华南沿海地区地壳厚度与泊松比研究

华南沿海地区地壳厚度和泊松比分布是了解该地区板块运动和地球内部物质结构的重要依据.本文利用广东台网和福建台网共75个固定地震台记录到的2001-2008年远震波形的接收函数,通过H-κ叠加法获得了74个台站下方平均地壳厚度和泊松比值的有效估计,结合该区断裂分布、地震活动和地形地貌特征,得出以下结论:(1)该区地壳厚度范围在26~32 km之间,由陆向洋、自北向南减薄.泊松比0.23~0.28,由陆向洋增加,地壳厚度与泊松比变化分别和地表地形呈正相关和负相关;(2)地壳厚度和泊松比呈块状和带状分布,对应该区的断裂活动,其过渡带变化地区与地震分布一致,震群区和地幔上隆区对应泊松比的急剧增加;(3)该区主要以中、酸性地壳物质为主,地壳厚度与泊松比在近海区的构造伸展作用和褶皱区的逆冲推覆作用影响下,分别呈正、负消长关系,揭示该区不同时代和不同区域构造演化模式的差异.     

南海岩石层及边界构造的地球物理特征

南海经历了中生代主动大陆边缘到新生代被动大陆边缘的转换,其岩石层地球物理场具有明显的块、带特征.本文通过综合分析南海地区深地震探测、面波层析成像、重磁异常以及地热与岩石层流变学等各种地质地球物理资料,对南海地壳及岩石层的综合地球物理特征进行了深入总结,发现深地震探测剖面所确定的洋、陆壳转换位置与空间重力异常梯级带位置较为一致,据此拟定了南海洋、陆壳的转换边界;依据多条地壳结构剖面中拉张减薄的程度确定了正常减薄陆壳、洋陆壳过渡带及洋壳等属性特征,并初步圈定了南海下地壳高速层的分布范围.对比分析了南、北陆缘地壳结构及其拉张减薄的变化特征,从综合地球物理特征的相似性上推测了北部陆缘的中西沙陆块与南部陆缘的南沙礼乐滩陆块具有共轭对称性.依据S波速度梯度变化确定了南海岩石层厚度分布情况,揭示出南海北部陆缘存在一条岩石层厚度的减薄带,且该减薄带与高热流带具有较好的一致性.在综合分析的基础上,以深地震探测剖面与重、磁异常变化的对应性为基础,划定了南海边界构造的位置.     

谱分解在南黄海中部隆起中-古生界储层预测中的应用

大陆架科学钻探CSDP-02井的钻探,开启了南黄海中-古生界研究的新局面。本文利用过CSDP-02井的多道地震、测井和岩心资料,在对中部隆起中-古生界地层频谱分析的基础上,采用基于S变换的谱分解方法,对南黄海中部隆起中-古生界地层进行了谱分解,将地震数据由时间域转换到频率域,得到了不同频率的等频率剖面。结果表明,南黄海中部隆起存在3套可能的储集层,分别对应三叠系青龙组灰岩、二叠系龙潭组砂岩和石炭系灰岩,在等频率剖面上,均表现为明显的低频异常,频谱特征呈现低频高能、高频低能的特征,在高频剖面上,储层异常被浅层高频异常掩盖。通过与CSDP-02井的岩心和测井结果进行对比发现,3套储集层的频率衰减现象与岩心取样中的油浸层相关,这是我国首次在南黄海中-古生界发现油气显示,对指导南黄海中-古生界油气勘探具有重要意义。     

南黄海地区与上扬子地区海相中—古生界岩性地层对比

海相油气勘探是近十年来我国油气勘探中的重点研究领域,受到越来越多的关注。南黄海地区分布着厚层的前新生代海相地层,为深入了解该套地层,通过收集南黄海盆地的钻井资料以及下扬子陆区的地层资料,将其与上扬子四川盆地的海相地层进行岩性对比和沉积演化分析,了解两套地层的异同性,认为南黄海盆地与上扬子四川盆地的海相中—古生界沉积演化在印支运动以前总体来说是"大同小异",均为以碳酸盐岩沉积为主的稳定沉积,只是在中—古生代构造运动改造时间、规模上存在着一定的差异,上下扬子地区的海相中—古生界具有充分的可比性。还就上下扬子地区的烃源岩特征和油藏保存条件差异等方面进行了简要阐述,这有助于通过借鉴四川盆地海相油气勘探的成功经验,评估南黄海海相地层油气潜力,探索南黄海盆地下一步油气勘探的方向。     

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。     

中国东部海域地质特征及一些重要大地构造界线在海区延伸的地质地球物理证据

本文通过对中国东部海域地质地球物理资料进行综合分析,特别是近十年来海洋区域地质调查最新采集的地球物理资料,梳理了研究区基础地质特征,探讨了陆区大地构造单元在海区的延伸。研究表明:渤海和北黄海为典型的华北型基底并发育华北型沉积盖层;南黄海为典型的扬子型基底并发育扬子型沉积盖层;东海陆架为华夏型基底,东部很可能发育晚古生代沉积盖层,其上叠置了晚三叠世以来沉积盖层。下扬子地块西侧通过左旋走滑的郯庐断裂带,东侧通过右旋走滑的朝鲜西缘断裂带揳入华北地块中,朝鲜西缘断裂带兼具走滑和俯冲带性质。整个朝鲜半岛无论从变质基底和沉积盖层来看都类似于华北地块。扬子地块在北侧和东侧都发育“鳄鱼嘴”式构造,扬子地块的下地壳向北、向东俯冲于华北地块之下,而上地壳则仰冲于华北地块之上。江绍结合带表现为宽50~70 km的NE向高磁异常条带,进入杭州湾后走向转为近EW向,经舟山群岛、大衢山岛及附近岛屿,过东海陆架虎皮礁凸起向东进入日本九州岛。虎皮礁凸起的岩石很可能类似于大衢山岛,为一套俯冲增生杂岩。     

基于海陆对比建立苏北—南黄海盆地晚二叠世—早三叠世地层格架

以层序地层学和沉积学理论为指导,依托大陆架科学钻探CSDP-2井并结合WX5-ST1井、N5井及南京江宁地区典型剖面,利用岩性、测井、古生物等资料,在识别苏北-南黄海盆地各级层序界面的基础上,将研究区上二叠统-下三叠统划分为2个长期基准面旋回（LC1、LC2）和3个中期基准面旋回（MC1-MC3）。研究表明,南黄海盆地与苏北盆地实为被海岸线分割的同一沉积盆地,其上二叠统-下三叠统具有良好的可对比性,其中：LC1长期基准面旋回（上二叠统）不对称性明显,最大海泛面MFS1对应于龙潭组中下部浅海陆棚相的泥岩,LC2长期基准面旋回（下三叠统）因后期印支运动抬升剥蚀,仅存基准面上升半旋回;研究区MC1旋回期（龙潭组）主要发育潮坪、泻湖、三角洲等海陆过渡相,各地水深相差不大;MC2、MC3时期（大隆组、青龙组）发育浅海陆棚、潮坪、泻湖及碳酸盐岩台地等沉积相,水体演变为南西深而北东浅,分析认为是东吴运动时期盆地差异抬升的结果。     

桑托斯盆地地层生热率及热结构研究

岩石生热率是研究地球内热的一个重要的参数。根据自然伽马与岩石生热率的关系,利用盆地4口钻井的自然伽马测井曲线,计算出桑托斯盆地主要岩石或矿物及地层的生热率。统计了2 964个自然伽马测井数据值,主要岩石或矿物的生热率从大到小依次为：泥岩、砂岩、页岩、玄武岩、石灰岩、硬石膏和盐岩;盆地地层的生热率随深度增加显著降低,生热率体现出受控于岩性变化的特征。以S1井为例,根据岩石生热率和热流的关系,计算出盆地中各个组的生热率,Marambaia组、Itajai-Acu组、Itanhaem组、Ariri组、Guaratiba群、Camboriu组生热率分别是（1.36±0.16）μW/m³、（1.52±0.15）μW/m³、（1.30±0.3）μW/m³、（0.46±0.18）μW/m³、（0.64±0.23）μW/m³、（0.37±0.07）μW/m³,盆地沉积地层产生的热量占表层大地热流的13.62%,因此沉积地层具有一定的产热潜力,对区域有机质的成熟度有一定的影响。建立了岩石圈分层生热模型,其中地壳热流贡献为15.38 mW/m²,占表层大地热流的30.76%,地幔热流贡献值为34.62 mW/m²,地壳和地幔的热流比例为0.44,具有“冷壳热幔”的特征。     

南海中北部地壳深部结构探测新进展

2006年8～10月间．国家海洋局第二海洋研究所使用德国SEDIS型三分量海底地震仪以气枪为震源在南海中北部开展了广角地震反射／折射勘测．这是我国大陆科研单位第一次自主开展长距离多剖面的海底地震仪人工地震探测。勘测线共三条。总长达1176．8km．工区最大水深4137m．共投放48台次,回收成功率95-8％。所获得的数据质量良好,深部信息丰富．可直观地分辨出照、Pn、PmP等震相,为南海中北部深部地壳结构、洋壳与陆壳分界和西北、西南次海盆的形成演化研究提供了重要的依据。     

南黄海盆地中部隆起CSDP-2井初步成果及其地质意义

南黄海盆地是新生代、中生代、古生代大型叠合盆地,具有良好的油气资源前景.中部隆起是南黄海盆地的二级构造单元,由于缺乏钻探资料,对中部隆起前新生代地层分布和油气资源前景的认识众说纷纭.因此,在中部隆起上实施科学钻探,探查中-古生代地层属性,对研究南黄海区域地质构造特征和油气地质条件意义重大.针对科学钻探目标,采用区域地质背景指导下的地质、地球物理综合研究的方法,拟定了科学钻探井(CSDP-2井)位置;利用叠前时间偏移成像处理剖面,采用地震相、地震速度分析和储层预测技术,进行了钻前层位预测和油气储层分析.该井由青岛海洋地质研究所负责的"大陆架科学钻探"项目实施,全取芯钻探成果表明,中部隆起上赋存了三叠系-奥陶系海相残余地层,发育中等—好级别的、厚度较大的海相中-古生界烃源岩,在三叠系青龙组、二叠系龙潭组和栖霞组、泥盆系和志留系中获得多层不同级别的油气显示.CSDP-2井的钻探发现,结束了关于中部隆起海相地层属性的争论,坚定了南黄海海相油气勘探的信心,为区域地质研究和油气地质条件分析提供了基础数据.