珠江口盆地构造-地层格架及成因机制探讨

珠江口盆地位于南海北部大陆边缘东部,是新生代形成的被动陆缘伸展盆地。该盆地自下而上划分为中生代基底构造层、古新世—早渐新世裂谷构造层和晚渐新世以来的漂移构造层,各个构造层均代表了该盆地在被动大陆边缘演化过程中的一个特定成因阶段。分析认为,该盆地裂谷阶段的构造格架具有东西分段、南北分带特征。两幕不同区域构造背景下的伸展作用是控制盆地东西分段格局形成的主要原因:古新世—中始新世的伸展作用主要是在太平洋板块俯冲作用下发生,而晚始新世—早渐新世的伸展作用是在印支半岛旋转挤出及古南海向南俯冲的背景下发生。盆地南北分带的构造特点受岩石圈伸展机制差异的控制:古新世—中始新世裂陷幕在厚地壳和薄岩石圈背景下以宽裂谷方式伸展,形成盆-岭式结构;晚始新世—早渐新世裂陷幕在正常岩石圈背景下发生窄裂谷方式伸展,裂陷作用集中在现今的南海北部大陆边缘。物理模拟实验表明:北部裂谷带经历加厚型地壳-正常地壳-减薄型地壳的伸展过程,而南部裂谷带则主要经历减薄型地壳-超减薄型地壳的演化过程,由此导致南、北裂谷带构造-沉积格局的显著差异。盆地漂移阶段的沉降过程与南海海底扩张期间地幔上升流向南迁移有关。     

珠江口盆地珠一坳陷始新世中-晚期构造变革特征及成因

通过不整合面、断裂体系和盆地构造格局的综合分析,研究珠一坳陷早-中始新世与晚始新世—早渐新世之间的构造变革特征,探讨构造转型机制。印支半岛的旋转挤出及古南海向南俯冲,造成了区域应力场由NW向顺时针转变为近SN向拉张,导致了NE和NEE向断裂控盆向近EW和NWW向断裂控盆转变,且发育大量近EW向新生断裂。岩石圈伸展变形由均一式的宽裂谷模式向集中式的窄裂谷模式转变,且向南海北部大陆边缘迁移,造成了盆地格局由彼此孤立、分割性强的半地堑或窄地堑系趋于相互连通,盆地范围增大。在近SN向拉张作用下,珠一坳陷北缘控盆断裂作为北部的拉伸边界,为先存薄弱带,应力较集中,断裂活动强烈且明显向北扩展,沉降中心整体向北迁移。裂陷期盆地构造变革造成了文昌组与恩平组烃源岩特征的差异,导致了油气资源分布的贫富不均。     

琼东南盆地及珠三坳陷构造应力场演化与油气关系

琼东南盆地和珠三坳陷在新生代经历了张裂和裂后发育阶段，断裂活动具有分期性，与断裂活动伴生的构造在各期具有不同的应力学特征。该区在新生代构造应力场经历了三期演化：第I期，始新世－早渐新世SE－NW向拉张应力场；第Ⅱ期，晚渐新世一早中新世SN向拉张应力场叠架NE向右旋剪切应力作用；第Ⅲ期，中中新世NE向右旋剪切应力场。这三期构造应力场演化对琼东南盆地及珠三坳陷成为含油气盆地起着重要的作用。     

北部湾盆地北部坳陷构造——沉积特征及其演化

在二维和三维地震资料解释基础上,对北部湾盆地北部坳陷地层分布及断裂系统进行了研究,建立了坳陷断裂分布格局及构造样式;结合地层和钻井资料分析了断裂活动期次和特征,揭示古近纪坳陷构造演化经历了三期幕式断陷活动:古新世,初期拉张裂陷阶段,形成狭小的半地堑;始新世早中期,第二期强烈拉张裂陷阶段,形成统一的湖盆,发育两个沉积中心;渐新世,断坳转换期,涠西南低凸起和3号断裂强烈活动,沉积中心迁移至海中凹陷.这为进一步油气勘探工作提供了有价值的参考.     

台西南盆地新生代断裂特征与盆地演化

根据断裂发育特征和盆地结构分析,新生代台西南盆地的演化可划分为3个发展阶段:晚古新世—早渐新世陆缘裂陷期,此间断裂多为半地堑和地堑的边界断裂;晚渐新世—中中新世陆缘盆地坳陷期,受南海扩张运动的影响,南部坳陷发生快速拗陷,为盆地的沉降和沉积中心,而北部坳陷则处于隆起状态;晚中新世—全新世陆缘张裂期,由于南海洋壳沿马尼拉海沟向吕宋岛弧之下俯冲,致使南部坳陷沿现今的陆坡区发生一期新的张裂活动,并使南部坳陷快速沉降为深海盆,而菲律宾板块往北西方向俯冲,致使北部坳陷东部发生近东西向挤压构造运动,此时期盆地的沉积中心转移至北部坳陷。      

南海北部油气成藏区带的划分与勘探前景

南海北部大陆边缘整体勘探程度较低。为加强该区油气成藏特征的系统分析与对比,根据构造、沉积特征的差异性,将该区划分为4个油气成藏区带:走滑拉分区(莺歌海盆地)、陆内裂陷区(北部湾盆地)、陆架浅水区(琼东南盆地北部裂陷带,珠江口盆地北部裂陷带的珠一、珠三坳陷)、陆坡深水区(珠江口盆地珠二坳陷,琼东南盆地中央裂陷带及南部裂陷带)。进而分析了各区带的油气成藏特征及勘探前景,结论认为:①走滑拉分区油气成藏主要受控于泥底辟构造活动,应重点突破下含油气系统;②陆内裂陷区断裂构造发育,企西隆起东部是寻找大中型油田的有利区带;③陆架浅水区"皮薄肉厚",油气勘探应以古近系陆相断陷沉积的储盖组合类型为主;④陆坡深水区油气成藏要素配置良好,是未来发现大型油气田、开创油气勘探新局面的主战场。     

珠江口盆地新生代构造运动

南海北部陆缘盆地新生代发生过五次构造运动：晚白垩世－古新世的神狐运动、早－中始新世间的珠琼运动一幕、中－晚始新世间的珠琼运动二幕、晚渐新世的南海运动和中中新世末－晚中新世末的东沙运动。五次构造运动构成裂陷，裂后和块断升降三个演化阶段，与典型被动大陆边缘盆地在构造背景和热体制方面有明显差异。故珠江口盆地在含油气规律方面具有其独特性。     

琼东南北部坳陷带始新统烃源岩识别及资源潜力

琼东南北部坳陷带是新生代断陷盆地,始新世为断陷发育期,具有陆相断陷湖盆发育背景;类比古气候、结合古地形分析表明,琼东南盆地北部坳陷带断陷湖盆具备发育中深湖的条件,地化分析证实存在较高含量的C_(30)-4甲基甾烷,表明烃源岩以中深湖相为主,控凹断层活动速率分析表明断陷具备快速沉降条件。始新统地层地震相具有低频、连续、强振幅的反射特征,表明北部坳陷带中深湖相分布面积较大;盆地模拟技术显示北部坳陷带生烃量较大,属于潜在富生烃凹陷。     

琼东南-珠江口盆地深水区构造样式及其分布特征

南海区域构造运动复杂,对其北部深水区的构造样式及分类标准尚缺乏全面、系统的研究。为此,以该区琼东南-珠江口盆地为重点研究对象,基于区域地震反射资料,结合盆地的结构特征,分析、总结了深水区构造样式和分布特征。结果表明：①根据构造样式形成的动力学机制,可以将琼东南-珠江口盆地深水区划分为伸展构造样式、走滑构造样式与重力构造样式3类;②伸展构造样式可继续划分为地堑式、平面式半地堑、铲式半地堑及坡坪式半地堑;走滑构造样式主要表现为剖面上的花状构造、平面上的雁列断层及马尾状断层等;重力构造样式表现形式多样,既有以侧向滑动为主要特征的滚动背斜、重力滑动断层,也有以垂向运动为主的垮塌构造、底辟构造;③上述3类构造样式分布于盆地的3个构造层中,与盆地演化过程中所表现出的动力学机制密切相关。伸展构造主要分布于盆地的下构造层（裂陷期盆地）;走滑构造分布于中下构造层（裂陷期盆地-裂陷后坳陷期盆地）;重力构造样式分布广泛,在盆地深层-浅层均有分布,但表现形式不同。这些成果与认识对该区后续勘探开发具有十分重要的意义。     

地壳伸展与珠江口盆地的形成

从大陆伸展和地壳滑脱的观点出发，分析南海北部陆架裂谷盆地的构造成因，珠江口盆地北部地堑系和台西盆地、琼东南盆地一起为大陆伸展过程中由一条滑脱断裂带而成。珠江口盆地南部拗陷带则是断裂滑脱活动造成的下沉空间。     

渤海湾盆地早第三纪构造样式的演化

在伸展和走滑两种活动体制下,渤海湾盆地早第三纪构造样式有五种类型.孔店-沙四期主要发育非旋转地堑、旋转半地堑、滚动半地堑和走滑地堑,沙三-沙二期以滚动半地堑和复式半地堑为主,沙一-东营期主要发育滚动半地堑、复式半地堑和走滑地堑.盆地构造样式的演化遵循着三个序列,即旋转半地堑→滚动半地堑→复式半地堑序列、非旋转地堑→滚动半地堑→复式半地堑序列和非旋转地堑→走滑地堑序列.演化序列本身存在差异并受断裂活动的控制.构造样式的演化具有明显的地区性特点,后两种序列沿郯庐断裂带、沧东-兰聊断裂带和太行山东麓断裂带发生,与三条岩石圈走滑带吻合.第一种序列发生在上述三条走滑带之间,构成两个伸展区.构造样式的演化与烃源岩、油气藏和含油气系统的性质和分布有着密切的关系.     

“源热共控”中国海油气田“近岸油、远岸气”有序分布

中国海及邻区自中生代末以来经历5期成盆,形成多个新生代盆地。该区烃源岩形成期分古新世、始新世、渐新世和中新世4期。烃源岩类型有陆相、海陆过渡相和海相,其中陆相有半深湖相、湖沼相泥岩;海陆过渡相包括煤系三角洲与浅海相,主要为煤层、碳质泥岩和暗色泥岩;海相分陆源海相和海源海相。中国东部海域、南海北部海域和南海西部海域均具有近岸带以陆相半深湖相烃源岩为主、远岸带以海陆过渡相—海相烃源岩为主的特征;南海南部近岸带和远岸带都是海陆过渡相—海相烃源岩。中国海及邻区大地热流具有自近岸带向远岸带增高的趋势,烃源岩上覆层有自近岸带向远岸带增厚的趋势。因源热耦合作用,中国海及邻区形成以生油为主的近岸带和以生气为主的远岸带。近岸带从渤海盆地,经南黄海盆地、珠江口盆地北部坳陷带、北部湾盆地、莺歌海盆地河内凹陷、中建南盆地西部、万安盆地西部、湄公盆地、曾母盆地巴林坚坳陷、文莱—沙巴盆地中南部,向东北方向延伸到巴拉望盆地东部,是巨型石油生成区,已发现石油储量上百亿吨。远岸带包括东海盆地、台西盆地、台西南盆地、珠江口盆地南部、琼东南盆地、莺歌海盆地莺中坳陷、中建南盆地东南部、万安盆地东南部、曾母盆地康西坳陷、文莱—沙巴盆地北部、巴拉望盆地西部,是巨型天然气分布区,累计发现天然气储量数万亿立方米。目前中国海主要在成熟区的构造圈闭领域、特别是中浅层构造圈闭领域和生物礁领域勘探,复合圈闭和岩性圈闭的勘探刚刚起步,勘探新层系和新类型广阔;中国海勘探新区较多,尚有一批极具资源潜力、勘探程度很低的盆地或凹陷,特别是远岸带的深水区,预测其勘探潜力巨大。     

从西太平洋板块构造探讨东海陆架盆地形成机制和类型划分

东海陆架盆地位于亚洲板块东南缘,是西太平洋构造体系的一部分,其形成和发展与西太平洋板块活动有关.白垩纪—古新世,库拉板块和太平洋板块作NNW向运动并俯冲,左旋应力场使亚洲大陆东南缘产生一系列NE向断裂,引起地幔上拱,诱发了盆地西带裂谷式断陷的发展.古新世晚期由于太平洋板块洋脊俯冲,日本海(西部)第一次拉张.地幔面起伏的调整结束了裂陷盆地的发育.始新世晚期,太平洋板块俯冲方向由NNW转为WNW,右旋应力场控制了盆地东部始新世断拗的发育.渐新世初,由于太平洋板块俯冲,日本海(东南部)开始了第二次拉张.东海陆架盆地东部断坳带转为坳陷带.中新世末,太平洋板块运动速度加快,热效应导致前缘隆起拉裂,形成冲绳海槽盆地.向西挤压一走滑使陆架盆地东部坳陷带褶皱回返,结束了盆地发展.可以认为,东海陆架盆地西部古新世裂陷带是大陆边缘裂谷盆地;东部渐新世一中新世坳陷带是大陆边缘前陆盆地(弧后).     

南海北部深水区古近系沉积体系的东西差异及对烃源岩分布的影响

为了从机制上解释南海北部珠江口盆地深水区和琼东南盆地深水区油气勘探差别大的原因,从盆地结构、物源体系和沉积充填等基础地质条件出发研究两个盆地深水区的成盆、成烃条件,重点聚焦于古近系主要烃源岩发育时期的沉积充填特征,探索其烃源分布模式,为客观评价南海北部深水区资源潜力提供参考。南海北部珠江口盆地和琼东南盆地深水区,早渐新世的沉积体系构成差异大,与当时的盆地结构和物源背景的差别有关。早渐新世是南海北部深水区主力烃源发育期,珠江口盆地深水区为断-坳结构,深水区白云、荔湾凹陷分别具有各自统一的沉积、沉降中心,接受周缘隆起带和盆外古珠江水系的大型物源注入,在海湾环境下发育大型三角洲体系;琼东南盆地深水区为断陷结构,在南北两侧台阶和中央低地发育多排具有一定分隔性的小凹陷群,受海南岛南部水系和越南秋盆河水系等短程物源的影响下,在封闭-半封闭海湾环境里发育障壁海岸体系和一系列小型三角洲。由于沉积体系控制烃源岩的类型和分布,从沉积体系构成差异的角度,探讨了两个盆地深水区烃源分布模式的特点和有利烃源分布区。     

西沙海槽盆地古近系沉积特征

西沙海槽盆地位于琼东南盆地东部,是南海北部陆坡深水区的有利油气勘探区域。该盆地古近系发育有始新统、渐新统两套主要地层层序。始新统主要发育平行-亚平行地震相、杂乱反射地震相以及前积地震相,渐新统主要发育一套平行-亚平行反射地震相。利用地震资料对西沙海槽盆地的地层砂岩百分含量(Ps)进行了计算,结合地震相分布特点以及区域构造-沉积背景对该盆地的沉积特征进行了分析。结果表明,西沙海槽盆地始新世为陆相湖盆沉积体系,神狐隆起区以及西沙隆起区成为始新统主要物源区;渐新世主要接受滨、浅海相沉积,主要物源区为北部的神狐隆起区。     

利比亚锡尔特盆地油气地质特征及有利区带预测

锡尔特盆地是利比亚最重要的含油气盆地,属北非克拉通内裂谷盆地。盆地演化经历了3个阶段:早古生代克拉通边缘坳陷、早白垩世--晚始新世裂谷和渐新世以后的坳陷阶段。发育下白垩统、上白垩统和古近系3套主要的烃源岩,其中上白垩统锡尔特页岩是最主要的烃源岩;储集层分布于基底至古近系渐新统的各个层段,前白垩系储层以碎屑岩为主,上白垩统及其上储层以碳酸盐岩为主;盖层主要为上白垩统和古近系下始新统页岩、泥灰岩和蒸发岩。受北西-南东向正断层控制,形成了一系列与断层走向一致的地垒和地堑,对应于3个大致平行的地垒隆起,可划分出西部、中部和东部3个油气聚集带,纵向上可以划分出前地堑和地堑充填阶段两大套含油层系。综合评价认为,盆地具备3类油气勘探的有利区:Ⅰ类区位于地垒带,Ⅱ类区位于地堑带,Ⅲ类区位于盆地北部海域。     

琼东南盆地滨岸天然气成藏有利条件及勘探方向

从特殊地质条件及其对天然气成藏的影响入手,提出琼东南盆地早渐新世断陷阶段开始海侵的地质条件有别于南海北部陆缘其他新生代含油气盆地,且控制了天然气运聚成藏条件.结合崖城13-1古近系气田、宝岛19-2新近系含气构造等成藏要素分析,提出了陵水组三段、三亚组一段古海盆滨岸带是天然气运聚成藏有利区带之一,总结出滨岸天然气成藏模...     

南海西部深水区天然气地质与大气田重大发现

为加快我国深海油气勘探的步伐,"十一五"以来,综合利用大面积三维地震、测井、钻井岩心(屑)和地球化学分析等资料,系统研究了南海西部琼东南盆地深水区的沉积过程、烃源岩形成和生排烃过程,取得了"烃源条件优越""储集条件良好""大型勘探目标成群成带分布"3个创新性认识。研究结果表明:①该深水区位于琼东南盆地的中南部,其形成受印支欧亚板块碰撞与喜马拉雅隆升、南海扩张等多重构造事件控制,经历了古近纪裂陷和新近纪坳陷期;②始新世断裂活动强烈并伴有湖泊沉积,早渐新世裂陷继续发育,沉积环境为海陆过渡相和滨浅海相;③以生油为主的始新统湖相泥岩和以生气为主的下渐新统海陆过渡相煤系地层为两套主力烃源岩;④根据对热演化程度、生烃量及生烃强度指标的分析结果认为,乐东、陵水、宝岛和长昌等4大凹陷属于潜在富生烃凹陷,其中乐东和陵水凹陷的良好生烃潜力已得到钻探证实;⑤深水沉积学和成藏动力学研究成果表明,该区纵向上发育古近系和新近系两大成藏组合,横向上发育中央峡谷岩性圈闭带(群)、长昌环凹圈闭带(群)和宝岛南部断阶带等有利成藏区带;⑥中央峡谷岩性圈闭带成藏条件优越,油气勘探潜力巨大,应作为首选目标实施钻探,南海北部最大天然气田——中央峡谷气田的发现验证了上述观点的正确性。