南海珠江口盆地白云凹陷现今地温场与新生代构造—热演化特征

位于南海北缘的珠江口盆地深水区作为我国海洋油气勘探的重点区域,具有良好的油气勘探前景。本文利用钻井地热测量数据分析了珠江口盆地深水区现今地温场及岩石圈热结构特征,通过古温标反演和拉张盆地模型正演相结合的方法定量揭示了白云凹陷新生代以来的热史,总结了不同地热地质条件对油气生成的影响。研究结果表明：珠江口盆地大地热流分布特征具有北低南高的特点,同时具有“热幔冷壳”的特征。珠江口盆地深水区始新世以来经历了两期拉张过程,第一期（47.8～33.9 Ma）拉张自始新世发生,拉张强度较大,凹陷中心基底热流快速上升至～82 mW/m2;第二期（23～13.8 Ma）拉张发生于中新世,此次拉张在白云凹陷南部更强烈,白云凹陷主体在 13.8 Ma达到最高古基底热流,此后进入热沉降阶段,基底热流值一直缓慢下降。磷灰石裂变径迹、磷灰石（U-Th）/He及锆石（U-Th）/He联合反演给出了最高古地温在13.8 Ma附近达到,后期温度基本稳定。     

珠江口盆地白云凹陷文昌组构造?沉积响应关系

为揭示白云凹陷文昌组构造演化与沉积充填间的耦合关系,基于三维地震数据和钻井、测井资料,采用层序原形结构剖面恢复、增强地震相分析、砂体地震扫描解释等新方法,对白云凹陷文昌组构造演化及其控制下的沉积充填过程进行了详细研究. 研究表明,响应于控凹断层“弱?极强?较强?弱”的活动过程,文昌组沉积期白云凹陷经历了初始断陷期（WCSQ1）、强断陷早期（WCSQ2）、强断陷晚期（WCSQ3）和弱断陷期（WCSQ4、WCSQ5）4个构造演化阶段. 相应地,白云主洼经历了河流?湖泊、超深湖发生、超深湖充填、深湖?浅湖发生等沉积演化过程. 其中旋转断块翘倾侧的北部缓坡带主要为河流?浅湖过渡环境,发育大?中型辫状河三角洲沉积体系;断块倾没侧的南部陡坡带主要为半深湖?深湖环境,发育近岸水下扇?扇三角洲沉积体系;湖盆中心为深湖?超深湖环境,以泥岩沉积为主,深湖区周缘发育湖底扇沉积;同时期白云东洼为陡坡+岩浆底侵形成的多隆洼地貌,以小型近岸水下扇?扇三角洲沉积体系为主,局部发育火山碎屑沉积. 文昌组沉积砂体的孔隙性受白云凹陷控凹断裂和岩浆的活动强度、物源体系及次级洼陷古地理特征等因素共同控制.      

伸展盆地构造演化的数值模拟——以南海北部白云凹陷为例

介绍了瞬时均匀拉伸模型、挠曲悬臂梁模型和多幕伸展模型,特别强调各种模型的基本假设和适用条件,以及基于这些模型发展出的二维正反演模拟和一维应变速率模拟的方法。这些方法在计算岩石圈伸展系数和盆地张裂的过程中,具有一定的优越性。在盆地的数值模拟中,有时需要综合运用多种数值模型来突破单个模型假设条件的约束。为了研究南海北部白云凹陷的裂后沉降特点,分别应用二维正反演和一维应变速率正反演方法计算岩石圈的伸展系数,并计算理论热沉降,与实测裂后沉降进行对比。模拟结果表明,白云凹陷岩石圈的伸展系数大致呈钟形分布,在凹陷中心处最大,大约为3.5;凹陷的实测裂后沉降远大于理论值,即存在裂后异常沉降,裂后期的异常沉降总量在凹陷中心和南部在2km以上。     

伸展盆地构造演化的数值模拟——以南海北部白云凹陷为例

介绍了瞬时均匀拉伸模型、挠曲悬臂梁模型和多幕伸展模型,特别强调各种模型的基本假设和适用条件,以及基于这些模型发展出的二维正反演模拟和一维应变速率模拟的方法。这些方法在计算岩石圈伸展系数和盆地张裂的过程中,具有一定的优越性。在盆地的数值模拟中,有时需要综合运用多种数值模型来突破单个模型假设条件的约束。为了研究南海北部白云凹陷的裂后沉降特点,分别应用二维正反演和一维应变速率正反演方法计算岩石圈的伸展系数,并计算理论热沉降,与实测裂后沉降进行对比。模拟结果表明,白云凹陷岩石圈的伸展系数大致呈钟形分布,在凹陷中心处最大,大约为3.5;凹陷的实测裂后沉降远大于理论值,即存在裂后异常沉降,裂后期的异常沉降总量在凹陷中心和南部在2km以上。     

南堡凹陷构造样式及其演化

南堡凹陷在新生代沉积盖层内有伸展和走滑两个独立的构造体系,在深层次可能又隶属同一构造带,它们相互作用和叠加,形成伸展构造、走滑构造、底辟构造和复合构造等四种局部构造样式。凹陷的基本构造格局和形成演化主要由伸展构造控制;走滑性质则影响凹陷内部构造展布,并对断块不均衡伸展起重要调节作用。     

珠江口盆地白云凹陷东沙25凸起构造演化

隆起带的形成和演化分析对于油气勘探具有重要的指导意义。通过对比生长地层法、沉降史回剥技术和剩余构造沉降3种构造演化的手段,旨在全面揭示东沙（DS）25凸起的演化历史。依据生长地层的厚度、地层反射终端等特征划分出白云凹陷DS25凸起演化的主要阶段;运用回剥法恢复DS25凸起的沉降历史和与周缘地区的沉降差异;结合剩余构造沉降分析,定量判断隆起的抬升、沉降和差异沉降作用及发育时期。在对以上3种方法对比综合的基础上,综合生长地层指示的重要构造变革界面、沉降史恢复和剩余构造沉降精细划分的沉降阶段和构造运动形式,重建DS25凸起演化过程,并提出以下5个演化阶段：65～30 Ma,凸起顶部遭受强烈剥蚀;30 Ma左右,凸起发生大规模抬升;30～23.8 Ma,发生微弱沉降;23.8～10.5 Ma,发生差异沉降,并出现三幕强烈沉降;10.5 Ma至今,凸起经历持续抬升。     

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.      

霸县凹陷构造特征及新生代构造演化

霸县凹陷是由牛东断层控制的西断东超的新生代箕状凹陷。本文以连片三维地震资料为基础,采用断层落差法和平衡剖面技术研究了凹陷的构造特征与构造演化特征。结果表明：牛东断层可以分为3 段,北段为一系列NE-NNE 向东倾断阶带,中段为铲式-略微坡坪式断裂带,南段为帚状断裂带。霸县凹陷相应划分出北部、中部、南部3 个构造单元。牛东断层具有分段活动的特点,具体表现为：早期（Ek-Es⁴）中北段活动强烈、中期（Es³-Es²）中南-中北段活动强烈、晚期（Es¹-Ed）整体强烈活动、北段剧烈活动,活动强度具有自南向北迁移的规律,其活动性差异控制了变换带的形成和凹陷的构造格局。霸县凹陷新生代构造演化可以分为古近纪的裂陷阶段和新近纪以来的拗陷阶段, 其中古近纪分为Ek-Es⁴ 较强裂陷期、Es³-Es²弱裂陷期和Es¹-Ed 强裂陷期,由此控制烃源岩、储层的形成、油气的运聚和分布。     

歧口凹陷及周缘新生代构造的成因和演化

歧口凹陷及周缘构造带发育不同方向的新生代断层,主要包括NE、NNE、NEE、近EW和NW向等,从运动学平衡角度推测这些断层均应不同程度地表现为具走滑分量的正断层或上盘斜落的走滑断层。本文提出一个双动力过程模式来解释歧口凹陷及周缘构造带的形成和演化。始新世时主要发生NWW—SEE向区域裂陷伸展,形成NE—NNE向正断层和NEE—近EW向传递断层;渐新世时,受纵贯研究区的NNE向深断裂右旋走滑的影响,叠加了SN向的局部伸展,形成大量NEE—近EW向盖层正断层。晚第三纪时NNE向区域性伸展作用基本停止,深断裂仍继续右旋走滑活动,引起盆地区断层进一步活动。     

珠江口盆地白云凹陷地温场特征及烃源岩热演化

通过对珠江口盆地白云凹陷108口钻井的地温数据(BHT、MDT、DST)进行校正、分析,以点到面重构白云凹陷的现今地温场,再结合地质与地球化学资料,正演恢复白云凹陷烃源岩的热演化史及生烃史.研究结果显示:(1)白云凹陷具有变地温场,地温梯度分布在35～60℃/km之间,呈现出南高北低的分布特征.(2)受控于白云凹陷变地...     

Dynamics Analysis of the Baiyun Sag in the Pearl River Mouth Basin,North of the South China Sea

The Baiyun sag is a deep one developing on the slope of the Pearl River Mouth Basin. It occurs as a composite graben horizontally, and is composed of two sub-sags versus one low uplift. Vertically, the sedimentary architecture could be divided into three layers, i.e. the faulted layer on the bottom, the faulted-ductile stretching layer in the middle and the draping layer on the top. The main rifting stage of the sag is supposed to be characterized by ductile extension and thinning of the crust. The special deformation pattern is probably attributed to the fact that the Baiyun sag is located in the transfer zone of the pre-existing weak zone, which made the sag a strongly deformed area, characterized by the greatly thinned lithosphere and active magmatism. The highly rising mantle under the Baiyun sag should be an important mechanism responsible for the ductile deformation, which caused partial melting of the upper mantle. Upweiling to the upper crust and the sedimentary layers, the partial melting materials accommodated extensional strain and caused non-faulted vertical subsidence. Magma was collected under the transfer zone after the first stage of rifting, and transferred laterally in a direction perpendicular to the extension to the ENE and WSW parts of the sag and upwelled along the NW-trending basal faults, where WNW-trending shear faults developed in swarms. The faulting activity and sedimentation history of the Baiyun sag may have been affected by the ocean ridge jump around 24 Ma and the cessation of sea floor spreading around 16 Ma.     

珠江口盆地白云凹陷中新世水道发育的主控因素

珠江口盆地白云凹陷在中新世21~18.5 Ma、13.8~12.5 Ma和10.5~8.5 Ma三个时期均发育有大型水道。不同时期水道的形态和内部结构均不相同。21~18.5 Ma时期水道内部结构简单,水道延伸距离远,搬运的沉积物在白云凹陷远端沉积下来;13.8~12.5 Ma水道逐渐向北退却迁移,早期水道在凹陷南部地区发育,随后逐渐向北溯源迁移。10.5~8.5 Ma水道逐渐变窄变深,具有典型汇聚水道的特点。上述水道迁移和形态特征的变化是由于各时期水道发育的控制因素不同造成的。21~18.5 Ma时期水道的发育与来自于陆架边缘三角洲的充足物源供给有关;13.8~12.5 Ma时期水道的主控因素是13.8 Ma时期海平面的大幅度下降;10.5~8.5 Ma水道的迁移与东沙运动造成白云凹陷相对隆升以及古地貌密切相关。对不同时期水道控制因素的分析为中新世以来白云凹陷水道的形态及演化过程分析提供了新的地质信息。     

Deep-water Depositional Features of Miocene Zhujiang Formation in Baiyun Sag,Pearl River Mouth Basin

Eleven lithofacies and five lithofacies associations were indentified in the Miocene Zhujiang Formation on the basis of detailed core analysis.It could be determined that three depositional types developed,namely submarine fan,basin and deep-water traction current.Six microfacies were further recognized within the fan,including main channels in the inner fan,distributary channels in the middle fan,inter-channels,levees and the outer fan.The lower Zhujiang Formation,mainly sandstone associations,was inner fan and inner-middle fan deposits of the basin fan and the slope fan. The middle part,mainly mudstone associations,was outer fan deposits.With the transgression,the submarine fan was finally replaced by the basinal pelagic deposits which were dominated by mudstone associations,siltstone associations,and deep-water limestone associations.During the weak gravity flow activity,the lower channels,the middle-upper outer fans and basin deposits were strongly modified by the deep-water traction current.The identification of the deep-water traction deposition in Miocene Zhujiang Formation would be of great importance.It could be inferred that the deep-water traction current had been existing after the shelf-break formation since the Late Oligocene (23.8 Ma) in the Baiyun sag,influencing and controlling the sediment composition,the distribution, and depositional processes.It would provide great enlightenment to the paleo-oceanic current circulation in the northern South China Sea.     

珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组物源及其研究意义

南海北部陆坡深水区3Ma以来碎屑物质来源具多样性、复杂性和变化性.利用砂岩和异源生屑灰岩岩石学及泥岩稀土元素地球化学特征研究了珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组深水扇的物源.结果表明,珠江组砂岩岩屑主要为变质岩屑和火山岩屑,并含较多深成岩屑.阴极射线下,石英以发蓝紫色-褐色光为主,长石主要发亮蓝色光.异源生屑灰岩为陆坡钙屑碎屑流沉积,来自于神狐暗沙隆起中新统碳酸盐台地.泥岩∑REE与燕山褶皱带燕山期中酸性火山岩较接近,分配模式与上地壳基本一致,并与燕山中酸性火山岩和花岗岩较接近.渐新世末,南海运动使南海海盆第二次海底扩张,并使陆架坡折带由白云凹陷南侧跳跃到凹陷北侧.该构造事件在青藏高原邻近盆地和中国东部盆地都有反映,反映可能发生了青藏高原隆升事件,使珠江组物源向西拓展.珠江期虽然存在活跃的深水牵引流,但珠江组原始物质仍应源自古珠江携带的华南沿海燕山褶皱带的中酸性火山岩、花岗岩和内陆古老的沉积-变质岩.     

珠江口盆地深水区白云凹陷气烟囱特征及成藏模式

以高分辨率三维地震资料为基础,结合地震属性,在珠江口盆地深水区白云凹陷识别出了大量的气烟囱现象。气烟囱可分为根部、过路区和顶部三个组成单元,各个单元具有不同的地震异常特征,主要通过同相轴的侧向变化,振幅、频率、连续性的局部增强和减弱,AVO响应以及它们的组合来识别。气烟囱根部是气体释压的初始部位,是气源供应区;过路区是流体泄压所经过的区带,在整个气烟囱结构的空间中占有主体地位;顶部常形成气藏。对白云凹陷建立了气烟囱顶部聚集和侧翼聚集两种气藏成藏模式,它们均由古近系文昌组—恩平组的河湖相沉积提供烃源。     

珠江口盆地白云北坡珠江组下部陆架边缘沉积演化

根据层序地层学理论,运用地震相、地震沉积学等分析手段,结合钻井、测井等资料,对珠江口盆地白云北坡珠江组下部的沉积演化进行了研究,研究发现:珠江组下部发育陆架边缘三角洲-海相沉积体系,地震剖面中陆架边缘三角洲前缘分布在Y2井区及以南区域,平面上呈菱形,其两侧发育改造的滨海砂坝,南部发育斜坡浊积扇,这三者形成了海退体系中的主要岩性圈闭;X1、Y1井区及以北发育海进体系中的滨海砂坝圈闭。海平面升降、物源供给和构造古地貌对沉积演化和圈闭形成过程中起明显的控制作用。21.0~19.0Ma期间,海平面下降和河流回春作用是形成陆架边缘三角洲的主要原因,构造古地貌及其控制的古水深控制了相带展布与边界。     

珠江口盆地白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群成因机制探讨

珠江口盆地白云凹陷北部陆坡发育着17条近似NNW-SSE走向的海底峡谷,构成了区域内的陆坡限制型海底峡谷群。基于研究区内高密度覆盖的2D地震资料,通过外部形态、内部结构等反射特征的描述和刻画,建立了第四纪以来的高精度层序地层格架,将沉积充填序列划分为三个体系域,即低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）和高位体系域（HST）。根据陆坡进积特征、垂向地层叠加样式、侵蚀特征变化、连续性强振幅同相轴的识别和空间追踪,将高位体系域进一步划分为两个沉积旋回单元,HST-I和HST-II。研究表明,白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群发育在高位体系域晚期沉积旋回（HST-II）中。在此基础上,分别讨论了沉积物供给、沉积物失稳作用、限制型地形和流体渗漏作用对峡谷群形成和演化的影响。第四纪以来珠江水系携带的大量沉积物经由陆架进入到陆坡区域,为海底峡谷群的发育和演化提供了充足的沉积物来源。在第四纪高位体系域早期水道形成的限制型“负地形”基础上,大量的沉积物在沿着陆坡坡降方向自北向南的输送过程中发生向下的侵蚀、沉积物失稳,导致了陆坡限制型海底峡谷群的发育。研究区内广泛分布的气烟囱构造,暗示了含气流体的垂向运移和渗漏,可能促进了海底峡谷群的进一步演化。     

热动力条件对白云凹陷深水区珠海组砂岩成岩演化过程的影响

珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2～121.0mW/m^2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64℃/100m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra≤4.5℃/100m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5℃/100m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.