于古生代古亚洲洋体系。构成了一个相对完整的开合旋回。由于整体属板块聚敛环境，早期的拉张不完全。在早期闭合的大洋处形成一些窄洋盆，块体内形成了小型陆内裂谷。不同地块海相地层发育差异性很大。华北地块以海陆过渡相煤系地层为主，华南地区则以海相碳酸盐岩沉积为主。
1.1.3　 —k1旋回
属于特提斯洋体系。北部地区随着海水向东西两侧的退出转变为陆相环境。南部地区经历了较完整的开合旋回，形成了从裂谷-初始洋-聚敛体制下的弧后边缘海-残余弧后盆地-前陆盆地等原型系列。随着特提斯洋的闭合，海水向南、东、西3个方向退出，中国陆上大部分地区转化为陆相环境。
1.1.4　K2—N旋回
属于太平洋-印度洋体系。仅西藏南部、新疆塔里木等地存在特提斯残留海或近海短时间海侵形成的海湾环境。东南部及沿海陆架地区的裂谷及走滑盆地偶被海侵。晚新生代东海、南海转变为海相环境。
1.2　四大改造事件
1.2.1　加里东晚期事件
形成了多个加里东造山带。中国大部分地区发生褶皱、隆升，沿造山带发生了广泛的花岗岩侵入活动。加里东期形成的超过100×108t储量的油气田遭到不同程度的改造和破坏。
1.2.2　海西晚期事件
较加里东事件弱，形成了多个海西期造山带。岩浆活动较强烈。在经过挤压褶皱隆升后不久，下沉被多个前陆盆地叠加。所形成的油气藏遭到过改造和破坏，但程度相对较弱。
1.2.3　燕山事件
它是深刻地影响中国区域地质格局的事件。表现为造山带的重新活动、地块内部的多方式的构造变形及广泛的岩浆活动。主要由两期事件构成。中侏罗世末，西伯利亚板块向南的推挤形成向南突出的蒙古弧。早白垩世末，太平洋古陆向西的推挤形成向西北突出的华南弧。燕山事件总体来看东部变形较西部强。
1.2.4　喜马拉雅晚期事件
主要起因于印度板块向北的强烈推挤。西部以挤压变形为主。东部则由于块体向太平洋方向蠕散及深部原因，以伸展变形与走滑变形为主。是已形成油气藏的改造与再次聚集的主要时期。
1.3　四个大区
经过多旋回盆地的叠加和多期次的变盆改造过程，中国海相领域表现出不同的地层发育与赋存方式、不同的构造变形样式、不同的成藏系统，因而表现出不同的油气资源潜力和勘探前景。通过分析和比较，中国重力图上所呈现的3条重力梯度带是多旋回演化历史中形成的具有丰富地质内涵的界线，可作为海相勘探领域的分区界线。
所分出的4个大区分别为：海域区——包括东海、南海等区域；东部区——大兴安岭—太行山—武陵山以东的陆地区及黄海及渤海海域；中西部区——西昆仑—祁连山—龙门山一线以北以东的区域，分布有塔里木、准噶尔、鄂尔多斯、四川等大型盆地；青藏区——新生代快速隆升的区域，包括滇西、川西、青海、西藏等。
2　海相盆地的基本特点——多旋回盆地
除了中国海域晚新生代的海相盆地外，其他海相地层大部分形成于古生代和早中生代，沉积后经过了多期次的抬升、沉降和复杂的褶皱、断裂、岩浆活动与变质作用，多旋回的叠加与改造是中国海相盆地共同的特点，不同的只是叠加改造的方式[1～3]。
中国的“克拉通”仅相当于北美、非洲板块1/20左右，显生宇以来经历了从南纬30°到北纬40°左右的长距离漂移及旋转。在与哈萨克斯坦、西伯利亚、西太平洋、印度、印支-南海等大大小小的板块以及更小尺度的地体间的分离、敛合、拼贴、碰撞过程中，形成了多变的地球动力学背景。这种背景是这些板块内部和边缘成盆与变盆、叠加与改造的内在动力。同时，导致了盆地演化历史中多变的热体制。
中国海相盆地具有条块分割的基底结构，发育网络状的断裂体系，具有极强的不均一性，构成了盆地演化过程中不稳定的边界条件。
在从洋陆板块构造体制向大陆板内体制转化的过程中，古生代构造演化的南北分割性和中、新生代构造演化东西的差异性导致了不同的叠加与改造方式。如塔里木盆地主体在古生代为整体沉降，间以弱改造的整叠加，产生了几个多期复合的古隆起。中生代则表现为盆地边缘沉降、沉积为主的镶嵌叠加方式。新生代又统一为南北两大前陆盆地所构成的大型复合盆地，呈披覆叠加方式。下扬子盆地在古生代与塔里木盆地类似，中生代表现为强烈的挤压变形，新生代为强烈的伸展断裂活动。呈NE向排列的断凹和断凸呈雁形排列，将统一的古生界地层改造成条块分割的格局。统一与分割是两类海相盆地叠加方式的鲜明特点，相对稳定性与活动性成为中西部与其他地区盆地的两种风格[4]。
油气盆地包括3种含义——构造原型、地层实体、油气水赋存的空间。就东部弱改造的新生代盆地而言，常常表现为三位一体。而对以古生界为主的海相盆地而言，构造原型盆地的部分可能已卷入到造山带之中或因抬升而被剥蚀。而保留下来地层实体盆地因构造变形分割、差异升降等原因，具有多个相对独立的油气水流体赋存单元——流体盆地。也正是这些流体盆地，构成了海相领域的具体勘探对象。它们具有较完整的海相地层的保存，变形改造较弱，整体具备顶封和封闭性边界，一般上覆有中新生界沉积。这是一个可能保存早期形成油气同时也具备后期油气生成-运移-聚集-保存的地质单元，既是一个“复杂”或“复式”的油气系统，当然也是一个油气的“保存单元”[5]。
多旋回的改造与叠加过程导致了广泛存在的复合变形作用，形成了不同尺度的复合构造[6]。大至一个叠加的盆地（也称复合盆地），小至一组节理，组成了丰富多彩的复合构造样式。构造变形是把双刃剑。复合变形与复合构造控制了油气的生成、运移、聚集、保存、散失与调整过程，是海相盆地油气规模聚集和大量散失的主要因素。如塔河油田、五百梯气田所处构造都属典型的复合构造。江苏地区句容盆地深层的双重堆叠背形构造，苏北盆地负反转的控凹断裂，则属破坏性的复合构造。
3　海相成藏的基本特点——复式油气系统
3.1　复式烃源与多期生烃
从塔河油田所在的阿克库勒油气区产于奥陶系、石炭系和三叠系的油气性质来看，可能存在多区、多层、多期、多类型的油源，根据流体包裹体的研究，塔河地区可能存在不少于3期的生烃过程。鄂尔多斯北部和川东地区油气藏可能也具有多期、多层系的烃源。有别于陆相盆地的复式烃源。
现有的干酪根热降解学说及相应的排烃理论的局限性已为越来越多的学者所注意[7]。早期形成的大量低熟油和高演化的古老烃源所形成的正常原油均与传统的生排烃理论相悖。可溶有机质成烃、晶包有机质成烃、原油及沥青降解与热裂解成烃、热稳定性较高的有机质晚期成烃，均有学者提及[8]。有人认为五百梯气田的气是由印支-燕山早期形成的油裂解而成。而塔中北坡及哈拉哈塘等志留系近100×108t储量的古油藏可能是塔中及阿克库勒地区油气的重要来源之一。
已压实的泥质岩及碳酸盐岩的排烃机制尚不十分清楚。构造抬升剥蚀减压、烃类形成所造成的高压、碳酸盐岩的压溶作用及晶析作用排烃，是有别于传统压实排烃的一些排烃机制。
在现在所开展的海相资源预测研究中，由于传统评价思路的制约，我们可能过低估算了部分Ⅰ类母质烃源的生烃量（实验证实，颗石藻产烃量是其他藻类的6～15倍），也可能过高估计了部分烃源二次生排烃的规模，特别是有效聚集的规模。
3.2　“改造型”储层
在海相领域的几个重大突破中，油气田储层的储集空间多为后期改造作用所形成。鄂尔多斯中部大气田属古岩溶储层，塔河油田奥陶系也属裂缝及古岩溶储层。川东石炭系是一套经过云南运动改造，发育次生裂缝-溶蚀孔隙的优质储层。塔河油田奥陶系储层形成于一个多期复合变形区，发育多组裂缝系统以及海西早期为主的强烈的岩溶作用，形成了一种“小尺度”上具极强的非均质性，而“大尺度”（经酸化压裂后，探井、开发井的探索范围扩大）上则具相对均质性的优质储集空间。尽管该油田油质较重，但大部分井都能稳产。这些主要受控于构造变形及表生地质作用形成的层状或层控储层或储集体，我们称之为“改造型”储层。
由于年代老，埋藏深，大部分原生孔隙往往因压实、压溶、胶结等成岩作用而大大减少。因此，重视与不整合面有关的古岩溶储层和与褶皱及断裂活动有关的裂缝性储层的探索与研究，是海相油气勘探的重要环节。
3.3　复式封闭体系与保存条件
海相领域的保存条件是公认最重要的成藏条件。由于成岩影响，早期泥质岩盖层封盖能力明显降低，加上断裂及裂缝的发育，导致海相地层的整体封盖能力急剧变差。
也有许多地区还存在优质的盖层。苏北志留系高家边组因伊利石化而呈脆性，但部分井段却钻遇软泥岩并发生缩孔现象。塔河下石炭统的巴楚组，开江地区下二叠统梁山组均属较好的直接盖层。
是否有具高压异常的间接盖层是海相油气大规模聚集的重要条件之一。塔河地区石炭—二叠系内存在的异常高压（压力系数1.2～1.4）是其下奥陶系规模聚集的必要条件。沿异常高压带的薄弱带和边缘，油气向上运移并聚集于石炭系、三叠系、侏罗系及白垩系地层之中。开江地区嘉陵江组二段为一间接优质盖层，其下气藏压力系统为1.4～2.2，为流体异常高压层，构成了良好的区域封闭条件。南盘江地区上泥盆统存在低电阻泥岩，江汉沉湖地区下二叠统—石炭系存在地层异常压力，这些现象值得重视。由直接盖层和异常高压带能构成高效的复式封闭体系。
后期的变形及抬升往往使早期的封闭系统被部分或完全破坏，能否重建封闭是再次成藏的前提。塔河地区早石炭世的快速海侵导致了巴楚组泥岩直接覆盖于奥陶系之上，构成了良好的储盖配置。东河塘油田及雅克拉气田、川东、鄂尔多斯的气田也是重建封闭后的产物。苏北黄桥CO2气田，三水沙头圩CO2气田也都是重建封闭后发生的聚集与保存。
早期形成的油气藏的保存，即受控于区域的保存环境，更取决于局部的保存条件。就层状盖层封闭保存系统而言，油气的保存并不由最好的盖层分布区决定，而取决于同一封闭系统中差盖层的封闭保存能力，由层状盖层＋断层和不整合面构造的封闭系统，其保存能力多由断层或不整合面的封闭能力确定（油气封闭的木桶效应）。
3.4　复式输导网络
海相多旋回盆地的多期复杂构造变形作用形成了复杂的断裂及不整合系统。它们穿越多个单一油气系统，是形成复式油气系统的必要条件。这些多期开启与封闭的构造形迹组合与渗透性地层一起构成了复杂的油气运移系统。如塔里木盆地北部隆起区存在由多期断裂和不整合面所构成的输导网络，使多期多源形成的油气横向上沿断裂和不整合面成带成片富集成藏，纵向上沿断裂多层聚集。沿一些倾没于生烃区的构造脊和鼻状构造，常构成油气二次运移的“汇烃脊”，在油气资源丰度较低的地区，位于“汇烃脊”的圈闭充注能力高，而非“汇烃脊”上圈闭则充满度低或无油气。
3.5　复合圈闭
研究证实，塔河下奥陶统油藏属阿克库勒古隆起控制的大型构造-地层复合圈闭，陕甘宁大气田属中央古隆起控制的巨型构造-地层复合圈闭，五百梯气田则属开江古隆起控制地层-构造复合圈闭，川西地区新场气田也属典型构造-岩性复合圈闭，鄂尔多斯北部上古生界的天然气主要聚集鼻状在构造与河道砂所构成的构造-岩性复合圈闭。川东地区针对71个石炭系不同类型的圈闭进行了钻探，发现气藏42个，成功率57.5%。其中断层圈闭钻探11个，因断层具开启性全部产水。而地层-构造复合圈闭钻探12个，发现气藏10个，成功率83.3%[9]。
加强复合圈闭的研究，深入开展复合圈闭的落实、描述、分析与评价，对海相盆地的油气发现将产生重要的作用。
3.6　复式油气聚集区
在渤海湾陆相盆地勘探实践中，我国石油工作者创造性地提出了“复式油气聚集区”的理论[10]。在海相领域的油气发现中，在同一个构造区带内，常常发现多产层、多圈闭类型、多油气类型甚至多压力系统的油气田（藏），构成具有内在成因联系的油气田群（带）。海相复式油气聚集区与陆相“复式油气聚集区”即相似又不同，表现得更丰富多彩。如塔里木盆地阿克库勒凸起、川东开江古隆起、鄂尔多斯中部大气田均属形成于复式油气系统的典型的复式油气聚集区。
4　中国海相盆地勘探潜力分析
4.1　油气资源量
油气资源量是开展勘探选区评价的重要参考资料。20世纪80年代和90年代初，由原中国天然气总公司和原地质矿产部开展了全国范围的油气资源评价。随着许多领域勘探工作的不断深入，油气资源量又分别进行了调整和补充。由于勘探及研究程度的不同，加之所采取的资源量计算方法不同，同一区域或盆地的资源量往往差别很大。就一个盆地而言，甚至可能导致两种完全不同结论。1994年CNPC计算海相领域（不含海域）资源量为326×108t油当量。根据“八五”以来最近的计算结果，主要海相盆地的油气资源量总体达600×108t以上（表1）[11～13]，几乎超过1倍。

表1　中国主要海相盆地油气资源量简表

从计算结果中可以看出，第一，海相油气资源量中天然气大于石油，勘探对象以气为主。第二，海相盆地油气资源丰度差别很大，整体不富局部富甚至很富。第三，海相领域具有巨大的油气资源潜力。
4.2　勘探现状与勘探潜力分析
中国几代石油人均对海相领域倾注了大量心血。海相油气勘探走过了一条充满希望的曲折之路，既有过成功的喜悦，也有过挫折后的反思。经过艰苦卓绝的勘探与研究工作，已取得了丰富的勘探及研究成果。
（1）发现了一大批中型油气田，累计获石油地质储量大于10×108t，形成了2000×104t的油气产能，已成为中国石油工业不可或缺的的组成部分。尤其是塔里木、四川、准噶尔等盆地一批优质储量的发现，产生了可观的经济效益，建成了几个今后发展能依托的石油基地。
（2）对海相地层的发育展布与赋存方式已基本掌握，估算了海相领域的油气资源量，对不同地区和盆地的油气资源结构和油气资源丰度已形成初步认识，对坚定海相领域的勘探信心和今后的战略选区均具有积极的作用。
（3）在认识到海相领域复杂性的同时，已掌握了许多海相领域成盆、成烃和成藏的内在规律，创造性地提出了一批针对海相领域的地质理论和思路，丰富了石油地质学的内涵，为今后的油气勘探奠定了理论基础。
（4）形成了一批先进有效的勘探技术方法系列，如山地、黄土源、荒漠及高陡地层、盐下的地震勘探技术，超深水平井，欠平衡钻井，高陡地层、巨厚盐层、多压力系统钻井技术及一批针对性的测井、测试技术，深井酸压技术，储层横向预测技术，复杂油气藏描述技术等，为今后勘探提供重要的技术保证。

表2　中国主要海相盆地油气探明程度简表

（资料截止1998年，仅供参考）
勘探效果不甚理想，除了与认识不到位、采用技术方法不配套等原因外，宏观上海相领域的复杂性（事实上已超过中国陆相盆地）和勘探工作量的明显不足、勘探及研究投入不够，是最主要的原因。如中国南方共打井868井，但只有59口井大于3000m，真正打海相地层的480口井中、打古潜山的有166口。华北钻入古生界的井达1509口，但这些探井均以新生古储的古潜山为勘探对象，真正打原生油气藏的几乎没有[10、11]。塔里木、鄂尔多斯、四川等重点盆地资源量的探明程度均不到10%（表2），勘探余地很大。关键是要在总结海相油气成藏及富集规律的基础上找准主攻领域和具体勘探目标，通过选择先进配套的勘探技术系列和构建一个高效的勘探及决策系统，去实现勘探目的。
中国海相可供勘探的范围极为广阔，盆地众多。中国海相油气领域不仅勘探程度很低，而且极不平衡。建议采用“整体分析评价、分层次动态部署、重点科技攻关与综合勘探，滚动勘探开发”等原则开展海相领域油气勘探工作。
“技术进步和丰富的想象力可以定期开拓新领域”[14]。事实上，关于中国海相领域的所有工作还只是开始，我们面临的领域还很广阔。
参考文献
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[2]关上聪.中国中新生代陆相沉积盆地与油气.北京：地质出版社，1988.
[3]王金琪.小陆拼接、多旋回、陆内构造——中国大陆石油地质三根基柱.成都理工学院学报，1998,25（2）:182～190.
[4]刘光鼎.试论残留盆地.勘探家，1997,2（3）.
[5]孙肇才，邱蕴玉，郭正吾.板内形变与晚期次生成藏——扬子区海相油气总体形成规律的探讨.石油实验地质，1991,13（2）:107～142.
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[7]何志高.论干酪根热降解成油理论弊端.海相油气地质，1999,4（2）:50～57.
[8]秦顺亭.江苏下扬子区中古生界成藏条件及勘探思路.海相汕气地质，1998,3（1）:6～11.
[9]胡光灿，谢姚祥，等.中国四川东部高陡构造石炭系气田.北京：石油工业出版社，1997.
[10]邱中健.我国油气勘探的经验和体会.石油学报，1999,20（1）:1～7.
[11]赵政璋主编.油公司油气勘探之路——新区勘探项目管理探索.北京：石油工业出版社，1998.
[12]中国石油化工集团公司.石油勘探开发技术工作会议文集.北京：中国石化出版社，1999.
[13]张寄良，等.塔里木盆地与油气资源.北京：地质出版社，1997.
[14]A.佩罗东.石油地质动力学.北京：石油工业出版社，1993.

1.3.2.1 东部陆相断陷盆地沉积或沉降中心就是生烃中心，海相层系生烃中心并不是沉积或沉降中心

我国东部陆相中新生代断陷盆地往往具有如下特点：①多期成盆；②多凹共生、同步演化；③多物源、多类型沉积；④多元复合成烃；⑤复式油气聚集（表1-6）。而海相碳酸盐岩层系发育的古生代盆地，海相层系的生烃中心并不是沉积或沉降中心，往往是发育于陆棚斜坡或台内凹陷的滞流沉积环境中的暗色细碎屑沉积物。油气具有多源、多期生烃、多期运聚成藏及多期调整与改造的特点（表1-6）。

表1-6 我国陆相沉积盆地与海相沉积盆地的差异对比

1.3.2.2 东部陆相断陷盆地以陆源碎屑岩储层为主，海相层系以碳酸盐岩储层为主

我国东部陆相断陷盆地沉积主要为河湖环境控制下的碎屑岩沉积，因此储层类型以砂岩为主（图1-15），尤其是三角洲沉积环境常常是优质的储层系。孔隙类型主要为粒间孔隙，流体运动总体上服从达西定律。

古生代海相沉积盆地中，主要为台地与台地边缘的碳酸盐（生物礁、滩、白云岩等）沉积，储集类型多样（图1-15），除早期受沉积环境控制外，后期成岩演化的作用对碳酸盐岩储集体的改造强烈，储层非均质性强，储集空间类型多样，孔、洞、缝及其复合体常形成优质的连通储集体。流体运动往往并不服从达西定律。

1.3.2.3 中国陆相断陷盆地多为单旋回盆地，海相沉积盆地多为叠合改造盆地

东部陆相断陷盆地主要受控于太平洋构造域的陆内拉张活动，因此，盆地发育主要呈地堑式或半地堑式，整体演化为早期断陷—晚期坳陷的单旋回型。虽然晚期构造出现反转，但盆地结构相对简单，以伸展正断层发育为特征。

图1-15 渤海湾盆地、塔里木盆地台盆区生储盖组合柱状对比图

古生代海相沉积盆地早期受控于特提斯构造域演化，盆地经历多期拉张—缩短旋回，往往存在由被动大陆边缘到前陆盆地的演化过程，因此盆地多为叠加改造型盆地。尤其是晚期受燕山—喜马拉雅构造运动的影响，叠加了陆相沉积盆地，海相沉积盆地多卷入变形活动，形成了构造残留盆地，盆地结构复杂多变，构造样式多以逆冲断层及相关褶皱为特征，并往往叠加了后期的构造形变。

1.3.2.4 陆相沉积盆地保存环境与海相层系保存环境存在明显的差异

我国陆相沉积盆地与海相沉积盆地由于抬升剥蚀、断裂发育、地下水活动强烈程度的差异性，在油气保存环境上存在明显的差异（图1-16），表现在：①西部油气藏破坏类型多样，各种破坏类型均有，主要以油藏抬升、流体冲洗、断裂活动破坏类型为主；②中部以油藏抬升破坏型为主，其次是断裂活动破坏型；③东部以断裂活动破坏型为主，仅在盆地边缘由于油藏抬升、水动力冲刷、沉积不足而形成稠油油藏。

图1-16 中国东部、中部、西部油气藏破坏类型统计对比

从整体保存环境看，我国陆相沉积由于形成时间晚，成岩演化适中，泥质岩往往成为主要的直接盖层与区域盖层，尤其是东部断陷盆地由于欠压实作用，常常形成超压封盖作用，形成油气的良好封存环境。而我国海相碳酸盐岩形成时间早，经历多期构造作用，成岩演化过程常导致泥质岩盖层的成岩作用较强，可塑性变差，在受应力作用时容易发生破裂，造成封盖能力的降低而使油气发生逸散与改造。我国海相沉积分布区常常见有古油藏的残存，如贵州麻江古油藏、四川天井山古油藏等的形成，就是构造隆升剥蚀作用导致封盖环境失效的结果。而在大面积分布的中下三叠统膏盐岩区域盖层的封盖下，四川盆地海相层系天然气藏得以保存（图1-17），形成了我国的主要天然气生产基地，所以在我国海相层系油气评价中应特别重视膏盐岩层对油气保存的重要作用。

图1-17 四川盆地膏盐岩盖层分布与天然气分布关系

1.3.2.5 东部陆相盆地油气晚期成藏，海相层系多期成藏晚期定位

我国东部陆相沉积盆地主要是在中、新生代发育的断陷盆地，因此盆地多具断-坳二元式结构。在古近纪与新近纪之间应力场有一个明显变化，这一变化不仅使早期裂陷伸展形成的生油凹陷得到了新近系沉积的披覆，为烃类转化、运移提供了温度、压力条件，还对油气向圈闭运移、聚集和保存起到了重要的作用，油气成藏期晚。油气藏分布有以下规律：在凹陷外环带发育有披覆背斜油气藏和潜山油气藏；在凹陷边环带发育超覆油气藏、不整合油气藏、残丘山和冲积扇油气藏；在凹陷内环带分布逆牵引油气藏和断块油气藏；在凹陷中央凹陷带主要形成了生油岩体中的岩性油气藏和断块油气藏；在凹陷中央隆起带发育浊积岩岩性油气藏和披覆油气藏等多环式油气藏。

现今南方海相油气田（藏）的分布、保存与中国印支期以来构造运动的叠加、改造关系密切相关，大量油气藏主要是在喜马拉雅期定型成藏的。因此，晚期调整成藏是海相沉积盆地成藏的一个特色。典型油气藏解剖说明，川东、川西的天然气藏（田）形成具有多期成藏、油气转化（燕山期—喜马拉雅期以来的相态调整）、晚期调整、动态平衡聚集成藏特点。

塔里木盆地海相下古生界油气藏具有多时代油气供源、长距离、跨时代运移和聚集、多期成藏特点，可分出早海西期、晚海西期、印支期—早燕山期、晚燕山期及喜马拉雅期5个时期，根据油气的生成演化及成藏规模确定海西期及燕山晚期—喜马拉雅期是塔北最重要的成藏期。

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