海相 油气地质 ６６ ２０ｉ４ ７ ｊ １９卷笫ｊ Ｉ 栅理・模式 ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７２—９８５４．２０１４．０３．００９ 文章编号：１６７２—９８５４（２０１４）一０３—００６６—０６ 西沙海域南部天然气水合物发育特征 及成藏模式 杨涛涛。吕福亮，王彬，杨志力，鲁银涛，孙国忠 摘 要 根据新的三维地震资料．在西沙海域南部发现的天然气水合物具有三个主要地震识别标志：（１）似海底反射现象 明显．表现为强振幅强连续反射、与海底反射极性相反、与海底**行及有穿层现象等四个特征；（２）具有空白反射带，且 与似海底反射伴生：（３）随偏移距增加，振幅明显增强 研究区天然气水合物平面上具有分块展布的特点，单块内水合物中 部富集、向周缘丰度减小 、估算水合物稳定带厚度约为１２０ｍ．．通过地质类比研究认为．西沙海域南部天然气水舍物成藏主 要受气源条件、温度一压力条件和构造一沉积条件三个因素共同控制 据此建立了研究区天然气水合物的成藏模式。 关键词 南海：西沙海域；天然气水合物；地震特征；控制因素；成藏模式 中图分类号：ＴＥ１２２－３ １ 文献标识码：Ａ 天然气水合物（俗称可燃冰．以下简称水合物） 是一种新型能源．其资源量十分丰富．据估算．全世 界水合物的能源储量为已发现油气的能源储量的２ 倍左右．其中９７％的水合物分布在深水海域（水深大 于５００ｉｎ）．陆上高纬度极地区和永久冻土带中也有 油气地质研究提供帮助。 １ 地质背景 南海位于欧亚板块、太平洋板块和印度一澳 大利亚板块三大板块交汇处．经历了复杂的地质 少量分布ｌ】 水合物与常规油气藏的形成保存有着 一演化过程，发育有陆缘裂谷盆地、走滑盆地、前陆 盆地和大洋盆地等四大类盆地ｌＩ５ ．蕴含了丰富的 定的联系Ｅ５１．它对环境和钻井丁程安全也有着重 要影响［３－６］。 油气资源［１５－ ］ 南海的扩张和演化是太平洋板块向 欧亚板块俯冲以及印度一澳大利亚板块与欧亚板 近年来，国内外学者对南海水合物的形成机理、 资源潜力、地球物理识别标志、分布特征及主控因素 等开展了大量研究［７－１ ．其中东沙海域因具备优越的 水合物发育地质条件．故相关研究也最深入Ｅｌｌ １３ ２．已 块碰撞所共同作用的结果Ｅ１７—１９１．它经历了陆缘张裂 和海底扩张两大构造阶段和陆相一海陆过渡相一 海相的沉积环境演化过程 落实了多个水合物富集区．并于２００７年钻井．成功采 集到了水合物实物样品 已有的地质类比研究认为． 西沙海域的西部和北部（琼东南盆地）也发育有水合 物Ｅｌ２－ ］．而对南部的水合物发育情况则暂无报道 本 文基于近年新的三维地震资料．在西沙海域南部（中 西沙海域位于南海北部．经历了古新世一渐 新世裂陷成盆和中新世以来的热沉降两个构造演 化阶段．具有“下断上拗”双层结构．即下构造层代 表古近纪裂陷阶段，上构造层为新近纪一第四纪 拗陷阶段ｒ２ｏ－ 下构造层具断陷作用形成的半地堑 或地堑充填特征、以及多凸多凹的构造格局，以近 源沉积为主，沉积物较粗，充填了渐新统崖城组、 陵水组．属河湖相一海陆过渡相含煤沉积及半封 建南盆地）发现了水合物发育的地震标志．并初步落 实了其空间分布．通过地质类比分析了水合物成藏 的主控因素．构建了成藏地质模式。以期为西沙海域 ｌ｛ｋ稿ＩＩ ｊ ：２０ｌ ３一Ｏ９—２２：改 Ｊ｝１均ｊ：２０１４—０ｌ一２６ 本艾受旧家甄点堪础何ｆ究发腱计划（９７３计划）课题《南海深水盆地，十ｊ物礁碳酸盐枯台地成吲机理研究》（编Ｉ ：２００９Ｃ１￣２ｌ９４０６） １ 家科技醺人々项《阿沙海域油气地质综合研究及有利勘探Ⅸ》（编号：２００８ＺＸ０５０２５—００４）共同 助 杨涛涛：１９８１‘ ｝ ，硕ｌｌ＿ｒ｛‘ ０ ，从事海域油气勘探 ｊ综合评价ｒ佧（０５７ １）８５２２９３０２；Ｉ！：－ｍａｉｌ：ｙａｎｇｔｈｚ＠ｐｅｔｒ０ｃｈｉｎａ．ｃｏｒｎ．ｃｕ 通讯地址：３１００２３浙江省枕州ＩｉＴ两溪路９２０ ；电话 Ａ嚏Ｉ１ 叵 。豫ｎｏＯＮ ｐ叵－『Ｒ０Ｉｋ．叵 ＾ ｏ叵０Ｌ０Ｃ 畅涛涛 ： 沙海域南部天然气水合物发育特 故成减模式 研究的一点思考［Ｊ］．大地构造与成矿学，２００４，２８（３）：２２１— ２２７． ７７ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｌＤ Ｊ．Ｓｔａｎｄｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００１ ［２５］ 牛滨华，文鹏飞．温宁，等．基于ＢＳＲ的ＡＶＯ正演估算水 合物含量方法的研究［Ｊ］．地球物理学报，２００６，４９（１）： １４３—１５２． Ｊ］．海洋地质与第 ［１８］ 姚伯初．南海盆地的新生代构造演化史［四纪地质．１９９６．１６（２）：１—１３． ［１９］ 闫义．夏斌．林舸．等．南海北缘新生代盆地沉积与构造演 化及地球动力学背景［Ｊ］．海洋地质与第四纪地质．２００５，２５ （２）：５３—６１． ［２６］ 王宏斌，黄永样，梁劲．等．南海北部陆坡坳隆断裂带中水 合物赋存的温压场环境［Ｊ］．现代地质，２００６，２Ｏ（１）：１０３— １Ｏ８． ［２Ｊ０］ 陶维祥，赵志刚．何仕斌．等．南海北部深水西区石油地质 特征及勘探前景［Ｊ］．地球学报，２００５，２６（４）：３５９—３６４． ［２１］ 李绪宣，朱光辉．琼东南盆地断裂系统及其油气输导特征 ［２７］ ＤＩＣＫＥＮＳ Ｇ Ｒ，ＱＵＩＮＢＹ—ＨＵＮＴ Ｍ Ｓ．Ｍｅｔｈａｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ ｓｔａ— ｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｓｅａｗａｔｅｒ［Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｌｅｔｔｅｒｓ，１９９４，２１ ｆ１９１：２１ １５—２１ １８． ［Ｊ Ｊ．中国海上油气，２００５，１７（１）：１—７． ［２２］ 龙根元，吴世敏．曾广东．琼东南盆地北礁凹陷伸展构造的 几何学分析［Ｊ］．海洋地质与第四纪地质，２０１０，３０（３）：７１— ７７． ［２８］ 徐行，施小斌，罗贤虎．等．南海西沙海槽地区的海底热流 测量［Ｊ］．海洋地质与第四纪地质，２００６，２６（８）：５１－５９． ［２９］ 廖静．琼东南盆地崖南凹陷有利勘探区研究［ｊ］．内江科 技，２０１３，（５）：４３—４４． ［３０］ 朱光辉，陈刚．应护．琼东南盆地温压场特征及其与油气 运聚的关系［Ｊ］．中国海上油气（地质），２０００，１４（１）：２９— ３６ ［２３］ 杨涛涛，吴敬武，王彬，等．琼东南盆地华光凹陷构造特征 及沉积充填［Ｊ］．海洋地质与第四纪地质，２０１２，３２（５）：１３— １８ ［２４］ ＥＣＫＥＲ Ｃ．Ｓｅｉｓｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｔｈａｎｅ ｈｙｄｒａｔｅ 编辑：董庸 Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ Ｍｏｄｅｌ ｏｆ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ Ｈｙｄｒａｔｅ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ ｏｆ Ｘｉｓｈａ Ｉｓｌａｎｄｓ Ｓｅａｓ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ Ｙａｎｇ Ｔａｏｔａｏ，ＬＯ Ｆｕｌｉａｎｇ，Ｗａｎｇ Ｂｉｎ，Ｙａｎｇ Ｚｈ Ｌｕ Ｙｉｎｔａｏ，Ｓｕｎ Ｇｕｏｚｈｏｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｎｅｗ ３Ｄ ｓｅｉｓｍｉｃ ｄａｔａ，ｔｈｒｅｅ ｓｅｉｓｍｉｃ ｉｄｅｎｔｉｉｃａｔｆｉｏｎｓ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ａｒｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ｉｎ ｓｏｕｔｈ ｏｆ Ｘｉｓｈａ Ｉｓｌａｎｄｓ ｓｅａｓ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｓｅａ：（１）Ｏｂｖｉｏｕｓ ｂｏｔｔｏｍ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ（ＢＳＲ）ｓｈｏｗｓ ｓ￣ｏｎｇ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ｏｐｐｏｓｉｔｅ ｐｏｌａｒｉｔｙ ｉｎ ｃｏｎｔｒａｓｔ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅａｆｌｏｏｒ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｎｅａｒｌｙ ｐａｒａｌｌｅｌ ｔｏ ｓｅａ ｆｌｏｏｒ ａｎｄ ｔｒａｎｓｌａｙｅｒ ｐｈｅｎｏｍｅｎａ．（２）Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｂｌａｎｋｉｎｇ ｚｏｎｅｓ（ＢＺ）ａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄ ｗｉｈ ＢＳＲ．（３）Ａｍｐｌｔｉｔｕｄｅ ｅｎｈａｎｃｅｓ ｖｅｒｓｕｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆｆｓｅｔ． Ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓ ｉｎ ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｂｌｏｃｋｓ ｉｎ ｐｌａｎｅ ａｎｄ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｅｎｒｉｃｈｅｓ ｉｎ ｃｅｎｔｅｒ ｂｕｔ ｇｅｔｓ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ｔｏｗａｒｄ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ ｗｉｔｈｉｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｂｌｏｃｋ．Ｉｔ ｉｓ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｌｅ ｚｏｎｅ ｏｆ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ｉｓ ａｂｏｕｔ １２０ｍ ｔｈｉｃｋ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎａｌｏｇｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｃｏｍｍｏｎｌｙ ｅｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ｓｏｍｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎ— ｃｌｕｄｉｎｇ ｇａｓ ｓｏｕｒｃｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ—ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ．Ａ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ ａｃｃｕｍｕ一 １ａｔｉｏｎ ｉＳ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎａｔｕｒａｌ ｇａｓ ｈｙｄｒａｔｅ；Ｓｅｉｓｍｉｃ ｆｅａｔｕｒｅ；Ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ；Ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ；Ｘｉｓｈａ Ｉｓｌａｎｄｓ ｓｅａｓ Ｙａｎｇ Ｔａｏｔａｏ：ｍａｌｅ，ＭＳｃ．，Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ．Ａｄｄ：ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａ Ｈａｎｇｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｅｏｌｏｇｙ，９２０ Ｘｉｘｉ Ｒｄ．， Ｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，３１００２３，Ｃｈｉｎａ
