南海南部礼乐盆地结构演化及其对区域地质背景的响应

运用丰富的二维地震资料,通过构造结构与地层结构的分析,对礼乐盆地的盆地结构演化与转型过程及其对南海地区复杂动力学背景的响应特征进行研究。结果表明:受控于NNE、NEE、NW和近EW向的断裂体系,礼乐盆地现今构造格局表现为"两坳一隆"的结构特征;两个关键的区域角度不整合T70和T50将礼乐盆地新生界自下而上划分为三层结构:陆缘裂陷层、漂移裂陷层和前陆-拗陷层;响应于太平洋板块俯冲、印度-欧亚板块碰撞、新南海扩张、古南海消亡和菲律宾海板块楔入等一系列周缘板块重组事件,礼乐盆地的盆地结构演化及转型经历了三个阶段:陆缘多幕裂陷阶段,盆地结构受控于NNE和NEE向断裂体系,南北坳陷连通;漂移裂陷阶段,NNE和NW向共轭断裂体系控制盆地格局,中部隆起形成,分隔南、北坳陷;前陆-拗陷阶段,前陆盆地结构形成,随后盆地因热沉降进入拗陷沉积阶段。     

南海礼乐盆地沉降史模拟及构造演化特征分析

通过对礼乐盆地构造沉降和总沉降变化的分析,结合盆地地质构造发育的特点,将盆地构造沉降幕式变化与盆地构造演化紧密关联起来,认为盆地的三幕构造沉降与盆地三个构造层的特点和形成演化的三个阶段相对应。同时,论述了区域构造运动与盆地构造沉降、构造特征、形成演化、沉积特征之间的内在联系,揭示了构造活动对沉积的控制作用。     

南海南部礼乐盆地构造热演化研究

礼乐盆地位于南海海域南部,是一个形成于中新生代的叠合盆地,长期以来缺乏构造热演化方面研究。本文在认识礼乐盆地构造演化的基础上,选用盆地内地震测线(L2剖面),应用二维横向不均匀拉张模型对礼乐盆地构造热演化史进行了模拟研究。模拟结果揭示了盆地在新生代的构造热演化特征:(1)盆地经历了两次连续的拉张过程,第一期拉张幅度较小,拉张系数在1.05左右,第二次拉张程度较第一次拉张强烈,深水地区拉张系数达到1.3;(2)礼乐盆地两次拉张使得盆地逐步升温,第二次拉张结束时达到历史最高温时期,之后热流持续下降;(3)盆地不同构造部位热流史具有差异性,其中深水区经历的古热流最高,达75mW/m2,礼乐滩最低,仅为63mW/m2。     

渤海海域渤南地区新生代断裂体系与盆地演化

利用现今丰富的三维地震资料,将地震剖面解释与相干切片分析相结合,对渤海海域渤南地区断裂发育与盆地结构 进行研究,明确了断裂体系及构造演化特征。结果表明：新生代郯庐断裂渤南段可分为东、中、西三支,并与受郯庐走滑 断裂影响的近EW向、NW向和NE向主干断裂体系共同组成了渤南地区网格状的构造格局;而区域应力背景的改变导致渤 南地区走滑和伸展作用的强弱发生了变化,使得构造演化可划分为左旋走滑-强伸展、右旋走滑-强伸展和弱走滑-弱伸展 三个阶段,第一阶段孔店组~沙四段郯庐断裂东支强烈活动,中支和西支活动微弱,NW向和近EW向大断裂活动形成了黄 河口凹陷和莱州湾凹陷的盆地格局;第二阶段沙三段~东营组走滑断裂三支及其他方向主干断裂均活动,NE向和近EW向 次级断裂开始发育,各盆地持续性伸展断陷;第三阶段馆陶组-明化镇组右旋走滑减弱,郯庐断裂中支和西支发育呈一系 列NE向雁列断层,东支及其他方向主干断裂附近次级小断层继续增多,各盆地转为了整体的坳陷。     

南海东北陆坡断裂特征及其对盆地演化的控制作用

南海东北陆坡断裂发育,主要有北东、北西、近南北和近东西向的4组断裂,按性质分则有张性、压性和走滑等。主干基底断裂有F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F10等,这些断裂规模较大并决定了珠江口盆地白云凹陷、尖峰北盆地、笔架盆地和台西南盆地发育和演化。受主干断裂的控制,尖峰北盆地经历了断陷、坳陷、区域沉降3期演化,发育两套构造层;而笔架盆地则经历了渐新世断陷、渐新世末—中中新世坳陷和晚中新世—全新世构造反转3期演化,发育两套构造层。     

南海礼乐滩碳酸盐台地的发育及其新生代构造响应

为了探索碳酸盐台地在海盆演化过程中的作用,对南海南部礼乐滩区域碳酸盐台地的发育及其与新生代构造沉降特征的相关性进行研究.对多道地震数据的分析表明:在研究区广泛发育包括碳酸盐台地和生物礁在内的碳酸盐沉积,其发育时间主要集中在晚渐新世至早中新世期间,在中中新世后开始退积和淹没.通过对穿越礼乐滩区的两条NW-SE向测线NH973-2和DPS93-2的构造沉降反演,进行沉降量、沉降速率计算和构造分析.结果表明:沉降速率及沉降量随不同时期的构造活动而发生变化,可分为缓慢沉降期(古新世-早渐新世,张裂阶段)、隆升剥蚀期(晚渐新世-早中新世,漂移阶段)、加速沉降期(早中新世末期,后漂移阶段1)、强烈沉降期(中新世,后漂移阶段2)和稳定沉降期(晚中新世至今,后漂移阶段3)5个发育期.碳酸盐台地的发育期和南海海盆的漂移阶段相对应,构造沉降的分析表明该期间具有构造抬升作用,其与相对上升的海平面结合有利于碳酸盐沉积的发育.在南海扩张期间主地幔对流的控制下,南部陆缘区礼乐地块和礼乐滩盆地之间较大的地壳厚度差异会导致侧向上地温梯度的差异,从而形成礼乐滩盆地之下的次生对流.该次生对流控制了研究区在晚渐新世至早中新世期间的隆升剥蚀作用.      

伊通盆地断裂体系特征及其演化历史

综合利用最新的地震、航磁、钻井等资料,对伊通盆地断裂体系进行了重新认识,并对断裂演化及其油气成藏的控制作用进行了综合分析.伊通盆地主要是受西北缘走滑断裂控制的新生代走滑-伸展盆地;断裂的性质、特征及演化极其复杂,按断裂特征及规模可划分为3个级别.一级断裂为西北缘和东南缘控盆边界断裂;二级断裂为早期张扭作用形成的呈雁列展布的马鞍山断裂,2号、3号、4号断裂和晚期压扭作用形成的西北缘逆冲断裂;三级断裂为盆地演化过程中形成的众多次级断裂.伊通盆地断裂演化特征与太平洋板块的俯冲作用、印度板块和欧亚大陆碰撞作用以及盆缘大黑山地垒和那丹哈达岭地体挤压位置与隆升强度密切相关,断裂演化经历了古近纪成盆期的右旋张扭作用阶段和新近纪反转期的右旋压扭及基底隆升作用阶段;新近纪反转期压扭作用形成的西北缘断褶带具有良好的油气勘探潜力.     

南海新生代的构造演化与沉积盆地

南海在新一代过复杂的构造演化史。中生代末至新生代早期。由于亚洲东南部燕山造山带岩石圈之拆沉作用,使下地悫及岩石圈上地幔向东南方向蠕动,在当时地表产生一系列北东向断裂,以及彼此分卫的地堑、半地堑。这次运动称做神狐运动。古新世一始新世时,这些地堑、半地堑接受了陆相沉积、它们构造南海诸沉积盆地的下构造层。在神狐运动期间,亚洲东南部岩石圈向东南方向蠕动,其西界是哀牢山－红河－莺歌海－南海西缘－万安大断裂,     

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。     

Tectonic Evolution of the Wanan Basin,Southwestern South China Sea

Quantitative studies on the extension and subsidence of the Wanan Basin were carried out based on available seismic and borehole data together with regional geological data.Using balanced cross-section and backstripping techniques,we reconstructed the stratigraphic deposition and tectonic evolution histories of the basin.The basin formed from the Eocene and was generally in an extensional/transtensional state except for the Late Miocene local compressoin.The major basin extension ocurred in the Oligocene and Early Miocene(before ~16.3 Ma) and thereafter uniform stretch in a smaller rate.The northern and middle basin extended intensely earlier during 38.6–23.3 Ma,while the southern basin was mainly stretched during 23.3–16.3 Ma.The basin formation and development are related to alternating sinistral to dextral strike-slip motions along the Wanan Fault Zone.The dominant dynamics may be caused by the seafloor spreading of the South China Sea and the its peripheral plate interaction.The basin tectonic evolution is divided into five phases:initial rifting,main rifting,rift-drift transition,structural inversion,and thermal subsidence.     

南海中部西区新生代构造演化规律与盆地形成演化动力学机制探讨

本文以现代构造地质与地球动力学理论为指导,利用平衡剖面技术对南海中部西区进行了构造演化特征及演变史的恢复,制作了其上下构造层的构造纲要图,划分了南海中部西区新生代以来经历的三大构造演化阶段:(1)裂陷阶段;(2)坳陷阶段;(3)区域沉降。并指出了其动力学机制:始新世末,印度板块与欧亚板块发生碰撞产生的远距离效应以及渐新世西太平洋板块向东亚大陆边缘产生的俯冲效应是南海中部西区新生代构造演化的主要动力学机制。     

从陆缘伸展探讨新生代南海构造演化

南海的形成和演化是地学界长期争论的问题,前人给出了多种成因模式,目前较流行的模式是海底扩张,但它难以合理解释南海海底扩张中的洋中脊跳跃现象及南海大洋中的大陆残片。基于欧亚东缘的陆缘伸展,从地幔上涌和陆壳沿莫霍面的重力滑移的新大陆漂移模型出发,通过横跨南海的几条地震勘探剖面的地质新解释,研究了南海的形成和演化过程。结果说明,南海的形成是一种“构造被动挤出+微陆块主动漂移”模式。构造被动挤出是指印度-欧亚碰撞造成的欧亚大陆东南缘的微陆块被大规模挤出,而由陆缘伸展形成的微陆块在被挤出后发生了主动裂解漂移,南海的海底扩张现象是诸多微陆块主动漂移的结果。这个新的模式能够合理地解释南海形成过程中的洋中脊跳跃现象及南海中大陆残片的成因机制。进一步恢复了南海演化过程中周边陆块的运动演化历史,说明欧亚东缘在中生代晚期发生的大规模伸展构造运动是南海形成的基础,新生代印度-欧亚碰撞是南海形成的直接动力,微陆块的裂解漂移是南海形成的主要参与者。     

Features of Late Cenozoic Deepwater Sedimentation in Southern Qiongdongnan Basin,Northwestern South China Sea

Based on high resolution 2D and 3D seismic data acquired in recent years,using sequence stratigraphy analysis and geophysical methods,we discuss the features of Late Cenozoic deepwater sedimentation in the southern Qiongdongnan (琼东南) basin.The study area entered a bathyal slope environment in the Miocene.The channel developed in the Sanya (三亚) Formation was controlled by a fault break,and its shingled seismic characteristics represent multiple erosion and fill,which may indicate that turbidite current developed in the slope environment.The polygon faults found in mudstone of the Meishan (梅山) Formation represent the deepwater hungry sedimentary environment.The large-scale channels developed on the top of HuangUu (黄流) Formation could be the result of a big sea level drop and an increase of sediment supply.The fantastic turbidite channel developed in Late Quaternary in the slope environment has "fan-like" body and long frontal tiny avuision channel The analysis of these features suggests that the sediment supply of the study area in the post-rifting period was dominant from the Vietnam uplift in the southwest.These deepwater sedimentary features could be potential reservoirs or migration pathways for deepwater petroleum systems.     

南海北部大陆架莺琼盆地新生代海平面变化

南海北部大陆架莺琼盆地是建立西太平洋新生代海平面变化的关键地区之一。基于有孔虫和钙质超微化石资料所建立的莺歌海盆地和琼东南盆地新生代相对分辨率较高的年代地层格架,通过南海海域表层建立的浮游有孔虫含量与水深的定量关系,辅以古生态、成因相及特征沉积构造分析和反射地震剖面的海岸上超分析,编制了海平面变化曲线。识别出包含三个完整二级海平面变化旋回和半周期的海平面上升旋回。海平面变化幅度在0～200 m之间。海水最深的时期在早中新世晚期至中中新世早期以及上新世早期,与Haq曲线较为吻合。     

南海南部海域主要沉积盆地构造演化特征

南海南部海域主要沉积盆地沿南沙块体南部、西部两条不同的边界分布，其成盆时代、盆地类型、盆地演化历史以及油气资源效应都有较大的差异，它们的发生发展均与南海的两次海底扩张有关；构造演化具有明显的阶段性，早期均与区域拉张作用有关，都经历了中中新世末期的变形、改造和随后的区域沉降过程，并受到礼乐运动、西卫运动和南沙运动的影响。万安、曾母和北康盆地是南海南部海域具有代表性的新生代沉积盆地，分属于不同的盆地类型。万安盆地是叠置在较薄地壳和高热流值背景之上的一个新生代走滑拉张盆地，经历了三个构造演化阶段。曾母盆地是南沙块体向南俯冲与婆罗洲块体发生软碰撞而形成的一个周缘前陆盆地，经历了四个不同的构造演化阶段。北康盆地是在南沙块体上于白垩纪末一第三纪早期由于地壳拉伸、裂陷而形成的一个陆缘张裂盆地，经历了三个构造演化阶段。     

南海新生代沉积基底性质和盆地类型

根据新的重磁、地震及钻井资料,结合大地构造性质和新生代主要构造变形特征,将南海新生代沉积盆地基底划分为三个基底区,即北部古生界断陷基底区、西部中—古生界走滑拉分基底区以及南部复杂基底区。北部基底区以古生界变质基底为主,同时含有中生界残留断陷,它由北部湾断陷基底区、珠江口中—古生界断陷基底区以及西沙古生界断陷基底区三个次级区构成;西部基底区以走滑伸展为特征,分为莺歌海古生界、中建南中生界以及万安中生界等三个次级走滑拉分基底区;南部基底区较复杂,划分为曾母新生代早期褶皱基底区和南沙中—古生界复杂基底区。这八个次级基底区之间主要以俯冲—碰撞缝合带、蛇绿岩带、深海放射虫沉积岩带、洋中脊火成岩带以及深大走滑转换断裂带等分隔,各自有着不同的演化历史,控制了南海新生代多种类型次级沉积盆地的地质特征。     

南海北部—东海南部中生代盆地演化与油气资源潜力

目前的勘探成果表明,南海北部到东海南部的广阔海域普遍发育中生代地层,但是除了在台西南盆地发现工业油气藏之外,其他地区的中生界尚未有大的勘探突破。本次研究将中生代南海北部—东海南部作为一个整体,开展大地构造背景分析,厘清各构造时期盆地的性质及其形成演化机制,探讨油气资源潜力。结果表明:南海北部—东海南部从晚三叠世到白垩纪整体为一个大型盆地,盆地的演化受其周围板块相互运动所控制;晚三叠世(T₃)主要受特提斯构造域控制,发育被动陆缘边缘海沉积盆地;从早侏罗世(J₁)到早白垩世均受古太平洋板块(伊泽奈崎板块)向欧亚板块俯冲机制的控制,其中早—中侏罗世(J_1-2)发育弧前坳陷盆地,晚侏罗—早白垩世(J₃—K₁)盆地性质为弧后断陷盆地;晚白垩世(K₂)受太平洋板块、欧亚板块和印度板块的联合控制,性质依然为弧后断陷盆地,与前期相比,裂陷强度加大;海水由东南方向侵入,地层垂向上由海相向陆相逐渐过渡,由东南向西北和东北方向,水体逐渐变浅,亦由海相向陆相逐渐演变;中生界在南海北部潮汕坳陷等地区发育深海相和海湾相泥岩,在东海南部基隆坳陷也发育良好的海湾相泥岩,生烃潜力大,具有形成大型油气藏的物质基础和地质条件,勘探潜力巨大。本次研究结果可以为南海北部—东海南部中生界的油气资源勘探提供依据。     

南海大陆边缘盆地构造演化差异性及其与南海扩张耦合关系

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,不仅形成了不同类型的陆缘盆地,如离散型、走滑伸展型和伸展挠曲复合型,而且这些盆地构造演化存在明显的非同步性。这些陆缘破裂过程与南海扩张作用过程呈现明显不一致性。研究表明,南海扩张时期南海南、北大陆边缘均形成了一系列裂陷盆地,然而,南海南部、北部大陆边缘盆地裂陷作用结束时间不同,北部大陆边缘盆地裂陷作用结束于23 Ma或21 Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5 Ma,显然北部大陆边缘盆地裂陷结束时间明显早于南部大陆边缘盆地。南海扩张停止后,南海南、北部陆缘仍表现出明显差异,北部陆缘仍以伸展作用为主,晚中新世以来出现快速沉降幕,而南海南部陆缘则以挤压作用为主,且其挤压时间及强度呈现南早北晚的特点,即南部曾母盆地明显早于南薇西盆地和北康盆地。南海南、北大陆边缘盆地形成演化的差异性,特别是构造转型差异变化,为新生代南海扩张的迁移性提供了有力的佐证,可以推断南海不同期次海盆扩张可能存在向南的突然跃迁。因此,本次研究梳理出的南海不同陆缘盆地张裂伸展的非同步性可为南海洋盆扩张演化过程解释提供新的证据。