东海陆架盆地南部新生代盆地原型及类比与油气勘探意义

东海陆架盆地南部新生代盆地原型及类比与油气勘探意义王海平，李春雷，纪中云[摘要]在新生代区域构造演化分析的基础上，运用平衡剖面技术，同时参考前人研究成果，将东海陆架盆地南部新生代盆地原型演化划分为3个阶段。对各阶段盆地原型结构进行了分类，总结出研究区新生代以来主要受2期构造-热体制控制，具备典型断-坳原型叠合结构。通过与勘探程度较高的渤海湾复式盆地进行类比，认为区内东部坳陷带继承性断-坳叠合结构较西部坳陷带非继承性断-坳叠合结构更具广阔的油气勘探前景。[中图分类号]TE121.1[文献标志码]A[文章编号]1000-9752(2014)06-0021-05东海陆架盆地南部位于东海大陆架南侧，属于东海陆架盆地的一部分，构造单元可划分为西部坳陷带、中部隆起带和东部坳陷带，呈现“四凹两凸”的构造样式。“四凹”包括瓯江凹陷、闽江凹陷、基隆凹陷和彭佳屿凹陷4个负向构造单元；“两凸”是指雁荡低凸起和渔山东低隆起2个正向构造单元(图1)。区内地质条件复杂，新生代以来经历了多期构造运动，属典型断-坳原型叠加的复杂改造型残留盆地，新生界油气勘探潜力较大现今，残留盆地的表象已不能完全表征盆地的各个发育阶段，依靠其做出的判断也会直接影响油气勘探的成败。因此，探讨其盆地原型，并与成熟探区同类型盆地油气成藏条件进行类比，具有重要的现实意义。东海陆架盆地南部演化可以分为中生代及新生代2大旋回。基于现有的地震资料解释、沉积物源分学兔兔www.xuetut深度km深度km深度/km深度km深度km石油天然气地质2014年6月析及岩浆岩时空分布等证据，国内学者对中生代盆地原型及演化尚存争议，但对新生代盆地原型主要为弧后引张盆地的认识则较为统一[2.3]。晚白垩世之后，研究区在中生代残留盆地的基础上，太平洋板块俯冲产生上涌热幔柱的背景下，地壳上部发生张性拉裂，为裂谷型断陷盆地的形成提供了有利条件[4],盆地原型演化进入会聚环境俯冲背景下的弧后扩张期[5,6]。随着裂陷中心由西向东逐渐迁移，东海陆架盆地南部进入鼎盛形成期，引张的弧后盆地发育了巨厚的古近系和新近系沉积，形成了现今盆地油气勘探层系以新生界为主的格局。笔者结合区域构造背景分析，同时运用平衡剖面技术，将东海陆架盆地南部新生代盆地原型演化划分为如下3个阶段。2.1裂陷-断陷期与箕状、双断盆地古新世～始新世，在太平洋板块、欧亚板块和印度板块相互作用及其伴生的深部地质作用影响下，中国东海陆架区南部处于右旋张扭裂陷构造环境[]。古新世，东海陆架盆地南部裂陷中心位于西部坳陷带[8],形成“东断西超”的箕状结构(图2、3)。现今中新统沉积前中新统沉积前始新世，太平洋板块由斜向俯冲转为NWW向垂向俯冲，欧亚板块东南缘遭受强烈挤压，同时印度板块和欧亚板块南缘也发生碰撞挤压，使得研究区处于右旋张扭应力场中。太平洋俯冲板块因菲律宾海板块的生长而逐渐后撤[9],裂陷中心向东迁移，盆地范围向东扩展，在基隆凹陷形成了厚达万余米的裂陷充填。盆地两侧受断裂控制明显，为“双断结构”盆地(图2、3)。而此时，受挤压作用控制，区内西部坳陷带全面隆褶回返，进入拗陷阶段并开始遭受剥蚀。该时期，东海陆架盆地南部处于热胀-拉伸构造-热体制下的裂陷-断陷期。学兔兔www.xuetut深度/km深度/km深度km深度Am深度Am现今始新世～渐新世，区内西部坳陷带在始新世首先进入拗陷阶段。渐新世，亚洲西部的特提斯构造域从碰撞开始向隆起转化，太平洋板块南侧洋脊俯冲于欧亚板块日本本州岛，使得组成日本海西南部海盆的外缘岛弧带(大和脊)拉裂，形成本州海盆。同时南海启动扩张，菲律宾海板块消亡。以上3方面原因使东海陆架盆地区域莫霍面停止上拱，断陷不再发育，在热缩-下拗构造-热体制下全面转化为坳陷。东部坳陷带则由原来的“双断结构”逐渐转变为“东断西超”的单断箕状样式(图2、3)。东海陆架盆地南部东、西2个坳陷带的反转作用并不明显，相对来说，西带强于东带。东、西两带的反转阶段有所不同：西部坳陷带，在中晚始新世受到1次挤压反转，使得平湖组和花港组地层剥蚀殆尽，该次构造反转可能与东部坳陷带玉泉运动为同一期构造运动(主要形成T3不整合面),只是在时间上略有差别；东部坳陷带基隆凹陷内，反转构造基本不发育，仅在南部个别地震测线T;界面发现了不甚典型的反转削截现象，表明东部坳陷带可能只在渐新世遭受了微弱的构造反转作用。该时期，东海陆架盆地南部由热胀-拉伸转变为热缩-下拗构造-热体制下的拗陷-反转期。2.3区域沉降期与被动陆缘盆地中新世～上新世以来，随着菲律宾海板块消亡、太平洋俯冲板块带持续向东后退，弧后扩张区也向东迁移，东海陆架盆地整体进入了调整沉降阶段。冲绳海槽不断拉开，琉球岛弧带和钓鱼岛隆褶带分别位于其东、西两侧，冲绳海槽变为现今的弧后断陷盆地。冲绳海槽盆地扩张，导致东海陆架盆地褶皱回返，形成Ti区域性角度不整合面。更新世之后，开始出现全球海平面上升，海水逐渐淹没，形成东海陆架区。该时期，东海陆架盆地全面处于热缩-下拗构造-热体制下的区域沉降期，形成了广义的东海被动陆缘盆地(图2、3)。2014年6月由上述对研究区新生代盆地原型演化及分类的探讨可知，东海陆架盆地南部主要是裂谷断陷盆地(热胀-拉伸构造-热体制控制下)与坳陷盆地(热缩-下拗构造-热体制控制下)原型叠加而成。通过与油气勘探程度相对较高的同类型盆地原型类比，探讨其叠加过程中油气成藏渤海湾复式盆地位于华北东部，由古近纪多次张裂断陷原型和新近纪坳陷原型叠加而成，包含辽河、冀中、黄骅、济阳、渤中、临清等6个断陷，面积约20×10'km²。渤海湾复式盆地具有与东海陆架盆地南部相类似的断-坳叠加盆地原型，且油气勘探程度相对较高。其快速下沉的半地堑式箕状断陷和块断式地堑发育巨厚的沉积充填[8],有机质含量丰富，生油潜力巨大，较高的快速生成和运移。新生代以来，盆地内绝大多数富生烃坳陷断-坳继承性叠加良好，断裂活动及差异性沉降形成的各种类型圈闭均早于生油气高峰期[1]。盆缘的碎屑物质供应及各种成岩次生变化形成了良渤海湾复式盆地也存在非继承性断-坳叠加盆地，即早期断陷、后期强烈反转抬升的凹陷。如冀中后经抬升剥蚀，停止生油，直到明化镇组末期才再次进入生油期(二次生油)[1]。该类早凹、中衰、上叠坳陷原型油气生成量小，破坏严重，保存条件差]。故盆地原型发育程度及“断-坳叠加”结构的好东海陆架盆地南部垂向上整体包括裂陷-断陷构造层、坳陷-反转构造层及披覆构造层共3部分。由于“东西分带”的特点，导致其在不同区域构造部位，由不同时代的盆地原型，以不同的方式并列叠盖层[12]。西部坳陷带属非继承性断-坳叠加结构，即早凹、中衰、上叠的叠加盆陷晚始新世～渐新世沉积间断期达15～20Ma,其特殊的盆地叠加样式使烃源岩的生烃过程被阻断，早期的原生油藏被大量破坏。进入稳定沉降阶段后，中新统和上新统披覆沉积层厚度仅有1000m左右，2)东部坳陷带：基隆凹陷虽无钻井揭示，但类比于西湖凹陷，主力生烃岩系为平湖组(E₂p)暗色泥岩和煤层，具有煤系生烃的特点。主要发育了E₂p自生、自储、自盖的储盖组合，及以渐新统花港组(E₃h)上部与中新统龙井组(N₁1)下部发育的偏泥地层为主要盖层合。东部坳陷带属继承性断-坳叠合结构，期间未受大规模的构造运动破坏。基隆加对油气的生成和保存非常有利，与渤海湾复式盆地中继承性断-坳原型叠合发育的富生烃坳陷类似，1)东海陆架盆地南部新生代盆地原型可以分为3个阶段：古新世～始新世的热胀-拉伸构造-热体制下的裂陷-断陷期、始新世～渐新世的拗陷-反转期、中新世～上新世的区域沉降期。其中，后2个阶2)通过与渤海湾复式盆地类比，认为区内东部坳陷带继承性的断-坳叠合结构较西部坳陷带非继承第36卷第6期赵汗青等：东海陆架盆地南部新生代盆地原型及类比与油气勘探意义·25·