生物礁是底栖生物生长于台地边缘而形成具有抗浪结构的碳酸盐岩构造，自身具有较高的孔隙度和良好的渗透率，开发成本低，一直备受石油地质学家的关注^{[1, 2]}。生物礁的发育演化与海洋环境、区域构造稳定性密切相关。我国南海地理位置优越且气候适宜，周缘的沉积盆地中广泛发育生物礁，油气勘探前景极其广阔，已发现50多个礁性油气田^[3-6]。

南海北部东沙海域早中新世时期也发育了大量的生物礁，是我国海上流花油田的主力产层。20世纪80年代以来，在珠江口盆地东沙隆起区域，陆续开展了生物礁的油气勘探开发活动，实施探井9口，6口发现工业油流，探明储量超过2×10⁸ t，勘探潜力极为可观^[7-9]。从生物礁油气田的空间分布来看，主要集中在东沙隆起近惠州凹陷地带，并认为惠州凹陷具备单向的油气供源模式。近年来，随着油气勘探活动开展，发现白云凹陷也具有良好的生烃能力，但对于东沙隆起的生物礁贡献程度的研究目前还比较薄弱。本文基于最新采集的高分率地震数据，结合前期的认识，系统总结生物礁的地震反射特征，结合烃源岩与生物礁分布的特征以及疏导体系空间配置关系，指出东沙海域的生物礁具有惠州凹陷和白云凹陷双向供源的油气成藏模式；白云凹陷北部的生物礁也具有良好的油气潜力，是今后重要的油气勘探方向。这对于今后生物礁的油气勘探部署具有一定的指导意义。

东沙海域的生物礁主要发育于珠江口盆地东沙隆起及隆起周缘的斜坡之上，根据与生物礁发育相关的层位，重点分析珠江口盆地新生界的发育状况。珠江口盆地位于南海北部（图 1），由陆缘裂陷而形成的盆地，面积约为17.5×10⁴ km²，是我国近海最大的含油气盆地之一。其位于华南大陆南缘，受太平洋板块、印度—澳大利亚板块以及欧亚板块交汇作用影响，在古生代及中生代时期，基地发生了严重的褶皱，新生代时期，受基底断裂的影响而形成的沉积盆地^[10-12]。珠江口盆地的断裂体系以北东向为主，具有南北分带、东西分块的特点，由北部隆起带、中央隆起带、北部坳陷带和南部隆起带、南部坳陷带5个构造单元组成。珠一坳陷是盆地北部坳陷带的一个负向构造单元，北东走向，与海岸线接近平行，西南与珠三坳陷相接，西北邻北部断阶带，东南部受控于东沙隆起及番禺低隆起，东北毗邻澎湖北港隆起^{[13, 14]}。珠一坳陷发育的北西向低凸起及北东向断裂体系共同控制了内部具有东西分块构造特征的凹陷分布格局。盆地发育在中生界基底之上，从始新统到第四纪，地层发育齐全。盆地形成过程中经历了多期构造运动，导致新生界的地层可以进一步划分为上下两个构造层，即古近系和新近系。其中生物礁发育的层位主要是早中新世珠江组。

图 1(Fig. 1)

图 1 珠江口盆地构造区划及研究区位置图

生物礁的识别主要是依据地震反射特征，包括形态、内外发射结构，与上下地层的接触关系等^[15]。因生物礁的形态和发育的位置差异，导致了对生物礁分类的复杂性^{[1, 16]}。根据东沙海域生物礁发育特征及生长特性，结合地震反射特征，将生物礁分为塔礁、台地边缘礁、层状礁、块状礁。

该类礁体外形随台地边缘类型的差异而有所不同，整体顶部反射较强、连续性较好，内部为亚平行的强弱相间反射，礁体周缘的地层具有明显的上超。多发育于台地边缘的陡坡之上，礁体的厚度差异较大，在50~150 m不等，礁体前缘常沉积杂乱强反射的碳酸盐碎屑（图 2）。这类礁体一般埋藏较浅，多在1.5 s左右，主要分布于东沙隆起南部和中部等区域。

图 2(Fig. 2)

图 2 东沙隆起典型的台地边缘礁

外形呈块状，主要发育于台地边缘陡坡之上，顶部为连续的强反射，底部也为连续的强反射，与上覆或下伏地层呈中—弱反射的界限明显（图 3）。内部多为可见一到两个呈连续强反射的同相轴，礁体的整体厚度多在50~150 m之间。礁体横向展布可以达10 km以上，随着台地的退积而向地势高部位迁移，同时台缘斜坡堆积了大量的生物礁碎屑，台地内部的洼地以沉积礁体碎屑为主并广泛分布于东沙隆起的西部、南部、西南部和西北部等区域。其中东沙隆起南部发育台内块状礁，横向展布约3~5 km，这与澳大利亚大堡礁某台地内部的块状礁极为相似，生物礁整体反射较强，地貌上具有隆起的外观，侧向与弱反射的碎屑岩差异明显，但受到后期东沙运动的影响，大量的断裂将其切割为多个不连续的块状礁，同时礁体顶部发育大量的溶蚀，形成大量灰岩坑，是东沙海域生物礁的一个特色。

图 3(Fig. 3)

图 3 东沙隆起典型的块状礁和塔礁

层状礁实质上是多期块状礁在同一位置持续垂向发育而形成，整体上以层状连续的强反射为主，顶部与上覆地层的界面明显，下部直接发育于早期的块状礁体之上，界面不明显，内部可见多个连续的强反射，礁体的厚度在100~200 m之间（图 4）。广泛分布于沙隆起的西部、南部和北部等区域。这类礁体首先出现在东沙隆起的西部，近惠州凹陷，该地区阶梯状的地势明显，但是阶梯落差较小，并且阶梯内部地势较为平坦，利于生物礁连续的垂向生长，该区域的块状礁生长厚度最厚可达200 m。

图 4(Fig. 4)

图 4 东沙隆起典型的层状礁

呈现塔的形状，以垂向生长为主，内部反射较弱，同相轴多不连续，顶部反射较强，与上覆地层界限明显，在台地的斜坡上最为常见，其垂向生长可达100 m以上（图 3），但分布相对局限，主要集中于东沙隆起西南部区域，礁体横向展布约2~3 km，受后期东沙运动的影响，部分礁体两侧遭断层切割，导致其垂向较高，部分礁体碎屑堆积于礁体周缘形成礁前滑塌体，反射较强，但连续性较差。

总之，东沙隆起的生物礁数量多，以块状礁和层状礁为代表，广泛分布于东沙隆起的西南、西部、南部等区域，但是西南部的部分块状礁受后期构造运动的改造较为强烈，是东沙海域生物礁的一个特色。台地边缘礁和塔礁次之，数量相对较少，主要分布于东沙隆起的北部和南部。

目前，生物礁是南海北部东沙隆起海域油气勘探的主要对象，持续高产超过20多年，年峰值产量超过1 000×10⁴ t，这些礁控油气田主要分布于碳酸盐台地的西南和西部边缘，近惠州凹陷等区域，并认为烃源岩主要来自于惠州凹陷文昌组，恩平组也有一定的生烃能力。生成的油气沿断层垂向运移，后沿东沙隆起渐新世晚期和早中新世的砂岩向隆起的地势高部位横向运移，至生物礁中形成富含油气的岩性圈闭，上覆中中新世、晚中新世及第四系的泥岩为优质的盖层，为典型的“下生、上储、上盖”的油气成藏模式。文昌组烃源岩大量产油，为横向运移提供充足的油源。而惠州恩平组烃源岩的生烃不容忽视，也有较高的生烃、排烃能力，对东沙生物礁油气藏也具有较大的贡献。需要指出的是，在这油气成藏过程，珠海组砂岩是特殊的疏导体系，良好的渗透率也是油气横向大规模运移的重要保证。这些成藏过程的探讨前期研究较为成熟，惠州凹陷单向供源的油气成藏模式在业界也形成了普遍共识^[17-20]。

近年来，随着LH19-5、LH29-1、PY34-1、PY34-1和PY30-1等含油气构造的发现，东沙隆起南部白云凹陷的生烃能力也不容忽视。目前，已在白云凹陷发现2套烃源岩，分别为文昌组暗色泥岩和恩平组煤系烃源岩。模拟研究结果表明，文昌组烃源岩已经处于过成熟阶段，镜质体折射率R_o超过1.3%，对白云凹陷北部斜坡的含油构造的贡献有限^[21]。恩平组沉积时期，珠江口盆地普遍发育湖沼相的煤系烃源岩，该时期白云凹陷也有一定厚度的煤系烃源岩^[22]。基于LH19-3-1、LH19-5-2D、PY34-1-2、PY30-1-3和PY33-1-1等井中各类指标的分析表明，有机碳含量接近2.19%，有机质以Ⅱ2型为主，R_o值介于1.2%~1.8%，以生气为主^[19]。但是该时期的烃源岩为白云凹陷北部的主力烃源岩，对周缘含有油气构造、油田、气田的贡献值超过了60%^[23]。

综上所述，白云凹陷中，有两套烃源岩，而对于生物礁的油气成藏而言，渐新统恩平组浅湖相烃源岩为主力烃源岩，始新统文昌组湖相烃源岩为重要烃源岩。这与惠州凹陷始新统文昌组湖相主力烃源岩和渐新统恩平组浅湖相重要烃源岩的状况有一定的差别。

白云凹陷北部斜坡也发育良好疏导性珠海组的砂岩，尽管这套砂岩向东沙隆起方向逐渐变薄，但在生物礁及碳酸盐台地底部也有一定的厚度，可为油气运移的良好通道，与惠州凹陷具有相似的油气运移过程。因此，白云凹陷恩平组的主力烃源岩对东沙生物礁成藏也有较大贡献。据以上分析，东沙海域的礁型油气田可能是惠州凹陷和白云凹陷双向的供源模式（图 5），在南北双向供油、气的情况下，东沙隆起生物礁油气藏可能具有更大的勘探潜力，东沙隆起南部、东南部也是今后重要的油气勘探方向。此外，东沙岛礁周缘的生物礁至今没有形成油气圈闭，也缺乏有效的盖层，致使其不能形成油气藏，这与西沙岛礁周缘的生物礁不能成藏极为相似。

图 5(Fig. 5)

图 5 东沙海域生物礁油气成藏模式

（1）东沙海域生物礁数量众多，主要有台地边缘礁、块状礁、层状礁和塔礁共4种类型，并以块状礁和层状礁为代表，广泛分布于东沙隆起的西南、西部和南部等区域，但是西南部的部分块状礁受后期构造运动的改造较为强烈，是东沙海域生物礁的一个特色。台地边缘礁和塔礁次之，数量相对较少，主要分布于东沙隆起的北部和南部。

（2）白云凹陷的烃源岩对东沙生物礁成藏也有较大贡献。东沙海域的礁型油气田在成藏过程中具有惠州凹陷和白云凹陷双向的供源模式，在南北双向供油、气的情况下，东沙隆起生物礁油气藏可能具有更大的勘探潜力，东沙隆起南部、东南部也是今后重要的油气勘探方向。