第30卷第6期2018年12月
岩性油气藏
LITHOLOGIC RESERVOIRS
V ol.30No.6Dec.2018
收稿日期：2018-05-26；修回日期：2018-08-31；网络发表日期：2018-10-19
基金项目：国家自然科学基金重大项目“中国非常规油气组成特征、分类与典型地质模型建立”（编号：41390451）和自然资源部海底矿产资
源重点实验室公开基金“琼东南盆地北礁凹陷构造断层特征、成因及地质意义”（编号：KLMMR-2018-B-07）联合资助
作者简介：李俞锋（1986-），男，博士，讲师，主要从事海洋沉积学及其油气效应方面的教学和科研工作。地址：（621010）四川省绵阳市涪城
区青龙大道中段59号西南科技大学环境与资源学院。Email ：****************。
文章编号：1673-8926（2018）06-0055-12
DOI ：10.12108/yxyqc.20180607
引用：李俞锋，蒲仁海，唐明，等.一种新型底流与浊流交互作用形成的储集砂体——以北礁凹陷为例.岩性油气藏，2018，30
（6）：55-66.Cite ：LI Y F ，PU R H ，TANG M ，et al.A new rervoir sand body resulted from interaction between turbidity flows and bottom cur-rents ：a ca from Beijiao Sag of Qiongdongnan Basin.Lithologic Rervoirs ，2018，30（6）：55-66.
一种新型底流与浊流交互作用形成的储集砂体
——以北礁凹陷为例
李俞锋1，2，3
，蒲仁海3，唐明4，袁超4，吴仕玖4
（1.西南科技大学环境与资源学院，四川绵阳621010；2.自然资源部海底矿产资源重点实验室，广州510075；3.大陆动力学国家重点实验室⋅西北大学，西安710069；4.中海石油（中国）有限公司
湛江分公司研究院，广东湛江524057）
摘要：目前地质学家对垂直于大陆斜坡发育的浊积水道研究已较为成熟，而对平行于大陆斜坡水道的
研究还处于起步阶段。在深水环境中，底流与浊流交互作用较为普遍，但研究少且程度较低，与这种交互作用相关的平行斜坡水道亟待深入研究。通过二维地震资料对北礁凹陷的古地貌进行研究，再利用三维地震资料的时间域构造、均方根振幅等，结合三维区的地震剖面和该区沉积环境及海平面升降、古气候等因素对平行斜坡强振幅水道进行综合研究。结果表明：北礁凹陷中中新世具有狭窄通道古地形特征，东北部发育一条近平行斜坡水道，且主要分布在该狭窄通道的右侧，该水道呈指状或锥状展布。沿水道方向有前积现象，且水道头部也有前积现象，而中部、尾部均以平行充填为主，该水道下方不发育大型断层。该平行斜坡水道是垂直于斜坡的浊流与沿斜坡的底流在狭窄通道处交互作用的沉积结果，该水道是一种新型的岩性储集砂体，具有潜在的高孔、高渗特征，该水道形成时的古气候和狭窄通道的古地形是其主控因素，并提出了这种新型储集砂体的沉积模式，丰富了我国深水砂体的类型。该水道具有重要的古海洋、古气候意义，可能在深水环境下的狭窄通道处广泛分布，是南海深水油气勘探的潜在接替新区，应引起石油地质工作者的重视。关键词：平行斜坡水道；底流与浊流交互作用；狭窄通道；新型储集砂体；北礁凹陷中图分类号：TE121.3文献标志码：A
A new rervoir sand body resulted from interaction between turbidity flows
and bottom currents ：a ca from Beijiao Sag of Qiongdongnan Basin
LI Yufeng 1，2，3
，PU Renhai 3，TANG Ming 4，YUAN Chao 4，WU Shijiu 4
（1.School of Environment and Resource ，Southwest University of Science and Technology ，Mianyang 621010，Sichuan ，China ；
2.Key Laboratory of Marine Mineral Resources ，Ministry of Land and Resources ，Guangzhou 510075，China ；
3.State Key Laboratory of Continental Dynamics ，Northwest University ，Xi ’an 710069，China ；
4.Rearch
Institute of Zhanjiang Branch ，CNOOC Ltd ，Zhanjiang 524057，Guangdong ，China ）
Abstract ：Nowadays ，geologists have mainly focud on channels originated from turbidite flows and perpendic-
56岩性油气藏第30卷第6期ular to continental margin slope，of which the field is now mature.In the deep-water environment，there is perva-sive phenomenon for interaction between bottom currents and turbidity flows，of which the study is less.The in-teraction，resulting in parallel-slope channels，needs to be further rearched urgently.Parallel-slope channels，however，are in the initial stage of rearch.The paleogeomorphology of Beijiao Sag was studied by using2D ismic data.Then the time-domain structure and root-mean-square amplitude of3D ismic data were ud to comprehensively study the high-amplitude parallel-slope channels combined with the ismic profiles of3D region，dimentary environment，a level change and paleoclimate.The results show that Beijiao Sag was narrow-pathway shaped paleotopography in the Mid-Miocene.A parallel-slope channel with high amplitude was mainly distributed on the right side of narrow pathway in the northeastern Beijiao Sag，exhibiting multi-finger shaped or cone-shaped.There was a progradation ismic reflection along the channel，and there were similar progradation ismic reflections and parallel-filling ismic reflections at the head and middle-tail of the channel in the crossing profile of channels，respectively.There was no tectonic fault beneath the parallel-slope in underlying strata.The parallel-slope channel is a dimentary result of interaction between turbidity flows and bottom currents associated with intermediate water，in the process of which fined grained debris such as mud was carried away by bottom cur-rents and coar-grained debris such as sand was de
posited and filled within the channels.The channel is a new type of lithologic rervoir sandbody characterized by high porosity and high permeability.Finally，the main con-trolling factors consisting of paleoclimate and special paleotopography were analyzed and their dimentary model was propod.The channel has important paleoceanic and paleoclimate significance，which not only enriches the type of deep-water sandbody in China，but also is a potential replacement area for deep-water oil and gas explora-tion in the South China Sea.The channels should be paid attention to by petroleum geologists.
Key words：parallel-slope channel；interaction between turbidity flows and bottom currents；narrow pathway；new rervoir sand body；Beijiao Sag
0引言
gunslinger
在深海环境中，底流与浊流交互作用可形成向底流下游方向的单向迁移水道或峡谷，这样的实例有：琼东南盆地单向迁移峡谷［1］，珠江口盆地白云凹陷单向迁移峡谷［2-5］，西非加蓬盆地峡谷［6］、巴西坎波斯盆地大陆边缘峡谷［7］、格林兰伊尔明厄盆地峡谷［8］、下刚果盆地峡谷［9］；其中Gong等［9］2016年首次对这类沿底流下游方向迁移的峡谷的水动力条件作了沉积水动力解释，认为底流流经峡谷地貌时，在峡谷中产生螺旋流体——流向凹岸的上部高速近表层流（faster
near-surface flows）和流向凸岸的下部低速回转流（slower basal return flows），高速近表层流驱使重力流上部发生1°～11°的偏转，这迫使凹岸发生侵蚀，低速回转流在凸岸处发生侧积沉积，最终迫使峡谷顺着底流方向发生单向迁移，不发育堤岸沉积是这类水道的特点。这类水道大多与斜坡垂直，且能形成高孔、高渗优质储层［3］。另一类浊流是与底流交互作用形成的水道，它们发育堤岸沉积和向底流上游方向单向迁移的水道，如史柯提（Scotian）陆架边缘水道［10］，加拿大东部陆架边缘水道［10］，东非鲁武马盆地富砂水道［11-13］，这类水道主要以迎流面（凸岸）发育堤岸为特征，水道内未发育环流，底流驱使上部浊流溢出水道（壁），发生大规模的溢岸沉积，形成砂-泥逐渐过渡的堤岸（细粒沉积物受底流影响形成不对称沉积）。这类水道几乎与斜坡垂直，且能形成高孔、高渗优质储层［13］。前2种底流与浊流交互作用形成的水道近年来不断被报道，而本文研究的水道与前2种相比有其独特性。通过描述这类水道的特征，探讨其成因及主控因素，以期分析该水道成为下一个深水油气勘探的潜在新区的可能性。
1琼东南盆地地质背景
1.1构造背景
中国南海是西太平洋被动大陆边缘海之一，琼东南盆地位于南海西北部，东靠珠江口盆地、北临海南岛（图1），是新生代断陷含油气盆地［14］。其经历了3个演化阶段：始新世—晚渐新世裂陷期、早
中新世—中中新世热沉降期和晚中新世以来的加速热沉降期［15］（图2）。琼东南盆地主要分为南西—北东向伸展的北部坳陷、北部隆起、中央坳陷和南部隆起4个一级构造单元［14］（图1），研究区北礁凹陷位于松南低凸起和北礁凸起之间的中央坳陷区内，北礁凹陷的平行斜坡（强振幅）水道位于北礁凸起与松南低凸起之间（图1），自中新世以来盆地整
2018年
李俞锋等：一种新型底流与浊流交互作用形成的储集砂体57
图1琼东南盆地构造单元及工区位置（据文献［17］修改）
Fig.1Tectonic units of Qiongdongnan Basin and the location of the 3D survey
图2
琼东南盆地深水区地层综合柱状图（沉积相据文献［18-19］修改；海平面变化据文献［20］修改；
氧同位素数据据文献［21］修改）
Fig.2Stratigraphy frameworks of the deep-water area in Qiongdongnan Basin
体处于构造相对稳定的坳陷期，现今大部分区域属于陆棚—（半）深海沉积环境（深水区约占整个盆地
面积的2/3）［16］。
1.2北礁凹陷中中新统沉积背景
研究区上中新统是深水沉积环境已被广泛接受［18］，但在北礁凹陷三维地震资料采集和YL19-1-1
井钻井之前，北礁凹陷中中新统沉积被认为是浅水环境，丘状地震反射被认为是生物礁［17］。该区YL19-1-1井钻遇丘状反射之后，发现该类反射以泥岩为主，并夹有少量钙质泥岩，认为它是中中新统半深海的沉积环境［18-19］。通过三维地震资料发现北
礁凹陷中中新统发育与浊积水道相伴生的多边形
浊积水道三维地震区平行斜坡水道凸起低凸起凹陷中央峡谷气田井位
N
N
160320km
02040km
中国大陆
香港
珠
为您效劳江
口盆地琼
东南
盆
地乐东
凹陷
陵
南低
凸起
陵
水凹
陷陵水
低凸
起涯南凹陷涯
北凹
陷涯
城凸起
中
北北
部
部
松
涛凸起
隆
松
东
凹
陷
坳陷
央
L S 17-2大气
田华光凹陷
陷
坳who
起
松南
宝
岛凹陷宝岛凸起
神狐隆起
对接英文长昌凸起
长昌凹陷
乐
永
凹
陷
北
礁凸
起北
礁
凹
陷
Y L 19
-1-1松
南
低凸
起南
部隆起地层系
第四系新近系
古近系
统
更新统上新统中
新统渐
新
统始新统上中下上下岩石地层
乐东组
莺歌海组黄流组
梅山组
三亚组陵水组崖城组岭头组
前古近系
沉积相
半深海—深海
半深海
浅海—半深海浅海相滨岸相湖泊相
界面年
龄/Ma 地震界限
构造运动不整合面构造演化阶段加速热沉降解热沉降解裂陷期
强振幅反射
发育层位
相对海平面变化
ODP1148
δ18O PDB /‰大陆斜坡
转换不整合
1.9
2.511.61
3.815.523.3
29.332.053.5
Tg
T80T70T60
T50T41T40T30T20离散不整合
初始裂谷不整合
强振幅反射平行斜坡水道
43210
早中新世晚期南海北部底流开始活跃
14.65～14.60Ma 冰期海平面下降Mi-3
垃圾分类英语
14.2～13.6Ma 南极冰盖重大扩张、现代大洋底层环流格局形成
隆起L 2
5大
气田
Y C
13-
1气田
L 13
气田
广州三亚
▲
▲
▲
58岩性油气藏第30卷第6期
断层，再结合区域地质背景认为北礁凹陷中中新统为半深海沉积环境［22］。结合琼东南盆地的钻井资料、二维地震和北礁三维地震资料，分析了琼东南盆地渐新统—中新统沉积相垂向演化，认为北礁凹陷中中新统为半深海沉积环境［23］。北礁凹陷中中新世沉积古地形呈现出狭窄通道（对称漏斗状）的特征，晚中新世早期底流通过该古地形被加速，直接影响中中新统顶部丘体的规模大小和分布［23］。由此可见，北礁凹陷中中新统本文研究的水道应该也是沉积于半深海环境中。
惠州软件开发1.3南海底流（等深流）背景
现今南海水体循环被分为受季节影响的表层水、沿大陆斜坡顺时针流动的中层水和逆时针流动的深层水［1，3］。通过钻井资料证实，南海北部深水牵引流可追溯至渐新世末［24］，自中中新世开始，与中层水相关的底流活跃并沿着南海斜坡由南西向北东方向流动［3，25-26］，该活跃的底流可能与早期海道关闭有关，如古南海特提斯和印尼海道在早中新世晚期关闭［27-28］，增强了太平洋的黑流（Kuroshio）［29］，促使了南海底流的活跃，因此，南海底流开始形成最早可追溯至早中新世，
且南海北部下中新统上部已发现大规模的底流侵蚀凹槽［25］。在南海北部琼东南盆地和珠江口盆地，中新统以来已发现大量的浊流与底流交互作用［1-5］。北礁凹陷中中新世已有底流发育［18］，流经北礁凹陷的底流自中中新世持续性发育，由南西向北东流动，与南海北部中层水紧密相关［23］。2底流与浊流交互作用形成的3种水道的异同点我喜欢你韩语
目前常报道的底流与浊流交互作用为形成向底流下游方向迁移的水道或峡谷和向底流上游方向迁移的水道或峡谷（细节见引言），平行斜坡水道是底流与浊流交互作用形成的另一种类型。它们有很多相同之处，也有不同之处（表1）。不同之处有：平行斜坡水道不仅发育在斜坡而且还处在狭窄通道处；向底流下游方向迁移的水道或峡谷不发育堤岸，但发育高耸的峡谷壁，可限制浊流溢出；向底流上游单向迁移水道一侧（迎底流侧）发育堤岸，而平行斜坡水道不明显；向底流下游方向单向迁移水道以平行充填、侧积充填、杂乱充填为主，而后两者分别以平行充填和头部前积充填与中、尾部平行充填且沿水道大规模前积反射为特征；平面上前两者以垂直斜坡、直线状为特征，后者以平行斜坡、主要分布在狭窄通道一侧（底流出口侧）、有分叉、呈指状或锥状为特征；在向底流下游方向单向迁移水道或峡谷与向底流上游方向单向迁移水道的沉积末端，由于浊流能量变弱，底流相对变强，堤岸或峡谷壁变小，导致对浊流的限制减弱，最终这两类水道可以演化成平行斜坡水道。相同之处有：它们都是底流与浊流交互作用的结果；都发育在大陆斜坡上；都能形成优质储集层，都是今后深水油气勘探的重点。
表13种底流与浊流交互作用形成水道的特征
Table1Characteristics of three types of channels resulting from interaction between bottom currents and turbidite flows
3北礁凹陷中中新世古地形特征
根据沉积补偿原理，以地层厚度变化反映北礁凹陷中中新世古地形的基本轮廓［30］。古构造格局控制了沉积厚度，北礁凹陷古构造单元上呈中间窄两
端宽的近对称的漏斗状（狭窄通道）［图3（a）］，中中新统梅山组沉积厚度显示狭窄通道沉积厚度较薄（可能为底流流速较快沉积较少），其两端沉积厚度较厚（底流流速较慢沉积较厚）［图3（b）］，暗示该通道中间高、两端低的特征；
这些特征都反映出北礁
2018年李俞锋等：一种新型底流与浊流交互作用形成的储集砂体59
凹陷在中中新世呈现出狭窄通道（近对称漏斗状）的古地形，二维地震显示北礁凹陷的宽度由西向东分别为32km ［图4（a ）］、24km ［图4（b ）］、41km
［图4（c ）］，底流主要受限于南部北礁凸起和北部松南低凸起，在北礁凹陷内流动［图3（a ）］，流经狭窄通道时被加速。
图3琼东南盆地中部构造单元（a ）和中中新统梅山组厚度（b ）（平面位置见图1）
天津mba辅导
Fig.3Tectonic units （a ）and isopach map of Mid-Miocene Meishan Formation （b ）in cent Qiongdongnan Basin
图4北礁地区过狭窄通道（对称漏斗状）古地形的地震剖面（剖面位置见图3）
Fig.4
Seismic ction across narrow pathway （symmetrical funnel-shaped ）paleotopography in Beijiao Sag
4平行斜坡水道特征
与重力流形成的垂直斜坡水道不同，本文研究的水道的分布与古地形有紧密关系，且在平面上具有平行斜坡的特征，沿水道下游展布剖面具有前积现象，垂直剖面头部也具有前积现象，中部和尾部均以平行充填为主，且出现分叉特征。4.1平面特征
北礁三维地震区整体上呈现出北礁凸起高地貌，北礁凹陷低地貌的特征［图5（a ）］，再结合图3，
狭窄通道紧靠北礁凸起，该通道左侧深度较深，狭窄通道右侧深度逐渐加深，整体上呈现出中间窄浅两端宽深的特征，局部发育凸起高地和长条形海山，它们会影响底流流动的方向，这一现象在南海
北部已有报道［18，31］
，虽然底流受凸起高地和长条形
海山的影响，出现偏转分流的现象，但整体趋势还是大致平行于斜坡［图5（a ）］。北礁三维地震区东北部发育平行于斜坡的指状强振幅水道（或锥状扇），该类水道指状分叉以后可分为主水道和次级水道，整体上为左窄右宽形态，呈锥状，长约40km ，
2.5
3.0
3.5
4.04.5
时间/s
3.03.5
4.04.5
5.0时间/s
2.02.5
3.03.5
4.0
时间/s
snacksA 海底
32km
A'T40T60T30T40T50T60
T70Tg
Tg 松南低凸起
北礁凹陷
北礁凸起永乐
凹陷
10km B 海底
24km
B'
T40
T60
T30T40T50T60
T70Tg 松南低凸起北礁凹陷
北礁凸起永乐凹陷
10km
南部隆起T50C 海底
41km
C'
T40T60
T30T40T50
T60
T70Tg
Tg 松南低凸起
北礁凹陷
北礁凸起
永乐凹陷
10km
（强振幅）水道南部隆起
T30
T50起
松南低
凸狭窄通
道32k m
24k m
（a ）
（b ）
（c ）北
礁
凹
陷陷
凹
乐永
北礁
凸起
41k m
南部隆起
350
250
15
狭窄通
道150
250
150
10
20km
10
20km
底流凹陷低凸起
凸起
隆起
厚度等值线/m
二维测线
三维地震区
A
A'
B'B
C
C'
A
A'
15
0（b ）（a ）
fruitjuice
