南海西北陆缘深水沉积体系内部构成特征

深水沉积是近年来我国海域油气勘探重点之一,利用高精度二维和三维地震剖面的精细解剖,揭示了南海西北陆缘区深水沉积体系类型及其内部构成特征.这些深水地区除堆积正常深海-半深海泥岩外,还发育大量深水重力流沉积,包括块体流沉积、深水峡谷、沉积物波等大型沉积体.研究表明,南海西北陆缘区发育4类陆坡, 即进积型、滑塌型、水道化型、宽缓渐变型陆坡.不同陆坡类型具有不同地貌形态,发育不同的沉积体类型.大型块体流沉积主要发育于滑塌型和水道化型陆坡,沉积物波主要发育于宽缓渐变型陆坡下部及深海中央峡谷长昌段的周缘地区.由于南海西北陆缘自晚中新世以来形成向东开口的喇叭形变深的地貌形态,导致在盆地中央形成了独特的与陆坡走向一致的深海峡谷体系——中央峡谷.该峡谷的沉积充填不仅包括来自于西部峡谷头部的浊积水道沉积,还包括来自于北部陆坡的块体流沉积,特别是来自于滑塌型陆坡的块体流沉积.中央峡谷体系构成了西北陆缘区多源汇聚的深水沉积物输送系统,同时也是南海西北陆缘深水区重要的油气储层发育层系.      

琼东南盆地中央峡谷体系东段形态-充填特征及其地质意义

通过对琼东南盆地东部水深数据和高精度地震资料的综合分析,对盆地东段中央峡谷体系的形态特征和内部充填结构进行了详细的描述和刻画。研究结果显示:琼东南盆地中央峡谷体系东段呈NEE向分布于长昌凹陷中央,峡谷具有相对笔直的通道,较为狭窄,剖面上表现为明显的“V型”形态,两侧发育陡峭的峡谷侧壁;东段峡谷的内部充填沉积物由滞留沉积体、块体流-席状砂复合体、浊流沉积体和垮塌沉积体构成,垂向上显示出多期的形成演化过程。形态特征和充填结构表明,盆地东段峡谷主要受到该区域古地貌特征的影响和控制,形成于晚中新世早期的长条状负地形为中央峡谷的形成提供了有利的空间,限制了盆地东段峡谷的形态特征,该地貌特征将持续影响峡谷内部的沉积物输送和堆积样式。更新世以来充分的沉积物供给在陆架坡折处形成了大量的陆坡峡谷,沉积物以垂向输送的方式沿着坡降向下运移,在下陆坡位置形成现代深水扇,并被现今中央峡谷的头部区域所捕获,在地貌特征的限制下,沉积物将发生转向输送,沿着盆地东段峡谷的走向,自西向东发生轴向运移。盆地东段构造控制型峡谷是造成琼东南盆地东西部中央峡谷体系在形态和充填上具有明显差异的原因。研究区内3种不同的现代沉积物输送方式,对于更好地理解盆地西部沉积物运移和西段峡谷的形成过程也具有一定的指示和对比意义。     

琼东南盆地中央峡谷西段莺歌海组沉积演化及储层预测

发育于琼东南盆地乐东凹陷、陵水凹陷、松南低凸起的中央峡谷西段,早期充填了厚达700 m的深海重力流沉积.基于两口钻井和两块三维地震资料,对研究区内中央峡谷早期的沉积演化进行了研究.通过分析地震剖面波组特征和对比井震资料,将峡谷充填划分为5个沉积期次;在井震对比的基础上,结合反射特征、地震切片及属性分析,识别出四种主要的沉积类型:水道复合体、水道-天然堤、浊积席状砂、块体流.沉积期次1主要为水道复合体,沉积期次2和3主要为水道-天然堤,沉积期次4主要为块体流和水道-天然堤,沉积期次5主要为块体流和浊积席状砂.峡谷DS1~DS3主要受轴向物源控制,以浊流沉积为主,富砂;DS4~DS5逐渐受北部陆坡物源控制,以块体流沉积为主,富泥.浊流沉积是峡谷内优良的储集体,普遍发育于峡谷充填下部,与上部块体流沉积可以形成良好的储盖组合,具有较好的油气勘探潜力.     

南海北部深海盆地上中新统浊积砂体物源分析*

IODP367/368航次在南海北部深海盆地多个站位发现上中新统厚达数百米的大规模深海浊积岩。采用碎屑锆石U-Pb年龄谱系分析方法对U1500站上中新统浊积砂体进行源汇对比分析。研究结果表明U1500站上中新统浊积岩碎屑锆石年龄谱系与其西侧琼东南盆地和北侧珠江口盆地中新世沉积物特征类似。多维排列分析(MDS)结果也显示,该站位样品与珠江口盆地、琼东南盆地沉积物关系密切,表明南海北部深海盆地内厚达数百米的上中新统浊积砂体为南海北部物源和南海西部物源混合堆积形成。南海西部陆源输入物质以浊流搬运的方式,沿中央峡谷从西到东搬运至南海东部深海盆地;南海北部珠江物源以重力流的形式,经南海北部陆坡峡谷搬运至深海盆地中,两种来源的沉积物在深海盆地发生混合沉积,形成U1500站厚达数百米的浊积砂体。南海北部深海盆地厚层浊积砂体物质来源的准确识别,对深刻理解南海新生代盆地的构造演化、沉积物充填过程、物源演变以及古地理特征均具有重要意义。     

南海北部深海盆地上中新统浊积砂体物源分析

IODP367/368航次在南海北部深海盆地多个站位发现上中新统厚达数百米的大规模深海浊积岩。采用碎屑锆石U-Pb年龄谱系分析方法对U1500站上中新统浊积砂体进行源汇对比分析。研究结果表明U1500站上中新统浊积岩碎屑锆石年龄谱系与其西侧琼东南盆地和北侧珠江口盆地中新世沉积物特征类似。多维排列分析(MDS)结果也显示,该站位样品与珠江口盆地、琼东南盆地沉积物关系密切,表明南海北部深海盆地内厚达数百米的上中新统浊积砂体为南海北部物源和南海西部物源混合堆积形成。南海西部陆源输入物质以浊流搬运的方式,沿中央峡谷从西到东搬运至南海东部深海盆地;南海北部珠江物源以重力流的形式,经南海北部陆坡峡谷搬运至深海盆地中,两种来源的沉积物在深海盆地发生混合沉积,形成U1500站厚达数百米的浊积砂体。南海北部深海盆地厚层浊积砂体物质来源的准确识别,对深刻理解南海新生代盆地的构造演化、沉积物充填过程、物源演变以及古地理特征均具有重要意义。     

琼东南盆地东西部块体流沉积内部结构特征的差异性

利用南海北部琼东南盆地的高精度2D和3D地震资料,对盆地不同区域里的陆坡到深水盆地的块体流沉积特征进行了研究。结果发现,琼东南盆地东部和西部陆坡体系发育的块体流沉积表现出不同的特征:盆地东部陆坡体系下块体流沉积头部以变形程度较小的滑移体的广泛发育为特征,整体规模较小;盆地西部块体流沉积头部以变形强烈的杂乱反射为特征,侵蚀作用强烈,规模较大,同时在其趾部变形强烈的地层中发育有一系列平行、亚平行的逆冲断层。琼东南盆地东西部块体流沉积特征差异性产生的原因有:1)盆地东西部陆坡沉积格架不同,西部的陡倾陆坡比东部的宽缓陆坡更加有利于块体流沉积的发育;2)盆地地貌特征对块体流沉积发育的制约,琼东南盆地南部隆起对块体流沉积起到遮挡的作用,阻止了西部块体流的运动。陆架边缘断层活化相关的地震活动是块体流沉积的一个重要触发机制。     

南海海盆盆西峡谷的形态与结构及形成演化

盆西峡谷是南海中建南盆地中东部的一条大型峡谷,整体呈NW向,水深介于2 850~4 300 m,全长约188 km,宽为1.5~14.5 km,起始于中建南盆地,延伸到西南次海盆,对其进行形态、结构和形成演化的研究,为后续西南次海盆浊积扇的研究奠定了基础,对深入了解浊流沉积物的搬运模式提供科学依据.利用高分辨率多波束测深、单道和多道地震的最新资料,研究盆西峡谷的形态特征和结构及形成演化,结果表明盆西峡谷具有"分段性"特征,剖面形态从WN向ES依次表现为上段U型、中上段V型、中下段下V上U型和下段U型4段形态;上段以沉积作用为主,发育多期下切河道充填沉积,厚度可达1 200 m;中上段以侵蚀-沉积过渡作用为主,发育浊积水道砂体;中下段以冲刷作用为主,发育内堤岸和块体流沉积;下段发育块体流和滑塌体沉积.研究表明,盆西峡谷的形成受古地貌条件、侵蚀-沉积作用、海平面变化、构造运动和岩浆活动等多方面的影响,其中侵蚀-沉积作用、断裂活动和海平面变化为主控因素.揭示出盆西峡谷沉积演化可分为3个演化阶段:中中新世的峡谷蕴育阶段、晚中新世的峡谷侵蚀-充填阶段和上新世-第四纪的峡谷"回春"阶段.      

南海北部琼东南盆地第四系陆架边缘轨迹迁移及深水沉积模式

陆架边缘迁移轨迹综合受控于构造、物源、海平面和气候等多种因素,其迁移演化与深水沉积体系发育关系密切。陆架边缘迁移规律及沉积物输送体制与深水砂体预测是当前国际地学领域的热点议题。本文通过基于琼东南盆地新采集的高精度地震资料,定量表征了第四系陆架边缘轨迹,识别了低角度缓慢上升型、中等角度上升型和高角度急剧上升型等3类陆架边缘轨迹类型。2.4 Ma以来,陆架边缘轨迹时空演化可分为3个阶段且具有侧向差异性:2.4~1.9 Ma以低角度缓慢上升型为主,1.9~0.8 Ma西北部以低角度缓慢上升型为主,东北部则以中等角度上升型为主,0.8 Ma至今西北部以中等角度上升型为主,东北部以高角度急剧上升型为主。琼东南盆地第四系陆架边缘迁移轨迹研究表明:当陆架边缘轨迹角0°<α<4°时,陆坡区峡谷规模较小且下切浅,深海平原区发育多期大型海底扇沉积,块体搬运沉积(MTDs)较少;当4°<α<35°时,陆坡区峡谷规模有所增加,深海平原区海底扇沉积与块体搬运沉积均有出现;当35°<α<90°时,陆坡区峡谷发育较少但下切深,深水平原区沉积以大型块体搬运沉积为主,海底扇几乎不发育。琼东南盆地更新世以来气温不断下降,以及东亚冬季风的显著增强,物源供给增强加之海平面的下降进而导致了西北部陆架边缘表现为进积特征;研究区东北部的断裂活动频繁以及物源供给弱,导致了研究区东北部陆坡推进距离远远小于研究区西北部且发育多期次块体搬运沉积物。以上认识对南海北部陆架边缘体系及深水扇预测具有一定的理论意义。     

南海晚中新世-上新世红河沉积体系研究

红河沉积体系为南海西北部近期新发现的大型远源沉积体系,其主要发育于南海莺歌海盆地和琼东南盆地。重点利用大量二维地震剖面资料,根据地震反射特征对晚中新世-上新世红河沉积体系的识别特征以及平面展布进行了研究,以此为基础划分了红河沉积体系在晚中新世-上新世演化阶段。研究结果表明:通过地震反射特征的分析,可以识别出三角洲、水下下切水道、海底峡谷、水道堤岸复合体以及海底扇朵体等沉积;依据红河沉积体系的平面组合和展布特征,可将晚中新世至上新世的红河沉积体系演化划分为3个阶段:10.5～5.5 Ma（SQ1、SQ2）为红河海底扇发育阶段,以发育大型“三角洲-水下下切水道-海底扇”为特征;5.5～3.6 Ma（SQ3、SQ4）为限制性海底扇-中央峡谷发育阶段,以先发育限制性海底扇,后发育大型海底峡谷为特征;3.6～1.8 Ma（SQ5、SQ6）为红河沉积体系衰弱阶段,在研究区内以红河沉积体系主体不发育,海南岛陆坡发育为特征。红河沉积体系是青藏高原隆升的产物,研究红河沉积体系除有利于制定油气勘探方向外,还有助于青藏高原隆升历史恢复、红河袭夺等问题的研究。     

琼东南盆地深水块体流构成及其沉积特征

为了深化对琼东南盆地深水区沉积体系的认识,基于琼东南盆地深水区2D和3D地震资料,发现琼东南盆地深水区发育大量的块体流沉积.通过对块体流沉积进行精细刻画,识别出一些典型的块体流沉积特征:滑移体、陆坡陡崖、搬运块体、残余块体、挤压脊、逆冲断层以及块体流顶部的滞留沉积等.陡倾陆坡上块体流以杂乱反射为特征,地层变形剧烈,而宽...     

南海北部陆坡深水沉积体系研究

陆源碎屑物质是深水地质研究的重要内容,在全球“从源到汇”研究计划中占有重要地位。海底峡谷-水道搬运沉积体系和块体搬运沉积体系（海底滑坡）是大陆坡最重要的两种搬运沉积过程。根据高分辨率2D、3D多道反射地震资料、多波束测深法、旁扫声纳、重力与活塞取样等资料研究发现,在南海北部陆坡地层中,广泛发育大型深水块体搬运体系和相应深水水道沉积体系。针对白云凹陷和琼东南盆地深水陆坡区的实例研究,揭示了典型深水块体搬运的平面形态、内部结构和变形过程,进而深入认识这一地质体的形成演化过程。采用2D/3D地震资料和多种数值模拟新方法发现了第四系深水高弯曲水道及其沉积相特征、上新世琼东南盆地中央水道及中新世古珠江深水水道体系。深水沉积体系对研究我国深水油气资源的成因机理和分布规律,以及深水工程的地质灾害预测和防护具有十分重要的意义。     

南海北部古河流演变对欧亚大陆东南缘早新生代古地理再造的启示

欧亚大陆东南缘早新生代古地理演变包含了华南沿海中生代山脉的逐步消减与南海的逐步扩张形成等重大事件。南海北部始新统—下中新统“源-汇”路径研究发现,南海沉积物物源在该时期发生了巨大改变。在始新世和早渐新世,源自南海西部古隆起的“昆—莺—琼”河流系统向南海东部地区输送了大量沉积物,包括珠二坳陷在内的南海北部南侧大部分地区受南海西部物源的控制,仅在珠一坳陷接受来自华南大陆珠江的沉积物;晚渐新世,南海西部物源逐步被北部珠江物源取代;到早中新世,珠江来源沉积物全面越过番禺低凸起进入珠二坳陷,大量来自华南内陆的沉积物被珠江运输至南海盆地,“昆—莺—琼”古河流进一步萎缩,仅在南海西部琼东南盆地分布,并且由西向东沉积物源区昆嵩地块逐渐被海南岛取代。南海西部自晚中新世以来发育的中央峡谷正是该古河流的残余。南海新生代早期“昆—莺—琼”河流系统的发现及珠江演变过程的构建,对于深刻认识该地区新生代早期古地理特征、整个欧亚大陆东南缘的古地貌重建以及盆地的油气勘探均具有重要意义。     

琼东南盆地陆坡体系发育特征及其控制因素

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘,是发育于前古近系基底之上的裂陷盆地,自中新世以来进入裂后沉降期。10.5Ma以来,随着盆地演化进入加速沉降阶段,盆地水深迅速增大,陆坡体系开始发育。根据陆坡体系的外部形态及其内部沉积构成特征,在空间上自西向东可以将其划分为3段,盆地西部陆坡以快速进积的陆坡楔状体为主要特征;盆地中部陆坡以陡倾的陆坡角度,大量的陆坡峡谷、沟谷和大规模的沉积物重力流等陆坡沉积为特征;盆地东部陆坡以宽缓的陆坡形态为主要特征。研究表明,沉积物供给和断裂活动对陆坡体系的发育都具有重要的控制作用;同时,陆坡发育时期所经历的沉积过程、古地貌形态和相对海平面变化对陆坡体系的发育也具有一定的控制作用。     

Filling Characters of Central Submarine Canyon of Qiongdongnan Basin and Its Significance of Petroleum Geology

综合利用地震、测井、岩芯、岩屑分析化验资料及古生物资料,研究了琼东南盆地中央峡谷形态、沉积充填特征及其油气地质意义.结果表明,位于琼东南盆地中央坳陷带的中央峡谷,西起始莺歌海盆地东部陆坡,东终止南海西北次海盆,整体呈SW-NE走向,平面上呈“S”形,剖面上呈对称或不对称“V”和“U”型,峡谷长、底宽、顶宽和谷深分别约为580 km、1～3 km、6～15 km、400～600 m;峡谷以溯源堆积方式充填了相互叠置的多期砂岩和泥岩,中、下部以近基浊积岩充填为主,向上逐渐过渡为远基浊积岩和深海相泥岩;峡谷沉积体系划分为峡谷中心、边缘和漫溢3个微相;峡谷不仅是碎屑物质的通道,也是碎屑物质卸载堆积和油气运移、富集的重要场所,发育隐蔽岩性和构造-岩性复合油气藏.     

琼东南盆地中央峡谷沉积充填特征及油气地质意义

综合利用地震、测井、岩芯、岩屑分析化验资料及古生物资料,研究了琼东南盆地中央峡谷形态、沉积充填特征及其油气地质意义。结果表明,位于琼东南盆地中央坳陷带的中央峡谷,西起始莺歌海盆地东部陆坡,东终止南海西北次海盆,整体呈SW—NE走向,平面上呈"S"形,剖面上呈对称或不对称"V"和"U"型,峡谷长、底宽、顶宽和谷深分别约为580km、1～3km、6～15km、400～600m;峡谷以溯源堆积方式充填了相互叠置的多期砂岩和泥岩,中、下部以近基浊积岩充填为主,向上逐渐过渡为远基浊积岩和深海相泥岩;峡谷沉积体系划分为峡谷中心、边缘和漫溢3个微相;峡谷不仅是碎屑物质的通道,也是碎屑物质卸载堆积和油气运移、富集的重要场所,发育隐蔽岩性和构造-岩性复合油气藏。     

琼东南盆地南部梅山组丘状体沉积特征及成因机制

琼东南盆地南部梅山组具有独特的丘状反射特征,关于其成因机制引起了广泛关注和讨论。以琼东南盆地大量二维地震资料和高分辨率三维地震资料解释为基础,在深水钻井标定下,从地震相特征、沉积物物源、沉积搬运通道、古地貌特征以及海平面变化和构造活动6个方面,阐明了梅山组丘状体的沉积特征,并讨论了其成因机制。研究结果表明,中中新统梅山组沉积时期,受强制性海退影响,琼东南盆地范围内海平面下降至低水位,南部隆起局部暴露剥蚀,提供了大量沉积物源;上中新统黄流组沉积时期,盆地局部构造活动使得南部隆起物源发生重力失稳,通过深水水道向盆地中央以重力流方式搬运沉积物。琼东南盆地梅山组地层的丘状反射特征是黄流组沉积时期以南部隆起沉积物为物源的浊流侵蚀下伏梅山组地层所致。对该丘状体成因机制的深入研究,不但有助于丰富对丘状地震反射现象的认识,而且揭示了其沉积构成为粗碎屑沉积物而非生物礁滩沉积,对深水油气勘探储层特征及评价具有重要意义。     

琼东南盆地莺歌海组重力流沉积演化过程

琼东南盆地是我国重要的油气富集区和水合物前景区,研究其深水沉积体系的展布和演化过程对于油气和水合物勘探具有重要意义。利用高精度三维地震资料,对琼东南甘泉凸起西部陆坡沉积体系进行研究。通过地震相识别的方法,分析了该地区浊积水道和滑塌体两种不同成因沉积体的沉积特征:浊积水道受底流作用影响,和陆坡走向平行,发育有不对称的天然堤;通过地震剖面的精细解释,在水道上部和下部发育两套滑塌体:下部滑塌体为正常滑塌体,由多期的滑塌过程组成,滑塌体叠置现象明显;上部为水道注入型滑塌体,由于外部流体的注入,使水体的密度和黏度下降,故滑塌范围较广,成层性明显。通过均方根属性切片与沉积模式重建的方法,将其沉积过程分成三期:即滑塌、侵蚀和再滑塌并受底流改造三个阶段。     

琼东南盆地深水区中央峡谷沉积微相特征

中央峡谷位于南海北部琼东南盆地深水区,是琼东南盆地深水区油气勘探的重点区域。迄今为止,对于峡谷的成因及沉积微相的认识,不同学者有不同的观点。近来,峡谷内又新增了多口钻井,系统的分析总结峡谷的充填期次、沉积微相的划分及骨架砂体的展布意义重大,将直接影响到峡谷下一步的勘探部署。因此,本文以钻井资料为基础,通过岩矿特征、粒度分析、沉积构造、古生物特征、测井相等的分析,再结合高分辨率三维地震资料,综合分析了地震剖面、均方根振幅属性、多种切片技术等地震相特征,根据从点到面的研究思路对黄流组时期（S₄₀～S₃₀）中央峡谷发育的沉积微相进行了精细研究,研究表明琼东南盆地中央峡谷为大型侵蚀型水道,具有曲流水道特征,类似陆上曲流河沉积,发育点砂坝、天然堤复合体、泥质水道等沉积微相;综合构造背景、古地貌及古地貌与平面沉积相叠合图的研究表明,点砂坝主要发育于峡谷古地形的弯曲处,系水道不断迁移摆动而形成的侧向加积体,地震剖面上表现为强振幅叠瓦状前积型特征,岩性为块状细砂岩夹薄层泥岩,测井曲线GR呈中-高幅箱形夹薄层低幅齿形,为正旋回沉积特征。点砂坝规模不等,面积约8~20.5 km2;天然堤复合体范围较窄,这可能受峡谷壁的限制作用影响。已钻井也证实,点砂坝作为峡谷水道的骨架砂体,储层物性好,具有良好的勘探前景。     

远源缓坡型薄层细粒浊积岩沉积规律--以松南西斜坡大布苏地区青一段地层为例

以松南西斜坡大布苏地区青一段薄层细粒浊积岩地层为例,以高分辨率层序地层学和沉积学理论为指导,建立了五级层序的高精度等时地层格架,并用最大熵频谱分析进行验证。利用岩芯、测井和地震手段,总结了研究区浊积岩的沉积特征及与三角洲前缘沉积相的区别,通过单井、连井以及RMS振幅确定了坡折带的位置及浊积岩沉积分布规律,得出该区浊积岩属于三角洲前缘河口坝远源缓坡滑塌成因,为线物源、砂泥混合型。薄层细粒浊积岩沉积规律研究表明:①滑塌浊积体主要分布于基准面下降期,靠近层序界面,厚度较大,垂向上表现为叠加或与浊积水道呈互层,且向上厚度增大;②上升期浊积水道往往靠近层序界面,厚度较大,表现为“箱状”水道主体,下降期浊积水道靠近湖泛面,厚度较小,表现为“尖指状”水道侧翼;浊积水道随基准面上升厚度减薄,随基准面下降厚度增加;③浊积席状砂主要分布在较深水、最大湖泛面附近,厚度较薄,或表现为垂向上叠加,或与湖相泥岩、浊积水道侧翼及滑塌浊积体呈互层关系。勘探实践表明研究区薄层细粒浊积岩可以获得较高的油气产量。     

南海南部上白垩统—始新统Rajang群浊流沉积物源-汇对比分析*

南海南部新生代沉积中发育有大型三角洲、下切水道、深水浊积扇等油气有利勘探带,油气资源丰富,勘探前景广阔。其中,位于中央婆罗洲、形成于上白垩统—始新统的Rajang群由一套巨厚的深海浊积扇组成,时间跨度达30 Ma,属世界著名的古海底扇之一。由于缺乏系统的源-汇对比研究工作,对其沉积物来源及沉积充填过程认识不清,影响到该时期盆地油气资源的勘探研究。通过岩石学、重矿物和碎屑锆石U-Pb年龄谱系综合分析,对Rajang群沉积物及其潜在源区进行系统源-汇对比研究。结果发现,Rajang群主要受南海北部岩浆岩局部隆起区和中南半岛物源控制,沉积物来自南海北部地区。在始新世晚期,由于沙捞越俯冲造山运动,Rajang群沉积物发生强烈变形和隆升,主要出露于中央婆罗洲及近海曾母盆地。由于Rajang扇中的深海泥质夹层多、砂层相对较薄,无法形成有利储集体。但是,在曾母盆地北侧及其偏北的北康—南薇西盆地一带应该发育有同时代较好的浅水储集体,是该区油气勘探的潜在方向。