北黄海海域的重磁场特征及其地质意义

北黄海是我国近海勘探程度最低的海区,到目前为止只进行了地球物理调查工作,没有进行钻探。根据最新的重磁数据,详细地分析了北黄海海域的重磁场特征、构造特征、基底岩相构造和岩浆岩分布。通过重磁数据处理解释推测认为:两条NW向的次级隆起将海洋岛隆起与刘公岛隆起连接起来,同时将北黄海盆地分成3部分;研究区内断裂非常发育,即有切割较深的深大断裂,又有一般的基底断裂,还存在许多较小的断裂;基底为太古界—元古界变质岩;区内岩浆岩分布广泛,以燕山期中酸性侵入岩为主。     

东海西湖凹陷北部基底构造特征

根据最新的重磁资料,反演了西湖凹陷北部的基底深度,推断解释了火成岩和断裂构造,结合相关地质和构造方面资料,对西湖凹陷北部基底性质和基底构造特征进行了分析,深化了对西湖凹陷北部基底构造特征的认识。研究认为,区内的断裂构造主要由NE向和NW向两组断裂构成。NE向的断裂主要为年代较老的大断裂,它们在构造上被NW向的断裂错断,并被NW向断层复杂化;西湖凹陷的火成岩比较发育,火成岩主要沿着大的断裂带以及断裂带的两侧分布,形成许多串珠状的火成岩带。岩浆岩的分布受断裂控制明显,尤其是在NE向断裂与NW向断裂交汇处,更是岩浆活动的主要地区;西湖凹陷北部的古新近系基底构造主体走向为NE向,但明显受NW向断裂的改造,形成东西分带、南北分块的构造特征。西湖凹陷基底构造起伏较大,绝大部分的基底深度都在5000m以下,总体上呈南高北低、凸凹相间分布,由东到西分别为保俶斜坡、三潭深凹、浙东中央背斜带、白堤深凹和天屏冲断带5个次级构造单元。     

北黄海盆地东部坳陷火成岩地震相识别与分布预测

北黄海盆地东部坳陷火成岩分布复杂并具有多期性,直接影响了油气成藏作用,然而目前对其空间分布尚缺乏深入认识,制约着该区勘探开发的部署。利用全三维地震资料,根据地震反射特征识别出了不同类型的火成岩地震相模式,并对其不同特征进行了分析,通过地震相识别进行平面追踪,结合时间切片三维地震技术及属性分析对火成岩分布进行了预测。结果表明,北黄海盆地东部坳陷主要发育柱状、尖峰状、蘑菇状和丘状4种火成岩反射地震相;研究区火成岩分区性较明显,主要发育3处火成岩体,分别位于东部隆起剥蚀区、坳陷中部和坳陷的西北部。     

莺-琼盆地基底控制断裂样式的模拟探讨

莺歌海盆地与琼东南盆地(即莺一琼盆地)是南海西北部2个重要的含油气盆地。莺歌海盆地走向NW,发育在红河断裂带上;琼东南盆地走向NE,与莺歌海盆地近直角相交。根据物理模拟实验,认为莺歌海盆地的演化受到了NW与近S-N向基底断裂的控制,在印支地块顺时针挤出应力场下发育和演化;而琼东南盆地则受到NE向基底断裂的控制,在SSE向伸展应力场控制下发育,NW与NE向构造带相互影响,造成了琼东南盆地北侧边界断裂走向近E—W,向南呈台阶式下掉,南侧边界断裂走向NE,莺琼过渡区隆凹格局复杂。由于莺歌海盆地NW向构造活动早于琼东南盆地NE向裂陷作用,从而导致NW向构造控制地位的形成,NW向断裂和构造表现为对NE向断裂和构造的阻截。     

南黄海中部隆起地层分布特征

南黄海中部隆起是南黄海盆地构造最稳定的地区之一,也是下古生界含油气远景区之一,其找油前景引起人们极大的关注。应用小波分析等方法处理南黄海重磁异常场,揭示中部隆起区结晶基底起伏特征,同时结合区域地质以及地震剖面资料,对中部隆起地层分布特征提出了几点新认识:南黄海中部隆起结晶基底的起伏特征并非"平板"一块,其平面总体轮廓可概括为"三隆两坳";受印支运动的影响,中部隆起区发育的主要地层是震旦系-下二叠统,下三叠统青龙灰岩和上二叠统龙潭煤系已基本剥蚀殆尽;下古生界沉积中心大致位于结晶基底"坳陷"部位;上古生界受火山活动和岩浆侵入的影响,分布特征是分段而不连片;中部隆起分布着火山岩,分布特征是"东强西弱"。     

低层大气烃类检测预测南黄海盆地油气远景

为了预测南黄海盆地油气远景,利用最新采集的383个站位的低层大气烃类检测数据进行评价。烃类检测结果为:高值甲烷异常区主要分布在南黄海北部坳陷西南,次高值甲烷异常区主要分布在中部隆起带西部和南部坳陷中部,而南北向带状分布的甲烷异常带位于南黄海的东部。结合南黄海盆地航磁异常和部分浅地层剖面资料,认为中部隆起带东侧及紧邻的北部坳陷西南具有较好的油气远景。     

南黄海盆地中部隆起海相上构造层分布及断裂系统特征

南黄海盆地中部隆起区发育2套海相构造层,以下志留统高家边组泥岩滑脱带为界可划分为海相上构造层和海相下构造层。海相上构造层构造相对较复杂,以冲断结构为主,褶皱及叠瓦状逆冲断裂发育。对南黄海盆地中部隆起区多道地震资料进行处理解释表明,中部隆起区广泛发育海相上构造层,平面上总体表现为自西向东厚度呈厚—薄—厚的沉积格局。断裂系统发育,以近EW向断裂最为发育,其次为NE向断裂,NW向断裂则较为零星。构造应力以挤压和走滑为主,主要发育挤压、压扭和张扭3种构造样式。     

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。     

印支运动以来南黄海盆地的构造变形与演化

基于南黄海盆地历年来的地震资料解释成果和下扬子海陆对比,分析了南黄海盆地印支期以来的主要构造变形特征。认为其构造变形主要有3期：晚印支-早燕山期的前陆变形、燕山中期黄桥事件的转换变形和喜马拉雅晚期三垛事件的断坳变形。并控制前陆、断陷和坳陷3期盆地的形成。盆地演化经历了挤压褶断、碰撞造山,压、张脉动和走滑,拉张块断和反转,挤压收敛等发展过程。盆地构造变形机制主要受扬子和华北板块漂移碰撞、古太平洋板块活动特征和大型走滑断裂应力环境等影响。南黄海盆地构造变形具有规律性：平面上,以NE、NEE、近EW、NW向为主。从西往东,构造的走向为NEE向→近EW向→NW向;从北往南,构造变形具有强→弱→强特征和分带性,构造的走向为NEE向→近EW向。纵向上,海-陆相盆地活动展示了早期褶皱逆冲和晚期伸展断陷的“跷跷板”变形格局,并具有早期“北强南弱的不均衡对冲”和晚期“北深南浅断陷”的构造格局。海相盆地上构造层比海相下构造层冲断变形强。崂山隆起南部的高石稳定带为南北不均衡对冲的弱变形区和应力释放区,中-古生界受后期改造作用较弱,是油气勘探的有利地区。     

南黄海卫星重力场及构造演化

利用美国国家航空航天局1998年公布的EGM96全球重力模型,计算了南黄海区32°～37°N、120°～126°E范围内的2～360阶卫星重力场,分析了该区的卫星重力异常场特征,将南黄海区的卫星重力异常划分为8个异常区,长期的板块运动结果控制了该区的重力异常格局。晚二叠纪至早三叠纪,华北与华南古陆在秦岭—大别山—胶南—临津江带碰撞对接,南黄海区经历了一次造山运动,由此产生的挤压剪切形成南黄海盆地雏形,当时的沉积中心在南黄海中部隆起区。侏罗纪—白垩纪,Izanagi板块在亚洲大陆下向西北方向俯冲,南黄海区发生了剧烈的构造岩浆活动。晚白垩世,在拉张构造环境下发生张裂裂陷作用,南黄海区北部坳陷和南部坳陷分别裂陷,出现雏形,揭开了新生代盆地的序幕。新生代印度板块、欧亚板块及太平洋板块运动促使原坳陷区即中部隆起区上升,南、北两个断陷盆地发展成为两大坳陷。晚第三纪末期至第四纪,南黄海盆地进入区域沉降阶段。     

琼东南盆地深水区长昌凹陷地壳结构特征

长昌凹陷位于琼东南盆地深水区,向东通过西沙海槽与南海西北次海盆相通,其近东西向的展布形态明显异于深水区其他凹陷的NE—NEE向形态,为了弄清其地壳结构,从而更好地分析凹陷的结构和演化机制,这里根据深反射地震资料、VSP资料和最新重力资料对长昌凹陷的地壳结构进行了综合地球物理模拟。结果显示:长昌凹陷北侧地壳厚度为22~24 km,南侧地壳厚度约20~22 km,从两侧向长昌凹陷中央地壳厚度逐渐减薄,最薄处只有2.8 km;莫霍面深度与沉积基底呈镜像关系,沉积基底最深的地方莫霍面深度最浅,最浅深度距海平面13.8 km;凹陷中央东部存在一层厚约4 km的下地壳高速层,该层在地震剖面和层速度剖面上均可识别。     

重力异常的视密度反演推断扬子与华北块体在南黄海地区的地质界线

通过对南黄海及周边船载测量重力数据、现代卫星测高重力数据、陆地测量重力数据以及地球重力模型等多来源重力数据进行整理和融合,对南黄海地区布格重力异常特征进行了分析。利用基于切割法和插值迭代法的大深度位场向下延拓技术的视密度反演法对南黄海布格重力进行处理和解释,结合山东和朝鲜半岛的地质信息,推断了扬子块体和中朝块体在南黄海海域的界限。中朝和扬子块体在海上的分界位置为千里岩北缘断裂,向NE延伸到125°E后,折向NNW向并在36°N附近再次转为NE向进入朝鲜半岛并经过洪城南侧继续以NE向延伸。扬子的北缘为苏鲁造山带,穿过黄海与京畿造山带相接,苏鲁超高压变质带对应洪城杂岩。     

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。     

莱州湾凹陷东部新生代走滑构造特征及油气勘探意义

莱州湾凹陷位于渤海南部海域,为中生界基底之上发育的新生代半地堑.郯庐断裂带分东西两支穿过莱州湾凹陷东部,在新生代盖层中表现出渤海最复杂最典型的为NNE向的右旋走滑断裂特征.其中东支断裂在渐新世以后活动强烈,发育多条NNE向走滑断层及NE向伴生断层组成的复杂断裂带.走滑断裂带内断层展布符合右旋单剪作用下的脆性走滑剪切模式,地震方差切片存在右旋运动拖拽断裂证据.通过对主断裂活动期次分析表明,研究区主要有三期大的构造活动,同时形成了三期构造反转.应力分布的局域性导致了形变特征的差异性,产生了褶皱、挤压反转、掀斜断块、花状构造等典型的构造类型.研究区首次利用三维地震资料对本区构造特征进行了分析,研究认为走滑活动形成了良好的构造背景、优越的油源及运移等成藏条件,具有较大的油气勘探潜力.     

东海中段钓鱼岛隆起的内部结构与演化

由于钓鱼岛隆起的地质与地球物理资料相对缺乏,前人对该区域系统研究较少,关于其构造演化存在许多争议。本文通过重磁资料,结合反射地震剖面解释研究了西湖凹陷东侧的中段钓鱼岛隆起的构造与沉积特征,并进一步完善了其演化模式。研究结果表明,隆起内部存在多个残余凹陷,残留地层具有“北多南少”的分布特征,据此以舟山-国头断裂为界,可以将中段钓鱼岛隆起进一步分为南、北两个亚段。南、北亚段边界处在舟山-国头断裂的延长线上。同时,隆起西部的岩浆岩体分布于平坦剥蚀面T20之下,而东部存在岩浆活动引起的“基底尖峰”,空间重力异常的梯度带恰好与“基底尖峰”的西缘对应,以“基底尖峰”的西缘为界,将中段钓鱼岛隆起大致分成东、西两区,其中西区又可以进一步分为发育岩浆岩体的西Ⅰ区和局部残留凹陷的西Ⅱ区。西区由西湖凹陷经构造反转与岩浆活动改造而成,东区保留了古隆起。综合分析推断,中段钓鱼岛隆起是在古隆起的基础上经历多次构造与岩浆活动演化而成。     

东海陆架区中北部前第三系基底综合地球物理研究

从地震、钻井资料出发,结合周边地质特征,推断东海陆架区中北部存在中生界和古生界地层。结合地震资料,正演消除了海底和新生界密度不均匀在重力场上的影响,定量反演重、磁力异常并求取了重力基底和磁性基底。重力基底的特征在东西分带的大背景下表现出“靠陆侧南北分块,靠洋侧东西分带”的特点。西湖凹陷区的磁性基底与重力基底埋深大致相同,不一致地方可能是受岩体的影响。西湖凹陷以西地区,包括海礁凸起等单元,总体出现磁性基底埋深比重力基底埋深深2km左右,初步解释为古生界地层的反映。中生界地层厚度的分布也具有东西分带和南北分块特点。西湖凹陷西缘的中生界地层厚度大,其中带中生界虽然含有一定的火山岩或火山碎屑岩,但沉积岩更多,这对下一步的油气勘探有利。     

南桑威奇俯冲带大地水准面异常及其地幔对流特征分析

以南桑威奇俯冲带为例,根据EGM2008超高阶地球重力场模型、卫星重力数据为基础,利用移去-恢复原理计算了研究区大地水准面,实现了研究区不同场源深度大地水准面异常信息的分离,根据Runcorn模型计算了研究区小尺度地幔对流应力场,并结合天然地震空间展布和前人研究成果,对俯冲带结构特征与地幔对流模式进行了探讨。结果表明:南桑威奇俯冲带具有俯冲倾角较大、地震震级较低、弧前侵蚀明显等典型的马里亚纳型俯冲带特征,俯冲带南北部俯冲深度存在明显差异,中段偏北俯冲深度可达500 km;受到软流圈与上地幔上部物质密度差异的控制,东斯科舍海脊下存在沿海脊轴向南流动强地幔流;俯冲带结构与小尺度地幔对流应力场具有很强的相关性。本研究对于搞清南桑威奇俯冲带深部构造特征,理解俯冲运动、地幔对流方向及其动力控制机制提供了新的研究思路和方法。     

海区沉积盆地的三维变密度基底反演及其应用

建立了适合海区沉积盆地基底反演的密度模式，推导了对应的重力异常精确公式（近区计算公式）和近似公式（远区计算公式），提出模拟沉积盆地复杂变化的密度差－深度曲线的分段拟合方法。建立了一种利用地震波速度谱、重力和水深资料反演沉积盆地基底的方法。利用地震波速度谱的资料对厦澎凹陷的密度－深度关系进行了统计分析，并反演了厦澎凹陷的重力基底，认为整个厦澎凹陷可能由不同构造格局的东北和西南两部分组成，并分别讨论了这两部分的基底特征。