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。     

南海北部陆缘中,晚第三纪古地理,古环境研究

本文主要依据钙质超微化石成果,并结合其它微体化石和若干次一级的沉积间断,讨论包括台南盆地、珠江口盆地、琼东南盆地和北部湾盆地在内的南海北部陆缘中、晚第三纪海相沉积划分标志和对比意见,古地理和古环境演化史及古气候概况。研究结果表明,除北部湾盆地外,全区上渐新统至上新统基本由海相沉积构成。包括滨海和浅海、三角洲租碳酸盐岩-生物礁灰岩沉积。海侵自东南向北西推进,出现相当超微化石NN4—NNS,NN11和NN13—NN15带沉积期的3个海侵高峰。     

塔里木盆地库车坳陷古近系库姆格列木群底砂岩段沉积古地理和物源体系

库车坳陷古近系库姆格列木群底砂岩段沉积可划分为北缘砂砾岩带冲积扇粗碎屑沉积-下切辫状水道充填-河流-三角洲沉积、温宿凸起边缘近端冲积扇-扇三角洲沉积和塔北凸起西南缘的下切谷充填-河流三角洲-滨浅湖滩坝3个相带,中部为干旱盐湖-泻湖-海湾沉积.物源体系分析表明,西部的温宿凸起、北边的南天山造山带和塔北隆起上的大陆蚀源区为坳陷提供物源.库车坳陷碎屑物基本上来自于南天山和温宿凸起再循环造山带,坳陷北缘的逆冲造山和隆升作用形成了长期的物源供给区,沿坳陷东北缘发育了巨厚的冲积扇.西部的温宿凸起早期存在物源,沿凸起边缘发育有小型的边缘扇或扇-辫状河三角洲.塔北隆起在古近纪早期提供一定的物源,克拉201井附近结晶基底的剥蚀是南部大陆蚀源区的主要物质来源.却勒1井、羊塔5井等地的碎屑物极可能来自3个物源区.研究区物源体系的分析与总体的古构造、古地理格局相一致,库车坳陷古近系基底东高西低,有大量陆源碎屑由东向西推进,东、西两侧的低凸起带和北缘的前陆前渊带构成的古构造特征决定着物源和岩相分布的总体格局.     

南海北部深水区沉积物稀土元素特征及其物源指示意义

对南海北部白云深水区沉积物稀土元素的研究表明,渐新世至中新世的物源发生较大变化。渐新世时期,白云深水区不同区域稀土元素的分布特征差异明显,表明沉积物物源不同。深水区北部沉积物主要来自古珠江物源区,深水区东、西部沉积物中含有较多中基性火山物质,南部则主要包含基性火山物质,说明当时南海北部地区构造活动较强,存在较多火山活动,火山活动由北向南基性成分增多。渐新世末的白云运动使南海北部深水区产生强烈持续沉降,造成陆架坡折带北移,白云深水区从渐新世浅海陆架环境演化为中新世陆坡深水环境,中新世期间沉积物主要来自深水区北部的珠江三角洲物源,深水区东部存在东沙隆起源区,而深水区南部沉积物在中新世仍受到基性火山活动的影响。     

南海围区中生代构造古地理演化

对南海围区中生代岩相、构造以及古地理进行了系统总结与研究,编制了南海围区6 个时期 ( 包括T3--K2 ) 构造古地理简图,阐述了南海围区主要的缝合带形成时间和中生代活动及其对南海围区中生代的古地理的控制与影响。经研究,南海围区盆地类型、中生界地层以及古地理环境受特提斯的闭合以及环太平洋俯冲带的影响控制。虽然南海的存在使F6 系列断裂有了现在的格局,但是古太平洋构造带一直控制着中生代加里曼丹、巴拉望、潮汕凹陷以及台湾等地的盆地的形成。讨论了南海及其围区中生代构造古地理的演化,南海围区地层从早侏罗世到晚侏罗世沉积相显示是由海相到陆相的转变,晚三叠世到晚白垩世每个时期都呈现北陆南海的古地理格局。     

塔里木盆地北部库车坳陷白垩系沉积古地理

将库车坳陷内白垩系层序地层的划分、体系域沉积相的组成和分布特征与坳陷内及其周围的构造环境结合起来,从宏观构造背景上分析了层序和沉积相带的展布特征与发育规律。白垩系库车坳陷的前陆构造演化具有阶段性,控制了坳陷在不同阶段的沉积古地理的发育特征。亚格列木期和舒善河早期,库车坳陷的沉积古地理南北分带明显,具有南北双向提供物源的特征,粗碎屑分布在坳陷较陡的北侧。舒善河后期与巴西盖期,塔北隆起大部分已沉降至水下,至巴什基奇克期被同期高水位体系域沉积地层所超覆。代表特大型气田的克拉2井的主要储层就位于巴什基奇克期辫状河三角洲相带,其分布稳定而广泛,被称为“辫状河-三角洲砂体裙”。     

塔里木盆地古近纪岩相古地理

古近纪是塔里木盆地由海向陆转化的时期。当时该区的海侵来自研究区西侧的古地中海分支,物源则主要是盆地北部的南天山以及南部的昆仑山,沉积中心在库车坳陷西部以及塔西南坳陷带的西部。古新世-始新世早期（库姆格列木群沉积期）在盆地北部库车坳陷发育砾岩、砂岩、碳酸盐岩及膏盐岩,沉积环境有滨岸、漏湖、潮坪及扇三角洲等,塔西南坳陷以碳酸盐岩和膏岩为特征,从东到西发育开阔台地、近岸局限台地、蒸发盐台地、辫状河三角洲环境等,二者之间即在塔北隆起及北部坳陷带位置为宽阔的古隆起区。始新世晚期-渐新世（苏维依组沉积期）整个盆地以滨浅湖为主,发育粉砂岩与泥岩互层沉积,塔西南坳陷虽然仍发育多个海相层,但海水的影响明显比始新世早期弱,当时主要古地理单元有海湾渴湖、滨浅湖、扇三角洲和辫状河三角洲。总体上,塔里木盆地在古近纪经历了早期以扇三角洲为主的浅水环境到晚期的滨浅湖及海湾溻湖环境,古近纪研究区的古气候以热带-亚热带的干旱气候为主。     

南海北部陆缘大陆架科学钻探选址：珠江口盆地沉积源汇启示

南海海盆自1998年始开展了一系列大洋科学钻探，取得了重大成就，但揭开南海海盆打开过程的关键记录在南海北部陆缘大陆架。因此，开展南海北部陆缘科学钻探非常必要。珠一坳陷位于南海北部珠江口盆地，不仅具有巨大的油气资源潜力，而且记录了南海海盆打开前的地质背景。该地区的物源特征分析对于揭示物质源汇过程、重建盆地构造演化过程、预测优质储层具有重要指示作用，一直是当前研究的热点，也可从沉积学角度为论证南海大陆架科学钻探选址提供依据。本文采用锆石LA- ICP- MS U- Pb定年技术，结合锆石CL图像及稀土元素配分特征，对珠一坳陷东西两侧典型地区的样品锆石进行了物源示踪、沉积源汇分析，并探讨其物源变化的构造成因。结果表明，下始新统下文昌组沉积期到上始新统上文昌组- 下恩平组沉积期，坳陷物源由盆内转换为盆外供应为主。其中，恩平凹陷部分洼陷由于没有文昌组沉积地层，下恩平组仍以盆地内物源供给为主；惠州凹陷和陆丰凹陷则从上文昌组开始转为盆外物源供给。惠州和陆丰地区上始新统恩平组、渐新统珠海组、下中新统珠江组地层锆石自形程度较低，磨圆度较高，边缘破坏较为严重，年龄分布较为分散，稀土元素配分特征与基底不同，说明上文昌组- 恩平组地层沉积之后，坳陷主要接受盆外华南板块物源供给。该物源转换与~43 Ma时珠一坳陷裂陷作用自南向北的转换密切相关。     

南海北部陆坡高速堆积体沉积物稀土元素特征及其物源意义

对南海北部陆坡MD05-2905站9个沉积物样品稀土元素进行分析,结果显示MD05-2905站沉积物中稀土含量总量(ΣREE)变化范围较大,其分布范围为60.66×10-6～350.37×10-6,平均值为174.59×10-6,其中全新世样品的稀土含量总量明显低于末次冰期样品,其球粒陨石分布模式与上地壳基本一致。对比发现,其ΣREE平均值相对接近中国黄土和珠江口,而与深海粘土中稀土元素的丰度相差较大,说明其主体可能来自陆源。稀土元素分馏参数δEu和δCe以及富集因子(EF)和判别函数(DF)揭示南海北部MD05-2905站沉积物与黄土、珠江口和台湾浅滩都有联系,显示了多物源多传输方式的特征。另外发现富集因子(EF)和判别函数(DF)数值在末次冰期时期与全新世时期差别相对较大,末次冰期时期黄土、珠江口和台湾浅滩的DF值都远远小于全新世时期,这可能反映末次冰期时黄土、珠江口和台湾浅滩对南海北部的物源贡献更大,也反映末次冰期与全新世期间各个物源供给/传输方式可能发生变化。     

南海北部大陆边缘深水区下陆坡盆地沉积特征

为了解南海北部下陆坡深水盆地的沉积特征和地层分布对构造环境的影响,利用973、SO49等航次所获得的地震测线,对南海北部大陆边缘深水区下陆坡盆地新生代地层层序进行了划分,并与北部的白云凹陷的层序进行了对比,识别出了8套地震反射层组,自上而下地层时代分别为上新世-第四纪(N2-Q)、晚中新世(N31)、中中新世(21)、...     

南海北部沉积物特征及其对珠江演变的响应

采用沉积地球化学、沉积物矿物成分分析等手段研究发现,自渐新世以来,南海北部沉积物成分具有阶段性改变的特征.在早渐新世,沉积物反映出其母岩以花岗岩和区域变质岩为主;到晚渐新世,母岩中区域变质岩类型消失,而以花岗岩、沉积岩和接触变质岩为特征;进入中新世,沉积物主要反映出碳酸盐岩等沉积岩为主的源区特点.这种沉积物成分演变特征与南海北部盆地基底及珠江流域不同区域物质组成特征极为一致,反映出珠江流域演化与南海北部沉积充填之间的对应关系.因此,通过这种研究方法,可以更好地理解32Ma以来南海北部沉积物成分发生改变的原因.同时,可以通过对比南海北部古珠江来源沉积物各时期的成分特点,建立珠江流域的侵蚀-搬运-沉积过程,探讨珠江流域演化历史.     

南海北部潮汕坳陷侏罗系古地貌特征及沉积相模式

南海北部潮汕坳陷中生界极具油气勘探潜力;综合运用最新采集的地震资料结合测井数据,在侏罗纪地层精细划分的基础上,通过对目的层剥蚀量计算,对侏罗系古地貌进行了恢复;利用残留地层的沉积相标志分析结果,建立了潮汕坳陷侏罗系沉积模式。结果表明,在早侏罗世末期和中侏罗世末期,地层遭受剥蚀改造;古地貌各要素对沉积体系发育的影响,古隆起（凸起）指明了沉积物的来源和方向;古海底峡谷是沉积物从物源区搬运到沉积区的重要运移通道;斜坡带为重要的沉积场所,并对储层的品质和规模有巨大影响,制约着盆地可容纳空间的大小;盆底的地貌形态控制着沉积体形态和产状。研究结果表明,古地貌恢复后的各要素在时空上的有效配置关系是准确把握沉积体系展布特征及范围的关键因素,对沉积储层及烃源岩的控制作用非常明显。该结论对侏罗系下一步勘探及有利储层预测有积极意义。     

苏北滨海平原冰后期古地理演化与沉积物物源研究

元素地球化学研究表明,长江与黄河对冰后期的苏北滨海平原发育与苏北南黄海潮成砂体的形成影响巨大。冰后期早期长江物质影响大于黄河。黄河供给泥沙量较少,且对本区影响主要在北部、中部地区。公元1128年黄河改道由苏北入海之后,黄河影响范围明显大于长江。长江仅由个别狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。古长江主流并未由琼港地区入海,而携带大量物质建设潮成砂体。最近2000年来本区沉积物主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,取得较好的效果。     

塔西南坳陷早白垩世物源体系和沉积古地理分析

塔西南坳陷位于西昆仑和南天山山前,早白垩世克孜勒苏群充填巨厚的粗碎屑沉积,是塔西南坳陷油气勘探的主要目标层段之一。通过大量的野外露头和盆内钻井对比,在克孜勒苏群内划分出3个三级层序,识别出冲积扇、辫状河、辫状河三角洲和曲流河-河流三角洲等沉积类型。重矿物物源体系分析表明,塔西南坳陷山前带和盆内钻井样品物质来源较复杂,既有岩浆成因,也有变质成因和再造沉积物,重矿物含量以赤铁矿、磁铁矿和白钛矿占绝对优势。重矿物组合类型反映出本区母岩性质主要为变质成因和岩浆成因,根据所处的地理位置进一步区分出南天山白垩纪高级变质岩母源区、西昆仑北带低级变质岩母源区和西昆仑南带基性火成岩3种不同的母源区。物源分析为沉积古地理恢复提供了重要依据,南天山西段山前以冲积扇-扇三角洲沉积为主,西昆仑北带早期以河流沉积为主,后期逐渐演化为冲积扇,西昆仑南带主要沉积河流-河流三角洲。扇/辫状河三角洲前缘水下分流河道、三角洲前缘水下分流河道和河口坝是形成优质储层的有利区。物源体系和沉积古地理分析对区内有利储集相带分布预测具有重要意义。     

苏北盆地东台坳陷古近系碎屑岩物源分析

苏北盆地东台坳陷砂岩统计结果表明,碎屑岩岩屑以火成岩和变质岩岩屑为主,早期（泰州组）以火成岩岩屑为主,晚期（古新统）以变质岩岩屑为主。Dickinson三角投图表明,物源区的大地构造背景属于再旋回造山带。东台坳陷重矿物纵向上变化特征指示古近纪三垛组沉积时期,物源区隆升强烈,剥蚀加速,导致不稳定重矿物显著增加。物源区对比结果揭示出张八岭隆起带是东台坳陷碎屑岩的主要物源区, 其抬升过程对苏北盆地古近系的沉降活动具有强烈的控制作用。     

塔里木盆地库车坳陷三叠纪沉积相与古地理研究

库车坳陷继晚二叠世的厚层磨拉石沉积之后,三叠纪开始进入封闭的挤压挠曲型盆地发展阶段,拉开了中生代前陆盆地发展的序幕,构造格局和构造样式较古生代发生很大转变。盆地内三叠纪气候湿热,沉积相类型多样。靠近北部山前发育大套冲积扇、扇三角洲和辫状三角洲沉积,向坳陷中心有辫状三角洲、曲流河和湖泊沉积。河漫沼泽上发育多套煤层。其滨湖、沼泽相炭质泥岩及煤系建造是库车坳陷重要的烃源岩。在整个三叠纪演化的不同时期,逆冲挤压应力逐渐增强又逐渐减弱,各时期盆地的古地理特征不同。从早三叠世到晚三叠世,盆地的沉积和沉降中心持续南迁,前缘隆起则持续向前陆方向后退。三叠纪前缘隆起和北部逆冲带在轮台以东连通,该连通古陆从早三叠世至晚三叠世持续由东向西移动,但迁移幅度不大,在晚三叠世时期成为一个次要物源区。      

珠江口盆地珠一坳陷古近系“源-汇”系统分类及石油地质意义

珠一坳陷深层古近系两套优质生烃层系内发育的储层具有近源成藏的优势,但其非均质性强、低孔渗的特点制约了油气勘探,研究与此直接相关的“源-汇”系统,对于寻找富烃优储耦合的有利区意义重大.以构造运动和盆山地貌为基础,结合断陷湖盆以半地堑为基本单元的结构特点,划分了盆地级、半地堑级和区带级的三级“源-汇”系统.盆地级分为外源、内源型两类,可用来宏观分析优质烃源岩分布;半地堑级分为陡坡、缓坡和长轴型3类,对于定性评价储层优劣具有较大意义;区带级分为迁移型、转换型、稳定型3类,为有利区目标评价和井点选择提供参考.研究认为迁移型和转换型“源-汇”系统可形成良好的生储盖配置,是最为有利的油气富集区,应作为古近系重点勘探对象.      

南海北部深水区荔湾凹陷构造演化及其石油地质意义

荔湾凹陷北与白云凹陷相邻,南与双峰盆地（南海西北次海盆）相接,发育于洋陆过渡边界,具有独特的结构构造特征。选取荔湾凹陷为研究对象,在3D地震资料解释的基础上,以断裂特征分析厘定凹陷性质、构造古地貌恢复解析凹陷结构,进而指出古地貌恢复和构造演化对油气勘探的影响。研究获得三方面的创新性认识：①荔湾凹陷为洋陆过渡壳上发育的断坳,断坳作用占主导地位;②32Ma的底辟作用将荔湾凹陷改造为“四洼三凸”的构造格局,恩平组沉积期凹陷北部是一个连通的洼陷;③恩平组沉积期连通洼陷的古地貌有利于三角洲（烃源岩）的发育,背斜型圈闭的定型受控于32Ma的底辟作用,是荔湾凹陷油气勘探的有利目标。     

南海北部陆架海域表层沉积物黏土矿物分布特征及物源分析

应用X射线衍射(XRD)对南海北部陆架海域225个站位表层沉积物黏土组分进行分析,结果表明,研究区黏土矿物总体以伊利石和绿泥石为主,高岭石和蒙脱石质量分数少,绿泥石、高岭石与蒙脱石质量分数呈明显的负相关关系。根据南海北部陆架海域表层沉积物中黏土矿物空间分布特征,结合邻近河流的黏土矿物组分以及洋流搬运作用,雷州半岛东部海域伊利石主要来源于广东沿海河流和珠江,绿泥石来自台湾岛,蒙脱石主要由吕宋河流提供,高岭石则由广东沿海河流和海南岛入海河流提供;雷州半岛西部海域伊利石来源于珠江,绿泥石和高岭石由红河提供,蒙脱石可能受广西入海河流携带的沉积物影响。     

黄骅坳陷新近系馆陶组重矿物特征及物源区意义

黄骅坳陷馆陶组发育一套以辫状河沉积为主的沉积体系,储集物性较好,是研究区内的重要储油层。整个黄骅坳陷新近系物源研究还处于空白状态。本文重点利用统计学中的Q型聚类及R型聚类的方法对重矿物含量特征进行分析,划分出不同的重矿物组合区及相应的母岩类型。研究结果表明:根据重矿物含量特征可划分出A—D 4个不同的重矿物组合区,其中A、B、C区的母岩类型与周围燕山、沧县、埕宁3个古隆起的岩石类型能很好对应,重矿物稳定系数所揭示的物源方向也与3个古隆起位置相吻合;D区与前3个分异性很大,且重矿物稳定系数极高,应为远源搬运的沉积物,远于周围的古隆起,可能与古黄河沉积物有关。