基于地震沉积学方法的沉积相研究——以珠江口盆地番禺4洼古近系为例

油气勘探与开发实践表明,在少井、无井及低分辨率地震资料的海域,利用地震沉积学的方法和技术,可有效建立高频层序地层格架,刻画沉积体系演化规律,这是陆相断陷湖盆地层—岩性油气藏勘探的有效手段。本研究以番禺4洼古近系文昌组为例,在地震沉积学理论指导下,基于高分辨率处理地震资料,在三级层序地层格架约束下,以体系域旋回为单位,结合单井的岩性资料,利用90°相位转换、地层切片及定量岩石物理分析技术,对珠江口盆地番禺4洼始新统文昌组开展了地震沉积学研究,划分了6个三级层序,建立了地层岩性与地震极性关系,并对已钻井开展岩石物理分析,最终在SQ2筛选不同时期切片,雕刻了文二段沉积时期,东、西两侧向湖盆推进的扇三角洲、近岸水下扇及辫状河三角洲的沉积体系展布和演化规律。     

辽东湾晚第四纪层序地层

通过对辽东湾高分辨率浅地层剖面声学地层与典型钻孔沉积地层的对比分析,揭示了研究区晚第四纪MIS5以来的地层层序。辽东湾高分辨率浅地层剖面自下而上划定的6个声学地层单元(SU5、SU4、SU3、SU2、SU12、SU11)与钻孔岩芯划分的6个沉积地层单元(DU5、DU4、DU3、DU2、DU12、DU11)具有良好的对应关系。分别与MIS4期、MIS2期低海面时期的沉积间断密切相关的两个层序界面R5、R3,将辽东湾识别出的地层单元自下而上划分为3个层序(SQ3、SQ2、SQ1)。其中SQ3仅识别出上部的海侵体系域与高水位体系域,对应MIS5期海平面相对较高时期的滨浅海相沉积(DU5);SQ2自下而上由低水位体系域(MIS4期的河流相与河道充填相沉积(DU4))与海侵体系域(MIS3期早中期滨海相沉积(DU3))组成;SQ1自下而上包括低水位体系域(MIS2期的河流相与河道充填相沉积(DU2))、海侵体系域(全新世早中期滨海相沉积(DU12))高水位体系域(全新世高海面以来的浅海相沉积(DU11))。研究区的海侵体系域厚度较薄且变化较小,分布广泛,而低水位体系域厚度与横向分布均变化较大。     

岛礁地震资料特征分析及处理流程——以西沙永乐环礁为例

岛礁为国际科学研究前沿,其内部结构是揭示深海地质演变、古环境古气候变化等科学问题和解决岛礁建设、人造岛礁等工程问题的关键。西沙永乐环礁历经南海地质演变过程,发育了世界最深海洋蓝洞,为我国岛礁研究重点区域,但受限于探测手段和成像方法目前尚未窥得其内部结构。以西沙永乐环礁为例,利用3.125m道间距高分辨地震探测试验数据,开展岛礁地震资料特征分析,探索岛礁地震资料处理流程和岛礁地震处理方法,提升岛礁地震资料信噪比、分辨率和成像准确度,获取反映岛礁内部结构的高精度地震成像剖面。研究结果表明:本文提出的岛礁地震资料处理流程在海底珊瑚礁绕射波偏移归位、岛礁内部浅层结构和深水盆地区域地震同相轴刻画方面具有优势,将为我国下一步的南海岛礁地震资料采集和处理提供借鉴。     

福建北部近岸海域晚更新世以来典型地震剖面声学反射特征

根据2015年采集的3 500km浅地层剖面资料,以层序地层学为理论基础,运用地震地层学的分析方法,结合沉积学原理的相关理论,对福建北部近岸海域典型浅地层地震剖面声学反射特征进行了系统的分析和解释。根据本次获得的浅层地震剖面资料和以往的相关解释结果,将研究区浅部地震剖面划分为6个主要的地震反射界面(从上至下定名为QT1、QT2、QT_2~1、QT3、QT_3~1、QT4),这些界面将剖面划分为5个地震单元(从上至下定名为SU1、SU2、SU3、SU4、SU5)。详细描述了每个地震单元的反射界面特征及其层序内部特征,合理推测了每个地震单元的沉积地层特征及其演化,为研究福建北部近岸海域的沉积环境提供科学依据。     

西沙海区新近纪碳酸盐岩台地地震响应特征和控制因素

利用西沙海域最新采集的高分辨率二维地震资料及钻井资料,结合前人研究成果,建立了西沙海区高精度层序地层格架;并在西沙海区新近纪识别出点礁、塔礁、台地边缘礁和环礁这4种不同类型生物礁,总结了不同生物礁的地震反射特征。早中新世时,西沙碳酸盐岩台地开始发育,台地数量较少且规模有限;中中新世,随着海平面的持续上升,海平面上升速率和碳酸盐岩的生长速率接近,此时碳酸盐岩台地发育规模达到最大;晚中新世以后,海平面继续上升,海平面上升速率远大于碳酸盐岩的生长速率,随着水深的快速增加,台地进入淹没阶段,不适合碳酸盐岩台地及生物礁发育,仅在部分构造高部位继续发育,生物礁主要为大型的环礁。控制西沙碳酸盐岩台地发育的影响因素为构造作用和相对海平面变化。     

西沙群岛宣德环礁晚第四纪灰砂岛沉积地层

灰砂岛沉积能记录碳酸盐台地上地表的沉积过程,了解这些过程对于古灰砂岛沉积的资源勘探和现代岛屿的工程建设都有着重要意义。结合最新的岛上钻孔数据和近期野外地质考察结果对西沙群岛宣德环礁晚第四纪灰砂岛沉积地层的平面分布特征和纵向演化规律进行了研究,结果显示南岛的灰砂岛沉积的百年尺度沉积过程复杂,不同期次沉积相互混杂,不利于开展百年尺度的灰砂岛沉积研究。永兴岛18.39m可能为更新统和全新统的分界面,其下为珊瑚礁灰岩硬底,为灰砂岛的淹没期,其上为灰砂岛沉积时期的初始期、扩张期和稳定期,发育珊瑚、贝壳生物碎屑的松散沉积物。宣德环礁的灰砂岛沉积最早是更新世晚期暴露时(MIS4)开始形成,且主要分布在石岛,从全新世中期开始,宣德环礁其他岛屿上快速发育灰砂岛沉积。灰砂岛的形状受到季风和海岸地貌的影响显著,其主要是通过控制海滩岩的发育来影响灰砂岛形状。     

南海北部第四纪高分辨率地震层序地层与古环境演化北大核心CSCD

利用高分辨率反射地震资料和ODP 184航次获得的岩心及测井资料,开展第四纪层序地层学研究,根据上超、下超、削蚀、顶超等地震反射终止标志进行层位追踪,识别出了6个区域地震层序界面,并在层序内部追踪和识别了8个不连续的或局部分布的反射界面。以区域连续反射面为界划分出6套地震层序,分析各层序的反射特征、顶底年龄、地层厚度以及沉积速率等,建立了第四纪以来南海北部分辨率高达数万年的地震层序框架。对比过钻孔ODP1144站和近1146站的相邻高分辨率地震剖面,两者呈现出很好的层序一致性,借以说明地震剖面研究能够在没有钻孔及准确定年的前提下,体现某个区域的大尺度地层特征,得出比传统岩性描述和地层分段更为直观、可靠的多维空间分布的认识。将地震剖面与深海沉积记录比对,发现地震反射界面多与氧同位素高值期(即冰期或者间冰期内部偏冷的冰阶)相对应,尤其6个全区连续反射界面均对应着冰期旋回中的特大冰期,而地震层序与深海沉积记录不同指标如氧同位素、碳屑沉积、水体结构等所记载的气候变化信号之间也有良好的对应关系,特别讨论了中更新世气候转型期(MPT)在地震剖面、深海沉积物、冰盖以及黄土、地磁中的记录。本次工作探讨了地质与地球物理研究方法所得结果的关联和不同之处,提出借助彼此的研究优势相互补充和综合,可以更好的还原区域沉积演化史。     

晚更新世以来南黄海中部进积体序列与古河流系统

通过高分辨率浅地层剖面声学地层与钻孔沉积地层的综合对比分析,系统研究了晚更新世以来南黄海中部海域的层序地层序列及其对海平面变化的响应。研究显示,基于高分辨率浅地层剖面自老至新划分的6个声学地层单元（U5、U4、U3、U2、U1-2、U1-1）与钻孔划分的沉积地层单元密切相关。MIS4期与末次冰盛期低海面时期发育的2个层序界面（R4、R2）,将研究区晚更新世以来的层序地层自下而上划分为3个层序（SQ3、SQ2、SQ1）,并识别出3期进积体序列与2期古河流系统。MIS5期与MIS3期高海面及海平面下降期间的2期东向进积体序列主要包括高位体系域与强制海退体系域,对应浅海—滨海沉积,厚度分别由西部的24 m与40 m向东明显变薄,而全新世高海面以来向海的进积体序列主要对应高位体系域,与长江源的浅海相泥质沉积相关,最大厚度超过16 m。研究区MIS4期和末次冰盛期发育的2期古河流系统与低位体系域相对应,最大沉积厚度分别超过36 m与24 m,均与长江及黄河密切相关,影响范围延伸至黄海槽及其以东海域,尤其末次冰盛期最远可达济州岛附近海域。     

西湖凹陷平湖斜坡带始新统平湖组层序地层

运用高分辨率层序地层学的理论和技术,以钻井、测井、地震资料为基础,对西湖凹陷平湖斜坡带始新统平湖组进行了层序地层研究。研究区向上“变深”的非对称型短期旋回层序最为发育,反映了研究区在平湖组沉积时期处于距物源区较近或物源供给较充分的环境下;中期旋回以发育上升半旋回沉积厚度大于下降半旋回的不对称型旋回为主,层序分界面两侧为有利砂体发育的部位;在不同级次基准面旋回层序划分的基础上,建立了以中期旋回为时间-地层对比单元的钻（测）井高分辨率层序地层格架。     

惠州地区珠江组下部层序划分及沉积相展布特征

惠州地区是珠江口盆地重要的产油区,随着构造油气藏发现越来越困难,岩性地层油气藏的勘探就显得尤为重要,寻找岩性地层油气藏需要建立研究区精细层序地层格架。依据地震、钻测井等资料,在惠州地区珠江组下部共识别出了7个三级层序。其中,SQ1主要发育三角洲平原沉积;SQ2三角洲向陆后退,滨岸、碳酸盐台地和陆架沉积开始发育;SQ3~SQ7发生了一次大规模的海侵,古珠江三角洲逐渐向陆后退,同时,潮汐和波浪对三角洲前缘砂和滨岸砂进行改造形成陆架砂。     

塔里木盆地志留系高分辨率层序地层格架研究

以高分辨率层序地层学理论为指导,对塔里木盆地志留系进行高分辨率层序地层学分析,总结出各层序地层单元及其界面在露头、岩心、测井和地震资料中的判识标志,识别出研究区短期、中期和长期3个级别的基准面旋回层序。在研究区内短期旋回层序可划分为向上“变深”非对称型和向上“变浅”非对称型2种基本结构类型。通过柯坪地区露头剖面与全区钻井剖面进行对比,结合塔中地区层序地层划分,将全盆地划分出了4个长期基准面旋回层序,建立了全区高分辨率层序地层格架,为塔里木盆地志留系进一步的等时追踪对比、砂体几何形态、沉积相研究和储层结构描述等精细地质研究奠定了基础。     

马来西亚沙捞越深水区第三纪沉积层的地震层序地层研究

已在沙捞越深水区开展了地震层序地层的解释工作。其主要目的是建立一个可行的确定地层界面的年代地层表，并对地层内部的深积体系和岩相进行识别，编图及解释，用来解释的数据包括8000km的地震测线以及四口钻井资料。该项研究辨认和对比了8个地震层位的顶界面，以南海区域构造事件为基础，又将8个沉积层序合并为四个超层序（A，B，C和D），其中六个地震地层与利用四口钻井和古生物资料，确定其中六个地震层序的年代，另外两个较老的地层通过与全球海平面变化对比确定其年代。根据四口钻井的古生物，岩性，古岩相资料的GR编录进一步划分层序。在研究区同时开展了地震相分析，解释出四个主要的从非海相到深海相变化的地震相（相I-IV）。超层序C渐新统一下中新统的地震相图表明自下而上含有这四个主要地震相。该超层序为海侵体系，其古海岸线呈北西-南东向展布，超层序D中中新统至现代地震相图表明其含大部分外陆架到深海相沉积（地震相Ⅲ-Ⅳ）。其古海岸线为东西向展布，已制订出了一个有效的年代地层表，该表可将该研究区的二级一四级层序联系起来。并可将Ru和Pigott(1986)所提出的断陷事件，局部构造演化历史，Shell的Ⅰ-Ⅷ沉积旋回（Ho,1978)与全球海平面变化曲线（Haq等，1988）进行对比。该项研究同样有助于确定潜在的储集类型。非海相至浅海相的构造圈闭主要集中在超层序C中，而盆底扇的地层圈闭主要分布在超层序D中。     

塔东地区上奥陶统层序地层特征

通过大量的地震、钻井、录井、测井等资料分析,针对塔里木东部地区(简称塔东地区)上奥陶统进行了层序地层和沉积学方面的研究,结果表明,塔东地区上奥陶统可识别出1个二级层序、3个三级层序,自下而上分别是层序SQ1、SQ2和SQ3。层序SQ1识别出TST体系域,为一套深水盆地沉积,发育深水盆地、浊流沉积;层序SQ2可三分为LST、TST和HST体系域,LST体系域发育海退背景下的陆架边缘三角洲沉积,TST体系域为快速水进期,发育海相泥岩沉积,HST发育高水位滨岸沉积;SQ3发育浅海沉积,主要为三角洲—滨岸沉积体系。地层层序发育和沉积相分布受控于构造运动、沉积物源供给和相对海平面升降3个因素。3套层序的划分明确了塔东地区上奥陶统潜在的源岩层、储层和盖层的分布,其中层序SQ1为有利的烃源岩层、SQ2陆架边缘三角洲是潜在的有利储层,SQ3发育的滨岸砂岩为已经证实的油气藏。     

西沙周缘新生代构造演化与盆地充填响应特征

利用南海西沙周缘地震资料,进行了地震相研究,并结合邻区地质资料,进行了南海西沙周缘新生代沉积相分析,讨论了盆地的充填演化历史。研究认为,南海西沙周缘盆地充填断陷期以陆相和海陆过渡相沉积为主;坳陷期以海陆过渡相和海相沉积为主,自下而上充填了一套冲积相-湖相(始新统)-海陆交替相(渐新统)-滨浅海台地相(中-下中新统)-浅海、半深海相(上新统-第四系)沉积序列,盆地的充填历史反映了南海西沙周缘沉积环境由陆相向海相逐渐过渡的过程。通过对油气地质条件分析,认为始新世-渐新世早期是重要的烃源岩发育期;渐新世晚期-中新世中期是储层发育期;中新世晚期后是区域该层发育时期。     

新西兰塔拉纳基盆地深水研究区构造演化与沉积充填

新西兰塔拉纳基盆地深水研究区勘探程度极低,区域无钻井,为典型深水勘探前沿新区。研究区经历了5期构造演化,分别为:基底俯冲增生阶段、区域伸展阶段、拗陷阶段、俯冲挤压反转阶段和持续沉降及晚期局部挤压阶段。与此对应发育4套构造层序:下白垩统及下伏的裂谷期地层、上白垩统至古新统的拗陷期地层、始新统至渐新统的挤压期地层、中新统及上覆的沉降期地层。基于目前的资料,推测研究区可能发育2套含油气系统。中海油通过与外国公司合作,以低代价探索该区的勘探潜力,以优选有利勘探区带为目的,以期未来在该区获得勘探先机。     

南黄海盆地中部隆起的形成与演化

南黄海盆地是在前震旦系克拉通基础上发育的中、古生界海相与中、新生界陆相多旋回叠合盆地。通过地震资料解释,结合邻区钻井与区域地质资料,对南黄海盆地中部隆起中、古生代地层及其形成演化进行了研究,结果表明,南黄海盆地中部隆起沉积了较全的中、古生界海相地层,发育第四系—新近系、中—下三叠统青龙组、上二叠统、下二叠统—上泥盆统、中—下志留统,奥陶系—震旦系和前震旦系变质岩系等7套地震地质层序;主要经历了前震旦纪基底形成、震旦纪—早古生代克拉通发育、晚古生代—中三叠世稳定台地—陆内裂陷、晚三叠世—古近纪形成与抬升剥蚀及新近纪-第四纪坳陷沉降5个阶段。     

澳大利亚北波拿巴盆地北部地区中生界层序地层及地震相研究

利用层序地层学理论，对北波拿巴盆地北部地区中生界的层序地层特征进行了研究，可以分为4个二级层序和9个三级层序。从内部反射结构和外部几何形态出发，再辅以振幅、连续性等参数，在研究区的中生界地震反射剖面上可见多种地震相类型，其中亚平行波状地震相、丘状地震相、发散充填相、前积地震相等最为发育。地震相的分布和演化受沉积体系演化的控制，在测井和钻井资料约束下的地震相解释能够重现北波拿巴盆地北部地区沉积体系的演化。     

低勘探海域中建南盆地烃源岩早期预测

烃源岩是油气生成的物质基础。利用最新采集的高品质二维地震资料和综合研究成果,在中建南盆地内划分出4套地震层序,识别了5个不整合地震反射界面。通过分析盆地沉积演化特征,推测中建南盆地发育3套烃源岩,分别为中始新统湖相烃源岩、上始新统—渐新统湖相和海陆交互相烃源岩以及下—中中新统海相烃源岩。通过对其周边盆地进行类比分析,厘定了3套烃源岩的地震相特征;对不同沉积相带泥岩百分含量进行赋值,最终判识推测了中建南盆地新生代3套烃源岩泥岩厚度及分布特征。本研究可为盆地下一步油气资源评价、有利二级构造带分析和勘探部署提供参考。     

西沙群岛宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及其成因机制

海底地形地貌研究可以揭示海底表面形态特征,探索海底物质结构及其形成、演化和分布规律。通过单波束测深、单道地震、海底表层沉积物取样和潮汐水文水动力实测等方法,开展了宣德环礁水文要素和水动力条件定量化研究,对宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及动力作用下形成机制进行了探讨。研究结果表明：宣德环礁潟湖内水深50～55 m及60 m发育的礁滩体和埋藏珊瑚礁,与全新世50～60 m的低海平面时期发育的系列特征地貌应为同时期形成,水深50～55 m处的地貌边界很可能保留了早全新世时期古潟湖礁盘地貌轮廓形态;宣德环礁潟湖发育5类动力地貌特征形态的水下沙洲,环礁底层涨落潮流是塑造水下沙洲的主要现代动力因素。在常态天气下,涨落潮流输运的砂质沉积物足以在原有地形的基础上沉积和发育形成现今水下沙洲地貌形态。影响水下沙洲发育的主要因素由强至弱依次为气候变化引起的海平面升降,地形基础（珊瑚礁格架、礁盘岸线、口门）和涨落潮流。     

北黄海盆地某研究区块钻井层序地层及沉积特征

运用旋回层序地层学的方法,利用钻井、地震、岩心和各种分析资料,对北黄海某研究区块的层序进行了综合分析研究,在中生代上侏罗统—新生代渐新统识别出11个中期基准面旋回,并与相应三级层序对应,从下到上依次命名为层序Ⅰ—层序Ⅺ,从而建立了北黄海某研究区块的高分辨率钻井层序地层格架。在此基础上,通过对北黄海盆地构造发育过程的认识,以及钻井、地震等资料提供的信息,进一步对研究区中新生代地层的沉积特征进行了研究分析,认为研究区主要发育了侏罗系、白垩系两套勘探层系,纵向上主要有三套有利的储盖组合的结论,这对研究区油气分布规律进行研究有重要的指导意义。