南海深部构造特征及其地质意义:来自重磁位场反演的认识

莫霍面和居里面是认识深部过程重要的地质与地球物理界面.为了进一步理解南海深部构造活动与洋盆扩张的关系,本文以OBS剖面和深反射地震剖面作为约束,对卫星测高重力异常进行海水、沉积层影响校正,采用最小曲率位场分离方法消除局部密度体的重力影响,获取了反映莫霍面起伏的重力异常,并利用双界面模型重力场快速反演方法计算得到了南海地区莫霍面深度值.通过与居里面起伏的对比研究,发现南海莫霍面和居里面整体均表现为"洋盆浅、周缘深"的菱形特征,两者在洋陆转换区呈现明显的窄梯级带特征,反映了南海扩张期岩石圈的强烈伸展减薄、南北向构造拉张作用等深部构造过程.洋盆莫霍面和居里面的西南向楔形形态是对南海由东向西渐进式扩张的深部构造响应.洋盆南部莫霍面浅于北部,这与扩张中心逐渐向南迁移的特征一致,而洋盆居里面南深北浅的特征则可能与洋盆的简单剪切扩张方式以及洋盆北部的岩浆活动更活跃有关.南海地区莫霍面和居里面呈现交错叠置关系,南、北陆缘表现为明显的深部构造差异,说明南海为非对称式扩张.北部陆缘区居里面深度浅于莫霍面,而洋盆区和南部陆缘区居里面深于莫霍面,这与南、北陆缘性质的差异和南部陆缘复杂的中-新生代俯冲碰撞等构造演化相关,而洋盆区居里面深于莫霍面的现象推测与大洋上地幔橄榄岩蛇纹石化导致的岩石磁性增强有关.     

羌塘中央隆起带深部结构特征研究及其意义

羌塘含油气盆地是我国境内最大的中新生代海相沉积盆地.羌塘地体内的中央隆起将盆地分为南北两个盆地.中央隆起带构造属性认识存在两种截然不同的分歧,一是伸展环境下形成,整个羌塘盆地有着同一的基底.而另一认识其是一古特提斯缝合带,其两侧盆地具有不同的演化机制.调查羌塘中央隆起的深部结构特征及其与南北两侧的盆地间的构造关系是认识羌塘盆地基底性质及其油气远景之关键科学问题.尽管羌塘地体在青藏高原形成演化过程中遭到了强烈改造,但在收集并分析已有地球物理资料基础上认为其深部结构仍有可能被完整保存.因此,利用密集宽频带流动台网观测,获取其深部结构,进而研究其与两侧盆地关系,是当前羌塘含油气盆地研究之重要突破口,同时该项研究符合我国当前国家油气资源战略评估政策.     

南海南部边缘沉积盆地构造-热演化历史

南海南部边缘发育众多含油气盆地,具有可观的油气资源潜力.本文采用基于多期有限拉张模型的应变速率方法对南海南部边缘沉积盆地进行了构造-热演化模拟,并与南海北部边缘沉积盆地的构造-热演化历史进行了对比分析.南海南部边缘晚新生代具有明显碰撞挤压、走滑改造的痕迹,而同时期北部边缘以小规模的张性断裂活动为主,由于构造活动背景的不同,造成了南、北边缘沉积盆地构造-热演化历史的差异.     

南海构造格局及其演化

依据重磁资料在南海及其邻区识别出17条深大断裂和10个重磁异常区.据此并结合其他地质资料,在南海及其邻区划分出7个地质结构不同的构造单元.早白垩世南海地区曾形成过统一的基底,新生代时统一的南海基底发生肢解,这一个肢解过程经历了两个在时空上接踵发生、交叠作用的构造事件.第一个构造事件为巽他地块与华夏古陆之间古南海的萎缩、闭合和地块碰撞;第二个构造事件为南沙地块裂离华夏古陆并向巽他地块增生,且伴随新南海的持续扩张,直至中中新世.区域构造演化控制了南海沉积盆地呈"北三南三、东西两竖"格局分布,进而控制了油气富集区的分布.     

南海与拉布拉多海深部结构及扩张演化史对比

南海中央次海盆残余扩张脊的深部地震探测对于研究南海的形成演化和动力学机制至关重要.本文借助拉布拉多海残余扩张脊内部结构的研究,获得了扩张脊在扩张期和扩张后形成过程的认识.并从多个方面将拉布拉多海与南海进行对比分析,对残余扩张脊的形成环境和形成机制等得到了一些初步认识:两者同属于慢速扩张,扩张过程中,构造作用占主导地位,岩浆作用次之,扩张脊内部结构具有相似性;海盆扩张时期,两者都发生了洋脊跃迁,指示了重要了构造事件;两者的大陆边缘同属于非火山型不对称被动大陆边缘,海盆扩张初期岩石圈以拉张为主,岩浆活动较弱等.这些认识必将为南海中央次海盆残余扩张脊的内部结构研究以及后期的地质解释提供思路和依据.     

中国华南大陆及陆缘地带的大地构造基本格局

华南及陆缘地带主体由扬子块体和华南块体、南海盆地及琼南微块体和台湾岛活动带组成。在多期构造运动、多期岩浆活动和多种力系用下形成了该区浅部和深部独特的结构形式和深层过程。因此,该地区不论在岩相和地球内部圈层耦合,海陆耦合以及壳、幔、核深部物质与能量的交换和演化,地史进程和在东亚大陆动力学研究中均占有极为重要的地位。本文在纵观各地质大家学术观战和构造分类的基础上,基于对该区多年来的岩石圈深部结构、构造     

我国南海天然气水合物资源潜力分析

天然气水合物是一种潜在能源,资源量大,我国天然气水合物以南海分布居多.本文分析了影响天然气水合物形成的构造沉积、烃源、温度与压力等因素,并以墨西哥湾和布莱克海台天然气水合物藏为例进行了分析.基于天然气水合物形成的影响因素,综合考虑南海海域的构造演化及油气地质条件,认为南海的构造及气源条件有利于天然气水合物的形成,同时进一步认为南海地区水合物成藏一级远景区包括台西南盆地、东沙群岛、西沙海槽—琼东南盆地和北康盆地,次级远景区包括中建南盆地和万安盆地等.并针对南海天然气水合物勘探及研究面临的挑战,提出了建议.     

石油贫富悬殊的成因:来自华北克拉通东部南北新生代盆地的启示

华北克拉通东部的渤海湾和河淮(南华北)新生代裂陷盆地,在空间分布上南北相邻,演化过程和阶段同步、表浅层构造特征总体相同、盆地面积相近.但两盆地的石油资源贫富悬殊:渤海湾盆地极为丰富,而河淮盆地至今尚未发现商业油藏.两盆地的深部结构构造、岩浆活动和今古地热场等差异明显:渤海湾盆地较河淮盆地地壳要薄、结构复杂、夹有多层低速层;岩浆活动强烈、今古地温场高;地震活动频发、深部作用活跃;各向同性岩石圈有效弹性厚度小、岩石圈均衡转换波长较短,趋于局部补偿.而河淮盆地深部结构简单,壳内介质较均匀,趋于区域补偿,除地壳厚度较薄外,前述各深部特征总体与稳定的鄂尔多斯盆地南部相近.这表明华北克拉通东部中生代的破坏南、北有别,北区遭受明显破坏,而南区遭受了改造,主要发生了地壳或岩石圈地幔结构和/或性质的局部变化,克拉通的完整结构和稳定性未被破坏.同沉积期水体中生物超常勃发繁盛是形成优质烃源岩的关键因素,其形成主要与盆地较高的地热背景,火山和深部热液喷溢等高营养物质的介入有关,即主要受控于深部作用过程及其演化和深大断裂活动.两盆地的深部结构和今古地温场等差异与石油资源的贫富相对应和耦合,提示并说明二者之间有着重要的内在联系或因果关系.此认识与中外富油气盆地(凹陷)中优质烃源岩发育的条件和环境相吻合,并得到东非裂谷现代湖盆的佐证.据此本文推论和提出新的油气成生模式:石油是生物能与热能和其他相关能(如化学能、动能等)集成及其相互作用的综合产物;石油的贫富,总体受区域大地构造-热环境和深部作用过程的控制,资源丰富的陆相盆地或坳(凹)陷与活跃的深部作用和较强烈的深浅部物质交换、外源烃参与生烃和能量集成转化密切相关.     

深化南海大陆边缘研究

南海作为中国重要的边缘海,在中生代期间经历西部特提斯域的构造演化,形成主动大陆边缘.在新生代期间受太平洋域构造演化作用的影响在南北两侧出现陆缘共轭张裂,形成发育多个大型新生代盆地的被动大陆边缘.中国南海从主动大陆边缘转化为被动大陆边缘,不仅是大陆边缘动力学研究的天然实验室,而且还蕴藏着极其丰富的石油和天然气资源,从而持续激发着科学家的广泛研究兴趣.     

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.     

华北东部晚中生代伸展构造作用

本文在对华北东部晚中生代变质核杂岩、原型裂陷盆地群分布特征研究的基础上，结合区域地壳和上地幔的地球物理场特征，分析了变质核杂岩构造、裂陷盆地群的主要控制因素和岩石圈巨大减薄作用的形成机理，阐明了华北东部晚中生代的构造演化受太平洋板块俯冲效应、扬子板块碰撞挤压和软流圈大规模上涌联合作用的控制，而地表、中－上地壳分界和Moho界面是深部地质过程和浅部地质构造之间耦合的关键界面.     

南海南部海域中中新世(T3界面)构造变革界面地震反射特征及构造含义

南海南部海域油气资源丰富,由于盆地沉积厚度大、沉积相横向变化快和构造演化复杂等原因,致使该海域新生代地层的划分方案差异大,地层时代的认识也存在较大分歧,这极大地制约了对盆地油气资源评价的正确认识.本文在总结国内外不同分层方案基础上,通过收集国外在南海南部深水区两口关键钻井的资料,开展曾母和北康两盆地重处理二维地震剖面的构造-地层解译,以及联井剖面的井震对比,重新识别和标定新生代重要构造变革面的地震反射特征.根据海域钻井、地层岩性、沉积环境、构造应力体系和古生物资料的综合对比研究,结合婆罗洲陆地测年结果和区域构造事件,重新厘定中中新世T₃构造变革面的发育时代,年龄为15～17 Ma,分析了该界面的构造含义,认为其是南海海底扩张停止的一个构造响应界面,在南海南部海域对应南沙运动,在北婆罗洲地区表现为沙巴造山运动.     

国内外前陆盆地油气藏特征分析与初步认识

前陆盆地是世界上不同的含油气盆地原型中油气最富集的一类,石油地质条件优越,具有较大的勘探潜力,本文对比分析了国内外前陆盆地及其周缘造山带之间的的盆山耦合关系及油气藏的控制因素与分布规律,在此基础上形成了对国内外前陆盆地油气藏特征的初步认识,认为国外典型前陆盆地结构较为单一,一般叠置于被动大陆边缘或弧后盆地之上,而中国中西部典型前陆盆地基底结构十分复杂,具有多演化阶段、多成因类型特点,油气的分布主要与褶皱冲断带的发育特征有.     

秦岭造山带的造山过程及其动力学特征

秦岭是经过3个不同构造演化阶段,以不同构造体制发展演化而形成的复合型造山带.其主造山作用板块构造演化阶段(Pt_3-T_2)是3个板块沿两个消减带俯冲碰撞,经历了漫长复杂的造山过程.从裂谷构造体制转换为板块构造体制,从扩张、俯冲到碰撞.尤其从点接触初始碰撞经面接触碰撞到全面碰撞成山等造山的细节过程,反映了秦岭长期在特提斯构造域众多陆壳块体群分离、拼合、增生的过程中发展演化而形成,也显示出是在古今地幔动力学和圈层耦合关系变动过程中发展演化的,具有重要大陆地质与大陆动力学意义.     

从第29届国际地质大会看含油气盆地分析的某些进展

总结分析了第２９届国际地质大会上有关含油气盆地分析中某些方面的进展，主要包括：（１）弧后及大陆裂谷盆地、克拉通盆地、前陆盆地以及与走滑作用有关的盆地形成的地球动力学背景及形成机理分析；（２）利用砂岩岩石学和火山岩地球化学特征探讨盆地形成的构造背景及其演化；（３）层序地层学在分析沉积盆地沉积充填特征及历史、识别和预测储集砂体、预测源岩分布及有机质丰度中的应用；（４）盆地发育过程中主要地质作用的数值模拟；（５）油气生成、运移和聚集的数值模拟。     

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.     

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...     

南海南北大陆边缘盆地构造演化差异性对油气成藏条件控制

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,形成了离散型、走滑-伸展型和伸展-挠曲复合型3类陆缘盆地.这些盆地由于其构造演化差异性,导致了盆地沉积充填存在较大差异,相应地导致这些盆地油气成藏条件及油气资源量的巨大差异.南海北部离散型大陆边缘盆地主要发育湖相泥岩和海相泥岩烃源岩,尽管存在较好的湖相烃源岩,但由于各断陷分隔且面积较...     

南海北部潮汕坳陷上白垩统盆地原型及其大地构造背景分析

潮汕坳陷MZ-1井揭示的中生界为深入分析南海北部晚中生代的构造演化提供了关键性的资料.基于MZ-1井的标定,开展了系统的地震剖面构造-地层解释,在中生代地层内识别出Tm30区域性不整合面,同位素定年确定该界面发育于早白垩世末至晚白垩世初,落实了潮汕坳陷上白垩统的分布.此外,在研究区西南部识别出大型的兴宁—东沙逆冲推覆带,主要由多条NW—SE向延伸、西倾的叠瓦状逆冲断层及其伴生的不对称褶皱组成,其明显控制了上白垩统厚度分布.由此可见,上白垩统构造层不具有张裂盆地的典型特征,因此南海北部主动陆缘向被动陆缘的转换不会早于晚白垩世末.研究认为,在南海地区特提斯残留洋盆关闭的总背景下,在约80 Ma时期,南海地块与华南陆块强烈碰撞挤压,在靠近碰撞带处的礼乐滩、潮汕坳陷西南部形成褶皱冲断构造体系,进而控制了潮汕坳陷晚白垩世周缘前陆盆地的发育.     

鄂尔多斯盆地油气地质与勘探

鄂尔多斯盆地油气资源丰富,盆地构造平缓,以岩性、岩性-地层和古地貌油气藏为主,储层厚度薄。本文详细分析了鄂尔多斯盆地油气地质、油气资源的形成与分布,指出了鄂尔多斯盆地油气勘探方向及地震勘探技术系列在该盆地大油气田的发现中的不可替代的重要作用。