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。     

塔里木盆地西部航磁数据变换处理与基底断裂分析

通过对塔里木盆地西部1:20万航磁数据的变换处理,结合地震等资料综合分析,研究了塔里木盆地西部的基底断裂分布,揭示了断裂分布特征:(1)盆地西北部断裂主要为NEE走向,并与NW向断裂组合形成"矩形"结构的断裂分布区带,反映了盆地北缘向天山俯冲而形成的挤压作用;(2)盆地中部巴楚及巴楚以东断裂分布区由NW及NWW向断裂形成"Y"字形断裂组合,并广泛发育二叠纪火山岩;(3)盆地西南缘发育有NW和NWW向断裂,是青藏高原西北缘与塔里木盆地间俯冲碰撞的产物.     

利用接收函数研究哀牢山-红河断裂带地壳上地幔特征

对哀牢山-红河断裂带附近宽频带数字地震台阵的远震体波记录, 采用接收函数方法研究台站下方地壳上地幔S波速度结构, 并估算了平均地壳厚度、波速比(Vp/Vs)和泊松比. 研究结果显示, 哀牢山-红河断裂带的壳幔边界不具有简单的速度间断面特征, 表现为速度递增的梯度带, 在Moho深度处速度增大较快, 而上地幔顶部速度偏低, 并呈缓慢递增趋势, 速度结构具有壳幔过渡带特征; 地壳泊松比值偏高(0.26~0.28), 可能与下地壳中镁铁质含量增加有关; 断裂带两侧地壳平均厚度突变, 在断裂带的西南侧约36~37 km, 而东北侧约为40~42 km, 表明红河断裂是陡立的超壳断裂; 下地壳表现为S波低速, 是地壳与壳下岩石圈解耦的有利部位.     

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压（滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲）、走滑（正花状、y字型）、伸展（铲式正断层）等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:（1）滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;（2）高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;（3）走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;（4）伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部位,对应于晚白垩世燕山运动晚期,古太平洋板块由低角度俯冲转为高角度俯冲,此时中国东部构造应力体制经历着由挤压向拉张的转换.      

丽水-椒江凹陷西斜坡明月峰组上段碎屑锆石物源

沉积物源对油气储层发育具有重要影响.为研究丽水-椒江凹陷西斜坡明月峰组上段物源的岩性组成及其分布特征,选取4口钻井4个砂岩样品进行碎屑锆石U-Pb定年,并对陆上潜在物源区岩层(体)的岩性和年龄进行统计分析.结果显示:(1)样品中碎屑锆石以岩浆锆石为主,主要的年龄区间为125~90 Ma、145~125 Ma及170~145 Ma,还有少量变质锆石,其年龄区间为235~210 Ma及2 087~1 653 Ma;(2)陆上潜在物源区中以火山岩占绝对优势(173~94 Ma),局部区域可能有较大规模白垩系永康群沉积岩,而变质岩(＞210 Ma)和侵入岩(107.0~87.8 Ma)仅零星出露.综合分析认为:研究区东北部明月峰组上段的物源以永康群火山-沉积岩和九里坪组火山岩为主,含有少量晚白垩世侵入岩;西南部以九里坪组、西山头组火山岩及元古代区域变质岩为主,侏罗纪火山岩为辅,这一区域可能更有利于优质储层的发育.      

塔里木盆地重磁场特征与基底结构分析

根据塔里木盆地的布格重力与航磁资料,通过不同高度的解析延拓、不同方向水平梯度计算,分析了盆地内部与盆地边缘重磁场特征的差异,并反演计算了基底起伏与莫霍面深度。结果显示：盆地内部重磁异常变化相对平缓,盆地边缘变化剧烈;莫霍面形态中部上隆,盆地南北边缘分别向南、北加深;盆地边缘的前陆盆地表现为基底深凹;盆地边缘断裂特征与内部有所不同,边缘断裂基本平行于盆地边界,规模大,延伸长。反映了刚性的塔里木岩石圈在印藏碰撞的远距离效应下发生挠曲与整体变形,盆地边缘发育大型断裂系统,使应变能主要在周边变形最强烈的区域释放,形成了盆地周边比盆地内部活动强烈的特点。     

南黄海盆地东北凹构造特征及伸缩率研究

通过选取南黄海盆地东北凹典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了东北凹构造样式特征。采用平衡剖面恢复技术和伸缩率计算方法,恢复了东北凹各时期的地质演化剖面,分析了东北凹不同构造演化阶段的伸缩率变化特征。研究表明,南黄海盆地东北凹主要发育伸展构造、走滑构造(负花状)和反转构造等多种构造组合样式,经历了晚侏罗世的仪征运动和渐新世末的三垛运动,相应地在中—上侏罗统和渐新统沉积时期,东北凹处于明显的收缩阶段,伴随发育TK40和T20不整合界面。同时,本文结合区域应力场特征,探讨了南黄海盆地东北凹的构造演化历程:以两次构造运动为界,划分为3个构造演化阶段(晚三叠世—侏罗纪的初始断陷阶段、白垩纪—渐新世的裂陷-反转阶段、新近纪—第四纪的区域沉降阶段)。南黄海盆地东北凹伸缩率的时空变化及构造演化过程,是对“晚中生代以来,古太平洋板块相对欧亚板块俯冲汇聚速率和方向的改变”的局部响应。     

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.      

基于随机森林算法的陆相沉积烃源岩定量地震刻画:以东海盆地长江坳陷为例

烃源岩的定量地震刻画对于勘探开发区块的优选、盆地油气资源量的估算都具有重要意义.陆相沉积环境下的浅湖或半深湖相的烃源岩横向变化快,其空间展布需要依靠钻井约束下的反射地震进行刻画,但是其地震弹性特征与岩性和有机质含量的映射关系呈现高度非线性化,因而很难利用传统基于地震岩石物理模型驱动的烃源岩地震预测方法进行有效刻画.本文以低勘探区的东海盆地长江坳陷为例,提出了一种在数据驱动的机器学习框架下,综合利用地质约束、钻井录井、测井、地球化学和叠前地震数据进行烃源岩的定量地震刻画的工作流程.其核心思想是利用随机森林集成学习算法对小样本数据表现优异的特征,以井位处的测井弹性数据(纵波速度和密度)、岩性、地球化学标定的总有机碳含量(TOC)为样本标签数据,在地质导向约束下通过随机森林算法生成学习网络,并将该网络与叠前地震反演结果相结合,采取先预测泥岩再预测总有机碳含量的“两步走”策略,完成对烃源岩空间分布及其非均质性的定量地震刻画,并对预测结果的不确定性进行评价.测试结果显示,随机森林算法相较于其他的机器学习算法能够更准确的识别陆相沉积地层的泥岩,并比传统的利用阻抗转化方法获得更可靠的总有机碳含量预测结果.     

东海盆地长江坳陷美人峰组烃源岩沉积环境与生烃潜力评价

利用东海盆地长江坳陷古新统美人峰组烃源岩的元素、热解、干酪根δ13C、镜质体反射率、岩石薄片、X射线衍射等资料,对长江坳陷美人峰组不同层段烃源岩进行沉积环境分析及生烃潜力评价。研究结果表明:美人峰组烃源岩的沉积环境整体表现为温暖潮湿的弱氧化淡水环境,古盐度和古气候是控制美人峰组烃源岩发育的主要环境因素。美人峰组第一段和第二段沉积时期,气候温暖潮湿,有大量陆源有机质输入,水体盐度相对较高,有机质保存条件较好,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ型为主,含少量II型,有机质已进入低成熟—成熟演化阶段,是美人峰组最具生烃潜力的层段;第三段和第四段沉积时期,气候相对干热,陆源碎屑及有机质输入少于第一段和第二段,水体盐度较低,不利于有机质保存,有机质丰度较低,有机质类型以Ⅲ型为主,有机质以低成熟演化阶段为主,生烃潜力不大;第五段和第六段沉积时期,气候恢复为温湿状态,有机质丰度较第三段和第四段高,有机质类型为Ⅲ型,但有机质热演化程度低,处于未熟状态,为无效烃源岩。随着埋深增加,美人峰组烃源岩的有机质成熟度变高,具有更大的生烃潜力。