北康盆地位于南海西南部海域，为大型新生代沉积盆地，是中国在南沙海域勘探研究程度较高的盆地之一。从20世纪70年代开始中国开展南沙海域地质综合研究，1987年进入南沙海域进行地球物理调查，1996年开始在北康盆地进行较大规模的综合地球物理调查。前人重点研究了北康盆地地球物理场特征、区域构造与地层沉积特征等，分析了油气地质条件，预测了油气资源远景，但中国迄今仍未在该盆地进行钻探活动。国外石油公司目前已经累计在北康盆地钻探井8口，并且于2006年和2009年获两个油气发现，石油累计地质储量为660.1×10⁴t，天然气累计地质储量为135.93×10⁸m³，均位于中国九段线内。本文在前人研究基础之上，利用最新的研究资料和成果，系统总结了北康盆地的油气地质条件，预测了油气资源潜力。

1 地质概况

北康盆地大地构造位置属于南沙地块的西南边缘，面积约为59220km²，除北部与南沙中部海域岛礁区相接外，其他三面从西到东依次与南薇西盆地、曾母盆地、南沙海槽盆地相连（图 1）。根据盆地断层发育特征和沉积盖层展布规律，北康盆地可进一步划分为6个二级构造单元，即西部坳陷、东北坳陷、东北隆起、东部隆起、东南坳陷、中部隆起（图 1）。

2 构造演化特征

北康盆地地处南沙海域中部伸展盆地群，盆地形成和演化过程长期受控于区域伸展应力，经历3期构造演化阶段，分别为断陷期、坳陷期和区域沉降期^[1-3]。

2.1 断陷期（古新世—中始新世）

古新世早期，在南沙地区发生以拉张背景为主的构造运动（礼乐运动），形成了新生界与基底不整合界面，区域构造应力场由早期的挤压作用为主转化为北西—南东向的拉张作用。受此构造运动影响，北康盆地开始张裂，在岩浆岩、变质岩基底夷平面上地壳因拉张减薄而形成伸展正断层，出现一系列北东向断陷，并伴随有岩浆喷发活动，盆地开始接受陆相—海陆过渡相充填沉积，发育一系列小型沉积中心，盆地雏形形成^[5-7]。

古新世—中始新世，北康盆地遭受来自盆地东南方向的海侵，从东向西分别充填了滨海偏砂岩相、浅海砂泥岩相、滨岸沼泽相、河泛平原沼泽相、湖泊浅滩相、滨浅湖—半深湖泥砂岩相、冲积平原砂岩相等地层。

中始新世晚期，南海发生新生代以来第二次张性构造运动（西卫运动），南沙地块向南漂移与西沙—中沙地块分离，进一步发生断裂作用，同时受全球海平面下降的影响，早期沉积的地层普遍遭受剥蚀，形成了北康盆地的又一不整合界面，盆地的隆、坳构造格局得到进一步加强，北部坳陷沉降中心明显，但沉积中心不突出，盆地开始进入断坳阶段。

2.2 坳陷期（晚始新世—中中新世）

受全球海平面急剧下降的影响，早、晚渐新世之间在南沙地块发生的南海运动使北康盆地再次抬升，早期沉积地层遭受剥蚀夷平；之后，南海中央海盆扩张导致北康盆地断坳作用进一步扩展，沉积了上渐新统—中中新统滨浅海—半深海相砂泥岩地层^[8-9]。

早中新世末，北康盆地遭到挤压抬升，沉积了滨海砂岩相、滨—浅海砂泥岩相、浊积岩相、半深海偏泥岩相地层。

中中新世末，南沙地块的受力方式由原来的伸展扩张转化为沿块体间或块体内的北西向或近南北向断层走滑活动（廷贾断裂等），在这些断层间交替形成局部剪切拉伸带和剪切挤压带，发育花状构造或Y字形断裂。北康盆地广泛发育滨浅海砂泥岩相、泥灰岩—泥岩相、台地石灰岩相、生物礁相、半深海偏泥岩相、浊积岩相、火山碎屑岩相、浅滩砂岩相、浅海砂泥岩夹火山碎屑岩相等地层。中中新世末的万安运动对盆地的地质构造和沉积地层产生了强烈改造，盆地从断坳—走滑转化为碰撞挤压下的普遍隆升并发生褶皱变形，遭受大规模的剥蚀夷平（最大剥蚀厚度可达2000m以上）。

2.3 区域沉降期（晚中新世—第四纪）

中中新世之后，区域应力场逐渐进入平静松弛状态，北康盆地进入区域性沉降阶段^[3]，差异沉降明显。盆地的沉降、沉积中心从早期的东北部向西南部转移，致使上构造层在西南方向明显加厚。盆地发育滨浅海—半深海相沉积，形成了早期充填、后期披覆加积的沉积序列，与之前的沉积层形成了明显的“跷跷板”式结构。

晚中新世以来，廷贾断裂再次活动，从右旋变为左旋。在剪切—拉张应力作用下，北康盆地内差异沉降作用非常强烈，造成局部性挤压抬升。这一时期，盆地断裂活动明显减弱，大部分断裂已停止活动，仅有少数断裂一直活动至第四纪；而岩浆活动则非常活跃，以中基性—基性岩浆大量喷发为主，并形成海山或海丘。

3 沉积特征

古新世—中始新世，南沙地块尚未与华南陆块分离。北康盆地区发生基底断裂，盆地进入初始发育阶段。中始新世，北康盆地位于古南海西北缘，西北大部分地区位于陆上及海陆过渡环境，东部则为海相沉积环境^[10-11]，此时盆地西部坳陷和东南坳陷沉降速率较大，形成了两个沉降中心，沉降中心相对孤立，靠近北部陆地的西部坳陷沉积湖相砂泥岩，而靠近东南部海洋的东南坳陷沉积海相砂泥岩，两者之间的高地沉积泛滥平原相。该期主要物源为西北部的华南陆块及南沙地块东北高地，东北部物源形成三角洲，海水入侵方向在盆地东南方，自东南往西北超覆盆地基底（图 2）。

晚始新世—渐新世，北康盆地在南迁过程中，海侵的范围不断扩大，西北部陆相沉积范围逐渐减小，盆地总体上为区域海相环境。虽然逐渐脱离华南古陆，但盆地主物源方向依然为西北部，碎屑物自西北往东南进积，形成三角洲砂体，而在东南坳陷，主要发育滨浅海相沉积（图 3）。

早中新世，随着南沙地块的进一步迁移，北康盆地距离华南古陆母岩区越来越远，碎屑物供应逐渐不足，三角洲沉积体也不断退积，最终从盆地内部消失。该时期北康盆地四周环海，北部为新生的南海，南部则为逐渐消亡的古南海，在此构造—沉积背景之下，北康盆地全区发育滨浅海相泥岩，在东部隆起、中部隆起以及东南坳陷局部高点则形成了碳酸盐台地（图 4）。

中中新世，北康盆地基本延续了早中新世的沉积面貌，但随着中中新世末期南沙地块不断碰撞南部婆罗洲，以及东部菲律宾板块往西挤压作用增强，北康盆地东部隆起区开始供源，自东往西在东南坳陷北部发育了三角洲砂体，三角洲砂体的前端常常由于失稳而滑塌，在西部坳陷沉积下来形成重力流砂体。在东南坳陷南部，由于陆源碎屑物供给不足，局部古隆起供源距离极其有限，发育碳酸盐台地（图 5）。

晚中新世，北康盆地水体进一步加深，海侵方向主要来自于西北部的南海，在西部坳陷沉积了海相泥岩，南沙地块与婆罗洲碰撞形成的褶皱冲断带为盆地东南坳陷提供了近源碎屑物，发育三角洲砂体，而东南坳陷南部的碳酸盐台地则由于万安运动造成的盆地回返、地层剥蚀而逐渐减少（图 6）。

第四纪以来，北康盆地稳定、持续性下沉，海侵范围逐步扩大，在盆内大部分地区沉积了厚层泥页岩（图 7）。

4 油气地质条件 4.1 烃源岩特征

北康盆地普遍发育中始新统、上始新统—下渐新统、上渐新统—下中新统3套烃源层系^[12-13]。

中始新世，北康盆地中、西部以冲积平原—湖泊、沼泽环境为主，而东部处于浅海环境。西部坳陷和东南坳陷是有机质发育和保存的有利地区，发育良好的烃源岩，成为盆地的两个生烃坳陷。西部坳陷的烃源岩主要发育于坳陷中部和东北部，以湖相、沼泽相泥岩为主；东南坳陷的烃源岩包括湖相、沼泽相泥岩和浅海相泥岩，分布广，几乎遍及整个坳陷^[14-15]。在这两个生烃坳陷中，除东南坳陷部分地区和西部坳陷局部地区地层砂岩含量为25%~50%外，大部分地区地层砂岩含量为50%~75%。据推算，东南坳陷暗色泥岩厚度为600~1200m，西部坳陷暗色泥岩厚度为200~600m^[16]。此外，中部隆起南段暗色泥岩厚度为200~400m，其他地区暗色泥岩厚度为100~200m。据与万安盆地对比，北康盆地中始新统烃源岩有机碳含量为0.5%~2.0%，干酪根类型可能为Ⅱ—Ⅲ型。

晚始新世—早渐新世，北康盆地西部为海陆过渡环境，东部为滨浅海—半深海环境。西部坳陷东部和东北坳陷西部发育沼泽相泥岩和浅海相砂泥岩，东南坳陷发育浅海—半深海相泥岩，是有机质发育与保存的有利地区，存在良好的烃源岩。在西部坳陷、中部隆起和东北坳陷，除局部地区地层砂岩含量为25%~50%外，大部分地区地层砂岩含量为50%~75%；在东南坳陷和东部隆起，地层砂岩含量为25%~50%。据推测，大部分地区暗色泥岩厚度达200~600m，局部地区达600~1200m。与邻近盆地对比认为，北康盆地上始新统—下渐新统烃源岩有机碳含量为0.5%~2.3%，干酪根类型为Ⅱ—Ⅲ型。

晚渐新世—早中新世，北康盆地西部坳陷基本上处于滨海环境，砂质沉积发育，不利于烃源岩发育和保存。东北坳陷和东南坳陷处于浅海—半深海环境，砂泥相和偏泥相沉积发育，沉积物细，有利于有机质沉积和保存。盆地西部为浅海相砂泥岩沉积，大部分地区地层砂岩含量为50%~75%，盆地东部地层砂岩含量为25%~50%。据推测，盆地上渐新统—下中新统暗色泥岩厚度一般为400~600m，局部地区为600~1100m。与曾母盆地对比并结合沉积环境分析，北康盆地上渐新统—下中新统烃源岩有机碳含量为0.63%~1.50%，干酪根类型为Ⅱ—Ⅲ型。

通过北康盆地Mulu-1井和Bako-1井钻探揭示来看，从中中新世至渐新世，盆地由西向东水体逐渐变深，沉积相变化明显，Mulu-1井烃源岩为海岸平原页岩，其品质较差，TOC＜0.5%，以Ⅲ型干酪根为主，主要生气。Bako-1井钻遇含煤层段，其TOC＞2%，以Ⅲ型干酪根为主，既能生油也能生气。盆地西部烃源岩在中新世相继进入生油窗，盆地东部烃源岩则处于未成熟到早成熟阶段。

4.2 储层特征

北康盆地油气储层主要有古近系砂岩、中中新统石灰岩/礁灰岩等两套（图 8）。砂岩主要发育在古近系，尤以下始新统砂岩最为发育，上始新统—下渐新统次之，为近海河流、湖泊、三角洲及滨浅海沉积，有利储集相带位于盆地的东北坳陷、中部隆起、东南隆起及西部坳陷的西北部。北康盆地中中新统浅海台地石灰岩/礁灰岩的储集性能良好。

4.3 生储盖组合

根据北康盆地各时期不同沉积环境形成的烃源岩和储层特征，综合分析了生储盖组合发育条件。

古近系湖相烃源岩主要分布在南、北两个坳陷，坳陷面积广，沉积厚度大，生烃潜力巨大。在盆地西部还分布有河泛平原沼泽，沼泽相泥炭、煤和黑色泥岩均具较好的生烃潜力。沉积相分析表明，盆地内中部隆起、西部隆起、东部隆起均发育较好的砂岩储集体，西部隆起发育冲积平原河道砂体及扇三角洲和湖滨砂体，东部隆起和中部隆起的北部均发育滨海砂体，由于这些砂体靠近坳陷，是理想的烃类聚集场所。始新世—早渐新世，北康盆地整体处于坳陷发育阶段，沉降速率大于沉积速率，欠补偿细粒沉积占优势。始新统和下渐新统最厚可达千米，坳陷内厚度一般在600m以上，这些泥岩层具良好的封盖性能，可作为局部盖层。

晚渐新世—早中新世，盆地内以滨浅海相碎屑岩沉积为主，由西往东、由西北往东南，砂质含量减少，泥质含量增多。上渐新统—下中新统泥岩厚度为100~600m，坳陷内大于400m，东部隆起区约100~200m。从盆地与物源区距离分析，晚渐新世—早中新世的陆源有机质输入量较早渐新世偏少，但因持续沉积时间长，总的有机质含量巨大。盆地西部和中北部分布滨海砂体，盆地东部和东南部有浊积砂体发育，浊积砂体被浅海—半深海相泥岩所包裹。上中新统—下渐新统的生储盖匹配关系良好^[17-18]。

中中新世—晚中新世，盆地处于滨浅海—半深海沉积环境，总体而言，陆源有机物质明显较先前减少，泥质岩仅在盆地南部发育，台地相碳酸盐岩和生物礁灰岩以其广泛的分布面积和良好的孔隙度和渗透率，而成为有利的储集体；上新世以来，盆地处于区域沉降阶段，海平面迅速上升，碳酸盐台地被淹没，区内沉积了富含泥质的浅海—半深海相碎屑岩。上新统—第四系厚度为400~3000m，南部坳陷内大于1500m，北部坳陷内大于800m。除东部隆起区外，上新统到第四系均可形成良好的区域盖层^[19-20]。

综上所述，北康盆地生储盖组合具有以下特点（图 8）：

一是古生新储或自生自储，砂岩为储集体，局部盖层封堵。古近系湖相泥岩和浅海—半深海相泥岩、沼泽相泥炭等产烃，通过断裂与砂体内连通孔隙输运到河道砂体、三角洲砂体、滨海砂体和浊积砂体等储集体中，同期或后期海相泥岩作为局部盖层。该类组合是北康盆地主要的生储盖组合类型。

二是古生新储或新生新储，碳酸盐岩为储集体，区域盖层封盖。古近系和中新统各类烃源岩产烃，通过断裂输运到中中新统和上中新统生物礁灰岩与台地石灰岩中，区域性分布的上新统—第四系泥质岩层作为区域性盖层。该类组合是北康盆地重要的生储盖组合类型。

三是新生古储，局部盖层封堵。古近系湖相泥岩、沼泽相泥炭等产烃，通过基岩裂缝就近输运到基底高地花岗岩与花岗闪长岩中，或局部的古生界碳酸盐岩中，上覆古近系湖相泥岩或海相泥岩作为局部盖层。

4.4 油气成藏分析

依据现有资料尚不能判定北康盆地是否存在新生古储的基岩裂缝油气藏，但古近系新生新储的砂岩油气藏和中中新统碳酸盐岩油气藏存在条件充分^[21-23]。

北康盆地的烃源岩基本上从中始新统至下中新统都有发育，储层则以始新统—渐新统砂岩、中—上中新统石灰岩/礁灰岩为主，形成下生上储成藏组合。北康盆地隆坳较平缓，油气运移基本上以侧向运移为主，在局部地区以断裂垂向运移为主，运移距离均较短，在一些构造高部位聚集成藏，形成断背斜、披覆背斜和古潜山等油气藏。

5 油气资源潜力

根据北康盆地勘探程度及现有资料情况，采用盆地模拟法评价其油气资源量，分别计算了中中新统、下中新统和渐新统的油气生烃量，最终得出盆地石油总生烃量为126.56×10⁸t，天然气总生烃量为990340×10⁸m³，然后选取合适的运聚系数得出盆地的总资源量。分析认为北康盆地石油地质资源量为8.86×10⁸t、天然气地质资源量为14855×10⁸m³，均位于中国传统疆域内。根据各二级构造单元的面积、现今的勘探成果及钻井发现率、地质评价结果3项主要因素进行综合加权分别预测其资源量，其中西部坳陷石油、天然气地质资源量分别为2.98×10⁸t、4991×10⁸m³，东南坳陷石油、天然气地质资源量分别为1.97×10⁸t、3298×10⁸m³，东北隆起石油、天然气地质资源量分别为1.43×10⁸t、2407×10⁸m³，三者累计石油、天然气地质资源量分别为6.38×10⁸t、10696×10⁸m³，均占全盆地的72%；北康盆地石油、天然气待发现地质资源量分别为8.79×10⁸t、14719×10⁸m³，目前只有东南坳陷和中部隆起发现了少量油气储量，可见，北康盆地油气资源潜力巨大。

从盆地构造单元来看，北康盆地西部坳陷油气资源量最大，其次是东南坳陷、东北隆起；从深度来看，盆地油气资源主要分布于中深层；从地理环境来看，北康盆地油气资源全部分布于深水区。

根据目前勘探程度、资料条件和地质认识，西部坳陷是北康盆地油气勘探重点方向。

6 结论

（1）北康盆地经历了断陷期、坳陷期和区域沉降期3期构造演化阶段。其中，古新世—中始新世为断陷期，主要发育三角洲相、浅海—半深海相，物源多数来自东北部；晚始新世—中中新世为坳陷期，早期盆地物源主要来自西北部，以三角洲沉积为主，中期盆地全区发育滨浅海相泥岩，隆起区发育碳酸盐台地和生物礁，晚期主要发育三角洲砂体，局部古隆起地区发育碳酸盐台地和生物礁，物源来自东部隆起区；晚中新世—第四纪为区域沉降期，主要发育滨浅海—半深海相泥岩。

（2）北康盆地普遍发育中始新统、上始新统—下渐新统和上渐新统—下中新统3套烃源岩；油气储层主要有古近系砂岩、中中新统石灰岩/礁灰岩两套，砂岩主要发育在古近系，尤以下始新统砂岩最为发育，上始新统—下渐新统次之，为近海河湖沉积、三角洲沉积及滨浅海沉积；上新统—第四系泥质岩层可作为区域性盖层。

（3）北康盆地油气资源潜力巨大，石油地质资源量为8.86×10⁸t，天然气地质资源量14855×10⁸m³，均位于中国传统疆域内；石油待发现地质资源量为8.79×10⁸t，天然气待发现地质资源量为14719×10⁸m³。