南黄海盆地地质演化及构造样式地震解释

南黄海盆地奠基于前南华纪变质基底之上,盆地演化历经南华纪—早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世—古近纪箕状断陷发育期和新近纪—第四纪坳陷发育期,为一典型地台—断陷-坳陷多层结构的复合盆地。受不同时期地质营力及区域应力场变化的影响,南黄海盆地形成多种构造样式,可分为伸展构造、挤压构造、反转构造和底辟构造4类,前3类构造样式是地壳水平运动的结果,后一类是地壳垂直运动的结果。

南黄海盆地油气资源调查新进展

南黄海盆地是中-古生代海相沉积盆地与中-新生代陆相沉积盆地相叠加的大型沉积盆地,其油气调查与勘探始于20世纪60年代初,经历了陆相盆地调查与勘探、探索与研究、海相盆地勘查3个阶段。由于地震地质条件复杂、盆地演化历史复杂、地质构造复杂、勘探程度相对较低,50多年的调查与勘探未获得商业性油气发现。经过2005年以来的长期地震调查技术攻关,初步形成了以"高覆盖次数、富低频信号、强震源能量"的采集技术和"高分辨率、富低频成分、强反射能量"的处理技术相结合的盆地深部"高富强"地震探测技术,并获得深部海相层的有效地震反射。近年来的进一步调查和研究发现:(1)南黄海盆地不仅是扬子板块在海域的延伸,而且是下扬子地块的主体;(2)南黄海盆地与四川盆地在中-古生代海相盆地沉积时期具有相同的沉积建造和沉积演化历史;(3)南黄海陆相中-新生界以下残留有巨厚的中-古生代海相地层,存在可追踪对比的三套地震反射标志层组,据此建立了中-古生代海相沉积层的地震层序;(4)发育下寒武统荷塘组(或幕府山组)、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组、上二叠统龙潭组-大隆组三套优质烃源岩,三套完整的生储盖组合,具备形成大型油气田的物质基础;(5)理论模拟和包体分析表明,海相中-古生界存在多源多期成藏特征;(6)崂山隆起是海相下古生界油气远景区,勿南沙隆起是海相上古生界的油气远景区;(7)崂山隆起高石稳定带是有利勘探区带,是寻找类似于四川盆地"威远型"和"安岳型"油气田的重要地区;(8)高石3号构造是古生界的首选钻探目标。下一步工作重点是实施以下古生界为主要目的层的参数井钻探,建立区内完整的中-古生代地层层序,获取资源评价参数,实现南黄海油气调查的战略发现和勘探认识突破。

南黄海盆地北部凹陷古近纪伸展断层转折褶皱作用

南黄海北部坳陷为欧亚大陆东部边缘一系列新生代裂谷盆地中的一个。北部坳陷中的东北凹陷为向下逐段变缓、北倾的威海正断层上盘沿断层向北运动导致上盘断层转折褶皱作用而在上盘之上形成的凹陷。伸展断层转折褶皱作用发生过程中,东北凹陷同时接受沉积,形成生长地层,其详实记录了凹陷的发育过程。通过对生长地层的研究,南黄海北部坳陷东北凹陷总的伸展量为10 012 m,平均伸展速率为0.225 mm/a。这些数值同亚洲大陆东缘的渤海湾盆地、苏北盆地和东海盆地等古近纪伸展盆地内部单个凹陷的伸展速率具有相似性。

南黄海盆地北部坳陷海底油气渗漏的声学探测

为查明南黄海盆地北部坳陷调查区内与海底油气渗漏有关的海底浅表层声学特征,分析天然气渗漏与构造的关系,为下一步地球化学取样站位的选择和油气勘探提供参考,采用全覆盖侧扫声纳和高分辨率地震方法首次对调查区的海底油气渗漏现象进行了调查。在镶嵌处理后的侧扫声纳图像上,呈条带状散布的强反射斑块为麻坑和海底圆丘地貌。在地震剖面上可见由于气体聚集产生的振幅增强、柱状扰动、气窗及空白反射等特征。分析结果表明,广泛发育的接近或直达海底的断层为油气渗漏提供了通道和气源,海底浅表层气体的聚集和渗漏是深部地层中孔隙流体向上运移的结果,且调查区海底目前仍处于微渗漏阶段。

渤海湾盆地与苏北-南黄海盆地构造特征和成因对比

渤海湾盆地和苏北-南黄海盆地为我国重要的含油气盆地,但由于所处的构造背景不同,导致石油地质条件相差很大,对比两者在构造特征和形成演化上的异同对于探讨两盆地的油气成藏条件具有重要意义。通过实际资料并分析大量研究成果认为:两盆地均为陆相断陷盆地,内部凹陷受生长断层控制而呈"箕状",在断裂特征、活动性等很多方面具有相似性,而在盆地结构、断裂展布等方面差异明显;盆地浅部构造的形成是深部物质活动的响应,深部热隆升对渤海湾盆地形成起到重要作用但不是引起苏北-南黄海盆地裂陷的原因,扬子板块与华北板块的碰撞对两盆地基底形成起到了决定作用,滨太平洋构造域板块多次转向、俯冲是两盆地裂陷和内部构造形成的重要原因之一,印度板块与欧亚板块碰撞导致大量深部物质向东、东南逃逸而影响两盆地的演化过程。结合盆地形成的影响因素,在区域动力学分析基础上,分六个阶段解释渤海湾盆地和苏北-南黄海盆地的形成演化。

印支运动以来南黄海盆地的构造变形与演化

基于南黄海盆地历年来的地震资料解释成果和下扬子海陆对比,分析了南黄海盆地印支期以来的主要构造变形特征。认为其构造变形主要有3期:晚印支-早燕山期的前陆变形、燕山中期黄桥事件的转换变形和喜马拉雅晚期三垛事件的断坳变形。并控制前陆、断陷和坳陷3期盆地的形成。盆地演化经历了挤压褶断、碰撞造山,压、张脉动和走滑,拉张块断和反转,挤压收敛等发展过程。盆地构造变形机制主要受扬子和华北板块漂移碰撞、古太平洋板块活动特征和大型走滑断裂应力环境等影响。南黄海盆地构造变形具有规律性:平面上,以NE、NEE、近EW、NW向为主。从西往东,构造的走向为NEE向→近EW向→NW向;从北往南,构造变形具有强→弱→强特征和分带性,构造的走向为NEE向→近EW向。纵向上,海-陆相盆地活动展示了早期褶皱逆冲和晚期伸展断陷的"跷跷板"变形格局,并具有早期"北强南弱的不均衡对冲"和晚期"北深南浅断陷"的构造格局。海相盆地上构造层比海相下构造层冲断变形强。崂山隆起南部的高石稳定带为南北不均衡对冲的弱变形区和应力释放区,中-古生界受后期改造作用较弱,是油气勘探的有利地区。

南黄海盆地中—古生代海相地层油气保存条件

南黄海盆地中—古生代海相地层发育齐全且厚度较大,油气多源多期成藏,具备形成大型油气藏的物质基础,但一直未获得实质性的油气勘探突破。研究认为,多期构造事件造就了该叠合盆地复杂的构造格局,其良好的静态油气保存条件受到不同程度的后期叠加改造或破坏,油气保存条件成为关乎该区海相油气勘探能否取得突破的关键要素。为此,从构造运动与烃源岩条件、盖层特征、岩浆活动、水文地质地球化学特征等多个方面对该盆地海相地层的油气保存条件进行了综合分析。结果表明:(1)多期构造事件造就了该盆地复杂的构造格局,2个主要阶段(中—古生代海相盆地稳定演化阶段和中—新生代构造变格与成盆阶段)控制了区域烃源岩的发育及演化,呈现出差异性油气保存的特点;(2)相对较弱的构造改造及品质较好的厚层烃源岩发育、纵向上良好的盖层封盖性能、较弱的岩浆活动、相对封闭性的水文地质条件是该区海相地层油气保存有利区需要同时具备的前提条件。结论认为:该盆地中部的崂山隆起构造稳定、断裂活动及岩浆活动较弱,油气保存条件较为优越,发育多个油气地质条件良好且生储盖组合完整的大型构造圈闭,是该区海相古生界油气勘探最为有利的远景区带。

南黄海盆地青岛坳陷二叠系、三叠系地震属性及其地质意义

新一轮的战略性油气地质调查工作在南黄海盆地崂山隆起新近系之下发现了疑似海相地层的有效地震反射,但因针对海相地层的勘探程度低(无井、地震测线稀)等原因,其地层属性至今依然不清楚。本文利用青岛坳陷有限的钻井资料,结合新采集有限的二维地震资料,对青岛坳陷二叠系、三叠系进行了地震属性提取及分析,认为其地震属性特征为:上二叠统龙潭组和大隆组总体表现为中—强振幅、偏低频、平行—近平行较密集地震反射;下三叠统下青龙组为中振幅、中—高频、平行—近平行密集地震反射;下三叠统上青龙组则为弱振幅或空白反射、低—中频、平行—近平行地震反射。预测上二叠统及中-下三叠统主要残存分布于青岛坳陷东侧靠近崂山隆起及勿南沙隆起的部位,并据此推测在崂山隆起及勿南沙隆起区可能残存,是值得探索的勘探领域。对于钻井稀少的低勘探程度区,利用地震多属性分析技术及地震属性特征来识别与预测勘探目的层的分布,对于早期勘探评价具有重要现实意义。

南黄海盆地两条地震剖面的重磁数据联合反演效果

南黄海盆地奠基于前南华纪变质基底之上,盆地演化历经南华纪—早、中三叠世海相地层发育期、晚白垩世—古近纪箕状断陷发育期和新近纪—第四纪拗陷发育期,为一典型地台—断陷—拗陷多层结构的复合盆地。本文以南黄海盆地新近采集的两条重力、磁力、地震综合剖面为例,用2.5维重磁震联合反演技术,获得了以地震资料为约束的重、磁异常反演剖面。反演结果表明联合反演技术可用来研究盆山接触关系、断层分布、深部目的层分布和有利构造圈闭特征,为地球物理数据综合解释及油气勘探部署提供科学依据。

南黄海盆地中、古生界盖层条件

分析南黄海盆地中、古生界的盖层条件,可为该区油气地质条件研究以及后期油气资源评价提供基础。充分利用现有钻井、测井、地震等多种实际资料,在对盆地及邻区构造、地层、沉积等地质背景分析的基础上,进行了盖层条件的分析。结果表明,南黄海盆地中、古生界主要发育5套盖层,包括钻井已经钻遇的上二叠统龙潭—大隆组泥质岩、下三叠统泥灰岩和膏岩、下白垩统湖相泥质岩,以及两套经地震解释和海陆对比划分的下寒武统、下志留统泥质岩;盆地现存盖层条件的好坏是中、古生界油气藏能否得以保存的关键条件,其中下古生界整体要优于上古生界,上古生界的青岛坳陷要好于烟台坳陷,海相中生界总体较差。

南黄海盆地中部隆起上古生界沉积环境探讨

CSDP-2井是大陆架科学钻探计划(CSDP)在南黄海盆地中部隆起实施的第一口连续取芯井,完井深度2 843.18 m,平均取芯率高达97.7%。综合利用该井岩芯、测井、岩石薄片及古生物化石资料,准确识别出南黄海盆地中部隆起上古生界的岩石类型、沉积构造、岩性组合序列等特征,进而探讨研究区沉积环境及其垂向演化规律。研究结果显示:CSDP-2井所钻遇的二叠系、石炭系、泥盆系地层既包含碎屑岩也包含碳酸盐岩,发育了三角洲相、滨岸相、潮坪相、碳酸盐岩台地相、浅海陆棚相等多种沉积相类型;南黄海盆地晚古生代先后经历了两个完整的海侵—海退旋回,自下而上发育碎屑岩浅海—潮坪沉积体系、碳酸盐岩潮坪—潟湖—颗粒滩沉积体系和碎屑岩三角洲沉积体系,反映了研究区由海相向海陆过渡相逐渐演化的沉积充填过程。

南黄海盆地前第三系油气地质特征

南黄海盆地前第三系是中国近海潜在的油气勘探领域之一。文章主要采用地质类比方法,从常规的石油地质综合分析入手,通过对南黄海盆地前第三系石油地质条件的综合研究,结合已有勘探成果,分析认为南黄海盆地前第三系发育多套有油气潜力的生储盖组合,具备形成大型油气藏的石油地质条件;该盆地经历了多次构造运动的叠加改造,其中遭受构造运动破坏比较弱的南黄海盆地中部隆起和勿南沙隆起是潜在的油气勘探目标。

南黄海盆地海相中-古生界地震探测技术攻关历程及效果

南黄海盆地是迄今为止中国近海唯一未发现油气田的大型沉积盆地,具有陆相中-新生界和海相中-古生界2套油气勘探层系。海相中-古生界厚度大、分布广,地震资料成像品质差一直是制约其油气勘探的关键问题。针对中-古生界的地震探测技术攻关经历了地震地质研究、技术攻关和技术突破与应用3个阶段。在第1阶段工作的基础上,以区内地震地质条件与岩石物性分析为先导,以物探船不断更新和地震仪器设备升级换代为手段,以大量理论模拟、针对性室内物理模拟和持续海上试验为方法,通过采集参数不断优化,最终形成了以"高覆盖次数、富低频信号、强震源能量"为特征的"高富强"地震探测技术,突破了技术瓶颈。应用该技术,在原来为空白反射的崂山隆起发现了海相中-古生界3套可连续追踪对比的地震反射标志层组,识别出7个反射界面,建立了地层层序,揭示了残留盆地构造特征,预测了油气远景区,优选出高石稳定带为有利区带,圈定了重点构造,锁定了钻探目标,为南黄海盆地新层系油气勘查突破创造了条件,为下一步勘探指明了方向。"高富强"地震探测技术对拓展中国海域找油空间、加快海域深部油气资源勘探和开发利用具有重要意义,对全球具有类似地震地质条件海域的油气勘探具有实际应用价值。

南黄海盆地和北黄海盆地地震速度分析

在概述南黄海盆地和北黄海盆地区域地质背景的基础上,介绍了横跨2个盆地的HHQY05-1测线的位置和地层属性。通过对2个盆地(主要是HHQY05-1测线)的速度谱、平均速度以及层速度的分析对比,认为2个盆地的地震速度差别较大,南黄海盆地的平均速度总体上小于北黄海盆地的速度,主要是由于2个盆地在地质构造、岩性、地质年代等方面的差异所引起。因此,利用地震速度可以初步了解盆地的构造特征和地质属性。

苏北-南黄海盆地裂变径迹与中古生代烃源岩受热演化

通过研究苏北盆地滨海隆起、盐城／海安／白驹／高邮／洪泽／金湖等凹陷不同地质时代裂变径迹及南黄海盆地崂山隆起地震资料，进行中、古生代烃源岩受热演化对比研究。结果表明：滨海隆起抬升于38～15Ma，具有“构造抬升模式”特征，其中，古生界烃源岩与崂山隆起一样具有“不同层等熟、不同层同温”现象；各凹陷区具有“长时加温模式”特征；新生代沉积剥蚀2km。崂山隆起中、古生界沉积逾万米，构造演化可类比于滨海隆起；根据二次生烃模拟的成果，认为崂山隆起中、古生界烃源岩具有良好的成烃-成藏潜力，有望成为海域油气勘探的一个重要新领域。

南黄海盆地海相中—古生界油气资源潜力巨大

南黄海盆地不仅是扬子地台在海域的延伸,而且是下扬子地块的主体。南黄海盆地中—古生代海相沉积建造与四川盆地相似,具有与威远、安岳、五百梯、焦石坝、普光、龙岗等大型、特大型油气田相同的含油气层位,发育3套区域性烃源岩和3套完整的生储盖组合,油气资源潜力巨大。崂山隆起是海相下古生界的油气远景区,勿南沙隆起是海相中—古生界的油气远景区。

苏北—南黄海盆地海相中—古生界密度和速度分析及其地震反射模型构建

苏北—南黄海盆地海相中—古生界地震成像难度大,给油气勘探及相关研究带来巨大困难。从地震反射波成因于岩石密度和速度的差异这一原理,构建适用的反射模型,识别地震标志层,推测地层归属。通过充分调研该区目的层密度和速度资料,分析和对比获取这些资料的四种方法和途径,总结速度和密度随岩性、地层年代、埋深和成岩作用的变化特征,然后构建了该区目的层的速度、密度和地震反射模型,并与实际地震资料进行对比。研究认为:目的层上部海相地层中碳酸盐岩与碎屑岩在速度、密度物性上差异大,下部地层这种差异较小;在构建的地震反射模型中,古生界内部存在3个强反射标志层,分别对应下二叠统栖霞组/孤峰组界面、下石炭统高骊山组/和州组界面和上奥陶统汤头组/五峰组界面。模型界面可与南黄海盆地古生界深部优质层段地震资料对比。

苏北-南黄海盆地构造演化

苏北及南黄海盆地是由多期、多类盆地叠加的复合残留盆地,地质概况基本相似,成因演化近同,自元古界下扬子板块形成后,主要经历了古—中生代地台、中生代前陆盆地、走滑拉分盆地时期以及新生代断陷、坳陷盆地时期。在古生代—中生代发展过程中是一个整体,晚白垩世盆地演化出现分化,发育伸展盆地群,形成一系列叠置在中、古生代盆地之上的箕状断陷,箕状断陷的发育及分布明显受中—古生界内部先存逆冲断裂的控制。

南黄海盆地海相地层地震反射特征及地震层序地质时代

以南黄海盆地为研究区,以海相中—古生代地层为研究目的层,采用地震地层学研究方法,综合解释采集处理的地震剖面,结合地层发育特征,划分地震层序.结果表明:研究区可识别T8、T9、T10、T11、T12、T13、Tg等7个反射界面;自上而下将基底反射界面以上的海相地层划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等6个地震层序.根据地震反射特征、地层速度、重磁震联合反演和区域地质,确定地层属性分别为震旦系、寒武系—奥陶系、志留系—泥盆系、石炭系—下二叠统、上二叠统和下三叠统.根据研究区石油地质条件,南黄海盆地海相地层分布稳定,残留厚度较大,存在4套生储盖组合,具备形成大型油气藏的油气地质条件.该研究成果可为分析南黄海盆地地层结构和地质演化特征提供基础资料,对其油气勘探和资源评价具有指导意义.

下扬子陆域海相古-中生界烃源岩控制因素及其对南黄海盆地的启示

通过精细测量及观测南京、巢湖、浙江地区25个露头点露头资料和典型剖面测量以及资料收集整理,综合分析认为下扬子陆域主要发育下寒武统荷塘组、下奥陶统宁国组(大湾-牯牛组)、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组、下二叠统栖霞组、上二叠统龙潭组、上二叠统大隆组6套区域性主力烃源岩。烃源岩的发育受多种因素控制,在下扬子地区主要受构造演化、最大海平面变化、古地貌单元、沉积环境等因素控制。在构造演化控制的特定古地理格局下,大规模海侵期控制了烃源岩发育层位,古地貌单元控制了烃源岩分布范围,沉积环境控制了烃源岩的类型。以下扬子陆域烃源岩研究为对比基础,探讨了寻找南黄海盆地烃源岩的方向。