南海盆地演化及碳酸盐岩油气勘探

南海盆地碳酸盐岩油气勘探最早可追溯到19世纪后期,20世纪70年代开始有较多发现。南海的形成演化经历了安第斯型边缘-弧后裂谷-大西洋型海底扩张等一系列转变,形成了众多规模不等、类型各异的新生代含油气盆地。这些盆地可划分为拉张型、聚敛型、走滑型三大类,且可细分为陆缘张裂型、裂离陆块型、弧前型、周缘前陆型、走滑-拉分型以及残留洋壳型等6种类型,不同的构造演化背景和盆地类型,碳酸盐岩的建隆及其生物礁具有不同的特征,其地震相特征也有一定差异。碳酸盐岩主要发育在中中新统一上中新统中及上始新统上部,储层分布范围广,发育有台地边缘礁、塔礁、块礁、点礁、环礁等多种类型,以铸模灰岩、颗粒状白云岩的油气储集性能较好。碳酸盐岩的形成和分布受大地构造演化的影响和控制。以越东-廷贾断裂为界,其北部海域发育晚始新世-早中新世(早期)和中-晚中新世(晚期)两期碳酸盐岩和生物礁;而其南部海域仅发育晚期碳酸盐岩。在南海,至今尚未发现有单纯的典型碳酸盐岩构成油气源岩的,绝大多数是与所伴生的生物礁一起组成储集层,所发现的碳酸盐岩及其生物礁(滩)型油气田,普遍具有较好的物性。在南海北部盆地和东南巴拉望盆地中是油气兼有,而在南海南部以产天然气为主。     

全球被动陆缘深水勘探领域富油气特征及与我国南海被动陆缘深水区对比

被动陆缘深水富油气区油气资源丰富、大发现接连不断,正逐渐成为全球油气勘探的新热点。2000-2007年全球被动陆缘深水区(300 m)共发现33个大型油气田,占全球同期油气大发现的42%。南海北部海域、南海南部海域及东南亚地区等属被动陆缘类型,近年来在深水区也不断有新的油气田发现。对比分析了我国南海被动陆缘深水盆地与典型被动陆缘盆地的石油地质特征存在的差异,比如发育时间上我国南海较国外发育晚、时间短;在被动陆缘发育的4个典型阶段——前裂谷期、裂谷期、过渡期和漂移期中,裂谷期与过渡期发育明显不同;不同演化模式导致不同的沉积、成岩、热演化环境等;沉积层厚度差异较大,国外被动陆缘沉积层厚度可达上万米;大地构造环境造成油气疏导系统差异;双层结构发育的具体情况不同,使得膏岩岩层、上构造层烃源岩发育差异明显等。因此,寻找具有特殊地质条件(比如我国南海经历了特殊的洋盆扩张史,其南部挤压、北部拉张、西部走滑、东部消减)的深水海域;考虑生物礁储层比较发育的独特优势(比如南海北部的流花11-1生物礁大油田,地质储量1.64亿t,南海南部还有许多与生物礁碳酸盐岩有关的油气田),将是今后南海被动陆缘深水区油气勘探的重要方向。     

南海南部北康盆地生物礁的类型及油气勘探前景

南海南部北康盆地发育大量的生物礁,蕴藏丰富的油气资源。文章基于北康盆地高精度地震数据及钻井数据的研究表明,北康盆地的生物礁成像较好、类型齐全,有点礁、台地边缘礁、块状礁、层状礁、塔礁、环礁共6类型。其发育演化可以分为4个阶段,分别为早中新世的初始发育阶段、中中新世早期的繁盛阶段、中中新世晚期的衰退阶段和晚中新世的淹没阶段。古近纪及早中新世的断裂活动产生了大量的构造高点,为生物礁的初始发育创造了条件,而中中新世以来基底快速沉降导致的相对海平面的快速上升决定了生物礁主要发育于中中新世时期,而晚中新世以来相对海平面持续上升,致使生物礁退积到隆起顶部,从而进入淹没阶段。北康盆地的生物礁数量多、规模大,而且很少受后期成岩作用的二次改造,具备优质储层形成的前提。同时,区域烃源岩、疏导体系、盖层及生物礁的分布等油气地质条件,决定了中部隆起西部和东部隆起东部是北康盆地今后生物礁油气勘探的重点区域。     

中国近海新生代盆地构造差异性演化及油气勘探方向

中国近海处于欧亚、印度-澳大利亚及太平洋三大板块的交汇地带,其盆地形成与演化受控于洋、陆板块的相互作用,区域构造背景对盆地形成和演化起到了重要的作用,并由此导致了中国近海盆地显著的分段性和差异性演化特征。渤海海域、北黄海至南黄海盆地属于陆内裂陷型盆地;东海海域为活动大陆边缘弧后裂陷型盆地;珠江口盆地和琼东南盆地为被动大陆边缘型盆地;莺歌海海域为转换大陆边缘型盆地。受此影响,油气分布有明显的分段分区性,渤海—南黄海陆内盆地以成油为主,东海弧后盆地以成气为主,南海北部大陆边缘北部成油、南部成气,莺歌海转换盆地以成气为主。中国近海未来的找油领域主要在渤海、珠江口盆地北部和北部湾盆地;找气领域主要在东海盆地、南海北部深水区和莺歌海盆地6大领域。     

南海大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,不仅形成了不同类型的陆缘盆地,如离散型、走滑伸展型和伸展挠曲复合型,而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张作用过程呈现明显不一致性。研究表明,南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地,然而,南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同,北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21 Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5 Ma,显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地。南海扩张停止后,南海南、北部陆缘仍表现出明显差异,北部陆缘仍以伸展作用为主,晚中新世以来出现快速沉降幕,而南海南部陆缘则以挤压作用为主,且其挤压时间及强度呈现南早北晚的特点,即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性,特别是构造转型差异变化,为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证,可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此,本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供新的证据。     

西沙海域中新世碳酸盐台地的时空分布及其油气成藏模式

本文基于南海北部西沙海域地震数据及钻井资料,结合碳酸盐台地的边缘特征及其地震反射特征,首次建立了研究区中新世碳酸盐台地边界的三个识别标志:岩性突变界面、断层界面和潮汐水道。在对地震数据系统的解释和钻井资料分析基础之上,厘定了该区生物礁及碳酸盐台地的时空分布,总结其分布规律,西沙海域中新世碳酸盐台地可以分为六期,进一步划分三个演化阶段,分别为中中新世早期的繁盛阶段、中中新世晚期的衰退阶段、晚中新世以来的淹没阶段,各阶段碳酸盐台地的沉积相带发育完整,其中生物礁主要分布台地的西-西南缘。统计结果显示,生物礁及碳酸盐台地全面发育时期的面积达到了80000km~2,后期随着台地的衰退而规模有所减小。西沙海域中新世碳酸盐岩分布广泛、规模巨大,而且在发育过程中经历了多期暴露而遭受淋滤,进一步增大了其孔隙度,具备形成优质储层的前提。结合区域油气地质条件分析与探讨,建立生物礁及碳酸盐台地的成藏模式,提出西沙海域碳酸盐台地具有典型"下生上储上盖"的成藏过程,指出西沙海域邻近华光凹陷和中建南盆地北部的碳酸盐台地是油气勘探的两大有利区带。     

万安盆地生物礁及碳酸盐台地的发育演化及控制因素

生物礁及碳酸盐台地是南海南部重要的油气储层之一,但目前对万安盆地生物礁的识别及碳酸盐台地沉积相带的划分尚不够深入.基于钻井和地震数据对该区的生物礁及碳酸盐台地进行了精细刻画,万安盆地中生物礁及碳酸盐台地的发育可分为4个演化阶段:早中新世时期,碳酸盐台地初始发育,台地规模小、数量少,零星分布于盆地中部;中中新世台地发育进入繁盛阶段,主要分布于北部隆起、中部隆起及隆起周缘的斜坡之上,横向上呈东、西带状展布,此时期的生物礁以台地边缘礁和块状礁为主;至晚中新世时期,碳酸盐台地开始衰退,而生物礁类型全、数量多,包括台地边缘礁、块状礁、塔礁、点礁等;上新世以来,生物礁及碳酸盐台地全面被淹没,盆地内部不再有生物礁及碳酸盐台地的发育.构造作用和相对海平面变化控制了碳酸盐台地的发育演化过程,古近纪基底断裂产生的地形控制了生物礁及碳酸盐台地初始发育位置及后期发育的空间分布,晚中新世以来的快速沉降和相对海平面变化控制了台地的衰退及淹没过程.      

南沙中部海域油气地质条件分析与评价

在南沙中部海域发育了古新统－－下渐新统（上渐新统）、上渐新统（下中新统）－－中中新统、上中新统－－上新统三套油气源岩，其有机质类型以Ⅱ-Ⅲ型为主。根据David.A.Wood（1988）所提出的TTI值和计算方法及R0值的关系，确定研究区生油、气门限，并分析了有面质成熟度的热演化史。在研究区发育有古新世－晚中新世砂岩、晚渐新世－中新世（或上新世）碳酸盐岩两大类型的储集层，在南部、中部西南侧、西北部均具有良好的区域性盖层，并发现有断块、断背斜、断鼻、背斜、台地生物礁（礁隆）等地层圈闭类型，因此研究区内具有良好的油气地质条件。     

新疆北部晚古生代沉积盆地类型及其沉积特征

新疆北部晚古生代，构造岩浆活动十分强烈并发育复杂且变迁迅速的众多沉积盆地。沉积盆地可划分为７类（大陆边缘裂谷类、岩浆弧类、弧前盆地类、边缘海盆地类、弧后前陆盆地类、边缘前陆盆地类、海沟－洋盆类）１９型。沉积组合复杂多变，不同类型的沉积盆地各具特色。沉积盆地的演化经历了５次重大变革。新疆北部晚古生代沉积盆地随新疆北部板块的拉张－俯冲－碰撞而产生、发展、消亡。     

南沙海域礼乐盆地油气资源潜力

礼乐盆地是南沙海域热点研究区域.为揭示该盆地油气资源潜力,依据礼乐盆地地震剖面、钻井及拖网资料,对礼乐盆地的油气成藏控制因素进行综合分析,进而探讨该盆地的油气成藏潜力.中生代和古新世－早渐新世沉积是主要烃源岩;晚渐新世礁体以及中生代风化碎屑岩是主要储层;识别出晚渐新世-早中新世礁体和中生代晚期风化剥蚀而形成的断块构造是最主要的圈闭类型.长期活动断层沟通底部中生代地层和浅层礁体,是主要的油气垂向运移输导体,控制了礼乐盆地油气的空间分布.晚中新世的菲律宾弧碰撞运动类似南海北部东沙运动,有利于排烃和油气运移,之后构造活动减弱,有利于稳定成藏.礼乐盆地具备油气成藏的6大要素条件,盆地中、东部断裂发育区是盆地油气运聚成藏的优势前景区域.      

南沙海西南部油气地质条件分析及油气远景预测

南沙海域西南部具有上始新统－下渐新统、上渐新统－中中新统、上中新统三套油气源岩，其有机质类型属ⅡＢ－Ⅲ干酪根。根据ＤａｖｉｄＡ．Ｗｏｏｄ（１９８８）计算不同地层的７７７值和Ｒ０值，确定了研究区的生油门限深度，万安盆地南部为１７００－３５００ｍ，曾母盆地西北部为１５００－３５００ｍ，并分析了有机质成熟度的热演化史。研究区发育有三类储集层：渐新世－晚中新世砂岩、中－晚中新世台地灰岩或礁灰岩和前第三纪裂     

南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析

南海盆地经历了断陷、坳陷和区域热沉降等演化过程。古新世—早渐新世,包括南沙地块在内的古南海北部陆缘的岩石圈伸展作用导致断陷湖盆的形成,局部遭受海侵。该期仅在古南海北部陆架和陆坡地区具备形成生物礁的条件。晚渐新世—中中新世,由于洋壳扩张南海盆地形成,南沙地块漂移到现今位置。随着海水大面积入侵,早期形成的断阶高部位成为水下隆起,岩石圈伸展引起的地幔岩浆喷发,形成水下火山高地,为生物礁的形成创造了地形地貌条件。在物源供给不足的地区,出现适于生物礁发育的温暖、透光、洁净、具有正常盐度的浅水环境,生物礁繁盛。从南海盆地演化和生储盖等地层层系形成时间上看,生物礁具有有利的生储盖配置关系和油气运聚条件。晚中新世-全新世区域热沉降形成全区统一的区域盖层,南海生物礁油气藏得以保存。上述情况决定了南海盆地生物礁具有很大的油气勘探潜力。     

南海南北缘的构造特征对比

南海南北缘具有不同地球物理特征和地质构造特征。南海北缘新生代盆地为断陷型盆地；南海南缘则发育周缘前陆盆地、板缘拉张盆地。北缘盆地的沉降以两幕发展为特征，南缘的盆地的沉降以三幕发展为特征。南海北缘盆地经历了古新世一始新世盆地形成时期、渐新世一中中新世盆地发展期、晚中新世一第四纪盆地成熟期三个阶段；南海南缘盆地经历了古新世一中始新世初始盆地形成、晚始新世一中中新世盆地发展、中中新世末盆地遭受压扭改造、晚中新世一第四纪盆地定型期四个阶段。造成南北缘差异的原因是边缘性质不同：北缘为拉张型边缘；南缘北侧是拉张型边缘，南缘南侧是挤压型边缘。     

南海南部海域主要沉积盆地构造演化特征

南海南部海域主要沉积盆地沿南沙块体南部、西部两条不同的边界分布，其成盆时代、盆地类型、盆地演化历史以及油气资源效应都有较大的差异，它们的发生发展均与南海的两次海底扩张有关；构造演化具有明显的阶段性，早期均与区域拉张作用有关，都经历了中中新世末期的变形、改造和随后的区域沉降过程，并受到礼乐运动、西卫运动和南沙运动的影响。万安、曾母和北康盆地是南海南部海域具有代表性的新生代沉积盆地，分属于不同的盆地类型。万安盆地是叠置在较薄地壳和高热流值背景之上的一个新生代走滑拉张盆地，经历了三个构造演化阶段。曾母盆地是南沙块体向南俯冲与婆罗洲块体发生软碰撞而形成的一个周缘前陆盆地，经历了四个不同的构造演化阶段。北康盆地是在南沙块体上于白垩纪末一第三纪早期由于地壳拉伸、裂陷而形成的一个陆缘张裂盆地，经历了三个构造演化阶段。     

西藏措勤盆地晚侏罗世牛津期—基默里奇期沉积环境及油气勘探意义

前人长期认为措勤盆地的晚侏罗世古地理格局为"南陆北海",即盆地南部为古陆环境,北部为大面积的碎屑岩相滨浅-斜坡环境。然而,近几年来,在措勤盆地内部的仲巴县仁多地区、申扎县雄梅地区、班戈县保吉地区,及其北侧毗邻的改则县物玛地区、双湖县多玛地区相继发现了厚度数百米到上千米厚的上侏罗统碳酸盐岩地层。这些地层的发现说明盆地南部并不是地层缺失的古陆,盆地北部也不是大面积的碎屑岩沉积。晚侏罗世牛津期—基默里奇期盆地并非表现为从南向北水体明显加深的趋势,而是中部和北部为碳酸盐岩台地环境,南部为斜坡环境。措勤盆地晚侏罗世牛津期—基默里奇期较为稳定的碳酸盐岩台地环境和广阔的空间为生物礁的发育提供了有利条件,措勤盆地晚侏罗世牛津期—基默里奇期的生物礁应该有广阔的分布,显示出其良好的油气勘探潜力。     

印尼马都拉海峡盆地晚渐新世至早中新世珊瑚生物礁特征及其古地理指示

马都拉海峡盆地属特提斯构造域东段,晚渐新世至早中新世裂后稳定沉降时期沉积大面积碳酸盐岩,是区内最重要的油气储层之一.为探讨该时期盆地演化模式,依据马都拉海峡盆地钻遇库炯组的钻井数据和岩心照片以及约120 km长的二维地震数据,通过井沉积相和地震相分析,将盆地地震相划分为6种类型,识别出库炯组珊瑚生物礁以区内F₆反转断裂带为界具有明显的南北分区特征.依据珊瑚生物礁生长发育所需特殊环境,认为马都拉海峡盆地裂后沉降期被一系列EW向正断层分为中南部浅海陆架开阔台地区和北部相对深水区,呈现出"南高北低"的古地理特征.      

华南晚中生代陆弧迁移与海域盆地演化

陆弧和弧前盆地是俯冲体系中具有密切联系的构造单元。中生代以来,华南受多期板块俯冲的控制,发育大规模岩浆岩带及海域广泛分布的弧前盆地。但陆域弧岩浆岩较少,海域又缺乏足够钻井,各时期陆弧的位置存在较大争议,同时,南海北部至东海一带弧前盆地也缺乏系统认识,因此,亟须新的研究思路深化对华南晚中生代俯冲体系和俯冲过程的认识。本文以前人研究为基础,对海域钻遇中生界的典型钻井进行了详细分析,系统开展了海域盆地区域构造和沉积对比,将弧前盆地发育与岛弧变迁相结合综合分析。结果表明早侏罗世—早白垩世陆弧位于南海北部—东海靠近陆域一侧,经历了早侏罗世局限陆弧、中晚侏罗世沿海陆弧带、早白垩世向海沟方向的迁移。在此过程中,华南海域弧前盆地群于中侏罗世正式形成,早白垩世发育盆缘角度不整合,粗碎屑相带向海沟方向迁移,晚白垩南海北部与东海各自进入新的构造体制,结束弧前盆地的发育。华南沿海海域中生代盆地的发育可为陆弧的展布提供重要约束,弧岩浆岩带的迁移控制了弧前盆地的演化。     

珠江口盆地新生代碳酸盐岩形成地质条件

珠江口盆地新生代碳酸盐岩分布面积大,已发现我国海上最大生物礁油田,具有重要研究价值。本文根据南海新生代构造演化及珠江口盆地新生代构造沉积演化,研究碳酸盐岩形成地质条件。发现南海新生代碳酸盐岩分布与新生代古南海消亡及新南海扩张密切相关,适宜碳酸盐岩发育的窗口期正是新南海扩张期,明显受新南海扩张的控制。新南海在渐新世—中新世的两期扩张,与新特提斯弧后扩张有关。珠江口盆地发育两种类型的碳酸盐台地,即古隆起镶边碳酸盐台地和火山建隆孤立碳酸盐台地。古隆起或火山建隆分布、构造沉降及全球海平面升降是珠江口盆地碳酸盐岩及生物礁发育的主控因素。     

中国近海海域新生代成盆动力机制分析

中国近海海域发育了渤海湾、东海和南海等10多个新生代富油气沉积盆地,其发育演化过程及动力学背景的异同需要在统一的研究思路和方法下进行系统的总结.以海域盆地油气勘探开发中积累的丰富的地质地球物理资料为基础,详细解释和分析了渤海、东海和南海三大海域新生代盆地的构造地层格架,进一步明确了渤海湾盆地斜向拉分盆地的演化阶段,证实了区域走滑断裂体系对盆地发育的重要控制作用;在东海陆架盆地划分出弧后前陆盆地的演化阶段,认识到区域挤压作用对该盆地的演化过程的重要性;在南海北部深水区发现了大型拆离断层及其所控制的拆离盆地,提出大型拆离断层作用是地壳薄化、地幔剥露和陆缘深水盆地形成演化的主要机制.研究揭示出中国近海海域盆地新生代期间在经历了古新世-中始新世期间分布全区的均一断陷作用之后,从晚始新世开始进入到区域构造的差异性演化阶段,其中渤海湾盆地进入斜向走滑拉分阶段,并持续到渐新世末期,随后是中新世的热沉降和上新世以来的加速沉降过程;东海陆架盆地则进入长期的弧后前陆盆地演化阶段,直到上新世开始才进入区域性的沉降过程;而南海则持续伸展形成深水拆离盆地,并最终在渐新世初期（32 Ma）发生岩石圈裂解,南海洋盆开始扩张,陆缘则进入被动大陆边缘演化阶段.区域板块运动学分析表明,晚始新世发生的全球板块运动重组事件导致了中国近海海域盆地构造的差异性演化.该事件发生之前,中国东部处于欧亚板块和太平洋板块相互作用构建的"双板块"动力体制之下,太平洋板块的俯冲后退作用导致了陆缘弧后伸展,形成了广布中国东部大陆边缘的盆岭式断陷盆地系.该事件之后,中国大陆处于印度板块、欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块等构建的"多板块体制"之下,印度-欧亚大陆的碰撞、太平洋板块俯冲方向的转变、古南海的俯冲碰撞、菲律宾海板块的楔入及其与太平洋板块向西运移俯冲等产生了更为复杂的板块运动过程和多期次的运动重组事件导致了中国海域盆地成因类型的多样性和构造演化过程的差异性.海域盆地是我国重要的油气生产基地,本文的研究不仅进一步深化了中国海域盆地的形成演化过程和动力机制的认识,而且对于该区的油气勘探和开发也具有重要的实际应用价值.      

安达曼海东部台缘阶地中新世生物礁演化特征及其古环境响应

新近纪以来,在大陆边缘以及火山基底隆起等构造背景下,安达曼海域广泛分布生物礁碳酸盐。为了更好地了解安达曼海域的构造演化以及区域古环境特征,通过高分辨率地震剖面,将台地边缘地层划分为5个地震层序。在建立的地震层序格架下,探讨了区域中新世生物礁演化模式及发育控制因素。研究认为安达曼海域东部台缘阶地中新世生物礁生长发育以及空间展布形态主要受中新世时期构造作用所形成的地势形态和海平面升降等因素联合控制。安达曼海中新世经历了裂谷期至弧后走滑拉分期,且伴随着海平面的上升。南部实皆断裂造成的东高西低的地势形态为东部阶地生物礁碳酸盐发育提供了有利场所,次级断裂造成了生物礁东西分割的格局,而海平面的稳定上升使得生物礁稳定生长。