南海北部大陆边缘深水盆地烃源岩早期预测与评价

南海北部深水盆地与浅水陆架区一样,新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的地球动力学环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的基本构造地质属性.深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但由于陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,因此,烃源岩发育且展布规模更大,进而为深水油气形成莫定了雄厚的烃源物质基础.本文基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区烃源岩地质地球化学特点及评价参数,依据跨越深水区地震剖面层序地层追踪解释及油气地质综合研究,重点对深水盆地烃源岩进行早期预测与评价,同时亦对其油气资源潜力进行初步分析.     

南海西北次海盆物源供给模式及油气勘探前景

基于地震资料,从物源供给模式入手,分析南海北部深水区西北次海盆的沉积层序、物源特征及其油气勘探前景。其物源供给具有相对多期多物源体系特征,初始扩张期沉积中心位于盆地北部边缘,北部陆架-陆坡物源体系作用显著;初始热沉降期,沉积中心开始从盆地边缘向中央转移,北部陆架-陆坡、中-西沙隆起区物源体系具有大规模物源供给,在盆地两侧斜坡坡脚对称发育大量具有下超反射特征的裙积扇以及具有杂乱反射特征的块体搬运沉积体;稳定热沉降期,沉积中心转移至盆地中央,北部陆架-陆坡、西沙海槽物源体系作用存在短期明显加强,中-西沙隆起区物源体系逐渐削弱,盆地内发育大规模深水扇及深水水道。与相邻中-高勘探程度区相比,显示出良好的勘探潜力。     

珠江口盆地荔湾凹陷北部早中新世沟槽特征及其成因

沟槽及其成因是近年来沉积学和古海洋学的研究热点。本研究基于珠江口盆地荔湾凹陷内的高精度三维地震资料,在研究区早中新世地层中首次识别出延伸千米的沟槽。这些沟槽形成时研究区位于远离陆架坡折的深水盆地,其走向大致平行于早中新世南海北部陆架坡折走向,可细分为4个亚区,形态呈直线形、拱形或似波痕状,几何学参数在不同分区各有特点。另外,在部分沟槽底部具有规模较大的条带状高振幅异常,可能对应粗粒沉积或富含天然气。根据沟槽特征推测其成因可能与盆内广布的中层水环流影响下的底流活动有关。古地貌控制下的早中新世古底流,通过其水体对海底产生侵蚀进而形成侵蚀沟槽。此研究不仅有助于南海北部超深水区的油气勘探,同时可为南海早中新世古海洋学研究提供新证据。     

珠江口盆地开平凹陷构造—地层层序与盆地演化

开平凹陷位于珠江口盆地珠Ⅱ坳陷的西部,处于洋陆过渡带的特殊位置,大部分区域位于陆坡深水区。研究开平凹陷的构造—地层层序和盆地演化,对认识盆地结构和油气勘探具有重要意义,对南海北部洋陆过渡带的结构特征和成因机制的研究也有一定的帮助。本文基于井震结合的思路,利用最新的钻井和高精度地震资料,并结合区域地质背景,建立了开平凹陷的地层系统;依据区域性不整合面的发育特征,对开平凹陷构造—地层层序进行了划分;利用平衡剖面技术,重点分析了开平凹陷始新世以来的构造演化。研究发现开平凹陷发育始新统文昌组底部、渐新统珠海组底部和上中新统粤海组底部3个区域性不整合面,由此将开平凹陷在纵向上划分为4个构造层：基底构造层、断陷期构造层、拗陷期构造层和加速沉降期构造层。开平凹陷的形成演化经历了基底形成、始新世断陷、渐新世—中中新世拗陷及晚中新世—第四纪加速沉降4个阶段。凹陷内的断陷活动主要受拆离断层差异性活动的控制。     

南海西北陆缘深水沉积体系内部构成特征

深水沉积是近年来我国海域油气勘探重点之一,利用高精度二维和三维地震剖面的精细解剖,揭示了南海西北陆缘区深水沉积体系类型及其内部构成特征.这些深水地区除堆积正常深海-半深海泥岩外,还发育大量深水重力流沉积,包括块体流沉积、深水峡谷、沉积物波等大型沉积体.研究表明,南海西北陆缘区发育4类陆坡, 即进积型、滑塌型、水道化型、宽缓渐变型陆坡.不同陆坡类型具有不同地貌形态,发育不同的沉积体类型.大型块体流沉积主要发育于滑塌型和水道化型陆坡,沉积物波主要发育于宽缓渐变型陆坡下部及深海中央峡谷长昌段的周缘地区.由于南海西北陆缘自晚中新世以来形成向东开口的喇叭形变深的地貌形态,导致在盆地中央形成了独特的与陆坡走向一致的深海峡谷体系——中央峡谷.该峡谷的沉积充填不仅包括来自于西部峡谷头部的浊积水道沉积,还包括来自于北部陆坡的块体流沉积,特别是来自于滑塌型陆坡的块体流沉积.中央峡谷体系构成了西北陆缘区多源汇聚的深水沉积物输送系统,同时也是南海西北陆缘深水区重要的油气储层发育层系.      

琼东南盆地新近纪构造沉降特征对BSR分布的影响

琼东南盆地陆坡深水区晚中新世以来的地层中有比较明显的BSR(似海底反射)分布。由于BSR是识别天然气水合物存在与否的重要地球物理参考标志,而构造变动是影响其分布的重要因素之一。本文结合南海发生的构造运动以及全球和莺—琼盆地海平面相对变化,以11.6 Ma,5.3 Ma和1.8 Ma 3个时间点为界,将琼东南深水区晚中新世以来的地层划分为3个层,自下而上分别为层序Ⅲ、层序Ⅱ、层序Ⅰ。通过对工区二维地震资料301个虚拟点进行盆地模拟,结果表明,3个层序存在构造沉降加速的过程。其中层序Ⅲ构造沉降速率变化相对最为缓慢,层序Ⅱ构造沉降速率整体增大,同时其变化加剧;层序Ⅰ构造沉降速率变化剧烈,最高沉降速率增至170 m/Ma。但是5.3 Ma以来的构造沉降加速在时空上存在东西的差异。空间上构造沉降速率呈周边向中心地带递增的规律。研究区BSR主要分布在各凹陷与凸起次级构造单元相接、构造沉降速率在70～110 m/Ma且变化迅速的区域。     

珠江口外海域与珠江三角洲晚更新世以来的地层层序对比

本文综合运用珠江三角洲外南海北部陆架的地震测线和三角洲地区的钻孔资料进行联合解译,获得由浅海至陆地的层序地层剖面,辨识出三角洲地区4套地层层序和南海北部陆架6套地层层序及体系域,前者仅记录了2个沉积旋回和相应的2次海面变化,而后者记录了更多沉积旋回及相应的海平面波动.在海、陆层序对接和对比的基础上,文章重点把南海北部陆架6套地层层序与深海氧同位素阶段MIS6~MIS1进行了对比分析,认为珠江三角洲下旋回与南海北部陆架层序D相当,珠江三角洲下旋回对应着南海北部陆架MIS6~MIS5(距今15万年~8万年)时代的层序地层,MIS4~MIS2末次冰期低海面时期的三角洲沉积位于现今南海北部陆架之上,并未向北延伸到现代珠江三角洲地区.珠江三角洲和南海北部陆架的下沉都是南海陆缘扩张的表现.     

南海北部陆坡深水沉积体系研究

陆源碎屑物质是深水地质研究的重要内容,在全球“从源到汇”研究计划中占有重要地位。海底峡谷-水道搬运沉积体系和块体搬运沉积体系（海底滑坡）是大陆坡最重要的两种搬运沉积过程。根据高分辨率2D、3D多道反射地震资料、多波束测深法、旁扫声纳、重力与活塞取样等资料研究发现,在南海北部陆坡地层中,广泛发育大型深水块体搬运体系和相应深水水道沉积体系。针对白云凹陷和琼东南盆地深水陆坡区的实例研究,揭示了典型深水块体搬运的平面形态、内部结构和变形过程,进而深入认识这一地质体的形成演化过程。采用2D/3D地震资料和多种数值模拟新方法发现了第四系深水高弯曲水道及其沉积相特征、上新世琼东南盆地中央水道及中新世古珠江深水水道体系。深水沉积体系对研究我国深水油气资源的成因机理和分布规律,以及深水工程的地质灾害预测和防护具有十分重要的意义。     

中建南盆地新生代层序地层特征

中建南盆地是在晚白垩世末南海中南部的一次张性构造运动──礼乐运动作用下开始形成的。盆地的发育经历了中、晚始新世之间的西卫运动造成区域抬升,使中建南盆地的下伏地层遭受变形、隆升和剥蚀;晚渐新世─中中新世的南海中央海盆扩张──南海运动;中中新世末期的万安运动和中新世末期南海整体沉降作用。共划分了6个层序组,8个层序,即A层序组(含A层序)、B层序组(含B层序)、C层序组(含C1层序和C2层序)、D层序组(含D层序)、E层序组(含E1层序和E2层序)和F层序组(含F层序)。     

南海西北次海盆构造演化的沉积响应

通过对南海西北次海盆新获得的地震资料进行综合解释和层序地层分析,揭示了海盆中的沉积对构造演化阶段的响应。始新世-早渐新世陆缘裂陷期,盆地以对称裂谷形式,发育地堑裂谷层序,沉积以近物源为特征,相变大,发育了冲积扇-扇三角洲-湖相沉积,沉积体系的配置受同沉积断裂控制明显,快速沉降和充分的物源供给决定了沉积体系的构成特征。晚渐新世海底扩张期,岩石圈破裂,陆缘进一步拉开并开始海底扩张,出现海相沉积,来自陆坡的陆架边缘三角洲越过陆坡进入海盆,在海盆内沉积了一套向海盆中部逐渐减薄的楔状地层,并伴有大量的火山碎屑沉积物。早-中新世以来热沉降期,随着构造沉降增大,相对海平面总体不断上升,进入深水盆地,形成陆架陆坡体系,大量的碎屑物质以重力流、深水底流等深水作用方式进入海盆;沉降晚期陆架-陆坡物源供应减弱,琼东南中央峡谷成为其主要的物质供应来源通道,在此期间二次海平面下降、回升的综合作用下,海盆内发育了多期以下切水道为特征的低水位域沉积体系。     

南海北部新生代海陆变迁与不同盆地的沉积充填响应*

新生代以来南中国海的多幕旋回运动形成了其北部陆坡性质各异、演化有别的多个陆缘沉积盆地。依据各盆地新生界发育特征、主干地震剖面及钻井资料对南海北部的相对海平面变化与沉积环境进行系统分析,采用年代地层对比的方法探讨南海北部构造演化序列与海陆变迁规律的内在联系,再现了南海北部陆缘新生代的海陆变迁过程,从而建立了南海北部陆缘裂谷盆地、走滑拉分盆地和陆内裂谷盆地的构造—沉积充填一体化模式。新生代海平面整体呈上升趋势,古近纪各盆地以陆相河流、粗粒三角洲湖相沉积为主;而新近纪主要发育滨浅海及三角洲相,呈现出明显的早陆后海的规律。靠近陆地一侧的陆内裂谷盆地北部湾盆地海侵最晚,其古近系充填厚度明显大于新近系,以发育近源扇三角洲为特色;而靠近海域一侧的走滑拉分盆地(莺歌海盆地)则以新近纪海相沉积占优势;陆缘裂谷盆地(琼东南与珠江口盆地)古近纪陆相与新近纪海相相对均衡发育,发育大型三角洲与碳酸盐岩台地。不同盆地的沉积充填特征主要受构造运动与海侵规模控制,并由此奠定了不同盆地的资源前景。     

南海北部新生代海陆变迁与不同盆地的沉积充填响应

新生代以来南中国海的多幕旋回运动形成了其北部陆坡性质各异、演化有别的多个陆缘沉积盆地。依据各盆地新生界发育特征、主干地震剖面及钻井资料对南海北部的相对海平面变化与沉积环境进行系统分析,采用年代地层对比的方法探讨南海北部构造演化序列与海陆变迁规律的内在联系,再现了南海北部陆缘新生代的海陆变迁过程,从而建立了南海北部陆缘裂谷盆地、走滑拉分盆地和陆内裂谷盆地的构造—沉积充填一体化模式。新生代海平面整体呈上升趋势,古近纪各盆地以陆相河流、粗粒三角洲湖相沉积为主;而新近纪主要发育滨浅海及三角洲相,呈现出明显的早陆后海的规律。靠近陆地一侧的陆内裂谷盆地北部湾盆地海侵最晚,其古近系充填厚度明显大于新近系,以发育近源扇三角洲为特色;而靠近海域一侧的走滑拉分盆地(莺歌海盆地)则以新近纪海相沉积占优势;陆缘裂谷盆地(琼东南与珠江口盆地)古近纪陆相与新近纪海相相对均衡发育,发育大型三角洲与碳酸盐岩台地。不同盆地的沉积充填特征主要受构造运动与海侵规模控制,并由此奠定了不同盆地的资源前景。     

琼东南盆地东西部块体流沉积内部结构特征的差异性

利用南海北部琼东南盆地的高精度2D和3D地震资料,对盆地不同区域里的陆坡到深水盆地的块体流沉积特征进行了研究。结果发现,琼东南盆地东部和西部陆坡体系发育的块体流沉积表现出不同的特征:盆地东部陆坡体系下块体流沉积头部以变形程度较小的滑移体的广泛发育为特征,整体规模较小;盆地西部块体流沉积头部以变形强烈的杂乱反射为特征,侵蚀作用强烈,规模较大,同时在其趾部变形强烈的地层中发育有一系列平行、亚平行的逆冲断层。琼东南盆地东西部块体流沉积特征差异性产生的原因有:1)盆地东西部陆坡沉积格架不同,西部的陡倾陆坡比东部的宽缓陆坡更加有利于块体流沉积的发育;2)盆地地貌特征对块体流沉积发育的制约,琼东南盆地南部隆起对块体流沉积起到遮挡的作用,阻止了西部块体流的运动。陆架边缘断层活化相关的地震活动是块体流沉积的一个重要触发机制。     

深水油气勘探中的长排列大容量震源地震采集技术及其应用

文章介绍"深水油气地球物理勘探技术"课题长排列大容量震源地震采集技术及其在南海北部陆坡深水区应用后,清晰揭示了琼东南断陷盆地的基底和边界断层、珠江口盆地白云凹陷深达8s的新生界地质结构、潮汕坳陷中生界构造形态及陆坡区莫霍面反射.     

南海珠江深水扇系统的层序地层学研究

位于古珠江大河及其浅海陆架富砂珠江三角洲下方的陆坡深水区白云凹陷是沉积大型深水扇的有利地域,宏观认识的进展指导了白云深水陆坡区系统的层序地层学研究,并因此发现了多层序叠置的南海珠江深水扇系统,使其成为具有油气勘探潜力的新领域。南海珠江深水扇系统的层序地层学研究包含了以下关键内涵层序地层学解释中在承认各种资料的分辨率、多解性和局限性的同时,强调多学科资料的综合应用、相互印证,强调周期性海平面变化对沉积的控制作用研究,强调地震反射相位等时界面确认的有效性,强调层序界面的反复确认,强调生物地层时代、相对海平面、全球海平面与层序界面的响应研究,强调层序格架内各沉积体的相互响应关系研究等。层序地层格架的建立导致了珠江深水扇系统的发现,揭示了珠江大河流域、陆架区大型珠江三角洲系统与陆坡区珠江深水扇系统的耦合关系,揭示了珠江深水扇与海平面变化的响应关系,揭示了珠江深水扇与古地理的响应关系。珠江深水扇系统的发现有力地推动了南海陆坡深水区的油气勘探。     

南海北部陆坡古地貌特征与13.8Ma以来珠江深水扇

综合利用层序地层学和地球物理方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 M a以来沉积古地貌进行了分析。通过对南海珠江深水扇系统分布及其独特的沉积特征和层序充填演化规律的分析,得出在13.8 M a以来层序发育过程中,凹陷位于宽阔陆架向海盆变迁的陆坡区,北部发育两种类型的峡谷水道,向南海盆方向逐渐变得宽缓;盆地的古地貌背景、物源和气候变化为其主控因素的结论。同时,13.8 M a以来南海北部陆坡深水区的沉积具有明显的继承性特点,现今的海底峡谷发育特点基本反映了整体的沉积背景。结果表明,白云凹陷13.8 M a以来的深水沉积受海平面相对变化的影响相对较弱,主要受古地貌背景及其变迁的控制,沉积具有继承性,与现今的沉积面貌非常相似。     

南海北部长昌—鹤山凹陷渐新世陆架边缘三角洲—深水扇地震响应及形成条件*

位于现今大陆斜坡之上的长昌—鹤山凹陷是继中国南海北部白云和荔湾深水区油气勘探突破之后的又一个深水战略性勘探区块。根据地震反射上超、下超和顶超等典型反射终止关系、地震相组合以及旋回特征,将渐新统珠海组自下向上划分为ZHSQ1—ZHSQ6共6套三级层序,并在层序格架中,识别出陆架弱—中振幅高连续席状、陆架斜坡变振幅中连续S型—斜交前积楔形、盆地斜坡变振幅中连续丘形双向上超等6种地震相类型,其中大型斜交S型前积和陆坡丘形双向超覆地震反射分别代表陆架边缘三角洲和深水扇沉积。研究表明,随着构造活动、海平面等地质条件的变化,陆架边缘三角洲及深水扇发育特征发生了相应变化。在珠海组ZHSQ1和ZHSQ2沉积时期,断层继承性活动,陆架坡折类型为断控型,沉积体系以局限浅海和近源的三角洲沉积组合为特征。在珠海组ZHSQ3—ZHSQ6沉积时期,盆地进入拗陷阶段,陆架坡折类型为沉积型坡折;在古珠江稳定充裕的供源作用下,陆架坡折带不断向海迁移且范围逐渐变大;伴随着相对海平面下降,大套的前积体不断向前推进,最大前积距离近20,km,且前积角度不断增大;同期深水扇自下而上出现频率增高,且位置更靠近陆架边缘三角洲,规模变大。     

南海中北部陆架-陆坡区新生代构造-沉积演化

南海中北部陆架-陆坡区作为南海地区的一个重要地质构造单元,记录了大陆张裂到海盆扩张的丰富信息。通过对研究区地震剖面的解释,分析了该地区新生代的构造与沉积特征,同时通过平衡剖面恢复工作,建立了新生代演化模型。研究显示南海中北部陆架-陆坡区新生代构造演化可以分为三个阶段：古新世—始新世的裂陷阶段、渐新世—早中新世的裂陷-坳陷过渡阶段以及中中新世以来的坳陷阶段。沉积环境经历了河流-湖泊、浅海和深海的演化过程。南海北部陆缘下NW-SE方向流动的地幔流的存在使得伸展活动具有由北向南发育的机制。同时陆坡区盆地（如白云凹陷）显示出韧性伸展的特征,这与地幔上涌热岩石圈伸展引起的该区域地壳强烈韧性减薄和颈缩变形相关。     

南美Llanos盆地中新生界层序地层划分及Carbonera组储盖组合

Llanos盆地是南美洲重要的前陆盆地,从构造演化角度出发,利用Vail层序地层学原理搭建层序格架,研究了层序沉积充填;再利用储集物性、岩石组分、排驱压力等资料,分析了Carbonera组储盖组合条件。研究表明从中生代至今盆地及周缘地区的形成演化经历了4个阶段:裂谷-弧后裂谷(三叠纪-白垩纪)、早前陆盆地(古新世-早始新世)、前安第斯期前陆盆地(中始新世-早中新世)、安第斯期前陆盆地(中中新世-现今)。依据构造沉积演化及海平面变化特征,将中新生界划分为5个二级层序,其中Carbonera组划分为4个三级层序,每个三级层序由高位体系域(HST)和海侵体系域(TST)组成,缺失低位体系域。据地震相、砂地比和岩性资料编制Carbonera组高位体系域沉积相平面图,在图中识别出多个主河道,并认识到海平面变化呈上升趋势。Carbonera组砂泥旋回是有效的储盖组合,同时上覆Leon组是盆地内具良好封闭性的区域盖层。盆地中部和北部Carbonera组具有良好的储盖组合条件。     

珠江口盆地白云凹陷地层压力演化与油气运移模拟

珠江口盆地位于中国南海北部, 是中国近海含油气盆地中一个重要的盆地.珠江口盆地勘探逐渐由浅水区向深水区推进, 浅水区钻井揭示地层为正常压力, 但对深水区的油气运移指向和地层压力分布认识不清楚.应用钻井测试资料, 地震资料和盆地模拟技术对珠江口盆地白云凹陷深水区的地层压力演化和油气运移进行了研究.模拟结果显示地层压力的聚集与释放以及流体运移与构造运动的发生有密切的关系.从模拟结果的分析中可以得出如下结论: (1) 珠二坳陷经历了3次幕式地层压力的聚集与释放.这3次压力的释放与晚始新世珠琼运动二幕、渐新世中期南海运动、中中新世末至晚中新世末东沙运动有关, 其中东沙运动期间是本区油气运移的主要期次, 现在浅水区的常压是由于东沙运动时超压释放后的结果. (2) 钻井测试与模拟结果显示, 现今地层压力在浅水区为常压, 在深水区有弱超压存在.引起地层压力分布的差异主要是由于浅水区和深水区沉积的岩相和岩性的不同. (3) 油气运移有2个指向, 一个运移指向浅水区域, 另一个指向深水区域.由于浅水区砂岩百分比含量高, 砂体连通性好, 油气聚集比较分散, 比较而言深水区油气在扇体里富集程度较高, 更有利于形成大油气田.