南黄海中部隆起海相中-古生界科学钻探CSDP-2井选址

2014年,大陆架科学钻探项目（CSDP）确定采用自主研发的轻便型海洋钻井平台"探海1号"在南黄海盆地中部隆起上实施首口科学钻探井（CSDP-2井）,其科学目标是探查中部隆起的中-古生界地质结构和油气地质条件,解决南黄海中部隆起海相残留盆地长期悬而未决的地层属性问题,同时为区域地质、海陆演化与海相油气资源前景研究和评价提供基础资料。据此确定钻孔的选址原则为：钻探海域水深不超过30 m,在预定2 800 m的钻探深度范围内钻遇多套完整的中-古生界海相地层。根据钻探目标和选址原则,针对中部隆起没有钻探资料的状况,以区域地质特征和周边钻井对比为参考,以地震资料多属性解释为手段,标定了地震反射层位,解释并编制了反射层构造图,拟定了钻探井位,预测了钻探层位;采用地震储层预测技术预测了有利储层。上述工作形成了无井勘探区的钻探井位部署技术流程和方法,经钻探厘定了三叠纪-奥陶纪海相沉积层,并发现了多个油气显示层,达到了预定钻探目标。     

南黄海盆地中部隆起中—古生界海相油气多期成藏——来自CSDP-2井的勘探启示

大陆架科学钻探CSDP-2井不仅完成了南黄海盆地中部隆起的首次钻探,也创造了陆架区2 843.18 m的全取心深钻记录。在CSDP-2井钻遇的三叠系青龙组（T₁q）,二叠系大隆组（P₃d）、龙潭组（P_2-3l）、孤峰组（P₂g）、栖霞组（P₁q）和志留系坟头组（S₁f）等多层段岩心中探获了多类型、多级别的油气显示,且二叠系3个油砂样品表明该区曾经历过大规模的油气运聚过程。地球化学分析、油源对比结果表明：1^#油砂和2^#油砂层段均表现出"近源成藏"的特征,其中大隆组1^#油砂中的原油与大隆组、龙潭组上段泥岩的亲缘关系明显,龙潭组2^#油砂中的原油与龙潭组下段、孤峰组和栖霞组烃源岩具有更好的亲缘关系;3^#油砂中的原油成熟度明显偏低,推测其可能来自两侧坳陷区的白垩系、古近系烃源岩;盆地模拟和含烃流体包裹体测温相互印证,明确了CSDP-2井揭露的四套烃源岩与三套储集层之间存在着"接力式"生烃和"波浪式"充注的多期成藏特征,同时得益于三套盖层的良好封盖,彰显了研究区较为广阔的海相油气勘探前景。     

南黄海中部隆起晚白垩世以来地层剥蚀的磷灰石裂变径迹分析

南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄组,除单个样品为38±3 Ma外,其余样品都集中在（52±4）~（65±5）Ma范围内,基本反映了同一期构造热事件年龄,并且均远小于样品所处的二叠纪年龄,表明样品完全退火并记录了晚白垩世以来的热历史.样品热史模拟结果表明,基于泥岩镜质体反射率计算的最高古地温处于样品退火带温区范围内,各样品从晚白垩世早期（约100 Ma）以来经历持续的降温过程,在约80~75 Ma开始进入部分退火带.南黄海中部隆起第一期快速冷却降温过程出现在晚白垩世末期,并持续至古新世早期,随后进入古近纪表现为持续相对缓慢的降温过程,降温幅度约30 ℃,渐新世末期到中新世早期存在另一期快速冷却过程.热史模拟结果较好地指示了南黄海中部隆起晚白垩世以来的地层剥蚀响应特征.      

南黄海盆地中部隆起构造特征及其成因机制

通过选取南黄海盆地中部隆起内部地震反射清晰、构造特征明显的典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了南黄海盆地中部隆起的构造样式特征,识别出挤压(滑脱、高角度逆冲、对冲/背冲)、走滑(正花状、y字型)、伸展(铲式正断层)等多种构造组合样式.首次提出在中部隆起内部发育2条NW-SE向走滑断层.在此基础上,结合区域应力场特征和深部地球动力学背景,明确了中部隆起构造样式的发育期次、成因机制和构造演化历程.研究结果表明:(1)滑脱构造主要位于中部隆起北部,滑脱面位于志留系底部的泥页岩.滑脱构造应力机制来源于三叠纪末印支运动时期华北板块与下扬子板块之间的碰撞造山作用;(2)高角度逆冲主要位于中部隆起南部,其应力机制来源于早侏罗世燕山运动早期,古太平洋板块初始高速、低角度NW向俯冲;(3)走滑断层主要表现为具有压扭特征的正花状构造,位于中部隆起东南部、中西部,对应于早白垩世时期,古太平洋板块低角度俯冲由NW向转变为NNW向引起的左旋剪切作用,中国东部郯庐断裂在该时期亦表现为左旋剪切特征;(4)伸展正断表现为铲式正断层特征,发育在中部隆起南北边界,即在中部隆起与南黄海盆地南部坳陷、北部坳陷的接触部...     

南黄海中部隆起地震层序地层的识别及其地质时代探讨

应用地震地层学研究方法,对南黄海盆地中部隆起近几年新采集、处理的地震剖面进行综合解释,共识别出6个地震层序。通过地震反射特征分析、地层速度分析、重磁震联合反演和区域地质对比,推测这些层序的地质时代属性分别为前震旦系、震旦系、寒武系—奥陶系、志留系—泥盆系、石炭系—下二叠统、以及新近系—第四系。研究区的沉积地层分布广泛,厚度较大,整体呈NNE向和近EW向展布。对中部隆起地层的属性分析结果,不仅能为盆地的结构和地质演化研究提供基础的地质资料,而且对中部隆起的油气勘探和资源评价都具有意义。     

南黄海盆地中部隆起CSDP-2井志留系-石炭系岩石学特征及其沉积相

目前,大陆架科学钻探CSDP-2井是南黄海盆地中部隆起上的唯一深钻,是揭示南黄海中-古生界海相地层时代,恢复其沉积环境和构造运动的基准井。本文针对该井开展岩心描述并进行薄片观察,结合测井数据、古生物化石等资料,将志留系-石炭系划分为下志留统高家边组、侯家塘组、坟头组,上泥盆统五通组,下石炭统高骊山组、和州组,上石炭统黄龙组、船山组。其中,志留系沉积了一套浅海陆棚相的细碎屑岩,沉积物以浅海-滨海相砂泥岩为主;泥盆系五通组同样为碎屑岩沉积,稳定的石英砂岩和紫红色泥岩并存,下部为潮坪相,上部则为三角洲相;而石炭系发育台坪、泻湖、颗粒滩等碳酸盐岩台地亚相,岩性以生屑灰岩和泥晶灰岩为主。区域地层对比表明,南黄海盆地中-古生界海相地层是下扬子区由陆域向海域的延伸,其志留系-石炭系岩性序列与下扬子陆域基本一致。     

基于CSDP-2井的南黄海海相地层地球物理性质研究进展及其地质意义

南黄海中—古生代海相地层的性质与分布特征,既是扬子块体岩相古地理研究的重要内容,又是油气勘探的重点部分。为探究建立一套可靠的海相地层岩石物性相关模型,笔者收集整理了大陆架科学钻探CSDP--2井系统测井和岩芯物性测试结果,采用对比归纳和综合校正的方法对海相沉积层的岩石物性、层位标定以及油气储集等特征进行分析,研究结果表明：海相地层存在8个区域地震反射波组和6个电性层;T₁₀ 反射界面对应的是二叠系栖霞组的底界;下志留统—上泥盆统和上二叠统局部砂岩层段发育有低渗能力的致密砂岩储集层。     

南黄海中部隆起中—古生界沉积相及烃源岩特征——以CSDP-2井为例

依托CSDP-2全取心井岩心及38块烃源岩样品的实测w(TOC)、w(氯仿沥青"A")、镜质体反射率、生烃潜量等一系列地化测试数据,在精确识别南黄海盆地中部隆起中—古生界沉积相类型的基础上,分析多组段、多岩相烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度特征,并结合前人研究成果,对比该区与下扬子苏皖地区主要烃源岩的差异性,探讨南黄海盆地中—古生界油气勘探前景。结果表明:南黄海盆地在中—古生代共经历了6次较大规模的海侵-海退,由海向陆方向发育完整的浅海陆棚-障壁海岸-三角洲沉积体系且充填了浅水内陆棚、镶边碳酸盐岩台地及潮坪-泻湖和三角洲前缘等连续的沉积演化序列;海盆内栖霞组、龙潭组、大隆组和青龙组4套烃源岩品质与陆区相当,同属中等最好烃源岩级别;垂向上则以龙潭组、大隆组源岩品质最高且不乏优质烃源岩的存在,青龙组源岩品质稍低但同样有效;丰富的烃类物质基础、7套全烃、荧光高幅上升段及累计40余处油浸、油斑等直接油气显示彰显了南黄海中—古生界海相地层存在着巨大的油气勘探潜力。     

印支运动在南黄海盆地的响应及其对油气地质条件的影响

南黄海盆地位于扬子地块东缘,占据了下扬子地块的主体,其构造演化过程可与中—上扬子区类比。南黄海盆地自震旦纪以来,经历了多期构造演化过程,其中印支运动在盆地的定型及改造过程中起到了至关重要的作用,但印支运动在盆地不同部位的构造响应特征及其油气地质意义并不明确。依据南黄海盆地多年的研究成果,结合最新区域地震、钻井等资料,认为印支运动在南黄海盆地不同区域具有不同的构造表现。盆地中部崂山隆起受印支运动影响最弱,之后拉伸构造反转作用也相对最弱,南部青岛坳陷次之,而北部烟台坳陷受印支运动影响最强烈。从油气地质条件看,印支运动对不同期次油气藏具有不同影响,对下古生界油气藏具有调整改造作用,对于上古生界的圈闭具有定型作用。印支运动断裂系统对深部油气的疏导、储层裂缝的发育具有积极意义。     

印支运动在南黄海盆地的响应及其对油气地质条件的影响

南黄海盆地位于扬子地块东缘,占据了下扬子地块的主体,其构造演化过程可与中—上扬子区类比.南黄海盆地自震旦纪以来,经历了多期构造演化过程,其中印支运动在盆地的定型及改造过程中起到了至关重要的作用,但印支运动在盆地不同部位的构造响应特征及其油气地质意义并不明确.依据南黄海盆地多年的研究成果,结合最新区域地震、钻井等资料,认...     

南黄海盆地南部坳陷南五凹三垛组剥蚀量研究

南黄海盆地南五凹自白垩纪以来经历了4期构造运动,其中古近纪末期三垛运动最为强烈,造成大范围的剥蚀。结合井资料,综合利用泥页岩声波时差法、镜质体反射率Ro差值法,从点上对三垛组剥蚀量进行了恢复;然后依托二维地震剖面,利用地层趋势法对该期剥蚀量进行了区域成图。结果表明,该事件中南五凹最大剥蚀厚度在凹陷西部,一般为700~950 m;东部剥蚀厚度一般为300~500 m,整体剥蚀厚度小于新近系地层补偿厚度。三垛组剥蚀量的研究对认识南五凹的成藏史及油气分布规律具有重要意义。     

南秦岭佛坪隆起的成因探讨——构造解析的证据

通过对佛坪隆起基底及其周围地区构造面理和线理的系统测量和统计,恢复其古应力场,揭示区域构造应力场的分布规律,进而探讨佛坪隆起的成因机制。研究结果表明,佛坪隆起主体及其北部龙草坪隆起区外围地层中的构造片理呈外倾的封闭环状展布,结合古构造应力场分析,证明佛坪基底抬升主要生成于穹状隆起,这种穹状隆升与该区岩浆侵入活动密切相关。综合区域构造解析与古应力场分析表明,佛坪穹隆是在早期近垂向的穹状隆升的基础上,叠加了后期南北向挤压构造才奠定了其基本构造面貌。     

开鲁盆地奈曼凹陷北部地区下白垩统地层剥蚀量恢复及其对油气藏的影响

恢复地层剥蚀厚度是研究盆地演化史和进行油气资源评价的重要基础工作。奈曼凹陷作为开鲁盆地中一个重要的沉积凹陷,整体勘探程度不高。本文运用地震地层厚度趋势法辅之以构造沉积综合法恢复了奈曼凹陷北部地区下白垩统九佛堂组上段和下段的古地层厚度及地层剥蚀量分布范围;同时结合奈曼地区构造演化特征和沉积相特征确定了奈曼凹陷北部地区的沉降中心位于奈10井区域,明确了九佛堂组时期原始沉积相展布特征。在物源供给方面,北部物源受搬运距离远及剥蚀难以存留的影响未能沉积,主要来自于西部陡坡带发育的扇三角洲相沉积及东部缓坡带发育的辫状河三角洲相沉积。此外,研究还发现奈曼凹陷北部地区下白垩统古地层厚度地质模型特征为北东向受抬升剥蚀最严重,剥蚀范围广,剥蚀厚度大。此次研究对于揭示该区域的构造演化历史及油气成藏过程有一定的参考价值。同时,本次研究方法的应用对于类似沉积盆地的剥蚀量恢复研究也具有借鉴意义。

     

柴达木盆地东部燕山期剥蚀量恢复:来自地球物理和低温热年代学的证据

依据地面地质调查分析了柴达木盆地东部主要不整合面的接触关系和发育特征,并利用古温标(镜质体反射率(R_o)、磷灰石裂变径迹)反演和地震地层趋势延伸法对柴达木盆地东部燕山期剥蚀量进行了恢复。结果表明,研究区东部旺尕秀、牦牛山一带晚燕山期剥蚀量为500~2 300 m,研究区南缘格尔木、大干沟、纳赤台一带剥蚀厚度最高达2 000 m,研究区北缘绿梁山、大柴旦一带增大到平均1 750 m,至柴东欧南凹陷、霍布逊凹陷逐渐减小到平均700 m。该区剥蚀厚度表现出由周缘老山向坳陷中心逐步减小的趋势,并呈现出“东西分块、南北分带”的特征。柴达木盆地东部燕山运动发生的时间为87~62 Ma,该时期研究区整体处于SE-NW向弱挤压的环境,与早白垩世末冈底斯—念青唐古拉地块群和欧亚大陆拼合有关,导致柴达木盆地东部差异隆升,形成现今欧龙布鲁克隆起带的雏形,并进一步控制该区油气的富集,一方面是造成局部地区地层剥蚀严重,油气散失;另一方面是因构造挤压,在覆盖区挤压拗陷,主力烃源岩进一步深埋,该区侏罗系烃源岩进一步成熟生烃,下伏石炭系烃源岩经历二次生烃;同时在挤压环境下形成一系列的近EW向的圈闭,有利油气的调整、聚集。     

南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井中—古生界海相地层吸附烃类气体成因类型与源区特征

通过对南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体分子及碳、氢同位素组成分析,探讨了吸附烃类气体成因类型和源区特征.崂山隆起不同时期地层的吸附烃类气体含量具有明显差异,主要富集层位依次是坟头组、孤峰组、船山组、栖霞组和黄龙组.吸附烃类气体富集受地层岩性、有机质含量、烃类气体运移等多种因素控制.孤峰组主要显示...     

南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井中—古生界海相地层吸附烃类气体成因类型与源区特征

通过对南黄海盆地崂山隆起CSDP-2井不同时期地层吸附烃类气体分子及碳、氢同位素组成分析,探讨了吸附烃类气体成因类型和源区特征。崂山隆起不同时期地层的吸附烃类气体含量具有明显差异,主要富集层位依次是坟头组、孤峰组、船山组、栖霞组和黄龙组。吸附烃类气体富集受地层岩性、有机质含量、烃类气体运移等多种因素控制。孤峰组主要显示烃源岩特征,而坟头组、船山组、栖霞组和黄龙组主要显示储层特征。各时期地层吸附烃类气体主要为热成因类型,其中孤峰组、坟头组和栖霞组由于受同型不同源气或同源不同时期气的混合而部分偏离热成因区。吸附烃类气体的源区有机质类型属于Ⅱ型干酪根（海相源岩）,其中,有些层位有Ⅲ型干酪根（陆相源岩）的混入。吸附烃类气体热成熟度Ro在0.6%~1.6%之间,处于成熟到过成熟范围。研究成果为南黄海盆地崂山隆起区中—古生界海相油气勘探提供了地球化学依据。