东海盆地形成的区域地质背景与构造演化特征

东海盆地处于西太平洋俯冲带前缘,是发育在华南克拉通基底之上的,以晚白垩世-新生代沉积为主的新生代盆地.东海盆地性质是在活动大陆边缘减薄陆壳之上的,由于洋-陆俯冲消减所引起的张裂、拉伸作用而形成的弧后裂谷型盆地,是西太平洋众多“沟-弧-盆”体系的一部分.东海盆地陆架外缘隆起控制着东海盆地的演化过程,该地质单元形成于晚白垩世,是陆缘隆起和增生楔的复合体,中新世后由于菲律宾海板块的活动而解体为现今的钓鱼岛隆褶带和琉球隆起.结合对陆架外缘隆起的研究后认为,东海盆地晚白垩世以来的演化历程具有3大构造阶段,即:第一阶段,古新世-中始新世西部坳陷形成发展期;第二阶段,中始新世-渐新世东部坳陷形成发展期,其中,中晚始新世太平洋板块的转向是东、西部坳陷构造迁移的分界点;第三阶段,中新世-全新世,东海盆地进入到菲律宾板块影响时期,原先的构造格局开始分解.      

钓鱼岛隆褶带物质构成及东海西湖凹陷原型盆地东边界再认识

古近系原型盆地的恢复是关乎西湖凹陷主要勘探层系花港组和平湖组沉积体系和成藏地质研究的关键问题,对西湖凹陷东缘钓鱼岛隆褶带构造演化的合理认识是解决古近纪原型盆地难题的钥匙.受限于研究区薄弱的资料基础,创新性地通过重、磁、震资料综合分析以获取地质认识上的突破.研究表明钓鱼岛隆褶带早期为"东海陆架外缘隆起"的一部分,后期经历了强烈的岩浆增生改造.在结构上,隆褶带内T20界面之下主要由古老变质基底、岩浆岩体和残余洼陷充填层构成.隆褶带内的残余洼陷及地层具有北东向、雁列式分布的特征,这些地层主要为渐新世岩浆增生改造前沉积的始新统平湖组,局部为渐新统花港组,是古近系西湖凹陷原型盆地东缘残留的一部分.西湖凹陷古近系原型盆地东边界位于现今的钓鱼岛隆褶带范围内,为北东向雁列式分布的断裂,断裂之间存在不同类型的变换过渡.在钓鱼岛隆褶带岩浆增生过程中,岩体顺边界断裂上涌,"淹没"了原型盆地边界,原型盆地东缘地层经受了大规模隆升剥蚀,原有的构造面貌和形态发生了极大的变化.      

东海陆架盆地伸展率和压缩率及构造跃迁

东海陆架盆地位于欧亚板块的东南缘和西太平洋活动大陆边缘,本文选取了东海陆架盆地主要凹陷的17条地震剖面,采用平衡剖面技术,计算了主要凹陷新生代不同演化阶段的伸展率和压缩率。分析表明,东海陆架盆地构造演化总体由西向东跃迁。晚白垩世至晚古新世东海陆架盆地裂陷中心在西部坳陷带,始新世东迁至东部坳陷带,上新世东迁至东海陆架盆地东侧的冲绳海槽盆地。古新世中后期东海陆架盆地西部坳陷带北侧昆山凹陷反转;中新世东部坳陷带的西湖凹陷反转。东海陆架盆地西部坳陷带与东部坳陷带构造演化不同,证明了东海陆架盆地的东西分带。西部坳陷带北部的长江坳陷和南部的台北坳陷构造演化不同,东部坳陷带北部的西湖凹陷和南部的钓北凹陷构造演化不同,证明了东海陆架盆地的南北分块。     

东海陆架盆地地质结构及构造演化

东海陆架盆地发育于东海大陆架之上,是一个复合型沉积盆地。盆地的西侧是浙闽隆褶带,东侧是钓鱼岛岩浆岩带,盆地从西至东呈现为凹-凸-凹的格局,南北差异明显,总体地质构造格架表现为东西分带、南北分块的特征。该盆地存在元古代的变质基底,是浙闽沿海陆区出露的深变质岩系向东的延伸,这套古老的变质岩系组成了陆架盆地的主要基底。盆地在垂向上表现为明显的多层结构。除古生界地质结构尚待证实外,中生界明显为裂谷型二层结构,新生界为三层结构。盆地结相特征受控于特定的构造演化过程。中生代以前不同性质的地体增生和中生代以来太平洋板块的运动方向不断变化以及印度板块作用造成的地壳蠕散是控制盆地形成和树造演化的主要体制,使盆地构造演化表现为多阶段、多种构造体的明显特征。     

西湖凹陷平湖斜坡带的物源分析:来自碎屑锆石U-Pb年代学及重矿物的证据

西湖凹陷是东海陆架盆地重要的含油气凹陷,其中平湖组是该凹陷内重要的勘探目的层段。目前平湖组油气发现多集中于凹陷西部斜坡带,由于其他地区钻井资料较少,对于西湖凹陷平湖组砂体展布以及物源区一直存在争议,严重制约了西湖凹陷平湖组的油气勘探。主要通过碎屑锆石U-Pb定年,同时结合重矿物组合特征、重矿物ZTR指数分析和碎屑矿物成分成熟度特征,对平湖组沉积物源区进行追踪,分析结果显示研究区锆石年龄分布相对分散且跨度大,包括中生代、古生代和前寒武纪3个年龄段,且以前寒武纪为主。平湖组主要发育3个物源区,其中北部虎皮礁隆起为主要物源区,西部海礁隆起与东部钓鱼岛隆褶带为次要物源区。对平湖组物源体系的研究为西湖凹陷的油气勘探开发提供借鉴。     

东海陆架盆地西湖凹陷平湖组-花港组沉积层序

东海陆架盆地地处欧亚板块东部边缘,勘探开发实践表明,盆地内西湖凹陷天然气圈闭资源雄厚,具有很好的勘探前景。利用Vail层序地层学理论,依托钻录井、地震资料等,将新生代7次全球海平面显著下降所形成的不整合界面判别为7个二级层序界面。平湖组和花港组组成2个二级层序（SSQ3-SSQ4）和6个三级层序（SQ1-SQ6）,坡折带之下可识别出低位体系域、海侵体系域和高位体系域,坡折带之上仅识别出海侵体系域和高位体系域。西湖凹陷西缓坡带发育物源来自海礁隆起-渔山隆起的三角洲-陆棚（平湖组）或湖泊（花港组）沉积体系,东陡坡带发育物源来自钓鱼岛隆褶带的扇三角洲或近岸水下扇-陆棚（平湖组）或湖泊（花港组）沉积体系,沉积中心在东次凹。构造运动和物源供给决定西湖凹陷构造沉积格局,古气候和海平面升降对三级层序及其内部体系域发育的影响更大。     

东海陆架盆地西湖凹陷花港组原型盆地性质厘定

西湖凹陷是东海陆架盆地最主要的含油气构造单元,渐新世花港组是西湖凹陷重要的油气勘探目的层系,然而对于花港组沉积时期原型盆地的性质却一直存在争议且缺乏有说服力的证据.以最新的区域二维地震资料解释为基础,通过对关键不整合界面特征、盆地充填几何形态、盆地边界改造特征等方面的系统分析,提出西湖凹陷花港组原型盆地为一大型挤压挠曲坳陷型盆地,花港组底界面T30为盆地挤压背景下广泛发育的一个区域隆升侵蚀型不整合界面,是花港组原型盆地的成盆界面.花港组顶界面T20主要是受钓鱼岛隆褶带隆升活动控制的局部隆升侵蚀型不整合面,是花港组原型盆地的改造界面.在上述认识的基础上,进一步建立了花港组原型盆地的形成演化模式.      

东海陆架油气勘探的新领域

基于东海陆架区的物探、化探和钻井等方面资料分析了陆架的地层结构和构造特征。东海陆架盆地具有叠合复式盆地的特征。新生代含油气盆地之下叠置了中生代和古生代的盆地和含油气层,巨厚的前第三系地层为油气提供了丰富的物质基础。化探资料以及荧光、酸解烃和甲烷等指标表明,在诸如海礁凸起等高构造区有极好的油气异常显示,油气存在于前第三系之中。钻探证明,瓯江凹陷东侧（又称丽水凹陷）的侏罗系中有烃源岩,前古生界的变质岩中有油气显示。因此,海礁凸起、渔山凸起、瓯江凹陷东侧、长江凹陷与西湖凹陷之间以及浙闽隆褶带的前第三系是东海陆架区油气勘探的新领域。     

东海陆架盆地形成演化及油气成藏关键地质问题

东海陆架盆地是中国近海规模最大的边缘海盆地,历次资源评价均认为其具有丰富的油气资源潜力,但迄今为止,其油气探明程度仍相对较低.因此,有必要对东海陆架盆地从区域构造背景、盆地形成机制到烃源潜力、沉积储层等油气成藏关键问题展开全面的重新研究和认识.通过对东海及其周缘构造单元基础地质资料、研究现状及存在问题的梳理,提出东海陆架盆地中生代盆地原型及其与周边区域构造演化、晚中生代-新生代裂谷盆地差异演化及其成因、沉积充填特征及其控制因素是研究东海陆架盆地形成演化的3个关键的科学问题.因各次级沉降单元差异演化,造成各区域油气成藏的关键地质要素也存在明显差异,其中储层因素是以始新统-渐新统沉积为主的东部坳陷带油气成藏的关键,而烃源岩条件是解答古新统-始新统沉积为主的西部坳陷带油气成藏的基础性问题.      

西藏措勤盆地构造特征与地壳缩短

措勤盆地为青藏高原仅次于羌塘盆地的第二大海相盆地,笔者通过对盆地基底和盖层变形特征分析,将措勤盆地基底划分为北部拗陷、北部隆起、中部拗陷和南部隆起4个一级构造单元;盖层划分为北部拗褶带、北部冲断带、中部拗褶带、南部冲断带和南部拗褶带5个一级构造单元,并利用平衡剖面计算得到措勤盆地晚白垩世缩短约24%。     

古近纪气候变化在东海盆地内的化石记录

古近纪气候演化经历了由"温室气候"向"温凉气候"转变的过程,在此期间发生了三次显著的气候事件,分别为PETM极热事件、Oi-L骤冷事件和Mi-L降温事件。利用东海陆架盆地内孢粉、有孔虫等古生物资料探讨了全球古气候变化背景下东海陆架盆地内古生物差异性变化,并根据特征孢粉组合恢复东海陆架盆地内不同时期古植被以及古气候,在此基础上将东海陆架盆地温度、湿度变化曲线与全球温度变化曲线、海平面变化作对比分析,结果显示东海陆架盆地气候演变与全球气候变化具有一定的耦合关系,并且对渐新世时期东海陆架盆地气候变化的原因进行了初步探讨,认为渐新世时期季风气候的形成导致了东海陆架盆地花港组整体呈现湿润的气候特征。     

从东海石油地质重要进展看西太平洋大陆边缘新生代盆地的构造演化——一种海沟向洋后退的残余弧后盆地演化模式

东海盆地石油地质研究在近二十年里主要取得五方面的进展 :证明了盆地是由一组大陆边缘新生界由西向东逐个变新的“盆地群体”组成 ,建立了陆架地区以组为单位的整个新生代地层单元 ,详细划分了西湖凹陷的内部地质结构 ,认定了煤和煤系沉积是东海陆架区的主力油气源岩 ,通过大量钻井验证了盆地中三类不同成因的圈闭。从环西太平洋盆地形成的地球动力学背景看 ,西太平洋是一个自北而南的沟—弧—盆 (陆缘海 )系统 ;大体以台湾海峡为界 ,东海盆地是一个由转换或被动边缘演化而来的聚敛边缘 ,而南海属于由活动或聚敛边缘转化而来的被动边缘。东海盆地与菲律宾海盆地具有相似的时空演化特征 ,由此论证了东海新生代盆地属于残余弧后向洋后退盆地     

东海陆架盆地类型及其形成的动力学环境

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,处于华南陆块(包括西部的扬子地块和东部的华夏地块)之上.其基底是华夏地块在东海陆架的延伸,也是西太平洋大陆边缘构造域的重要组成部分.从全球板块构造格局分析,东海陆架盆地处于西太平洋三角带区域,是印度-澳大利亚板块和太平洋板块与欧亚板块巨型汇聚的地带,也是全球汇聚中心,其东西两侧分别与特提斯和西太平洋构造域演化息息相关.总体来说,东海陆架盆地是“欧亚板块与太平洋板块之间的碰撞、俯冲、弧后扩张,印度-澳大利亚板块与欧亚板块之间的汇聚、碰撞、楔入的远程效应,以及地球深部动力学作用”共同叠加、复合作用形成的弧后盆地.其形成机制符合被动扩张模式,向东的地幔流和软流圈下降流是导致弧后扩张的主要地球深部动力来源.     

从东海油气勘探谈台湾海峡油气地质

上海海洋地质调查局从1974年开始对东海进行了包括反射地震、重力、磁法、测深、浅地层剖面等多种疗法的综合调查,基本上建立了东海的新生代地层层序、构造分区及其构造演化历史。台湾海峡在地理上位于东海陆架的西南延伸部位,但其地质演化既具东海陆架盆地早第三纪构造演化的特点,又深受渐新世至中新世南海深海盆扩张的影响。根据地震资料和钻井资料之对比,台西盆地至少经历了古新世、始新世和中新世三次海侵,从而使其既区别于南海之珠江盆地,又有别于东海陆架盆地。     

地应力分析在东海油气勘探中的应用

本文利用应变椭球体理论,对东海陆架盆地地质应力场进行了分析,在东海陆架盆地中北西西向断裂自中新生代以来,表现了张性的特征,对油气的储盖均起着破坏作用。除北西西以外的其它方向的断裂,在长期压应力作用的情况下,最终均转变成压性、压扭性的断裂,其中反转构造对油气的储集和保存起到了积极的作用。     

东亚及其大陆边缘新生代构造迁移与盆地演化

构造迁移是盆地发展演化过程中十分普遍的地质现象,但西太平洋地区相关研究程度较低,本文基于近10年来对中国东部海域渤海湾盆地、南黄海盆地、东海陆架盆地和南海盆地等所开展的大量研究工作,并综合前人研究成果,对西太平洋地区中最具有代表性的中国东部及邻近海域的新生代构造迁移特征进行了系统讨论.西太平洋活动大陆边缘位于欧亚、太平洋和印度三大板块的交汇处,占据了全球板块汇聚中心的独特位置,并同时受到印度板块的挤入、太平洋板块的后退式俯冲、台湾造山带的楔入的联合作用,自新生代以来,形成了宽阔的自西向东后退式的沟弧盆体系.中国东部及邻区作为西太平活动大陆边缘的重要组成部分,在这个大地构造背景下,新生代的构造特征总体也表现出自西向东的迁移规律,具体表现在盆地的断裂活动性、沉积作用、断陷的萎缩与消亡等自西向东变新逐步演化,新生代的生、储、盖、圈、运、保六大油气成藏要素也表现出西早东晚、自西向东迁移的特征.这种成藏规律的识别对于中国东部油气、天然气水合物勘探具有非常重要的指导意义.最后,从板缘、板内和板下过程和机制,探讨了盆内和盆间的新生代构造迁移机制,这种构造-岩浆-成盆-成藏等的向洋变新迁移和跃迁是晚中生代以来挤出构造和新生代北西向壳内伸展、印度和欧亚板块碰撞诱发的软流圈向东流动的远程效应及太平洋俯冲带的跃迁式东撤的联合效应.     

东海陆架盆地新生代扩张率的估算

东海陆架盆地是位于中国大陆东部边缘大陆地壳之上的边缘海盆地。盆地新生代构造演化经历了断陷(初始沉降)和坳陷(热控沉降)两个阶段。本文利用钻井及地震反射剖面资料,通过钻井古地层剥蚀量和剥蚀时间的恢复,应用Mckenzie(1978)的均一拉伸模式和Sclater(1985)的双层拉伸模式对陆架盆地,主要是浙东坳陷的西湖凹陷进行了基底沉降和地壳岩石圈扩张率的定量估算。计算结果表明东海陆架盆地沉降速率早期较快,后期变慢。西湖凹陷新生代以来地壳岩石圈扩张率,在凹陷北部(D800测线)为40%-50%,中部(D688测线)为100%-140%,南部(G455测线)为60%-120%。     

中国东部晚第四纪海侵的新构造背景

中国东部沉降海岸及近海钻孔研究表明,第四纪大部分时间里,福建－岭南隆起带基本阻挡了海水大规模进入东海－黄海盆地,约在１６０ｋａ ＢＰ已有低海相性的海侵出现,但是自末次间冰期以来才开始发生大规模海侵,而此时青藏高原正以空前的速率隆升。     

东海陆架盆地构造反转特征及成因机制探讨

通过对东海陆架盆地各二级构造单元内反转构造的梳理与分析,认为盆内新生代反转构造以形态各异的背斜为主,伴有逆断层发育。主要存在瓯江运动(T80)、玉泉运动(T30)、花港运动(T20)和龙井运动(T12)4期构造反转,在时间和空间上具有明显的差异性。在时间演变上：西部坳陷带构造反转从瓯江运动(T80)到花港运动(T20)有相对减弱的趋势,龙井运动(T12)特征不明显;东部坳陷带构造反转从玉泉运动(T30)、花港运动(T20)到龙井运动(T12)有相对增强的趋势。在空间演变上：东部坳陷带西湖凹陷和钓北凹陷龙井运动(T12)构造反转具有显著的自北向南减弱的趋势。东海陆架盆地新生代构造反转强弱分布、迁移演化是太平洋板块与欧亚板块、印度板块与欧亚板块之间汇聚俯冲速率和方向的变化在盆内叠加的局部响应。