折射方法在南海北部潮汕坳陷中生界地层研究中的应用

潮汕坳陷是中生界地层为主的沉积坳陷,被认为是南海油气勘探的重要勘探领域.潮汕坳陷已有丰富的多道反射地震资料,但是由于多次波干扰严重,获取的反射波速度精度低.潮汕坳陷多道反射地震资料中包含丰富的折射波数据,但是很少人重视多道地震记录中的折射波信息并利用他.在此我们通过编写处理程序拾取了折射层的地震速度.试验测线所在海区的水深在600-800m,测线的最大偏移距为6 250m.测线所测的第三系地震折射波速度为2.0-2.5km·s-1,与潮汕坳陷其他地方的第三系地震波速度基本相等.但是潮汕坳陷西南部中生界的地震折射波速度在3.5-4.2km·s-1,低于潮汕坳陷中东部中生界的地震波速度(4.0-5.0km·s-1),预示潮汕坳陷西南部油气储集物性可能较好.     

潮汕坳陷中生代沉积层纵横波速度结构

潮汕坳陷残留有巨厚的中生代沉积层,是南海油气勘探的重要区域。已经开展了大量的多道地震反射工作,同时也有折射地震和海底地震仪研究,但尚未开展纵横波联合研究。纵横波联合探测,可以获得更多的地下结构信息,对油气勘探有重要的意义。在OBS2006-3剖面潮汕坳陷中生代沉积层纵波速度结构的基础上,对转换横波震相进行了射线追踪和走时模拟。结果表明,潮汕坳陷中生代沉积层厚度较大,最大厚度达到8km,纵波速度从顶部的4.4km.s–1增加到底部的5.3km.s–1,相应的横波速度由2.6km.s–1增大到3.0km.s–1,泊松比为0.24—0.26,波速比为1.74—1.80,其成分可能包含有砂岩、泥岩和火山岩。同时根据该区的地球物理特征,结合前人的研究,分析了油气勘探潜力。     

南海西沙海槽地壳结构的海底地震仪探测与研究

利用中德合作在南海西沙海槽首次获得的海底的地震仪探测数据,通过震相分析和走时模拟,研究了该区的纵波速度模型和地壳结构特征。结果显示,新生代沉积层厚１－４ｋｍ,其下的地壳纵波速度从５．５ｋｍ．ｓ＾－１向下逐渐增加到６．８ｋｍ．ｓ＾－１,下地壳未见有明显的高速层地壳厚度在剖面两侧为２５Ｋｍ,向中部逐渐减薄至８ｋｍ,莫霍面在剖面中部上隆,其速度反差强烈,从地壳底部的６．８ｋｍ．ｓ＾－１跳跃到上地幔顶部的     

南海西沙海槽地壳结构的海底地震仪探测与研究

利用中德合作在南海西沙海槽首次获得的海底地震仪探测数据 ,通过震相分析和走时模拟 ,研究了该区的纵波速度模型和地壳结构特征。结果显示 ,新生代沉积层厚 1— 4km ,其下的地壳纵波速度从 5.5km·s- 1 向下逐渐增加到 6.8km·s- 1 ,下地壳未见有明显的高速层 ,地壳厚度在剖面两侧为 2 5km ,向中部逐渐减薄至 8km ,莫霍面在剖面中部上隆 ,其速度反差强烈 ,从地壳底部的 6.8km·s- 1 跳跃到上地幔顶部的 8.0km·s- 1 。这一地壳结构反映出新生代拉张裂谷的特征 ,海槽两侧地壳结构相似 ,南北呈对称分布 ,没有或很少下地壳底侵 ,与南海北部陆缘的东段有很大差别。     

珠江口盆地潮汕坳陷中生代构造变形分析

潮汕坳陷位于南海东北部陆缘,具有较厚的中生代沉积层,地层发育全,是研究南海北部中生代构造演化的最佳场所。根据研究区丰富的地震勘探资料以及最新地层解释,利用平衡剖面方法和2DMove软件对过潮汕坳陷的地震剖面进行构造分析,定量计算了潮汕坳陷及其围区中生代—新生代的地层伸缩量和相对伸缩速率。主要结论有:1)潮汕坳陷经历中生代挤压到新生代拉伸的构造环境转变,其中中生代变形以地层挠曲为主。2)潮汕坳陷中生代的地层压缩量为11%左右,为弱挤压环境。新生代地层拉伸量仅为1.8%,而周围凹陷(如潮汕坳陷南侧的靖海凹陷)地层拉伸量可达14.3%以上。说明新生代潮汕坳陷相对于周围凹陷处于极弱拉伸环境。3)坳陷晚侏罗世—早白垩世(J3—K1)挤压速率达到最大值,推测与库拉-太平洋板块快速向北西俯冲至欧亚大陆之下有关。     

混合最优化方法在潮汕坳陷重力资料反演中的应用

选用目前非线性方法中的2个研究热点——BP神经网络和模拟退火算法,用优化后的BP神经网络为主框架,结合位场反演的特点,在反演过程中引入模拟退火算法,这样既利用了BP神经网络具有指导学习的功能来提高局部搜索性能,也利用了模拟退火算法的概率突跳性来实现最终的全局收敛性,从而提高了反演的速度和精度。通过模型试验验证了其有效性之后,将该方法应用于珠江口盆地潮汕坳陷的重力资料反演,结果较好地反映了剖面的地质情况。     

基于盆地模拟技术的潮汕坳陷油气勘探前景预测

潮汕坳陷是以中生界为目标的新的油气勘探领域,其地层时代、产状、岩性以及构造特征等都与珠江口盆地其他坳陷差别很大。鉴于该坳陷内尚无探井,该文充分利用地震资料,结合区域研究成果合理选择参数,利用Basin2盆地模拟软件,对该坳陷沉积充填史、温压场演化史和有机质演化史进行了正演模拟,模拟结果显示坳陷内中生界白垩系经历的二次成烃作用提供了主要烃源,而且由于新生代的构造运动,形成了良好的构造圈闭,因此该含油气系统生储盖的时空配置有利于在晚白垩世地层中形成自生自储或下生上储的岩性圈闭和构造圈闭油气藏,应作为该坳陷油气勘探的主要目的层。     

潮汕坳陷多次波组合压制技术研究

潮汕坳陷中生界发育,是我国海上重要的油气勘探后备区。但该区多次波非常发育,多次波识别和压制一直是该区地震资料处理的关键和难点。合理地选取有效的多次波压制方法是获得高品质地震剖面的关键所在。针对原始资料中多次波异常发育的情况,文章分析了该区多种类型多次波的特点,尝试了零偏移距截距时间-射线参数(τ-p)域预测反褶积、自由界面多次波衰减法(Surface-Related Multiple Elimination,SRME)和双曲线Radon变换,对多次波进行组合压制,克服了仅依靠一种手段难以压制多种类型多次波的局限。从资料处理效果看,τ-p域预测反褶积方法对短周期的鸣震和微曲多次波的压制效果较好,SRME有效地压制自由表面多次波,且在近炮检距范围内压制多次波效果很好,而双曲线Radon变换是衰减长周期的层间多次波和未被充分压制的自由表面多次波很好的选择。组合压制多次波后的剖面质量明显得到改善。     

SEDIS Ⅳ型短周期自浮式海底地震仪及应用体会

国家海洋局第二海洋研究所新引进15台SEDIS Ⅳ型短周期自浮式海底地震仪,并成功用于2006年南海中北部海底深部结构调查。详细描述了SEDIS Ⅳ型短周期自浮式海底地震仪的各项指标、主要仪器性能,以2006年南海中北部海底深部结构调查为基础,简要介绍了该型号地震仪的设置、投放、回收方法及数据处理技术,并总结了海上作业及数据处理中获得的一些经验体会。     

黄骅坳陷南部滩海区中生界构造与演化

渤海湾盆地区中生界构造演化与样式始终不明朗,中生代该区处于整个华北克拉通东部高原的核心部位。其构造演化研究对深入理解这个高原从形成至垮塌的过程至关重要。同时,中生界也是近年来中国东部深部油气勘探的主要目标。黄骅坳陷南部滩海区不仅是大港探区中生界潜山油气的重要勘探区,而且处于渤海湾盆地中新生代构造格局转换部位,具有重要研究价值。利用大量地震剖面,系统进行了中生界残存展布规律的分析,进一步划分了该区构造单元,探讨了该区中生界构造演化过程。特别是,以羊二庄断层为界,研究区可以分为两个构造区,东南区构造相对简单;西北区构造复杂,既继承了印支期东西向构造格局,又经历燕山早、中期走滑挤压和燕山晚期及新生代的伸展走滑,还产生了强烈的滑断构造。羊二庄断层是在印支期构造的基础上发展起来的一组剪切断裂,在燕山中期经历了挤压走滑,在燕山晚期和新生代经历右行伸展运动而形成的呈NE向的复杂断层系。可见羊二庄断层的演化控制了该区中生界的构造格局和演化。     

南海北部陆丰凹陷中新世底栖有孔虫组合与古环境演化研究

The Miocene epoch marks the most crucial period during the Cenozoic cooling trend, characterized by the Middle Miocene Climatic Optimum(MMCO) and a series of short–lived cooling events(Miocene isotope events).To understand the paleoenvironmental evolution along the shallow water shelf in the South China Sea during the Miocene, the benthic foraminiferal assemblage and total organic carbon content(TOC) were analyzed at Hole LF14 located in the Lufeng Sag, northern South China Sea. Three benthic foraminiferal assemblages(e.g., the Uvigerina spp. assemblage, the Cibicides spp. assemblage, and the Cibicidoides spp. assemblage), corresponding to different watermass conditions, were recognized based on Q–mode factor analysis. Early studies suggested that Hole LF14 was deposited under semienclosed bay, middle to outer shelf or even upper bathyal environment during ～18.7–4.53 Ma. The dominant Uvigerina spp. assemblage was characterized by low diversity and shallow infaunal to infaunal species, indicating a warm, low–oxygenation and eutrophic conditions since the Early Miocene to MMCO(～18.7–14.24 Ma). An abrupt sea level drop and significant faunal changes were recorded during 14.24–13.41 Ma, suggesting development of the East Antarctic Ice Sheets, which resulted in a drop of sea level and change in benthic foraminiferal assemblages along the shallow water shelf. Beyond the Uvigerina spp.assemblage, the Cibicides spp. assemblage became important during the middle–late Middle Miocene(14.24–11.54 Ma). This assemblage was dominated by epifaunal species with relative high diversity, suggesting high–energy, high–oxygenation and oligotrophic conditions with episodic supply of organic food. The dominant Cibicidoides spp. assemblage with high diversity, indicates a mesotrophic conditions with relative high–oxygen content during the Late Miocene to Pliocene(11.54–4.53 Ma). The appearance and continuous occurrence of Ammonia spp. and Pseudorotalia spp. since 10.02 Ma, may reflect the influence of the Kuroshio Current.     

南海北部中生代沉积模式

南海东北部与西北部海域均分布有中生代地层,地震勘探揭示南海北部中生界东、西之间在地震相及沉积充填结构上存在明显差异,东部中生界为双层结构,而西部为单层结构.东部中生代地层由海相及海陆过渡相侏罗系与陆相白垩系组成,而西部则由陆相白垩系构成,缺失侏罗系.从海水入侵方向看,南海北部中生界与特提斯域无关,可能更受太平洋域的影响.侏罗纪古太平洋边缘海盆在南海北部主要分布在珠江口盆地东部及台西南盆地,从早侏罗世到晚侏罗世海盆范围逐渐缩小;白垩纪南海北部整体抬升,除台西南盆地东部接受海相沉积外,白垩纪南海北部以小型断陷盆地为特征,在断陷盆地内接受陆相河湖相沉积.南海北部在中生代时期位于特提斯构造域与太平洋构造域的交接部位,东部中生界双层结构、西部单层结构的沉积模式进一步明确濒太平洋构造域的对南海北部中生界的控制作用,同时东部将是中生代油气勘探的有利区域.     

南海北部珠江口盆地深水区荔湾凹陷构造-热演化

The Liwan Sag, with an area of 4 000 km~2, is one of the deepwater sags in the Zhujiang River(Pearl River) Mouth Basin, northern South China Sea. Inspired by the exploration success in oil and gas resources in the deepwater sags worldwide, we conducted the thermal modeling to investigate the tectono-thermal history of the Liwan Sag,which has been widely thought to be important to understand tectonic activities as well as hydrocarbon potential of a basin. Using the multi-stage finite stretching model, the tectonic subsidence history and the thermal history have been obtained for 12 artificial wells, which were constructed on basis of one seismic profile newly acquired in the study area. Two stages of rifting during the time periods of 49–33.9 Ma and 33.9–23 Ma can be recognized from the tectonic subsidence pattern, and there are two phases of heating processes corresponding to the rifting.The reconstructed average basal paleo-heat flow values at the end of the rifting events are ~70.5 and ~94.2 mW/m~2 respectively. Following the heating periods, the study area has undergone a persistent thermal attenuation phase since 23 Ma and the basal heat flow cooled down to ~71.8–82.5 mW/m~2 at present.     

构造-沉积耦合过程的数值模拟：以南海北部阳江凹陷为例

以构造变形为核心的内动力过程和以沉积“源–汇”过程为核心的外动力过程,如何动态塑造盆地精细地貌景观,是油气精准勘探必须突破的关键技术。本研究以南海北部陆缘珠江口盆地的阳江凹陷为例,试图探索NW向阳江–一统暗沙深大断裂带对周缘新生代沉降中心分布的控制作用。为此,本文采用Badlands沉积数值模拟方法,定量分析阳江–一统暗沙断裂带的运动学特征,模拟阳江凹陷新生代地层构造-沉积耦合过程。模拟结果显示,阳江–一统暗沙断裂带在始新世末期是一条左行走滑断裂带,其走滑过程主要可分为两个阶段。其中,在早期慢走滑阶段,走滑位移量约800 m,沿断裂带走滑方向,恩平19洼的沉降中心发生迁移;在后期快走滑阶段,走滑位移量约1200 m,模拟剖面可识别出明显的花状构造,恩平19洼的沉降中心加速向北迁移,并发生逆时针旋转。     

Crustal Thinning of the Northern Continental Margin of the South China Sea

Magnetic data suggest that the distribution of the oceanic crust in the northern South China Sea (SCS) may extend to about 21 °N and 118.5 °E. To examine the crustal features of the corresponding continent–ocean transition zone, we have studied the crustal structures of the northern continental margin of the SCS. We have also performed gravity modeling by using a simple four-layer crustal model to understand the geometry of the Moho surface and the crustal thicknesses beneath this transition zone. In general, we can distinguish the crustal structures of the study area into the continental crust, the thinned continental crust, and the oceanic crust. However, some volcanic intrusions or extrusions exist. Our results indicate the existence of oceanic crust in the northernmost SCS as observed by magnetic data. Accordingly, we have moved the continent–ocean boundary (COB) in the northeastern SCS from about 19 °N and 119.5 °E to 21 °N and 118.5 °E. Morphologically, the new COB is located along the base of the continental slope. The southeastward thinning of the continental crust in the study area is prominent. The average value of crustal thinning factor of the thinned continental crust zone is about 1.3–1.5. In the study region, the Moho depths generally vary from ca. 28 km to ca. 12 km and the crustal thicknesses vary from ca. 24 km to ca. 6 km; a regional maximum exists around the Dongsha Island. Our gravity modeling has shown that the oceanic crust in the northern SCS is slightly thicker than normal oceanic crust. This situation could be ascribed to the post-spreading volcanism or underplating in this region.     

Bottom water temperature measurements in the South China Sea,eastern Indian Ocean and western Pacific Ocean

文章报道了一批新的海底底水温度(BWT)数据,其中南海(SCS)158个站位、东印度洋(EIO)30个站位及西太平洋(WPO)37个站位。基于这批新的BWT数据,获得南海和西太平洋海域底水温度与水深经验关系,可为地球物理和物理海洋提供准确、可靠的海底温度边界。这将有助于海底油气资源调查与评估。同时,这批实测数据表明:1)水深超过3500m的海域,其底水温度在南海约为2.47℃,比东印度洋(～1.34℃)和西太平洋(～1.60℃)稍微偏高。这与大洋传送带模式所预测的情况比较吻合。该模式认为:低温高盐的海水,从北大西洋格陵兰岛和冰岛附近海域下沉到深层,然后向南流动,再与南极洲周围海域的低温高盐海水一同向北进入印度洋和太平洋。而南海是一个相对比较封闭的热带边缘海,其内部海水与印度洋和菲律宾海交换有限,导致海水温度整体高于印度洋和太平洋。2)台西南盆地水深在2700～3000m的部分站位,其底水温高达约3.00℃,明显高于其周边同水深海域底水温度(平均值约为2.33℃)。这可能是台西南盆地海底水热活动导致的结果。3)在东印度洋和西太平洋水深超过4800m海域,底水温度随着水压增大稍有升高,其升高率分别为10.6mK·MPa~(-1)和12.0mK·MPa~(-1)。这与理论估算的深层底水绝热压力温度梯度范围较为吻合。这也意味着东印度洋和西太平洋深层底水,主要由绝热自压作用导致其温度随着深度的增大而升高。     

南海北部新生代构造应力反演及其动力学背景探讨*

南海北部为我国重要的含油气区之一, 但目前南海北部盆地的演化史及其与周边构造事件的关系仍不明确。基于钻孔和地震资料, 通过数学模拟, 反演了琼东南盆地和珠江口盆地的构造应力演化特征和初始地壳厚度。结果表明, 南海北部盆地具有较薄的初始地壳厚度和岩石圈厚度。珠江口盆地存在两期应力松弛期, 而琼东南盆地在深水区和浅水区分别存在一期应力松弛期。南海北部第一期应力松弛在空间上具有连续性, 主要分布在深水区, 在时间上东早西晚; 第二期应力松弛空间上存在东西分异性。分析认为, 南海北部深水区应力松弛期由东至西的演化应为西北次海盆由东至西的剪刀式张裂所致。珠江口盆地第二期构造应力松弛与局部岩浆侵入有关, 琼东南盆地浅水区的构造应力松弛期与红河走滑断裂平静期相对应。     

夏季南海北部微型浮游动物群落

根据2014年8月至9月于珠江口至南海中部断面(18°00'~22°00'N,114°00'~116°00'E)的南海北部海域进行采样调查,并进行了微型浮游动物群落分析。共发现微型浮游动物142种,隶属于2门44属,其中砂壳纤毛虫28属78种,占所有发现物种数的54.93%;寡毛类纤毛虫14属59种,占所有发现物种数的41.55%。优势类群为:拟卡金斯急游虫(Strombidium paracalkinsi)、具沟急游虫(Strombidium sulcatum)、维尔伯特急游虫(Strombidium wilberti)和无节幼体(nauplii)。调查区微型浮游动物的丰度介于11.43~959.35 ind/L之间,平均值为264.99 ind/L。微型浮游动物垂直分布总体特点是密集区位于50 m水层,50 m水层之下丰度逐渐减少。表层微型浮游动物丰度高值区位于J5-I1站位之间。断面的香农-威纳指数范围在0.92~4.18之间,平均值为2.77;均匀度指数在0.63~1之间,平均值为0.87。应用典范对应分析(CCA)发现温度和盐度是影响微型浮游动物群落的重要因素。通过对连续追踪站位的调查发现,上层水体微型浮游动物群落丰度随着时间而发生一定的变化,下层水体相对较平缓。微型浮游动物昼夜的垂直丰度变化与叶绿素浓度昼夜变化大致相符。