南海南沙海域沉积盆地构造演化与油气成藏规律

据钻井、地震剖面、区域地质及磁异常条带分析解释,南沙海域及其邻区的主要沉积盆地的形成演化受裂谷起始不整合面和破裂不整合面分隔,可分为前裂谷期、裂谷期和后裂谷期3个构造阶段。大中型油气藏相关数据的统计表明,南沙海域及邻区大中型油气藏的成藏要素和油气田发育受构造阶段控制。(1)烃源岩发育具有分期、分区特征,礼乐盆地发育前裂谷期、裂谷1幕烃源岩;万安、曾母、西北巴拉望盆地发育裂谷2幕烃源岩,文莱-沙巴盆地发育后裂谷期烃源岩。(2)储层发育具有分期、分带特征,表现为外带老(裂谷2幕)、内带新(后裂谷期)。(3)圈闭类型包括构造、岩性地层圈闭及构造-岩性地层等因素形成的复合圈闭,大致具有内带以地层圈闭为主,外带以构造圈闭为主的特征。(4)大中型油气田分布具有外带砂岩富油气、内带碳酸盐岩富气特点。(5)南沙海域及邻区发育两个后裂谷期主含油气区,即东部巴兰三角洲砂岩背斜油气区和西部卢卡尼亚碳酸盐台地气区。其中,大中型气田的成藏要素组合为裂谷2幕烃源岩、后裂谷期碳酸盐岩储层和地层圈闭;大中型油气田则为后裂谷期烃源岩、砂岩储层和背斜圈闭。     

Tectonic and Hydrocarbon Accumulation Elements Characteristics of the Tethyan Realm in South China

Abstract: The evolution of the global Tethys Sea can be classified into three stages, Proto-Tethys, Paleo-Tethys and Neo-Tethys. The Tethyan realm has distinctive features of zonations and segmentations along north-south and east-west, respectively, and has variable richness in oil and gas. The petroleum geological conditions of Tethys are complicated, partly represented by multi-layer of source and seal rocks, and reservoirs. The hydrocarbon accumulation elements and periods of the Tethyan realm show gradually younger from west to east and north to south. South China is located in the north belt and Yangtze segment of the Tethyan realm, and its polycyclic tectonic movements were governed by the Tethyan and Pacific realms. The blocks in South China rotated clockwise and counter-clockwise during their drift northward from Gondwana. The belts and segmentations of Tethys in South China are also clear, with six tectonic belts including: Chuxiong-Sichuan; middle Guizhou-Hunan-Hubei; lower Yangtze; Xuefeng-Jiangnan; Guangxi-Hunan-Jiangxi; and Cathaysia. Numerous faults, including compressional, compressional-shear, extensional, extensional-shear and shear are well developed in South China. The fault strikes are mainly NE, NW and NS, in which the NE is the dominant direction. Lower, middle and upper hydrocarbon assemblages, respectively corresponding to Proto-, Paleo- and Neo-Tethys, formed in the Tethyan realm of South China with the lower and middle having excellent hydrocarbon accumulation conditions. An integrated analysis of tectonic evolution, superimposed deformation and later hydrocarbon preservation shows that during the Neo-Tethyan stage in South China, continental sediments were deposited and experienced intense tectonic deformation, which had resulted in different hydrocarbon pool-forming features from those of the Neo-Tethyan realm.     

南海海域新生代沉积盆地构造演化的动力学特征及其油气资源

通过对构造环境、地球物理场特征、盆地生储盖层发育等方面对比研究, 讨论南海南北部沉积盆地的油气资源分布特征, 为在南海进行油气勘查指明方向.目前油气勘探实践证明, 南海南部的油气资源比北部丰富, 究其原因, 南海北部为被动大陆边缘, 张性沉积盆地的烃源岩体积较小, 而南部挤压环境下形成的沉积盆地的烃源岩体积大; 北部的地热流较南部小, 因此地温梯度也较小, 如北部陆架上的珠江口盆地的热流值在5 3~ 87mW /m2之间, 平均6 7mW /m2, 而南海南部大曾母盆地平均热流值达97mW /m2, 最大值达130mW /m2, 故南部边缘烃源岩的成熟度比北部高; 由于南部边缘处于挤压构造环境, 因此在沉积盆地中形成了许多挤压构造, 而北部边缘一直处于张性构造环境, 形成的构造较少且较小; 同时, 南部边缘沉积盆地中, 烃源岩生烃与构造形成在时间上搭配较好.因此, 在南海南部边缘沉积盆地中形成了许多大型油气田, 而南海北部边缘沉积盆地中, 大型油气田较少, 中小型油气田较多.这就是为什么南海南部边缘的油气资源比北部丰富的地质原因.      

南海南、北大陆边缘盆地烃源岩热演化差异及成因分析

对横跨南海南、北共轭大陆边缘的两条骨干剖面所经过的沉积盆地烃源岩热演化进行模拟,分析了南、北陆缘盆地烃源岩热演化差异。结果表明,南海南部陆缘盆地生烃门限整体比北部陆缘盆地的生烃门限浅,南部陆缘盆地生烃门限整体在2 200~2 300 m之间,中新统烃源岩基本已进入生烃门限;北部陆缘盆地生烃门限整体位于2 500~2 600 m之间,渐新统及其以下烃源岩进入生烃门限。南海南、北陆缘盆地生烃门限的规律性与南海现今热流分布南高北低、西高东低的整体趋势相对应,高热流有利于烃源岩的成熟与生烃,因此热流值高的区域对应生烃门限较浅。造成南、北陆缘主力烃源岩的热演化程度差异的主要原因可能是由南海扩张及古南海俯冲引起的地温场变化所引起。     

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.     

南海北部陆缘的构造属性问题

以1号断裂为界,南海北部陆缘可分为东,西两段：东段包括北部湾盆地,琼东南盆地,珠江口盆地和台西盆地等,西段包拓莺歌海盆地。两者构造形变特征存在一定的差异性：东段盆地边界断层主要为NE－EW向,为分支断层通过不同类型转换坡连接而成的多支正断层系,因断层位移沿走向有规律变化,在其上盘发育相关褶皱,如横向褶皱;西段盆地边界断层也是由多条分支断层连接的多支断层系,但方向为NW向,以走滑作用为主,上盘没有发育断层相关褶皱。结合新生代岩浆作用,沉降和充填作用及地壳结构等特征分析,南海北部陆缘东段在构造活动上可以分成三个相对活跃时期,即50－40,30－28和10－5Ma左右。每一期拥有各自的特点,并具有不同的动力学来源,前两期与南海的扩张关系密切,3则与南海扩张无成因联系。南海北部陆缘虽然有一定的岩浆活动,但不是张烈的同期产物,因而它在形成机制上属于非火山型被动大陆边缘,其活动性因素是受周边板块相互作用的叠加所致。西段从成因机制上来讲并不属于南海北部陆缘,可能与印－藏碰撞关系更为密切。     

Tectonic Evolution and Hydrocarbon Potential in Northern Area of the South Yellow Sea

The northern area of the South Yellow Sea, located in the offshore region of China, resulted from the continental-continental collision orogeny during the Mesozoic and can be divided into four stages in terms of tectonic evolution: (1) pre-orogenic passive continental margin stage (Z-T2); (2) foreland basin stage corresponding with the late phase of the Sulu (苏鲁) orogeny (J3-K); (3) post-orogenic intracontinental rifted basin stage (K2t-E); and (4) regional subsidence and coverage stage (N-Q). Based on deta...     

南海共轭陆缘新生代碳酸盐台地 对海盆构造演化的响应

南海新生代碳酸盐台地分布面积广、厚度巨大,但大部分已经淹没,成为淹没碳酸盐台地,它们孕育着南海海盆演变的 重要信息.南海碳酸盐台地伴随着南海陆缘张裂而发育,最初主要发育在两个共轭陆缘伸展地块的构造高地.南海经历了大陆 边缘伸展、岩石圈减薄和地幔剥露等过程,始新世到早渐新世的第二期NE-SW 向扩张,形成了破裂不整合面,随之发生了晚 渐新世至早中新世的海底扩张,形成中央海盆.构造沉降提供了台地生长的可容纳空间,构造掀斜作用、断裂作用和前陆盆地 前沿挤压褶皱的迁移控制了台地各单元厚度、沉积相和地震反射终止特征在横向上的变化,构造控制的相对海平面的变化控 制了不同级序生物礁碳酸盐台地的沉积旋回,而后期加速沉降导致碳酸盐台地淹没.      

Tectonic Evolution and Key Geological Issues of the Proto‐South China Sea

There are numerous controversies surrounding the tectonic properties and evolution of the Proto-South China Sea(PSCS).By combining data from previously published works with our geological and paleontological observations of the South China Sea(SCS),we propose that the PSCS should be analyzed within two separate contexts:its paleogeographic location and the history of its oceanic crust.With respect to its paleogeographic location,the tectonic properties of the PSCS vary widely from the Triassic to the mid-Late Cretaceous.In the Triassic,the Paleo-Tethys and the Paleo-Pacific Oceans were the major causes of tectonic changes in the SCS,while the PCSC may have been a remnant sea residing upon Tethys or Paleo-Pacific oceanic crust.In the Jurassic,the Meso-Tethys and the Paleo-Pacific oceans joined,creating a PSCS back-arc basin consisting of Meso-Tethys and/or Paleo-Pacific oceanic crust.From the Early Cretaceous to the midLate Cretaceous,the Paleo-Pacific Ocean was the main tectonic body affecting the SCS;the PSCS may have been a marginal sea or a back-arc basin with Paleo-Pacific oceanic crust.With respect to its oceanic crust,due to the subduction and retreat of the Paleo-Pacific plate in Southeast Asia at the end of the Late Cretaceous,the SCS probably produced new oceanic crust,which allowed the PSCS to formally emerge.At this time,the PSCS was most likely a combination of a new marginal sea and a remnant sea;its oceanic crust,which eventually subducted and became extinct,consisted of both new oceanic crust and remnant oceanic crust from the Paleo-Pacific Ocean.In the present day,the remnant PSCS oceanic crust is located in the southwestern Nansha Trough.     

南海北部高温断陷地温—地压系统特征及其成藏意义分析

本文通过南海北部主要盆地钻井测试资料,结合砂岩和泥岩样品的高温水热增压模拟实验分析,综合探讨了南海北部高温环境条件下地层温度和地层压力在纵向上的分布特征.认为南海北部琼东南盆地、珠江口盆地深层高温环境存在“高压型地温—地压系统”,地温与地压表现为指数曲线关系.区别于传统意义上的“折线模式”,高温断陷地温—地压系统在纵向上表现出一种“非折线模式”,具体表现在中浅层为静水型地温—地压系统,地温与地压呈直线关系;中深层为高压型地温—地压系统,地温与地压呈指数曲线关系.在该模式中,深层超压流体具有更强的垂向和侧向充注动力,油气可以沿着断层、裂隙和砂体等输导层垂向或侧向运移到相对更浅、更远的圈闭中聚集成藏.该模式的提出,补充完善了地温—地压系统概念,尤其针对高温断陷盆地的油气勘探研究,能够大幅提高油气资源勘探潜力.     

南海北部陆缘盆地形成的构造动力学背景

摘要：南海北部陆缘盆地处于印度板块与太平洋及菲律宾海板块之间,但三大板块对南海北部陆缘盆地的影响是不同的。通过对三大板块及古南海演化的研究,可知南海北部陆缘地区应力环境于晚白垩世发生改变。早白垩世处于挤压环境,晚白垩世以来转变为伸展环境并且不同时期的成因不同。晚白垩世-始新世,华南陆缘早期造山带的应力松弛、古南海向南俯冲及太平洋俯冲板块的滚动后退导致其处于张应力环境。始新世时南海北部陆缘裂陷盆地开始产生,伸展环境没有变,但因其是由太平洋板块向西俯冲速率的持续降低及古南海向南俯冲引起的,南海北部陆缘盆地继续裂陷。渐新世-早中新世,地幔物质向南运动及古南海向南俯冲导致南海北部陆缘地区处于持续的张应力环境;渐新世早期南海海底扩张;中中新世开始,三大板块开始共同影响着南海北部陆缘盆地的发展演化。     

南海陆缘盆地构造演化与烃源岩特征

受近南北向扩张机制控制,南海陆缘盆地或凹陷多呈NE向带状展布,总体上具有“南三北三”平行排列、外窄内宽的特点。新生代发生的4次重要区域构造运动具有穿时性,共发育3期盆地破裂不整合面,分别是早渐新世与晚渐新世之间、古近纪与新近纪之间、中中新世与晚中新世之间;由东往西,盆地破裂不整合面的时代逐渐变新。受构造运动与海平面升降影响,南海海域发育湖相、海陆过渡相和陆源海相3类烃源岩。由南北两侧向中央海盆,烃源岩类型由湖相逐渐过渡到海陆过渡相与陆源海相;从东向西,盆地主力烃源岩层位逐渐变新,由始新统-渐新统逐渐过渡到渐新统-中新统。南海海域烃源岩的分布规律与盆地破裂不整面存在密切关系:破裂不整合面形成早（早渐新世与晚渐新世之间）的盆地,主力烃源岩形成早（始新统湖相烃源岩）;反之,破裂不整合面形成晚（中中新世与晚中新世之间）的盆地,则烃源岩形成晚（渐新统-中新统海陆过渡相到陆源海相烃源岩）。     

南海及邻域中,新生代盆地类型与油气资源关系探讨

在南海区域地质构造特征及周缘盆地发育特点的基础上,根据盆地分类的理论,试将南海及周缘的３５个中、新生代盆地,划分为两型十一类。各主要盆地的油气地质特点表明,不同类型的盆地,其油气远景不同。分析认为,在板内拉张离散环境中所形成的盆地,含油气远景最佳,是目前勘探和开发的重点。     

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。     

中国南海不同板块边缘沉积盆地构造特征

基于科学考察区域联测剖面资料,结合南海大地构造背景研究,对南海主要的新生代沉积盆地的构造特征进行了对比分析。研究表明,区域联测剖面穿越的沉积盆地的构造特征具有显著的差异,具体表现在大地构造背景、重磁场特征、盆地基底、断裂性质、构造线方向以及火成岩发育等方面。南海断裂的发育与盆地形成具有密切的关系,南海北部主要表现为NE向张性断裂控制的沉积盆地;西部主要表现为NW向和近SN向走滑断裂控制的沉积盆地;南部比较复杂,张性、压性、剪性断裂都有发育,但以NE向的南沙海槽逆冲断裂及其控制的南沙海槽盆地最具代表性;东部主要指南海中央海盆,断裂和海底火山共同控制了该区上新世-第四纪沉积。     

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。     

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。     

渤海湾盆地垦东凸起构造特征与油气聚集

渤海湾盆地中南部地区垦东凸起是一个新的油气勘探领域。为了深入研究垦东凸起的构造特征与油气聚集规律,寻找有利的油气圈闭,就下列问题进行探讨:渤海湾盆地中、南部的区域构造特征,垦东凸起的构造演化和构造样式和油气圈闭类型和油气富集特征。通过对本区地质、地球物理和地球化学的综合研究认为,渤海湾盆地中南部区域由于成带状的伸展断陷-断凸和连接它们的横向调节带的存在,构造上呈现出南北分带、东西分段的断块构造格局。构造发展史表明,垦东凸起及北部斜坡带经历了裂谷期前、裂谷期和裂谷期后3大发育阶段,纵向上呈3层结构分布。垦东凸起可分为西段高凸起、东段低凸起,分别与北部斜坡带西段和东段相连。其中北部斜坡带的构造样式主要为同向的阶梯状正断层。凸起内部主要为背向正断层组合形成的地垒和面向正断层组合形成的地堑。垦东凸起圈闭可分为5种类型,其中构造圈闭主要有牵引背斜、逆牵引背斜、屋脊断块以及披覆背斜等。油气主要来自古近纪黄河口伸展断陷生油中心,自北向南沿砂体、不整合面和正断层呈阶梯状侧向和垂向运移至北部斜坡带和凸起,在新近纪和古近纪地层组成的有利圈闭处聚集。     

中亚与邻区盆地群构造演化及含油气性

基于中亚及其邻区大地构造和盆地构造演化,利用古板块再造、地理信息软件等对中亚盆地群的构造演化及含油气性进行探讨。中亚与邻区盆地群在早古生代分属不同陆块,这些陆块于早石炭世开始汇聚,早二叠世完成拼合,形成中亚盆地群。汇聚前该区受到海西期构造影响,在中生代伸展构造和新生代挤压构造的作用下形成的众多盆地类型为叠合盆地。该区主要烃岩源发育于海西期早期和中-新生代伸展背景的裂谷事件。油气主要集中在侏罗系(41%)和石炭系(37%)中,主要的勘探目的层是碳酸盐岩、礁灰岩、膏岩和泥岩。阿姆河、费尔干纳、图尔盖和阿富汗-塔吉克等盆地的油气主要集中于前陆冲断带和凹陷断阶带。滨里海、北乌斯丘尔特和曼各什拉克等克拉通盆地油气集中于盆地边缘的隆起带和断阶带,具有自生自储特征。     

华南和南海北部陆缘岩石圈速度结构特征与沉积盆地成因

新近地震层析资料表明, 华南和南海北部陆缘岩石圈及下伏的软流层中存在规模宏大的低速异常带, 它们在研究区新生代演化历史中曾发挥重要的控制作用.其中, 岩石圈底面及内部的巨型NW向异常低速带表明中生代末至新生代早期的神狐运动不仅在华南与南海北部陆缘产生NE向张裂构造体系并催生出内陆-陆架-陆坡沉积盆地, 还导致南海海盆的早期扩张.软流层NNW向的异常低速带则反映岩石圈SSE向的蠕动直接导致南海中央海盆的海底扩张及陆缘地区的持续裂解.研究区深部速度结构特征是历史动力过程所残留的痕迹, 华南陆缘和南海北部新生代沉积盆地的形成和发展, 与岩石圈及软流层的结构和运动方式密切相关.