东沙海底峡谷的地貌沉积特征及成因

东沙海底峡谷是南海东北部峡谷群中最西边的一条大型峡谷,其研究对于深入理解晚新生代南海东北部峡谷群的成因、沉积输移机理、台西南前陆盆地及台湾造山带的演化等具有重要意义.综合利用多道反射地震和多波束海底测深数据,研究东沙海底峡谷的地貌、沉积特征及成因.结果表明,东沙海底峡谷是一条陆坡限定型峡谷,它发源于东沙群岛东部上陆坡区,自NWW往SEE方向于水深3000 m处汇入台湾浅滩南峡谷,全长约190 km,平均宽度10 km.根据地震层序分析,在峡谷充填沉积物中识别出了11个层序界面,解释为峡谷的古下切侵蚀面.地震相分析表明,该峡谷及有关沉积主要表现为平行上超充填、杂乱充填、丘状发散和迁移波状等地震相类型,分别解释为浊流或其他重力流沉积与半远洋沉积的交互、滑坡或碎屑流及峡谷底部滞留沉积、浊流溢流形成的天然堤,以及发育于天然堤或峡谷口外海底扇上的沉积波.ODP1144孔合成记录层位标定表明,东沙海底峡谷的发育大致始于中更新世约0.90 Ma.东沙海底峡谷最先形成于现今峡谷中游的上段,随着浊流或其他重力流不断的下切侵蚀,峡谷顺陆坡而下逐渐向海盆方向延伸,同时在溯源侵蚀作用下逆坡向陆架破折带方向延伸至现今峡谷头部.上述11个地震层序界面的年代大致可以与全球低海平面期进行对比,表明海平面变化是控制东沙海底峡谷多期下切-充填的重要因素.综合分析认为,东沙海底峡谷的成因与台湾隆升及台西南前陆盆地的发育这一大的区域构造背景有关,但没有证据表明东沙海底峡谷的形成与断裂、岩浆活动等存在直接联系.陆坡重力搬运过程(包括滑坡及浊流)对东沙海底峡谷的形成演化具有重要影响.     

南海西南部深水水道的多波束地形与多道反射地震研究

基于高分辨率多波束地形与多道地震资料精细解释,发现了南海西南部陆坡区5条大型深水水道.这5条水道可分成两类:1、5号水道延伸短,横剖面呈V形,弯曲度低,属顺直水道,侵蚀作用主导;2—4号水道延伸长,横剖面呈U形,弯曲度高,属弯曲水道,侵蚀-沉积作用主导.水道走向NEE-NE,长度大于350km的有2条,宽度最大达2km,切割深度最大达150m.推测这些水道是陆源物质重力流作用形成的,是该区陆源物质通过陆架输送到南海西南次海盆的重要通道.陆坡区这些水道基本发育天然堤.在下游区域第二长的2号水道谷底明显高于周缘海底,水道-天然堤沉积已逐渐演变为朵叶沉积.这些水道的深部对应基底隆起区,说明深部构造的晚期活动控制了水道的平面位置,重力流与深部构造晚期活动共同控制了水道的形成演化.     

深水峡谷体系控制因素分析——以南海北部琼东南盆地中央峡谷体系为例

利用2D/3D地震数据及钻井资料,详细解剖了晚中新世以来构造-沉积背景对琼东南盆地大型轴向峡谷体系形成和演化的控制.晚中新世以来的大规模海平面下降导致了陆坡区的沉积物易发生失稳,从而为中央峡谷体系沉积充填提供了物源.峡谷内部的2套沉积物:浊流沉积体和块体搬运复合体,分别来自西北部物源和北部物源,不同部位沉积物供给能力的差异,导致峡谷内部表现出不同的充填结构和样式.11.6 Ma时期构造变革事件为峡谷的形成提供了构造背景,盆地东部形成的轴向"限制型"小型盆地可视为中央峡谷体系的雏形.5.7 Ma时期红河断裂带右旋走滑的活动,将增强莺-琼盆地交界处沉积物的水动力条件,并向浊流发生演变,形成深水浊积水道.南部隆起的存在对峡谷内部充填沉积物起到了"遮挡"的作用.更新世以来的气候因素所引起的强烈沉积物供给和盆地东部特殊的地貌特征,引起了中央峡谷体系的"回春",大量垮塌沉积体的发育将进一步加剧峡谷的"负地形"特征.研究表明,琼东南盆地中央峡谷体系自西向东不同区段的主控因素存在差异:西北部物源的供给和红河断裂带在5.7 Ma时期的构造活动控制了头部区域浊积水道的形成和发育;西北部物源、北部陆坡的沉积物供给、构造地貌特征等,控制了峡谷自西向东的运动,并影响了峡谷内部的充填结构;盆地东部11.6 Ma时期的构造变革和长昌凹陷有限的沉积物供给能力是盆地东段中央峡谷体系的主控因素.     

西秦岭和松潘地体三叠系深水沉积

西秦岭和松潘地体三叠系主要由深水沉积物组成.通过对这一地区三叠系主要沉积岩相的详细分析,认为它们是不同沉积过程的产物,包括水下碎屑流、浊流、底流、深水悬浮沉积和液化沉积物流等.碎屑流可划分为砾质和砂质碎屑流两种类型,其中砂质碎屑流沉积在整个深水沉积体系中占很大比例.浊流沉积以发育正粒序为特点,鲍马层序虽普遍存在,但并非全部由真正浊流沉积形成.鲍马层序中不具正粒序的块状Ta段是砂质碎屑流的产物,而具牵引流沉积构造的其他段为低密度浊流或底流改造的结果.三叠系的深水沉积可构成四种相组合,即厚层-块状粗粒相组合、中-厚层状砂岩夹细粒沉积相组合、薄互层状细粒相组合,以及同沉积滑塌/角砾岩相组合.对区域相组合的分析结果显示,西秦岭合作-尖扎一带下三叠统沉积发生在大陆斜坡、水下河道和斜坡底沉积裙等沉积环境,中三叠统则主要由斜坡底部水道-沉积裙沉积构成,而在宕昌-迭部地区,同期地层以台地碳酸盐岩发育为特征.自中三叠世拉丁期开始,西秦岭浅水碳酸盐岩演变为深水沉积体系,指示安尼期碳酸盐台地发生快速沉陷.松潘地体北部沉积体系的发展与西秦岭宕昌-迭部地区的沉积过程非常类似,下三叠统和中三叠统下部由浅水碳酸盐岩组成,然后从拉丁期转变为斜坡底部沉积裙沉积组合.     

南海北部神狐海域天然气水合物钻探区第四纪以来的沉积演化特征

南海北部神狐海域是我国首次获取海洋天然气水合物实物样品的海域.然而,陆坡区深水水道和海底峡谷的侵蚀以及频发的沉积物失稳,将会加剧地层对比和沉积相识别的难度,导致目前该区域典型地震相-沉积相特征、沉积体类型、成因机制和空间匹配关系等方面还缺少精细的研究,特别是第四纪以来的沉积演化涉及较少,区域内水合物形成和分布的沉积地质条件尚不清晰.基于海底地形特征的描述、层序地层格架的对比和地震资料的综合解释,本次研究在第四纪以来的沉积充填序列中识别出5种典型的地震相类型,并分析了对应的沉积体类型:进积型的陆坡、第四纪早期发育的小型浊积水道、沉积物失稳(滑移和滑塌)、海底峡谷和伴生的沉积物变形、以及深海沉积-块体流沉积的复合体.通过沉积单元的空间匹配关系,将沉积演化划分为3个阶段:浊积水道侵蚀-沉积物再沉积阶段、陆坡进积-沉积物失稳阶段、海底峡谷的侵蚀-充填阶段.研究结果表明,受第四纪早期小型浊积水道的侵蚀,再沉积的沉积物将在中-下陆坡以"近源"的方式堆积下来,可能具有相对较好的物性条件,从而可被视为适于水合物赋存的有利沉积体.进积型陆坡带来的沉积物易于发生失稳,在研究区内广泛分布,因其具有较小的沉积物颗粒粒度和较好的垂向连续性,可被认为是水合物的区域盖层.大量发育的海底峡谷及伴生的沉积物变形,将会侵蚀和破坏先前沉积的有利沉积体,使其呈现为"斑状/补丁状"的平面展布特征,进而影响了神狐海域水合物的分布.因此,神狐海域第四纪以来的沉积演化是钻探区水合物不均匀性分布的关键控制因素之一.     

南海北部深水盆地浅水流的地球物理特性及识别

浅水流(Shallow Water Flow,SWF)是深水环境海底浅部地层中超压的砂体流动,是对深水钻井最具破坏力的一种地质灾害,严重制约深水油气开发.为有效预测和防治浅水流,需要对浅水流地球物理特性进行研究,并在研究区内加以识别.本文借鉴国外主要深水盆地对浅水流问题的研究经验,对南海北部深水盆地潜在浅水流区域采取以属性判定、超压分析为主,振幅识别为辅的方法进行预测.精细层序地层学解释发现,南海北部深水盆地存在上新世以来的古珠江深水水道沉积体系和第四纪水道,这些水道砂体疏松未固结、孔隙度大、有效应力低、几乎表现出流体特性.基于遗传算法的混合反演方法发现,研究区存在典型的AVO响应,横波速度极低,低频特征明显,振幅强度弱,连续性较好,存在极性反转,高泊松比和高纵横波速度比.研究结果表明,南海北部陆坡具备浅水流发生的潜在条件,深水水道发育区为潜在的浅水流危险区,浅水流具有独特的地震响应特征,泊松比高达0.49,纵横波速度比约为3.5~9或更高,SWF层位对地震属性的敏感度V_P/V_S>AVO响应>泊松比.     

综合地球物理解释与盆地模拟系统研究

以板块大地构造理论为指导,将沉积盆地看作一个地球动力学系统,建立综合地球物理解释与动态模拟工作站.应用重磁、电法及地震与测井资料对盆地进行整体性综合研究,探讨其形成演化历史,并根据不同勘探阶段提供的地质、地球物理和地球化学资料,对盆地的沉降史、热史、生烃史和运聚史进行动态模拟.用此系统研究了东海陆架盆地的地球物理场特征,对其沉降史、热史进行了模拟；探讨了东海盆地油气远景.     

海洋深水水道地震综合解释技术研究——以南海北部陆坡区更新统深水水道为例

深水沉积是深水油气勘探的重要领域.本文利用南海北部陆坡区三维地震资料,应用三维可视化、相干处理、沿层切片及波形分类等地震技术,识别和刻画南海北部陆坡区更新世深水沉积水道的展布、演化特征及有利砂体分布位置,初步总结出一套适合深水沉积水道的地震识别和描述方法.该水道呈南西-北东方向展布、具蛇曲形态,水道主体以泥岩充填为主,水道侧向加积及堤坝部位是有利的储集部位.     

莺歌海-琼东南盆地结合部记录的红河断裂带向海延伸及其演化过程

红河断裂带是青藏高原东南缘发育的重要断裂构造,研究其形成演化过程对理解青藏高原东南缘构造演化、地貌变迁、水系演化和含油气沉积盆地形成等都具有重要意义.莺歌海盆地和琼东南盆地结合部(简称莺琼结合部)是开展红河断裂带向海延伸属性研究的关键点.本研究以区域长地震剖面、三维地震数据和钻井岩芯资料为基础,对莺琼结合部开展了详细的...     

西南非海岸盆地层间麻坑的形成机理及其指示意义

麻坑是由于地下流体超压喷发而在海底形成的凹陷坑.按其分布层位可划分为层间麻坑和海底麻坑,而海底麻坑又可按其活跃状态划分为海底休眠型麻坑和海底活跃型麻坑.海底麻坑是全球海域含油气沉积盆地普遍发育的一种麻坑类型,而层间麻坑是一种较少见的麻坑类型.在研究西南非海岸盆地油气成藏条件时,发现该盆地发育层间麻坑现象.这种层间麻坑具有多期次发育的特点,在地震剖面上表现为强振幅、多期同相轴下拉叠加的特点,剖面形态为"V"或"U"型,从三维地震数据体沿层属性切片上能看到明显的异常带.本文通过对三维地震数据的解释,较为系统地研究了西南非海岸盆地层间麻坑的构型、演化模式及形成机理,并简要总结了层间麻坑对盆地油气勘探的指示意义.     

叠合盆地构造热演化模拟方法研究——以江汉盆地为例

基于地球动力学的构造-热演化方法是沉积盆地热史研究的重要方法之一.本文以江汉盆地宜随大剖面为例,采用平衡剖面方法对叠合盆地复杂、漫长的演化历史进行构造恢复,采用多期有限拉张-挤压应变速率法进行古热流反演,最后得到盆地的古地温场.由此,建立了构造恢复—盆地基底热流反演—岩石圈尺度温度结构—沉积盆地尺度温度结构的多期伸展、挤压模型的热模拟方法流程,实现了岩石圈尺度的热模拟与盆地尺度的热模拟相结合.     

东海陆架盆地重震联合解释推断研究

目前,我国海洋区域地质调查以重磁为主,辅以二维地震,用单一的物探方法难以探测海区沉积盆地中的各个密度界面,本文充分发挥地震、重力和磁力资料的特点,进行优势互补,利用重震联合界面反演技术,对东海陆架盆地的三个密度界面,上新统底界面、中新统底界面和沉积基底进行反演,利用反演结果对研究区的构造区划进行重新认识.东海陆架盆地西部凹陷基本缺失渐新统,海礁凸起南北两块的分界处东西方向的长度较短,钱塘凹陷向东北方向延伸较长,东部西湖凹陷地层发育齐全,新生代沉积厚度大,沉降幅度大,底界面在11794米左右.说明利用重震联合密度界面反演及解释是一项可行的技术.     

浊流砂体综合解释技术

在高分辨率地震勘探和区域地震地层学研究的基础上,从牛庄油田实际出发,针对三角洲沉积体系中复杂的岩性油藏的特点,总结了一套较完善的浊流砂体综合解释方法,介绍了层位标定、人机联作定量解释以及综合解释等技术环节.钻探验证结果证明了方法的有效性.     

大兴安岭西盆地群域构造与地球物理场综述

中国东北地区大兴安岭西侧盆地群包括漠河盆地、根河盆地、拉布达林盆地、海拉尔盆地和二连盆地等,蕴藏着丰富的中、新生代油气资源.为研究该盆地群域古生代、中新生代构造演化,综合建立盆地群域地球动力学模型,补充东北亚构造演化理论,本文综述该盆地群域受控的区域构造与深部构造背景、盆地群构造特征与性质、主要控盆断裂特征、盆地群油气条件比较以及盆地群域已完成并取得重要结果的地球物理工作.归纳已有主要认识和研究结果:(1)对大兴安岭西侧的盆地群起构造控制作用的构造带包括蒙古—鄂霍茨克洋缝合带、西拉木伦河缝合带、黑河—贺根山缝合带、塔原—喜桂图缝合带、西太平洋板块俯冲带,以及额尔古纳—呼伦断裂和得尔布干断裂.(2)二连盆地、海拉尔盆地和漠河盆地的盆地构造轴向与蒙古—鄂霍茨克洋缝合带走向相关;而且三个盆地内的一级构造单元走向(隆起、坳陷和推覆带)也具有这类特点.(3)几个地学断面的综合地球物理研究表明,大兴安岭西侧盆地群岩石圈地幔厚度自北向南变厚,南部盆地基底与华北地台基底表现类似;盆地群基底电性结构因受到软流圈热物质作用可能在继续演化.(4)在盆地沉积地层方面,漠河盆地的下部是侏罗系陆相煤系地层,上部是白垩系火山岩地层;海拉尔盆地由下侏罗统的铜钵庙组、南屯组,上侏罗统的大磨拐河组和下白垩统的伊敏组共同组成扎赉诺尔群,厚约3000m;二连盆地中生代地层中,中下侏罗统主要为含煤建造,上侏罗统为火山岩建造,下白垩统主要为含油建造和含煤建造,上白垩统为砂砾岩建造.(5)盆地群整体勘探程度较低.基于上述研究结果,需要进一步研究的科学问题包括:由本研究区的地球物理、构造地质、石油地质等多学科的综合研究,解决研究区受控的区域构造应力场所包括的因素及其作用,以及在岩石圈尺度上三维空间的地球物理场表征;深部构造对盆地群域构造的作用;从晚古生代到中新生代研究区构造演化特点及其依据;从北至南约1650km长的盆地群域构造差异与依据;盆地群(域)油气条件与毗邻的松辽盆地在构造成因上的差异.     

渤海湾盆地东营、沾化凹陷早第三纪同沉积断裂作用对沉积充填的控制

渤海湾盆地东营和沾化凹陷是胜利油田的主要勘探和开发区. 早第三纪沉积充填的综合研究表明, 同沉积断裂及其组合样式对盆内沉积体系域的发育分布起到重要的控制作用. 盆地的充填序列和演化反映了幕式断陷作用的总体控制. 长期活动的同沉积断裂形成古地貌上突变的断裂坡折带或断坡带, 构成古构造单元和沉积相域的分界并控制着沉积相带的总体展布. 凹陷中部的洼陷边缘断裂坡折带常常控制着粗碎屑沉积体系的沉积中心, 特别是低位域三角洲或湖底扇的发育和分布, 是盆内寻找砂岩油气藏的最有利区带. 同沉积断裂具有多种组合样式, 包括平行或雁行状断裂系、梳状断裂系、帚状断裂系以及断裂调节带等, 形成特定的构造古地貌, 制约着沉积物的分散过程和砂体堆积. 揭示同沉积断裂(坡折)带的活动和分布, 再造各沉积期的构造古地貌, 是进行沉积体系和砂体分布预测的关键.     

东北亚跃进山拼贴带及邻域岩石圈结构特征的地电学证据

为进一步查清东北亚完达山地体与两侧的佳木斯地块、兴凯地块间接触关系以及对跃进山拼贴带域沉积盆地油气条件的控制作用,布设5条MT剖面,计长1104 km.结果显示:(1)研究区地电学结构主要特征为佳木斯地块从中部向南北两方向,这一稳定地块的“高阻核”减薄,兴凯地块的高阻块体自东而西逐渐加深增厚,完达山地体在南部具有较多的高阻块体,向北渐少.(2)完达山地体西南端呈一“牛角”形状范围把佳木斯地块和兴凯地块分开;与原认识的完达山地体、佳木斯地块在同江-宝清-当壁一带贴合的位置相比,从宝清开始向南移至麻山-桦林一带.(3)完达山地体构造成因包括两部分,一是俯冲引起的拼贴,二是软流圈物质的热上涌;佳木斯地块内所存在的“高阻核”边界可能是该地块东界.(4)4个沉积盆地除勃利盆地外,另外3个盆地的基底间或存在规模不大的高阻块,大多范围分布着高导带,对盆地的成烃环境是有利的.     

南海扩张的地震反射标志——南海东北部多道地震剖面结果

南海的扩张、成因演化研究的成果主要基于深部速度研究及磁条带研究的基础上,但南海东北部边界的研究相对薄弱.本次通过对南海东北部边界的反射地震剖面973的综合研究,结合前人的天然地震震源研究及地质研究成果,得到南海形成与扩张是单方向向菲律宾吕宋岛弧—台湾岛地块漂移的结果.南海各块体处于一个统一的区域应力场作用之下,菲律宾吕宋岛弧—台湾岛地块限制了南海的扩张与发展;在此应力条件下,不同部位受力状态不同,就南海东北部973剖面地震波场特征,可划分为五个构造单元：AB段南海东北部大陆架张性盆地区;BC段大陆坡为伸展区,形成大量张性盆地;CD段中部深海沉积盆地为弱挤压区,深海沉积盆地弱变形,大陆坡张性盆地浅俯冲其下,深海沉积盆地西部翘起,向东倾斜;DE段东部为强挤压区,沉积盆地挤压变形,越向东挤压越强烈,深海沉积盆地浅俯冲其下,相对弱变形并西部翘起;E以东,菲律宾吕宋岛弧—台湾岛构造带为稳定地块.南海东北部在东或南东方向统一的区域应力场作用下,处于张性、弱挤压、强挤压不同压力状态,形成南海特有的由北西向东呈现拉张-弱挤压-强挤压构造格局,反射地震剖面上显示两个浅俯冲点.每个块体构造层呈手风琴风箱式折曲并向东聚敛,近菲律宾吕宋岛弧—台湾岛构造带其折曲更为严重,沉积盆地由西向东,展现为不同阶段的沉积盆地,发育、成长、结束、消亡,块体俯冲方向以及各块体的区域性倾伏方向均与区域应力场方向一致.     

东海的地质与油气勘探

东海的地质研究和油气勘探已经历了三个阶段:1.利用综合地球物理方法（重力、磁力、地震反射）,阐明东海的大地构造分区及其演化;2.反射地震研究得出东海陆架盆地的新生代构造图;3.在此基础上,详细地震勘探与地震地层学研究,确定出一系列钻探井位。钻探发现油气显示和工业油气流。其中,新钻井灵峰一井展示出寻找油气资源的新课题。     

苏鲁超高压变质带北部地球物理调查(Ⅱ)——非地震方法

在北苏鲁超高压变质带(UHPM)上开展了深反射地震的同时,进行了大地电磁、地磁、放射性测量和重磁编图.本文介绍用这些方法取得的结果.两条区域性的地球物理剖面总长126km,经过二维反演取得了电阻率和磁性体剖面.结果表明:(1)大地电磁等综合地球物理资料与深反射地震剖面的推断结果基本一致,同样反映了UHPM岩块的俯冲折返与后期的隆升.(2)非地震地球物理资料不仅为地震解释提供约束,还可以提供地热流上涌、断裂和磁性体分布等更多的信息.(3)新发现莒南-海州北北西向断裂,对研究本区构造演化有重要意义.(4)根据地热流上涌、侵入体多和高波速体埋藏较深等特征,认为在本区进行科学钻探不够理想.     

二连盆地乌兰花凹陷沉积特征研究

乌兰花凹陷位于二连盆地南部温都尔庙隆起上,是白垩纪开始形成的一个陆相湖盆,主要发育阿尔善组四段和腾格尔组一段.阿尔善组四段沉积时,凹陷断裂活动剧烈、沉降速率高,凹陷整体以深湖—半深湖环境为主,发育规模小、沉积时间短的扇三角洲、近岸水下扇和湖底扇.腾格尔组一段沉积时,断裂活动依然剧烈,但在凹陷南部陆源碎屑物质的供给率大于凹陷的沉降率,因此发育大面积的扇三角洲沉积;而在凹陷北部陆源碎屑物质供给仍然较少,为深湖—半深湖环境.通过对已有钻井的分析发现,在阿尔善组四段,砂体的展布主要受古地形的控制,有利储层主要为湖底扇的辨状水道砂体;而在腾格尔组一段,砂体的展布主要受沉积物供给和古地形的控制,有利储层主要为扇三角洲前缘水下分流河道砂体和席状砂砂体.