西沙地区XK-1井主要造礁生物特征及生物礁环境演化

生物礁为南海周边区域重要的油气储层类型,本次基于XK-1井岩心及薄片中主要造礁生物种类、数量、分布规律与生态特征的分析,开展了西沙地区中新世以来碳酸盐岩-生物礁演化过程的研究,并推测了盆地内生物礁的发育特征。研究认为西沙地区中新世以来主要发育珊瑚、钙藻及苔藓虫三类造礁生物,同时,根据其分布特征,结合建立的礁、滩复合体沉积模式将XK-1井中新世以来的沉积环境划分为13个演化阶段。提出伴随着海平面的上升,造礁生物有从珊瑚逐渐向钙藻及苔藓虫演变的趋势,而伴随着海平面的下降,造礁生物又从钙藻和苔藓虫逐渐向珊瑚演变。明确了该区中新世以来发育早中新世三亚组一段沉积时期、晚中新统黄流组沉积时期、上新统莺歌海组沉积晚期至第四纪乐东组沉积时期3个主要造礁期和早中新世三亚组二段沉积早期、中中新世梅山组沉积中期2个次要造礁期。     

南沙群岛海域北康盆地生物礁高精度层序地层学及其新近纪生物礁层序演化模式

新近系生物礁油气储层是南海含油气盆地油气勘探两大主力目的层系之一,过去有关其高精度层序地层学和层序演化模式的研究不多.为此,通过对北康盆地2万余公里地震资料的精细解释和钻井资料的综合研究,获得了以下重要成果:1)识别划分出该盆地新近纪11条主要等时界面、7个三级层序和基本层序组.2)描述了生物礁低位体系域、海侵体系域和高位体系域地震反射结构特征.3)提出南海首个中中新世生物礁高精度层序演化模式,代表中中新世(16.3-10.4Ma BP)海宁期(T13-T2)生物礁的剖面形态,含由1个低位体系域层序单元+5个高位体系域层序单元构成的一个典型海进体系域和由1个早期高位体系域层序单元+1个晚期高位体系域层序单元构成的1个典型高位体系域;可见中中新世完整海进-海退旋回生物礁发生、发展和消亡的过程.通过与曾母盆地中新世生物礁解释剖面对比,指出该模式具有区域性古海洋学代表意义.4)通过对L礁、西琛一井和南海-地中海中新世古海洋演化研究,确定研究区中中新世分别发育5-8个海平面升降旋回,形成晚中新世"南中国海事件",具有冰川型海退性质,可与全球和南海北部特别是与"Missinian"事件对比;确定北康盆地乃至南海新近系生物礁形成至逐渐消亡,也是新构造运动与新近纪古海洋事件共同作用的结果.5)指出L礁气田发现有9.8Ma BP、13.8Ma BP、14.5Ma BP和15.5Ma BP等多个层序界面,分别系高孔渗层段;同期南海礁型油气圈闭层序界面当为优良储层;若其为油气充满,则油气"高产"或构成"高压气包".以上成果,将有助于对全球变化及南海古海洋区域响应过程与结果的理解,并对南海的油气勘探有启示作用.     

南海北部深水区中新世生物礁发育特征

基于近些年南海北部深水区采集的地震资料,对南海北部深水区中新世生物礁发育特点进行分析、对比和研究,认为西沙隆起地区发育典型的生物礁,具有丘状反射、强振幅、中频、中连和杂乱地震相,发现琼东南盆地北礁地区在中新世梅山组也有似礁相发育.通过对琼东南盆地深水区中新世生物礁层序地层学分析,认为生物礁在中新世梅山组海侵体系域和高位体系域发育.从对北礁地区典型生物礁剖面进行的波阻抗反演来看,其与LH11-1生物礁油田的波阻非常相似,波阻抗值为8×106-9×106kg/(m2·s).古地理分析认为,中新世西沙隆起区与北礁地区处于滨、浅海沉积环境,梅山组时期的陆缘碎屑供给量比较少,适于生物礁发育.     

南海中建礁的地震反射特征及其沉积演化

新近纪以来,在南海海域陆架边缘、陆坡隆起和深海火山岩隆等构造背景上,发育了大量的生物礁滩沉积体。受沉积环境和基底的控制,不同地区的生物礁发育时间与沉积特征有所不同。中建礁位于西沙群岛西侧,与西沙群岛区生物礁不同,是在南海北部陆坡隆起背景上发育形成的孤立生物礁。在前人现代生物礁调查的基础上,首次对中建礁开展了船载重磁、二维地震和三维地震勘查,并采用地震层序地层和地震沉积学解释方法,对中建礁重力、磁力和地震资料进行了系统分析,在中建礁区识别出5个地震层序界面,明确了中建礁基底的岩性特征及形成时间;并通过对礁前斜坡扇的研究,认为中建礁经历了中中新世、晚中新世和上新世以来等3个发育阶段。     

南海珠江口盆地东沙隆起区生物礁演化模式

南海是西太平洋最大的边缘海,其在形成演化过程中出现了有利于生物礁生长发育的环境。东沙隆起在中新世时期属于浅海环境,远离物源区,温度、盐度和水深适宜生物礁的生长和发育。通过地震资料的解释、测井、岩心资料的综合分析,并与相对海平面变化曲线对比,认为东沙隆起发育大量规模不等的生物礁,且其发育演化与相对海平面变化曲线和区域构造演化阶段可以对应起来。相对海平面的旋回性变化和复杂的构造演化过程结合,使得研究区生物礁具有较好的孔渗性,可以成为有潜力的油气储层。     

西沙西科1井三亚组生物礁沉积的磁性地层及其环境意义

生物礁沉积是南海乃至西北太平洋重要的沉积类型之一。本文利用新近钻进取芯的南海西沙西科1井生物礁沉积,开展了详细的磁性地层学研究。结果显示,早中新世三亚组记录了跨度为C5Dn~C6An正极性时的生物礁沉积。在综合全孔年代学结果的基础上,划分出新近纪西沙地区生物礁生长、发育的3个阶段:约16.5 Ma和约13.5 Ma两个稳定堆积时期,以及16.5~13.5 Ma快速堆积的"中中新世跃迁事件"。此外,本文推测西沙地区生物礁初始发育的时间显著早于过去认为的约20 Ma,同时三阶段的演化模式可能与南海扩张-结束的构造环境密切关联。     

琼东南盆地深水区生物礁生长环境及分布特征分析

生物礁储层是一种典型的油气储层,具有非常大的油气勘探潜力.位于南海北部大陆边缘的琼东南盆地,在形成演化过程中出现了有利于生物礁发育的环境.盆地南部深水区远离物源,在构造演化过程中产生了较多的构造隆起,在这些构造隆起的周缘适合生物礁的发育.通过地震资料解释认为,琼东南盆地南部深水区发育有规模大小不等的生物礁,而且这些生物礁的发育与构造演化的阶段可以对应起来,应具有较好的油气勘探潜力.     

西沙海区中新世广乐碳酸盐台地的发育演化及其控制因素

南海自海底扩张以来,在南北共轭大陆边缘发育了一系列的新生代碳酸盐台地,且碳酸盐台地分布面积广、厚度巨大。中新世时期,南海西北部陆缘发育有大量的生物礁碳酸盐台地,形成了重要的油气储层。在前期对南海西北部陆缘中新世碳酸盐台地与生物礁识别研究的基础上,结合对西沙海区地震资料与区域地质资料的分析,对广乐碳酸盐台地进行了深入研究。广乐碳酸盐台地位于西沙海区广乐隆起之上,地震反射特征具有分段性特点,自早中新世开始广泛发育,在构造作用控制下,一直持续发育至晚中新世,发育过程中表现出自西向东迁移的特点,最终由于构造沉降加速和西部中南半岛的陆缘碎屑物质注入导致水体环境改变,广乐碳酸盐台地在晚中新世被淹没。     

南海第三纪生物礁分布与古构造和古环境

南海是一个具有特殊大地构造背景的区域，该区的第三纪生物礁主要发育在南海北部、南部和西部边缘的新生代沉积盆地中。对生物礁的分布规律以及相应的古构造和古环境研究证实，该区第三纪生物礁生长发育位置明显地受古构造控制，成礁期大型古河流体系对生物礁的生长和分布有较大影响，这些认识对南海生物礁油气藏的勘探、完善生物礁研究理论具有重要的意义和使用价值。     

西沙中新世藻礁白云岩储层特征及成因模式

西琛1井中新世生物礁被认为是植物藻礁白云岩,但为一孔之见。基于西沙群岛两大环礁3个岛屿的3口晚中新世—中中新世钻井生物礁全取心岩心的资料,开展藻礁白云岩的储层对比及成因模式分析,证实白云岩在各自埋深、厚度等方面虽不一致但特征较为相近,均处于中新世,多属藻礁白云岩,对于理解西沙群岛新近纪生物礁的形成演化具有重要意义。其中,涉及白云岩3层,总厚724.65m,通过常规岩石薄片、扫描电镜、X光粉晶衍射和物性测试分析发现,3口井的研究井段以藻礁白云岩为主,但深度不同;白云石矿物隐晶—粉晶—细晶状,发育粒间孔、藻架孔和生物体腔孔等原生孔隙和粒内溶孔、铸模孔、藻体溶孔及裂缝等次生孔隙;并在多个层段形成粒内溶孔—晶间孔—藻体溶孔组合;具有高孔、高渗显著特征,为有利油气储层。本段白云岩锶含量低,是新近纪全球冰川性海退事件的结果,构成混合水白云化作用机制。     

南沙永暑礁表层珊瑚年代结构及其环境记录

南沙群岛永暑礁7个表层礁坪原生块状珊瑚的高精度TIMS U-Th和12个常规^14C测年结果表明,永暑礁表层礁坪形成于现代,与钻探研究结果吻合。全新世永暑礁系从约7300aBP开始,以现代礁坪面以下17m左右的晚更新世礁灰岩为基底连续发育至今,因此,与南海周边地区的珊瑚礁不同,南沙群岛珊瑚礁的表层块状珊瑚不能够提供全新世高海平面的证据。由于现代珊瑚礁的堆积速率大于地壳沉降速率,可能会形成更多的灰沙洲或灰沙岛。     

台湾海峡盆地的地质构造特征及演化

分析了台湾海峡盆地形成的区域地质背景,将其纳入东海和南海盆地形成的框架内考虑,研究其区域演化阶段和盆地演化特征。结果表明,以台湾海峡盆地为中心的包括南海北部陆缘和东海在内的中国东南沿海地区在古新世—始新世期间处于统一的边缘海盆构造背景之下,而自晚始新世起,南海北部大陆边缘与其北部的台湾海峡地区、东海逐渐走上了不同的演化道路,前者向非典型的被动大陆边缘演变,而后者则继续其自古新世—始新世以来的演化进程,形成了自古新世至晚中新世间的4个有序分布的裂陷盆地群和相应的盆间弧体系。台湾海峡盆地有两次独特的前陆盆地经历,分别发生于晚渐新世—早中新世和晚中新世末至今,并且以第二次前陆最为强烈。     

1985–2019年南海诸岛珊瑚礁区热压力时空变化研究分析

全球气候变暖引起的热压力增大是南海诸岛珊瑚礁面临的最主要威胁,基于热压力对珊瑚礁白化的评估有利于对其保护和管理。周热度（Degree Heating Week, DHW）可以衡量热压力的强度和持续时间,代表过去连续12周珊瑚礁区海表温度（SST）正异常的累积。本文基于美国国家海洋和大气管理珊瑚礁监测计划（National Oceanic and Atmospheric Administration-Coral Reef Watch, NOAACRW）海表温度数据集,逐像元对35个年最大周热度数值进行K-means聚类分析,将南海诸岛珊瑚礁区分为6个区域：南沙–1、南沙–2、南沙–3、东沙、西沙和中沙珊瑚礁区。分析南海诸岛珊瑚礁区1985–2019年热压力时空变化及其与El Ni?o的相关关系。结果表明：（1）南海诸岛珊瑚礁区最大DHW为0～12.9℃-周,纬度上由高到低呈现减小变化规律。（2）线性拟合法分析1985–2019年的年最大DHW,显示南海诸岛珊瑚礁区热压力强度呈现上升趋势,为0.013～0.174℃-周/a,南海诸岛珊瑚礁区最大DHW出现在1998年、2010年、2014年...     

尖峰北盆地地质构造及油气勘探潜力

尖峰北盆地位于南海北部大陆边缘南部,是一个新生代沉积盆地。盆地发育了A、B、C、D、E5套地震层序;盆地内地质构造复杂,断裂发育,平面上断裂展布方向主要有NE向、近EW向和NW向三组,断裂可分为正断层及平移断层,以正断层为主。古新世—始新世为盆地形成时期即断陷阶段,盆地内部充填了大量河湖相沉积。渐新世—中中新世为盆地发展期即坳陷阶段,盆地沉积类型由陆相逐步过渡到海陆过渡相和海相。中中新世末期,盆地相对隆升,部分地区遭受剥蚀。晚中新世—全新世为区域沉降阶段,盆地及其围区以稳定的浅海-半深海相沉积为主。盆地早期河湖相、三角洲相沉积分布范围较广,最大沉积厚度超过4500m,具有一定的生烃能力;盆地储盖条件良好,油气运移条件良好;尖峰北盆地具备较好的油气潜力。     

琼东南盆地断裂构造与成因机制

琼东南盆地断裂较为发育,主要发育NE、近EW和NW向的三组断裂,其中NE向和近EW向断裂是主要的控盆断裂。盆地早期发育主要受基底先存断裂的控制,形成了众多裂陷构造;晚期主要受热沉降作用控制,断裂不太发育,对沉积的控制作用较弱,从而使盆地具有典型的裂陷盆地和双层结构特征。琼东南盆地受到太平洋俯冲后撤、印藏碰撞和南海张开等多期构造的作用,盆地的裂陷期可以分为两阶段:始新世—早渐新世的整体强张裂期,晚渐新世—早中新世的弱张裂期。     

Undisturbed Strata Succession Sampling Technology and the Engineering Geological Characteristics of an Atoll in the Southern South China Sea

Coral reef calcareous sediment, a special category of rock-soil material, has representative geological structure and environmental characteristics. It is widely distributed in shallow areas of the tropical ocean; therefore the exploration instruments and technologies for engineering geology studies of coral reef calcareous sediments are very different from those used in land or deep-sea. Obtaining undisturbed cores from the Holocene unconsolidated stratum of coral reefs has been a key problem in the field of marine geology and environment surveying. The authors have designed a novel floating drilling platform equipped with a drilling machine, and successfully achieved undisturbed cores from both reef flats (with water depth 0.5 to 2 m) and a enclosed lagoon (with water depth 2–12 m) of Yongshu Reef (9°32–9°42 N, 112°52–113°04 E), southern South China Sea. Based on the detailed observation on the cores and the analysis from engineering geology, Yongshu Reef was split into reef three engineering geological zones: leading edge, reef flat (including outer reef flat, middle reef flat and inner reef flat) and lagoon. The sediments are classified in the stratum as fine sand, medium sand, coarse sand, gravel and weak-cemented reef limestone.     

Structures of the northeasternmost South China Sea continental margin and ocean basin: geophysical constraints and tectonic implications

The northeastern part of the South China Sea is a special region in many aspects of its tectonics. Both recent drilling into the Mesozoic and new reflection seismic surveys in the area provide a huge amount of data, fostering new understanding of the continental margin basins and regional tectonic evolution. At least four half-grabens are developed within the Northern Depression of the Tainan Basin, and all are bounded on their southern edges by northwestward-dipping faults. One of the largest half-grabens is located immediately to the north of the Central Uplift and shows episodic uplift from the late Oligocene to late Miocene. Also during that period, the Central Uplift served in part as a material source to the Southern Depression of the Tainan Basin. The Southern Depression of the Tainan Basin is a trough structure with deep basement (up to 9 km below sealevel or 6 km beneath the sea bottom) and thick Cenozoic sedimentation (>6 km thick). Beneath the Southern Depression we identified a strong landward dipping reflector within the crustal layer that represents a significant crustal fault. This reflector coincides with a sharp boundary in crustal thicknesses and Moho depths. We show that the northeasternmost South China Sea basin, which may have undergone unique evolution since the late Mesozoic, is markedly different from the central South China Sea basin and the Huatung Basin, both geologically and geophysically. The Cenozoic evolution of the region was largely influenced by pre-existing weaknesses due to tectonic inheritance and transition. The South China Sea experienced multiple stages of Cenozoic extension.     

南海北缘新生代盆地沉积与构造演化及地球动力学背景

南海北缘新生代沉积盆地是全面揭示南海北缘形成演化及与邻区大地构造单元相互作用的重要窗口。通过对盆地沉积-构造特征分析,南海北缘新生代裂陷过程显示出明显的多幕性和旋转性的特点。在从北向南逐渐迁移的趋势下,东、西段裂陷过程也具有一定的差异,西部裂陷活动及海侵时间明显早于东部,裂陷中心由西向东呈雁列式扩展。晚白垩世-早始新世裂陷活动应是东亚陆缘中生代构造-岩浆演化的延续,始新世中、晚期太平洋板块俯冲方向改变导致裂陷中心南移,印度欧亚板块碰撞效应是南海中央海盆扩张方向顺时针旋转的主要原因。