前人对南海北部中生代的调查研究史
到90年代中后期,受世界石油工业深水勘探和勘探技术不断进步的影响,勘探工作不断向深水区推进。国内许多单位,如广州海洋地质调查局、中国海洋石油总公司、中国石油天然气集团公司、中国石化集团公司等,都在南海北坡进行了不同程度的油气勘探。据不完全统计,2D地震测线在南海北部斜坡区为4.2×104km,网密度达到1.5km×1.5km ~ 18km×18km(刘铁树等,2001,推测在潮汕坳陷、台湾西南部、加比等一系列新生代盆地下可能发育前新生代沉积地层
就中生界勘探而言,早在1979 ~ 1986年,中国海洋石油总公司通过潮汕坳陷地震调查揭示了两套新生界和中生界构造层:上部构造层为新生界海相沉积,地震反射连续稳定,波组特征清晰;下部构造层褶皱变形,推断为中生代沉积。1981年,广州海洋地质调查局提交的《珠江口盆地地质构造特征及油气远景初步评价》报告中明确指出:“第四地震反射层组分布在东沙地区,内部为褶皱构造形态,其层速度一般在5km/s左右,波组具有连续性好、多层次、能量强、视频率高等特点...然后,利用大量地球物理资料编制了南海东北部中生界残余厚度图,并与南海海洋研究所和福建海洋研究所初步分析了台湾海峡中生界的分布特征和油气地质条件。1985年中美合作两船延伸布置剖面调查在南海北部东沙大陆坡区发现一层沉积地层,层速5.1km/s,残留厚度6.5 ~ 7.3 km,推测为中生代地层(姚伯初等,1994)。1999至2000年,中国海洋石油总公司在潮汕坳陷南部和东沙隆起东部采集了8000多公里的地震、重磁资料,进一步确定潮汕坳陷下部构造层为中生界海相沉积地层,最大沉积厚度7000米,具有生烃潜力和形成各类油气藏的条件(郝等,2001;陈娟,2002)(图1-1)。2000年,广州海洋地质调查局在南海东南部里尔盆地进行油气资源普查时,进一步证实了海相中生界的存在,并对其残余厚度和分布特征进行了初步分析(张莉等,2003)。
图1-1潮汕坳陷中生界地震反射特征
(据郝,等译,2001)
部分专家学者(苏乃荣等,1995;夏玉元等,2000;杨静等人,2003年;肖等,2004;郝等,2004)通过对钻井资料和地震资料的重新解释和认识,推断在北部(图1-2,图1-3)和台湾西南部的珠江口(韩江、白云、惠州、西江、开平和东山-浅滩坳陷、东沙隆起和潮汕坳陷)等新生代沉积盆地下存在中生界。但由于当时的地震勘探技术,地震剖面中深层的有效波能量普遍较弱,多隐藏在干扰背景中,反射波质量差,内部结构不清,难以追踪解释中生代剥蚀厚度,圈定中生代盆地的分布范围。因此,难以有效评价中生界油气地质条件和油气资源前景。
图1-2汉江凹陷中生界地震反射特征
(据苏乃荣等1995)
随着地震勘探技术的进步,中国地质调查局下属的广州海洋地质调查局也在不断调整勘探思路。“十五”以来,利用长排列大容量震源地震采集技术,在南海北部开展了新一轮油气资源调查和普查,采集二维多道地震剖面近10000km,有效揭示了南海中深地震的反射信息。特别是2008年新“项目”启动以来,收集了10000多公里的多道地震和相应的重磁资料,初步了解了中、新生界地层分布和厚度变化特征、油气地质条件和油气资源前景,进一步深化了对南海北部中深斜坡沉积凹陷地层结构、分布和构造特征的认识。前期调查研究结果表明,中、新生界地层从台湾西南盆地到北(南)双峰盆地广泛分布,台湾西南盆地、珠江口盆地和加比盆地发育巨厚的新生界和前新生界沉积(图1-4和图1-5),特别是珠江口盆地潮汕坳陷及其邻区,具有一定的油气地质前景。
图1-3东沙隆起中生代地震反射特征
(据郝,等,2004)
图1-4潮汕坳陷LF35-1-1井地震剖面中生界反射特征。
为了证实地震解释结果,获得中生界油气勘探的发现,2005年,中国海洋石油总公司与中国台湾中油公司合作,在潮汕坳陷开展了针对中生界的油气钻探,LF35-1-1钻探证实了中生界的存在。自下而上,侏罗纪-白垩纪沉积环境经历了盆地扩张沉降、深水沉积和深水沉积。
图1-5白云南部凹陷中生界地震反射特征
图1-6潮汕坳陷中生代地层岩性柱状图
(根据邵磊等人,2007年;吴等,2007)
在此之前,中台中石油十余口井已钻遇台湾西南盆地中生界,盆地缺失上侏罗统,其中下-中侏罗统含有数百米厚的低能深海相暗色页岩。下白垩统为砂岩、粉砂岩、泥岩互层,夹薄煤层、灰岩,反映河流、三角洲、沼泽相沉积,偶见海岸、浅海相沉积。CFC(纸厂构造)、CGF(建峰构造)、CFS(智胜构造)均有油气显示,表明该区中生界具有良好的油气地质条件。
多年来,通过国家基础地质和油气地质综合调查及一系列科学研究,在南海北部地区积累了大量的基础调查资料和相应的研究成果。通过这些勘探实践和科学研究,积累了该海域丰富的油气勘探经验,取得了许多新的认识,进一步发现和扩大了南海北部中生界的分布范围。初步探讨了南海北部的区域构造演化、盆地形成和演化特征,对南海北部中生代地层的发育和沉积演化特征、油气资源前景等提出了一系列初步认识。但是,这些初步认识还需要进一步深化和完善,南海北部中生代地层的基础地质和油气地质,如分布特征、沉积特征、盆地性质、形成演化史、油气地质条件和资源潜力等。
1)南海北部中生代构造演化历史不清,恢复中生代构造背景极其困难,尤其是晚三叠世-早侏罗世被动大陆边缘和晚侏罗世-早白垩世活动大陆边缘。因此,这两个演化历史阶段形成的沉积盆地的分布和特征尚不清楚,这影响了南海北部中生代盆地的性质、地层分布特征、沉积充填序列、烃源岩和储层发育特征。
2)缺乏对盆地性质和油气形成演化控制的系统研究。南海北部尤其是中生代主要构造运动的细节不清楚,影响了对盆地构造变形、地层剥蚀历史和残余厚度的认识。对烃源岩的成熟史、运移聚集、再运移再聚集的历史认识极其不清。
3)中生代遭受多期强烈构造改造,火山活动频繁,缺乏钻井等实测资料,沉积充填和油气地质条件分析主要依靠类比和推测,不确定性多。中生代有好的烃源岩吗?生烃潜力如何?比较研究极其困难。
这些基础地质问题的系统研究将是正确认识和评价南海北部中生界油气资源前景的关键和基础。