东海陆架盆地南部中生代盆地性质与演化:砂箱物理模拟检验

东海陆架盆地位于欧亚板块、太平洋板块及菲律宾海板块的会聚交接带,是研究全球性构造体制转化事件的关键区域之一。通过物理砂箱实验方法模拟了东海陆架盆地南部瓯江凹陷、雁荡低凸起、闽江凹陷、台北低凸起及基隆凹陷几个构造单元中生代组合关系与演化过程。研究发现东海陆架盆地中生代的成盆过程及属性与中生代时期依泽奈崎板块的俯冲过程和与之相关的滨海大断裂的运动学性质是密切相关的,即瓯江凹陷的构造演化及成盆过程受滨海大断裂的运动学性质控制,表现出张扭型盆地的特征。而距离滨海大断裂较远的闽江凹陷和基隆凹陷则主要受俯冲带后撤导致的拉伸作用的影响,具有伸展型盆地的特征。中生代盆地的演化过程如下:在晚侏罗世,滨海大断裂表现为右行压扭性质,由于受到俯冲作用的影响,整个盆地在该期应属于压扭性的盆地;晚侏罗世—早白垩世早期,滨海大断裂由晚侏罗世的右行走滑转换为左行走滑,诱导出NW—SE向的拉伸力,同时,瓯江凹陷与闽江、基隆凹陷的性质产生分异;早白垩世晚期—晚白垩世,滨海大断裂再次转换为右行张扭,由此瓯江凹陷在原右阶雁列式排列的两个洼陷基础上,形成了3个左阶雁列式排列的次级洼陷,同时,受断层控制的雁荡低凸起逐渐形成,并被一条NW—SE走向的断层分割,使得雁荡低凸起呈雁列式不连续分布。     

东海陆架盆地闽江凹陷构造特征及与油气的关系

东海陆架盆地是叠合含油气盆地,其中闽江凹陷中生代分布广,厚度大,垂向上发育多套生储盖组合。整个东海陆架盆地经历的全区性构造运动有基隆运动、雁荡运动、瓯江运动、渔山运动和龙井运动,具有复杂的构造演化历史。据构造样式形成的动力学机制,可以将闽江凹陷划分为伸展型构造样式、挤压型构造样式和复合型构造样式3类。断裂是盆地构造分析的基础,闽江凹陷主要发育雁荡主断裂、台北主断裂和虎岩北断裂等。各种类型的构造油气藏严格受盆地构造样式和断裂的控制,呈有规律的分布。可以推测,基隆—新竹凹陷带是主要的生油凹陷,闽江—厦澎斜坡是油气运移的指向,而斜坡上发育的局部构造是油气富集的有利部位。     

边缘海盆地断层差异演化成因的数值模拟：以西湖凹陷平北斜坡带为例

东海陆架盆地中生代以来的成盆过程中,发育了大量陆倾控盆断裂,其发育模式与形成演化与东亚其他边缘海盆地差异明显。前人关注东海陆架盆地迁移特征,而忽略了断层差异演化的形成机制,对断层发育过程控制因素缺少深入研究。西湖凹陷平北斜坡带北部为海倾断层组成的断阶区,南部为陆倾断层组成的半地堑区,断裂差异演化指示着东海陆架盆地的成盆过程。本文通过离散元数值模拟,模拟陆倾和海倾断层的形成及演化,以探讨断层几何发育特征的控制因素。结果表明,岩性差异对斜坡带断层演化有较大影响,较高抗剪强度岩层破裂易产生陆倾控盆断裂,而低抗剪强度岩石则易形成向海倾断层。应力作用方向是区域差异演化的重要控制因素,岩石强度相同,应力作用方向相反时,断层倾向相反。盆地形成过程中发育众多凹陷斜坡,但坡度不是断层差异演化的主导因素。平北斜坡带和边缘海盆地的差异演化可能是由基底强度差异或应力方向差异导致的。本文利用离散元数值模拟平北斜坡带断裂差异演化过程,为东海盆地构造演化机制及边缘海盆地的形成提供了思路和理论依据。     

东海陆架盆地南部中生代构造-沉积演化与油气勘探方向

东海陆架盆地位于欧亚板块东南缘,中生代以来盆地形成和演化过程受到古太平洋板块多期洋壳俯冲及其多构造体系叠加改造,其盆地原型、构造-沉积演化与油气成藏关系一直是研究的热点。本文综合应用东海陆架盆地南部最新地震调查、钻井和临近陆域资料,通过海陆对比、中生界层序地层建立、构造-沉积演化过程重塑,探讨中生界油气成藏的关键问题和勘探方向。研究结果认为东海陆架盆地南部中生界存在2个超层序7个层序,中生代以来演化表现为晚三叠世前的被动大陆边缘基底、晚三叠世—中侏罗世活动大陆边缘拗陷、白垩纪活动陆缘断陷盆地;早期基底NE向格架控制中生代盆地结构与宏观含油气性,中生代两期构造演化造就了两套生储盖组合,基隆运动、渔山运动和雁荡运动控制早期油气的生成、聚集,龙井运动主要控制早期油气藏调整与改造、再成藏;继承性隆起(斜坡)闽江斜坡和"凹中凸"台北转折带是中生界油气主要勘探方向。     

东海陆架盆地瓯江凹陷构造单元属性讨论

为了明确东海陆架盆地西部瓯江凹陷的构造单元属性,指导下步油气勘探部署,本文在前人中生代构造单元划分和构造演化的研究基础上,开展了地震剖面解释、平衡剖面分析、海陆对比研究等工作。综合研究认为,瓯江凹陷为白垩纪断陷红盆,缺少侏罗纪地层,其断裂构造特征、白垩纪沉积建造和火山岩活动等类似于浙闽隆起带,而瓯江凹陷以东的闽江凹陷为白垩纪和侏罗纪的断坳转换盆地,沉积环境为海陆过渡相—海相。地震剖面上闽江凹陷与其东侧的基隆凹陷构成一个向东倾斜的整体。海陆对比显示,瓯江凹陷与浙闽隆起侏罗纪时均处于隆升剥蚀,白垩纪时均处于断裂拉张。因此,推测瓯江凹陷与浙闽隆起带具有相似的构造单元属性,属于浙闽隆起带的一部分,其中生代的油气资源潜力可能比闽江凹陷差。     

东海陆架盆地南部中生代构造演化与原型盆地性质

东海陆架盆地南部夹持于欧亚板块、太平洋板块与印度板块之间,是发育在前中生代基础之上的中、新生代叠合盆地。其构造演化受古太平洋板块俯冲及特提斯-喜马拉雅构造域的联合影响,经历了印支末期基隆运动、燕山期渔山和雁荡运动的叠加改造。结合浙闽隆起带中生代火成岩事件、盆地构造变形、沉积学的一些证据,通过海陆对比研究,认为东海陆架盆地南部早-中三叠世可能为面向古太平洋的被动大陆边缘盆地;晚三叠世-侏罗纪古太平洋板块已对中国大陆有较强的俯冲作用,东海陆架盆地及南部原型盆地为活动大陆边缘弧前盆地;白垩纪受控于滨海断裂表现为活动大陆边缘走滑拉分盆地;古新世-始新世火山岛弧向东移动,东海陆架变为弧后裂谷盆地。     

东海陆架盆地南部及邻近陆域中生代地层格架对比

在大量收集东海陆架盆地南部海域和邻近浙闽陆域中生界露头、钻井和地震资料的基础上,按由陆及海的思路,从构造、地层和沉积等方面入手,对海域和陆域中生界进行了划分及对比,探讨了这一区域的中生代地层格架和盆地类型,初步建立了东海陆架盆地南部及邻区中生代地层格架对比关系。东海陆架盆地南部中生代地层格架的厘定具有重要的理论和油气勘探实际意义。     

东海陆架盆地中—新生界油气勘探研究进展与前景分析

东海陆架盆地为我国近海最大的中—新生界叠合含油气盆地之一,并且有着良好的油气勘探前景。为进一步分析盆地中—新生界油气前景,基于10余年来针对东海陆架盆地中生界开展的地球物理勘探成果,综合最新中—新生界研究进展,通过总结分析中—新生代地层发育特点、残留展布特征及盆地结构,理顺中—新生代盆地构造演化过程,进而探讨中—新生界油气成藏地质条件与油气勘探前景。盆内新生界已取得油气突破前提下,基隆凹陷可作为新生界油气进一步突破的重要远景区,同时东部坳陷内的西湖凹陷深盆气藏具有良好的地质条件,可作为油气勘探重点目标区。盆地南部的闽江凹陷与基隆凹陷南侧则为东海陆架盆地未来取得中生界油气勘探突破的有利构造单元。     

闽江凹陷形成演化史

闽江凹陷是东海陆架盆地南部中生界油气运移的长期有利指向区,它的形成演化史对凹陷内油气的运聚与保存具有重要的影响。采用地震剖面分析、平衡剖面分析等方法对其进行分析,结果表明:侏罗纪末期雁荡低凸起和台北低凸起尚未形成,闽江凹陷与东部的基隆凹陷连为一体,整体稳定沉降接受沉积;白垩纪末期的断陷运动导致雁荡低凸起形成,其西部的瓯江凹陷为典型的陆相断陷湖盆,台北低凸起尚未形成规模,闽江凹陷仍与基隆凹陷连为一体,接受滨浅海相沉积。后期构造运动的改造导致闽江凹陷呈现出现今的盆地形态。对于闽江凹陷的油气突破具有重要的指导意义。     

渤海湾盆地-东海陆架盆地-菲律宾海盆地古近纪沉降中心迁移及其动力学意义

分析了古近纪渤海湾盆地、东海陆架盆地和菲律宾海盆地的总体盆地结构和沉积特征,在此基础上对比分析了三大盆地古近纪沉降中心的迁移规律,提出了印度板块与欧亚板块碰撞的远程效应和太平洋板块后退式俯冲是导致三大盆地演化呈现规律性的原因,且前者是主导因素。印度板块与欧亚板块碰撞引起地幔流自西向东蠕动并上涌,使岩石圈拉伸、减薄、破裂,在中国东部盆地产生NE向断裂的右旋走滑,进一步影响并控制了渤海湾盆地和东海陆架盆地的构造演化。太平洋板块的后退式俯冲为亚洲东部的岩石圈向东伸展、蠕散提供了应变空间,太平洋板块晚始新世俯冲方向的改变对东海陆架盆地和菲律宾海盆地向东的构造跃迁及沉降中心迁移产生了重要影响。     

东海陆架盆地南部构造演化及对油气的控制作用

通过对东海陆架盆地形成的动力学机制研究,分析了动力学机制控制下的盆地南部构造演化特征,提出构造演化对油气成藏的四个控制作用：（1）构造运动控制了盆地演化阶段与凹陷结构;（2）构造运动控制了盆地沉降中心迁移与地层分布;（3）构造运动决定了油气成藏关键时期和油气分带的差异性;（4）构造运动控制了油气聚集与分布。构造运动是盆地演化及油气成藏的主导因素,盆地构造演化结合油气地质综合研究是东海陆架盆地南部油气勘探工作的重点。     

渤海湾盆地沙南凹陷构造发育与演化特征

沙南凹陷一直是渤海海域油气勘探的难点和热点,盆内油气分布表现出极强的不均衡性,复杂的构造特征成为制约油气差异成藏的关键。为探讨沙南凹陷构造演化特征,本文首次利用新三维地震及钻井资料,对地层展布特点、断裂体系特征进行精细刻画,新识别出中生代逆冲构造体系,并结合区域地球动力学背景,对新生界沉积-沉降中心迁移规律及全区构造发育演化特征等方面进行了详细分析。研究表明,沙南凹陷盆地结构表现为"三段式",中、新生代断裂体系主要发育3期,即中生代逆冲断裂系、古近纪伸展断裂系和新近纪晚期共轭走滑断裂系,控制了盆地4个主要构造变革期,分别为早剥晚沉(中生代)、初始强裂陷(沙河街组沉积时期)、二次强裂陷-断坳过渡(东营组沉积时期)以及热沉降-共轭走滑阶段(新近纪)。沙南凹陷的2个沉积-沉降中心——东、西两洼的演化过程(尤其是东营组沉积时期)具有较大差异,控制了两洼烃源岩生烃规模和成熟度的差异,对油气的区域分布起到关键控制作用。地幔热隆起和板块的重组是控制断陷盆地演化的深层动力因素。该研究可为沙南凹陷进一步的油气勘探提供一定借鉴和指导。     

东海南部及邻区海陆中生代沉积特征对比

为了解东海陆架盆地南部中生代地层的油气资源潜力,从沉积特征入手,进行海陆中生代沉积特征对比分析。结果表明,陆域侏罗系主要发育河流相、湖相和火山岩相,火山活动强烈,而海域侏罗系主要发育海陆过渡相和海相,火山活动相对较弱,有利于油气的生成和保存。综合分析认为,海域侏罗系为东海南部未来油气勘探的重要靶区。     

珠江口盆地开平凹陷古近系构造特征及构造演化分析

开平凹陷位于珠江口盆地珠Ⅱ坳陷西南部深水油气勘探区,处于南海北部陆缘洋陆过渡带。由于该区构造特征极为复杂,加之油气勘探及研究程度较低,因此针对该区开展裂陷演化及沉积充填特征与烃源发育条件的分析研究,对于油气勘探及其油气地质评价等均具有重要的参考借鉴意义。基于开平凹陷研究区的高分辨率三维地震资料,重点对该区洼陷结构和断裂体系进行了深入解剖,系统阐述了古近纪断裂展布特征,并对研究区主干断裂活动特征进行了定量分析,探讨了古近纪裂陷期断裂体系演化规律及沉积中心迁移过程,并运用平衡剖面技术,恢复了开平凹陷古近纪以来的裂陷演化过程。研究表明开平凹陷古近系表现出“北断南超”的构造格局,裂陷期发育NE-NEE向和NWW向两组主要断裂,控制了凹陷构造变形及沉积充填特征,其控洼断层具有拆离伸展的断裂特征。尚须强调指出,开平凹陷主干断层活动强度整体表现为早始新世文昌期逐渐增强,晚始新世恩平期减弱并停止的特征,在始新世文昌组-恩平组沉积期发生过多次沉积中心迁移。因此,根据断裂体系展布特征和平衡剖面分析结果,综合判识确定开平凹陷是在南海北部陆缘晚中生代构造变形基础之上形成的新生代伸展断陷盆地,其裂陷演化过程经历...     

东海陆架盆地南部生长断层活动特征

生长断层是在伸展和走滑盆地中一种重要且广泛存在的构造样式。通过地震资料定性识别出东海陆架盆地南部地区18条生长断层;根据断裂对研究区各级构造单元控制作用和纵向切穿地层情况,将其划分为一级控盆断裂、二级控凹断裂、三级控带断裂和盖层断裂;通过断裂平面分布特征研究认为研究区的断裂以NE、NNE延伸为主,少数为NEE方向;利用地震剖面在研究区识别出阶梯状组合断层带、“Y”字型组合断层、多米诺式断层带、地堑、地垒等多种断裂组合样式;又结合生长指数和断层落差两种方法对研究区生长断层的运动学特征进行了定量统计分析,发现研究区生长断层在古近纪时期活动强度具有自西向东逐渐递减趋势,区内断层活动期次自西向东逐渐变新,整个研究区内生长断层在古近纪盆地裂陷—断陷期活动强度最大,中新世后断裂活动趋于稳定。认为晚中生代以来太平洋板块西缘俯冲后撤和印度板块向亚欧板块俯冲碰撞在东海陆架盆地形成的远程蠕散效应,使东海陆架盆地形成了拉张伸展应力场环境,是研究区发育大量生长断层的首要原因。同时,加强对研究区生长断层伴生构造如滚动背斜和缓坡带阶梯状断裂组合封堵形成的岩性圈闭研究,有利于推动东海陆架中新生代盆地资源勘探可持续发展。     

东海陆架盆地南部构造样式及分布特征

以东海陆架盆地南部为重点研究对象,基于区域地震反射资料,结合盆地的结构特征,分析、总结了其构造样式特征。结果表明:根据构造样式形成的动力学机制,可以将东海陆架盆地南部划分为伸展型构造样式、挤压型构造样式和复合型构造样式3类;伸展型构造样式可继续分为半地堑(箕状断陷)构造组合、复式地堑式构造组合、多米诺式断裂构造组合、掀斜断块和火成岩构造;挤压型构造样式分为挤压背斜、断背斜和叠瓦式断裂组合;复合型构造样式分为正反转构造和负花状构造。     

东海陆架盆地南部中生界的残留厚度

以最新的地震资料和重力资料为基础,结合钻井数据,采用密度多界面同时反演方法,得到了东海陆架盆地南部中生界顶底界面的埋深,据此编制了中生界残留厚度图。在此基础上,结合构造单元对中生界展布特征进行了分析。结果表明:除在雁荡低凸起构造高点局部缺失外,东海陆架盆地南部中生代地层分布广泛;中生界残留厚度在各个构造单元分布不均,但总体上具有"西北薄东南厚、南北分块"的特征,东部基隆凹陷为整个研究区的沉降中心。     

东海洋陆过渡带中—新生代构造变形及动力学机制

洋陆过渡带为大陆与大洋相互作用的重要地区,是研究大洋与大陆地球演化过程、动力学机制的关键,西太平洋及邻区是全球范围内开展洋陆过渡带研究的最理想实验室。东海陆架盆地及邻区整体位于华南陆块东部,中、新生代以来遭受了多期复杂的板块碰撞、俯冲、弧后拉张等影响,完整保留了该时期的构造变形,记录了丰富的洋陆过渡带地质信息。基于近10年来获取的陆域实测资料、海区地球物理数据,综合前人中、新生界研究成果,运用海-陆对比等方法,以东海陆架盆地南部及邻域为研究区,梳理了毗邻陆域中、新生界构造变形,识别出4大区域不整合面、划分了4大主要构造层,总结了区内6个构造岩浆期发育及5大区域断裂展布。同时,重新梳理了海域中、新生界地层格架,细化出5类构造样式与12种构造组合,分析了断裂、火成岩,其中断裂主要沿NE-NNE、NW向展布,兼有少量沿EW向发育的小规模断裂,岩浆岩多期次活动,主要为燕山期与喜山期。结合数值模拟,认为慢速拉伸模式较为符合研究区中生代构造环境,板片俯冲造成的局部含水地幔熔融可能为区内岩浆岩的主要成因,详细划分了区内构造演化与盆地类型。     

东海陆架盆地中生界构造样式及其动力学成因探讨

构造样式为盆内各类构造组合的几何形态表达,反映了盆地所处应力场性质变化与构造演化过程。本文基于近5年来针对东海陆架盆地所取得的地震资料解释成果,并综合盆地构造演化特征及其地球动力学背景,对盆地内中生界构造样式进行了系统的分类与总结,详细划分为5类构造样式:伸展构造样式、挤压构造样式、走滑构造样式、反转构造样式和底辟构造样式,并进一步细化为12种构造组合。同时,对东海陆架盆地内西部坳陷、中部低隆起、东部坳陷3个构造单元内的中生界构造样式发育情况分别进行了总结,各类构造样式自西至东具有各异的展布特征。综合盆内中生界构造样式几何学特点与展布特征可见,由于伊佐奈歧板块的俯冲、碰撞作用,区内处于挤压构造环境,进而形成了挤压背斜、断背斜、正反转等构造组合;大洋板块的后退翻卷及板块碰撞、俯冲的远程效应下,区内构造环境以伸展作用为主,形成了一系列NNE向裂陷盆地,发育了丰富的伸展构造组合;走滑-拉分构造的发育较好体现了构造环境的转变,地震剖面上见有花状断裂发育;岩浆底辟构造多发育于拉张环境下,与断裂展布息息相关,多沿NE-NNE向断裂展布。此外,新生代多期构造运动是影响中生界构造样式发育展布的重要因素。     

东海盆地西湖凹陷平北区断陷层断裂特征及其对圈闭的控制

以基底古隆精细刻画为基础,分析东海陆架盆地西湖凹陷平北区断陷层系断裂发育特征,并探讨断裂对圈闭发育的控制作用,以指导区内构造圈闭搜索与评价。根据古隆起和骨干断裂展布特征,将平北区划分为北部同向多阶断阶区、中部反向多阶断阶区和南部同向单断断阶区等3个次级区带。综合区域应力背景和火山活动期次,厘定出平北区断陷期早、晚两期断裂系统。早期断裂以NE走向为主,控制古隆起发育。晚期断裂数量多、分布广,以NNE走向为主。在南强北弱的区域伸展背景下,断陷晚期断裂发育受早期断裂及古隆起影响,局部应力场发生扭动调整,在平湖组沉积时期表现为南部强伸展、中部张扭和北部弱伸展夹扭动3种不同应力场。在此基础上,明确了张扭性断裂组合及古隆起边缘受断层影响的牵引背斜是决定有利圈闭发育的主要因素,最终提出通过平北区古隆起周边断裂精细梳理是圈闭搜索与评价的重要方向。