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23Ma或21Ma,而南部大陆边缘盆地裂陷作用结束于15.5Ma,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。

异常压力环境下流体活动及其油气运移主通道分析

沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与盆地流体作用密切相关 ,而异常压力环境下流体活动有其特殊性 ,因而与之相关的油气运移和成藏也有其特殊性 .对于异常压力体系 (包括高压和低压 )而言 ,存在 2类流体系统 ,即半开放型和封闭型流体系统 .前者由于封闭层的间歇开启导致流体幕式释放 ,后者以封闭层内热对流作用为主 .按照封闭层开启的成因机制可划分为 3类 ,即水力破裂或流体压裂型、断裂型、断 -压双控型 .封闭层的间歇开启构成异常压力环境下油气运移的主通道 .这些流体活动和油气运移在海底以及盆地的浅层和深层显示不同地球物理特征 ,如气苗、麻坑、气烟囱和流体底辟带等 .同样 ,还可以利用岩石中残留的一些标记或异常现象示踪盆地流体活动 ,如流体包裹体、地层水化学、有机地球化学异常、成岩作用异常、流体场动态模拟等 .这些特征和标志为流体和油气运移主通道的识别 。

中国盆地动力学研究现状及展望

沉积盆地既是人类最重要的资源宝库,又包含了丰富的全球气候变化、流体流动和地球动力学等相关信息。人类社会对矿产资源和水资源的大量需求推动盆地分析领域的快速发展,地球科学家对沉积盆地开展了多年的系统性探索,在盆地形成和演化机制、沉积充填、盆地流体及相关资源的聚集过程等诸多方面的研究取得了一系列重要的进展和突破,形成了一门新兴的学科—盆地动力学。近年来,我国学者在大型叠合盆地和大陆边缘盆地的动力学过程、陆相盆地层序地层、深水沉积、源—汇系统等方向取得了显著成绩和突出进展。相关成果不仅有效地服务于能源、矿产、水资源等各类资源勘探,而且为地球动力学、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变研究提供了丰富资料和详实证据。

莺歌海盆地底辟带热流体突破的地层水化学证据

地层水化学特征往往反映出盆地流体的成因和演化信息。莺歌海盆地地层水样品分析表明地层水矿化度可划分3个带,即非底辟带、底辟带上方常压段和超压段。非底辟带地层水矿化度接近于正常海水,而超压带为具有较低矿化度的NaHCO_3型水,底辟带上方常压段地层水矿化度变化极大,与垂向断裂距离有关,越靠近垂向断裂的井往往具有更低的矿化度和更高的 HCO_3^-和 CO_3^(2-)离子浓度。在远离垂向断裂的底辟带侧翼或较浅地层(<1200m)孔隙水接近正常海水,以 MgCl_2型地层水为主:而在毗邻于垂向断裂的浅部储层具有明显低的矿化度,与超压带流体相似,也具有较高的 HCO_3^-和 CO_3^(2-)离子浓度这些观察结果反映垂向断裂为深部超压热流体突破的主通道,底辟带上方成为地层原生孔隙水(海水)与超压带内低矿化度热流体混合场所,地层水矿化度越低,说明来自深部超压热流体所占比例越大。不同压力地层中的水化学特征可以很好地用来识别流体运移路径和可能的水-岩反应。

松辽盆地十屋断陷异常低压体系及其成因机制

松辽盆地东南隆起区十屋断陷发育异常低压体系 ,实测的地层压力梯度介于 0 .0 0 5～ 0 .0 0 8MPa/m .研究结果表明异常低压体系的形成既与地温梯度的降低有关 ,又与新生代该区的地层抬升和剥蚀有关 .此外 ,天然气扩散作用对局部异常低压体系的形成具有一定的影响 .研究区地层压力系统演化经历了从异常高压向异常低压演化过程 ,这一过程决定了盆地不同演化时期的水流系统及其油气运聚特征 ,从而使得十屋断陷具有石油成藏早且主要分布于断陷边缘。

沉积盆地流体活动及其成岩响应

盆地流体活动通过改变成岩场的温压和孔隙水介质条件,进而影响到盆地内成岩作用序列、水—岩相互作用以及储层孔隙变化。对于碎屑岩而言,流体活动仅能导致母岩中少部分矿物的溶蚀以及孔隙内溶解与沉淀作用发生,富含二氧化碳和有机酸的流体活动为次生孔隙发育提供条件,超压环境下流体幕式释放既可导致超压体内次生孔隙的发育,又可以导致热流体活动影响区域内浅部储层的成岩异常;对于碳酸盐岩而言,由于碳酸盐岩具有很强的溶解性,盆地流体活动导致碳酸盐岩储层组构及空间发生巨大的变化,其中天水的下渗以及与深部热液或热流体沿断裂或裂缝释放均可导致碳酸盐岩成分、组构、储集空间发生根本性变化,故与盆地流体活动密切相关的风化壳型岩溶储层和构造热液白云岩储层构成碳酸盐岩中最为重要的储层类型。然而,盆地流体活动及其成岩响应研究仍存在许多亟待解决的难点问题,急待深入的研究探索。

超压盆地流体动力系统与油气运聚关系

流体动力系统是盆地流体分析中的核心问题。本文以莺歌海盆地和东营凹陷为例 ,分别探讨了泥 流体底辟型和盐底辟型盆地流体动力系统特征。研究表明 ,超压盆地内流体动力系统决定了不同成因流体流动的驱动机制和方向及流体域分布 ,进而控制油气运聚的全过程。

琼东南盆地崖南凹陷海湾扇三角洲体系沉积构成及演化模式

本文以琼东南盆地崖南凹陷陵水组三段扇三角洲体系为例，详细讨论了进积于海湾背景环境下扇三角洲体系的岩性相、成因相及其空间配置关系。研究区海湾扇三角洲体系自下而上潮汐作用越来越强，其垂向演化可划分为三个阶段，早期为以河流作用占优势阶段，中期为河流和潮汐混合作用阶段，晚期为以潮汐作用占优势逐渐过渡为以潮汐作用占优势。

盆地动力学研究综述及展望

沉积盆地是地球系统的浅层组成部分,是壳-幔、岩石圈-软流圈两级圈层相互作用的浅部表现形式。沉积盆地分析不仅可以揭示不同类型化石能源、沉积型层控矿产、砂岩型铀矿等资源的分布规律,为矿产勘探提供直接依据,而且可以为大地构造演化过程、重大构造事件、全球环境变迁及气候演变提供丰富资料和详细证据。当代盆地分析不断从单一沉积学分析拓展到综合分析,从静态要素分析拓展到过程和动力机制分析。盆地动力学研究内容包括3部分,即以沉积学分析为主的盆地充填动力学、以构造地质学分析为主的盆地形成演化动力学和多学科交叉的盆地流体动力学研究。近10多年来,盆地动力学研究在深水沉积学、高精度层序地层学、源-汇系统、源区剥蚀过程及其深部响应、大陆边缘盆地动力学及盆地流体动力学等方面取得了长足的进展。

超压盆地中泥岩的流体压裂与幕式排烃作用

流体压裂是在异常高流体压力体系的低渗泥岩中流体活动的主要输导通道。流体压裂不仅导致低渗泥岩的幕式压实作用，而且为油气运移、储集的研究提供了新的理论模式。超压盆地泥岩的压实演化可划分为两个阶段，即连续压实和幕式压实阶段，其中幕式压实阶段又可根据导致流体压裂的主控因素进一步划分为两个亚阶段，即水力压裂和生烃压裂，前者主要由于泥岩欠压实和新生流体源的增压所致，后者则主要由于泥岩中有机质生烃及烃类裂解后增压所致。泥岩中流体压裂大大改善了岩石的渗透率，也为烃源岩内排烃提供了良好的输导通道，幕式流体压裂导致幕式排烃作用。

断陷盆地构造作用与层序样式

我国东部大多数中新生代含煤和含油气盆地是陆相断陷盆地,其层序形成和演化主要受控于幕式构造作用。笔者通过典型断陷盆地层序地层的研究,根据构造沉降及其可容空间变化特点,提出了拉张型、挤压型、走滑-伸展型和热沉降型四种层序样式,并总结了各种层序中体系域构成特点,概括了多幕裂陷型、断坳转化型和走滑-伸展型三种层序地层格架模式。

陆相盆地层序地层研究特点

陆相盆地具有多物源、物源近、相带窄、相变快、多沉积中心等特点,因而陆相盆地层序地层研究与大陆边缘盆地相比具有较大的差异。本文分别从层序形成的控制因素、层序界面、小层序组和体系域特征等方面论述了陆相盆地层序地层研究的特殊性。

盆地流体动力学及其研究进展

盆地流体动力学是综合利用地质、地球物理、地球化学手段和计算机模拟等技术 ,通过对温度场、压力场和化学场等各种物理化学场的综合研究 ,在流体输导网络的格架下 ,再现盆地内流体运动过程及其活动规律的多学科综合的研究领域。流体是控制盆地中物质演变和能量再分配的主导因素 ,它对沉积盆地的油气生成、运移和成藏过程与成矿作用等都可起到重要的控制作用。因此受到国内外地学界高度重视。近十多年来 ,盆地流体研究在盆地流体流动样式、流体输导网络、流体与岩石相互作用、流体示踪技术、流体模拟技术等方面取得了长足的进展。随着盆地流体领域的新理论和新技术的应用将会给资源勘查带来更大的发展。

海相烃源岩的正反演对比分析

海相优质烃源岩有效的评价体系是海相地层油气勘探开发中的关键问题之一.沉积盆地内保存的残余有机质从生物物质到烃源岩的演化过程经历了两个阶段,即从生物物质到沉积有机质的形成阶段和从沉积有机质到残余有机质的烃源岩形成阶段,后者包括沉积有机质在未熟阶段经历生物化学作用成为埋藏有机质和在成熟-过成熟阶段经历热解作用成为残余或风化残余有机质两个亚阶段.烃源岩反演分析是利用残余或风化残余有机质的量来推断埋藏有机质的量或者原始生烃潜力.而正演分析则是根据沉积物沉积环境、生物物质及其介质物理化学条件特征运用地球生态学、地球微生物学、分子地球生物学和生物地球化学方法推断沉积有机质的量,甚至推断埋藏有机质的量,进而评估烃源岩的原始生烃潜力,也就是利用生物生产力和保存环境等综合分析沉积有机质的量.正反演对比分析相互验证和相互补充,更好地揭示了烃源岩基本特征,为海相优质烃源岩的预测和评价提供了有效的研究方法.

南海南北大陆边缘盆地构造演化差异性对油气成藏条件控制

南海大陆边缘盆地由于边界条件的差异,形成了离散型、走滑-伸展型和伸展-挠曲复合型3类陆缘盆地.这些盆地由于其构造演化差异性,导致了盆地沉积充填存在较大差异,相应地导致这些盆地油气成藏条件及油气资源量的巨大差异.南海北部离散型大陆边缘盆地主要发育湖相泥岩和海相泥岩烃源岩,尽管存在较好的湖相烃源岩,但由于各断陷分隔且面积较小,因而油气主要富集于各富烃凹陷周缘.南海南部伸展-挠曲复合型大陆边缘盆地构造演化差异明显,南部曾母盆地周缘前陆阶段早于礼乐盆地、北康盆地和南薇西盆地,一方面由于坳陷面积大及相应的海陆交互相煤系地层及海相泥岩烃源岩面积大、厚度大,另一方面断坳转换时期(15.5 Ma)缓慢的沉降速率导致大面积碳酸盐岩及礁灰岩广泛发育,形成了较为有利的生储盖组合.南海西部走滑-伸展型陆缘盆地介于上述两者之间,具有较厚的沉积物充填和高热流值,油气聚集以天然气藏为主.总之,无论是烃源岩分布范围及厚度,还是储集层,特别是礁灰岩储层分布以及生储盖组合等方面,南海南部大陆边缘盆地油气成减条件均优于北部大陆边缘盆地,前者具有更优的油气勘探前景.

贵州织纳煤田晚二叠世海进海退旋回及煤聚积

黔西南上二叠统为以碎屑沉积为主的含煤层序。该层序包括3个沉积体系域,下部体系域为海湾—泻湖体系沉积,中部体系域为三角洲体系和障壁坝—泻湖体系沉积,上部体系域为碎屑海岸体系沉积,总体反映海平面上升过程。煤层分布范围随海平面上升不断由东向西后退,主要煤层富集与最大进积期有关,即赋存于下部体系域上部和中部体系域。因此,利用海平面升降旋回可较好地预测煤层分布范围及主要煤层赋存规律。

扇三角洲序列样式及其控制因素——以伊通地堑为例

扇三角洲沉积是伊通地堑主要沉积体系,地堑内发育水下水道型和水下水道—河口坝复合型扇三角洲,完整的扇三角洲序列包括进积、加积和退积3个阶段。在不同的构造沉降和沉积物供给条件下,形成了3种各具特色的扇三角洲序列样式,即缓慢沉降和低速沉积物供给型、快速沉降和低速沉积物供给型、快速沉降和高速沉积物供给型。

伊通地堑层序构成及层序地层格架样式

伊通地堑充填白垩系、下第三系、上第三系和第四系碎屑沉积物，厚约２０００～６０００ｍ。地堑内主要发育冲积扇体系、扇三角洲体系和湖泊体系，在地堑不同演化阶段分别构成６种沉积体系域类型．层序地层格架主要受控于构造、物源体系、湖的扩展及萎缩旋回和沉积中心分布。层序地层格架样式显示南北向隆回相间、东缓西陡的不对称式充填特征。

断裂带流体作用及动力学模型

越来越多的证据表明流体活动与断裂作用密切相关。断裂带流体活动不仅影响断裂发生、发展、封闭和断裂强度，而且影响到断裂带附近矿床的形成。断裂带活动为流体循环、水岩相互作用提供了必要条件，流体的再分配是断裂带中应力积累和释放的响应。流体压力和剪切压力的耦合变化影响断裂带摩擦作用中剪切强度的变化，进而控制断裂发生和停止。因此，断裂带流体活动的幕式变化指示了断裂活动事件或地震活动旋回。

琼东南盆地断陷期层序地层模式

琼东南盆地断陷期指示了从陆相向滨海环境演化的完整序列,因而断陷期层序的形成和演化既受幕式裂陷作用控制,又受区域海平面变化的影响。盆地断陷期代表一个巨层序(或构造层序),由3个层序组和6个层序组成,其中层序组分别对应于断陷期3次构造幕,层序则与全球三级海甲面旋回吻合。层序内部体系域特征与幕式构造作用的演化阶段有关,根据沉积环境差异可以划分为冲积平原型和滨海湖盆型两种层序模式。在裂陷作用阶段,幕式构造作用是断陷盆地内层序形成和演化的主导因素,区域海平面变化仅相对加强或减弱构造作用的影响;而在裂后热沉降作用阶段,随着构造沉降作用减弱,海平面变化影响更显著,其层序样式与陆表海环境的层序相似。