南海南部陆缘盆地裂陷-漂移-前陆期构造演化及沉积响应: 以礼乐盆地为例

通过礼乐盆地构造-地层-沉积分析,查明了其构造演化及沉积充填特征,揭示了其与南海扩张事件的成因联系,为南海边缘海演化研究提供了参考。研究结果表明:礼乐盆地新生代构造-沉积演化经历了3个差异显著的阶段,即古新世-早渐新世陆缘裂陷-滨浅海碎屑岩沉积阶段、晚渐新世-早中新世裂离漂移-浅海碳酸盐岩沉积阶段、中中新世以来周缘前陆挠曲沉降-区域差异沉积阶段。古新世-早渐新世,古南海向东南俯冲,华南古陆陆缘因水平引张力作用发生被动裂陷,形成礼乐盆地;此时以滨浅海环境为主,受碎屑物源供给控制,在盆地西北部发育一系列规模相对较大的辫状河三角洲,礼乐盆地东部、南部邻近古南海,仅在孤立隆起边缘发育规模较小的扇三角洲。晚渐新世-早中新世,古南海持续俯冲,新南海扩张,礼乐-巴拉望地块裂离华南古陆,向南漂移,盆地沉降缓慢,断层活动弱;此时以浅海-半深海环境为主,碎屑物源匮乏,盆地北部发育大型碳酸盐岩台地和生物礁,南部总体为半深海环境。中中新世以来,新南海扩张停止,礼乐-巴拉望地块向菲律宾岛弧俯冲碰撞,礼乐盆地进入周缘前陆期,以非对称挠曲沉降为特点,水深增大,断层活动增强;此时以半深海-浅海为主,盆地北部总体以碳酸盐岩台地和生物礁为特色,盆地南部局部发育深水重力流沉积。礼乐盆地构造-沉积演化与古南海俯冲-消亡、新南海扩张-关闭过程密切相关。     

南海新生代碳酸盐沉积与区域构造演化

将南海碳酸盐沉积体系划归3类进行检验,特别着重于将浅海碳酸盐台地和远海钙质软泥的发育历史与南海晚渐新世以来的演化过程结合,指出碳酸盐沉积在晚渐新世、中新世、中新世末期以来3个地史时期表现出鲜明的阶段性特征。其中,中中新世正当南海扩张高峰,该时段构造气候条件为碳酸盐提供了迄今为止最好的发育基础。中新世晚期南海进入大规模区域沉降阶段,封闭性增强,使得浅海碳酸盐体系与深海碳酸盐体系同步发生严重衰退。     

南海共轭陆缘新生代碳酸盐台地 对海盆构造演化的响应

南海新生代碳酸盐台地分布面积广、厚度巨大,但大部分已经淹没,成为淹没碳酸盐台地,它们孕育着南海海盆演变的 重要信息.南海碳酸盐台地伴随着南海陆缘张裂而发育,最初主要发育在两个共轭陆缘伸展地块的构造高地.南海经历了大陆 边缘伸展、岩石圈减薄和地幔剥露等过程,始新世到早渐新世的第二期NE-SW 向扩张,形成了破裂不整合面,随之发生了晚 渐新世至早中新世的海底扩张,形成中央海盆.构造沉降提供了台地生长的可容纳空间,构造掀斜作用、断裂作用和前陆盆地 前沿挤压褶皱的迁移控制了台地各单元厚度、沉积相和地震反射终止特征在横向上的变化,构造控制的相对海平面的变化控 制了不同级序生物礁碳酸盐台地的沉积旋回,而后期加速沉降导致碳酸盐台地淹没.      

南海东南部陆缘Nido灰岩发育特征及其构造控制因素

南海东南部陆缘发育一套晚渐新世-早中新世碳酸盐岩(Nido灰岩)与南海海底扩张历史吻合.为系统了解Nido灰岩构造控制因素,基于大量钻井、拖网和地震资料,刻画碳酸盐岩沉积相特征和时空分布规律,分析构造变形对其控制作用.结果显示:Nido灰岩呈大规模连片分布在研究区东北至西南部.以乌鲁根断裂为界,东北部灰岩呈北西倾向,与早渐新世岩石圈破裂形成的断块高点和扩张阶段较弱的构造活动有关;西南部灰岩呈东南倾向,受晚渐新世伸展断陷形成的构造高点和早中中新世南沙地块板片挠曲形成的构造前隆迁移作用控制.碳酸盐岩台地主要发育期与海底扩张时间吻合,具有区带性,反映南海穿时破裂过程和南部陆缘俯冲-碰撞过程的横向差异和不均一性.      

青藏高原隆升与环境效应

通过对青藏高原北缘库木库里盆地新生代沉积建造、孢粉、阶地热年龄、沉积响应的调查研究，得出青藏高原新生代的渐新世、上新世和更新世一全新世形成的三套磨拉石建造代表青藏高原最强烈的三次隆升作用；自渐新世以来到上新世晚期高原隆升幅度达1500～2000m，更新世、全新世高原隆升了约2500m，46．4Ka．Bp至今高原隆升了约44m；青藏高原的隆升速率由渐新世开始有愈来愈强烈的趋势，预示青藏高原的隆升是一个多阶段、不等速和非均变的复杂过程；根据库木库里盆地沉积演化揭示青藏高原的隆升经历了早中渐新世早期隆升期、晚渐新世——早中新世早期稳定剥蚀夷平期、早中新世中晚期小幅隆升期、中中新世较稳定剥蚀夷平期、晚中新世振荡隆升期、上新世快速隆升期、更新世一全新世强烈隆升期共七个隆升阶段；并探讨了高原隆升引起的气候干燥、生物灭绝、荒漠化等多种环境效应。     

南沙海域礼乐盆地油气资源潜力

礼乐盆地是南沙海域热点研究区域.为揭示该盆地油气资源潜力,依据礼乐盆地地震剖面、钻井及拖网资料,对礼乐盆地的油气成藏控制因素进行综合分析,进而探讨该盆地的油气成藏潜力.中生代和古新世－早渐新世沉积是主要烃源岩;晚渐新世礁体以及中生代风化碎屑岩是主要储层;识别出晚渐新世-早中新世礁体和中生代晚期风化剥蚀而形成的断块构造是最主要的圈闭类型.长期活动断层沟通底部中生代地层和浅层礁体,是主要的油气垂向运移输导体,控制了礼乐盆地油气的空间分布.晚中新世的菲律宾弧碰撞运动类似南海北部东沙运动,有利于排烃和油气运移,之后构造活动减弱,有利于稳定成藏.礼乐盆地具备油气成藏的6大要素条件,盆地中、东部断裂发育区是盆地油气运聚成藏的优势前景区域.      

珠江口盆地新生代碳酸盐岩形成地质条件

珠江口盆地新生代碳酸盐岩分布面积大,已发现我国海上最大生物礁油田,具有重要研究价值。本文根据南海新生代构造演化及珠江口盆地新生代构造沉积演化,研究碳酸盐岩形成地质条件。发现南海新生代碳酸盐岩分布与新生代古南海消亡及新南海扩张密切相关,适宜碳酸盐岩发育的窗口期正是新南海扩张期,明显受新南海扩张的控制。新南海在渐新世—中新世的两期扩张,与新特提斯弧后扩张有关。珠江口盆地发育两种类型的碳酸盐台地,即古隆起镶边碳酸盐台地和火山建隆孤立碳酸盐台地。古隆起或火山建隆分布、构造沉降及全球海平面升降是珠江口盆地碳酸盐岩及生物礁发育的主控因素。     

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)。     

裂变径迹方法约束的塘古兹巴斯坳陷中-新生代热演化史——来自青藏高原构造运动的响应

塘古兹巴斯坳陷中生代地层缺失严重,中生代以来的构造发育、隆升过程,是该区构造-沉积演化的难点。裂变径迹低温热年代学技术是近年来用于沉积盆地热史研究的新技术,在地质热事件定年、地质体热演化历史、构造区隆升与剥蚀等方面应用十分广泛,在确定隆升过程及热历史上有其独到的优越性。本文通过塘参1井钻井岩心样品的裂变径迹实验和热演化史模拟,结合地层发育情况,揭示了塘古兹巴斯坳陷中-新生代存在5个冷却抬升-增温沉降旋回,即248~240Ma(早-中三叠世)、199~120Ma(三叠纪末-早白垩世)、72~55Ma(晚白垩世-古新世)、24~15Ma(晚渐新世-早中新世)和7.4~2.2Ma(中新世晚期-上新世)等5个抬升冷却期,期间为沉降沉积期。此5个冷却阶段的平均冷却速率的变化具有先增后降的过程,从三叠纪至中新世期,平均冷却速率逐渐增大;在早中新世达到最大为4.22℃/Myr;晚中新世至今,平均冷却速率逐渐减小。反映了中-新生代以来隆升最快的时期为喜马拉雅中期(24~15Ma)。持续最长时间的抬升表现在侏罗纪-早白垩世中期,塘古兹巴斯坳陷处于前缘隆起,未接受沉积,并使中上三叠统沉积地层遭受剥蚀。且塘古兹巴斯坳陷中古生代及晚古生代早期沉积地层,在早-中三叠世前经历了较高的古地温,致使磷灰石样品发生完全退火,锆石样品部分退火,不同于相邻的巴楚地区。塘古兹巴斯坳陷热演化过程中冷却(抬升)及增温(沉降)事件的发生时期,与古特提斯、新特提斯闭合及印度-亚洲碰撞的关键时刻相吻合,可作为青藏高原多阶段构造运动的响应。     

南海北部白垩纪—渐新世早期沉积环境演变及构造控制*

南海北部珠江口—琼东南盆地白垩系—下渐新统记录了华南大陆边缘从主动陆缘向被动陆缘的转换过程。基于盆地构造-地层、单井相、地震相等特征的综合分析,结合南海中南部的沉积环境和区域构造演化,探讨南海北部白垩纪—渐新世早期的沉积环境演变及构造控制背景。研究发现: (1)南海北部白垩系广泛分布,古新统分布极为有限; 始新世早-中期,琼东南盆地只在部分凹陷深部发育了小规模的滨浅湖相和扇三角洲相沉积,珠江口盆地白云凹陷以大规模发育的湖泊相为特征; 始新世晚期—渐新世早期,琼东南盆地和珠江口盆地白云凹陷都受到海侵作用的影响,以海岸平原相和滨浅海相为主。 (2)构造演变包括5期:包括白垩纪安第斯型大陆边缘的“弧—盆”体系发育期,古新世区域隆升剥蚀山间盆地发育期,始新世早-中期裂陷发育,始新世晚期—渐新世早期陆缘破裂期,渐新世晚期东部海盆稳定扩张期。最后,探讨了南海盆地中生代末/新生代初的动力学转换过程及特征。     

南海南部陆缘礼乐盆地新生代的构造—沉积特征及伸展机制: 来自NH973-2多道地震测线的证据

针对“973”项目中“南海大陆边缘动力学与油气资源潜力”这一研究课题, 对在南海南部陆缘礼乐盆地采集的NH973-2测线进行了研究.对地震剖面的解释共划分出6个层序界面, 将地层划分为4个构造沉积单元.根据地震解释, 对不同时期断层的水平断距进行了测量及分析, 获取了与脆性拉张相关的伸展信息: 研究区的拉张作用可以分为2期, 主要的拉张作用发生在大陆裂谷阶段(古近纪), 形成了一系列的地堑—半地堑以及翘倾断块; 第2期拉张作用的时期为晚渐新世—早中新世, 断层活动强度明显变弱.在南海南部陆缘广泛发育了碳酸盐沉积, 其发育的时代和南海的海底扩张时期一致.对穿越礼乐滩区地震剖面伸展特征的分析表明, 根据断层水平断距获得脆性伸展因子与根据重力反演获得的全地壳伸展因子之间存在差异, 表明研究区的拉张在纵向上并非是均一的, 新生代的拉张经历了深度决定拉张模式.      

Development of the Miocene Guangle Carbonate Platform in the South China Sea: Architecture and Controlling Factors

This study investigates the evolution of the Miocene Guangle carbonate platform(or Triton Horst)of the northwestern South China Sea margin.The platform is located at a junction area surrounded by Yinggehai basin,Qiongdongnan basin and Zhongjiannan basin.Well and regional geophysical data allow the identification of the morphologic and stratigraphic patterns.The Guangle carbonate platform was initiated on a tectonic uplift during the Early Miocene.The early platform was limited at Mesozoic granitic basement,pre-Paleogene sediments localized tectonic uplift and was small extension at the beginning stage.While during the Middle Miocene,the carbonate buildup flourished,and grow a thrived and thick carbonate succession overlining the whole Guangle Uplift.The isolated platforms then united afterward and covered an extensive area of several tens of thousands of square kilometers.However,it terminated in the Late Miocene.What are the control factors on the initiation,growth and demise of the Guangle carbonate platform?The onset of widespread carbonate deposits largely reflected the Early Miocene transgression linked with early post-rift subsidence and the opening of the South China Sea.Stressed carbonate growth conditions on the Guangle carbonate platform probably resulted from increased inorganic nutrient input derived from the adjacent uplifted mainland,possibly enhanced by deteriorated climatic conditions promoting platform drowning.Therefore,tectonics and terrigenous input could be two main controlling factors on the development of the Guangle carbonate platforms and main evolution stages.     

云南曲靖盆地构造演化及其对生物气成藏条件的控制

曲靖盆地是在云南省发现的具有工业价值生物气藏的第三系沉积盆地之一。利用二维地震测线结合地质和钻井等资料开展了详细的构造和沉积解释,对曲靖盆地的构造特征、盆地形成和演化进行了较为系统的综合研究,分析了构造演化对生物气成藏条件的控制作用。曲靖盆地的早—中渐新世的断陷阶段为大套湖相暗色泥岩(蔡家冲组)形成时期;渐新世晚期—上新世早期为盆地整体抬升萎缩阶段,避免了蔡家冲组有机质的大量消耗,保存了第四纪以来生物气成藏的有机物质;晚上新世的盆地坳陷阶段为茨营组含煤层系(次要气源岩)、储集层、盖层和岩性圈闭形成的主要时期;上新世末的压扭抬升萎缩阶段是断背斜和断鼻等构造圈闭和构造—岩性复合圈闭发育时期;第四纪盆地稳定沉降阶段为生物气聚集成藏时期。     

北黄海盆地构造演化特征分析

依据最新油气资源调查资料,在简述北黄海盆地区域构造特征的基础上,重点分析了盆地的沉降史与构造演化特征。研究表明:(1)北黄海盆地的基本沉降曲线型式为7段折线状,其中晚侏罗世、早白垩世、始新世、渐新世、新近纪为曲线下降段,代表盆地5幕较明显的沉降;晚白垩世—古新世以及中新世早期为曲线上升段,反映盆地的抬升剥蚀。(2)盆地沉降作用自中生代至新生代总体由东向西迁移,东部坳陷以中生代沉降作用最为显著,中部坳陷主沉降期为始新世,而西部坳陷的快速沉降主要发生在始新世,并一直持续到渐新世。(3)盆地构造演化大致可划分为中生代断陷盆地、古近纪叠加断陷盆地以及新近纪坳陷盆地等3大发展阶段,其中,中生代断陷盆地发育阶段是北黄海盆地油气勘探研究的重点。     

印尼马都拉海峡盆地晚渐新世至早中新世珊瑚生物礁特征及其古地理指示

马都拉海峡盆地属特提斯构造域东段,晚渐新世至早中新世裂后稳定沉降时期沉积大面积碳酸盐岩,是区内最重要的油气储层之一.为探讨该时期盆地演化模式,依据马都拉海峡盆地钻遇库炯组的钻井数据和岩心照片以及约120 km长的二维地震数据,通过井沉积相和地震相分析,将盆地地震相划分为6种类型,识别出库炯组珊瑚生物礁以区内F₆反转断裂带为界具有明显的南北分区特征.依据珊瑚生物礁生长发育所需特殊环境,认为马都拉海峡盆地裂后沉降期被一系列EW向正断层分为中南部浅海陆架开阔台地区和北部相对深水区,呈现出"南高北低"的古地理特征.      

南海南沙海域沉积盆地构造演化与油气成藏规律

据钻井、地震剖面、区域地质及磁异常条带分析解释,南沙海域及其邻区的主要沉积盆地的形成演化受裂谷起始不整合面和破裂不整合面分隔,可分为前裂谷期、裂谷期和后裂谷期3个构造阶段。大中型油气藏相关数据的统计表明,南沙海域及邻区大中型油气藏的成藏要素和油气田发育受构造阶段控制。(1)烃源岩发育具有分期、分区特征,礼乐盆地发育前裂谷期、裂谷1幕烃源岩;万安、曾母、西北巴拉望盆地发育裂谷2幕烃源岩,文莱-沙巴盆地发育后裂谷期烃源岩。(2)储层发育具有分期、分带特征,表现为外带老(裂谷2幕)、内带新(后裂谷期)。(3)圈闭类型包括构造、岩性地层圈闭及构造-岩性地层等因素形成的复合圈闭,大致具有内带以地层圈闭为主,外带以构造圈闭为主的特征。(4)大中型油气田分布具有外带砂岩富油气、内带碳酸盐岩富气特点。(5)南沙海域及邻区发育两个后裂谷期主含油气区,即东部巴兰三角洲砂岩背斜油气区和西部卢卡尼亚碳酸盐台地气区。其中,大中型气田的成藏要素组合为裂谷2幕烃源岩、后裂谷期碳酸盐岩储层和地层圈闭;大中型油气田则为后裂谷期烃源岩、砂岩储层和背斜圈闭。     

Seismic Characteristics and Development Patterns of Miocene Carbonate Platform in the Beikang Basin, Southern South China Sea

The Beikang Basin is located in the southern part of the South China Sea (SCS), which is one of most tectonically complex sea areas. It is a deepwater sedimentary basin that was mainly deposited during the Cenozoic era. Owing to data restrictions, the research on carbonate platforms of this area is still in its infancy. High-resolution seismic data are analyzed to identify the Miocene carbonate platforms and reconstruct the architecture and growth history. The carbonate platforms of Beikang Basin began to develop in the Late Oligocene-Early Miocene, were extended in the Middle Miocene, and declined in the Late Miocene. The carbonate platform mainly developed during two periods: the Oligocene to the Early Miocene, and the Middle Miocene. The carbonate platforms that developed in the Middle Miocene were the most prosperous. The Middle Miocene carbonate platform in the Beikang Basin can be divided into three stages. In the first stage, the platforms had wide range which were thin. During the second stage, the platforms had a smaller range that was controlled by faults. In the third stage, the platforms were gradually submerged. The platform structure developed in the Middle Miocene at the Beikang Basin was controlled by the rate of rising/falling of the sea level and the carbonate growth rate. Based on an analysis of these changes and relationship, the platform can be divided into several patterns: retrogradation, submerged, aggradation, progradation, outward with up-stepping, outward with down-stepping, and down-stepping platforms. At the top of the carbonate platforms in the Beikang Basin a set of carbonate wings or mushrooms usually appeared. These were formed during a period of relative sea-level decline. It is believed that the Miocene carbonate platforms in the Beikang Basin are mainly controlled by tectonic and sedimentary environments, and are also affected by terrestrial detritus.     

西宁和贵德盆地新生代沉积物重矿物变化对构造活动的响应

位于青藏高原东北缘的西宁、贵德盆地的新生代沉积序列较完整的记录了盆地周围物源区构造变形过程。重矿物是碎屑物质的重要组成部分,是最直观、有效揭示源区母岩、构造-沉积过程的重要手段。通过重矿物的系统分析,结合沉积-构造变形,揭示出始新世-上新世末西宁-贵得盆地及其源区经历了几个构造活动阶段:古新世-始新世早期的隆升阶段、始新世中期-渐新世晚期的构造稳定阶段、渐新世末-中新世初的构造隆升阶段、中中新世构造稳定阶段和晚中新世以来的强烈隆升阶段。并结合特征矿物（绿泥石）及古水流分析,推断古近纪西宁-贵德盆地是东昆仑山前一个统一盆地。中新世早期青藏高原的扩张导致了拉脊山开始隆起,使原型盆地解体;约8.5 Ma以来拉脊山强烈隆升,两侧盆地逐渐转变为山间盆地。这为正确理解青藏高原东北缘盆山格局的形成和演化提供了重要依据。