南黄海海域侏罗系分布与构造意义

侏罗系在中国大地构造研究及含油气研究中具有重要地位。根据南黄海盆地东北凹所钻遇地层的岩性组合、孢粉组合特征,确定了该井钻遇地层反映的时代为侏罗纪,证实了南黄海盆地发育侏罗系地层,这对评价南黄海盆地中生界油气资源潜力具有重要意义,预示着黄海海域中生界具有广阔的勘探前景;同时也证实南黄海盆地印支—燕山期为扬子板块与华北板块碰撞背景下形成的前陆盆地。侏罗纪地层时代的确认及构造演化分析是下扬子南黄海及其周边盆地的构造发生、演化研究的桥梁和依据。     

前陆盆地——页岩气成藏的有利场所

对美国在采页岩气赋存场所的对比分析发现,页岩气主要分布在由阿巴拉契亚逆冲断裂带、沃希托(Ouachita) 逆冲断裂带、拉腊米逆冲断裂带所围的前陆盆地中。究其原因,前陆盆地下部地层通常为厚度较大的富含有机质的克拉通时期的沉积,它为页岩气的形成提供了充足的物质基础;而前陆盆地的上部地层通常受后期冲断褶皱的挤压,由此引发的构造热事件为下部烃源岩的成熟和页岩层天然裂缝的产生提供了热力学条件。鄂尔多斯西缘前陆盆地的上三叠统延长组为主要烃源岩,其中,西南部泥页岩具有厚度大、有机质丰富、成熟度高等特点,与福特沃斯前陆盆地Barnett页岩相似,因此,推测鄂西前陆盆地西南部为页岩气赋存的有利场所,具有较好的页岩气勘探前景。     

南黄海陆架沉积学研究

黄海中部、济州岛西南,存在厚层的泥质沉积,它们分别与上述地区的冷涡活动区相对应。在两个泥质沉积区之间又出现连接它们的通道,形成别有特征的“冷涡-通道”沉积体系。经分析发现,这个沉积体系,完全受控于黄海暖流、冷涡及其相关的环流体系。此外,在黄海西南部及东海北部海底发现大面积砂岩及其砾石,揭示了黄、东海陆架沉积物的新源地。     

南黄海盆地古潜山分类及构造特征

南黄海是下扬子的主体,奠基于晋宁期变质基底之上,构造演化历经南华纪—早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世—古近纪箕状断陷发育期和新近纪—第四纪坳陷发育期,为一典型地台-断陷-坳陷多层结构的复合盆地。盆地历经多次构造运动改造,古潜山发育,类型多样。在总结前人对古潜山研究的基础上,结合南黄海新近采集的二维地震剖面,对该地区古潜山类型进行了系统划分,并对典型古潜山的构造特征及生储盖匹配关系进行了初步描述。根据成因划分为剥蚀型潜山、拉张型潜山、挤压型潜山和复合型潜山四大类,每一类又可根据形态划分出剥蚀残丘型潜山、拉张翘倾断块型潜山、拉张断阶型潜山、拉张断垒型潜山、挤压褶皱型潜山、拱张褶皱型潜山和褶皱—断块复合型潜山等类型。南黄海盆地古潜山的发育具有分带性,按盆地中潜山的构造位置,分为凸起潜山带、陡坡潜山带、洼陷潜山带和缓坡潜山带,每一构造带发育了不同类型潜山。研究表明南黄海古生界和中生界古潜山数量众多,规模较大,是南黄海地区实现油气突破的一种重要油气藏类型。     

南黄海沉积速率和沉积通量的初步研究

1983—1986年,中美联合对南黄海进行了调查,利用同位素~(210)Pb方法测定了该海域的沉积速率和沉积通量,分别介于0.026—0.67cm/a和0.033—0.76g/(cm~2·a)之间。研究表明,山东半岛南侧是现代黄河物质大量沉积的场所,而在黄海暖流流经的地带和冷涡区,其沉积作用却较弱;物质来源和海流体系是控制该海域沉积速率和通量的主导因素。     

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。     

南黄海东侧陆架冰消期以来的海侵沉积特征

根据浅地层剖面，海底地貌，柱状样和对钻孔岩心的分析测试数据，论述了南黄海东侧陆架冰消期以来的沉积特征。在冰消期海侵的初期，海水对南黄海东侧陆架早期沉积物的侵蚀和改造形成了滞留砂砾层，席状砂和潮流沙脊。随着海面的上升和海侵范围的扩大，黄海暖流形成并由于它的驱动在南黄海东侧陆架的南部发育涡旋而形成厚层质沉积，而在北部则形成潮上带－潮坪－浅海沉积序列。     

南黄海及相邻陆区松散沉积层磁性地层的研究

本文通过研究区5个钻孔松散沉积岩心磁性地层的划分对比,获知布容与松山极性带的界线,南黄海和陆区北部位于80.0—99.5m。陆区的南部此界线于270.4m深处。松山和高斯极性带的界线,海区未揭露到,其沉积起始时间都小于1.7Ma。而陆区的南、北部分别位于117m和328.2m。高斯和吉尔伯特极性带的界线,陆区北部为140m,而南部区为460.15m。沉积起始时间为3.4Ma。吉尔伯特底界仅北部陆区所揭示,为190.5m。松散沉积层与下伏白垩纪(?)石灰岩接触面位于400.35m,沉积起始时间约17.0Ma。     

南黄海盆地东北凹构造特征及伸缩率研究

通过选取南黄海盆地东北凹典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了东北凹构造样式特征。采用平衡剖面恢复技术和伸缩率计算方法,恢复了东北凹各时期的地质演化剖面,分析了东北凹不同构造演化阶段的伸缩率变化特征。研究表明,南黄海盆地东北凹主要发育伸展构造、走滑构造（负花状）和反转构造等多种构造组合样式,经历了晚侏罗世的仪征运动和渐新世末的三垛运动,相应地在中—上侏罗统和渐新统沉积时期,东北凹处于明显的收缩阶段,伴随发育TK40和T20不整合界面。同时,本文结合区域应力场特征,探讨了南黄海盆地东北凹的构造演化历程：以两次构造运动为界,划分为3个构造演化阶段（晚三叠世—侏罗纪的初始断陷阶段、白垩纪—渐新世的裂陷-反转阶段、新近纪—第四纪的区域沉降阶段）。南黄海盆地东北凹伸缩率的时空变化及构造演化过程,是对“晚中生代以来,古太平洋板块相对欧亚板块俯冲汇聚速率和方向的改变”的局部响应。     

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。     

南黄海北部盆地的断裂体系特征与形成机制

研究认为,南黄海北部盆地断裂体系及盆地隆凹格局指示盆地具有明显的右旋扭动成盆性质;盆地断裂体系可以分为一级控盆断裂、二级控凹断裂及三级凹陷内伴生断裂3个级别,盆地内凹陷具单断箕状断陷、双断斜交断陷、双断平行断陷3种类型;先存近EW向印支期逆冲断裂负反转、燕山—喜山期NE向具走滑性质的千里岩控盆断裂及其派生的NEE向张扭断裂共同控制了南黄海北部盆地断裂体系展布特征及其独特的具多种凹陷结构类型、发育规模不等、分割性较强的盆地隆凹格局。     

南海南部海区前陆盆地形成与演化

将南沙地块南缘与加里曼丹-巴拉望地块作为一个构造演化的整体进行研究,对南海南部构造边界的蛇绿-混杂岩及岩浆岩的分布和岩性,以及南海南部前陆盆地的构造与沉积特征加以描述、分析,发现前陆盆地系统的形成时间是自西南往东北,逐渐由晚始新世末-早中新世-中中新世,与南边的俯冲碰撞带形成时间相对应,认为南沙地块南缘与加里曼丹-巴拉望地块之间经历了一个与古南海消亡息息相关的连续演化的过程。     

南黄海盆地构造特征及油气地质意义

南黄海盆地发育于前南华纪变质基底之上,是一个大型叠合盆地,经历了多期成盆和多期构造改造,形成了海相盆地和中新生代断陷盆地叠合改造型残留盆地。盆地演化历经南华纪—早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世—古近纪箕状断陷发育期和新近纪—第四纪坳陷发育期,为一典型地台—断陷—坳陷多层结构的复合型盆地。通过对地震资料解释、区域地质构造特征分析,综合烃源条件和后期保存条件,探讨了南黄海盆地油气远景。     

南黄海盆地及邻区中生代地层对比

中生代地层广泛分布于南黄海盆地及邻区，包括胶莱盆地、苏北盆地、群山盆地、黑山盆地、庆尚盆地等。陆上和海域的三叠纪地层主要由灰岩组成。侏罗纪地层目前只发现陆上，主要由陆相碎屑岩组成，但从南黄海盆地某些地震剖面上可以看出，海域侏罗纪地层很可能存在。白垩纪地层在上述中生代盆地中分布最广，在许多钻井中，白垩纪地层的厚度在1000m以上，甚至2000m。其中，陆地上早白垩纪地层主要由暗色陆相碎屑岩组成，例如胶莱盆地的莱阳组、苏北盆地的葛村组，庆尚盆地的新洞群；而海域的早白垩纪地层通常由红色碎屑岩组成，例如，南黄海盆地东侧的Kachi-1和Inga-1井钻遇早白垩纪地层，其中Kachi-1井的早白垩纪地层为红褐色碎屑岩夹火山岩，而Inga-1井的早白垩纪地层为玄武岩。中白垩纪地层属氧化环境，岩石通常为红色或棕色。例如，胶莱盆地的王氏组、苏北盆地的浦口组和赤山组、庆尚盆地的河阳群。在南黄海盆地中，ZC7－2－1、Kachi-1和另外5口井均钻遇这套以红色为主的地层。苏北盆地和南黄海盆地的晚白垩纪地层称为泰州组，主要由暗色泥岩组成，而庆尚盆地的晚白垩纪地层称为榆川群，主要由火山岩组成。地层对比显示，南黄海盆地及邻区中生代地层具有东部沉积厚、西部沉积薄，东部沉积环境以氧化为主、岩石发红，西部以还原环境为主、岩石发暗，东部以火山岩为主、西部以碎屑岩为主的特征。     

南黄海盆地成因机制及其构造意义

南黄海盆地在大地构造位置上位于下扬子准地台的东部,是我国东部重要的中新生代陆相含油气盆地。关于南黄海盆地的成因机制,现在还存在较大的争论,故对南黄海盆地的成因机制进行了讨论和总结。南黄海盆地处在特提斯构造域、亚洲构造域和滨太平洋构造域的中心位置,其形成过程中受到多种因素的影响,不同时期起到主要作用的因素不同。     

南黄海盆地海相储层成岩作用与储层发育特征

南黄海盆地与下扬子陆域具有较为一致的沉积构造演化史,全区具有良好的油气成藏条件,油气资源潜力大,特别是中—古生界海相地层有可能是下一步油气勘探的突破新区。以南黄海盆地为主体的下扬子地区海相储层类型包括砂岩储层、碳酸盐岩储层和泥页岩储层三大类。基于岩性特征、成岩作用、储集空间和物性条件等分析,认为砂岩储层有利的储集体主要为裂缝—次生孔隙型,碳酸盐岩储层中未被胶结物充填或者部分充填的孔、缝、洞可作为有利储集体,泥页岩储层中的有利储集空间为高有机质丰度层段中的无机孔隙、有机孔隙和裂缝较发育带。     

南海北部白垩系发育特征及构造意义

通过综合分析研究发现,晚中生代时期南海北部构造隆升带存在随时间由北向南逐步迁移:中晚侏罗世广东沿岸开始逐步隆升,大部分地区遭受剥蚀,火山碎屑岩发育,而南海北部则接受了滨浅海相到深海相沉积;早白垩世隆升带向海迁移,广东沿岸发育山间盆地,接受河湖相沉积,在南海北部深海相沉积消失,仅存在海陆过渡相沉积;进入晚白垩世,南海海域整体发生抬升,广东沿岸地区山间盆地范围扩大,陆相地层发育,以陆相洪积扇及河湖相沉积为特征,南海海域大部分地区缺失上白垩统,但在潮汕坳陷发育了一套杂色砂泥岩夹砾岩沉积,含蒸发岩,砂岩中的锆石FT年龄均在75 Ma左右,故地层形成时间应在75 Ma之后,由于上覆新生代地层的约束,该套地层应属晚白垩世,此时潮汕坳陷属前陆盆地,礼乐盆地、巴拉望及民都洛均位于潮汕坳陷南侧或西南侧,属于隆升山脉的一部分。     

南黄海盆地26口钻井特征

总结了南黄海盆地54年来油气探井钻探成败的经验,图示了井震圈闭的特征,指出迄今南黄海盆地完钻26口井,其中中国21口,总进尺54 502 m;124°E以西平均8 047km2钻井1口。钻井揭露地层包括石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系与第四系,最老地层为石炭系;钻遇岩性有碳酸盐岩、煤系和碎屑岩;揭露了16种地层接触关系,解剖了背斜、断块、透镜体岩性和不整合面等圈闭类型。中方21口井主要分布于南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷和勿南沙隆起3个区带,先后在CZ6-1-1井获得轻质原油2.45t、在ZC1-2-1井泥岩岩心裂缝中见轻质油以及在其他3口井中见油气显示。最后提出了古生界参数井钻探等建议。