琼东南盆地新生代沉降特征

利用回剥技术对琼东南盆地进行了沉降史计算和分析,主要包括北部坳陷带的崖北凹陷、崖南凹陷,中央坳陷带的乐东凹陷,和南部坳陷带的华光凹陷.按照地震测线的分布和凹陷特征,我们共选取了30口模拟井进行一维沉降史计算,并展示了具有代表性的8口井,分析他们在小同时期的构造沉降速率与总沉降速率.分析结果表明,新生代以来,琼东南盆地主要经历厂三个主要的沉降幕:(1)始新世至渐新世,盆地处于裂陷期,构造沉降速率较大,平均为81m·Ma-1,沉降中心位于中央坳陷带.(2)早中新至中中新世,盆地由裂陷期向坳陷期转化,平均构造沉降速率减小至68m·Ma-1;(3)晚中新世以后,瓮地进入新一期的沉降阶段,平均构造沉降速率增加至84m·Ma-1;上新世以后,中央坳陷带发生快速沉降,达到了110m·Ma1.     

琼东南盆地古近纪基底断裂的活动特征分析

为优化油气盆地内断裂活动强度的研究方法,分析了断层生长指数、断层落差和断层活动速率等定量研究断裂活动强度的常用参数,提出了根据断裂两侧的构造沉降差异计算断裂的垂直断距和垂直活动速率的新方法。然后应用这种方法研究琼东南盆地古近纪基底断裂的活动特征。研究表明,琼东南盆地古近纪基底断裂的活动分为3个阶段:第一阶段(40—36MaBP),琼东南盆地东部NE向断裂发生强烈活动,垂直断距800m左右,垂直活动速率约200m.Ma 1;第二阶段(36—30MaBP),盆地东部NE向断裂活动减弱,盆地西部E-W向断裂开始活动,两者垂直断距约400—800m,垂直活动速率70—130m.Ma 1;第三阶段(30—21MaBP),盆地内部断裂活动再次增强,垂直断距700—1800m,垂直活动速率80—200m.Ma 1,而边界断裂活动较弱,垂直断距约500m,垂直活动速率不足60m.Ma 1。     

琼东南盆地新生代构造研究现状及展望

琼东南盆地属于南海北部陆缘拉张盆地,但是由于其不同的发育历史及红河断裂的影响,具有与东部陆缘盆地不同的构造特征。琼东南盆地和珠江口盆地在地壳结构、基底特征等方面存在差异,但是这种差异的原因还不清楚。新生代沉降速率发生多期变化,并存在裂后异常沉降、沉降延迟等现象,其形成机制尚需要进一步研究;平面上,构造具有迁移性,但是对不同地质时期的构造迁移方向仍存在不同的看法。盆地沉降中心和沉积中心经历了由裂陷期和裂后早期的较好重合到裂后晚期的逐步分离,直至完全分离的过程。盆地形成与地幔流的关系,以及红河断裂对盆地裂后沉降迁移的影响,也都是需要进一步确定的工作。鉴于以上各方面存在的问题,对琼东南盆地与南沙的共轭关系、盆地异常沉降、红河断裂及内部构造转换带对构造迁移的影响、以及琼东南盆地与珠江口盆地的比较等方面的研究是下一步工作的重点。     

琼东南盆地深水区新近系沉积特征与有利储盖组合

南海北部琼东南盆地具有准被动大陆边缘性质,其深水区具有较好的勘探前景.综合利用地震、钻井等资料,从层序地层研究出发,探讨了等时地层格架内新近系储层沉积特征,总结了浅水(陆表海)背景和深水(陆坡)背景下的储层沉积模式.根据储盖层沉积背景,并结合已有钻井资料,指出深水区新近系主要发育深水沉积和浅水沉积两大类型储盖组合:浅水...     

琼东南盆地古近纪沉积充填演化及其区域构造意义

琼东南盆地是发育于南海西北部的新生代张性断陷盆地。始新统和早渐新统崖城组属过充填型或平衡充填类型，在盆地各个断陷内均具有砂岩-泥岩-砂岩三重沉积充填结构；晚渐新统陵水组在北部坳陷带属过充填及平衡充填类型，发育砂岩-泥岩-砂岩三重沉积充填结构，而在中央坳陷带则属由砂岩-泥岩二重沉积充填结构组成的欠充填型。古近纪盆地的沉积充填结构演化反映了始新世-早渐新世断陷阶段与晚渐新世断拗阶段的盆地演化历史，其中，晚渐新世盆地断拗阶段的发育是南海海底单期扩张过程的结果。     

处理解释一体化技术在琼东南盆地深水区的实践

琼东南盆地深水区具有巨大的勘探潜力,但该区地震资料大多为二维资料,且中深层资料品质普遍偏差,对评价古近系影响较大。处理解释一体化技术在琼东南盆地深水区的实践采用的方法是：以陵水凹陷为例,通过对该区地震资料的品质进行分类分析,优选出可能改善的测线进行针对目的层的试处理,对试处理结果和效果进行分析,最后进行批处理。处理解释一体化达到了提高地震资料品质,进而精细研究和评价圈闭目标直至井位研究的目的。实践表明该方法在琼东南盆地深水区的应用是成功的,对于研究陵水凹陷的内部结构和规模及其周缘的凸起结构起到了重要作用。     

琼东南盆地深水区新近系海底扇沉积特征与资源潜力

综合利用钻井、岩心、薄片及分析化验资料研究了琼东南盆地深水区新近系海底扇沉积特征,并利用最新的三维地震资料,通过井震精细标定、多属性融合技术、方差体切片、三维地貌砂体镂空等综合技术手段,精细刻画了海底扇砂体的空间分布特征。研究结果表明,深水区新近系海底扇是由陆架区的砂体滑塌并二次搬运形成,形成过程具有多期次性。受不同物源的影响,海底扇岩性和物性存在较大的差异。海底扇岩性及沉积构造具有砂质滑塌、碎屑流、浊流和深水底流改造的特征。海底扇的沉积微相、厚度、砂泥比和砂泥岩空间配置关系直接控制了地震振幅反射强度和频率的变化。砂体纵向叠置,横向连片,并被后期泥质水道切割分块形成多个岩性圈闭。综合分析认为,深水区海底扇砂体发育区烃源条件优越,储盖配置关系和圈闭条件良好,具备形成大中型岩性油气藏的有利条件,具有较大的油气勘探潜力。     

南海琼东南盆地新生代构造层序研究

基于南海琼东南盆地到目前为止还没有一个统一的构造层序划分方案的问题,在前人研究工作基础上,通过大量的二维地震构造层序闭合解释,从地震不整合面和构造发育特征识别出发,对新生代主要构造层序进行详细解剖。进一步结合对南海北部琼东南盆地新生代二维地震数据的精细综合分析,重新厘定了其新生代构造层序,并进行了构造层序的识别和划分。结果表明：按古构造运动面可将盆地充填序列划分为上、中、下三个构造层序,分别对应于盆地演化的三个阶段性。着重论述了三个构造层序的结构特征、叠加构造样式、构造层序发育特征、层序分布特征、沉积体系类型和盆地断裂演化序列之间的关系等,以期为今后的研究奠定基础。     

青藏高原隆升、琼东南盆地沉降和西沙岛礁发育之间的耦合关系

本文基于琼东南盆地15口钻井和西沙石岛岛礁“西科一井”的钻井资料,结合过井地震剖面,系统分析了琼东南盆地沉降（沉积充填）和西沙岛礁生长速率及其变化特征,探讨了青藏高原隆升与琼东南盆地沉降和西沙岛礁发育之间的耦合关系,三者在发育时间和发育过程上表现出高度的一致性,且南海古海水中Sr同位素组成变化也表现出对青藏高原隆升速率变化很好的响应。相对于深水区,浅水区的沉积物堆积速率及其变化能够更好地反映盆地的沉降速率及其变化。琼东南盆地的沉降（沉积物堆积）和西沙岛礁的发育过程均可以分为3个阶段,分别对应于青藏高原的3个隆升期,时间自老到新分别为:23~16 Ma BP、16~5.5 Ma BP、5.5 Ma BP至今。相比而言,岛礁的发育过程与青藏高原的隆升之间的耦合关系更为密切。在青藏高原的快速隆升期,相应发生盆地沉降（沉积充填或沉积物堆积）和岛礁生长速率的加快,同时对应发生了南海海水87Sr/86Sr比值的增大,说明青藏高原隆升可能是影响琼东南盆地乃至整个南海沉降（沉积充填）、岛礁发育和古海水Sr同位素组成变化的主要因素。     

琼东南盆地断裂构造与成因机制

琼东南盆地断裂较为发育,主要发育NE、近EW和NW向的三组断裂,其中NE向和近EW向断裂是主要的控盆断裂。盆地早期发育主要受基底先存断裂的控制,形成了众多裂陷构造;晚期主要受热沉降作用控制,断裂不太发育,对沉积的控制作用较弱,从而使盆地具有典型的裂陷盆地和双层结构特征。琼东南盆地受到太平洋俯冲后撤、印藏碰撞和南海张开等多期构造的作用,盆地的裂陷期可以分为两阶段:始新世-早渐新世的整体强张裂期,晚渐新世-早中新世的弱张裂期。     

琼东南盆地张裂期沉降亏损与裂后期快速沉降成因

前人研究发现琼东南盆地裂后期存在大规模快速沉降事件,并提出了多种成因机制。为了考察该事件与整个沉降历史的关系,选取跨越琼东南盆地主要凹陷的5条地震剖面上的39个代表点位,利用回剥技术和应变速率反演方法,计算了这些点位的回剥构造沉降及理论构造沉降。计算结果不仅确认了前人的认识即琼东南盆地在裂后期存在快速的构造沉降现象,而且还发现,如果假定地壳减薄发生在张裂期(45~21 Ma),那么,依据地壳减薄计算的理论构造沉降在张裂期明显大于回剥构造沉降量。结合琼东南盆地裂后期断裂活动特点和深部结构探测结果,认为地壳减薄发生在古近纪张裂期,表明琼东南盆地张裂期存在明显的沉降亏损现象,在张裂期结束时(21 Ma)各代表点处的回剥构造沉降量,比由地壳减薄计算得到的理论构造沉降量小约900~2 000 m。进一步分析认为,裂陷期的沉降亏损与裂后期的快速沉降很可能存在内在成因联系,后期快速沉降是早期沉降亏损的补偿,其成因可能和该区深部热异常的演变有关。深部热异常可导致张裂期的沉降不足,随着热异常热源的消退,导致晚期快速沉降现象的发生。     

琼东南盆地西南部反转构造发育机制物理模拟

为了揭示琼东南盆地西南部反转构造的发育机制,利用物理模拟方法设计了一组实验,基于模拟结果讨论了在软弱地质体与构造应力共同控制下琼东南盆地反转构造的发育特征。实验结果表明,软弱地质体的存在对琼东南盆地西南部的反转构造的发育起着重要控制作用,有软弱体的区域首先发育裂陷和褶皱隆起。由于NW向红河断裂的不断走滑,导致该盆地西北部受压,使得反转褶皱自NW向SE发育。模拟结果与实际构造对比表明,琼东南盆地西南部反转构造发育主要受软弱地质体及NW向红河断裂走滑导致盆地西北受挤压有关,推测该挤压应力来源与印支地块的旋转挤出作用有关。     

琼东南盆地北礁凹陷伸展构造的几何学分析

北礁凹陷作为琼东南盆地南部深水区的一个典型半地堑凹陷,层序地层具有明显的膝折变形特征,几何学分析显示出伸展断层转折褶皱模型特点。经过对凹陷内部构造变形的测量和推算,本文确定了北礁凹陷断层转折褶皱的构造几何学特征及其运动学过程,揭示了凹陷主要裂谷阶段的水平伸展量,其总的伸展量可达到12 km,平均伸展速率约为0.44 km/Ma。通过构造几何学方法推测始新世末期该区域海平面上升了约200 m。并运用伸展断层转折褶皱理论,按照平衡剖面原理,正演了北礁凹陷及北礁低隆起的伸展构造发育过程。     

琼东南盆地南部坳陷带12号断层性质及成因

利用琼东南盆地的反射地震剖面等资料,重点分析了盆地南部坳陷带内12号断层平面、剖面及断层附近地层沉积特征,指出该断层为玉琢礁凹陷和华光礁凹陷内部控凹断层之间的转换断层。结合盆地构造演化特征,进一步将该断层演化划分出以下几个阶段:从始新世-渐新世,12号转换断层活动强烈,它的产生与发展主要受其两侧凹陷的伸展断层所制约,如华光2号、11号等控凹断层;中新世后,盆地处于裂后沉降期,随着盆地控凹断裂活动停止,12号断层活动亦停止;晚中新世之后,可能受吕宋岛弧向西聚合影响,此转换断层表现为走滑性质;进入第四纪断层完全停止活动。     

琼东南盆地岩石圈伸展模拟探讨——以测线1为例

在挠曲悬臂梁模型的基础上,利用二维正、反演相结合的方法,对琼东南盆地近垂直于盆地走向、过陆架、陆坡的测线1岩石圈不同圈层的伸展因子进行计算。其中,上地壳伸展因子是通过统计地震剖面上断层水平伸展量获得,介于1.678~2.238之间;全地壳伸展因子则采用拉伸前后地壳厚度之比的方法,分布在1.251~2.468之间;岩石圈伸展因子利用剖面二维反演回剥和正演伸展模拟得到的,分布在1.062~2.647之间。沿剖面方向不同圈层的伸展因子综合对比分析表明,琼东南盆地岩石圈发生了随深度变化的伸展,但并非简单的随深度增加,而可能与岩石圈不同层次的流变学特征及伸展前岩石圈流变性的不均匀性有关。     

琼东南盆地深水区东区凹陷带结构构造及其演化特征

琼东南盆地深水区东区凹陷带,即松南—宝岛—长昌凹陷,位于琼东南盆地中央坳陷东端。在大量地震资料解释的基础上,对38条主要断层进行了详细分析。获得以下认识:(1)琼东南盆地深水区东区凹陷带平面上表现为近EW向展布的平行四边形,剖面结构表现为自西向东由半地堑—不对称的地堑—半地堑有规律变化。(2)琼东南盆地深水区东区凹陷带断裂系统可划分控制凹陷边界断层、控制洼陷沉积中心断层和调节性断层3类。(3)琼东南盆地深水区东区凹陷带古近纪时期受到太平洋板块俯冲和南海海盆扩张的双重影响,构造应力场发生NW—SE→SN转变。构造演化可划分为3个阶段:~32 Ma,应力场以区域性NW—SE向伸展为主,断裂系统以NE—SW向为主,控制凹陷边界;32~26 Ma,以南海海盆近SN向拉张应力场为主,断裂系统以NWW—SEE向为主,断层活动控制凹陷沉积中心;26~ Ma,区域性伸展与南海海盆扩张应力均逐渐减弱,NE—SW向和NWW—SEE向断裂继承性发育。(4)琼东南盆地深水区东区凹陷带内部主要断层在渐新统崖城组和陵水组沉积时期活动速率快,地形高差大、沉积水体深、沉积厚度大,控制了崖城组和陵水组的大规模沉积,有利于烃源岩的发育。圈闭以受断层控制的断鼻和断块为主,长昌主洼凹中隆起带发育2个最为理想的构造圈闭。     

琼东南盆地冷泉差异发育特征及其深部控制机理

海底冷泉与天然气水合物资源、全球气候变化和极端环境生态系统等重大问题密切相关,具有重要的科学意义。冷泉系统形成演化影响因素众多,其时空分布、活动特征及相关物理、化学和生物作用差异较大。冷泉活动的浅表层响应与深部控制要素的耦合关系、冷泉差异发育的流体动力学过程与控制机理等科学问题有待深入研究。以琼东南盆地为主要研究对象,针对冷泉差异发育特征及其控制机理问题,以流体动力学研究为主线,深浅连通,将浅表层冷泉观测数据与深部地质环境、地层压力等要素相结合,精细刻画冷泉流体从物源层向浅表层运移的渗漏通道特征,建立冷泉浅表层响应与深部要素之间的耦合关系,揭示冷泉差异发育的流体动力学模式,探讨冷泉差异发育的控制机理,以期为冷泉环境水合物勘查与试采、深海物质和能量迁移转化及极端环境的生态系统研究提供理论依据。     

琼东南盆地深水区天然气水合物稳定域分布特征与预测

天然气水合物的形成与温度和压力密切相关,低温高压稳定域直接决定了水合物的分布特征及展布规模。根据波诺马列夫经验公式,依据琼东南盆地水合物稳定域形成的关键参数（天然气组分、地温梯度及水深等）,计算了琼东南盆地深水区水合物稳定域厚度,并初步分析了水合物稳定域分布特征。研究表明：水深（压力）越大、地温梯度越小,水合物稳定域厚度越大,当研究区水深达334.1 m时,深水海底浅层即具备了形成甲烷水合物稳定域条件;同时,水合物稳定域分布整体上具有南北薄、中间厚,自西向东逐渐变厚的趋势,主体厚度分布介于200～300 m,最大厚度可达400 m。