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.     

中亚阿姆河盆地构造演化及其对油气藏的控制作用

阿姆河盆地是中亚地区非常重要的天然气产区,由于缺乏全盆地综合性的研究工作,对盆地构造及油气地质特征缺少整体性的研究和把握,深层资源潜力尚不清楚.本文从中亚地区大地构造背景分析入手,依托阿姆河右岸天然气项目及邻区的相关研究资料,对阿姆河盆地的构造特征及演化过程进行了全面剖析,阐明了各个时期构造发育及沉积建造特征,并着重分析了各个演化阶段的原型盆地性质.结合油气成藏规律研究,阐述了阿姆河盆地主要构造特征对油气藏的控制作用.     

黄海地质与地球物理特征研究进展

本文介绍了近几年对黄海地质特征、地球物理特征研究所取得的成果，北黄海盆地已发现工业性油流，南黄海北部盆地和中间隆起取得巨大进展，是油气有利勘探区；黄海的断裂带及块体结合带制约着黄海油气藏形成，对其研究对黄海油气勘探研究有着重要指导作用，分析认为对黄海的研究还需进一步加强地质与地球物理手段综合研究。     

南海深部过程及与含油气盆地耦合关系研究进展

作为西太平洋最大的边缘海,南海是地质科学研究和资源勘探开发的热点.本文整理和分析了近年来南海深部过程、洋盆扩张、形成动力学机制及其与含油气盆地耦合关系等研究成果.结果表明,洋盆扩张作为南海形成演化的核心问题,扩张模式与年代、动力学机制以及深部过程均存在较大争议.但普遍认为南海是在伸展作用下,伴随着大规模的岩石圈减薄而形成的.南海含油气盆地广泛发育,均认为其形成演化主要受南海深部动力过程作用的控制,但关于南海深部过程对盆地和油气分布规律的控制作用等基础问题,目前的研究结果尚不能准确回答它们之间的耦合关系.基于前人研究工作,结合本文开展的南海深部构造界面反演,初步建立了南海深部过程及与沉积盆地耦合模型.在此基础之上,建议开展更为细致深入的综合地球物理研究,确定南海深部结构及构造,构建南海深部演变过程,结合南海周缘含油气盆地分布及性质,明确南海深部过程对含油气盆地的控制作用,对比分析南海盆地的油气资源分布特征,从而阐明油气资源与深部构造及过程的关系,以期更好的理解南海深部过程及其对含油气盆地的控制作用.     

断陷湖盆源汇体系及其沉积主控因素研究——以珠江口盆地海丰33洼陷上文昌组为例

断陷湖盆源汇体系要素特征研究,有效预测沉积体及其主控因素分析,对油气储集规模和勘探具有重要意义．以珠江口盆地海丰33洼陷为例,基于钻测井资料、高分辨三维地震资料,结合沉积数值模拟技术,对研究区上文昌段源汇体系进行研究．结果表明：（1）研究区主要发育断裂坡折带和侵蚀坡折带两种类型坡折带,发育高隆区、低隆区和洼陷-盆地区三种古地貌单元．（2）北部隆起带、海丰凸起和陆丰中低凸起为上文昌时期的主要物源区,物源多为近源供应,沿沟谷向洼陷内部沉积．（3）上文昌组沉积时期,洼陷北部陡坡带边界断层控制发育近源扇三角洲沉积,具有厚度大、推进距离近的特点;南部缓坡带形成大规模辫状河三角洲沉积,向洼陷内部延伸距离较远,结合沉积数值模拟结果分析,湖盆深洼处发育深湖-半深湖沉积,有利于发育稳定泥质沉积物,为下一步勘探研究具有指导作用．     

沉积盆地及其油气评价

石油和天然气资源蕴藏于沉积盆地之中,中国海陆地区共有沉积盆地350个左右,它们有不同的演化历史和复杂多样的特点,同时也制约着中国油气成藏规律,研究沉积盆地并评价其油气性是一项系统工程。这样不仅有助于油气勘探的科学化,预测油气赋存的位置和资源量,而且可以在宏观决策上为油气勘探的全局部署提供科学依据,并随勘探阶段的发展作出及时的具体指导。作为—个整体,首先应综合地质、地球物理的多种资料,阐明沉积盆地的形成演化历史,再对各种地质模型进行动态的定量模拟,然后求得油气评价.这项系统工程必须由多学科紧密配合,共同完成.     

古水文地球化学形迹与地浸砂岩铀成矿的关系

本文以水成铀矿床、地质构造学、沉积学、古水文地质学、铀水文地球化学、同位素地质学等学科理论,从分析伊犁盆地南缘铀成矿大地构造背景人手,初步进行了盆地地质构造、地质演化、含矿岩系沉积特征、地下水中同位素（D、^18O、^3H、^234U／^238U、^230Th／^232Th等）和水文地球化学的研究,基本查明了伊犁盆地南缘区域地下水动力条件,研究了区域水文地球化学条件与铀成矿的关系,探讨古地下水演化与铀成矿作用的关系,为全盲型地浸砂岩铀成矿的水文地球化学及古水文地质预测研究提供理论基础。     

用网络式盆地模拟结果预测柴达木盆地的油气远景

将柴达木盆地内第三系沉积岩分布区用１０ｋｍ×１０ｋｍ的网络覆盖，得到７０３个数据采集网点．每个网点输入地层结构、泥质岩百分比和地表热流作为模拟的初始参数，应用网络式盆地模拟软件，对沉积埋藏史（Ｂ）、地层受热史（Ｔ）和油气成熟史（Ｍ）进行同步模拟（简称Ｂ－Ｔ－Ｍ模拟）．Ｂ－Ｔ－Ｍ软件具模块式嵌装结构，可直接给出模拟结果的图形输出，包括：１．单个网点的三史演化图；２．任意走向的二维发展剖面图；３．网点覆盖区内的二维平面分析图件．这些分析图件结合生油岩系的有机质丰度条件，成功地对全盆地的油气资源远景进行了分区预测．     

鄂尔多斯盆地地质地球物理场特征与地壳结构

根据鄂尔多斯盆地的地质、地球物理场资料,分析了该盆地地质、地球特征场特征,反演计算了地壳深部结构,提供了该盆地油气远景区。     

大港探区综合地质地球物理研究

遵循沉积盆地的综合地质地球物理研究思路，运用重力、磁力、地震多种数据，通过重磁正反演和综合地质地球物理解释，提供大港探区的深部地球物理场和深部界面的信息，阐明沉积层和基底的磁性特征和密度特征，通过这些地球物理方法的相互印证、相互补充，加深对沉积盆地结构与演化的认识，从而指导油气勘探．     

Recent developments in study of the typical superimposed basins and petroleum accumulation in China:Exemplified by the Tarim Basin

Most of petroliferous sedimentary basins in China have experienced multiple phases of tectonic evolution and deposition, and are characterized by tectonic and depositional superimposition. The term "superimposed basin" is suggested to describe those basins which consist of two or more simple prototype basins superimposing vertically and/or coalescing laterally. The characteristics of petroliferous superimposed basins are "multiple stages of basin forming and reworking, multiple layers of source rocks, multiple periods of hydrocarbon generation and expulsion, multiple periods of petroleum migration-accumulation-escape". Therefore,applying the wave process analysis method to studying the process of basin formation, hydrocarbon generation, and reservoir formation, and then establishing theory of "petroleum accumulation system" is helpful to enhancing petroleum exploration efficiency in superimposed basins.This paper will, based on case study in the Tarim basin, report the major developments in studying basin formation, hydrocarbon generation and petroleum accumulation. In study of basin formation, (1) geophysical comprehensive profiles reveal that the Tarim plate has been subducted beneath the Tianshan orogenic belt with an interfinger structure and that the deep structure in the eastern section of the Tianshan orogenic belt is different from that in the western section. (2) The vertical variation in debris and geochemical composition reveals the nature and Mesozoic-Cenozoic evolution history of the Kuqa Depression. (3) Field investigation and paleostress reconstruction show that the Kuqa Depression has undergone gravity-driven extension in sedimentary cover when the Tianshan uplifted vertically. In hydrocarbon generation study, new developments include (1) setting environmental index to judge high grade source rocks in marine carbonates, and (2) establishing the lower limit of the organic carbon content for effective carbonate source rocks. In petroleum accumulation study, (1) methods of determining paleopressure and paleotemperature of forming fluid inclusions have been established. (2) The petroleum source analysis has indicated that the crude oil in the Lunnan and Tahe oilfields are derived from the source rocks of the Middle and Upper Ordovician. (3) Three generations of oil inclusions from the Lunnan oilfield have been recognized and dated.     

关于盆地分析思想的发展

中国海陆地区内,沉积岩的分布面积达550万平方公里.这些沉积岩所存在的盆地保留着各种地质作用的记录,赋存着石油天然气和煤炭等矿产资源,是探索地质历史的窗口,也是国民经济建设的重要能源基地.因此,盆地的分析研究显得格外重要,其分析理论思想经历了直观阶段、发展阶段和深化阶段.目前比较完善的是运用综合地球物理方法研究盆地的一套系统工程理论,并将刘光鼎教授提出的综合地球物理解释方法学进一步深化.本文还讨论了盆地分析的有关理论基础.     

中国近海前新生代残留盆地初探

中国近海沉积盆地按形成时代可以划分为新生代盆地和前新生代盆地。新生代陆相碎屑岩断陷盆地有良好的油气前景,而古生代还有广泛海相碳酸盐岩分布地区,只要它们经受中生代挤压,改造后还能保留下来,就具有巨大的油气潜力。初步分析中国近海的油气勘探资料及大地构造演化史表明,陆内断坳盆地下伏以古生代碳酸盐岩为主的残留盆地。而陆缘盆地并不是寻找古生代残留盆地的场所。但在台西南盆地,珠江口盆地潮汕坳陷发育海相中生代盆     

下扬子中生代构造-热事件及其对海相烃源岩生烃的影响

温度是控制烃源岩有机质生烃的主要因素,构造-热事件下的高温作用对烃源岩的增熟和生烃历程具有显著影响.通过地质分析和磷灰石、锆石裂变径迹、磷灰石U-Th/He低温热年代学数据、火山岩年龄数据分析认为,下扬子中生代存在印支期(T_3-J_2),燕山期(J_3-K_1)构造-热事件,沉积盆地达到最高古热流的时间大约为130~110Ma.古温标镜质体反射率热史反演结果揭示句容地区最高地表古热流达到~94mW·m~(-2),泰兴地区为~78mW·m~(-2),热事件的强度由西至东减弱.基于EASY%Ro模型的生烃史正演结果揭示:寒武系烃源岩在常州地区主生气期为早二叠世晚期至晚三叠世末,在句容、泰兴地区主生气期为晚三叠世-早白垩世.由于T_3-J_(1-2)前陆盆地沉积和早白垩世岩浆活动热事件的双重作用,海相烃源岩有机质在早白垩世末达到最高古地温.虽然K_2-E期间在句容、泰兴和常州部分地区具有一定的沉降幅度,甚至使得部分地区海相烃源岩的埋深超过早期的埋深,但由于K_2以来大地热流降低,海相烃源层地层温度却低于早期的地温,有机质未能普遍进一步增熟生烃,即这些地区不存在大面积的二次生烃.     

基于重磁震资料的南海新生代盆地分布综合研究

作为西太平洋最大的边缘海,南海分布有30多个新生代沉积盆地,其蕴含着丰富的油气资源.但由于资料的限制,南海存在不同区域盆地研究程度不同,不同区域盆地面积差别较大,部分盆地只是坳陷而没有达到盆地的级别以及盆地外围可能存在凹陷等问题.南海新生代盆地分布问题制约了其油气分布规律、储量等基础地质问题的研究.本文以地震剖面数据为约束,以重力资料为主、辅以磁力资料,研究了南海新生代盆地分布及构造区划.通过提取新生代盆地及其构造单元引起的重力异常,结合地震剖面等资料反演了新生界底界面深度及新生界厚度.在充分调研已有盆地和构造单元划分方案的基础上,根据南海的地质及地球物理特征,确定了盆地及构造单元划分标准.以新生界厚度为基础并结合重、磁、震、地质等资料,进行地质-重磁震联合解释,将南海原有的36个盆地重新划分为24个盆地,盆地总面积扩大了约15万km².研究表明,南海新生代盆地沉积层厚度在1.5~16 km之间,有6个北东东/北东向沉积坳陷带、2个近南北向沉积坳陷带以及1个三角沉积坳陷区;盆地展布方向主要为北东和北东东向,其次为北西和近南北向,呈现"南三北三"的分布特征.     

塔里木盆地现今地热特征

地温梯度和大地热流是揭示盆地现今热状态的重要参数,它们对理解盆地的构造-热演化过程及油气资源评价等方面均具有重要意义.利用塔里木盆地约470口井的地层测试温度资料和941块岩石热导率数据,本文计算了塔里木盆地38个新的大地热流数据,进而揭示了该盆地现今地热分布特征.研究表明,塔里木盆地现今地温梯度变化范围为17～32 ℃/km,平均为22.6±3.0 ℃/km;大地热流变化范围为26.2～65.4 mW/m²,平均为43.0±8.5 mW/m².与我国其他大中型沉积盆地相比,它表现为低地温、低大地热流的冷盆的热状态,但仍具有与世界上典型克拉通盆地相似的地热背景.整体而言,盆地隆起区地温梯度和热流相对较高,坳陷区地温梯度和热流则偏低.此外,我们还发现塔里木盆地现有的油气田区一般位于高地温梯度区域,这可能与下部热流体的向上运移和聚集有关.影响塔里木盆地现今地热特征的因素包括盆地深部结构、构造演化、岩石热物理性质、盆地基底构造形态和烃类聚集等.     

Gravity interpretation of nonoutcropping sedimentary basins in which the density contrast decreases parabolically with depth

The decrease in density contrast of sedimentary rocks with depth in many sedimentary basins can be approximated by a parabolic density function. Analytical gravity expression of an outcropping two-dimensional vertical step along which the density contrast decreases parabolically with depth is derived in the space domain. A modification ofBott's (1960) method of gravity interpretation is proposed by considering two outcropping vertical steps on either side of the first and last observation points in addition toN outcropping vertical prisms in order to interpret the gravity anomalies of nonoutcropping basins. The thicknesses of the two outcropping vertical steps are made equal to the thicknesses of the two outcropping vertical prisms placed below the first and last observation points. The initial depth estimates of the sedimentary basin are calculated by the infinite slab formula ofVisweswara Rao et al. (1993). The gravity effects of theN outcropping prisms and the two outcropping vertical steps are calculated at each anomaly point and the depth to the floor of the basin are adjusted based on the differences between the observed and calculated anomalies. A gravity anomaly profile of Los Angeles basin, California is interpreted.     

利用热声发射技术测量岩石最高古温度的探索

根据岩石的热Kaiser效应,岩石能够记忆地质历史中经历过的最高温度.本次实验使用自行研制的岩石热声发射仪,利用人工加热的砂岩和灰岩样品证实了沉积岩存在热Kaiser效应,并探讨了根据热Kaiser效应测量沉积岩经历的最高温度的准确性.通过对塔里木盆地的系列埋深(2800~5300 m)的砂岩和泥岩样品及川西地区灰岩样...     

Early to Middle Miocene rotational tectonics of the Ou Backbone Range,northeast Japan

It is well known that a counterclockwise rotation occurred in the Miocene in northeast Japan. However, the detailed timing and mechanism of the rotation has been debated. Moreover, there has been no research about the relationship between rotational tectonics and the evolution of sedimentary basins. We carried out paleomagnetic and rock magnetic analyses in Nishiwaga Town, Iwate Prefecture, northeast Japan, where the stratigraphy and sedimentary basin formation have previously been clarified. We found that there was a counterclockwise rotational movement of about 45° at about 15 Ma. From our results and previous studies on the tectonics and sedimentary basin development, we are able to ascertain the following tectonic history and sedimentary basin evolution in this area: (i) before the rotational movement, sandstone and mudstone were deposited in a tranquil environment with no volcanic activity coupled with slow tectonic subsidence; (ii) between 16.4–15.1 Ma and 14 Ma, a counterclockwise rotation occurred with rapid tectonic subsidence and continuous explosive volcanism; (iii) at about 14 Ma, the counterclockwise rotation ended and there was a reduction in both subsidence and volcanism. This result shows the impact that rotational tectonics can have on sedimentary basin formation.     

基于有限断层动力学模型的逆断层—三维层状沉积盆地地震动模拟

近断层效应使得沉积盆地对地震动放大效应更为复杂。本文针对逆断层发震下三维层状沉积盆地地震反应,基于波动谱元法,采用有限断层动力学模型,模拟断层动力破裂、地壳层地震波传播和层状沉积盆地对地震波散射全过程。在此基础上,对比分析了层状和均质沉积盆地对近断层地震动放大效应的影响,讨论了不同断层倾角下层状沉积盆地地震动加速度特性。结果表明：层状沉积盆地PGA空间分布与均质沉积盆地存在较大差异,由于近断层效应和盆地效应,层状沉积盆地地表局部范围竖向PGA大于水平向PGA;90°断层倾角下层状沉积盆地地表地震动放大范围与60°断层倾角结果明显不同,主要集中在盆地中心区域和断层附近,且幅值远小于60°断层倾角下结果;沿断层走向,盆地内地表地震动加速度峰值对应时刻较盆地外延后。