南海北部琼东南盆地第四系陆架边缘轨迹迁移及深水沉积模式

陆架边缘迁移轨迹综合受控于构造、物源、海平面和气候等多种因素,其迁移演化与深水沉积体系发育关系密切。陆架边缘迁移规律及沉积物输送体制与深水砂体预测是当前国际地学领域的热点议题。本文通过基于琼东南盆地新采集的高精度地震资料,定量表征了第四系陆架边缘轨迹,识别了低角度缓慢上升型、中等角度上升型和高角度急剧上升型等3类陆架边缘轨迹类型。2.4 Ma以来,陆架边缘轨迹时空演化可分为3个阶段且具有侧向差异性:2.4~1.9 Ma以低角度缓慢上升型为主,1.9~0.8 Ma西北部以低角度缓慢上升型为主,东北部则以中等角度上升型为主,0.8 Ma至今西北部以中等角度上升型为主,东北部以高角度急剧上升型为主。琼东南盆地第四系陆架边缘迁移轨迹研究表明:当陆架边缘轨迹角0°<α<4°时,陆坡区峡谷规模较小且下切浅,深海平原区发育多期大型海底扇沉积,块体搬运沉积(MTDs)较少;当4°<α<35°时,陆坡区峡谷规模有所增加,深海平原区海底扇沉积与块体搬运沉积均有出现;当35°<α<90°时,陆坡区峡谷发育较少但下切深,深水平原区沉积以大型块体搬运沉积为主,海底扇几乎不发育。琼东南盆地更新世以来气温不断下降,以及东亚冬季风的显著增强,物源供给增强加之海平面的下降进而导致了西北部陆架边缘表现为进积特征;研究区东北部的断裂活动频繁以及物源供给弱,导致了研究区东北部陆坡推进距离远远小于研究区西北部且发育多期次块体搬运沉积物。以上认识对南海北部陆架边缘体系及深水扇预测具有一定的理论意义。     

珠江口盆地白云南洼珠海组陆架边缘三角洲沉积体系演化

珠江口盆地白云南洼珠海组发育陆架边缘三角洲,其不仅是深水区勘探重要的油气储层类型,也是沉积地质学和石油地质学研究的热点。根据高精度三维地震资料,应用三级层序格架内等时地层切片技术,对珠江口盆地白云南洼珠海组陆架边缘三角洲的沉积结构和平面演化开展了详细研究。研究表明,区内存在北部和西北部两个物源方向的陆架边缘三角洲物源供给体系,进而形成连续4期三角洲前积复合体,各期次通过解剖三角洲前积结构和叠置样式可细分为2~5套三角洲前积体,地震上表现为切线斜交型和S型反射结构。不同物源供给体系下的三角洲进积和加积速率差异明显,根据陆架边缘三角洲的演化阶段可划分为初始形成期、发展期和稳定期三个阶段。初始形成期为珠海组四段中晚期,三角洲垂向上均表现为进积,平面上北部物源供给的陆架边缘三角洲形成面积小,西北部物源供给的三角洲面积相对大;发展期为珠海组三段,三角洲垂向上进积和加积均存在,陆架边缘三角洲沉积厚度达到最大,平面上北部物源供给的陆架边缘三角洲—深水扇体系发育一定规模,西北部物源供给的陆架三角洲前缘发育陆架条带砂脊;稳定期为珠海组二段和一段,三角洲垂向结构表现为先进积后加积,三角洲前缘规模变大,陆坡水道和深水扇最为发育。珠海组时期陆架边缘三角洲形成演化受双物源差异供给、相对海平面的先升后降和构造活动的相对稳定共同控制。北部物源供给的珠海组陆架边缘三角洲—深水陆坡沉积体系可作为区内最有利的油气勘探目标。     

南海西北次海盆物源供给模式及油气勘探前景

基于地震资料,从物源供给模式入手,分析南海北部深水区西北次海盆的沉积层序、物源特征及其油气勘探前景。其物源供给具有相对多期多物源体系特征,初始扩张期沉积中心位于盆地北部边缘,北部陆架-陆坡物源体系作用显著;初始热沉降期,沉积中心开始从盆地边缘向中央转移,北部陆架-陆坡、中-西沙隆起区物源体系具有大规模物源供给,在盆地两侧斜坡坡脚对称发育大量具有下超反射特征的裙积扇以及具有杂乱反射特征的块体搬运沉积体;稳定热沉降期,沉积中心转移至盆地中央,北部陆架-陆坡、西沙海槽物源体系作用存在短期明显加强,中-西沙隆起区物源体系逐渐削弱,盆地内发育大规模深水扇及深水水道。与相邻中-高勘探程度区相比,显示出良好的勘探潜力。     

西非Rio Muni盆地深水水道特征与成因

深水水道沉积构型及其演化一直是沉积学界研究的热点。基于Rio Muni盆地深水区470 km²高分辨率三维地震数据,在精细地震解释的基础上,对研究区发育的深水水道的沉积构型、演化进行探讨。主要取得4点认识：(1)深水水道的弯曲度主要受控于物源供给和海底坡度,研究区发育弯曲水道、顺直水道2类深水水道;(2)起源于陆架边缘的深水水道,物源供给相对充分,弯曲度高,其剖面往往不对称,水道壁发育滑塌或阶地,垂向演化具有侧向迁移特征,发育废弃水道;(3)而起源于中上陆坡的深水水道,其弯曲度低,剖面具有U形特征,水道壁光滑无滑塌或阶地, 主要以垂向加积为主。由于物源供给不足,顺直水道逐渐被深海泥质披覆沉积充填;(4)同一条深水水道,由上陆坡向下陆坡,随着海底坡度的降低,其弯曲度呈增大趋势。     

陆架边缘迁移轨迹研究现状及应用前景

迁移轨迹分析是沉积学与层序地层学关注的热点和前沿研究领域。与传统的分析方法相比,迁移轨迹分析方法旨在更加直观地识别沉积体系及预测砂岩储层。基于国内外研究进展,介绍了迁移轨迹基本理论和方法,并重点介绍了盆地方向的陆架边缘迁移轨迹类型(上升型、平缓型和下降型)、定量化评价指标以及在深水砂岩储层预测方面的应用。盆底扇的形成与陆架边缘迁移轨迹密切相关,大量实例研究表明大规模的盆底扇通常形成于平缓或者下降型迁移轨迹中。随着研究的深入,深水砂体发育与陆架边缘迁移轨迹的配置关系被认为受多种因素影响,应综合考虑沉积物供给、可容纳空间、古气候等因素才能准确预测有利深水砂岩储层的发育和分布。此外,还介绍了迁移轨迹分析理论的外延:(1)走向上迁移轨迹差异演化;(2)限制性沉积盆地的迁移轨迹分析理论;(3)碳酸盐岩沉积环境中迁移轨迹的应用,拟将该分析方法引入并应用到其他类型沉积盆地中。     

南海西北次海盆构造演化的沉积响应

通过对南海西北次海盆新获得的地震资料进行综合解释和层序地层分析,揭示了海盆中的沉积对构造演化阶段的响应。始新世-早渐新世陆缘裂陷期,盆地以对称裂谷形式,发育地堑裂谷层序,沉积以近物源为特征,相变大,发育了冲积扇-扇三角洲-湖相沉积,沉积体系的配置受同沉积断裂控制明显,快速沉降和充分的物源供给决定了沉积体系的构成特征。晚渐新世海底扩张期,岩石圈破裂,陆缘进一步拉开并开始海底扩张,出现海相沉积,来自陆坡的陆架边缘三角洲越过陆坡进入海盆,在海盆内沉积了一套向海盆中部逐渐减薄的楔状地层,并伴有大量的火山碎屑沉积物。早-中新世以来热沉降期,随着构造沉降增大,相对海平面总体不断上升,进入深水盆地,形成陆架陆坡体系,大量的碎屑物质以重力流、深水底流等深水作用方式进入海盆;沉降晚期陆架-陆坡物源供应减弱,琼东南中央峡谷成为其主要的物质供应来源通道,在此期间二次海平面下降、回升的综合作用下,海盆内发育了多期以下切水道为特征的低水位域沉积体系。     

琼东南盆地三亚组陆架边缘三角洲的发现及其油气勘探意义

以琼东南盆地最新钻井和地震资料解释为基础,结合区域地质背景,从岩相、地震相、平面展布及垂向演化等几个方面入手,提出了陆架边缘三角洲这一重要深水储层类型,并与正常陆架三角洲、浅海砂坝的差异进行了对比,研究表明:琼东南盆地北部三亚组一段沉积时期发育陆架边缘三角洲;陆架边缘三角洲沉积于相对海平面下降期,岩性由浅灰色细砂岩-灰白色钙质细砂岩组成了多个反旋回序列,地震剖面上表现为明显前积特征,整体位于陆架边缘附近,明显区别于浅海砂坝和陆架三角洲;通过壁心储层物性分析,陆架边缘三角洲河口坝砂岩以细砂岩为主,单储厚度大、砂岩粒度粗,储层物性较好,鉴于陆架边缘三角洲具有良好的储层特征,有望成为我国深水油气勘探的又一主要靶区,并对其他深水盆地油气勘探具有重要借鉴意义。     

琼东南华光凹陷深水重力搬运沉积体系及其油气勘探

重力搬运沉积作用形成的岩性地层圈闭对深水油气勘探具有非常重要的作用.为弄清琼东南盆地华光凹陷重力搬运沉积特征, 基于近年新采集的地震资料和经典层序地层模式, 开展了该区的深水沉积特征研究.南海西北部深水区重力搬运沉积特征发育, 主要包括中新统三亚组发育的复合水道、上新统变形滑坡体及第四系深水浊积水道.三亚组复合水道具有典型的强弱振幅相互叠置特征, 上新统变形滑坡体具有典型的下部变形、上部滑坡的双层结构, 第四系深水浊积水道具有典型的侧向迁移、分支水道等特征.这些沉积特征的形成与越南隆起的物源供给有关.复合水道充填可作为潜在的深水储层, 滑塌体的形成可能与天然气水合物的形成或解体有关.      

强制海退体系域识别特征及其油气意义

利用地震沉积学、层序地层学的相关理论和方法,结合钻测井数据、地震反射结构特征、均方根振幅属性和滨线迁移轨迹特征等资料,对珠江口盆地白云凹陷北坡21 Ma强制海退体系域的识别特征、演化模式和油气意义进行了探讨,指出该体系域在平行物源方向具有高角度斜交型前积反射,其前端靠近盆地中心发育具丘状反射的盆底扇,滨线迁移轨迹呈向盆地方向逐级下降的趋势。结果表明:强制海退体系域在垂直物源方向发育"U"型的下切谷,内部为平行的地震反射充填结构;测井曲线为漏斗形和箱型的组合特征,表现为多个四级相对海平面变化控制的准层序组,且每个准层序组都具有向上水体变浅和顶部突然变深的特征;强制海退体系域之下为前期层序高位体系域的前三角洲或陆架泥岩,其上沉积了海侵体系域和高位体系域的半深海暗色泥岩,同时受陆架坡折带地层尖灭和断裂沟通深部油源的控制,可形成有利的生、储、盖组合,是寻找岩性油气藏的有利场所。     

陆架边缘三角洲研究进展及实例分析

自上世纪90年代以来,发育在大陆架边缘的一种特殊类型的三角洲（shelf-edge delta）,因其厚度大,分布面积广,储层物性好,常常与陆坡深水扇体伴生,成藏条件好等特点而引起了广泛关注,成为当前国际沉积学界研究的热点和油气勘探新领域。陆架边缘三角洲一般形成于相对海平面下降或低位时期,主要受控于物源供给、可容纳空间和气候变化,并受到陆坡构造活动影响;也可发育在高位时期,受到波浪与潮汐的影响。前人提出了利用陆架边缘迁移轨迹预测深水沉积和基于陆架斜坡发育模式预测深水沉积的模型,即强烈抬升的陆架边缘迁移轨迹、强烈加积的陆架斜坡发育模式,对应的深水区物质传输体系为泥质;水平—轻微下降的陆架边缘迁移轨迹、强烈前积的陆架斜坡发育模式,预示着大量砂体被搬运至深水区;轻微抬升的陆架边缘迁移轨迹、加积与前积的陆架斜坡发育模式,暗示深水沉积砂体发育介于上述二者陆架边缘迁移与深水扇预测模式之间。陆架边缘三角洲—深水扇规模砂体毗邻优质烃源岩,具备多种类型的油气运移通道,成藏条件良好,是油气勘探的有利领域。实例分析表明:渐新世珠海组沉积时期构造相对稳定,在古珠江充足的供源条件下,南海北坡珠江口盆地鹤山凹陷发育陆架边缘三角洲并伴随陆架不断向海迁移而不断进积,S型前积体不断向海迁移,并在晚期发育下切谷及大型盆底扇沉积。鹤山凹陷珠海组沉积时期发育水平—轻微下降的陆架边缘迁移轨迹,对应于强烈前积的陆架斜坡发育模式,在珠海组沉积晚期发育较大规模叠合连片深水扇富砂沉积体系,是研究区极好的潜在油气勘探目标。     

莺歌海盆地构造转折界面的确定及其地质意义

中国西南部红河断裂带的活动演化历史长期以来备受国内外学者的关注,该断裂从陆地向海域延伸进入莺歌海盆地,并对莺歌海盆地的形成和演化起重要的控制作用。目前,红河断裂带经历早期的左旋走滑运动和后期的右旋走滑运动已经得到公认,但对于其精细的构造演化历史及其左旋走滑向右旋走滑运动转换的时间还未能达成共识。本文利用构造控制沉积、沉积反映构造的思想,通过对莺歌海盆地三维地震资料的构造解析,从T27界面上下地层厚度存在"跷跷板"式的变化、沉积中心的迁移、沉积速率的变化、陆架-陆坡坡折带的出现、微小断裂的特征以及底辟构造等方面的研究,确定莺歌海盆地红河断裂带的左旋走滑运动停止于T40(10.5Ma);T40~T30(10.5~5.5Ma)是构造变形的平静期;T30~T27(5.5~2.4 Ma)为左旋走滑运动向右旋走滑运动转换时期;T27(2.4 Ma)以后右旋走滑活动开始,并控制坡折带(包括莺歌海盆地和琼东南盆地)和底辟构造等的形成;T20(1.9 Ma)以来,右旋走滑活动逐渐减弱。     

琼东南盆地陵水组层序地层与沉积相分析

利用高分辫率层序地层学方法,结合岩心?测井和地震资料,识别琼东南盆地陵水组各级层序界面,建立地层层序格架,探讨地层格架下沉积相类型?演化规律以及平面展布,并就有利沉积相带分布进行了讨论?结果表明:从测井资料看出,层序界面识别标志主要为岩性和颜色发生突变;将琼东南盆地陵水组划分为3 个三级层序(Els1?Els2和Els3);结合测井响应特征,对地震剖面进行精细刻画,在3 套三级层序中识别出辫状河三角洲?扇三角洲?滨海?陆棚?碳酸盐台地等5种沉积相?     

莺-琼盆地三维压力场和油气运移

莺歌海和琼东南盆地具有高温高压地层特征.莺歌海盆地的异常压力分布显示,平面上异常高压自中央坳陷带向盆地两侧斜坡带逐渐减小并过渡为静水压力,纵向上中央坳陷带受底辟活动的影响,压力系数自上新统下部地层往下逐渐增大,向两侧斜坡带逐渐减小,呈现"圣诞树"的展布特征.底辟带中浅层及底辟带周缘压力过渡带、中深层压力回倾带均是油气运移的指向,是重要的天然气勘探区域.琼东南盆地的崖南凹陷和乐东凹陷的超压最高,宝岛凹陷的超压较低,地层压力的纵向分布揭示由浅至深地层压力系数逐渐增大,但存在着中新统三亚组和中新统陵水组三段2个明显的泄压带,这2个带也是重要的天然气聚集带.     

琼东南盆地莺歌海组重力流沉积演化过程

琼东南盆地是我国重要的油气富集区和水合物前景区,研究其深水沉积体系的展布和演化过程对于油气和水合物勘探具有重要意义。利用高精度三维地震资料,对琼东南甘泉凸起西部陆坡沉积体系进行研究。通过地震相识别的方法,分析了该地区浊积水道和滑塌体两种不同成因沉积体的沉积特征:浊积水道受底流作用影响,和陆坡走向平行,发育有不对称的天然堤;通过地震剖面的精细解释,在水道上部和下部发育两套滑塌体:下部滑塌体为正常滑塌体,由多期的滑塌过程组成,滑塌体叠置现象明显;上部为水道注入型滑塌体,由于外部流体的注入,使水体的密度和黏度下降,故滑塌范围较广,成层性明显。通过均方根属性切片与沉积模式重建的方法,将其沉积过程分成三期:即滑塌、侵蚀和再滑塌并受底流改造三个阶段。     

莺-琼盆地海相烃源岩特征及高温高压环境有机质热演化

莺歌海盆地与琼东南盆地存在渐新统海岸平原-半封闭浅海相和中新统浅海相两套海相烃源岩。其中,渐新统烃源岩发育于琼东南盆地早第三纪半地堑,存在海岸平原和半封闭浅海两类烃源岩组合。海岸平原含煤烃源岩有机质丰度高,富含陆源有机质,具有很好的生气潜力;半封闭浅海相烃源岩TOC含量总体低于1.0%,但其规模大且存在TOC1.5%的较高丰度段,故亦具有较大的生气能力。中新统海相烃源岩主要分布于莺歌海盆地裂后热沉降形成的中央坳陷,其有机质丰度横向变化比较大,位于中央坳陷带的烃源岩有机质丰度较高,TOC大多在0.40%～2.97%之间,有机质以气型干酪根为主。盆地的高地温为有机质向天然气转化提供了有利的条件,尤其是热流体活动使浅层有机质超前熟化,但地层超压对有机质热演化也有一定的抑制作用。盆地模拟结果显示,莺-琼盆地主要凹陷烃源岩大量生气时间较晚,与圈闭形成期的时空配置好,有利于成藏。     

莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层封闭性综合评价

通过实测莺歌海盆地莺歌海组二段泥岩盖层的排替压力,建立了盖层排替压力与声波时差的线性关系,进而提出了利用声波时差及地震速度资料求取排替压力的方法。接着,利用测井声波时差和地震速度资料,按等效深度法确定莺歌海组二段下部泥岩盖层的超压分布。综合考虑盖层累计厚度、排替压力、剩余压力、气藏内部压力、断裂对盖层破坏程度和天然气本身性质（比如流动黏度）,提出了盖层封闭能力综合评价指数,并据此对莺歌海组二段泥岩盖层综合封闭能力进行评价。结果表明：莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力强的地区分布在乐东区大部、临高区南部及东方区东部到一号断裂之间的地区,一号断裂南段、东方区东部和北部地区则为盖层封闭能力较强的地区,研究区边部由于地层上倾出露地表,盖层封闭能力逐渐减弱。莺歌海组二段泥岩盖层封闭能力中等及以上地区可作为天然气的有效盖层;由现有气藏分布可知,莺歌海组二段泥岩盖层封盖能力良好,中深层的天然气保存条件优越。     

琼东南盆地陆坡体系发育特征及其控制因素

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘,是发育于前古近系基底之上的裂陷盆地,自中新世以来进入裂后沉降期。10.5Ma以来,随着盆地演化进入加速沉降阶段,盆地水深迅速增大,陆坡体系开始发育。根据陆坡体系的外部形态及其内部沉积构成特征,在空间上自西向东可以将其划分为3段,盆地西部陆坡以快速进积的陆坡楔状体为主要特征;盆地中部陆坡以陡倾的陆坡角度,大量的陆坡峡谷、沟谷和大规模的沉积物重力流等陆坡沉积为特征;盆地东部陆坡以宽缓的陆坡形态为主要特征。研究表明,沉积物供给和断裂活动对陆坡体系的发育都具有重要的控制作用;同时,陆坡发育时期所经历的沉积过程、古地貌形态和相对海平面变化对陆坡体系的发育也具有一定的控制作用。     

琼东南盆地深水区构造演化及东西段构造差异对比

以琼东南盆地为研究对象,在地震资料构造解释的基础上,选取琼东南盆地6条典型剖面,采用面积守恒法对其进行平衡剖面的恢复,计算出各个剖面在不同时期的拉张量以及拉张率,以此为基础对琼东南盆地的构造演化过程及区域性差异进行了定性以及定量分析。研究表明,在琼东南盆地中部位置,水平拉张率显著减小并较为稳定,表明盆地内部的打开是均匀的;琼东南盆地新生代的构造演化分为四个阶段,65~33.9 Ma: 盆地伸展活动开始;33.9~23 Ma: 盆地伸展活动增强并达到顶峰;23~10.5 Ma: 伸展活动明显减弱,发育了少量继承性断层;10.5~0 Ma: 平静沉积,基本没有断裂活动。琼东南盆地东西段构造样式存在明显差异,盆地西部断裂数量较少,单一断层断距大,有利于油气从烃源岩向内部储层运移填充,上部形成良好的盖层,防止油气的逃逸;盆地东段地堑内部发育较多断裂,断裂期次多、组合复杂,沉积盖层厚度薄,不利于油气的保存。基底性质和先存断裂影响着琼东南盆地东、西部的构造演化。