琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用.pdf

I S S N1 0 0 92 7 2 2 C N 3 7 1 4 7 5 P 海洋地质前沿 M a r in eG e o lo g yF r o n t ie r s 第3 3 卷第1 0 期 V o l3 3N O1 0 文章编号：1 0 0 9 2 7 2 2 ( 2 0 1 7 ) 1 0 0 0 2 2 1 0 琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其 对深水大气田形成的控制作用 张迎朝，甘军，杨希冰，徐新德，朱继田，杨金海，杨璐，李 兴 ( 中海石油( 中国) 有限公司湛江分公司南海西部石油研究院，广东湛江5 2 4 0 5 7 ) 摘要：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用成为深水区研 究的热点。利用钻井地质、地震勘探资料，运用层序地层学、构造解析方法，认识了陵水凹 陷的构造动力学机制和构造变形；探讨了陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控 制作用；提出了陵水凹陷经历了古新世一始新世断陷、渐新世坳一断、早中新世断一坳和 中中新世更新世坳陷( 深水盆地) 4 期构造演化阶段的新认识，并认为构造演化控制了 深水大气田的形成。古新世一始新世断陷、渐新世坳 断作用分别控制了湖相、海陆过 渡相一海相烃源岩分布，中中新世一第四纪坳陷作用拓宽了烃源岩生气时窗；渐新世 坳一断作用控制发育了扇三角洲储层，中中新世一更新世坳陷作用控制发育了深水限制 型、非限制型碎屑岩储层和碳酸盐岩生物礁储层；渐新世坳一断演化阶段以走滑一伸展 构造变形为主，控制发育了断鼻、断背斜圈闭，中中新世一更新世坳陷作用控制发育了深 水限制型重力流水道砂岩性圈闭群、非限制型盆底扇岩性圈闭和生物礁地层圈闭；渐新 统、中中新统地层超压产生断裂裂隙，构成了良好的天然气输导体系。 关键词：构造演化；构造变形；构造动力学；深水大气田；陵水凹陷 中图分类号：P 6 1 8 1 3文献标识码：AD O I ：1 0 1 6 0 2 8 j 1 0 0 9 2 7 2 2 2 0 1 7 1 0 0 0 3 1研究背景 琼东南盆地位于南海北部大陆边缘，盆地基 底发育在华南加里东褶皱带上 1 ，后期受大量燕 山期花岗岩侵入影响，基底埋深7 1 3k m ，西深 东浅 2 。目前钻井揭示盆地盖层最老的地层为始 新统岭头组，油气地球化学分析和地震勘探资料 解释推断始新统为湖相沉积。下渐新统崖城组为 收稿日期：2 0 1 70 6 0 5 基金项目：国家“十三五”科技重大专项“琼东南盆地深水区 大中型气田形成条件与勘探关键技术”( 2 0 1 6 Z X 0 5 0 2 60 0 2 ) 作者简介：张迎朝( 1 9 7 1 ) ，男，博士，教授级高级工程师，长 期从事南海层序地层与沉积学、构造地质学和油气成藏综合研究 工作E m a il：z h a n g y in g z h cn o o cco m cn 海陆过渡相、滨海一浅海相沉积，上渐新统陵水组 为滨海一浅海相沉积。中新世开始，沉积了下中 新统三亚组、中中新统梅山组、上中新统黄流组、 上新统莺歌海组和第四系更新统乐东组，主要为 滨海一浅海相、半深海一深海相沉积。 本文论述的陵水凹陷位于琼东南盆地中央坳 陷( 图1 ) ，现今陵水凹陷北部为浅水区，南部为深 水区( 水深 3 0 0m ) 。近期在陵水凹陷深水区上 新统莺歌海组一上中新统黄流组岩性圈闭领域获 得重大天然气发现 3 巧 ，L 1 7 是琼东南盆地深水区 首个探明储量超千亿立方米的大气田，其发现“证 实”了陵水富生气凹陷。 作为已被“证实”了的富生气凹陷，中外学者 和勘探家们特别关注陵水凹陷构造演化及对深水 大气田形成的控制作用。近期尚未有针对陵水凹 第3 3 卷第1 0 期 张迎朝，等：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用 2 3 ，。凳募姜，鬻老霍爰蓁零。钻井S F 2 4 - 1 井名口气日d 含气构造 图l琼东南盆地构造区划( 据文献 3 修改) F ig 1 T e ct o n icd iv is io no ft h eQ io n g d o n g n a nB a s in ( m o d if ie df r o mr e f e r e n ce 3 ) 陷构造演化的研究成果发表。前人开展过琼东南 盆地及邻区的构造地质研究，提出了多种盆地及 邻区构造演化阶段划分方案，如根据钻井及地震 勘探资料分析认为，南海北部新生代盆地发育“同 裂陷、裂后”双层结构邸7 3 ；依据南海北部新生代 沉积特征，将南海北部新生代构造运动划分为早 古新世的神狐运动、早始新世末的珠琼运动一幕、 中始新世末的珠琼运动二幕、早渐新世末的南海 运动及中晚中新世的南沙运动5 期 83 ；依据钻井 及地震勘探资料揭示的构造特征认为，南海北部 深水区新生代经历了裂谷期、热沉降期和准被动 大陆边缘3 个构造演化阶段 9 0 ；依据钻井及地震 资料构造解析认为，深水区新生代发育“断陷、裂 后坳陷、裂后洋盆”3 层结构 1 。I 。归结来看，目前 人们对于琼东南盆地构造演化认识并不统一，因 此，如何认识陵水凹陷构造演化及其对深水大气 田形成的控制作用是当前琼东南盆地深水区勘探 首要解决的问题，具有重要的科学理论意义和勘 探指导意义。 钻井、层序地层解释是厘定盆地重要构造层 序界面的主要手段。断裂体系和构造样式及演化 序列是盆地构造演化历程的重要记录。因此，本 文在钻井、层序地层解释基础上，开展了断裂体系 与构造样式及演化序列分析。探讨了陵水凹陷构 造演化与深水大气田形成的关系，为深水天然气 聚集区的预测、勘探部署提供了科学依据。 2 陵水凹陷构造演化 在钻井、层序地层解释基础上。笔者认为陵水 凹陷发育4 个关键构造界面，由老而新分别是古 近系底面( T g ) 、始新统岭头组顶面( T 8 0 ) 、上渐新 统陵水组顶面( T 6 0 ) 和下中新统三亚组顶面 ( T 5 0 ) 。综合断裂体系、构造样式及其演化序列 分析，本文提出将陵水凹陷新生代划分为4 个构 造演化阶段，即古新世一始新世断陷、渐新世坳一 断和早中新世断一坳和中中新世一第四纪坳陷 ( 深水盆地) 演化阶段。 2 1 古新世一始新世断陷演化阶段 在古新世一始新世，西太平洋板块沿N W W 向欧亚板块俯冲口1 ” ，地幔物质上涌，弧后拉张 效应造成琼东南盆地区处于伸展应力状态，使陵 水凹陷发生大规模断陷作用，产生了以N E S W 走向为主的伸展断裂。同时，受红河断裂左旋走 滑影响 1 3 ，凹陷东部发育了N w S E 走向的走 2 4 M a r in eG e o lo g yF r o n t ie r s 海洋地质前沿2 0 1 7 年lO 月 滑断裂。因此，在古新世一始新世时期，在太平洋 板块向欧亚板块N w w 向俯冲以及红河断裂左 旋走滑影响下，陵水凹陷主要发育了N E S W 、 N W S E 走向的断裂。 T g 、T S 0 界面是陵水凹陷古新世 始新世断 陷演化阶段的区域性不整合面。古新世 始新世 陵水断陷为北部边界受2 1 号断裂控制的半地堑 ( 图2 a ) 。根据深水区Y 1 9 - 1 井发现的下中新统 三亚组原油碳同位素特征、地震勘探资料分析，推 断始新统为湖相沉积。 构造单元 构造演化 地震沉积 构造构造 陵水低凸起陵水凹陷 时代巧境 演化运动 赫龋一 与 雾嘉 ，、 浅半 坳 海一 陷 由世 深 阶东沙 T 5 0 一f d 海 段 运动 T 5 f 户l。5X la 2l鼎 一 早新 滨断阶 T 6 0 中世 浅段 南海 海坳 运动 T 6 ( 1 -2 1M a 21断耔一 浅渡 坳 珠琼 渐 海相 运动 新 海 断 二幕 世 陆 阶 过 段 珠琼 T s 驴一 b l 运动 一幂 = r 8 ( i-3 “1 幻 2 1 断裂始 溯 一T 8 0藿藿 相 断 陷 河 阶 T g ，、 古 流 段 神孤 I a ) 相 运动 图2 陵水凹陷构造演化示意图 F ig 2 S t r u ct u r a e v e u t io no ft h er 。in g s h u i S a g 在古新世一始新世断陷演化阶段。陵水凹陷 主要发育伸展断裂体系，断裂走向为N ES w ； 在凹陷东部发育了N w S E 走向的走滑断裂( 图 3 ) 。凹陷北部发育控凹2 - 1 号断裂，代表凹陷发 生了强烈伸展活动，控制了凹陷快速拉张并沉积 图3陵水凹陷始新统顶面r I 8 0 等t 0 图 F ig 3 T h es t r u ct u r a l m a po ft o pE o ce n e ( T S 0 ) o ft h eL in g s h u i S a g 充填了较厚的古新统一始新统；南部斜坡发育反 向正断裂，断裂规模小。因此，古新世一始新世陵 水凹陷呈现了半地堑特征( 图4 ) ，代表了岩石圈 在区域伸展构造应力场作用下发生破裂、沉陷而 形成的结构形态。 陵水凹陷古新统一始新统发育大型同生控凹 伸展断裂构造样式、缓坡反向正断裂构造样式。 大型同生控凹伸展断裂构造样式分布在凹陷北 部，如2 1 号断裂；南部斜坡等发育缓坡反向正断 裂构造样式( 图5 a ) 。 2 1 断裂 A 土 T 8 l卜 一 + 古新统始新统 牟 + 上T g 基底 。 + 图4陵水凹陷古新世一始新世半地堑( 剖面位置见图3 F ig 4 P a le o ce n e E o ce n eh a lfg r a b e no ft h e I in g s h u iS a g ( s e ef ig ： f m 。p r ( ) f ilelo ca t io n ) 第3 3 卷第1 0 期 张迎朝，等：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用 2 5 地层 地震 地爱年 夏射 龄M a i一旦iF 用 地震构遣挥式 L 阿样式构造样式插违 系统组 界面 -t 二：。| ，、 - 、 筻墨丢更新氧 哥末组 焉二 i，之：二，、 、一 ：击集陆 1 9 0 一 上耕袅莺r 暑组 ( d ) 构造样式 聿鼍 55 0 上鼍、荒垣 o - 曩弱 构走h - 。一 = ，： 一1 05 - - c) 遣焉 ，、- ， 平缓群形 一 r 宰 哥垮逼 最袭 1 65 地薯样式 三亚遁 作 用伸 ”他0 一2 10 一、 断层地层 、。 。 同颓同断 上 匿_ i垣 一T 6 2 一 翼喜 十- 一 一 一扩3 00 - - 一一4 f 块样式 三 新 ( b ) 、 ， 、 迁冀碟形 錾装 。一， 地呈样式 J 兰域组 曼 。 丢 T 8 0 v 3 50 一 一，_ 一，垤蝮夏E 正 蛄新劳伸 ：蟛j ：二， 新爱卡茔式 ( a ) 作展 言新抚 用构 “T g n 造 。一。j 。 同主控凹坤展 萄苇三享 薪裂怿式 图5 陵水凹陷主要构造样式 F ig 5M a j o rs t r u ct u r a ls t y le so fL in g s h u iS a g 2 2 渐新世坳一断演化阶段 自渐新世以来，太平洋板块向西俯冲，南海海 盆地幔物质隆升，海底开始扩张 1 “”一，发育E w 走向断裂。笔者认为，随着区域伸展构造应力场 由古新世一始新世N WS E 向伸展向S N 向 伸展转换，使早期N E S w 走向伸展断裂带产生 走滑一伸展构造变形。 T 6 0 界面是古近系和新近系之间的破裂不整 合面，也是渐新世坳一断转入早中新世断坳演 化阶段之间的不整合面( 图2 b ) 。渐新世陵水凹 陷北部地层受2 1 号断裂限制，但此时构造沉降、 地层沉积中心不沿2 1 号断裂分布，代表了地壳 构造沉降减缓，使凹陷区发育了大规模的海陆过 渡相和浅海相沉积，陵水凹陷南部低凸起区L 3 3 1 井下渐新统崖城组为海陆过渡相沉积，上渐新 统陵水组为浅海相沉积，与古新世一始新世断陷 演化阶段有着显著差异，尤其是控制了本区早渐 新世陆源海相烃源岩的规模发育和分布，对天然 气勘探意义重大。因此，本文将渐新世划分为 坳一断演化阶段，有别于以往学者将古近纪划归 断陷演化阶段的观点。 渐新世区域构造应力场由古新世一始新世 N W - - S E 向伸展应力顺时针转换为S N 向伸展 应力。先存N E S W 走向断裂，在平行断裂面的 左旋走滑力偶和垂直断裂走向的伸展构造应力作 用下，发生走滑一伸展构造变形，由此提出有别于 先存古新世一始新世伸展断裂体系的“渐新世走 滑伸展断裂体系”新类型。N E - - S W 走向走 滑一伸展断裂主要是陵水凹陷北部的2 1 号断裂 ( 图6 ) ，在平面上，这类走滑伸展断裂派生同向 或反向调节断裂，且与主干断裂相接，调节断裂以 E W 走向为主，南斜坡断裂为近E w 走向；在 倾向上，因走滑一伸展构造变形，靠近2 1 号断裂 的古新统一始新统和渐新统地层发生挤压或逆牵 引变形；在走向上，沿2 1 号断裂地层发生波状起 伏构造变形，此时构造沉降、地层沉积中心不沿 2 1 号断裂分布，凹陷区呈坳一断特征( 图7 ) 。 渐新世陵水凹陷2 1 号断裂走滑伸展构造 变形控制发育了走滑伸展构造样式，如断裂下 降盘挤压区断层一地层同倾向断块样式、迁移碟 形叠置地层变形样式( 图5 b ) 。 M a r in eG e o lo g yF r o n t ie r s 海洋地质前沿 2 0 1 7 年1 0 月 i 图6陵水凹陷渐新统顶面T 6 0 等t 0 图 F ig 6 T h es t r u ct u r a l m a l) ( ) ft O I ) ( ) lig o ce n e ( T 6 0 o ft h eI 。in g s h u iS a g 2 1 断裂 图7陵水凹陷渐新世“坳一断”结构 ( 剖面位置见图6 ) F ig 7O lig o ce n ed e p r e s s iI lg F a u h in gs t r u ct u r e o ft h eI 。in g s h u i S a g ( f ig ( jf ( ) rpr o f ileI o ca t io n ) 2 3 早中新世断一坳演化阶段 至早中新世，受控于太平洋板块俯冲作用变 弱、印度板块与欧亚板块持续碰撞与渐新世断裂 走滑一伸展构造变形相比，本文认为该时期陵水 凹陷表现为弱走滑一伸展构造变形。 早中新世陵水凹陷是在坳陷基础上发生断裂 作用，坳陷作用占主导，早中新世陵水凹陷处于 断坳演化阶段( 图2 c) 。 与渐新世构造变形强度相比，早中新世走 滑一伸展变形变弱( 图8 ) ，断裂以弱走滑一伸展 作用为主，发育弱走滑伸展断裂体系，凹陷中 央地层厚、向南向北减薄，下中新统沉积不受2 1 号断裂控制，陵水凹陷呈现断一坳结构特征 ( 图9 ) 。 图8 陵水凹陷下中新统顶面T 5 0 等t 0 图 F ig 8 T h es t r u ct ur a l m a po ft o pL o w e r M io ce n e ( T S 0 ) o flh cI in g s h u i S a g 图9陵水凹陷早中新世“断一坳”结构 ( 剖面位置见图8 ) F ig 9E a r lyM io ce n eF a u lt in g d e p r e s s in gs t r u ct u r e o ft h eI 。in g s h u iS a g ( s e ef ig 8f o rp r o f ilelo ca t io n ) 下中新统发育弱走滑一伸展构造样式( 图 5 c) ，平缓碟形地层变形样式，下中新统三亚组不 受2 1 号断裂活动控制，凹陷中地层最厚，向边缘 减薄，地层厚度横向变化明显小于渐新统。 第3 3 卷第1 0 期 张迎朝，等：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用 2 4 中中新世一更新世坳陷( 深水盆地) 演化阶 段 在该阶段，地动力主要表现为沉降，受红河断 裂晚中新世以来的右旋走滑拉分、太平洋板块向 欧亚板块N w 向俯冲的双重作用，尤其是受红河 断裂走滑拉分影响 1 6 17 I ，琼东南盆地中西部沉降 作用加剧，成为整个盆地沉降、沉积中心，陵水凹 陷区由陆架、陆坡和陆隆( 或陆基) 组成，具有欠补 偿沉积特点。 据近期陵水凹陷区新钻井地层古水深分析， 处于陵水凹陷盆底平原区的中中新统梅山组古水 深超过2 7 0m 一”一。本文综合层序地层研究认为 自中中新世陵水凹陷进入坳陷( 深水盆地) 演化阶 段( 图2 d ) 。自中中新世以来，南海扩张趋于停 止，陵水凹陷区构造沉降中心向南迁移，盆地南、 北物源难以补偿性供给，凹陷北部出现了典型的 沉积坡折，地震勘探资料清晰呈现陆架、陆坡、盆 底平原沉积层序向海推进( 图1 0 ) ，在重力作用 下，2 1 号断裂活化，但活动强度较之前显著降 低，不控制沉积。整体显示了大陆边缘离散型盆 地的典型结构特征。 中中新世以来，陵水凹陷发育陆架、陆坡、盆 底平原沉积层序，随着沉积层序向海方向推进，凹 陷北部2 1 号断裂继承发育重力断裂构造样式 ( 网5 d ) 断裂不控制沉积。 图1 0 过陵水凹陷地震测线( 1e 3 0 7 9 5 ) 地质解释剖面 3 陵水凹陷构造演化对深水大气田 形成的控制作用 据资源评价表明，琼东南盆地陵水凹陷的天 然气资源量丰富。近两年，先后在陵水凹陷浅水、 深水区发现多个气田，取得了自1 9 8 3 年琼东南盆 地崖城1 3 1 大气田发现以来天然气勘探的重大 突破。构造演化与油气成藏要素研究认为，陵水 凹陷构造演化控制了烃源岩展布与热演化、储集 体类型、圈闭形成与天然气输导体系，从而控制了 L 1 7 深水大气田形成、分布。 M a r in eG e o lo g yF r o n t ie r s 海洋地质前沿2 0 1 7 年1 0 月 3 1 古新统一始新世断陷、渐新世坳一断作用分 别控制了湖相、海陆过渡相一浅海相烃源岩展布 在古新世一始新世，陵水断陷内沉积物具有 多物源特点，自边缘至凹陷中心，发育冲积扇一河 流一滨浅湖一中深湖沉积。古新统一始新统湖相 烃源岩发育在控凹2 1 号断裂下降盘一侧，北部 厚，向南减薄，地震勘探资料预测最大厚度达 17 0 0I T l，分布范围达30 0 0k m 2 ，推测以暗色泥 岩、页岩为主，发育腐泥型有机质，现今处在高一 过成熟阶段。邻区珠江口盆地钻探证实始新统发 育湖相烃源岩，有机质丰度高，T O C 为1 6 1 9 5 ，生烃潜量( S 。+ S 2 ) 为7 2 9 1 3 1 1m g g ， 氯仿沥青“A ”及总烃分别为0 1 6 07 o 2 2 58 和5 3 0 1 4 37 肚g g 。若深水区不发育始新统湖 相烃源岩，北礁凹陷北缘的Y 1 9 一l井中新统三亚 组原油碳同位素就可能偏轻，而该井原油碳同位 素与珠江口盆地W 1 9 油田来源于始新统湖相烃 源岩原油相似，由此本文推断陵水凹陷发育始新 统湖相烃源岩。 在早渐新世，2 1 号断裂以走滑一伸展构造 变形为主，相对于古新世一始新世断陷演化阶段， 2 1 号断裂伸展活动强度变弱，古构造相对平缓， 控制了下渐新统崖城组发育海陆过渡相、海相烃 源岩( 图1 1 ) ，分布范围达50 0 0k m 2 ，厚度最大可 达18 0 0m ，前者以腐殖型有机质为主，后者为腐 泥型一腐殖型有机质，现今处在高成熟阶段。凹 陷北部2 1 号断裂一侧发育海相烃源岩；向南变 为海陆过渡相，以灰色泥岩夹薄层含煤地层为主。 陵水凹陷南部低凸起I 。3 3 1 井揭示崖城组为海陆 过渡相砂泥岩互层，见炭质碎片和煤线，总厚度 4 1 9r n ，其中泥岩厚达3 0 0m ，T O C 为0 3 3 1 1 7 ，平均为0 7 9 。气源对比和天然气成因 分析表明，L 1 7 深水大气田天然气来源于陵水凹 陷下渐新统崖城组烃源岩生成的高成熟煤型 气1 。 蜀口口 唰气层预测 气层 田口口固 预测1断裂天然气底辞和 弪源片动移裂隙 图ll陵水凹陷L 1 7 深水大气田成藏模式( 据文t e l- 3 ) 1 1m o d e lo fI ，l7d e e p w a t e rg ia n tg e lsf ie ldo ft h eL in g s h u iS a g ( f r o mr e f e r e n ce 3 ) 自北向南，从陆架浅水到陆坡盆底深水区，陵 水凹陷区2 套烃源岩热演化差异明显( 图1 2 ) 。 陵水凹陷凹中区始新统、下渐新统烃源岩热演化 程度明显高于南斜坡带，前者始新统、下渐新统烃 源岩现今分别达到R o 一4 0 、2 0 以上，后者 分别达到R o 一2 0 、1 3 2 0 。本文认为 随着中中新世进入坳陷( 深水盆地) 演化阶段，古 深水明显“抑制”烃源岩热演化，至上新世晚期部 分崖城组烃源岩仍处于R o 一1 3 ，古深水拓宽 了烃源岩生气时窗，使得天然气充注时期与中新 第3 3 卷第1 0 期张迎朝，等：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用 20 0 0 睡40 0 0 到 60 0 0 80 0 0 地喷年龄M a 3 52 1 1 651 051 9 R o 地层 乐东组 莺歌海组 黄流组 梅山组 三亚组 陵水组 崖城组 古新统一 始新统 地质年龄M a 6 6 5 3 52 1 1 65 o = = = = 二_ 一 20 0 0 R o = O6 。 暑 燧40 0 0 R o ： 到 60 0 0 + m q _ _ 00 0 【2 30 040 0 m I 80 0 0 j 鲨些尘! 芸：鬈婪 f b ) O 5l9 地层 乐东组 莺歌海组 黄流组 梅山组 三亚组 陵水组 崖城组 古新统 始新统 图1 2陵水凹陷钻井埋藏史及烃源岩热演化史( 据文献 3 修改) F ig 11 E x o lu t io no fb u r ia lh is t o r ya n ds o u r cer o ckm a t u r it yo ft h eI in g s b u iS a g ( m o d if ie df r o mr e f e r e n cei3 统圈闭形成时期相匹配，有利于深水区类似L 1 7 大气田新近系晚期成藏。因此，古新统一始新统 断陷、渐新统坳一断作用分别控制了湖相、海陆过 渡相一浅海相烃源岩展布；中中新世以来的坳陷 作用抑制了烃源岩热演化，拓宽了烃源岩生气时 窗，有利于L 1 7 深水大气田上中新统黄流组天然 气成藏。 3 2 渐新世坳一断、中中新世一更新世坳陷作用 分别控制了浅水近源扇三角洲体系、深水碎屑岩 和碳酸盐岩两大类储层 在渐新世坳一断演化阶段，陵水凹陷北部2 1 号断裂陡坡带上渐新统陵水组发育近源扇三角 洲，扇三角洲规模大，推测以中粗砂岩为主，是 断块或断鼻、岩性圈闭的主要储集类型。南部缓 坡带古近系发育点物源三角洲或古构造高背景滩 坝相储层。 自中中新世以来，盆地进入坳陷( 深水盆地) 演化阶段，陵水凹陷中新统、上新统陆坡一盆底平 原区发育非限制型斜坡扇、盆底扇和凹中限制型 重力流水道砂，陆架区富砂三角洲体系为斜坡扇、 盆底扇提供了丰富的砂质来源，斜坡扇、盆底扇储 层发育( 图1 1 ) 。勘探实践证实了凹中限制型重 力流水道砂富砂，钻探揭示了L 1 7 深水大气田上 中新统黄流组优质储层，单层储层为3 0 6 0m ， 平均孔隙度为2 8 ，平均渗透率为3 3 7 1 0 1 扯m 2 ，钻杆地层测试( D r illin gS t e mT e s t ) 获高产 天然气。中中新世以来南部缓坡带、凸起区为深 水环境，远离南、北部物源区，具有形成生物礁的 条件，发育碳酸盐岩储集类型，是深水区重要的勘 探后备领域。 3 3 渐新世坳一断、中中新世一更新世坳陷作用 控制了多种类型圈闭形成 陵水凹陷不同构造演化阶段控制发育了多种 类型圈闭。 在渐新世坳断演化阶段，陵水凹陷以走 滑一伸展构造变形为主，凹陷北部2 - 1 号断裂受 到左旋走滑力偶作用，陵水组及下部地层局部挤 压抬升，发育断鼻圈闭；南部缓坡带古近系发育反 向正断裂，形成反向断块、断鼻等圈闭。 在中中新世以来，陵水凹陷进入坳陷( 深水盆 地) 演化阶段，陵水凹陷中中新统、上新统发育斜 坡扇盆底扇和限制型重力流水道砂，富砂的斜坡 扇和盆底扇( L 1 3 气田) 、限制型重力流水道砂被 周边半深海一深海泥岩包裹，发育地层一岩性圈 闭( I 。17 深水大气田) ；南部缓坡带、凸起区中中 新统发育碳酸盐岩储层，能够形成生物礁地层 圈闭。 3 4 渐新世坳一断、中中新世一更新世坳陷作用 控制了天然气输导体系 天然气输导体系是油气从烃源岩到圈闭的运 移通道。受近S N 向区域伸展构造应力作用， 渐新世陵水凹陷内发育N E S W 、近E W 走向 的断裂体系，这些断裂是天然气自下渐新统崖城 3 0M a r in eG e o lo g yF r o n t ie r s 海洋地质前沿2 0 1 7 年1 0 月 组烃源岩向上渐新统陵水组断鼻圈闭运移的垂向 通道。自中中新世以来，陵水凹陷区深部地层出 现超压 ，渐新统断裂体系因超压再次活化、开 启，诱发底辟( 图1 1 ) ，下渐新统崖城组烃源岩生 成的天然气沿底辟断裂裂隙进入L 1 7 上中新统 黄流组岩性圈闭，形成了天然气聚集。此外，南部 斜坡带渐新统构造圈闭、中中新统生物礁地层圈 闭是天然气运聚的重要方向之一，天然气先沿斜 坡带断裂垂向运移，再与古近系三角洲或滩坝砂 岩储层相接，进入渐新统构造圈闭、中中新统生物 礁地层圈闭聚集。 4结论 ( 1 ) 陵水凹陷经历了古新世一始新世断陷、渐 新世坳一断、早中新世断一坳和中中新世一更新 世坳陷( 深水盆地) 4 期造演化阶段。 ( 2 ) 陵水凹陷构造演化控制了深水大气田的 形成，具有重大天然气成藏、勘探意义：古新 世一始新世断陷、渐新世坳一断作用分别控制了 湖相、海陆过渡相一海相烃源岩分布，中中新世一 第四纪坳陷作用拓宽了渐新统烃源岩生气时窗； 渐新世坳一断作用控制发育了扇三角洲储层， 中中新世一更新世坳陷作用控制发育了深水限制 型、非限制型重力流碎屑岩储层和碳酸盐岩生物 礁储层；渐新世坳断演化阶段以走滑一伸展 构造变形为主，发育了断鼻、断背斜圈闭，中中新 世一更新世坳陷作用控制发育了深水限制型重力 流水道砂岩性圈闭群、非限制型盆底扇岩性圈闭 和生物礁地层圈闭；渐新统、中中新统地层超压 产生断裂裂隙，沟通烃源岩，构成了天然气输导 体系。 参考文献 1 2 1 E 3 3 姚伯初，曾维军，陈艺中，等南海北部陆缘东部的地壳结构 J 地球物理学报，1 9 9 4 ，3 7 ( 1 ) ：2 7 3 5 于鹏，王家林，钟慧智，等琼东南盆地基底结构综合地球 物理研究 J 中国海上油气( 地质) ，1 9 9 9 ，1 3 ( 6 ) ：4 4 3 4 5 0 张迎朝，徐新德，甘军，等琼东南盆地深水大气田地质特 征、成藏模式及勘探方向研究f J 地质学报，2 0 1 7 ，9 1 ( 7 ) ： 1 6 2 0 一1 6 3 3 E 4 谢玉洪南海北部自营深水天然气勘探重大突破及其启示 J 天然气工业，2 0 1 4 ，3 4 ( 1 0 ) ：1 8 5 许怀智，蔡东升，孙志鹏，等琼东南盆地中央峡谷沉积充填 特征及油气地质意义 J 地质学报，2 0 1 2 ，8 6 ( 4 ) ：6 4 1 6 5 0 6 许怀智，张迎朝，林春明，等琼东南盆地中央峡谷天然气成 藏特征及其主控因素 J 地质学报，2 0 1 4 ，8 8 ( 9 ) ：1 7 4 1 1 7 5 2 7 龚再升，李思田南海北部大陆边缘盆地分析与油气聚集 M 1 北京：科学出版社，1 9 9 7 ：卜1 2 6 E 8 3 雷超，任建业，李绪深，等琼东南盆地深水区结构构造特 征与油气勘探潜力 J 石油勘探与开发，2 0 1 1 ，3 8 ( 5 ) ：5 6 0 5 6 9 9 1 胡见义石油地质学前缘 M 北京：石油工业出版社， 2 0 0 2 ：9 6 - 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1 0 4 1 6 周蒂，陈汉宗，吴世敏，等南海的右行陆缘裂解成因 J 地质学报，2 0 0 2 ，7 6 ( 2 ) ：1 8 0 1 9 0 1 7 R a n g inC ，K le inM ，R o q u e sD ，e ta 1 T h er e dr iv e rf a u lt s y s t e mint h eT o n k ing u lf ，V ie t n a m J T e ct o n o p h y s ics ， 1 9 9 5 ，2 4 3 ( 3 4 ) ：2 0 9 2 2 2 1 8 1 孙珍，钟志洪，周蒂莺歌海盆地构造演化与强烈沉降 机制的分析和模拟 J 1 地球科学，2 0 0 7 ，3 2 ( 3 ) ：3 4 7 3 5 6 1 9 刘新字陵水1 3 - 2 构造地层与古水深综合分析 R 湛江： 中海石油( 中国) 有限公司湛江分公司南海西部石油研究 院，2 0 1 5 2 0 梁刚，甘军，李兴琼东南盆地陵水凹陷天然气成因 类型及来源I - J 中国海上油气，2 0 1 5 ，2 7 ( 4 ) ：4 7 5 3 2 1 王子嵩，刘 震，王振峰，等琼东南盆地深水区中央坳陷 带异常压力分布特征 J 地球学报，2 0 1 4 ，3 5 ( 3 ) ：3 5 5 3 6 4 第3 3 卷第1 0 期 张迎朝，等：琼东南盆地陵水凹陷构造演化及其对深水大气田形成的控制作用 3 1 一 一 T E C T O N I CE V O L U T I O NA N DI T SC O N S T R A I N T S O NT H EF O R M A T I O NO FD E E P W A T E RG I A N TG A S F I E L DI NL I N G S H U IS A G ，Q I O N G D O N G N A NB A S I N Z H A N G Y in g z h a o ，G A NJ u n ，Y A N GX ib in g ，X UX in d e ，Z H UJ it ia n ，Y A N GJ in h a i，Y A N GL u ，L IX in g ( R e s e a r chI n s t it u t e ，Z h a n ia n gB r a n cho fC N O O CL t d ，Z h a n iia n g5 2 4 0 5 7 ，G u a n g d o n g ，C h ia a ) A b s t r a ct ：R e ce n t ly ，ad e e p w a t e rg ia n tg a sf ie ldh a sb e e nd is co v e r e dint h eL in g s h u i s a go ft h eQ io n g d o n g n a nb a s in A st h er e s u lt ，C e n o z o ic s t r u ct u r e sa n dt h e irco n s t r a in in ge f f e ct so nt h ef o r m a t lo no i d e e p w a t e rg ia n tg a sf ie ldh a sg a in e dg r e a ta t t e n t io nf r o mr e s e a r ch e r s I nt h isp a p e r ，w e ll d a t aa n d s e is m icd a t aa r ea p p lie dt os t u d yt h eC e n o z o ic s t r u ct u r a le v o lu t io no ft h es a ga n dt h e irC O n t r o | lin g e f f e ct so v e rt h ef o r m a t io no fd e e p w a t e rg ia n tg a sf ie ldf r o mv ie w p o in t so fs e q u e n ces t r a t ig r a g h Ya n d s t r u ct u r a l a n a ly s is C o m p a r e dw it hp r e v io u ss t u d ie s ，t h eco u p lin g o fs t r u ct u r ee v o lu t io n ， t e ct on lc m e ch a n is m ，s e d im e n t a r yin f illin ga n dn a t u r a lg a sa ccu m u la t io na r ee m p h a s iz e d I t isr e v e a le dt h a tt h e C e n o z o ics t r u ct u r ee v o lu t io no ft h es a gco n s is t e do fs t a g e so fP a le o ce n e E o ce n e r if t in g ，O lig o ce n ed e p r e s s in gr if t in g ，E a r lyM io ce n er if t in g d e p r e s s in g a n dM id d le M io ce n et oQ u a t e r n a r yd e p r e s s in g D a t a s u g g e s t s