钟广见 易海 林珍 金华峰
（广州海洋地质调查局 广州 510760）
第一作者简介：钟广见，男，高级工程师，从事油气地质、海洋地质研究，E-mail：guangjianz＠2lcn.com。
摘要 笔架盆地位于南海北部大陆边缘南部，是一个新生代沉积盆地。盆地发育了 A，B，C三套地震层序；盆地内地质构造复杂，断裂发育，平面上断裂展布方向主要有 NE向、近EW向和NW向三组，断裂可分为正断层及平移断层，以正断层为主。笔架盆地新生代发育经历了断陷、坳陷和区域沉降三个发育阶段。受神狐运动的影响，古新世—早渐新世为盆地形成时期-断陷阶段，由于受NW-SE地壳应力向拉张作用，产生了一系列NE向或NEE向断裂和彼此相间的地堑和半地堑，形成了笔架盆地的雏形。盆地内部充填了大量河湖相沉积。晚渐新世-中中新世为盆地发展期-坳陷阶段，受南海中央海盆扩张的影响，南海北部普遍下沉，盆地沉积类型也随之发生变化，陆相逐步过渡到海陆过渡相和海相。晚中新世-全新世为盆地成熟期-区域沉降阶段，盆地以稳定的半深海-深海相沉积为主。古近系以断陷陆相河湖相、三角洲相沉积为特征，分布范围较广，最大沉积厚度超过1700m，具有一定的生烃能力；盆地储盖条件良好，油气运移条件良好；笔架盆地具备一定的油气潜力。
关键词 南海 笔架盆地 地质构造 油气勘探
笔架盆地是广州海洋地质调查局近年来开展南海北部陆坡深水区油气资源调查所圈定的新生代沉积盆地，盆地位于水深1000～3000m的陆坡上，地形变化大。20世纪80年代吴进民［1］利用重力资料初步圈定了笔架盆地区，对该盆地的进一步了解是从2003年开始，深水油气资源调查发现该盆地发育较厚的新生代沉积。本文利用最新地震调查资料，分析盆地的地质构造特征，预测盆地的油气潜力。
1 区域地质背景
笔架盆地位于南海北部大陆边缘南部，北边是珠江口盆地珠二坳陷，南边是南海中央海盆（图1），南海北部大陆边缘是华南地块与南海中央海盆的衔接区。晚白垩世末期，菲律宾海板块向欧亚板块俯冲，形成了菲律宾群岛和加里曼丹群岛。此时在岛弧后侧，上地幔隆升，岩石圈减薄，上地壳拉张下沉，形成地堑型盆地。这次构造运动-神狐运动涉及的范围包括整个南海，形成了包括台西南盆地、珠江口盆地、笔架盆地和尖峰北盆地等在内的一系列地堑或半地堑型拉张盆地。而南海中央海盆的形成与演化对南海北部陆缘新生代沉积盆地的演化具有重要的控制作用。
图1 笔架盆地区域位置图
Fig.1 Location map of Bijia basin
2 地质构造特征
2.1 地震层序特征
由于盆地处于早期勘探阶段，对盆地沉积特征的研究只能基于地震反射资料，通过分析地震层序的方法研究盆地的沉积特征。
根据地震反射界面的不整合特征，即上超、下超、削蚀等，识别了T2，T4，T6，T7，Tg等五个反射界面（图2），其中以T7，Tg等反射界面特征较为明显。
T7界面在笔架盆地内大部分地区分布，仅在局部隆起缺失。界面特征为低频、强振幅、中高连续的双相位反射同相轴，同相轴较粗糙。T7界面上覆地层为中高频、强振幅、高连续的席状平行地震相，在斜坡处可见上超现象；界面下伏地层为亚平行反射结构，在NHDL48测线上可见下伏地层局部褶皱，褶皱顶部被T7界面削截（图2）。
Tg界面在笔架盆地内全区分布。界面特征为低频、中强振幅、中高连续的双相位反射同相轴，同相轴较粗糙。Tg界面上覆地层为亚平行、中高连续地震相或中高频、强振幅、高连续的席状平行地震相，在斜坡处可见上覆地层沿斜坡逐层向上超覆；界面下伏地层为亚平行、中低连续或杂乱地震相，局部可见地层削截（图2）。
图2 笔架盆地地震反射界面
Fig.2 Seismic profile showing the reflection boundaries of Bijia basin
笔架盆地迄今无钻井，但邻近的珠江口盆地、台西南盆地分布有众多钻井。通过与盆地内地震测线相交的其他地震测线追踪至钻井附近，与钻井的分层资料进行对比，可以分析地震反射界面的地质属性。T7，Tg地震反射界面与珠江口盆地的对应界面具有相同的年代地层意义——T7是下渐新统与上渐新统的分界，为南海发生南北向扩张前华南大陆整体抬升引起的区域性不整合面，并被渐新世期间的全球海平面相对下降所加强，属南海运动的产物；Tg为新生代沉积底界面，形成于晚白垩世末—早始新世，属神狐运动的产物。
以海底反射界面T0及T2，T7，Tg为界划分出T0—T2（A层序），T2—T7（B层序），T7— Tg（C层序）三套地震层序（表1）。
A层序（T0—T2）：基本上为一套平行反射层组，呈席状披盖盆地，地震反射层次清晰。地震反射层组以中强振幅、连续为特征。A层序沉积变形微弱，为半深海相-深海相主的泥质沉积物，厚度300～500m。
B层序（T2—T7）：为一套以中强振幅、连续地震相为特征的反射波组，层序底界斜坡处可见上超现象，盆地中心多为整合接触；顶界多为整合接触，局部可见削截现象。B层序是一套大范围的披覆型沉积，以浅海、半深海相泥岩沉积为主，厚度1000～1500m。
C层序（T7— Tg）：地震相特征为中频、中振幅、中连续、亚平行-平行反射。下部地层呈不整合接触，上超于Tg界面之上，其顶面局部可见削截现象。以一套充填型沉积层为特征，C层序最大厚度达1700m。
2.2 构造特征
笔架盆地新生代经历了多次构造运动，形成了为数众多、方向各异的断裂。从断裂的空间展布特征看，断裂方向主要有NE向、近EW向和NW向三组。从断裂性质看，断裂主要为正断层，其中比较重要的断层有F2，F3，F4等（图3），其规模较大，特征明显，对盆地的发育演化具有十分重要的控制作用。
表1 笔架盆地地震层序划分表 Table1 Seismic Sequence dividing table of Bijia baSin
F1断裂为南海中央海盆北缘断裂，姚伯初［2］称为中央海盆北断裂为陆坡区与中央海盆的分界，总体走向为NE向，延伸长度超过400km。该断裂两侧重磁场特征有明显差异，断裂北侧，空间重力以小规模异常为其主要特征，异常多呈块状、不规则状，走向不稳定，断裂南侧，重磁异常呈宽缓长波长异常。
F2，F4断裂位于陆坡上，是笔架盆地的南、北边界断裂，属基底断裂，在重磁上表现为陡异常梯度带，沿断裂岩浆活动强烈。断裂走向近EW，延伸长度超过150km，最大垂直断距约2000m。断裂形成于晚三叠末期，新生代开始重新活动，是导致笔架盆地形成的主导断裂，它们控制着盆地的新生代沉积。
F3断裂是笔架盆地的西侧界断裂，沿断裂带为磁场分区特征线，断裂两侧磁力场特征有较大差异，断裂西北侧，磁力场为正磁异常，断裂东南侧为正负变化磁异常。沿断裂带存在明显布格重力梯度带，布格重力异常最大梯度达每公里2.4×10-5m/s2。断裂呈NE走向，延伸长约200km。
盆地内发育的正断层为神狐运动和南海运动的构造形迹之一。晚白垩世末—古近纪早期，由于太平洋板块的俯冲效应，位于弧后地区的南海北部陆缘处于拉张应力作用下，形成NE向正断层，并形成一系列地堑和半地堑，控制了盆地的构造格局。晚渐新世南海发生近南北向扩张，近EW向向正断层多发育于该时期。
图3 笔架盆地及围区主要断裂分布图
Fig.3 Fracture systems in Bijia basin and adjacent area
以T7为界新生代地层可分为上下两套构造层，下构造层以古近系为主，上构造层主要发育新近系，沉积相对稳定，地层呈席状披盖，变形微弱，厚度大。盆地的发育演化特征如下：
受神狐运动的影响，古新世时，由于受NW-SE地壳应力向拉张作用，产生了一系列NE向或NEE向断裂和彼此相间的地堑和半地堑，形成了笔架盆地的雏形，但盆地内的小地堑或半地堑还是孤立的，盆地内部充填了大量河湖相沉积。
到早始新世时，孤立的小地堑连为一体，盆地格局基本形成。神狐运动导致盆地内断裂发育，断裂性质以张性为主，走向有NE，NW，以NE向为主。
晚始新世，太平洋板块向欧亚板块俯冲继续加强，在南海形成西南海盆［3］。西南海盆的形成导致曾母地块的南移，与巽他地块碰撞，形成锡布带，如拉让群变质时代为始新世晚期。这次构造运动称作西卫运动。西卫运动的表现形式以挤压作用为主，早期神狐运动形成的盆地内地层受到挤压褶皱作用，古新-早中始新世地层褶皱变形。西卫运动从晚始新世持续到早渐新世。早渐新世，沉积作用虽仍受断层控制，但沉积范围广泛，盆地以断坳作用为主，接受海陆交互相沉积。
晚渐新世-中中新世，太平洋板块向欧亚板块继续俯冲，南海发生近南北向的海底扩张，中央海盆形成，南海北部陆缘随着中央海盆的持续扩张演变为被动大陆边缘。这次构造运动在南海地区被称为南海运动。笔架盆地转化为坳陷型盆地，形成盆地内最重要的不整合面，随后，海水完全侵入形成浅海-半深海沉积。
中中新世末—晚中新世早期，由于菲律宾板块往北西方向漂移，最后与欧亚大陆碰撞，导致南海北部再次发生构造运动，即东沙运动。该次运动使地壳上升，盆地内部分地层缺失，产生NW向的走滑断裂活动，并伴随着频繁的基性岩浆喷溢。
东沙运动之后，南海地区进一步沉降，海域扩大，盆地处于区域沉降阶段，沉积环境为半深海-深海，远离物源，沉积速率缓慢，以薄层的泥质沉积物为主。
3 油气远景
笔架盆地发育良好的古近系，以断陷沉积为特征，分布范围较广，最大沉积厚度超过1700m。其沉积环境为陆相河湖相、三角洲相，以砂泥为主。从地震剖面对比看，其古近系沉积特征与盆地北部的珠江口盆地白云凹陷相似，白云凹陷的古近系已证实具有良好的生烃能力，推测笔架盆地古近系具备生烃潜力。
南海北部陆缘古近纪末开始形成陆坡，并且随着海侵规模的扩大陆坡逐渐北移。陆坡的形成为低水位浊积砂体的发育创造了条件。层序地层学研究表明，受全球气候变化的影响，南海北部陆缘盆地海平面升降频繁，形成了多层系、多类型的低水位浊积砂体，这些浊积砂体主要发育于陆坡区的缓坡部位，主要类型有盆底扇、斜坡扇等。彭大钧等［4］认为珠江口盆地南缘-珠二坳陷处于古陆架与陆坡的过渡带，在这些地带广泛地发育着低水位时期的沉积楔状体，包括深切谷充填、海底峡谷、深水滑塌物、盆底扇、斜坡扇与低位进积复合体等。同样在构造位置上相似的笔架盆地也发育了盆底扇、斜坡扇等，盆底扇砂岩储层厚度大，物性条件好。斜坡扇通常以复合体形式出现，主要由水下水道和漫滩天然堤砂体组成。斜坡扇砂岩储层也具有很好的物性。盆地普遍发育的半深海-深海相浊积砂岩是良好储层。其分布范围广、分布层位多、埋深适中、储集性能好，将是盆地最具勘探潜力的目的层，新近纪盆地由古近纪的断陷沉积转化为海相坳陷沉积，其沉积环境为浅海-半深海，以泥岩为主，是本区良好的区域盖层。
盆地内发育有大量张性断层、多个不整合面和大面积连通砂体，从而构成了良好的油气输导体系。中新世晚期的构造运动，使得构造形成期、断裂活动期与新生代排烃高峰期匹配良好，有利于油气沿断层垂向运移至较浅部位的圈闭聚集成藏。
总之，盆地具备良好的生烃潜力，发育良好储层和盖层，油气运移条件好，具备良好的油气前景，是进一步勘探的有利区域。
参考文献
［1］吴进民.新生代盆地图，南海地质地球物理图集［M］.广州：广东地图出版社，1987
［2］姚伯初.南海西南海盆的海底扩张及其构造意义［J］.南海地质研究（九）.1997，20～36
［3］宋海斌，郝天珧，江为为等.南海地球物理场特征与基底断裂体系研究［J］，地球物理学进展，2002，第17 卷，第1期：24～33
［4］彭大钧，陈长民等.南海珠江口盆地深水扇系统的发现［J］.石油学报，2004，Vo1.25，No.5：17～23
The Structure of Bijia Basin and its prospect for petroleum Exploration
Zhong Guangjian Yi Hai Lin Zhen Jin Huafeng
（Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760）
AbStract：Bijia basin is a Cenozoic sedimentary basin Which locates in the south continent margin of South China Sea.The basin developed three seismic sequences With complex tectonic systems，the faults developed very much and extended alone NE，EW and NW directions，the faults can be divided into normal fault and shift fault，normal fault is the most important fault.The basin has three developing stages——graben period，depression period and regional subside period.Affected by the Shenfu movement，the basin formed many NE direction faults and many small grabens from paleocene to Eocene，during this period the basin accepted river-lake facies sediments.Afected by the spreading of the central basin of South China Sea，Bijia basin depressed and accepted transition facies or marine sediments from late Oligocene to middle Miocene.Late Miocene Was the regional subsiding stage，the basin accepted mid-deep sea to deep sea sediments.Its thickness of graben sediments is more than 1700m，it can generated hydrocarbon，the basin has good reservoir and seal condition，the migration condition is also good，so the basin has good oil-gas potential.
Key WordS：South China Sea Bijia basin Structure petroleum exploration