相对海平面变化与南海珠江深水扇系统的响应

根据微体古生物分析建立起来的珠江口盆地第三系相对海平面曲线,具有与全球海平面变化相一致的三级旋回和不一致的二级旋回。三级海平面升降导致了各沉积层序体系域在宽广陆架和陆坡之间的迁移,研究证实,位于南中国海北缘、珠江口外的陆坡深水区广泛发育第三系多层序叠置的南海珠江深水扇系统。区域性构造作用使得珠江口盆地二级海平面变化与全球海平面变化具有不一致性,并形成与全球海退趋势相反的海侵型海平面曲线。受相对海平面变化的控制,现今处于陆坡深水区的白云凹陷自32Ma南海扩张以来经历了三台阶式的海侵事件,形成了台阶式退积层序组合,具有下粗上细的沉积序列;造就了23.8Ma以前的浅水三角洲-滨岸砂泥岩沉积组合;23.8~10.5Ma的深水扇砂泥岩为主的沉积组合;以及10.5Ma以来主要为远端的细粒沉积为主。     

白云运动：南海北部渐新统-中新统重大地质事件及其意义

提要：南海北部及珠江口盆地渐新统-中新统界面（约23．8Ma）代表一个重大地质事件：在南海乃至东亚地区出现了一次大规模的构造运动，本文定名为“白云运动”。研究证实，白云凹陷23．8Ma以前为浅海陆架沉积，但随着南海扩张脊向南跃迁使得23．8Ma以来白云凹陷深部地幔上隆产生强烈的热沉降，陆架坡折带由23．8Ma以前位于白云凹陷南侧突变式地跳跃到凹陷的北侧；白云凹陷也由渐新世晚期的浅海陆架环境转为陆坡深水环境。沉积物地球化学的研究揭示，该构造事件也是本区沉积物源突变的主控因素，造成珠江三角洲和珠江深水扇系统在23．8Ma界面发生明显突变。32～23．8Ma的珠江流域范围可能以华南花岗岩地区为主，之后受喜马拉雅隆升的影响，珠江流域范围向西扩展，沉积物中明显存在着来自喜马拉雅东翼的物质。23．8Ma渐新统-中新统重大构造事件从根本上影响和改变了珠江流域的格局、南海北部沉积物的组成、沉积作用、海平面变化和油气成藏特点。     

南海珠江深水扇系统的层序地层学研究

位于古珠江大河及其浅海陆架富砂珠江三角洲下方的陆坡深水区白云凹陷是沉积大型深水扇的有利地域,宏观认识的进展指导了白云深水陆坡区系统的层序地层学研究,并因此发现了多层序叠置的南海珠江深水扇系统,使其成为具有油气勘探潜力的新领域。南海珠江深水扇系统的层序地层学研究包含了以下关键内涵层序地层学解释中在承认各种资料的分辨率、多解性和局限性的同时,强调多学科资料的综合应用、相互印证,强调周期性海平面变化对沉积的控制作用研究,强调地震反射相位等时界面确认的有效性,强调层序界面的反复确认,强调生物地层时代、相对海平面、全球海平面与层序界面的响应研究,强调层序格架内各沉积体的相互响应关系研究等。层序地层格架的建立导致了珠江深水扇系统的发现,揭示了珠江大河流域、陆架区大型珠江三角洲系统与陆坡区珠江深水扇系统的耦合关系,揭示了珠江深水扇与海平面变化的响应关系,揭示了珠江深水扇与古地理的响应关系。珠江深水扇系统的发现有力地推动了南海陆坡深水区的油气勘探。     

南海北部陆坡古地貌特征与13.8Ma以来珠江深水扇

综合利用层序地层学和地球物理方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 M a以来沉积古地貌进行了分析。通过对南海珠江深水扇系统分布及其独特的沉积特征和层序充填演化规律的分析,得出在13.8 M a以来层序发育过程中,凹陷位于宽阔陆架向海盆变迁的陆坡区,北部发育两种类型的峡谷水道,向南海盆方向逐渐变得宽缓;盆地的古地貌背景、物源和气候变化为其主控因素的结论。同时,13.8 M a以来南海北部陆坡深水区的沉积具有明显的继承性特点,现今的海底峡谷发育特点基本反映了整体的沉积背景。结果表明,白云凹陷13.8 M a以来的深水沉积受海平面相对变化的影响相对较弱,主要受古地貌背景及其变迁的控制,沉积具有继承性,与现今的沉积面貌非常相似。     

珠江口盆地白云凹陷沉积演化模式与油气成藏关系探讨

在现有的钻井、测井、地球物理及古生物等资料的基础上,应用储层沉积学、层序地层学等方法,深入研究了白云凹陷沉积充填演化模式及其展布规律。由于受重大构造事件、气候、物源供给、古地理和海平面变化等多种因素的影响,白云凹陷形成了独特的三层结构及多类型盆地叠置的沉积体系,其对深水油气形成及其分布富集特征等均具有深刻的影响和制约。同时,笔者在上述研究的基础上,还综合分析了白云深水区烃源岩生烃潜力、储盖组合及深水扇沉积体系与油气运聚成藏之间的成因耦合关系。白云凹陷深水扇圈闭成藏的烃源应以恩平组烃源岩的贡献为主,凹陷主体应以深水扇储层及其形成的各种圈闭为目标,周边以23.8Ma以前的浅水砂岩储层及其大型披覆构造为勘探重点,以期获得深水油气勘探的新突破。     

南海北部白云凹陷早中新世东部沉积体系研究

基于白云凹陷东部钻井、岩芯和地震资料,通过地震属性分析、地震相分析及钻井岩芯分析,证实了白云凹陷在23.8~21 Ma之间除存在北部物源外还存在来自东沙隆起的东部物源体系,从而扩大了白云凹陷深水碎屑岩沉积研究领域。通过层序地层学研究和沉积相分析,建立了东部沉积体系沉积及演化模式:该体系在低位域形成海底扇沉积;水进域形成碳酸盐岩和硅质碎屑岩混合沉积;高位体系域主要发育高位三角洲沉积,其主要受相对海平面变化及物源供给控制。     

尼日尔三角洲盆地深水沉积的二元结构特征及层序划分

本文根据测井曲线及地震相特征,建立了深水层序界面划分的5种判别标准,将尼日尔三角洲盆地深水区中中新统一上中新统地层划分了6个三级层序,2个二级层序.根据深水沉积自身沉积旋回所具有的二元结构特征及三角洲与陆架区相对海平面变化之间的关系,将经典的三分体系域划分为二分体系域:异地沉积体系域和原地沉积体系域.其中,异地沉积体系域从基准面下降开始海侵早期,主要发育重力流沉积(块状搬运沉积、浊积扇);原地沉积体系域从海侵中、晚期—基准面上升最大位置结束,主要以原地沉降的泥质披覆沉积为主.本文分析了层序发育的影响因素,综合研究认为:气候条件、海平面变化、构造抬升、沉积物供给、大陆架宽窄等共同制约了研究区深水沉积层序的发育.     

南海北部珠江口盆地陆架边缘斜坡带层序结构和沉积演化及控制作用

南海盆地是东南亚陆缘最大的、含有丰富油气等资源的边缘海盆地.对于南海大陆斜坡带的发育、沉积演化与南海盆地构造作用及动力学过程的响应关系等方面缺乏深入认识.依据地震、测井及岩心等丰富资料,对南海珠江口盆地东南部陆架边缘斜坡带的层序地层、沉积-地貌演化及其对构造、海平面和沉积物供应变化的响应关系开展了系统性的研究.研究表明盆地的沉积充填可划分为由区域性不整合所限定的7个复合（二级）层序（CS1-CS7）.复合层序CS3-CS7（上渐新统-第四系）均由区域性的海侵-海退旋回构成;其内可进一步划分出由局部不整合或水退-水进的转换面为界的20个次级层序（三级）.研究识别出包括外陆架至陆架边缘三角洲、前三角洲-斜坡扇、陆架边缘前积体、单向迁移的横向底流-斜坡重力流复合水道、大型斜坡下切峡谷、泥质斜坡扇、斜坡滑塌泥石流复合体以及大规模软沉积物变形体等沉积体系或沉积复合体,它们在不同层序具有特定的时空分布,构成多种沉积样式.短周期（三级）的沉积旋回变化与Haq的海平面变化曲线总体上可对比,但长周期的海侵和海退则明显不同,受到了构造隆升和沉降等的控制.陆架边缘沉积演化可划分出裂后早期海底扩张沉积（破裂层序）、裂后晚期海底扩张沉积、后海底扩张等构造-沉积演化阶段.裂谷作用晚期的热隆起、构造差异沉降、裂后热衰减沉降以及上新世以后的东侧碰撞等对主要不整合的形成和海侵-海退产生了重要的影响.晚渐新世至中中新世发育的复合层序（CS3和CS4）记录了裂后海底扩张到停止的大陆斜坡沉积过程;而裂后早期的沉积层序（CS3）为破裂层序,以发育大型的陆架边缘三角洲-前三角洲斜坡扇体系构成的前积层为特征.气候变化和季风加强可能增强了晚渐新世-早中新世和更新世沉积期的沉积物供应,为大规模陆架边缘三角洲体系的发育提供了充足的物源供给.发育于陆架边缘的三角洲-滨岸碎屑体系和共生的前三角洲斜坡扇体系构成区内最重要的油气勘探对象.      

珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组物源及其研究意义

南海北部陆坡深水区3Ma以来碎屑物质来源具多样性、复杂性和变化性.利用砂岩和异源生屑灰岩岩石学及泥岩稀土元素地球化学特征研究了珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组深水扇的物源.结果表明,珠江组砂岩岩屑主要为变质岩屑和火山岩屑,并含较多深成岩屑.阴极射线下,石英以发蓝紫色-褐色光为主,长石主要发亮蓝色光.异源生屑灰岩为陆坡钙屑碎屑流沉积,来自于神狐暗沙隆起中新统碳酸盐台地.泥岩∑REE与燕山褶皱带燕山期中酸性火山岩较接近,分配模式与上地壳基本一致,并与燕山中酸性火山岩和花岗岩较接近.渐新世末,南海运动使南海海盆第二次海底扩张,并使陆架坡折带由白云凹陷南侧跳跃到凹陷北侧.该构造事件在青藏高原邻近盆地和中国东部盆地都有反映,反映可能发生了青藏高原隆升事件,使珠江组物源向西拓展.珠江期虽然存在活跃的深水牵引流,但珠江组原始物质仍应源自古珠江携带的华南沿海燕山褶皱带的中酸性火山岩、花岗岩和内陆古老的沉积-变质岩.     

深水扇沉积研究现状和展望——以珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统为例

与深水扇有关的储层将处于油气勘探和生产的最前沿。虽然深水扇沉积作用的研究已经取得了一定的进展,但目前国内外对其地质概念和沉积模式等方面的认识仍存在较大分歧。在国内外研究进展的基础上,结合我国南海北部珠江口盆地白云凹陷珠江深水扇系统的沉积特征,文中详细地描述了深水扇沉积体系中下切水道及其充填序列、水道、天然堤—溢岸及叶状体的沉积特征,具体地阐述了深水扇的层序发育特点及层序界面的识别标志。     

三级“源-渠-汇”耦合研究珠江深水扇系统

国外单纯地依靠建立深水扇沉积模式来研究深水沉积已经走入了困境,本文尝试通过三级“源-渠-汇”耦合研究来探索珠江深水扇系统的沉积。三级次的源-渠-汇耦合研究方法是把控制珠江深水扇系统沉积的诸因素分成宏观-中观-微观级别,分层次地考察珠江深水扇系统。强调利用宏观研究来描述发育珠江深水扇系统形成的地质条件;利用以层序地层解释为主要手段的中观研究刻画出深水扇的沉积结构模式;通过沉积内幕及其响应关系的微观研究识别珠江深水扇的供源背景、输送管道、沉积微观内幕、沉积过程、沉积流态、储集条件和圈闭性。这种方法较之传统扇模式更能从成因上分层次地揭示深水扇的形成发育演化。     

珠江口盆地的沉积充填与珠江的形成演变

沉积物元素地球化学分析表明,南海北部地区沉积物渐新统与中新统明显不同,两者之间存在物源突变事件。这一沉积地质事件在时间上与南海扩张轴发生跳跃、滇西高原以及东喜马拉雅构造结的快速隆升等一系列地质构造事件十分吻合,是珠江以及珠江口盆地搬运—沉积—充填演化史上一次重大的转变。Ca/Si、CIA以及Al₂O₃等参数变化显示,珠江侵蚀区极有可能由渐新世近源硅酸盐为主的华南沿海地区拓展为中新世远达青藏高原东麓的云贵高原碳酸盐为主的地区,流域范围突然扩大。同时伴随沉积物供给增大,造成珠江口盆地从渐新世富砂为主的沉积堆积体系转变为中新世以来以泥为主的沉积堆积体系,显示出珠江的发育演化以及中新世以来的青藏高原隆升在南海北部的沉积充填演变中扮演了重要角色,对南海北部地区油气藏的形成影响深远。     

Natural gas sources, migration and accumulation in the shallow water area of the Panyu lower uplift: An insight into the deep water prospects of the Pearl River Mouth Basin, South China Sea

Although no drilling has been carried out in the deep water area of the Baiyun sag in the Pearl River Mouth Basin, South China Sea, the successful exploration for natural gas in the shallow water area of the Panyu lower uplift allows an insight into the prospectivity of the adjacent deep water fan system of the Baiyun sag. The Paleogene gas kitchen in the Baiyun sag provided both oil-derived gas and coal-derived gas. Fluid inclusion measurements and 2D numeric modelling of formation pressure indicate four episodes of hydrocarbon charge since the third release of the overpressure system. Seismic wipeout zones manifest several types of gas chimney which could play a role in vertical migration conduits to feed the natural gases into the deep water fan system. There would be, therefore, a low risk for hydrocarbon exploration in the deep water fan system.     

Evolution of the Pearl River and its Implication for East Asian Continental Landscape Reversion

As the link connecting the South China Continent and the northern South China Sea(SCS),the Pearl River is the focus of sedimentology and petroleum geology research.Its evolutionary process and controlling factors are of great significance in revealing the East Asian continental landscape reorganization during the Late Cenozoic.Based on published data,’source-to-sink’provenance analyses allow systematic deliberation on the birth and evolutionary history of the Pearl River.Close to the Oligocene/Miocene boundary,an abrupt shift in the sedimentary composition indicates significant westward and northward expansion of the river’s watershed area,followed by the establishment of a near-modern fluvial network.This sedimentary change generally concurred with a series of regional geological events,including the onset of the Yangtze throughflow,large-scale development of the loess plateau,and formation of the northwestern arid zone and Asian Monsoon system.These major changes in the geology-climate-ecoenvironment system are in close response to the process of the Cenozoic Xizang(Tibetan)Plateau uplift.Consequently,the East Asian continental landscape and most of midCenozoic drainage systems underwent critical reversion into east-tilting,or east-flowing networks.     

珠江口盆地白云深水扇特征及油气成藏主控因素

揭示中国南海北部珠江口盆地白云深水扇的时空展布和油气成藏规律.无论在理论上、还是在向深海进军的油气勘探实践上都具有十分重要的意义.以层序地层学理论为指导的地震剖面精细解释,在白云凹陷北部陆坡区发现了大量深水扇沉积体,它由众多的盆底扇、斜坡扇、低位楔和下切水道构成.盆底扇和斜坡扇多期叠加,平面上成朵叶状,并与下切水道相连.研究表明,白云深水扇成藏的主控因素包括:(1)白云凹陷具有适合油气生成的活跃烃源岩;(2)拥有包括断层、不整合面、连续分布的砂体以及流体底辟带在内的发达的输导网络;(3)低水位期发育的深水扇体与其上覆的高水位期泥岩共同形成了有利的储盖组合;(4)超压的累积和释放对深部烃源岩的排烃起到了重要作用.因此,白云深水扇具有良好的成藏条件,是珠江口盆地深水勘探的有利目标.     

Deep-water Fan Systems and Petroleum Resources on the NorthernSlope of the South China Sea

The shallow shelf delta/strand arenaceous-pelitic deposit region in the north of the Pearl River mouth basin, sitting on the northern continental shelf of the South China Sea, has already become an important oil production base in China. Recent researched has revealed that a great deal of deep-water fans of great petroleum potentiality exist on the Baiyun deep-water slope below the big paleo Pearl River and its large delta. Based on a     

珠江口盆地白云凹陷晚渐新统-早中新统沉积特征及演化规律

以珠江口盆地白云凹陷钻井、测井、地震和古生物资料为基础,结合前人研究成果,系统的分析了白云凹陷晚渐新统到早中新统沉积相发育特征及凹陷沉积充填演化过程。研究结果表明,珠海组下部发育大型陆架边缘三角洲沉积,地震反射特征表明该三角洲发育三期;钻遇水下分支河道、支流间湾、河口坝及远砂坝微相,沉积物以富砂为特征,发育冲刷-充填构造、递变层理及较粗的水平潜穴等多种构造;珠海组上部为浅海相,沉积物以海相砂泥岩互层为主,此时期陆架坡折带位于白云凹陷南坡;珠江组沉积时期,海平面升降旋回频繁,陆架坡折带迁至凹陷北坡。随着古珠江流域扩大,沉积物输入量增加,在珠江组下部发育了深水扇,沉积物以细-粗砂岩为主,夹少量粉砂岩及深海泥岩,发育颗粒流、液化流、浊流及碎屑流等四种主要的重力流,钻遇内扇水道,中扇废弃水道及水道间漫溢沉积,外扇深海泥沉积;珠江组上部为半深海相,沉积物以深海泥岩为主。