陆缘地壳强烈拆离薄化作用下的油气地质特征——以南海北部陆缘深水区白云凹陷为例

综合利用重力、磁力、三维地震、海底地震和深水油气探井、南海大洋钻探井等资料,开展了陆缘地壳伸展薄化与白云深水区凹陷结构、构造及油气地质之间关系的研究。研究表明,深水区裂陷期经历了早期上地壳脆性伸展高角度断裂控制的箕状半地堑断陷、中期地壳脆韧性差异伸展低角度拆离断裂控制的宽深断陷、晚期以韧性地壳流变为主的碟形断坳盆地演化过程;受穿过地壳的大型拆离断裂控制而发育的宽深断陷是深水区盆地结构的重要特征。陆缘地壳强烈拆离薄化形成的白云凹陷宽深断陷为大型三角洲—湖相沉积体系和规模烃源岩的发育提供了可容空间;陆缘岩石圈薄化程度的差异导致了裂后拗陷期热沉降差异,进而控制了拗陷期陆架坡折带的发育和深水储集层沉积环境;岩石圈强烈薄化、幔源上升导致的高热流背景,使得深水区的储集层成岩作用、烃源岩成烃过程和油气成藏条件具有特殊性。     

琼东南盆地第三系层序地层分析

琼东南盆地的发展经历了由断陷到坳陷的演化过程,盆内充填了巨厚的沉积地层,该套地层在上、下第三系内可识别出14个层序,断陷期6个坳陷期8个.断陷期层序发育主要受控于幕式构造运动,层序由冲积扇、河流、湖泊、扇三角洲和碎屑滨岸体系沉积的粗碎屑岩组成.坳陷期层序发育主要受控于全球海平面变化并具有典型被动大陆边缘特征,低位域由企底扇、斜坡扇和海底水道沉积组成;海进体系域和高位体系域由三角洲、碎屑滨岸、碳酸盐台礁和浅海陆架体系沉积组成.      

东北地区中生代断陷盆地群构造演化与成油关系探讨

中国东北地区在早白垩世发育了广泛分布的陆相断陷盆地，石油，煤田勘探已证实这些盆内蕴藏着丰富的能源资源，东北中生代断陷盆地群的形成与演化是地球深部物质运动所导致的地壳上部垂向运动，层圈伸展拆离与地壳水平运动共用作用的结果，全区具有统一的地壳运动规律，以张性断块构造样式为特色，具有独特的断陷型沉积特征和火山岩发育特征，在伸展拆离背景下发育的同沉积断层控制了断陷的样式，断陷内构造岩相带的展布，对其油气聚     

南海北部被动陆缘盆地断陷期结构样式和动力机制

以横跨珠江口盆地的南北向高精度长电缆地震资料为基础,结合非常规地球物理方法进行了重磁震联合反演和对比分析,进而探讨了不同位置南海北部被动陆缘盆地断陷期凹陷结构样式存在明显差异的深部动力机制。研究结果认为,南海北部被动陆缘盆地古近系文昌组—恩平组断陷期不同区域结构样式的差异主要受地壳厚度减薄、莫霍面上涌、热流升高等深部岩石圈流变学特征控制,相对冷的岩石圈上地壳脆性变形控制了陆架区断陷期盆地的形成,相对热的岩石圈下地壳韧性伸展控制了陆坡区断坳盆地的形成;陆架区珠一坳陷表现为受断层控制的典型地堑结构,中央隆起带为多米诺骨式单断半地堑结构,上陆坡区白云凹陷为断裂和断拗控制的复式宽地堑,下陆坡区荔湾凹陷是发育在陆坡向洋盆过渡区隆起上的局限坳陷,无明显控凹断裂发育。     

南海琼东南盆地深水区油气勘探潜力

南海琼东南盆地经历了始新世的陆内断陷、渐新世的裂谷和中新世以来的被动陆缘坳陷等3个演化阶段,特别是在深水区形成了断陷期湖相、裂谷期海陆过渡相到海相及被动陆缘坳陷期海相等多套生烃物质;3期构造沉降作用伴随了3次高热流事件,利于烃源岩的成熟;多储集体类型、多套储盖组合,为油气富集提供了广阔的空间;多期构造运动,形成多种圈闭类型,利于油气聚集成藏。      

南海北部陆缘差异拆离作用结构样式与控制因素——以珠江口盆地白云-荔湾深水区为例

珠江口盆地白云-荔湾深水区处于南海北部陆缘地壳伸展薄化的细颈化带和远端带,其盆形结构十分复杂且差异性显著。基于陆缘伸展拆离薄化模式和构造解析方法,综合运用重磁、地震、钻井等资料,对白云-荔湾深水区裂陷期伸展拆离作用进行了研究,明确了不同拆离作用控制洼陷结构特征的差异性,分析了差异拆离作用的控制因素,提出了差异拆离作用发育演化模式。研究表明,白云-荔湾深水区裂陷期地壳发育向陆和向洋的2套拆离断裂系统,形成4种类型拆离结构样式及其控制下的洼陷结构,即白云东洼为壳上拆离同改造型前展式箕状断陷,白云主洼为壳幔拆离扩展型多级断阶式宽深断陷,白云西洼为弱拆离过渡型双断复式断陷,荔湾凹陷为壳内拆离强改造型前展式宽断陷;控制差异拆离样式的主要因素为岩石圈圈层流变性差异、先存中生代分布格局及岩石圈横向结构差异、周缘板块的伸展应力迁移与集中以及深部岩浆底侵作用的差异隆升;南海北部陆缘岩石圈差异伸展和盆地发育过程分为初始裂陷期、拆离期及断拗期等3个演化阶段,其中拆离期与断拗期是盆形结构发生分异的主要阶段。本文研究成果对于认识被动陆缘岩石圈破裂过程具有新的启示意义。     

中大西洋被动陆缘盆地结构特征与勘探领域

中大西洋被动陆缘盆地油气资源丰富，而对盆地结构特征和成藏条件认识不足制约着区内深水油气勘探工作。综合分析地震、钻井和重磁异常等资料，以塞内加尔盆地和斯科舍盆地为重点解剖对象，研究了中大西洋被动陆缘盆地结构特征及其深水油气成藏条件并预测勘探领域。中大西洋被动陆缘盆地经历了断陷期、过渡期和漂移期三期演化，相应发育断陷层、坳陷层和陆缘层，基底性质和转换断层联合作用控制了被动陆缘盆地的结构。三叠纪—早侏罗世断陷期，发育垒堑结构，以河流、湖泊和三角洲等陆相沉积为主；中晚侏罗世过渡期，转换断裂活动形成边缘脊或海底隆起带，加之研究区古生界弱基底易拉伸减薄而沉降，与向陆方向高地势构成局限环境，为坳陷层烃源岩发育提供了有利条件；白垩纪漂移期，发育台缘礁、三角洲—坡底扇两类储集体。斯科舍盆地坡底扇和塞内加尔盆地台缘礁勘探前景广阔。     

珠江口盆地深水区伸展陆缘地壳减薄背景下的沉积体系响应过程及油气勘探意义

珠江口盆地白云深水区（包括白云凹陷和荔湾凹陷）位于南海北部陆缘地壳薄化带上,地壳厚度从北侧的29 km迅速减薄至17~18 km。地壳岩石圈强烈伸展薄化使得陆缘深水区具有特殊的断裂结构样式与沉降特征,对沉积体系产生重要的控制作用,并导致深水区成藏组合特征的差异性。通过调研全球典型伸展陆缘盆地的伸展破裂过程、断裂结构样式对沉积体系的控制作用,开展了对白云深水区凹陷结构、断裂构造样式、构造沉降史与沉积体系的耦合分析,揭示出珠江口盆地深水区特殊的沉积体系响应特征与发育机制。研究结果显示：地壳内脆韧性变形过程产生的大型低角度拆离断裂活动是裂陷期陆缘岩石圈伸展、薄化、破裂的主要机制,裂陷期地壳的均衡抬升、断裂带上盘块体的旋转和大型低角度主控断裂转换带的发育导致始新世文昌组-恩平组沉积期深水区具有宽深断陷结构与大型三角洲-湖相沉积响应体系;裂解期的缓慢沉降和丰富的单边物源供给导致渐新世珠海组沉积期陆架坡折带的发育,并形成海退型进积层序组合,大型海相陆架边缘三角洲和陆坡深水峡谷/深水扇体系分别发育在白云凹陷及其南部凹陷区;裂后热沉降期,台阶式沉降和充足的北侧单边物源体系控制了陆架坡折带由南往北的迁移,并使得陆架坡折带稳定分布在白云北坡,形成海侵加积型层序组合,陆架边缘三角洲和深水扇体系呈现垂向叠置分布特征。在新生代陆缘地壳拆离薄化背景下,裂陷期宽深断陷结构、裂陷后期台阶式沉降和单边物源体系供给等特征使得陆缘深水区发育裂陷期大型三角洲-湖相沉积体系到裂后期大型陆架坡折带的古珠江陆架边缘三角洲和陆坡深水重力流响应体系,最终导致规模烃源岩集中分布、纵向台阶式储-盖组合和两大陆架坡折带控制大型有利油气聚集带的分布格局。     

胶莱盆地深部拆离系统及其区域构造意义

地震剖面解释结果揭示了胶莱盆地深部两个低角度拆离断裂系统:一个发育于盆地南部诸城凹陷,主拆离面向南缓倾,深度为8～10 km;另一个发育于盆地北部高密凹陷和莱阳凹陷深部,由一系列北倾犁式正断层组成,主拆离面向北或北北东缓倾。根据受控凹陷的地层记录分析、剖面复原分析和伸展量估算,并结合地表断裂滑动矢量反演结果,认为盆地南部拆离系统主要形成于早白垩世莱阳组沉积时期,该时期诸城凹陷南北向伸展量达36%～41%,最大伸展方向可能为北西-南东。该拆离系统继承了早期胶南(或苏鲁)造山带深部滑脱构造面,其后期拆离复活主导了胶莱盆地南部不对称伸展构造样式,控制了狭长展布的莱阳期沉积凹陷发育。北部拆离系统主要形成于晚白垩世盆地伸展阶段,伸展作用可能延续到古新世时期,控制了盆地王氏组沉积。这个时期横穿莱阳凹陷和高密凹陷南北向伸展量估计为20%～25%,最大的伸展方向近南北向。该拆离系统调节了胶莱盆地近南北向拉分伸展,其形成与盆地东、西两侧北北东向边界断裂带右旋剪切作用有关。胶莱盆地深部两个深部拆离系统的时空复合或叠合造就了盆地内部复杂的伸展构造样式。识别这两个拆离系统不仅对盆地形成机理和动力学背景提供了重要的深部构造制约,对盆地油气勘探也具有重要的指导意义。     

胶菜盆地深部拆离系统及其区域构造意义

地震剖面解释结果揭示了胶莱盆地深部两个低角度拆离断裂系统：一个发育于盆地南部诸城凹陷，主拆离面向南缓倾，深度为8—10km；另一个发育于盆地北部高密凹陷和莱阳凹陷深部，由一系列北倾犁式正断层组成，主拆离面向北或北北东缓倾。根据受控凹陷的地层记录分析、剖面复原分析和伸展量估算，并结合地表断裂滑动矢量反演结果，认为盆地南部拆离系统主要形成于早白垩世莱阳组沉积时期，该时期诸城凹陷南北向伸展量达36％-41％，最大伸展方向可能为北西-南东。该拆离系统继承了早期胶南（或苏鲁）造山带深部滑脱构造面，其后期拆离复活主导了胶莱盆地南部不对称伸展构造样式，控制了狭长展布的莱阳期沉积凹陷发育。北部拆离系统主要形成于晚白垩世盆地伸展阶段，伸展作用可能延续到古新世时期。控制了盆地王氏组沉积。这个时期横穿莱阳凹陷和高密凹陷南北向伸展量估计为20％-25％，最大的伸展方向近南北向。该拆离系统调节了胶莱盆地近南北向拉分伸展，其形成与盆地东、西两侧北北东向边界断裂带右旋剪切作用有关。胶莱盆地深部两个深部拆离系统的时空复合或叠合造就了盆地内部复杂的伸展构造样式。识别这两个拆离系统不仅对盆地形成机理和动力学背景提供了重要的深部构造制约，对盆地油气勘探也具有重要的指导意义。     

南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向北大核心CSCD

烃源岩分布特征不明、大型构造圈闭缺乏、成藏层系单一和储层条件复杂是南海北部陆缘珠江口盆地白云深水区(包括白云凹陷和荔湾凹陷)油气勘探面临的关键问题。从构造、沉积到成藏的综合性研究表明,陆缘岩石圈强烈薄化背景下的伸展拆离作用控制了陆缘深水区盆地的形成与演化,陆缘岩石圈强烈伸展的结构特征控制了裂陷期规模烃源岩的分布,陆缘地壳强烈薄化带控制了拗陷期陆架坡折带和深水储层的发育与分布,从而导致白云深水区的深部结构、沉积充填及油气成藏等具有特殊性,与典型陆相断陷及国外深水地质差别明显。在此基础上,建立了白云深水区大型陆架边缘三角洲-深水重力流体系油气成藏模式,认识到生烃过程中形成超压、晚期断裂活动和底辟带泄压是有利的成藏动力过程,继承性古鼻状隆起带和断裂-构造脊复合输导体系控制了油气富集成藏,从而导致白云深水区呈现油气兼生、内气外油的特征,形成了白云东洼油气区、白云西洼油气区、白云北坡气区和白云东油气区等四大油气优势聚集带,同时还发育了白云西南断阶带、白云南洼、荔湾凹陷及南部超深水勘探潜力区。     

南海北部陆缘白云深水区油气地质特征与勘探方向

烃源岩分布特征不明、大型构造圈闭缺乏、成藏层系单一和储层条件复杂是南海北部陆缘珠江口盆地白云深水区(包括白云凹陷和荔湾凹陷)油气勘探面临的关键问题。从构造、沉积到成藏的综合性研究表明,陆缘岩石圈强烈薄化背景下的伸展拆离作用控制了陆缘深水区盆地的形成与演化,陆缘岩石圈强烈伸展的结构特征控制了裂陷期规模烃源岩的分布,陆缘地壳强烈薄化带控制了拗陷期陆架坡折带和深水储层的发育与分布,从而导致白云深水区的深部结构、沉积充填及油气成藏等具有特殊性,与典型陆相断陷及国外深水地质差别明显。在此基础上,建立了白云深水区大型陆架边缘三角洲-深水重力流体系油气成藏模式,认识到生烃过程中形成超压、晚期断裂活动和底辟带泄压是有利的成藏动力过程,继承性古鼻状隆起带和断裂-构造脊复合输导体系控制了油气富集成藏,从而导致白云深水区呈现油气兼生、内气外油的特征,形成了白云东洼油气区、白云西洼油气区、白云北坡气区和白云东油气区等四大油气优势聚集带,同时还发育了白云西南断阶带、白云南洼、荔湾凹陷及南部超深水勘探潜力区。     

夭折大洋盆地构造演化及充填特征探讨——以南海双峰盆地为例

夭折大洋盆地是陆缘裂谷盆地向大洋盆地演化过程中形成的一种特殊的盆地类型,其特点是洋壳基底已经形成,但很快就停止扩张而转入坳陷。以南海双峰盆地为例,探讨了夭折大洋盆地的构造演化及沉积充填特征。研究表明,这种盆地的构造演化过程包括陆缘断陷、洋壳扩张和坳陷3个阶段。断陷期为陆相或海陆过渡相沉积,目前这套地层分布于靠近盆地边缘的部位;洋壳扩张期为半深海 深海沉积,这套地层表现为由靠近盆地边缘部位向洋壳扩张中心被动超覆的特点;坳陷期为深海平原环境,远离物源区,以深海静水泥岩沉积为主。夭折大洋盆地一般都具有较高的大地热流值和地温梯度,有利于有机质的热演化生烃作用,生烃门限深度浅。尽管夭折大洋盆地属深水或超深水范畴,但由于具有良好的生、储、盖匹配关系,因而将是未来南海深水油气勘探的重要领域。     

海拉尔盆地构造演化及对沉积的控制作用

中新生代海拉尔裂谷盆地发育于晚古生代华北板块和西伯利亚板块的碰撞造山带上,主要经历了三个构造幕,自下而上表现为下部伸展裂陷、中部拆离滑脱和上部拗陷。盆地演化过程中又受到由于中下地壳物质流动导致的局部隆升作用和后期强烈的挤压作用的影响,使得海拉尔盆地成为具有伸展、走滑、挤压等多种构造样式并存的复杂裂谷盆地。多期次的构造活动、多类型的构造样式对盆地内沉积体系的时空配置起着重要的控制作用。     

南海北部叠合断陷盆地海陆过渡相烃源岩及成藏贡献——以珠二坳陷白云凹陷为例

伸展盆地裂谷期为陆相、海陆过渡相和海相沉积充填的叠合断陷盆地,与断陷期完全为陆相地层充填的陆相断陷盆地在形成的板块构造环境、沉积相和烃源岩等方面有显著区别。中国近海叠合断陷盆地一般主要沉积有陆相、海陆过渡相和海相3个层系的烃源层,其中海陆过渡相烃源岩是南海北部断陷盆地珠二坳陷、琼东南盆地的主力烃源岩,该层系生烃成藏均晚于断陷期沉积的陆相地层。该类烃源岩具有陆源生烃母质和海相生烃母质双源输入的混合特征,干酪根类型为Ⅱ-Ⅲ型,以生气（煤型气）为主,但浅部烃源岩有一定的生油能力,其生成的油气亦有双源成因的特征。油气源对比研究表明,白云凹陷番禺地区和LW3-1气田油气成藏的主要贡献者是白云凹陷海陆过渡相的恩平组烃源岩,但也有渐新统珠海组海相烃源岩的贡献。勘探实践证明,这种海陆过渡相烃源岩目前已成为南海北部断陷盆地最为重要的烃源层系,是该区有效的烃源岩。     

琼东南盆地古近纪裂陷构造特征及其动力学机制

琼东南盆地是发育在南海北部大陆边缘西北部的新生代沉积盆地，经历了始新世-早渐新世和晚渐新世两期的伸展作用，形成了半地堑和地堑两种裂陷构造样式以及“南北分带、东西分段”的裂陷结构特征。从力学和岩石圈伸展角度分析了琼东南盆地形成的动力学机制，提出始新世-早渐新世盆地的裂陷作用是在印支地块旋转挤出相关的左行旋转力和东侧古南海俯冲产生的近南南东向拉伸力联合作用下发生的，而晚渐新世盆地伸展作用的主要构造动力是南海海底扩张；认为岩石圈热状态直接制约了上地壳伸展方式，北部坳陷带在相对冷岩石圈环境下发生伸展裂解，形成以半地堑构造为主的单断式裂陷带，而中央坳陷带在相对热岩石圈环境下发生伸展裂解，形成由半地堑和地堑组成的复式裂陷带。图12参23     

南黄海北部盆地晚白垩世以来构造变形与盆地成因

南黄海盆地是中国近海的主要含油气盆地之一,油气勘探多年但成效不大。盆地结构不清、断裂体系多样与构造演化复杂的因素致使勘探潜力不明。为探讨南黄海北部盆地晚白垩世以来的构造变形特征与断陷盆地形成机理,通过近年最新二维地震资料解释及钻井等地质记录,结合相关地质背景和前人研究成果,对北部盆地的断裂特征和盆地结构开展综合研究,形成北部盆地晚白垩世以来不同时期断裂发育模式和地层沉积充填特征的认识。通过研究认为,中生界-古生界海相地层在印支期遭受挤压变形而形成逆冲断裂,该断裂系构成晚白垩世以来盆地的重要基底断裂系。在后期伸展应力状态下,基底断裂复活,控制着盆地内断层的活动范围和活动方式,同时控制着晚白垩世以来的地层沉积格局和构造样式,形成以伸展构造变形为主的多凹组成的断陷群,反映出“深层约束浅层”的关系。     

中国东部第三系典型断陷盆地幕式构造旋回及层序地层特征

应用盆地充填记录、盆地构造特征和盆地沉降史等信息,揭示了中国东部第三纪典型断陷盆地的幕式构造演化过程。幕式构造演化是断陷盆地层序形成和演化的关键因素,不同序次的构造幕控制不同序次的层序地层单元的形成和演化。中国东部古近系裂陷期经历了4个发育阶段,相应形成了4个二级层序。其中,强烈裂陷沉降幕发育深湖盆型层序,初始和晚期裂陷幕发育浅湖和河流-浅湖型层序。而新近系拗陷期可划分为2个阶段,形成2个二级层序,以河流和三角洲-浅湖型层序为特征。受裂陷幕控制的二级层序在中国东部各断陷盆地中具有很好的可对比性,但受低级幕式伸展事件控制的三级层序在不同盆地中具有明显的差异性。     

中国南海含油气盆地构造类型及勘探潜力

中生代末期以来,中国南海区域经历古南海裂开-萎缩、新南海裂开-萎缩两大边缘海旋回,形成了南海北部大陆边缘、新南海洋盆、南沙地块、古南海残余洋盆、古南海南部大陆边缘、南海西部大陆边缘和南海东部大陆边缘等构造单元。由于古、新南海洋盆位置的不同,古南海裂开形成的构造格局在后期受到不同的截切、改造,并且形成新的构造格局。两大旋回构造叠加控制了不同单元的性质及其上叠盆地的类型与油气地质条件。南海北部大陆边缘在两大旋回中均表现为被动大陆边缘特征,但早期旋回的大陆边缘规模大(包括新南海旋回被裂离出去的南沙地块),现今残余的早期旋回仅是其陆内陆相裂谷部分, 与晚期旋回陆缘海陆过渡-海相裂谷区叠加,形成拉张盆地。早期烃源岩以中-深湖相地层为主,晚期烃源岩为海陆过渡相三角洲和海相泥岩;早期旋回烃源岩近岸分布,晚期旋回烃源岩远岸分布;早期主要呈陆生陆储或陆生海储,晚期则呈海生海储。南沙地块早期为古南海北部边缘裂陷盆地,发育海相烃源岩;中期向南飘移数千公里,夹持于古、新洋盆之间,沉积欠补偿;晚期被挤压改造,盆地沉积以早期旋回为主,呈现海生海储。古南海南部大陆边缘在早期为被动大陆边缘,晚期被改造成活动大陆边缘;早期的伸展盆地上叠挤压盆地,早期旋回地层被深埋处于变质状态,晚期旋回地层以大型三角洲群和海相泥岩为主,油气兼生,海生海储。南海西部大陆边缘早期为陆内环境,晚期被改造成转换型大陆边缘,张扭盆地发育,早期发育局限的陆相地层,晚期以海陆过渡三角洲相地层为主,该区域热流值高,以生气为主,发育底辟、潜山、生物礁等油气藏。南海东部大陆边缘正在俯冲,发育增生楔盆地。两期旋回不同的叠加关系,导致不同区域油气潜力差异巨大。古南海南部大陆边缘早期拉张、晚期挤压,盆地规模大,烃源岩丰富,均达到成熟状态,油气资源非常丰富。南海北部、西部裂陷盆地发育两套烃源岩,油气很丰富。南沙地块区早期处于古南海北部被动大陆边缘,晚期挟持于古南海残余洋盆与新南海洋盆之间,遭受区域性挤压,构造圈闭非常发育,油气潜力大。南海目前浅水区构造圈闭和生 物礁勘探程度较高,其他非构造圈闭勘探程度很低;深水区和超深水区已有重要发现,但尚处于勘探早期阶段,南海未来勘探潜力依然可观。     

南海北部大陆边缘盆地深水油气成藏条件早期预测与评价

与浅水陆架区一样, 南海北部深水盆地新生代均处于南海北部准被动大陆边缘的构造环境,具有北部大陆边缘拉张裂陷的区域地质特征,盆地结构与中国东部裂谷断陷盆地类似,属双层或三层结构类型。该深水盆地油气运聚成藏的基本地质条件亦与浅水区类似,但陆坡深水区凹陷裂陷更深、沉积充填规模更大,且发育4套烃源岩和3套储盖组合类型,使深水油气运聚成藏有了良好的基础。基于深水区少井无井、地质资料缺乏的现状,借鉴浅水区油气成藏地质条件,并依据跨越深水区地震剖面层序地层,重点对深水油气运聚成藏条件进行了早期预测与综合评价,旨在加快和推进深水油气勘探进程。