珠江口盆地

珠江口盆地油气藏形成条件分析第一章区域地质概况1.1区域地质概况珠江口盆地是位于南海东北部的大陆边缘盆地(系指N12°以北的区域, 包括北部湾、莺歌海、琼东南、珠江口、台西及台西南和中建南、双峰及笔架等盆地)，处于太平洋板块、欧亚板块及印度—澳大利亚板块三个洲际板块相互作用的特殊构造位置和特提斯构造域与太平洋构造域的混合叠置区[1]。

珠江口盆地其地理位置为E111°00′～118°00′,N18°30′～23°00′, 东西长约800 km, 南北宽约100 ～360 km , 海域面积为17.7×104km2。

为了适应油气勘探管理,中海油以E113°10′为界将珠江口盆地分为东、西2部分,即珠江口盆地西部珠三坳陷和神弧隆起, 珠江口盆地东部珠一坳陷和珠二坳陷以及东沙隆起和番禺低隆起。

该盆地自20世纪80年代初开展大规模油气勘探以来,在北部裂陷带及中央隆起区已陆续勘探发现了20多个油气田, 且石油年产量保持在千万立方米以上,约占中海油在南海北部开采量的66%以上[1]。

图1珠江口盆地基本构造单元组成及裂陷带与隆起带展布(据傅宁等, 2007)1.2地层发育作为被动大陆裂谷盆地的珠江口盆地，与中国其他裂谷盆地一样具有下断、上坳的双层结构共性，在经历了多期次的构造运动后，本地区在中生代褶皱基地上共发育了九套地层，自下而上分别是：古近系神狐组、文昌组、恩平组和珠海组，新近系珠江组、韩江组、粤海组、万山组及第四系(图2)，各地层发育的沉积环境差异，导致其地层发育的不同。

具体分述如下：1.神狐组(古新世一早始新世，65.0-49.OMa,Tg-T90)神狐组沉积于盆地裂陷初期，地层与燕山期花岗岩基底呈不整合接触，在珠一坳陷仅有局部地区钻遇到。

岩性为一套杂色含凝灰质砂岩夹紫红、棕褐色泥岩，沉积相为浅水湖泊相和火山岩相。

2.文昌组(中始新世，49.0-39.OMa,Tg-T80)文昌组沉积于盆地裂陷一幕，与下伏神狐组存在明显的岩性突变，在大部分地区直接超覆于前古近系基岩上，地层底界面为T90反射层;文昌组沉积末，由于珠琼二幕构造运动，断陷整体隆升，使文昌组上部地层遭受强烈剥蚀，顶面T80反射层具有全区不整合特征。

文昌组沉积期处于盆地的强烈裂陷期，具有多个沉积沉降中心，沉积厚度最大可达2500m，洼陷中心大于 1000m。

断陷中心为中深湖相沉积，暗色泥岩发育，为珠一坳陷最主要的烃源岩层系;断陷边缘为滨浅湖相沉积，以灰黑色泥岩为主，夹少量灰色砂、砾岩，部分地区上部夹煤层。

3.恩平组(早渐新世，39.0-33.9Ma, T80-T70)恩平组沉积于盆地裂陷二幕，与下伏地层呈平行不整合或角度不整合接触，在地震反射剖面上表现为区域性不整合面T80，在局部基底隆升较高的地区或者邻近边缘的隆起区，恩平组则直接超覆于基底之上;恩平组沉积末，在南海运动作用下发生区域性构造抬升与地层剥蚀，与上覆地层不整合接触，界面为区域性不整合面T70。

地层最大厚度可达3000m,除了断陷边缘和部分古隆起外，一般都大于1000m。

断陷中心为滨浅湖相沉积，边缘为冲积扇和河流相沉积，地层自下而上正旋回特征明显，下部为砂岩(含砾砂岩)夹灰色泥岩，上部为黑灰色泥岩与灰色砂岩(或粉砂岩)不等厚间互夹煤层，是珠一坳陷重要的烃源岩层系。

4.珠海组(晚渐新世，33.9-23.8Ma, T70-T60)珠海组为盆地断坳转折期的海陆过渡相地层，受南海运动的影响，恩平组被广泛抬升剥蚀，形成区域性不整合面Tao，即为珠海组底面，在靠近边缘隆起区，可见到削截及上超现象。

地层沉积初期，物源主要来自盆地北部，此时古珠江三角洲开始发育，形成了三角洲一滨岸沉积体系;沉积中晚期，海水向北部及东北部大面积进入，珠一坳陷大面积为滨浅海环境，在北部发育三角洲沉积体系，边缘其它区域广泛发育滨岸沉积体系。

珠海组可分为上下两套，下部以砂岩为主，局部夹棕红色或杂色泥岩；上部为大套灰一灰白色砂岩，以砂泥岩互层为特征。

5.珠江组(早中新世，23.8-16.4Ma, T60-T40)珠海组末期至珠江组初期，发生了短期的沉积间断，但没有明显的构造运动，两地层间的界面T60为假整合面。

珠江组为一套海相沉积地层，以T50为界可分为上、下两段，在海侵的影响下，珠江组下部发育一套三角洲一滨岸相砂岩，中下部在东沙隆起及其北坡地区发育生物礁和碳酸盐岩台地，中上部为大段泥岩夹砂岩，为新近系的主要储层段。

珠江组沉积末期，南海扩张基本停止，盆地进入稳定热沉降阶段。

6.韩江组(中中新世，16.4-10.OMa,T40-T32 )在南海运动之后的东沙运动初期，发生了幕式张裂活动，对珠江口盆地的演化和沉积体系产生了深远的影响。

伴随断裂的形成，沉积了三角洲一浅海相的韩江组，厚度一般可达1 OOOm。

总体上，由绿灰色泥岩与砂岩、含砾砂岩互层组成多个正韵律，其中泥岩不含钙或微含钙，砂岩常含钙、海绿石和绿泥石，是珠一坳陷较重要的储层。

受珠江三角洲影响，从西往东，由北往南地层厚度增大、岩性变细。

7.粤海组(晚中新世，10.0-S.SMa, T32-T30)晚中新世前后，受东沙运动影响，珠江口盆地发生块断升降和隆起剥蚀，先存断裂再次活动，产生了一系列NWW向的张扭性断层，并伴随着频繁的岩浆活动。

粤海组为一套海相地层，绿灰色泥宕间互砂岩组成正韵律，局部为粗一细一粗沉积韵律，富含海绿石。

近年来，在珠一坳陷的部分构造的粤海组中发现了商业性油气层，证明了该地层的勘探潜力。

8.万山组(上新世，5.5-1.8Ma， T30-T20)为一套海相沉积地层，山下细上粗的反韵律组成，岩性为灰一绿灰色泥岩夹中细砂岩，富含生物碎片，成岩性差，目前暂未在该地层中发现有效的储层[2]。

图2珠江口盆地综合柱状图（据吴娟2013）1.3构造特征在晚中生代至新生代,珠江口盆地处于广东大陆架拉张应力场为主的区域背景之中, 以拉张应力为主, 构造形迹是张、张扭体系,只局部拌随升降而产生的挤压形迹。

盆地内有大规模的基岩块断活动, 基岩多呈地堑、半地堑、地垒或掀斜状块断山,正断裂十分发育,数以千计, 断裂总的特征是多为基岩断裂,长期发育,断距下大上小,多数断开下第三系及中新统, 有的断到上新统及第四系,除西部地区走向以北东向为主外,多为北东东-东西走向。

由地震反射资料发现有二十余条比较大的断裂, 基岩断距几百到几千米,长几十到几百公里,它们往往是盆地内基岩隆起与坳陷、次一级凹陷与隆起带的分界线。

[3]本地区共发育三个演化阶段分别是：裂谷发育阶段、拉开阶段、三角洲盆地发展阶段。

[5]在三个阶段以拉张作用为主，也使得本地区发育大规模的基岩断裂、基岩块断体的活动，于是珠江口盆地形成三中坳陷，两种隆起。

（如图3）1.3.1坳陷珠一坳陷是双断继承性坳陷。

特征是南北界为一系列东西向断裂,早第三纪分割性强,有近东西向的五个断陷及五个凸起带；晚第三纪成为统一坳陷,继承于主要断陷之上。

向东抬高变浅,迭置于中生界构造盆地之上。

坳陷内潜山构造发育, 凸起带上发育有背斜和半背斜, 凹陷中心发育张扭性半背斜及断块构造,部分断裂下降盘有滚动背斜。

断裂十分发育,多为北西西一东西向, 晚期活动强烈。

东部地区分布有较多的火山岩体。

珠二坳陷是单断箕状的继承性坳陷。

特征是呈北西西、东西走向,早第三纪南断北超,中央为凸起带, 南北为凹陷；晚第三纪为整个珠江口盆地的坳陷中心。

中央凸起带的基底由一系列东西走向的北断、北陡、南缓的掀斜状块断山组成,其上发育有规模巨大的第三系半背斜, 断背斜带, 断裂长期发育, 断达层位较高,大断层下降盘有滚动背斜构造。

这是珠江口盆地面积最大、沉积最厚、最重要的坳陷。

珠三坳陷是双断非继承性坳陷。

特征是呈北东、北东东走向,早第三纪南缘大断裂活动强烈,长220公里, 基岩落差5000-8000米,北缘大断裂长210公里,基岩落差1000-4000米, 控制了下第三系的沉积。

中央有一凸起带,顶部缺失下第三系。

晚第三纪由于西部抬升,坳陷逐渐东迁消失。

中央凸起上发育有披复背斜,由于海南和神狐暗沙隆起于中中新世上升，对凹陷产生侧压力,在凹陷深部位形成了挤压背斜,或扭动半背斜与断块。

南缘大断裂下降盘发育有下第三系的滚动背斜[3]。

1.3.2隆起海南和神狐暗沙两隆起为比较稳定的隆起,走向北东、北东东,早第三纪处于隆起状态,只发育有小型断陷, 晚第三纪相对下降接受沉积。

其上分布有第三系披复背斜构造, 倾没于坳陷部位发育着超复不整合圈闭。

东沙隆起,是东沙区域性隆起区向坳陷的倾没部位,呈北东东、东西走向,早第三纪也发育有小断陷,晚第三纪两起两落,早中新世初是隆起,早中新世中期下沉接受沉积,早中新世末期又复上升受到剥蚀,中中新世又下沉接受沉积。

其上发育有随着基岩上升而产生的第三系生长背斜,以及半背斜构造,断裂十分发育, 走向北西西、东西为主, 断达层位高,有的断达海底。

[3]图3珠江口盆地地震地质解释剖面（据王善书 1982）第二章油源条件分析2.1生油层的分布（纵向层位分布与横向分布）珠江口盆地包括珠一、珠二和珠三等3个坳陷，其中珠一和珠三坳陷以油为主，珠二坳陷以气为主。

该盆地油气分布表现出明显的分带性（如图4）[4]。

图4珠江口盆地油气分带性及其控制因素（据李友川等2014）据较早的研究显示本地区本地区韩江组(N12)一珠江组(N11)上部的海相泥质岩和珠江组中、下部一珠海组( E3) 非海相泥质岩均可作为生油岩[5]。

但根据后期的研究发现，珠江口盆地存在始新统(文昌组)、渐新统(珠海一恩平组)、和下中新统(珠江组)三套生油层，在近几年的研究文献中，也更趋于后期研究的成果解释并将文昌组和恩平组作为主要的烃源岩进行研究工作。

文昌组是湖相生油层,有机质丰度，属最好生油岩，成熟度高,生油母质为腐泥型和偏腐泥混合型,生油潜力大。

恩平组是湖沼相煤系生油层,有机质丰度属最好一好生油岩,母质类型为腐殖型和偏腐殖混合型, 成熟度较高。

珠江组为海相生油层,属较好生油岩,母质类型也差,成熟度均较低。

中中新统以上基本无成熟的生油岩。

就这三套生油层的油源条件而言,以文昌组生油层最重要, 后两套生油层还可能有一定的成气能力[6]。

2.2烃源岩的地质环境本地区的烃源岩的地质环境主要从构造环境和岩相古地理环境两方面分析。

主要的，文昌组和恩平组两套烃源岩是古近系两幕裂陷造就的，但这两套烃源岩形成于不同的沉积环境，也造成了有机质来源、类型、有机地球化学特征等均存在较大的差异。

文昌组沉积于南海北部陆缘广泛伸展裂陷阶段，伴随强烈的断块旋转，伸展区的古地貌分割性明显，由此导致物源条件受到限制。

总体上看，文昌期坳陷带北部的物源供给能力较强，较大型的河流一三角洲沉积体系在凹陷北部边界的区域转换带部位见到；南部中央隆起带的隆起幅度较小，属于次要物源，沿南部边界断裂发育规模较小的辫状河和扇三角洲体系。