南海北部珠江口盆地珠一坳陷西江凹陷与陆丰凹陷差异裂陷过程定量分析

西江凹陷和陆丰凹陷均位于南海北部珠江口盆地珠一坳陷,前者盆地结构为两条NE向铲式边界断层控制的近对称地堑,后者表现为6条弯曲主干断层控制的“两洼夹一隆”构造格局。文章运用三维地震资料,在盆地结构、断裂系统描述的基础上,选取了两个凹陷共8条地震—地质剖面进行平衡剖面恢复,计算两幕裂陷阶段盆地伸展量、拆离深度等定量参数,并据此分析二者差异裂陷演化过程及与区域构造演化之间的联系。两个凹陷在新生代均经历裂陷一幕、二幕以及裂后拗陷阶段,其中每幕裂陷又可细分为早、晚两个亚幕。西江和陆丰凹陷的裂陷演化具有时空差异性。从裂陷一幕到二幕,二者伸展量都具有随时间减小的一般特征,其中西江凹陷的伸展量随时间持续减小,在裂陷二幕晚期仍具有较大伸展量,而陆丰凹陷在裂陷二幕早期伸展量略有升高,但在晚期伸展量急剧减小,其减弱程度远大于西江凹陷。两个凹陷的拆离深度都具有随时间逐渐加深的特征。在裂陷一幕早、晚亚幕,陆丰凹陷的拆离深度略大于西江凹陷。在裂陷二幕早、晚亚幕,西江凹陷的平均拆离深度由约8 km增长至9 km左右,而陆丰凹陷的平均拆离深度由约8 km跳跃式增长至约35 km。盆地的几何结构、断裂系统以及伸展量和拆离深度变化特征均反映陆丰凹陷在裂陷二幕晚期受热沉降作用或提前结束裂陷阶段,而西江凹陷在裂陷二幕之后结束裂陷作用。研究区的裂陷阶段自东向西逐渐结束可能受控于东北次海盆的扩张及南海的自东向西渐进式扩张。区域板块构造演化提供了珠江口盆地沿其轴向向SW方向伸展作用增强的差异伸展环境。该研究所揭示的盆地裂陷演化差异性对认识珠江口盆地的裂陷时限的时空分布和差异裂陷演化都具有重要的意义,也对认识南海北部大陆边缘裂陷过程提供重要的定量数据约束。     

多幕裂陷盆地构造-沉积响应及陆丰凹陷实例分析

裂陷盆地常常经历了多层次、多周期的幕式沉降过程.若盆地的演化包括了两幕或以上的裂陷旋回,则称之为多暮裂陷盆地.多幕裂陷盆地构造演化特别是复杂的断裂发育特征及其活动方式引起国际地质学家广泛的关注.多幕次裂陷作用下断裂活动方式的转型,必然会导致物源水系、沉积物入口位置及砂体分散方式的系统性差异.前人研究表明,在第一暮裂陷或...     

南海北部珠江口盆地中段伸展构造模型及其动力学

位于南海北部大陆边缘上的珠江口盆地发育NNE向、NE向、NW向、近EW向等多组基底断裂,盆地结构复杂,并表现出明显的时空差异性。本文基于珠江口盆地中段地震资料解释的构造样式的变化推断地壳中存在一条向南缓倾斜、呈坡坪式形态的拆离断层,古近系构造属于这条拆离断层上盘的伸展构造系统。北部的西江凹陷属于拆离断层伸展构造系统的头部,凹陷边界正断层铲式断层面形态向深层延伸并收敛在拆离断层面上,凹陷表现为半地堑“断陷”样式;中部的番禺低隆起对应于拆离断层的低角度断坪部位,拆离断层上盘断块的伸展位移导致两侧的恩平组超覆在低隆起上;南部的白云凹陷位于拆离断层的深部断坡部位,充填的文昌组和恩平组表现为“断坳”或“坳断”样式;南部隆起位于拆离断层深部断坪部位,其上盘发育的分支断层控制着荔湾凹陷古近系、新近系的发育并使之表现为复杂的断陷断坳构造样式。该模型强调拆离断层上盘与下盘、不同地壳结构层均发生不同程度的伸展变形,且伸展变形方式、应变量等存在时空差异,而拆离断层正是不同构造单元、不同地壳构造层之间的调节性构造面。总体上,拆离断层上盘以脆性伸展构造变形为主,分支断层控制不同构造单元古近纪的构造演化,下盘则是以韧性伸展变形为主,并拖曳上盘发生不均一的伸展应变;西江凹陷的伸展应变量大于拆离断层下盘的伸展应变量,白云凹陷的伸展应变量则小于拆离断层下盘的伸展应变量。以西江凹陷北部边缘的NE向铲式正断层为头部的拆离断层控制了文昌组沉积,但在恩平组沉积期被近EW向高角度正断层切割破坏而被遗弃,拆离断层系统的头部由西江凹陷北部边缘迁移至番禺低隆起。盆地结构及断裂系统的时空差异性受盆地基底先存构造、地壳与岩石圈结构及伸展量等多方面因素的影响,但主要是对软流圈流动及岩石圈热结构变化的响应。用软流圈由北西向南东流动拖曳上覆岩石圈发生伸展变形的动力学模型能合理地解释珠江口盆地中段古近系构造的形成和演化。     

珠江口盆地珠一坳陷裂后期断裂作用:迁移、转换及其动力学

珠江口盆地裂后期断裂作用对新近系油气成藏具有重要影响,但人们对其发育特征及动力学演化规律的认识一直不够.利用钻井约束的高精度三维及二维地震资料对珠一坳陷裂后期断裂的几何学与运动学特征进行了分析,结果表明珠一坳陷裂后期存在南海期和东沙期两期断裂作用,从南海期断裂作用到东沙期断裂作用,断裂的几何学、运动学特征以及动力学机制均发生了转换.南海期断裂作用具有从南向北迁移的特征;而东沙期断裂具有由东向西迁移的特征.两期断裂都以伸展为主,其中东沙期断裂具有微弱扭性特征.南海期断裂区域伸展方向为NNE10°～15°,东沙期为NNE20°～25°,区域伸展方向发生了5°～10°的顺时针偏转.南海期断裂作用发生于南海同扩张期,可能与南海扩张期间北部陆缘残留的伸展作用有关.东沙期断裂作用形成于南海后扩张期的东沙运动,该时期区域主应力轴σ₂方向与吕宋岛弧和欧亚大陆的挤压碰撞方向一致.东沙期断裂特征进一步证实了东沙运动是中中新世以来吕宋岛弧与欧亚大陆碰撞的结果.研究结果对整个南海地区裂后期南海运动与东沙运动的进一步认识具有重要意义.      

珠江口盆地裂后阶段性差异沉降及其成因机制*

位于南海北部陆缘的珠江口盆地裂后沉降特征不同于陆内典型断陷盆地。研究表明,盆地裂后期发生了阶段性有序差异沉降,可分为4个阶段: (1)渐新世早期(~33.9~27.2 Ma),以盆地整体缓慢沉降,大规模海侵为主要特征;(2)渐新世晚期(~27.2~23.0 Ma),以邻近西北次海盆的珠四坳陷强烈沉降为主要特征,差异沉降控制了陆架坡折带的发育和该时期陆架浅水和陆坡深水沉积环境的分布;(3)中新世早—中期(~23.0~10.0 Ma),陆缘强烈沉降区向北扩展至珠二坳陷,尤其是白云凹陷,导致陆架坡折带向北跃迁,并奠定了现今陆架浅水和陆坡深水的沉积格局;(4)中新世晚期—现今(~10.0~0 Ma),陆缘构造沉降逐渐减弱,陆坡由沉积区转变为沉积过路区,沉积物得以大量进入西北次海盆。渐新世2期快速沉降的初始时间,分别对应于南海扩张脊的跃迁,陆缘裂后沉降随扩张脊向南跃迁而向北扩展,并伴有岩浆作用的早强晚弱特点,而沉降量的大小则与裂陷期地壳的薄化程度正相关,反映了陆缘岩石圈经历了早期挠曲回弹的均衡调整和扩张脊跃迁导致地幔物质有序向南撤离而沉降的演化过程。珠江口盆地裂后有序差异沉降控制了陆架坡折带的发育,进而控制了浅水与深水两大沉积体系的展布。     

珠江口盆地惠州凹陷古近纪多幕裂陷旋回的沉积物源响应

为阐明惠州凹陷古近纪构造活动对物源供给与沉积充填的控制作用,以LA-ICPMS锆石U-Pb定年为主要技术手段,对惠州凹陷古近系不同层段的8件样品中的锆石形态及年代组成进行分析,定量研究其物源供给规律.南部物源,即盆内基岩凸起与东沙隆起,以中生代火成岩为主;北部物源,即盆外华南褶皱带,岩性及年代学复杂.结果显示从下文昌组-上文昌组-恩平组的砂岩样品中,中生代锆石颗粒含量逐渐降低,前寒武-古生代锆石颗粒含量逐渐增加,表明惠州凹陷具有早期南部供源逐渐到晚期北部供源的转换规律.惠州凹陷构造演化分为3幕:裂陷Ⅰ_A、Ⅰ_B和Ⅱ幕.裂陷Ⅰ_A幕,下文昌组沉积时期,凹陷南部断层活动强烈,砂岩中锆石以中生代颗粒为主,沉积相类型以靠近南部断裂带发育的扇三角洲及中深湖相为主;裂陷Ⅰ_B幕,上文昌组沉积时期,北部边界断裂带活动强度增加,中生代锆石颗粒含量为68%,前寒武-古生代颗粒含量为32%,表明该时期南北同时供源,沉积体系以扇三角洲、辫状河三角洲及中深湖相为特色;裂陷Ⅱ幕,恩平组沉积时期,北部断层持续活动,前寒武-古生代锆石颗粒含量为64%,中生代颗粒含量为36%,证实恩平组沉积时期以北部物源为主,发育了浅水辫状河三角洲、滩坝以及薄煤层.      

浅析断陷盆地多幕拉张与油气的关系--以南堡凹陷的多幕裂陷作用为例

南堡凹陷为渤海湾盆地北侧的一个小型叠合型含油气凹陷 ,中新生代以来 ,该区经历了 4幕裂谷作用演化和 1幕构造再活化作用的改造 .其 4幕裂谷作用包括燕山早期裂谷一幕发育期、燕山晚期裂谷二幕发育期、老第三纪始新世—渐新世中期裂谷三幕发育期及老第三纪渐新世中期—新第三纪中新世早期裂谷四幕发育期 .新第三纪中新世中期以来 ,该区构造性质发生明显转变 ,即由中新世早期的构造衰弱期转化为新的构造活化期 ,主要表现在 :断裂作用加剧、拉张作用增强、沉积速率加快 .上述各幕构造过程对南堡凹陷的油气生成及富集规律具有明显不同的控制作用     

珠江口盆地珠三坳陷神狐组-恩平组沉积时期南断裂活动性对沉积的控制作用

运用构造沉积学基本概念,在使用回剥法恢复古沉降速率和古构造活动速率法的基础上,系统地分析了珠江口盆地珠三坳陷南部控坳断裂在断陷湖盆期的平面和垂向演化特征及其对沉积体系类型与展布的控制作用.同时,将断层活动速率和断层构造样式相结合,认为不同构造样式对沉积体系类型也有重要控制作用,并分析了在该坳陷内不同构造样式的控制作用.     

中国东-南部裂陷盆地断裂系统复杂性的表现形式及成因机制——以南堡凹陷和涠西南凹陷为例

中国东-南部裂陷系列盆地油气资源十分丰富,而断层的分布演化十分复杂,是油气进一步勘探开发需要解决的关键问题。本文应用广义断层模式,在大量三维地震资料构造解析的基础上,以渤海湾盆地的南堡凹陷和北部湾盆地的涠西南凹陷为例,对中国东-南部盆地复杂的断裂系统进行了解剖和归纳,并提出了伸展变形区预测断层性质的伸展应变椭圆。结果表明,中国东-南部裂陷盆地断裂系统的复杂性存在9种表现方式,从成因上进一步归纳为3个方面:(1)断层的走向和性质多样;(2)断层在平、剖面上存在复杂多变的组合形式;(3)断层形成和演化存在复杂的时-空关系。造成复杂性的根本原因是先存断裂分布的复杂性和不同方向(北西-南东向和近南北向)伸展变形的叠加。不同盆地、同一盆地不同区域应力场演化具有很大的相似性:40Ma以前,北西-南东向伸展;38Ma以来,近南北向伸展。断层分布和演化差异主要是由先存构造分布差异造成的。     

多期走滑拉分盆地的沉积响应:以南海北部珠江口盆地为例

南海北部陆缘位于太平洋和新特提斯两大构造域之间,其形成与演化受到多期多向构造叠加作用,珠江口盆地是南海北部陆缘的重要构造单元.自新生代早期珠琼运动以来,由于太平洋板块向华南大陆俯冲在珠江口盆地形成两期强烈的走滑拉分作用,从而导致早期弥散状地堑与后两期拉分盆地的三层盆地叠合现象.本文在综合珠江口盆地的地质、构造物理和数值...     

珠江口盆地新近纪构造特征与演化

在构造特征精细刻画的基础上,运用丰富的三维地震资料,通过断裂活动性的定量计算和平衡剖面分析,恢复了珠 江口盆地新近纪构造演化过程,探讨了盆地动态演化的区域动力学机制。珠江口盆地新近纪经历了构造稳定期和构造活化 期两大演化阶段。珠江组沉积时期,隆起区与坳陷区均整体沉降,仅坳陷内少量控盆断裂微弱活动,整体处于构造稳定阶 段。进入韩江组沉积时期以来,盆地进入构造活化阶段,坳陷区表现为连续沉降,先期控盆断裂活动强度明显增强,以断 块活动为特点;而东沙隆起区则经历了韩江组下段沉积时期、韩江组上段沉积时期和粤海组沉积时期三期同沉积隆升和万 山组沉积时期以来的持续隆升过程,同时发育了近EW向右旋和NW向左旋共轭走滑断裂带以及一系列NWW向次级张性断 裂。构造稳定阶段主要受南海扩张的影响,而构造活化阶段则是在伸展背景下发生的,可能与菲律宾海板块NW、NWW向 运动导致的仰冲和弧-陆碰撞作用有关。     

珠江口盆地L凹陷裂陷期始新统文昌组沉积充填模式*

珠江口盆地L凹陷始新统文昌组处于勘探初期,钻井资料较少且分布不均,基于多井多资料的常规沉积相研究方法受到限制,对于层序地层和沉积体系没有系统研究,本次研究充分利用地震、测井以及岩心资料,在全区开展地震相研究工作,井震结合对沉积相展布进行研究,建立裂陷期文昌组沉积演化模式。结果表明: L凹陷裂陷期文昌组划分为3个三级层序,8个体系域;根据三级层序体系域内部地震反射外部形态和内部反射特征差异,识别出充填、席状、楔形、块状、丘形5种地震相类型;通过分析岩心相、测井相以及各种地震相特征,井震结合将地震相转为沉积相,识别出辫状河三角洲、扇三角洲、湖相等沉积相;初始裂陷期为小盆小湖模式,凹陷分割性较强,主要为近源扇三角洲粗碎屑沉积,强烈裂陷早期为大盆浅湖模式,洼陷连通,主要为辫状河三角洲沉积,强烈裂陷中晚期为大盆深湖模式,主要对应半深湖泥岩沉积,弱裂陷期主要为大盆浅湖模式,主要对应大规模长轴辫状河三角洲充填沉积体系。     

Structural Characteristics and its Significances on Hydrocarbon Accumulation in the Yunkai Low Uplift,Pearl River Mouth Basin

The Yunkai low uplift with low exploration degree is close to the Baiyun sag,and has hydrocarbon exploration potential in the deepwater area of the Pearl River Mouth Basin.Based on seismic and drilling data,balanced profiles and growth strata,this paper mainly discusses geological structures and formation processes of the Yunkai low uplift,and also analyzes the characteristics of fault system and their influence on hydrocarbon migration and accumulation.The EWtrending basement faults divide the Yunkai low uplift into two parts,i.e.the southern sector and the northern sector.The northern sector is a relatively wide and gentle uplift,while the southern sector is composed of two secondary half-grabens with faulting in the south and overlapping in the north.The Yunkai low uplift experienced three major formation stages,including the rapid uplifting stage during the deposition period of the Eocene Wenchang Formation,the slow uplifting stage during the deposition period of the Late Eocene-Middle Miocene Enping-Hanjiang formations,and the whole burial stage from the Middle Miocene to present.The extensional faults in the Yunkai low uplift and its adjacent areas strike mainly along the NW,NWW and near-EW directions.Also,the strikes of faults present a clockwise rotation from the deep to the shallow strata.According to effects of faults on hydrocarbon accumulation the faults in the Yunkai low uplift and its adjacent areas can be divided into trap-controlled faults and source-controlled faults.The trap-controlled faults control trap development and can effectively seal oil and gas.The source-controlled faults connect directly source rocks and reservoirs,which are highly active during the rifting stage and weakly active since the Miocene.This activity features of the source-controlled faults is beneficial to migration of the early crude oil from the Baiyun sag to the high part of the Yunkai low uplift,but is not good for migration of the late natural gas.In the Yunkai low uplift and its adjacent areas,the traps in the deep Zhuhai and Enping formations that are close to source rocks in the Baiyun sag should be the favorable exploration objectives.     

珠江口盆地新生代沉降特征及其影响因素分析

为了研究珠江口盆地的沉降特征、沉降特征时空差异性以及影响因素,文章共选取了32口人工井进行沉降史计算,并进行综合分析,从中又特选出12口典型人工井进行对比分析,编绘和对比分析了3条典型沉降演化图。结果表明:盆地整体沉降可分为3幕,第一幕为始新世,平均总沉降速率为85 m/Ma;第二幕为渐新世至中中新世,平均总沉降速率为146 m/Ma;第三幕为晚中新世至第四纪,平均总沉降速率为104 m/Ma。同一时期不同构造单元之间及同一构造单元在不同时期,沉降与演化特征都存在差异性,各时期沉降速率平面分布表现出"分区"、"分带"的特征,沉降演化的差异性变化与盆地的演化阶段及其构造特征有关。盆地整体沉降特征受成盆动力学影响,而沉降特征差异性受盆地动力学和构造格局共同影响。珠江口盆地整体沉降表现为"幕式"特征,沉降及其演化特征表现出明显的时空差异性,盆地动力学特征和构造格局共同影响盆地的沉降特征。     

珠江口盆地北部坳陷带构造特征

构造演化分析表明,珠江口盆地北部坳陷带在新生代经历了断陷期、断—坳转换期和坳陷期三大演化阶段,而断陷期又可进一步划分为文昌期和恩平期2个裂陷幕。由于纵向上2幕裂陷作用的迁移和地层不完全叠置,在坳陷带内形成了厚文昌薄恩平型和薄文昌厚恩平型2种类型的凹陷,其中前者是较为有利的富生烃凹陷。北部坳陷带内各凹陷断裂十分发育,且具有多期活动的特点。根据断裂活动时间可将其分为3类:早期活动型、晚期活动型和早晚持续活动型。早期活动型断裂对凹陷和构造带的形成、发育起到控制作用,晚期活动型断裂对圈闭形成与定型、油气运移起到控制作用,早晚持续活动型断裂兼有前两者的共同特征。     

The distribution of dimethylcarbazoles in oils from the Pearl River Mouth Basin, South China Sea

C2-carbazole isomers have been investigated in crude oils from the Hui-Liu Structure Ridge (HLSR) in the Pearl River Mouth Basin (PRMB), South China Sea. The NH shielded isomer, as well as the NH partially shielded isomers, was detected in high abundance and the NH exposed isomers in lower abundance. A small-enrichment trend of 1,8-dimethylcarbazole (DMC) was observed in crude oils along the western part of HLSR (WPHLSR), which may indicate little effect of migration on the C2-carbazole distributions. Two strikingly different distribution patterns of NH partially shielded isomers were observed in the reservoirs along the WPHLSR: one with a preference of 1,3- and 1,6-DMCs and the other with a preference of 1,4- and 1,5-DMCs. All of the oils occurring in the Upper reservoirs have a preference of 1,3- and 1,6-DMCs, whereas those trapped in the Lower reservoirs show a preference of 1,4- and 1,5-DMCs, which may indicate there are two petroleum migration systems in the WPHLSR.     

珠江口盆地H区块碳酸盐岩储层地震沉积学应用研究

珠江口盆地H区块中新世珠江组碳酸盐储层研究存在两个棘手的问题,一是储层厚度薄,单层厚度在6~35 m之间,普遍小于纵向分辨率四分一波长;二是储层非均质性强、相变快,受沉积相控制明显,但区内尚未开展区域碳酸盐岩沉积相研究,沉积相类型及分布尚不清楚.针对上述问题,开展了以地震相分析为辅助,利用测井、录井划分的单井沉积相,再结合以岩性和地震波阻抗之间建立的岩石物理关系标定叠前反演的弹性阻抗数据体,尝试在研究区进行地震沉积成像研究,识别并圈定有利储集相带的台缘礁、台内礁、台内滩体的范围,综合划分的有利储层在工区钻井上得到了良好印证.     

基于磁力资料的珠江口盆地构造单元分布特征

珠江口盆地是南海北部陆坡最大的前新生代沉积盆地,油气资源丰富,由于新的地球物理资料未得以充分应用等问题导致盆地内部构造单元分布特征存在诸多不同看法,这些问题制约了盆地的进一步勘探和开发。本文以最新实测1∶10万高精度航磁数据为基础,采用切线法对研究区航磁异常深度进行反演计算,结合钻井、地震及南海北部陆域物性资料研究珠江口盆地磁性基底分布特征。在充分调研珠江口盆地已有构造单元划分的基础上,以盆地磁性基底展布特征为基础,结合断裂、区域构造等对珠江口盆地内部构造单元进行研究。研究表明:珠江口盆地磁性基底深度在0～9 km之间,磁性基底呈"三隆两坳"构造格局,整个坳陷区具有"南北分带,东西分块"的特征; NE向深大断裂为控盆断裂,常为盆地二级构造单元的边界,NW向断裂常控制次一级构造单元并影响其展布形态。     

珠江口盆地早中新世碳酸盐岩生长发育、消亡的历程与受控因素

碳酸盐岩(台地)的消亡是沉积学研究的前沿和热点科学问题。南海东北部珠江口盆地东沙隆起所发育的下中新统珠江组碳酸盐岩是我国海相碳酸盐岩的最高层位,东沙台地珠江组碳酸盐岩的生长、繁盛和消亡过程提供了中国南海乃至世界范围内一个典型的受构造、海平面变化和物源共同控制的研究实例。依据采自钻井岩心钙质超微化石和浮游有孔虫化石带将珠江组的上界置于钙质超微化石带NN4与NN5的界线,即中、下中新统界线,下界置于浮游有孔虫N4的底部附近,即位于中新统与渐新统界线。有孔虫属为N4-N8带,钙质超微化石为NN2-NN4带,底界年龄为23.03Ma,顶界年龄为15.97Ma,地震反射上位于T40-T60之间。而其中碳酸盐岩地层最早于21Ma左右开始生长,最晚于16.5Ma被泥岩淹没。早期的东沙隆起北低南高,21Ma以后,东沙隆起沉降而丧失了向珠一凹陷提供物源的功能,沉降较快的东沙隆起北北部地区发育碳酸盐岩;初期为一套碳酸岩缓坡沉积,20Ma以后隆起整体被淹没,开始了大规模的碳酸盐岩建造,实现了由碳酸盐岩缓坡向台地的转变,随沉降向南推移,隆起逐渐转变为北高南低,整个碳酸盐岩台地持续向东南方向退缩,台地沉积逐渐萎缩为局部礁滩复合体,北部古地貌的高部位残存零星点礁;16.5Ma以后,沉降中心向珠二凹陷迁移,北部、北西部碎屑物质持续向东沙隆起前积导致台地消亡。结合珠江组沉积时期的地质事件的分析,本文认为早期碳酸盐岩的消亡是由于这一时期的全球海平面下降到最低位,引起区域上的物源供给加快,灰岩直接被北部沉积物退覆淹没所致;20±0.5Ma~18.3±0.5Ma的碳酸盐岩的消亡时间受制于沉降造成的相对海平面的变化,基底的火山作用及沉降中心的迁移等事件,最晚一期碳酸盐岩(流花地区碳酸盐岩)的消亡应该是构造反转后,北部物源对凹陷的持续填平补齐作用引起碳酸盐岩的生长环境变化所致。由此看,陆源碎屑的注入、沉降中心的迁移、相对海平面的升降及原始古地貌形态是碳酸盐岩生长发育及消亡的主要控制因素。