中国东南海域中生界油气地质条件与勘探前景

中国东南海域中生代地处欧亚板块东南缘, 夹持于欧亚板块、太平洋板块与印度澳大利亚板块之间。以往对于该区域的油气勘探多集中于新生代。笔者在前人研究的基础之上, 结合新近获得的地震资料, 开展了中国东南海域及周缘油气地质条件研究。结果表明:中国东南海域中生界分布广, 东海南部、台湾岛以及台西南盆地发育中生界深海相硅质岩, 可能与冲绳缝合带和菲律宾巴拉望缝合带形成有关;南海北部及周缘陆区发育上三叠统下侏罗统海相和海陆交互相碎屑岩及上侏罗统白垩系陆相碎屑岩, 可能与印支期缝合带的形成有关。从海域钻井及周缘陆区沉积层序资料推断, 中国东南海域有两套发育良好的烃源岩, 具有较强的生烃潜力:上三叠统下侏罗统海相泥页岩, 有机碳质量分数为0.28%~14.96%, 干酪根类型主要以Ⅱ₂型和Ⅲ型为主;下白垩统海相泥页岩, 有机碳质量分数为0.60%~2.00%, 干酪根类型以偏Ⅱ₂Ⅲ型为主。该海域发育两套生储盖组合:一套以上三叠统下侏罗统泥页岩为烃源岩, 中、上侏罗统砂岩为储层, 下白垩统泥页岩为盖层;另一套以下白垩统泥页岩为烃源岩, 白垩系砂岩为储层, 上白垩统泥页岩为盖层。它们相互可以形成"古生新储"、"自生自储"油气藏组合。因此, 中国东南海域中生界是值得关注的油气勘探新领域。     

航空重磁构造分层与新层系研究——以松辽盆地嫩江—林甸地区为例

本文聚焦盆地结构和新层系研究, 基于最新采集的航空重磁综合测量数据和岩石样本物性数据, 结合重点地区井震资料, 对异常数据进行多尺度构造分层, 构建了松辽盆地中北部浅—中—深三维空间结构格架; 通过定性与定量研究, 系统分析了研究区上白垩统底面、中生界底面、磁性基底顶面等深度以及上白垩统、上侏罗统—下白垩统、上古生界等厚度, 为研究区域上古生界、上侏罗统—下白垩统等含油气新层系、探讨盆地结构特征对油气的控制作用提供地球物理证据。研究结果表明, 研究区不同地段的上古生界残留厚度差异性显著, 厚度变化范围在0~9300 m之间, 西部和北东部残留厚度较大, 北部和东部局部缺失; 上侏罗统—下白垩统厚度和埋藏深度在研究区北、南部明显不同, 总体呈现南部较厚而且埋藏较深北部较薄而且局部缺失的特征。     

南海北部边缘东部海域中生界及油气勘探意义

华南大陆南缘和台湾地区发育的中生代海相地层揭示，该区晚三叠世-白垩纪时曾遭受2次海侵。从海水入侵方向分析，南海北缘东部的海区也相应地发育2套中生代海相沉积岩系。地震资料和钻井资料证实，本区珠江口盆地潮汕坳陷和台西南盆地发育巨厚的中生界，上三叠统一下侏罗统以暗色页岩为主，代表水体宽阔、环境稳定的深海相沉积；下白垩统岩性以砂页岩为主，代表环境变化较大的浅海相和海陆过渡相沉积。上三叠统一下侏罗统与下白垩统之间为角度不整合接触。该区中生代地层具有优越的生、储、盖组合和构造圈闭条件以及油气生成、聚集和保存条件，油气资源前景良好。     

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据

合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧,其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究,从而限定了各组地层的沉积时代,确定了火山岩喷发时间,指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明,合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组(或黑石渡组)与上白垩统戚家桥组,其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世(130～120 Ma)。盆地南部的下——中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带,分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带,后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。     

北黄海盆地中生界沉积充填及有利生储盖组合

沉积充填生储盖组合中生界北黄海盆地北黄海盆地是我国海域油气勘探的新区,成藏条件及其时空匹配研究薄弱,是制约该区油气勘探取得突破的重要基础地质问题之一。通过岩心、钻井、测井及地震资料等的综合分析,对中生界构造格架下的沉积充填及有利生储盖组合特征进行了系统研究。结果表明,北黄海盆地中生界为断陷湖盆,中侏罗统以湖泊沉积为主,上侏罗统主要发育三角洲-湖泊沉积体系,下白垩统发育扇三角洲-湖泊沉积体系。北黄海盆地中生界发育2套有利的生储盖组合,上侏罗统上部的半深湖相暗色泥岩有机质丰富,构成研究区主力烃源岩,与下白垩统扇三角洲储集砂体及其上部滨浅湖泥岩组成的复合型组合,为空间匹配最好的生储盖组合;上侏罗统烃源岩与其中下部三角洲河道砂体组成的倒灌式间断型组合,为另一套较有潜力的组合,储层物性及断裂-不整合面输导是决定生储盖组合优劣的关键。     

北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征及其指示的油气勘探方向

为了量化表征北黄海盆地东部坳陷中生界主力烃源岩生、排烃特征,综合利用镜质体反射率(R_o)、残余有机碳含量(TOC)、岩石热解、干酪根镜检及饱和烃色谱等资料,在总结研究区烃源岩地化特征的基础上,通过油源对比明确主力烃源岩层并依托盆地模拟方法量化其生、排烃贡献.结果表明,北黄海盆地东部坳陷中生界的两类原油均来源于区内中侏罗统和上侏罗统两套主力烃源岩层,其中,中侏罗统烃源岩的有机质丰度整体处于"好-最好"级别,上侏罗统烃源岩的有机质丰度则以"中等-好"为主;二者均存在早白垩世末期和早中新世两次生、排烃高峰,但上侏罗统的排烃速率[q_e(max)=27.3×106 t/Ma]远高于中侏罗统的排烃速率[q_e(max)=4.2×106 t/Ma],对研究区油气成藏的贡献更大.虽然下白垩统暗色泥岩的生烃潜力有限,但其底部砂岩与紧邻上侏罗统主力烃源岩层构成的"下生上储"式的源储配置关系是区内最重要的勘探目的层,其次为中、上侏罗统内部"自生自储"式的有利成藏组合,同时,中侏罗统下部"上生下储"式的成藏组合也应予以重视.      

伊拉克中部油区油气成藏要素特征及成藏模式

美索不达米亚盆地是全球油气最富集的盆地之一,研究区位于该前陆盆地的斜坡带,其地质认识程度低,对油气成藏的研究不系统。基于地震剖面和烃源岩热解数据,较为系统地研究了伊拉克中部油区油气成藏要素。研究表明,该区正断层未断穿新生代地层,断裂活动中部最强,北部较弱,南部最弱;褶皱活动中部最强,南部稍弱,北部最弱。早白垩世-中白垩世期间,研究区处于弱伸展构造环境;晚白垩世Hartha组沉积时期,断层发生正反转,研究区处于弱挤压构造环境;晚白垩世末到始新世,研究区处于弱伸展构造环境;渐新世,褶皱作用开始;中新世,构造格局基本定型。上白垩统Khasib组-Hartha组砂屑灰岩和下白垩统Zubair组砂岩是研究区主要储层。主力烃源岩为中侏罗统Sargelu组和上侏罗统-下白垩统Chiagara组,次要烃源岩为下白垩统Ratawi组和Zubair组。综合分析认为:与油源断裂紧临的背斜圈闭是研究区最有利的油气聚集场所。侏罗系顶部发育良好的盖层,可为下伏主力烃源岩排出烃类的成藏提供良好的封盖条件,推测中-下侏罗统具有较大的油气勘探潜力。     

东海陆架盆地南部油气资源前景与选区

通过开展二维地震资料调查和重处理,结合钻井、重磁、海陆对比等新老资料开展联合解释认为:东海陆架盆地南部中生界具有分布广、厚度大、沉积中心位于东部,新生界则呈现东西厚中间薄,新生代构造单元中的台北凸起、观音凸起和雁荡凸起上均有中生界分布;白垩系较侏罗系分布更为广泛,侏罗系西部边界为雁荡凸起东侧,白垩系西部边界以瓯江凹陷西侧为界;中生界三口钻井分析结果发现了确凿的海相标志,证实了中生界东海陆架盆地发生多次海侵,结合围区沉积特征认为侏罗纪存在南北向和东西向的海侵,白垩纪主要体现为东西向的海侵;研究区中生界发育中下侏罗统、下白垩统两套烃源岩,新生界发育古新统、始新统、渐新统和中新统四套烃源岩,具有较好的油气资源前景。     

大别高压—超高压变质岩剥露历史在合肥盆地的记录

位于大别造山带北部的合肥盆地,其中的沉积是造山带剥露历史的重要记录。自生伊利石K—Ar测年,证实了合肥盆地中部安参1井自上而下钻遇了下白垩统,上、中、下侏罗统,下二叠统和上石炭统地层,下伏为奥陶系。中生界砂岩碎屑组分分析,表明其源区为大别造山带。安参1井内下二叠统砂岩不含造山带来源的碎屑多硅白云母。自下侏罗统至下白垩统,钻遇的砂岩中连续出现了丰富的碎屑多硅白云母(Si>3．3)。这不但指示大别造山带是合肥盆地的主要物源区,也限定了大别高压—超高压变质岩在早侏罗世早期就已经剥露地表．继而连续出露。     

中原油气区侏罗系地层特征

综述中原油气区侏罗系地层古生物特征,提出该区存在下侏罗统—中侏罗统,未确证存在上侏罗统,过去所称上侏罗统—下白垩统归入下白垩统为宜。提出了区内北部临清坳陷的下侏罗统—中侏罗统地层可划分为中一下侏罗统的坊子组和中侏罗统的三台组、西南部济源凹陷下侏罗统的鞍腰组和中侏罗统马凹组、东南部黄口凹陷仅存在中侏罗统的三台组、南部中牟凹陷的侏罗纪地层与济源凹陷的相近,并提出了它们之间的对比意见。     

华南、华北地块中生代构造演化与超高压变质岩的折返机制

本文在讨论中国东部现有构造演化模式基础上，着重从华北与华南地块之间板块尺度的动力学过程剖析秦岭－大别中生代造山带构造演化，以及大别－苏鲁超高压变质地体的形成和折返过程。晚二叠世－中三叠世华南地块向华北地块持续挤压，陆壳大规模俯冲导致超高压变质作用的产生，而华北地块在晚三叠世至早侏罗世发生快速逆时针旋转，使得这一地区上地幔深度的超高压变质地体快速折返至下地壳。由于超高压变质地体侵位后，地壳结构、构造的差异，在南北地块的进一步挤压下，造成中国东部晚侏罗世－早白垩世郯庐断裂带的巨大左行剪切。     

华南构造演化的基本特征

华南至少经历了4期区域规模的大陆动力学过程,除新元古代和晚中生代具有活动陆缘背景外,均在板块内部发生并完成。华夏块体是一个以新元古代岩石为主体构成的前南华纪基底,不是稳定的克拉通古陆,经历了聚合-裂解-再聚合的复杂构造演化。志留纪发生的板内碰撞-拼合事件使华夏块体与扬子块体再次缝合,形成真正统一的中国南方大陆。在震旦纪—早侏罗世期间,整个华南基本处于陆内滨海-浅海-斜坡环境,内部没有切穿岩石圈的断层,没有大规模幔源岩浆和火山喷发的记录,多次构造变形与岩浆活动均在统一的华南岩石圈之上进行。经过早—中侏罗世的构造体制转换,才演化成为晚中生代西太平洋活动大陆边缘的一部分。从早到晚,华南岩石圈经历了多期、幕式的生长,以侧向增生为主(块体拼合),垂向生长为辅(岩浆上侵)。到晚中生代,在古太平洋板块俯冲和陆内伸展的背景下,形成了独特的华南盆岭构造。长期的板内构造演化和多期的花岗岩浆活动使华南具有很好的成矿条件,成为各种矿产与资源的富集区。新元古代南华纪和晚中生代晚侏罗世—早白垩世是华南最有利的成矿期,尤以后者矿种最多、储量最大。     

南海北部白垩纪—渐新世早期沉积环境演变及构造控制*

南海北部珠江口—琼东南盆地白垩系—下渐新统记录了华南大陆边缘从主动陆缘向被动陆缘的转换过程。基于盆地构造-地层、单井相、地震相等特征的综合分析,结合南海中南部的沉积环境和区域构造演化,探讨南海北部白垩纪—渐新世早期的沉积环境演变及构造控制背景。研究发现: (1)南海北部白垩系广泛分布,古新统分布极为有限; 始新世早-中期,琼东南盆地只在部分凹陷深部发育了小规模的滨浅湖相和扇三角洲相沉积,珠江口盆地白云凹陷以大规模发育的湖泊相为特征; 始新世晚期—渐新世早期,琼东南盆地和珠江口盆地白云凹陷都受到海侵作用的影响,以海岸平原相和滨浅海相为主。 (2)构造演变包括5期:包括白垩纪安第斯型大陆边缘的“弧—盆”体系发育期,古新世区域隆升剥蚀山间盆地发育期,始新世早-中期裂陷发育,始新世晚期—渐新世早期陆缘破裂期,渐新世晚期东部海盆稳定扩张期。最后,探讨了南海盆地中生代末/新生代初的动力学转换过程及特征。     

华北克拉通东部早白垩世伸展盆地的发育过程及其对克拉通的破坏

在晚侏罗世华北克拉通东部破坏之初出现了区域性隆起,全区缺失上侏罗统沉积。在早白垩世早期,出现了区域性的伸展活动,断陷盆地形成,克拉通南、北缘伸展活动最强,北部燕山构造带以出现变质核杂岩为特征,南部出现宽裂谷型盆地。早白垩世中期华北克拉通东部普遍出现了火山活动与岩浆侵入。早白垩世晚期克拉通上以出现窄裂谷型盆地为特征,沿北北东走向的郯庐断裂带断陷活动最强。这些断陷盆地的演化过程揭示,经历地表抬升后,克拉通破坏之初的岩石圈热而弱,从而形成变质核杂岩或宽裂谷型盆地。这期间的破坏强度在空间上具有不均匀分布的特征,受控于早期岩石圈地幔的结构。经过早白垩世中期的大量岩浆活动之后,早白垩世晚期克拉通岩石圈温度降低、强度变大,从而利用早期大型断裂构造形成窄裂谷型盆地。这现象支持华北克拉通东部晚中生代的岩石圈减薄是以逐渐拆沉机制为主。     

南海南、北陆缘中生代构造层序及其沉积环境

新生代海底扩张,使南海陆缘分为南、北两部分。南部礼乐地块与南海北缘在扩张之前构成了统一的活动陆缘。通过对南、北陆缘的钻井研究和井旁地震剖面解释,发现二者的中生界均具有4 个地震层序及3 个构造层。南北陆缘构造层序及物源分析表明,早白垩世礼乐地块与南海北缘曾发生碰撞拼贴。早白垩世的南海北缘地区沉积环境由海陆过渡相向陆相演化,相应的礼乐地区是由浅海相向滨海相演化,二者反映出相同的向上变浅旋回,说明在南、北陆缘拼贴之后,两者具有了统一的构造沉积背景。到晚白垩世末,两区均隆升为陆,且遭受剥蚀; 南海北缘地区上白垩统部分被剥蚀,而距俯冲边界更近的礼乐地区上白垩统则被剥蚀殆尽。     

湖南中生代造山过程——华南陆块周缘造山带之影响

湖南地区中生代造山作用强烈，其演化过程与华南陆块各周缘造山带一样，经历了T3一JI的陆内碰撞造山、J2一KI陆内碰撞后造山及K2后的伸展造山阶段．湘谭一祁东以西的扬子区域，发育一系列NE向展布向NW逆冲的逆冲推覆构造带，而其东部华夏区域则发育热隆伸展构造与走滑盆山构造带．研究表明，湖南地区的造山过程与周缘追山带的形成演化体戚相关．一方面，周缘造山带对湖南地区构成了楔入构造的运动学——动力学边界条件；另一方面，华南周缘古特提斯洋的消减和周缘陆块对华南陆块的会聚、碰撞造山激活了软流层地幔的上涌和东向迁移，这是湖南地区中生代活化和造山过程的主要机制．     

郯庐断裂带东侧华南地块部分逆时针转动——古地磁新证据

本文对郯庐断裂带东西两侧的莱阳、六安、庐枞和怀宁等中新生代盆地内的中三叠世至早白垩世沉积构造变形进行了古地磁研究。采样区大多数特征磁化方向通过了褶皱检验或反极性检验,从上述地区共获得了10个可靠的中三叠世-早白垩世的古地磁极。该结果与华南地块的视极移曲线对比,可以看出,从中侏罗世以来,郯庐断裂带东西两侧不存在大规模地水平相对位移。但是,断裂带东边的华南地块部分存在15°-25°的逆时针转动。这种转动主要应发生在晚侏罗世,主要与华南、华北地块的碰撞以及太平洋板块的挤压有关。      

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。     

Mesozoic and early Cenozoic tectonic convergence-to-rifting transition prior to opening of the South China Sea

We have investigated Mesozoic geological problems around the South China Sea (SCS) based on gravimetric, magnetic, seismic, and lithofacies data. Three-dimensional analytical signal amplitudes (ASA) of magnetic anomalies clearly define the inland tectonic boundaries and the residual Mesozoic basins offshore. The ASA suggest that the degree of magmatism and/or the average magnetic susceptibility of igneous rocks increase southeastwards and that late-stage A-type igneous rocks present along the coast of southeast China possess the highest effective susceptibility. The geophysical data define Mesozoic sedimentary and tectonic structures and reveal four major unconformities [Pz/T–J, T–J/J, J/K, and Mesozoic/Cenozoic (Pz, Palaeozic; T, Triassic; J, Jurassic; K, Cretaceous)], corresponding to regional tectonic events revealed by nine palaeogeographic time slices based on prior geological surveys and our new fieldwork. Showing both sedimentary and volcanic facies and regional faults, our palaeogeographic maps confirm an early Mesozoic northwestward-migrating orogeny that gradually obliterated the Tethyan regime, and a middle-to-late Mesozoic southeastward migration and younging in synchronized extension, faulting, and magmatism. Three major phases of marine deposition developed but were subsequently terminated by tectonic compression, uplift, erosion, faulting, rifting, and/or magmatism. The tectonic transition from the Tethyan to Pacific regimes was completed by the end of the Middle Triassic (ca. 220 Ma), reflecting widespread Mesozoic orogeny. The transition from an active to a passive continental margin occurred at the end of the Early Cretaceous (ca. 100 Ma); this was accompanied by significant changes in sedimentary environments, due likely to an eastward retreat of the palaeo-Pacific subduction zone and/or to the collision of the West Philippine block with Eurasia. The overall Mesozoic evolution of southeast China comprised almost an entire cycle of orogenic build-up, peneplanation, and later extension, all under the influence of the subducting palaeo-Pacific plate. Continental margin extension and rifting continued into the early Cenozoic, eventually triggering the Oligocene opening of the SCS.     

粤桂地区白垩纪中期安山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

华南沿海地区存在丰富的白垩纪岩浆活动记录.粤桂地区作为华南沿海的重要组成部分,其白垩纪安山岩的出露数量虽然有限,但对于揭示晚中生代大陆边缘的构造性质具有特殊意义.选取广西玉林、广东连平的安山岩作为研究对象,结合前人对广东仁化地区样品的研究成果,应用岩相学、同位素年代学、地球化学等多种分析方法,对上述岩石开展系统研究.结...