南海北部古韩江物源的演化特征

珠江和韩江是南海北部陆源物质的两个重要供给来源,南海北部陆丰-韩江地区自古近纪以来即接受两者的沉积。通过稀土元素配分特征及判别分析发现,在始新世,研究区沉积物稀土元素配分形式多样,不同地区差异明显,显示出在始新世沉积时,研究区尚不具备大的物源供给,基本以近源为主。在渐新世,韩江源区和珠江源区基本形成,但是古韩江对陆丰-韩江地区相对影响较大,主要影响研究区东部及中部的广大地区,而珠江则主要影响研究区西北及西部地区。到早中新世,韩江物源影响范围进一步扩大,一直影响到研究区西南部地区,并有部分物质到达研究区西部。但是,从中中新世开始,韩江物源逐步退缩,使西南地区受珠江和韩江来源沉积物的共同影响,而探井Lf14则主要受珠江的影响。到晚中新世,韩江和珠江来源沉积物均发生减弱,本地区主要接受浅海泥灰质沉积。研究区除了接受韩江和珠江带来的陆源碎屑沉积外,从渐新世开始,一直持续到早中新世均受到东沙隆起区的基性火山活动的影响,对研究区南部Lf7和Lf14探井影响较大。由于受火山活动的影响,使该地区沉积物的稀土元素Eu出现较多的正异常。     

琼东南盆地物源和沉积环境变化的重矿物证据

基于11口钻井岩心样品的重矿物数据,结合古生物学、元素地球化学和地震资料,对琼东南盆地的物源及沉积环境演变进行了分析.结果表明,盆地基底沉积以陆相沉积为主,自渐新世起,盆地逐渐接受海侵,大致经历了海陆过渡→滨浅海→浅海→半深海的沉积环境演变过程,水深总体呈逐渐增大的趋势且在同一时期南部区域水深整体上大于北部.随着沉积环境的变化,各地层(崖城组至莺歌海组)物源呈现出多源性特征,经历了原地→近源→远源的演变过程.在渐新世早期,物源以近源玄武质火山碎屑和邻区陆源碎屑为主,之后演变为远源的陆壳碎屑,物源区包括北部海南岛、南部永乐隆起、东北部神狐隆起、西部红河、西南部中南半岛乃至更广的区域.海南岛物源自早渐新世便开始发育,至中中新世成为盆地最主要的物源,并持续至现今;永乐隆起和神狐隆起物源在晚渐新世至早中新世期间最为发育,于中中新世逐渐消退;红河物源于晚中新世大规模加入,为中央峡谷的主要沉积物源,影响至上新世结束;中南半岛莺西物源自上新世发育,影响至更新世时期.此外,自生组分对盆地(尤其是南部区域)的沉积贡献也不容忽视.     

南海北部陆坡琼东南盆地晚中新世以来沉积物来源及输送样式

为了更好地揭示南海北部陆坡琼东南盆地晚中新世以来的沉积物输送样式,本次研究将盆地裂后期加速沉降阶段以来的沉积物充填样式作为研究对象,基于前人对这一区域潜在物源区的分析,通过对已有勘探成果的总结和归纳,对深水沉积体的类型进行识别,建立具有成因关系或相同来源的深水沉积体组合,尝试对沉积物输送样式进行划分和归类。研究结果认为,晚中新世以来,琼东南盆地主要存在海南岛物源、莺西物源、南部隆起带物源和神狐隆起物源等4个潜在物源区,沉积物输送样式可划分为垂向沉积物输送、轴向沉积物输送和转向沉积物输送3种类型。     

琼东南盆地深水区中央峡谷黄流组物源特征

物源分析作为岩相-古地理研究的前提和基础,物源体系决定了砂体的展布和储集性能。为明确中央峡谷体系黄流组储集体展布规律及下一步勘探方向,本文应用中央峡谷最新钻井资料,采用重矿物组合、锆石U-Pb测年等分析方法,结合地震反射特征,对中央峡谷黄流组物源体系特征进行分析。地震反射特征表明来自海南隆起和昆嵩隆起物源的三角洲体系,通过二次搬运沉积了陆架斜坡区和盆底的低位海底扇,为中央峡谷的沉积充填提供了充足的粗碎屑沉积物;新钻井黄流组样品中重矿物组合以白钛矿、石榴石、磁铁矿含量较高为主要特征,与莺歌海盆地受蓝江物源影响和琼东南盆地受丽水-秋滨河物源影响的地层重矿物组合相似;锆石U-Pb测年分析表明,中央峡谷黄流组地层中样品年龄图谱具有30~2 000Ma变化范围,与莺歌海盆地受昆嵩隆起物源影响的钻井以及越南现代河流采集的沙样具有非常一致的年龄段和丰度。综上所述,中央峡谷受多物源的影响,越南昆嵩隆起为主的琼东南盆地西部物源体系,是琼东南盆地乐东凹陷晚中新世深水扇以及中央峡谷粗碎屑物质的主要沉积物供给来源区。     

西沙海槽盆地新生代沉积环境演化

西沙海槽盆地处于南海北部陆坡洋陆壳过渡带,为一个分割南海北部陆架和西沙地块的新生代裂谷盆地,其沉积环境演化研究有助于进一步认识南海形成演化过程。通过南海陆坡区域地震地层对比,将西沙海槽盆地新生代以来划分出9个地层单元,采用地震线描和地震相分析方法,恢复各地层单元沉积时期的地层结构及古地貌,探讨其沉积环境演化过程。结果表明,古新世—始新世西沙海槽盆地为河流和湖泊沉积环境;渐新世—早中新世初,演变为分割南海北部陆架和西沙地块古陆、贯通琼东南盆地和西北次盆的海峡,沉积环境由滨-浅海过渡到半深海环境;中中新世以来盆地进入陆坡海槽发育阶段,晚中新世以后中央水道形成,演变为一个陆坡内深水海槽,为海流和浊流通道,整体处于半深海-深海沉积环境。     

琼东南盆地深水区LS33-1-1钻井岩心微量元素地球化学特征及其沉积环境

为了研究琼东南盆地深水区的沉积环境及物源,对琼东南盆地深水区LS33-1-1钻井岩心样品的微量元素地球化学特征进行了分析,结果表明:研究区自渐新世以来沉积环境多变,物源复杂;在崖三段沉积早期,物源主要为当地或附近的基性玄武质火山碎屑,可能来自南海扩张引起的岩浆喷发活动;自崖三段沉积晚期(早于31.5Ma)以来,物源以陆源和海洋自生沉积为主,其中火山岩风化产物占有相当的比例。LS33-1-1钻井岩心沉积物的微量元素地球化学特征在距今31.5、28.4、25.5、23、16、8.2、5.5、2.7Ma均发生明显突变,表明沉积环境及物源均发生了明显的变化,反映了构造运动的影响。各地球化学指标在崖三段底部4 207m左右的突变,反映了琼东南盆地发生了较大规模的构造运动,造成了沉积物源由以基性火山碎屑为主转变为以陆源碎屑为主。在渐新世-中新世界线(23MaBP)附近,各项指标均表现出明显的突变,表明在ODP1148站及珠江口盆地深水区发现的物源突变事件(白云运动)也影响到了琼东南盆地深水区。     

白云凹陷陆坡峡谷沉积与迁移特征及其对天然气水合物成藏的影响

利用高分辨率地震资料,研究了南海北部白云凹陷中新世以来的陆坡峡谷沉积和迁移特征及其对动态似海底反射(BSR)的影响。白云凹陷陆坡区浊流和底流共同作用形成了大型单向迁移峡谷沉积体系。峡谷的沉积过程包括侵蚀为主阶段、侵蚀-沉积共同作用阶段及沉积为主阶段。峡谷沉积相主要包括峡谷侵蚀基底、谷底沉积、谷内滑塌块体搬运沉积及侧向倾斜沉积层等4个单元。峡谷的迁移造成含天然气水合物脊部两侧不同的侵蚀-沉积环境,因此,脊部两侧BSR反射特征也不同。随着峡谷迁移的进行,在峡谷侵蚀侧翼处,沉积物被侵蚀,天然气水合物稳定带底界将发生下移,BSR反射特征为多轴较连续反射;而峡谷沉积侧翼处,沉积物增厚,天然气水合物稳定带将发生上移,BSR反射特征为单轴连续反射。     

南海北部深水区盆地特征及其动力学背景

南海北部陆缘深水区指水深〉300m的陆缘盆地区，包括琼东南盆地中央坳陷带及其南部隆起区、神狐隆起南侧、珠江口盆地珠二坳陷及其南部的西沙-中沙隆起和一统暗沙隆起区（图1），总面积超过120000km^2。2006年，从南海北部陆缘珠江口盆地白云凹陷水深1480m的荔湾构造上钻探的LW3—1—1井获得天然气重大发现，     

东海西湖凹陷碎屑岩物源聚类分析

重矿物聚类分析是研究沉积物源的重要手段。通过对东海陆架西湖凹陷古近系宝石组至新近系龙井组32口钻井900多个砂岩样品的重矿物Q型、R型聚类和ZTR趋势线等分析认为:西湖凹陷碎屑岩主要具有2种不同性质的物源,其沉积区分别位于凹陷北部和中南部。凹陷中南部可以进一步划分出5个次级母岩分区,分别位于西斜坡带中部、西次凹北部和南部、中央反转构造带北部和南部。西湖凹陷北部碎屑岩母岩主要为酸性岩浆岩和变质岩,中南部碎屑岩母岩主要为变质岩,岩浆岩次之。西湖凹陷北部沉积物源主要为虎皮礁隆起带;而中南部沉积物源主要为海礁隆起和钓鱼岛隆褶带,这2个物源区母岩岩性类似。     

南海西南海域曾母盆地新生界沉积充填演化研究

曾母盆地位于南海西南海域,是一个总面积约17×104km2的新生代含油气盆地。在综合研究该盆地新生界沉积特征和沉积体系发育状况以及模拟沉积层的沉降速率和沉降史的基础上,分析和研究了新生界沉积层的充填演化特征和充填序列。晚始新世—渐新世时该盆地基本上为东陆西海,位于西部的坳陷为海相沉积,其它地区多为陆相或海岸平原相沉积。中渐新世末至中新世末由于纳土纳等隆起没于水下,该区主物源方向发生改变,致使该盆地早期的沉积环境为南陆北海,而后因古巽他河的作用自南向北逐渐形成三角洲前积复合体。该三角洲沉积复合体随时间由南往北不断推进,形成大范围的三角洲沉积充填序列;与此同时,盆地东部和西部发育碳酸盐岩台地和生物礁,围区深坳部位为巨厚的滨-浅海和半深海充填沉积。从晚始新世至中新世末,该区的沉降速率和沉降中心不断发生变化。上新世和第四纪主要为浅海陆架及半深海充填沉积。上述复杂的沉积充填演化过程构成该盆地独特的沉积充填序列     

南海东沙隆起及其周围坳陷的地质演化

南海北部陆架由陆壳边缘的一系列断陷-拗陷盆地和隆起组成。早白垩世以前与华南板块连为一体。燕山期第三幕(晚拉拉米运动)形成北东东走向的狭长大陆裂谷盆地。古新世和始新世裂谷盆地进一步拉张和扩大,形成珠一、珠二和珠三坳陷。东沙隆起介于珠一和珠二两个坳陷之间,面积约28000平方千米。其地质演化分为四个阶段:(1)晚白垩世至古新世块断活动时期。(2)始新世至渐新世上升与剥蚀时期。(3)晚渐新世至早中新世持续沉降时期。(4)中中新世至目前的非补偿沉积时期。因此,东沙隆起为一有较好远景的油气富集构造带。     

琼东南盆地南部坳陷带12号断层性质及成因

利用琼东南盆地的反射地震剖面等资料,重点分析了盆地南部坳陷带内12号断层平面、剖面及断层附近地层沉积特征,指出该断层为玉琢礁凹陷和华光礁凹陷内部控凹断层之间的转换断层。结合盆地构造演化特征,进一步将该断层演化划分出以下几个阶段:从始新世—渐新世,12号转换断层活动强烈,它的产生与发展主要受其两侧凹陷的伸展断层所制约,如华光2号、11号等控凹断层;中新世后,盆地处于裂后沉降期,随着盆地控凹断裂活动停止,12号断层活动亦停止;晚中新世之后,可能受吕宋岛弧向西聚合影响,此转换断层表现为走滑性质;进入第四纪断层完全停止活动。     

珠江口盆地西部文昌A凹陷断裂特征与成因探讨

在前人勘探解释的基础上,通过三维高分辨率地震资料,应用相干属性分析等技术对区域断裂进行精细化解释。研究表明盆地内发育着典型的犁式、花状构造、旋转正断层等伸展构造样式,在珠三南断裂影响下,南部边界断裂以阶梯状排列形成断阶构造。始新世—中中新世,断裂走向在持续右旋张扭应力场下以NE→EW→NWW顺时针方向旋转,张裂强度逐渐减弱。晚始新世—早渐新世,盆地在太平洋板块俯冲后退、印亚板块碰撞、古南海向南俯冲下发育EW向断裂,晚渐新世在南海扩张事件影响下前期右旋应力场得到加强,形成大量近EW向断裂,中新世后演化为NWW向断裂。文昌A凹陷断裂构造的演化、成因机制与南海北部陆缘应力场变化一致。该研究有利于进一步了解南海北部陆缘含油气盆地的构造特征和演化规律,提高油气勘探开发的效率。     

南海北部深水区东西构造差异性及其动力学机制

南海北部深水区位于南海洋陆转换带,构造运动活跃,构造特征复杂。同时,南海北部深水区石油、天然气、天然气水合物等矿产资源丰富。因此,加强南海北部深水盆地构造特征分析,揭示南海北部陆缘构造属性与南海形成演化机制,对于南海深部过程演变研究、油气资源评价与地质灾害防治等具有重要的意义。本论文通过对南海北部深水区陆架-陆坡结构、盆地构造特征与演化规律的分析,指出研究区东西存在明显的构造差异性,并分析了其动力学机制。南海北部深水区东部陆架-陆坡结构为宽洼窄隆型,而西部为窄洼宽隆型。东部珠江口盆地深水凹陷均为半地堑结构,剖面上呈不对称的箕状;西部琼东南盆地除北礁凹陷为南段北超的小型半地堑外,其它凹陷均为地堑结构,为南北双断式沉积体系。在构造演化方面,东部中中新世末结束裂后期进入新构造活动期,白云凹陷构造活动性增强,表现为快速的沉降和显著的晚期断裂作用;而西部晚中新世末才进入新构造活动期,深水区表现为快速沉积作用,断裂活动较弱。     

西湖凹陷中北段花港期构造数值模拟及物源意义

在区域研究的基础之上,根据平衡剖面恢复的运动学参数,利用构造应力数值模拟技术,对渐新世花港期西湖凹陷中北段和东部的构造变形与物源进行了研究。结果表明:西湖凹陷东西向挤压在中新世玉泉期最为强烈,其次为花港期;花港期,由南向北水平缩短率逐渐变大。福江凹陷在花港期存在巨大基底裸露区,为西湖凹陷渐新统花港组的沉积提供了充足的物源。钓鱼岛隆褶带之上广泛发育花港组,厚度从南向北逐渐减薄,地质趋势法恢复的北部剥蚀厚度达1 700m。花港期冲绳海槽还未形成,钓鱼岛隆褶带与东海陆架外缘隆起连在一起,接受来自东侧的物源供给。数值模拟结果为西湖凹陷北侧、东侧物源的存在提供了构造变形的理论基础,阐明了西湖凹陷花港组内发育以轴向水系为主,多向物源供给的构造背景。     

西沙周缘新生代构造演化与盆地充填响应特征

利用南海西沙周缘地震资料,进行了地震相研究,并结合邻区地质资料,进行了南海西沙周缘新生代沉积相分析,讨论了盆地的充填演化历史。研究认为,南海西沙周缘盆地充填断陷期以陆相和海陆过渡相沉积为主;坳陷期以海陆过渡相和海相沉积为主,自下而上充填了一套冲积相-湖相(始新统)-海陆交替相(渐新统)-滨浅海台地相(中-下中新统)-浅海、半深海相(上新统-第四系)沉积序列,盆地的充填历史反映了南海西沙周缘沉积环境由陆相向海相逐渐过渡的过程。通过对油气地质条件分析,认为始新世-渐新世早期是重要的烃源岩发育期;渐新世晚期-中新世中期是储层发育期;中新世晚期后是区域该层发育时期。     

南海火山玻璃的分布特征、化学成分及源区探讨

研究了南海火山玻璃的分布特征、化学成分及源区,结果表明,表层沉积物中的火山玻璃含量基本呈南北向分布,由北部、西部、南部大陆架分别向中部、东部深海盆逐渐增加;柱样沉积物中的火山玻璃在深海盆出现的层数多、含量大.火山玻璃化学组分之间的相关性不显著,表层沉积物中的火山玻璃属于安山岩,柱样沉积物中的火山玻璃的岩石类型广泛,主要属于安山岩和流纹岩.菲律宾岛弧火山带、南海深海盆火山喷发以及印尼岛弧火山带是南海火山玻璃主要源区,火山玻璃搬运和沉积主要受台风、越赤道气流和环流的影响和控制.     

多手段厘定东海西湖凹陷花港组物源体系

西湖凹陷花港组物源体系研究薄弱，严重制约了对于油气储层及有利油气相带的预测。此次研究综合利用西湖凹陷新钻井的重矿物及黏土矿物等常规分析化验资料，结合锆石U-Pb定年及FMI成像测井等手段，综合分析西湖凹陷花港组物源体系。结果表明，西湖凹陷花港组共有4大物源区，物源呈现分段发育特征：东部断阶带受东侧钓鱼岛隆褶带物源影响明显；西斜坡以海礁隆起点物源为主；中央反转带主要接受虎皮礁物源供给，往南海礁隆起影响逐渐加大；西湖凹陷南部主要接受西部渔山东低隆起物源供给。     

北部湾盆地涠西南凹陷古、新近系古生物记录及古环境意义

对北部湾盆地涠西南凹陷WZ5-X-Y井85份沉积样品开展了孢粉和藻类分析,探讨了钻孔所在区域古近纪—新近纪沉积环境的变化和植被类型的演替,并推断了气候条件的变化。研究结果显示,钻孔所在区域始新世—渐新世古湖泊发育,水域范围存在波动,渐新世整体上湖泊水域范围有所收缩,中新世湖泊进一步收缩,并持续受到海水入侵的影响。始新世钻井周边丘陵和低山地区发育以常绿栎和胡桃为主的常绿落叶阔叶混交林,湖泊周边生长桤木林,气候温暖湿润,渐新世的植被类型仍是以常绿落叶阔叶混交林为主,但是常绿林的缩小和针叶林的扩张则指示气温和湿度下降,中新世常绿林的扩张则指示了温度和湿度回升。     

南海北部渐新世以来的稀土元素地球化学特征及其意义

对南海北部珠江口盆地沉积物样品进行的稀土元素研究表明,该地区∑REE平均值为150.62×10-6,接近中国黄土的稀土总量值,具有明显的亲陆性,Eu含量明显呈现负异常,δEu值随着离海岸距离的增大而逐渐减小,显示北部陆源物质向南逐步扩散的过程。通过对比分析珠江口盆地与ODP1148站深海沉积物稀土元素地球化学特征,发现它们的变化趋势具有极高的一致性。同时还显示,自渐新世以来南海北部地区发生多期构造运动,主要地球化学不连续面发生在13.8、16、23.8及32Ma等时期。尤其是发生在渐新世末23.8Ma的构造运动改变了南海北部地区的物源供应,加大了各井沉积物间的分异程度,从根本上影响了南海北部地区的沉积环境及充填特征,具有重要的地质意义。