琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制

为考察琼东南盆地构造沉降的时空分布及裂后期异常沉降机制,利用回剥技术计算了盆内68口井的构造沉降史,并选择15口代表井进行拉张应变速率反演及拉张因子计算。结果表明:琼东南盆地构造沉降空间上表现为中央凹陷带和南部凹陷带强于北部凹陷带;时间上在裂陷期出现局部快速沉降-整体慢速沉降—局部快速沉降的阶段特征,进入裂后期逐渐减缓并在15.5～10.5Ma期间减至最低值,但自10.5～5.5Ma以来又明显增大。裂后期异常沉降在盆地东西部都有明显表现,在北部凹陷带较小,在中央凹陷带内往东区有逐渐增大趋势;时间上裂后异常构造沉降随时间增大,增长过程具有快-慢-快的阶段性。分析认为:裂后阶段早期的快速沉降可能是裂陷期非均匀拉张的结果,而晚中新世以后的快速构造沉降主要与岩浆活动有关。     

珠江口盆地深水区晚中新世以来构造沉降与似海底反射（BSR）分布的关系*

2007年中国在南海北部神狐海域通过钻探首次获得天然气水合物样品,证实了珠江口盆地深水区是水合物富集区。通过对珠江口盆地深水区构造沉降史的定量模拟研究,发现晚中新世以来区内构造沉降总体上具有由北向南、自西向东逐渐变快的演化趋势;从晚中新世到更新世,盆地深水区经历了构造沉降作用由弱到强的变化过程：晚中新世(11.6～5.3 Ma),平均构造沉降速率为67 m/Ma;上新世(5.3～1.8 Ma),平均构造沉降速率为68 m/Ma;至更新世(1.8～0 Ma),平均构造沉降速率为73 m/Ma。而造成这些变化的主因是发生在中中新世末-晚中新世末的东沙运动和发生在上新世-更新世早期的台湾运动。东沙运动（10～5 Ma）使盆地在升降过程中发生块断升降,隆起剥蚀,自东向西运动强度和构造变形逐渐减弱,使得盆地深水区持续稳定沉降;台湾运动（3 Ma）彻底改变了盆地深水区的构造格局,因重力均衡调整盆地深水区继续沉降,越往南沉降越大。将似海底反射（BSR）发育区与沉降速率平面图进行叠合分析,发现80％以上的BSR分布趋于构造沉降速率值主要在75～125 m/Ma之间、沉降速率变化迅速的隆坳接合带区域。     

琼东南盆地深水区中央坳陷带异常压力分布特征

异常地层压力是现今琼东南盆地深水区油气勘探面临的一个重要地质问题。运用最新构建的基于孔隙性岩石静力平衡方程的地层压力预测模型,确定了中央坳陷带异常地层压力分布特征,并分析了不同凹陷超压发育特征存在差异的原因。研究表明:(1)中央坳陷带单井压力剖面存在常压型、单段超压型、超压囊型和旋回超压型4种类型;(2)超压顶界面埋深从陆架向深海、从西向东逐渐增大;(3)纵向上,从浅水区到深水区、由西向东超压跨越层位逐渐增多,从浅层到深层超压强度逐渐增大,但乐东、宝岛和北礁凹陷具有"双层式"超压结构;平面上,以乐东、陵水、松南和宝岛4个凹陷为强超压中心,超压强度向南北两侧(低)凸起逐渐降低。总体上中央坳陷带超压分布具有一定规律性,但是不同凹陷间超压分布特征又具有差异性。这种差异主要受到晚期快速沉降速率、泥岩发育特征、烃源岩成熟度和断裂发育特征等因素的影响。     

琼东南盆地崖北凹陷构造特征及其对油气成藏的影响

在对崖北凹陷地震资料精细解释的基础上,重新认识了凹陷结构和断裂发育特征。研究认为,受5号断裂控制,崖北凹陷整体呈北断南超的构造格局,凹陷可划分为陡坡带、深洼带和缓坡带。2号断裂控制的陵水低凸起对崖北凹陷崖城组煤系烃源岩发育有重要影响。继承性发育的伸展构造是崖北凹陷的主要构造样式,断层型圈闭是该地区发育的主要圈闭类型。崖北凹陷南部、东南部低角度缓坡带圈闭落实,并发育有匹配的煤系烃源岩,是崖北凹陷的有利勘探区域。     

琼东南盆地岩石圈特征的构造模拟约束

琼东南盆地是晚始新世时期发育于南海北缘的伸展性盆地。本文在利用盆地内区域2D地震资料构造解释的基础上,运用基于弹性梁模型和挠曲均衡原理的2D构造模拟软件对琼东南盆地岩石圈结构特征进行模拟。研究发现:琼东南盆地地区的有效弹性厚度在1～5km,最佳取值为3km;拉张因子在1.3～1.5,其中裂后阶段反演模拟的拉张因子为1.5,裂陷阶段正演模拟的拉张因子为1.3左右。最后对红河断裂新生代的活动以及南海扩张运动对模拟产生的可能影响进行了分析与讨论。     

琼东南盆地2号断层构造转换带及其对砂体分布的控制

断陷盆地内构造转换带的有效识别对确定物源方向和扇体的发育位置具有重要意义。本文基于典型地震资料追踪、解释、闭合和钻井岩芯资料分析,通过应用断层活动性定量分析、以及古地貌恢复等技术,揭示了琼东南盆地2号断裂陵水-松南段发育一接近式构造转换带。转换带位置在剖面上表现为一系列堑垒结构低凸起;断层定量分析位移-距离曲线上表现为断层活动性微弱;古地貌上表现为一个分隔陵水凹陷和松南凹陷的NW向脊状凸起等特征。构造-地层分析表明,该转换带对陵水组陆相碎屑砂体具有非常显著的控制作用,砂体是沿着转换脊部位向两侧运移的,其下部毗邻的始新统、崖城组是重要的烃源岩层,垂向发育的断裂又组成了良好的油气垂向运移的运输通道,因此是寻找有利油气藏的关键部位。     

基底非均一性对琼东南盆地新生代构造变形差异的影响: 来自物理模拟实验的启示

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘西北部,是新生代形成的北东向伸展盆地,其断裂走向、次级凹陷分布方向、构造样式等在东西部表现出明显差异。文章采用构造解析与构造物理模拟相结合的方式,探究先存的中生代构造几何形态及基底性质差异对琼东南盆地东西部构造差异性演化的控制作用。实验结果表明：（1）先存构造薄弱带几何边界分布方向与区域伸展方向共同控制了琼东南盆地主要断裂的走向以及断裂构造样式。由于先存构造薄弱带边界方向存在东西差异,在早期NW向拉伸阶段（Tg-T80）盆地断裂系统在东西部就已表现出明显的分段特征。西部由于垂向拉伸产生一组NEE向断裂;东部由于斜向拉伸,发育至少两组方向的断裂,一组与应力方向垂直（NEE向）,另一组沿着构造薄弱带分布（WE向）。后期断裂活动继承和改造了这一时期的断裂,使断裂系统更加复杂。先存构造薄弱带几何形态变化是导致琼东南盆地东西部构造差异性发育的主控因素。（2）基底强度差异性对上覆构造的断裂数量以及地貌起伏特征有一定影响。琼东南盆地在东西部的断裂走向及构造样式上的差异性受基底强弱、先存构造形态及构造应力方向的共同控制。     

琼东南盆地深水区油气成藏条件分析与勘探方向选择

深水区油气资源丰富,已成为油气储量增长的重要领域.琼东南盆地深水区具有与世界典型深水领域油气产出相似的构造和沉积背景,发育三套优质烃源岩、四类有利储层,同时圈闭类型多样,油气运聚条件良好,具备发育大型油气田的条件,油气潜力巨大.其中,陵水凹陷南斜坡是近期内最可行的勘探区域.     

琼东南盆地新生代伸展量的时空分布研究

以琼东南盆地新生代20条骨干地震剖面的构造解释为基础,利用平衡剖面技术计算了各剖面不同位置的伸展量、伸展率和伸展系数,并分析了伸展量的时空分布规律。同时采用分形法对平衡剖面技术所得到的伸展量产生的差值进行补偿分析,以验证平衡剖面技术在琼东南盆地的适应性。研究表明,琼东南盆地新生代具有多期伸展特点,伸展量时空分布不均匀。空间上,伸展量主要由盆地主控断层位移造成,主控断层位移较大处对应的伸展量大,盆地东区伸展率高于西区;时间上,水平伸展运动可分为始新世、渐新世和中新世3个时期,水平伸展量分布不均匀,伸展量主要发生在陵水和崖城组时期。其中,始新世伸展主要发生在乐东长昌凹陷,渐新世伸展主要发生在盆地中部。     

多重分形法在琼东南盆地北礁凹陷砂体展布规律研究中的应用

以琼东南盆地深水区北礁凹陷三亚组某砂体为例,根据研究区井点坐标、井点砂体埋深,以及由地震资料解释得到的砂体的顶底和建模中起约束作用的其他信息等多类数据,利用C-A多重分形模型区分砂体异常场的分布范围,从而预测有利区带,然后进一步利用S-A多重分形模型的去噪优势,提取出更弱的砂体异常信息,得到砂体主要沿北西—南东向展布的规律,以及更为精细的局部信息。与采用地震手段等方法所获得的砂体展布形态相比较,可以得知利用多重分形法研究砂体展布规律的可行性。研究表明,S-A多重分形模型可在C-A模型揭示砂体展布规律的基础上,更深层次地提取出储层有利区域,从而为北礁凹陷下一步的勘探开发提供可靠依据。     

The tectonic evolution of the Qiongdongnan Basin in the northern margin of the South China Sea

Qiongdongnan Basin is a Cenozoic rift basin located on the northern passive continental margin of the South China Sea. Due to a lack of geologic observations, its evolution was not clear in the past. However, recently acquired 2-D seismic reflection data provide an opportunity to investigate its tectonic evolution. It shows that the Qiongdongnan Basin comprises a main rift zone which is 50–100 km wide and more than 400 km long. The main rift zone is arcuate in map view and its orientation changes from ENE–WSW in the west to nearly E–W in the east. It can be divided into three major segments. The generally linear fault trace shown by many border faults in map view implies that the eastern and middle segments were controlled by faults reactivated from NE to ENE trending and nearly E–W trending pre-existing fabrics, respectively. The western segment was controlled by a left-lateral strike-slip fault. The fault patterns shown by the central and eastern segments indicate that the extension direction for the opening of the rift basin was dominantly NW–SE. A semi-quantitative analysis of the fault cut-offs identifies three stages of rifting evolution: (1) 40.4–33.9 Ma, sparsely distributed NE-trending faults formed mainly in the western and the central part of the study area; (2) 33.9–28.4 Ma, the main rift zone formed and the area influenced by faulting was extended into the eastern part of the study area and (3) 28.4–20.4 Ma, the subsidence area was further enlarged but mainly extended into the flanking area of the main rift zone. In addition, Estimates of extensional strain along NW–SE-trending seismic profiles, which cross the main rift zone, vary between 15 and 39 km, which are generally comparable to the sinistral displacement on the Red River Fault Zone offshore, implying that this fault zone, in terms of sinistral motion, terminated at a location near the southern end of the Yinggehai Basin. Finally, these observations let us to favour a hybrid model for the opening of the South China Sea and probably the Qiongdongnan Basin.     

Polyphase tectonic subsidence evolution of the Vienna Basin inferred from quantitative subsidence analysis of the northern and central parts

International Journal of Earth Sciences - The Vienna Basin is a tectonically complex Neogene basin situated at the Alpine–Carpathian transition. This study analyzes a detailed quantification...     

关于琼东南盆地始新统地层研究的思考

始新统湖相地层是琼东南盆地原油勘探领域的主力烃源岩,历年来各轮资源评价结果均显示具有较好的石油勘探前景,但自1987年Ying9井首次钻遇油层至今,琼东南盆地原油勘探领域一直未取得重大突破。近年来寄予厚望的S3X井钻探失利具有一定典型性,笔者等以S3X井钻后分析为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层对比研究,提出了不同于以往的看法。分析显示琼东南盆地已发现原油中,源于低等水生生物的C304 甲基甾烷含量,以及反映氧化还原条件的姥植比（Pr/Ph）参数,均弱于珠江口和北部湾盆地半深湖相优质烃源岩;琼东南盆地“低频—连续—强振幅”地震相特征与珠江口盆地钻井证实的半深湖相优质烃源岩地震反射特征差异较大;琼东南盆地在区域位置、构造演化与沉积充填模式方面与珠江口和北部湾盆地也存在明显差异,使得始新统湖相地层的分布规模和优质烃源岩的发育条件等方面,均弱于珠江口和北部湾盆地。因此,建议在与周缘盆地始新统地层的对比研究过程中应适度审慎,尤其是以陵水凹陷为代表的中央坳陷带始新统湖相烃源岩分布规模不宜过于乐观。同时,指出受地貌格局影响,不同凹陷海侵进程并不同步,琼东南盆地除始新统发育湖相地层外,渐新统崖城组早期部分凹陷也具有发育湖相地层和油型烃源岩的条件,这一新观点在一定程度可扩展琼东南盆地原油勘探研究的局面和思路。     

The deep mantle upwelling beneath the northwestern South China Sea:Insights from the time-varying residual subsidence in the Qiongdongnan Basin

Deep hot mantle upwelling is widely revealed around the Qiongdongnan Basin on the northwestern South China Sea margin.However,when and how it influenced the hyper-extended basin is unclear.To resolve these issues,a detailed analysis of the Cenozoic time-varying residual subsidence derived by subtracting the predicted subsidence from the backstripped subsidence was performed along a new seismic reflection line in the western Qiongdongnan Basin.For the first time,a method is proposed to cal-culate the time-varying strain rates constrained by the faults growth rates,on basis of which,the pre-dicted basement subsidence is obtained with a basin-and lithosphere-scale coupled finite extension model,and the backstripped subsidence is accurately recovered with a modified technique of backstrip-ping to eliminate the effects of later episodes of rifting on earlier sediment thickness.Results show no residual subsidence in 45-28.4 Ma.But after 28.4 Ma,negative residual subsidence occurred,reached and remained ca.-1000 m during 23-11.6 Ma,and reduced dramatically after 11.6 Ma.In the syn-rift period(45-23 Ma),the residual subsidence is ca.-1000 m,however in the post-rift period(23-0 Ma),it is positive of ca.300 to 1300 m increasing southeastwards.These results suggest that the syn-rift sub-sidence deficit commenced at 28.4 Ma,while the post-rift excess subsidence occurred after 11.6 Ma.Combined with previous studies,it is inferred that the opposite residual subsidence in the syn-and post-rift periods with similar large wavelengths(＞102 km)and km-scale amplitudes are the results of transient dynamic topography induced by deep mantle upwelling beneath the central QDNB,which started to influence the basin at ca.28.4 Ma,continued into the Middle Miocene,and decayed at ca.11.6 Ma.The initial mantle upwelling with significant dynamic uplift had precipitated considerable con-tinental extension and faulting in the Late Oligocene(28.4-23 Ma).After ca.11.6 Ma,strong mantle upwelling probably occurred beneath the Leizhou-Hainan area to form vast basaltic lava flow.     

渤海湾盆地黄骅坳陷新生代沉降特征

在对渤海湾盆地黄骅坳陷区域构造特征的22条地震剖面解释的基础上,分析了黄骅坳陷沉降特征。通过对黄骅坳陷的9个主要凹陷沉降史的研究表明,黄骅坳陷新生代构造沉降量的时空差异性分布明显。时间上,黄骅坳陷具有"幕式"沉降特征,孔店组沉积期为裂陷Ⅰ幕、沙三段沉积期为裂陷Ⅱ幕、沙一段和沙二段沉积期和东营组沉积期为裂陷Ⅲ幕、馆陶组和明化镇组下段沉积期为热沉降幕、明化镇组上段和第四系的沉积期为加速热沉降幕。不同沉积期盆地沉降在空间分布上,沉降速率上都有明显差异。通过对凹陷尺度单井的埋藏史曲线,构造沉降曲线,基底沉降图和沉降中心迁移图对比分析表明,空间上,黄骅坳陷新生代沉降作用具有明显的迁移规律,总体是自南向北,自西向东迁移,现今的沉降中心位于歧口凹陷海域部分。     

关于琼东南盆地始新统地层研究的思考

始新统湖相地层是琼东南盆地原油勘探领域的主力烃源岩,历年来各轮资源评价结果均显示具有较好的石油勘探前景,但自1987年Ying9井首次钻遇油层至今,琼东南盆地原油勘探领域一直未取得重大突破。近年来寄予厚望的S3X井钻探失利具有一定典型性,笔者等以S3X井钻后分析为契机,通过与珠江口和北部湾盆地始新统地层对比研究,提出了不同于以往的看法。分析显示琼东南盆地已发现原油中,源于低等水生生物的C₃₀4-甲基甾烷含量,以及反映氧化还原条件的姥植比(Pr/Ph)参数,均弱于珠江口和北部湾盆地半深湖相优质烃源岩;琼东南盆地“低频—连续—强振幅”地震相特征与珠江口盆地钻井证实的半深湖相优质烃源岩地震反射特征差异较大;琼东南盆地在区域位置、构造演化与沉积充填模式方面与珠江口和北部湾盆地也存在明显差异,使得始新统湖相地层的分布规模和优质烃源岩的发育条件等方面,均弱于珠江口和北部湾盆地。因此,建议在与周缘盆地始新统地层的对比研究过程中应适度审慎,尤其是以陵水凹陷为代表的中央坳陷带始新统湖相烃源岩分布规模不宜过于乐观。同时,指出受地貌格局影响,不同凹陷海侵进程并不同步,琼东南盆地除始新统...