莺歌海盆地泥-流体底辟带热流体活动对天然气运聚成藏的控制作用

莺歌海盆地是一个在新生代发育起来的南海北部被动大陆边缘的年轻高热盆地, 其高地温场及高大地热流值主要集中于盆地中部坳陷区的泥-流体底辟构造带.因此, 底辟发育演化与热流体上侵活动, 尤其是上新世晚期的热流体活动控制了天然气及CO₂的运聚与成藏特征.同时, 由于热流体上侵活动的分区分块与分层的局部性侵入, 导致了壳源型和壳幔混合型CO₂及烃类气运聚富集的分区分块与分层的局部富集特点.总之, 泥-流体底辟作用中热流体上侵活动是控制天然气尤其是CO₂运聚乃至富集成藏的主导因素, 而壳源型和壳幔混合型CO₂等非烃气与烃类气运聚成藏时间及运聚通道的差异, 则是控制和制约烃类气与非烃气差异运聚及富集成藏的关键.根据本区CO₂等非烃气与烃类气的地化特征及运聚规律, 可以分析和预测其运聚成藏模式, 为天然气勘探部署提供依据.      

南海北部边缘盆地天然气成因类型及气源构成特点

南海北部边缘盆地油气地质现象丰富多彩,天然气成因类型及分布规律复杂。根据该区天然气勘探及研究程度,迄今为止勘探所发现烃类天然气可划分为生物气及生物-低熟过渡带气（亚生物气）、成熟-高熟油型气及煤型气以及高熟-过熟天然气等3大成因类型;非烃天然气CO2可划分为壳源型（有机/无机）、壳幔混合型及幔源型等3型4类。生物气及亚生物气在莺—琼盆地及珠江口盆地浅层广泛分布,气源来自上新统及第四系海相沉积;成熟油型气主要分布于北部湾、琼东南东北部及珠江口盆地,气源来自始新统中深湖相偏腐泥型烃源岩;成熟-高熟煤型气及高熟-过熟天然气,则主要展布于莺—琼盆地及珠江口盆地部分地区,前者气源主要由渐新统煤系和中新统海相偏腐殖型烃源岩所供给,后者气源则来自不同类型高熟-过熟烃源岩。CO2则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地部分区域,气源分别来自受泥底辟热流体活动影响强烈的中新统海相含钙砂泥岩和深部地幔活动。     

内蒙古商都地区CO2气藏地质条件研究

本文以商都盆地第三系CO2气成藏条件研究为目的，通过对区域构造（断裂、火山活动、岩浆作用）和地层特征及沉积相研究，结合地震勘探成果、CO2碳同位素、氦同位素分析成果，系统探讨了商都盆地CO2气源、运移通道、储集条件、圈闭及盖层条件，并对CO2气成藏模式进行了分析。认为：该区CO2气为幔源成因气，通过包兰哈达－高勿素深断裂运移到第三系储集层中富集成藏。第三系河流或冲积扇沉积的粗碎屑岩广泛分布，而且厚度较大，成岩程度低，具有良好的储集条件。新第三纪晚期的湖泛沉积，形成了巨厚的泥页岩盖层。沉积期后的差异压实作用、断裂、火山及岩浆活动等多因素作用，使这一地区局部构造发育，形成岩性－构造圈闭或构造性圈闭，有利于CO2气成藏。     

琼东南盆地崖 13-1气田气源区圈定与成藏运聚模式

琼东南盆地崖 13 -1气田成藏运聚模式一直存在不同的认识.应用生烃动力学、碳同位素动力学及流体包裹体方法对该气田有效气源区、气藏充注时间和运聚效率等进行了研究.结果表明, 崖 13 -1气藏成藏时间较晚,天然气主成藏期出现在 2 Ma以后;有效气源区是崖南凹陷斜坡带崖城组,现埋深范围 4 000～ 5 500 m; 天然气为累积聚集气,目前天然气仍在有效的充注阶段.在此基础上,提出了崖 13 1气田天然气成藏运聚模式.此研究方法及建立起的成藏模式对于莺-琼盆地天然气勘探具有重要指导意义.     

莺歌海盆地泥底辟成因、展布特征及其与天然气运聚成藏关系

泥底辟是南海北部边缘西区莺歌海盆地颇具特色的地震地质异常体，具有欠压实异常、高温高压特点及低密低速的地球物理特征，其展布则具有明显分带性且沿盆地北西走向呈近南北向雁行式排列。泥底辟成因及分布，主要受控于盆地快速沉降及高速沉积充填压实与排出流体不均衡所产生的巨大异常高温高压潜能．和区域控盆断裂晚期右旋走滑伸展活动。而晚期泥底辟热流体上侵活动及其他成藏条件的有效配置，则有效地控制了天然气及CO2运聚成藏规律。     

松辽盆地南部幔源CO_2充注成因次生油气藏深、浅层分布差异

在大量总结前人研究成果的基础上得出:松南地区深部层位以富气为特征,烃类气成藏阶段为登二段沉积期及早白垩纪晚期;浅部层位以富油为特征,油气成藏阶段主要集中于明水组沉积末期至古近纪早期;盆地中CO2气主要富集于营城组及泉头组(三、四段),储量丰富且以幔源成因为主,其形成与晚中新世后期火山活动有关;深层与浅层油气成藏时间均早于幔源CO2充注。与深部层位相比,松辽盆地南部浅层具备更完善的幔源CO2充注成因次生油气藏形成条件,可视其为常规油气资源再勘探的有利目标区。     

南海北部莺歌海盆地壳源型非生物CO2运聚成藏特征与资源潜力

南海北部莺歌海盆地壳源型非生物(无机)成因CO2运聚成藏机制独特、分布规律复杂、资源规模及潜力巨大,根据目前勘探及研究程度,其CO2资源量逾万亿立方米,勘探所获地质储量超过2000亿m3,居中国探明CO2地质储量之首,在世界范围亦是罕见的,故具有颇大的资源潜力与综合开发利用前景。CO2具明显的多重性,其不仅能广泛应用于国民经济及工农业生产中,而且是导致"厄尔尼诺"现象,严重影响生态环境的主要温室气体,因此,如何综合开发利用这种储量规模巨大的CO2资源,充分发挥其市场经济价值,促进国家经济建设,这是目前该区天然气勘探开发面临的重大科技攻关课题。     

南海北部边缘盆地泥底辟及泥火山特征及其与油气运聚关系

泥底辟与泥火山成因机制相同,发育演化特征相似,但最终地质形态及存在形式有所差异.通过深入分析南海西北部莺歌海盆地泥底辟与东北部台西南盆地泥火山发育展布特点及伴生天然气地球化学特征,指出莺歌海盆地泥底辟主要分布于盆地中部的莺歌海深大凹陷,且沿盆地NW方向呈五行雁行式排列,泥底辟发育演化具有明显的低密、低速和异常高温超压的特点;而台西南盆地泥火山主要展布于南部凹陷陆坡深水区和台湾陆上台南-高雄地区,陆上泥火山多沿深大断裂带分布,地面形态特征类似火山形态,多具有喷口,海域泥火山的海底形态亦与其相似,但研究程度较低.泥底辟及泥火山伴生烃类天然气成因类型较多,但以成熟-高熟煤型烃类气为主;伴生的非烃气CO₂和N₂丰富,但以无机壳源型CO₂为主.泥底辟及泥火山的泥源层均为中新世及上新世海相坳陷沉积的巨厚泥页岩,本身即具生烃潜力,其成熟生烃及其与泥底辟/泥火山运聚通道和底辟伴生构造的良好配置,则构成了其独特的泥底辟/泥火山油气运聚成藏系统,进而控制了这种“泥底辟/泥火山型油气藏”的分布.      

从南海北部浅层气的成因看水合物潜在的气源

应用天然气浓缩轻烃分析技术、天然气碳同位素分析技术,结合现有地质资料和水合物分析资料,对南海北部浅层气的成因特征、运移特征及南海已发现的水合物成因特征进行了详细分析。研究结果表明,南海北部盆地浅层气藏普遍具有混合成因的特征,并主要以生物气-热成因气(生物降解气)混合气为主。浅层气的这种混合成因特征揭示了水合物的气源不仅与生物气有关,也与热成因气生物降解气有关,而混合气中的热成因气(生物降解气)的气源来自深部油气藏,表明水合物的气源与常规深部油气藏有密切的关系。南海北部大陆边缘神狐陆坡深水区天然气水合物主要为生物成因和混合成因二种类型,生物成因的水合物δ¹³C1值分布在-57‰～-74.3‰之间, 混合成因的水合物δ¹³C1值分布在-46.2‰～-63‰之间。珠江口盆地白云凹陷深水区为南海北部水合物最具潜力的勘探区。     

南海北部大陆架莺琼盆地新生代海平面变化

南海北部大陆架莺琼盆地是建立西太平洋新生代海平面变化的关键地区之一。基于有孔虫和钙质超微化石资料所建立的莺歌海盆地和琼东南盆地新生代相对分辨率较高的年代地层格架,通过南海海域表层建立的浮游有孔虫含量与水深的定量关系,辅以古生态、成因相及特征沉积构造分析和反射地震剖面的海岸上超分析,编制了海平面变化曲线。识别出包含三个完整二级海平面变化旋回和半周期的海平面上升旋回。海平面变化幅度在0～200 m之间。海水最深的时期在早中新世晚期至中中新世早期以及上新世早期,与Haq曲线较为吻合。     

南海岩石圈结构与油气资源分布

南海是中国唯一发育有洋壳的边缘海,是世界四大海洋油气聚集中心之一。油气勘探表明,南海的油气田分布在北部、西部和南部陆缘沉积盆地内,而大中型油气田集中分布在西部海域盆地中,自北而南有莺歌海—琼东南盆地、万安盆地、湄公盆地、曾母盆地和文莱—沙巴盆地,且以含气为主,含油次之。此外,这一区域深水区还存在多个潜在的大型含油气盆地。研究发现,南海的油气分布与深部岩石圈结构有密切关系。在构造上,南海的含油气盆地位于岩石圈块体边缘或之上,受控于大型岩石圈断裂的发育与演化。在油气富集的盆地中,莫霍面显著凸起,与盆地基底形成镜像,地壳厚度最薄处仅数千米厚,热流值明显较周围地区高,热岩石圈厚度大大减薄。地震层析成像结果反映,这些盆地深部发育一条规模宏大的北西向上地幔隆起带,自红河口向东南穿越南海西部海盆,一直延伸到婆罗州东北部地区,在宏观上控制了南海的油气分布与富集。     

南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。     

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。     

中国大陆大规模成矿作用油气田形成——来自岩石圈的约束

由克拉通、造山带、裂谷、边缘海洋壳和岛弧等5大岩石圈类型构成的中国大陆,由于不同类型岩石圈对应的动力学机制及其效应不同,岩石圈不同类型之间的连接带必定是不连续带,与大陆成矿作用有密切的联系。中国大陆已知的绝大多数金属矿床分布于岩石圈不连续和再活化不连续处,表明岩石圈不连续为大型矿床(矿集区)形成提供有利的运-储空间。中国大陆西北、中国东部和西南地区构造-岩浆-成矿事件序列对比表明,一个地区岩石圈的壳-幔岩石学结构、大规模成矿作用,取决于最强的、最后一次的岩浆作用,大规模成矿作用的发生起始于造山岩石圈根失稳、去根和大规模软流圈上涌时期,C型埃达克岩的出现是其标志之一。分布于中国内陆的扬子、鄂尔多斯、塔里木和准噶尔盆地等地表热流值低的“冷盆”,深部属于克拉通型岩石圈背景,在构造上往往为造山带的前陆盆地,克拉通型岩石圈构造上的稳定性决定了这些克拉通盆地不断被周围造山带吞食、掩埋、改造的格局,虽然在这些盆地内如今都已发现油气田,但在盆地外那些现今被造山带前缘逆冲体覆盖的区域,也应该是油气田产出的有利区域,即盆地外造山带花岗岩下依然是寻找油气田的重要远景区。分布于中国东部的平原区和黄海、东海及南海等陆缘海区,属于地表热流值高的“热盆”,这些盆地下对应的是裂谷型或洋壳型岩石圈,它们是在新生代时期中国东部沿海地区进入了新的构造演化阶段——大陆裂谷作用下形成的,以伴随广泛的玄武岩喷发为标志,对流地幔物质和热输入使盆地热流值升高成为“热盆”、大陆裂谷型岩石圈,乃至洋壳岩石圈(如南海中央海盆);伴随裂陷作用及伸展构造普遍发育的幔源玄武岩浆大量喷发,以及大量沉积物的快速沉积、埋藏有利于油气田的形成,其中的组分,如CO2气田中的CO2可能主要源于地幔。中国东部平原及边缘海区域是最具前景的油气田分布区之一。     

南海东北部珠江口盆地成生演化与油气运聚成藏规律

珠江口盆地处在南海东北部准被动大陆边缘的特殊大地构造位置,其区域背景及油气地质条件复杂。该区不仅具有中国东部新生代陆相断陷盆地的基本特征,亦具本身的特殊性。由于盆地不同区带油气地质条件的差异,故具有明显的"北油南气"分布规律及纵向上多种资源叠置共生与复合的特点:北部裂陷带及东沙隆起浅水区,处于减薄的洋陆过渡型地壳靠近陆缘一侧,其古近系断陷规模及半地堑洼陷沉积充填规模均比相邻的南部裂陷带深水区小,且地温梯度低、大地热流小,烃源岩有机质热演化处在油窗范围,以产大量石油为主伴有少量油型气,构成了以文昌、恩平、西江、惠州及陆丰油田群和流花油田群为主的北部浅水油气富集区。该区具有上渐新统三角洲砂岩及中新统礁灰岩外源型油气运聚成藏机制及含油气系统;南部裂陷带及南部隆起周缘深水区,以邻近深水区的白云凹陷北坡—番禺低隆起中小气田群和白云凹陷东部深水区LW3-1、LH34-2及LH29-1等天然气藏为代表,构成了以天然气为主但亦具石油及水合物资源潜力的深水油气富集区。由于南部裂陷带深水区处在洋陆过渡型地壳靠近洋壳一侧,地壳薄而裂陷深、断陷规模大,其与北部浅水区相比多了一套上渐新统海相烃源岩。该区地温梯度及大地热流偏高,烃源岩多处在成熟-高熟凝析油及湿气阶段,以产大量天然气及少量轻质油和凝析油为主,具有上渐新统陆架边缘三角洲砂岩和中新统深水扇混源型天然气运聚成藏机制及含油气系统。油气纵向分布具有深水海底天然气水合物及浅层气/生物气与深部常规油气共生叠置的关系。     

Observation of Catastrophic Degassing from Mantle-Crust in Yinggehai Basin, South China Sea

Previousworkshavenotonlywellestablishedtheiso topiccriteriaforrecognizingdifferentsourcesofnoblegases(ref.PintiandMarty ,2 0 0 0 ;Sardaetal.,1985 ) ,butalsoadvocatedtheintegrationofC/ 3Heratioswithstableisotoperatiostoprovideaninsightintotheoriginsofmantle derivedCO2 (Ballentineetal.,2 0 0 1,2 0 0 0 ;Lollaretal.,1997;Pedronietal.,1996 ;Trulletal.,1993;MartyandJam bon ,1987;DesMarais ,1985 ) .Inmanycases,however,thenoble gassignatureandC/3Heratiocannotbesimplyusedtoindicatetheoriginsofsuc…     

浅论多旋回构造理论对第四纪深部物理运动研究的推动

第四纪最突出的事件是青藏高原和南海海盆的形成和演化。众多中外学者几乎一致认为，青藏高原的形成是由于印度克拉通向北的推动，南海等西太平洋边缘海是在太平洋板块和菲律宾海板块向西俯冲的过程中形成的。笔者另辟蹊径，提出，由于新生代(尤其是第四纪)以来两个相互交切的东亚断裂和南亚断裂的深部物理运动，使得南海等西太平洋边缘海地区的陆壳物质被逐渐吸入地幔，经转化为“幔源壳质”以后，再不断输送、补充给青藏地区。其结果必然是，南海等西太平洋边缘海地区的陆壳迅速转化为过渡型壳甚至洋壳，青藏地区则由洋壳转化为陆壳，并迅速隆起、增厚。     

南海北部陆缘地壳结构特征及其构造过程

根据“北部湾大陆缘地壳结构ＰＳ转换波测深”等地球物理测量结果,本文研究了南海北部陆缘的地壳结构特征,讨论了其白垩纪以来的构造过程。地球物理测量表明,由陆向海,南海北部陆缘地壳由陆壳、过渡壳变为洋壳,厚度由３４ｋｍ减薄至８ｋｍ左右。垂向上地壳为３层结构模式。陆壳、过渡壳和洋壳的下地壳Ｐ波速度普遍较高。地壳伸展系数的计算表明南海北部陆缘伸展主要发育于陆坡地区。结合区域地质研究,本文认为：南海北部陆缘及     

巴西桑托斯盆地CO2区域分布及主控因素

桑托斯盆地盐下油气田中发现了大量CO₂,给油气勘探开发和生产都带来诸多困难和挑战.利用地层测试、样品分析及文献资料等,明确了CO₂成因及来源,统计分析了其区域分布特征,并基于区域重磁和深源地震等资料,剖析了控制CO₂分布的地质因素.盆内CO₂主要为幔源—岩浆成因,且幔源CO₂贡献了至少92%的CO₂总量.区域上,CO₂自陆向海呈增加趋势,并相对集中在盆地东部隆起带上.地壳减薄和地幔局部隆升是控制CO₂宏观分布最重要的背景因素.极端的地壳伸展造成了圣保罗地台下部陆壳强烈拉伸减薄,形成了一个面积约5.1×104 km2的地壳减薄区,造成了富含CO₂的地幔物质上拱进入陆壳,宏观上决定了盆内CO₂区域分布.此区域之外,出现高含量CO₂的可能性大幅降低.岩浆侵入和活动断层都是沟通隆升地幔和浅部储层的重要路径,但以断裂沟通最常见.NW-SE向区域走滑断裂和NE-SW向I-II级正断层对CO₂在浅部地层中的分配起控制作用,两组断裂交汇部位或周缘是幔源岩浆或CO₂最集中发育区.