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。     

珠江口盆地西江主洼珠琼运动的沉积响应及构造意义

珠江口盆地西江主洼经历了早—中始新世的珠琼运动一幕和晚始新世—早渐新世的珠琼运动二幕,期间分别沉积了文昌组和恩平组。为研究两幕运动的差异,通过对古近系沉积岩样品主微量元素分析来判断物源成分,从而理清珠琼两幕运动期间西江主洼的物源转换规律。结果表明：西江主洼珠琼运动一幕晚文昌期主要为风化酸性火成岩,缓坡处文一、二段顶部出现中性火成岩成分;珠琼运动二幕恩平组在主洼中部和东部主要表现为中性火成岩风化产物,28洼恩四段底部由长英质变为中性岩母岩,洼陷西部则未出现中性岩母岩,珠海期由酸性火成岩向石英岩母岩成分过渡。基底岩性研究表明,研究区古近系存在珠一坳陷内低凸起酸性花岗岩和坳陷南部隆起带中性花岗岩两类不同局部物源区,文昌期珠一坳陷内低凸起为主要物源区,在珠琼运动二幕时洼陷中部和东部物源区发生转换,物源来自珠一坳陷南部东沙隆起带,洼陷西部物源在恩平期没有转换,直到珠海期南海运动时与中、东部共同转变为接受北部统一的区域物源控制。洼陷不同部位物源转换存在差异,说明珠琼运动两幕之间存在物源的继承性发育,但具有不同的沉积演化特征。     

南海北部古近纪沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及物源演化

长期以来,由于地质资料的限制,有关南海早期裂陷过程中的沉积演化问题一直缺乏相对深入的认识与了解.采用碎屑锆石U-Pb定年方法,对南海北部古近纪沉积物进行"源-汇"对比分析.结果表明,该时期南海北部不仅接受来自北部河流搬运的陆源碎屑物质,同时还受到盆地内部局部隆升区物源的影响.其中,始新世沉积物以下白垩统物源为主,至早渐新世,琼东南盆地接受了来自海南岛及西沙隆起带的沉积物,珠江口盆地珠一坳陷同时期的锆石磨圆度较高,年龄谱系同华南沿海地区一致,说明很可能接受了来自华南沿海地区的陆源物质;而处于盆地南侧的白云凹陷同时期存在自形程度极高的锆石,反映其物源极可能为盆地内近源的局部隆起区.到晚渐新世荔湾凹陷沉积物中开始出现较多元古代锆石,与其北部同时期沉积物明显不同,琼东南盆地N6井也开始出现较多元古代锆石,其物源可能与南海西侧隆起有关.资料显示,在古近纪,现代意义上的珠江并未形成,其在早渐新世仅影响到珠一坳陷,到晚渐新世影响到珠二坳陷北侧.因此,珠江在古近纪具有从小到大逐步演化的特点.      

南海北部盆地新生代物源对周边主要河流演化的响应

源汇系统（Source- to- sink system）是将物源区的构造剥蚀、沉积物输送区的沉积物搬运和沉积区的沉积物堆积等视为一个完整系统。沉积物的源区恢复和附近水系重建是源汇研究的热点问题，沉积物碎屑锆石U- Pb定年是源汇系统研究的有效方法之一。南海北部与其周边地区构成了一个完整的源汇系统，通过源汇分析可获得南海北部各盆地沉积物来源及周边主要河流的演化历史。本文通过总结前人在南海北部主要盆地新生代沉积物碎屑锆石U- Pb研究成果，探讨珠江、红河和昆莺琼古河的新生代演化历史。珠江最早的支流北江和东江形成于早渐新世，晚渐新世溯源到西江上游的红水河、左江和右江，中新世溯源到西江中游柳江、桂江和上游的北盘江、南盘江。在晚白垩世—古近纪红河属于青藏高原东缘大型向东南或向南流河流的一部分，之后由于地貌变化形成现今红河。昆莺琼古河在早渐新世开始发育影响到珠江口盆地，在晚渐新世昆莺琼古河雏形已经基本形成，中新世起昆莺琼古河可能向西有一定程度的退缩。     

冀中坳陷蠡县斜坡古近系沙一下亚段沉积物源分析*

基于对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡碎屑岩分析化验资料,结合该区古水系与古地貌特征,从岩样的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合与ZTR指数及地震剖面反射特征等方面,对古近系沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)沉积的物源方向进行综合研究。结果表明:蠡县斜坡古近系沙一下亚段的沉积物主要来自于斜坡西南部和北部,其中西南部物源区主要位于太行山隆起,沉积物分别由古大沙河经由斜坡南部及古唐河越过高阳低凸起运移进入斜坡,是主要物源;北部物源主要来自牛驼镇低凸起,是次要物源。西南部物源与北部物源交汇于蠡县斜坡东部西柳地区。     

冀中坳陷蠡县斜坡古近系沙一下亚段沉积物源分析

基于对冀中坳陷饶阳凹陷蠡县斜坡碎屑岩分析化验资料,结合该区古水系与古地貌特征,从岩样的碎屑组分、岩屑类型、重矿物组合与ZTR指数及地震剖面反射特征等方面,对古近系沙河街组一段下亚段(沙一下亚段)沉积的物源方向进行综合研究。结果表明:蠡县斜坡古近系沙一下亚段的沉积物主要来自于斜坡西南部和北部,其中西南部物源区主要位于太行山隆起,沉积物分别由古大沙河经由斜坡南部及古唐河越过高阳低凸起运移进入斜坡,是主要物源;北部物源主要来自牛驼镇低凸起,是次要物源。西南部物源与北部物源交汇于蠡县斜坡东部西柳地区。     

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。     

白云凹陷反转构造与油气聚集

<正>白云凹陷位于珠江口盆地珠二坳陷内,整体上呈NEE向展布。白云凹陷经历了断陷期、断坳过渡期及坳陷期三个演化阶段。新生代以来经历了5次构造运动,分别为晚白垩世—古新世的神狐运动、始新世—早渐新世期间的珠琼运动(二幕)、渐新世中期的南海运动、23.8 Ma的白云运动及中中新世末—晚中新世末的东沙运动。断裂主要分布在白云凹陷东南角和西南角,主要呈北西西—近东西走向和北东东走向,断裂规模较小,大都为正断层。地层从老到新分别为古近系文昌组、恩平组、珠海组,新近系珠江组、韩江     

南海北部深海盆地上中新统浊积砂体物源分析*

IODP367/368航次在南海北部深海盆地多个站位发现上中新统厚达数百米的大规模深海浊积岩。采用碎屑锆石U-Pb年龄谱系分析方法对U1500站上中新统浊积砂体进行源汇对比分析。研究结果表明U1500站上中新统浊积岩碎屑锆石年龄谱系与其西侧琼东南盆地和北侧珠江口盆地中新世沉积物特征类似。多维排列分析(MDS)结果也显示,该站位样品与珠江口盆地、琼东南盆地沉积物关系密切,表明南海北部深海盆地内厚达数百米的上中新统浊积砂体为南海北部物源和南海西部物源混合堆积形成。南海西部陆源输入物质以浊流搬运的方式,沿中央峡谷从西到东搬运至南海东部深海盆地;南海北部珠江物源以重力流的形式,经南海北部陆坡峡谷搬运至深海盆地中,两种来源的沉积物在深海盆地发生混合沉积,形成U1500站厚达数百米的浊积砂体。南海北部深海盆地厚层浊积砂体物质来源的准确识别,对深刻理解南海新生代盆地的构造演化、沉积物充填过程、物源演变以及古地理特征均具有重要意义。     

南海北部深海盆地上中新统浊积砂体物源分析

IODP367/368航次在南海北部深海盆地多个站位发现上中新统厚达数百米的大规模深海浊积岩。采用碎屑锆石U-Pb年龄谱系分析方法对U1500站上中新统浊积砂体进行源汇对比分析。研究结果表明U1500站上中新统浊积岩碎屑锆石年龄谱系与其西侧琼东南盆地和北侧珠江口盆地中新世沉积物特征类似。多维排列分析(MDS)结果也显示,该站位样品与珠江口盆地、琼东南盆地沉积物关系密切,表明南海北部深海盆地内厚达数百米的上中新统浊积砂体为南海北部物源和南海西部物源混合堆积形成。南海西部陆源输入物质以浊流搬运的方式,沿中央峡谷从西到东搬运至南海东部深海盆地;南海北部珠江物源以重力流的形式,经南海北部陆坡峡谷搬运至深海盆地中,两种来源的沉积物在深海盆地发生混合沉积,形成U1500站厚达数百米的浊积砂体。南海北部深海盆地厚层浊积砂体物质来源的准确识别,对深刻理解南海新生代盆地的构造演化、沉积物充填过程、物源演变以及古地理特征均具有重要意义。     

重矿物在沉积物源分析中的应用——以内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

分析旧司阶—吴家坪阶额济纳旗及其邻区主要地层中的碎屑岩重矿物组合特征,结合区域地质特征、碎屑岩岩石学特征、碎屑锆石测年资料、古水流方向、沉积体系特征等,阐述了石炭系—二叠系沉积物的物源体系。重矿物组合特征显示,研究区北部黑鹰山-额济纳旗坳陷和南部的柳园-芒汗超克坳陷的碎屑岩重矿物组合类型和含量都有差异,指示它们来自不同的物源区;碎屑锆石测年资料显示,绿园-拐子湖凹陷的埋汗哈达剖面埋汗哈达组碎屑锆石的年龄可分为2类：436Ma±13Ma和1467Ma±110Ma,古水流方向也显示有北部物源区存在,说明沉积物源受敦煌-阿拉善-狼山古陆和马鬃山-拐子湖隆起带的双重作用;北部坳陷沉积物源来自马鬃山-拐子湖隆起带。     

重矿物在沉积物源分析中的应用 ——以内蒙古西部额济纳旗及邻区石炭系—二叠系为例

分析旧司阶—吴家坪阶额济纳旗及其邻区主要地层中的碎屑岩重矿物组合特征,结合区域地质特征、碎屑岩岩石学特征、碎屑锆石测年资料、古水流方向、沉积体系特征等,阐述了石炭系—二叠系沉积物的物源体系。重矿物组合特征显示,研究区北部黑鹰山-额济纳旗坳陷和南部的柳园-芒汗超克坳陷的碎屑岩重矿物组合类型和含量都有差异,指示它们来自不同的物源区;碎屑锆石测年资料显示,绿园-拐子湖凹陷的埋汗哈达剖面埋汗哈达组碎屑锆石的年龄可分为2类：436Ma±13Ma和1467Ma±110Ma,古水流方向也显示有北部物源区存在,说明沉积物源受敦煌－阿拉善－狼山古陆和马鬃山-拐子湖隆起带的双重作用;北部坳陷沉积物源来自马鬃山-拐子湖隆起带。     

珠江口盆地珠二坳陷中部“对向拆离型复合洼陷”结构特征及其成因探讨

南海北部陆缘深水区始新世多发育单向拆离断层,而珠二坳陷中部处于珠江口盆地珠二与珠一、珠三坳陷衔接带的南倾单一拆离断裂与北倾多级拆离断裂系交汇区,形成特有的“对向拆离型复合洼陷”,然而其结构特征及成因机制有待深入研究.基于最新高精度全覆盖三维地震数据和始新世全序列钻井数据,恢复始新世关键地质时期（T80/T83）洼陷构造地貌为窄深分隔型至宽浅汇聚型转换格局,沉积中心从两侧近源陡坡带向中央带拆离迁移,对向断裂交汇区隆升断块沿东西向长轴展布;构造演化序列揭示出对向拆离断裂系启动于始新世关键构造变革期（T83～43 Ma）,响应远程太平洋板块俯冲方向的变化,区内地壳在伸展应力的作用下拆离减薄,拆离断面之上广泛发生断块翘倾与差异隆升现象,从而接受剥蚀成为动态源区,同时伴生强烈岩浆活动,重塑了对向分布的箕状断陷结构,形成对向拆离区内长轴动态供给模型.厘定对向拆离型复合洼陷长轴动态源区与沉积中心时空配置,可为深水区始新世裂陷期优质烃-储组合预测提供有力支撑.     

弧陆碰撞背景下沉积物轴向与横向搬运转换*

板块俯冲碰撞拼合带是盆山相互作用最为强烈的地区,发育有弧前、弧间及弧后多种类型的盆地,沉积物的剥蚀搬运作用极为活跃。证据显示,沉积物搬运充填过程在构造—古地理控制型盆地中具有一定的演变规律,伴随盆地演化,沉积物轴向搬运与横向搬运呈此消彼长的互动关系。南海南北两侧均发育了大型板块俯冲拼合带及相关的沉积盆地,在盆地发育早期沉积物沿盆地长轴方向分别形成昆莺琼古河和巽他古河,以轴向搬运的方式分别把越南中部及马来半岛沉积物由西向东输送到南海,形成大型三角洲及前三角洲深水扇沉积,河流发育位置均在板块拼合转折地段。在盆地发育的成熟阶段,沉积物以横向搬运的方式进入盆地,与轴向搬运沉积物形成混合堆积。轴向搬运是洋陆碰撞拼合盆地中一种重要的沉积物搬运途径,主要受盆地形成时的构造古地理控制。     

弧陆碰撞背景下沉积物轴向与横向搬运转换*

板块俯冲碰撞拼合带是盆山相互作用最为强烈的地区,发育有弧前、弧间及弧后多种类型的盆地,沉积物的剥蚀搬运作用极为活跃。证据显示,沉积物搬运充填过程在构造—古地理控制型盆地中具有一定的演变规律,伴随盆地演化,沉积物轴向搬运与横向搬运呈此消彼长的互动关系。南海南北两侧均发育了大型板块俯冲拼合带及相关的沉积盆地,在盆地发育早期沉积物沿盆地长轴方向分别形成昆莺琼古河和巽他古河,以轴向搬运的方式分别把越南中部及马来半岛沉积物由西向东输送到南海,形成大型三角洲及前三角洲深水扇沉积,河流发育位置均在板块拼合转折地段。在盆地发育的成熟阶段,沉积物以横向搬运的方式进入盆地,与轴向搬运沉积物形成混合堆积。轴向搬运是洋陆碰撞拼合盆地中一种重要的沉积物搬运途径,主要受盆地形成时的构造古地理控制。     

珠一坳陷始新世文昌组沉积期构造转换对源‒汇体系的控制

珠江口盆地珠一坳陷在中始新世裂陷期文昌组沉积早、晚期之间存在明显的构造转换,该构造事件对古近系源-汇体系的形成和演变有重大影响。基于研究区地震、钻井、测井等资料的综合分析,本文认为构造转换控制了裂陷期源-汇体系的盆山地貌、物源供给、搬运方向及沉积样式等基本要素,并影响深层古近系储层条件。而且在构造转换的制约下,研究区发育物源迁移型和断裂转换型两种源-汇模式,前者的主物源在构造转换影响下发生变化,沉积边界、可容空间及沉积样式也随之改变,形成叠合连片的有利储集区;后者物源供给、搬运、堆积等在时空上发生有序变化,形成扇-洲-滩共存的复合沉积体系,储层条件分带性较强。因此,探讨构造转换控制下的源-汇体系特征及控砂模式,对寻找古近系优质储层有重要经济价值。     

台湾始新统—中新统沉积物源与沉积环境

台湾地区出露的始新统-中新统地层属南海北侧的范畴,其物质组成及沉积环境为揭示南海新生代早期构造沉积演化提供了关键性依据。对台湾西部麓山带中部南投粗坑地区、国姓地区以及东北海岸新港-基隆地区的始新统-中新统地层进行了岩石学、矿物学、稀土元素地球化学特征以及碎屑锆石U-Pb定年分析等研究。结果显示:台湾中部和北部从始新世到中新世经历了从陆相河流-湖泊相沉积环境到滨浅海相的环境转变,其砂岩成分成熟度随时间由老变新呈现规律性变化;沉积物源分析表明研究区沉积物在始新世-早渐新世,物源以近源中生代源区为主,碎屑锆石年龄谱系出现120 Ma和230 Ma两个主要峰值,与周边及华南沿海地区中生代火山岩时代一致;进入晚渐新世以后,锆石年龄谱系出现900 Ma及1 800 Ma等古老峰值,说明古老地块物质明显增加,这可能反映了昆莺琼古河流由南海西部到东部的物质输送对台湾地区的影响作用。     

琼东南盆地深水区松南低凸起油气复式聚集条件与成藏模式

文章利用钻井、测井、地化以及地震资料,分析研究了南海北部琼东南盆地深水区松南低凸起的油气成藏条件。松南低凸起位于中央坳陷带5大(潜在)富生烃凹陷包围中,烃源充足。中新世早期三亚组大型海底扇、中新世早期—渐新世晚期陵水组生物礁、渐新世早期崖城组扇三角洲—滨海相沉积、前古近系古潜山风化壳等多类型储层发育。生烃凹陷深部沟源断裂、崖城组大型疏导砂体和多条古构造脊构成了本地区主要的垂向+侧向输导体系。多层系多类型大中型构造、构造+岩性圈闭发育。研究表明,多成藏要素的耦合促使松南低凸起成为深水区的独有的复式油气聚集区,其成藏模式为它源-侧向-复式成藏,主要成藏组合是三亚组海底扇、三亚组—陵水组生物礁、前古近系古潜山,成藏主控因素为储层与运移。此结论可为南海北部深水区进一步的勘探提供参考。     

北黄海盆地东部坳陷侏罗纪古地形与沉积体系分布

北黄海盆地东部坳陷经历了多期复杂的构造演化,同沉积期盆地的古地形控制了物源区、沉积区及沉积物的搬运方向和方式。本文利用单井剥蚀量和原始沉积厚度计算、构造沉降量计算等方法,恢复了东部坳陷中侏罗世(J_2SQ1和J_2SQ2)和晚侏罗世(J_3SQ1和J_3SQ2)的古地形。J_2SQ1时期盆缘隆起连片,东部隆起已初具雏形,东部隆起两侧形成了两个凹陷区;J_2SQ2时期东部隆起扩大,成为坳中隆起,隆起两侧的凹陷区加深,北部的凹陷逐渐转变为主凹陷区;J_3SQ1时期东部隆起两侧凹陷继续加深;J_3SQ2凹陷区抬升,盆地整体沉积面积比前期略有减小。构造古地形控制了沉积物搬运和堆积。古隆起、古斜坡是沉积物通道,控制砂体的堆积和分布,其中陡坡带发育冲积扇和扇三角洲沉积,而缓坡带发育河流和三角洲沉积;古凹陷是沉积物的堆积场所,一般发育水下扇和湖泊沉积。东部隆起作为坳中隆起,不仅分隔了凹陷区,且成为重要的物源区。