世界著名深水油气盆地的构造特征及对我国南海北部深水油气勘探的启示

介绍世界著名深水油气盆地的主要特征,着重构造特征,并与南海北部深水区进行了对比。世界著名深水油气盆地产出的大地构造条件具多样性,虽然大多数位于开阔大洋被动陆缘（南大西洋裂谷系、北海、澳大利亚西北陆架盆地）,但边缘海的被动陆缘（墨西哥湾盆地）、转换大陆边缘（洛杉矶盆地）、主动陆缘（南沙海槽盆地）也可形成极佳的深水含油气盆地。南海北部深水区具有世界某些重要深水含油气盆地类似的特征,如位于被动陆缘和大河出口下方,以裂陷期的湖相富有机质页岩为主要生油岩,白云凹陷发育上下叠置的6层深水扇等,这都是有利的石油地质条件。但南海北部深水区盐层和盐构造不发育,构造圈闭相对较不发育,使深水油气系统的研究更加困难,也更具开拓意义。      

南海北部深水区油气勘探关键地质问题

南海北部深水区已经获得了重大的天然气发现,正逐渐成为全球深水油气勘探的热点区之一。通过与相邻陆架区以及世界上典型深水盆地的类比发现,南海北部深水区具有独特的石油地质特征。南海北部大陆边缘经历了从燕山期主动陆缘向新生代边缘海被动陆缘的转变,其演化过程和成盆机制复杂;陆坡深水区具"热盆"特征,凹陷发育超压,其生烃机制不明;深水区距离物源区较远,缺乏世界级大河系的注入,具远源沉积特征,未发现盐层及其相关构造,其油气成藏条件具有特殊性。此外,南海北部深水区海底地形崎岖、多火山,还面临着地震采集、处理等地球物理难题。因此,南海北部深水油气勘探需要在借鉴相邻陆架区和世界其他深水区成功经验的基础上,一方面深入研究其独特的油气地质特征,另一方面研发适应于我国深水环境的地球物理勘探新技术,切实推动深水油气勘探的进程。     

南海北部深水区油气勘探的关键地质问题

南海北部深水区已经获得了重大的天然气发现,正逐渐成为全球深水勘探的热点区之一。通过与相邻陆架区以及世界上典型深水盆地的类比发现,南海北部深水区具有独特的石油地质特征。南海北部大陆边缘经历了从燕山期主动陆缘向新生代边缘海被动陆缘的转变,其演化过程和成盆机制复杂;陆坡深水区具“热盆”特征,凹陷普遍发育超压,其生烃机制不明;深水区距离物源区较远,缺乏世界级大河系的注入,具远源沉积特征,未发现盐层及其相关构造,其油气成藏条件具有特殊性。此外,南海北部深水区海底地形崎岖、多火山,还面临着地震采集、处理等地球物理难题。因此,南海北部深水油气勘探需要在借鉴相邻陆架区和世界其他深水区成功经验的基础上,一方面深入研究其独特的油气地质特征,另一方面研发适应于我国深水环境的地球物理新技术,切实推动深水勘探的进程。     

全球典型被动陆缘盆地油气成藏特征

以被动陆缘油气富集理论为指导,通过研究南大西洋和印度洋被动陆缘盆地油气地质条件,分析油气差异富集因素。研究结果表明:被动陆缘盆地主要发育3套含油气系统,其中印度洋地区主要发育克拉通陆内裂谷期含油气系统,裂陷期含油气系统,漂移期含油气系统。南大西洋地区主要发育裂陷期含油气系统,漂移早期含油气系统和漂移晚期含油气系统。根据不同油气成藏特征,总结为10类成藏模式,不同成藏模式发育背景和成藏主控因素各异。为被动陆缘盆地不同构造沉积演化阶段油气勘探方向提供研究基础,对相关或类似盆地勘探研究提供借鉴。     

转换型被动陆缘盆地地质特征与深水油气聚集规律:以赤道大西洋西非边缘盆地群为例

基于前人成果及油气勘探新发现资料,系统分析了赤道西非受转换断层强烈控制的转换型被动陆缘盆地群地质与深水油气聚集特征。构造解析与地层剖析表明,该地区盆地形态、基底断裂、变形序列和区域应力均受转换断层控制;经历了前转换陆内沉积期、陆内剪切裂谷期、陆洋转换压扭期及被动陆缘热沉降期4个演化阶段;形成4套区域性不整合,从东往西具有迁移性;充填了陆内剪切期河湖相碎屑岩、陆洋转换期陆相及滨浅海相碎屑岩为主和被动陆缘期海相碎屑岩为主的3套地层巨层序。地质结构显示,盆缘窄陆架、陡陆坡,断裂呈高角度张剪性,易发育转换脊或台地。深水沉积特点为小物源短距离近岸快速堆积,形成富砂的纵向叠置横向裙边状小型扇或扇复合体。深水油气勘探以陆洋转换-被动陆缘早期阶段岩性-地层和背斜构造圈闭为重点。     

南大西洋两岸被动陆缘盆地结构差异与大油气田分布

以板块构造演化为基础,利用地震、地质等资料,再现南大西洋两岸共轭型被动陆缘盆地原型盆地形成演化过程。首次依据盆地结构差异及沉积充填特征,将研究区被动陆缘盆地进一步划分为“三段”“四类”;结合对已发现大油气田的解剖,搞清了每类盆地大油气田成藏规律,并分别建立了其大油气田成藏模式。认为两岸“三段”“四类”盆地都经过了早期陆内裂谷、过渡期陆间裂谷及漂移期被动陆缘三个原型阶段。南段为下伏裂谷层系比较发育的“断陷型”盆地,上覆坳陷沉积厚度较薄,仅作为区域盖层,形成“裂谷层系构造地层型”大油气田。中段为裂谷、坳陷层系都比较发育且过渡阶段有盐的“含盐断坳型”盆地,以过渡期陆间裂谷盐岩充填为特征,其上、下的漂移期海相及裂谷期湖相页岩均可形成有效烃源岩,海相页岩及盐岩分别作为优质盖层,形成了“盐下碳酸盐岩盐上重力流扇体型”大油气田。北段为裂谷层系分布范围小、坳陷沉积范围广且厚度大的“坳陷型”盆地,受 “窄”陆棚、“陡”陆坡控制,坳陷层系重力流扇体自始至终比较发育,源于坳陷层系下部海相页岩中的油气直接充注于本身内部裙边状分布的重力流复合扇体之中,形成“漂移期重力流扇体群型”大油气田。另外,研究区还发育尼日尔、福斯杜亚马逊、佩罗塔斯三个具有独特构造沉积特征的 “三角洲型”被动陆缘盆地,其特殊性体现在三角洲层系由于沉积速率极高,从陆向海形成生长断裂带-泥岩底辟带-逆冲断裂褶皱带-平缓斜坡带四大环状构造带。除了前三角洲层系可以作为有效烃源岩之外,本身也可以形成自生自储自盖型组合,形成独特的“四大环状构造带型”大油气田,即在由陆向海生长断裂带-泥岩底辟带-逆冲断裂褶皱带-平缓斜坡带四大环状构造带上都可以形成大油气田。     

国外深水领域油气勘探新进展及我国南海北部陆坡深水区油气勘探潜力

随着油气勘探开发新技术、新理论的不断发展和完善 ,近 2 0年来国外在深水区的油气勘探取得了引人注目的进展 ,如在南大西洋沿岸、墨西哥湾、北海、东南亚、以及澳大利亚西北大陆架诸盆地深水区都相继发现了一些大型油气田。然而 ,一个不容置辩的事实是 ,取得重大突破的区域主要是在被动边缘盆地的陆坡区及深海平原区。据不完全统计 ,在被动边缘盆地中已发现石油储量 60 0× 10 8t ,天然气储量 2 1× 10 12 m3;而主动大陆边缘仅找到 67× 10 8t的石油储量 ,天然气 1× 10 12 m3(不含前苏联地区的油气储量 ,据 1993年统计 )。文章是在收集了大量有关资料的基础上 ,对被动边缘盆地的石油地质条件 ,包括盆地的形成、演化和沉积充填模式、油气富集条件及含油气系统进行了较详细地阐述。其中着重分析了被动边缘盆地深水区形成大型和巨型油气田的基本要素 :( 1)不同演化阶段发育有多套烃源岩 ,包括断陷期湖相烃源岩—过渡期烃源岩—坳陷沉降期海相烃源岩 ;( 2 )裂谷盆地深水区坳陷层序中的浊积岩体发育形成及产状分布特征进行了详细讨论 ,同时还对我国南海北部陆坡深水区进行比较性讨论。指出珠江口盆地珠II坳陷及琼东南盆地中央裂陷带深水区属准被动边缘盆地 ,具有形成大油气田的基本地质条件 ,将是我国深水     

摩洛哥—西撒哈拉被动陆缘盆地石油地质特征及勘探方向

针对摩洛哥—西撒哈拉具有相似构造和沉积特征的被动陆缘盆地,开展盆地演化、石油地质特征与资源潜力等方面的研究,并指出油气勘探方向。摩洛哥—西撒哈拉被动陆缘盆地经历前裂谷期、裂谷期和后裂谷期3期构造演化,发育多套烃源岩和储层、多种圈闭类型。最重要的烃源岩为后裂谷期侏罗系—白垩系海相泥岩,主要储层为侏罗系—白垩系碳酸盐岩和碎屑岩,圈闭类型以盐构造作用机制下形成的构造圈闭和构造-岩性圈闭为主。摩洛哥—西撒哈拉被动陆缘盆地可划分为3个主要成藏组合,侏罗系和白垩系—新近系成藏组合是最重要的成藏组合。侏罗系碳酸盐岩和白垩系阿尔布阶—塞诺曼阶浊积砂岩是研究区当前的重点勘探领域;深水区白垩系盐构造和斜坡扇形成的地层-岩性圈闭可能为未来的勘探潜力区。     

南海盆地演化及碳酸盐岩油气勘探

南海盆地碳酸盐岩油气勘探最早可追溯到19世纪后期,20世纪70年代开始有较多发现。南海的形成演化经历了安第斯型边缘-弧后裂谷-大西洋型海底扩张等一系列转变,形成了众多规模不等、类型各异的新生代含油气盆地。这些盆地可划分为拉张型、聚敛型、走滑型三大类,且可细分为陆缘张裂型、裂离陆块型、弧前型、周缘前陆型、走滑-拉分型以及残留洋壳型等6种类型,不同的构造演化背景和盆地类型,碳酸盐岩的建隆及其生物礁具有不同的特征,其地震相特征也有一定差异。碳酸盐岩主要发育在中中新统一上中新统中及上始新统上部,储层分布范围广,发育有台地边缘礁、塔礁、块礁、点礁、环礁等多种类型,以铸模灰岩、颗粒状白云岩的油气储集性能较好。碳酸盐岩的形成和分布受大地构造演化的影响和控制。以越东-廷贾断裂为界,其北部海域发育晚始新世-早中新世(早期)和中-晚中新世(晚期)两期碳酸盐岩和生物礁;而其南部海域仅发育晚期碳酸盐岩。在南海,至今尚未发现有单纯的典型碳酸盐岩构成油气源岩的,绝大多数是与所伴生的生物礁一起组成储集层,所发现的碳酸盐岩及其生物礁(滩)型油气田,普遍具有较好的物性。在南海北部盆地和东南巴拉望盆地中是油气兼有,而在南海南部以产天然气为主。     

南海盆地演化及碳酸盐岩油气勘探

南海盆地碳酸盐岩油气勘探最早可追溯到19世纪后期，20世纪70年代开始有较多发现。南海的形成演化经历了安第斯型边缘-弧后裂谷-大西洋型海底扩张等一系列转变，形成了众多规模不等、类型各异的新生代含油气盆地。这些盆地可划分为拉张型、聚敛型、走滑型三大类，且可细分为陆缘张裂型、裂离陆块型、弧前型、周缘前陆型、走滑一拉分型以及残留洋壳型等6种类型，不同的构造演化背景和盆地类型，碳酸盐岩的建隆及其生物礁具有不同的特征，其地震相特征也有一定差异。碳酸盐岩主要发育在中中新统一上中新统中及上始新统上部，储层分布范围广，发育有台地边缘礁、塔礁、块礁、点礁、环礁等多种类型，以铸模灰岩、颗粒状白云岩的油气储集性能较好。碳酸盐岩的形成和分布受大地构造演化的影响和控制。以越东一廷贾断裂为界，其北部海域发育晚始新世一早中新世(早期)和中一晚中新世(晚期)两期碳酸盐岩和生物礁；而其南部海域仅发育晚期碳酸盐岩。在南海，至今尚未发现有单纯的典型碳酸盐岩构成油气源岩的，绝大多数是与所伴生的生物礁一起组成储集层，所发现的碳酸盐岩及其生物礁(滩)型油气田，普遍具有较好的物性。在南海北部盆地和东南巴拉望盆地中是油气兼有，而在南海南部以产天然气为主。     

Deep-Water Glacial Plow Marks in the Western Margin of the Barents Sea

Doklady Earth Sciences - Data obtained from high-resolution multibeam echo sounding during the 26th cruise of R/V Akademik Nikolai Strakhov, maps of the Western Arctic bathymetry, the...     

典型被动大陆边缘深水盆地构造演化与层序地层学分析

深水油气勘探是当前全球油气勘探的热点和最具发展潜力的新领域,研究被动大陆边缘深水盆地的构造演化过程和层序地层学特征无疑具有重要的理论和实践意义。通过对典型被动大陆边缘深水盆地的综合研究,分析了被动大陆边缘深水盆地的构造演化过程和层序地层学特征,认为被动大陆边缘深水盆地“经历了四大区域构造演化阶段（大陆开裂、大陆裂谷、新生大陆边缘、成熟大陆边缘）,相应发育三个不整合（裂开不整合、分离不整合和陆裾转换不整合）,可划分为四大构造层序（大陆开裂层序、大陆裂谷层序、新生大陆边缘层序和成熟大陆边缘层序）”。     

Landforms and Neotectonics in the Equatorial Passive Margin of Brazil

Neotectonic movements have been proposed in the literature in order to explain some landforms of the equatorial passive margin of northeastern Brazil. Its seismo-tectonic activity is concentrated in a few sectors located on or near the coast. Active or recently active structures are mainly identified in Neogene deposits. Identifying a contribution of neotectonics to the morphogeny is difficult in a context where most major morphostructural patterns are explained by Cretaceous tectonics related to oceanic opening and by differential erosion induced by Tertiary epeirogenic uplift. We aim to assess the nature of features considered as possibly neotectonic in origin. Seismogenic faults are not related to significant topographic breaks, except on the coast, where they usually reach only a few meters in height. A study of landforms located near zones of seismo-tectonic activity indicates a possible, probably weak, contribution of neotectonics to the formation of a few high scarps. These scarps occur along or near fault zones reactivated in Cretaceous times. We conclude that neotectonic movements are the result of ongoing deformation along predominantly strike-slip fault zones, with long term deformation rates similar to those recorded by dated landmarks (0.01 mm.yr ^-1). Despite reported deformation rates that can amount in places to 0.4 mm.yr ^-1, neotectonic rates are lower than erosion rates. The consequence is that major structural landforms in the region mainly originated in Cretaceous to early Tertiary events.     

非活动大陆边缘的天然气水合物及其成藏过程述评

非活动陆缘是板块活动相对较弱的地区，也是水合物发育的有利地区。通过对世界各地非活动陆缘地区水合物富集情况的系统分析，发现断褶组合构造、底辟构造以及“麻坑”地貌（Pockmark)与水合物的关系密切。尽管模拟海底反射层（Bottom Simulating Reflector,简称BSR，下同）是最重要的水合物识别标志，但水合物与BSR之间并不存在严格的一一对应关系。非活动陆缘具有丰富的烃类物质来源和适宜的温压条件，而断裂－褶皱组合构造、垒堑式构造和底辟构造等则为烃类气体的运移、富集和成藏提供了有利的构造环境，便于最终形成水合物。非活动陆缘的深水区往往发育有多期叠合盆地，因其物源、温压、构造和沉积条件的内在关联性，常常形成深部石油、中部天然气、浅部水合物的“三位一体”烃类能源结构模式。     

巴彦浩特盆地东缘中奥陶统混合型深水重力流沉积层序及其旋回

作者在巴彦浩特盆地东缘中奥陶统樱桃沟组中识别出一套巨厚的混合型深水重力流沉积岩,包括碳酸盐滑塌角砾岩?递变细砾岩?砂质砾岩?经典浊积岩?灰绿色泥页岩等岩相类型?作者认为碳酸盐滑塌角砾岩是近源海底断裂陡崖下形成的碎屑裙的产物,而陆源碎屑-浊积岩是基岩古风化壳剥蚀而形成的一系列碎屑流-浊流沉积物?对其纵向序列进行分析后作者认为,该套岩层总体上相当于一个Ⅱ级旋回,代表拗拉槽强烈沉陷阶段的产物,为次一级的地壳升降旋回,主要受古构造因素控制,而每一陆源与内源沉积物混合体则相当于一个Ⅲ级旋回,代表一个低级次的海平面升降旋回?     

南海北缘一统暗沙附近深水等深流沉积体系特征

利用高分辨率2D地震资料揭示南海北缘一统暗沙附近(水深700~1 000 m)发育海山相关的深水等深流沉积体系, 为南海北部陆缘深水洋流循环和深海动力学研究, 以及深水油气矿产资源勘探提供了新的资料.一统暗沙南、北两侧发育边缘侵蚀槽沟, 其中北缘的边缘槽沟可称为"环槽", 反映底流(可能属于南海中层水循环体系)自西向东流经海山.一套等深流沉积的伸长状-丘状漂积体沿环槽北岸发育.一统暗沙南侧和背侧还发育黏附型漂积体、南侧沉积区和补丁型漂积体.地震沉积记录显示该区稳定底流侵蚀-沉积活动可追溯至晚中新世早期.      

鄂尔多斯盆地西缘上奥陶统拉什仲组深水等深流沉积

为缩小等深流沉积研究中的现代海洋研究与地层记录研究之间的不平衡和探索中-晚奥陶世鄂尔多斯盆地西缘大洋环流体系在海相深水油气勘探中的意义,在详细的野外观测的基础上,对有关沉积构造进行了古水流和流体动力学分析.结果表明:（1）非水道环境下约有1/3的小型交错层理古水流方向与区域斜坡方向垂直;（2）水道环境下普遍发育双向递变沉积构造,包括平行层（沙纹层）-均匀层-平行层（沙纹层）、条纹条带和双向粒序层3种类型.上述特征可解释为深水斜坡环境下的等深流沉积,并识别出非水道型和水道型2类,后者又分为部分改造型和完全改造型2亚类.      

鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组深水水道沉积类型及演化

深水水道沉积是深水区重要沉积类型之一,对其形成机制研究不仅能提高深水沉积认识,还能为油气勘探提供帮助.以露头资料为基础,对鄂尔多斯盆地西缘奥陶系拉什仲组深水水道形成机制进行了详细研究.拉什仲组岩性以灰绿色页岩及砂岩为主,另见少量的粉砂岩及砾岩.槽模、交错层理、粒序层理及变形构造等发育.总体反映深水沉积环境,重力流沉积较为发育.其中,深水水道沉积极为典型.根据形态、结构及沉积方式等,将研究区深水水道沉积划分为限制型和非限制型水道沉积.前者包括复合型及垂向加积型水道沉积,后者由迁移型及孤立型小水道沉积组成.复合型水道沉积厚约7.5 m,岩性以粗砂岩为主,底部见砾岩,水道轴部沉积、次级水道及水道-堤岸复合体沉积发育,可分为早期、中期和晚期.垂向加积型水道沉积宽为12.4 m,厚为1.3 m,宽深比为9.54,以中砂岩及细砂岩为主,水道内部以层状砂岩充填为主.迁移型水道沉积宽为6.9~12.3 m,厚为0.23~0.73 m,宽厚比14.11~53.48,以中-细砂岩为主,具有明显的北西向迁移特征;孤立型小水道沉积宽为0.5~0.6 m,厚为0.15~0.25 m,宽厚比为2.4~3.33,多为细砂-粉砂岩组成,透镜状,规模小.重力流爆发初期,能量高,侵蚀作用强,发育复合型及垂向加积型水道沉积;重力流中-后期,能量逐渐降低,迁移型水道沉积开始发育;在重力流后期及末期,其能量进一步降低,发育孤立型小水道沉积.而在空间位置上,复合型及垂向加积型水道沉积多发育在斜坡中上部,中部及下部发育迁移型水沉积道,斜坡脚及深海盆地以孤立型小水道沉积最为发育.      

扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征

本文初次提出扬子板块北部古被动大陆边缘的地球化学特征是:a、裂陷早期阶段,发育碱性双峰式火山岩,但在裂陷的晚期和移离的早期阶段,发育碱性而不具双峰特征的火山岩、岩脉群;b、发育具两类不同地球化学特征的砂页岩,裂陷阶段形成的砂页岩与活动大陆边缘形成的砂页岩具相似的地球化学特征,移离阶段所形成的砂页岩才真正具被动大陆边缘砂页岩的地球化学特征。