南海北部边缘盆地生物气/亚生物气资源与天然气水合物成矿成藏

南海北部边缘盆地天然气资源丰富,迄今在该区浅层及中深层除发现大量成熟—高熟偏腐殖型气(煤型气)资源外,在浅层还发现了大量生物气与亚生物气显示和单独成藏的生物气与亚生物气气藏。为弄清该区生物气与亚生物气资源前景、天然气水合物成因及成矿成藏模式等关键性地质问题,根据历年来天然气勘探所获得的大量地球化学资料,结合该区油气成藏地质条件,深入分析和阐明了南海西北部莺—琼盆地及东北部珠江口盆地生物气与亚生物气的地质、地球化学特征和新近纪及第四纪生物气与亚生物气烃源岩的展布特点。在此基础上,初步预测和估算了莺—琼盆地和珠江口盆地生物气的生成量与资源量。评价结果表明:该区生物气与亚生物气资源丰富,完全可作为南海北部深水区天然气水合物的主要气源;同时,通过南海北部深水区天然气水合物成因类型的地球化学分析,亦进一步证实该区目前勘查发现的天然气水合物,应属"自源扩散型"生物成因成矿的水合物类型,其气源供给主要来自原地或其附近以生物气为主的混合气,而水合物成矿成藏模式则属于原地及其附近近源运聚的"自源扩散型"成因模式,具有巨大的资源潜力。

南海北部边缘盆地油气勘探现状与深水油气资源前景

自20世纪60年代初开展浅海油气苗调查及浅井钻探以来,南海北部边缘盆地迄今在陆架浅水区已勘探发现多个油气田,建成了一定储量规模的油气产能,基本构成了南海北部油气富集区的格局。然而,如何保持油气可持续发展,尽快寻找油气储量接替的新领域,这是该区油气勘探所面临的关键问题。南海北部陆坡深水区与世界深水盆地一样,颇具油气资源潜力和勘探前景,近期LW3-1-1深水探井钻探的新发现表明,其应是该区油气资源接替非常现实的战略选区和勘探靶区。

南海北部边缘东部海域中生界及油气勘探意义

华南大陆南缘和台湾地区发育的中生代海相地层揭示,该区晚三叠世—白垩纪时曾遭受2次海侵。从海水入侵方向分析,南海北缘东部的海区也相应地发育2套中生代海相沉积岩系。地震资料和钻井资料证实,本区珠江口盆地潮汕坳陷和台西南盆地发育巨厚的中生界,上三叠统—下侏罗统以暗色页岩为主,代表水体宽阔、环境稳定的深海相沉积;下白垩统岩性以砂页岩为主,代表环境变化较大的浅海相和海陆过渡相沉积。上三叠统—下侏罗统与下白垩统之间为角度不整合接触。该区中生代地层具有优越的生、储、盖组合和构造圈闭条件以及油气生成、聚集和保存条件,油气资源前景良好。

南海北部边缘壳内低速层发育特征与尖灭成因

研究表明,南海北部边缘广泛存在壳内低速层,且往海盆方向逐渐尖灭消失。认识壳内低速层为何尖灭是研究南海形成演化不可或缺的环节之一。通过总结前人对华南沿海及南海北部地壳结构调查的成果,对比了南海北部与华南大陆壳内低速层的分布特征,并解释了区域地震剖面等资料,探讨了南海北部边缘壳内低速层的尖灭的原因,认为大型断裂带为壳内低速层提供热散失的渠道,使未彻底固化的早期熔融层冷却固化的过程加速,从而使低速层尖灭消失。研究对认识南海北部深部地壳结构、边缘海形成演化过程有重要意义。

南海北部边缘盆地不同类型非生物成因CO_2成因成藏机制及控制因素

南海北部边缘盆地非生物成因CO2资源丰富,依据通常的成因判识与划分参数(δ13 CCO2和3 He/4 He),结合运聚成藏的具体地质条件及控制因素,可将CO2成因成藏机制明确划分为泥底辟热流体控制的壳源型及壳幔混合型CO2成因成藏机制和火山幔源活动及深大断裂输导控制的火山幔源型CO2成因成藏机制2种类型。前者,即壳源型及壳幔混合型成因CO2资源丰富储量规模大,这种成因成藏机制形成的CO2运聚成藏规律复杂,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地中央泥底辟构造带浅层,具有平面上分区、分块、纵向上分层、分带多期运聚成藏的特点,且主要受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;后者即火山幔源型成因CO2在该区资源及储量规模较小,多分布在处于北部裂陷带的琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地北部深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气之CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。

南海北部边缘盆地CO_2成因及运聚规律与资源化利用思路

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型多,依据CO2通常的成因判识与划分参数及标准(δ13CCO2值和3He/4He值),可将其划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类。该区CO2运聚规律复杂,壳源型岩石化学成因及壳幔混合型成因CO2资源丰富、储量规模大,主要富集于西北部走滑伸展型边缘的莺歌海盆地泥底辟带浅层,具有平面上分区分块、纵向上分层分带多期运聚成藏的规律,且受控于泥底辟热流体上侵活动与巨厚海相含钙砂泥岩的物理化学综合作用;火山幔源型成因CO2在该区资源规模相对较小,多分布在北部边缘的东区,即琼东南盆地东部Ⅱ断裂带周缘和珠江口盆地深大断裂发育区,且主要受控于火山幔源岩浆脱排气活动的CO2气源供给与深大断裂导气输送作用的有效配置。根据迄今油气勘探程度,南海北部CO2资源规模已逾万亿立方米,居国内之首,故颇具勘探潜力与综合开发利用前景。因此,如何综合开发利用这种资源潜力巨大的CO2,充分发挥其市场经济价值,促进和加快其资源化利用的进程和步伐,这是该区目前天然气勘探开发与综合利用所面临的重大科技攻关课题。

南海北部边缘盆地CO_2形成的地质条件及主控因素

南海北部边缘盆地CO2资源丰富,CO2成因类型主要属壳源型、壳幔混合型和火山幔源型,这些不同成因CO2的形成主要取决于具体的地质条件及控制因素。由于盆地所处地质背景、地质属性和结构类型的差异,导致不同地区的油气、CO2运聚规律与形成的地质条件及主控因素均明显不同。壳源型和壳幔混合型CO2富集于西北边缘莺歌海走滑伸展型盆地,受控于海相含钙砂泥岩与泥底辟热流体上侵活动的物理化学综合作用;火山幔源型CO2则主要展布于东北边缘琼东南及珠江口断陷裂谷盆地,其火山幔源岩浆脱排气活动与深大断裂导气输送作用的配置,控制了这种类型CO2的运聚乃至富集成藏过程。

北部湾盆地乌石凹陷发现晚二叠世花岗岩:来自乌石1井岩心锆石U-Pb年龄的证据

1研究目的(Objective)北部湾盆地地处欧亚板块、印度板块及太平洋板块汇聚中心的南海北部边缘,是新生代以来陆壳边缘上形成的裂陷盆地。乌石凹陷位于北部湾盆地南部坳陷的东北部,整体呈东西向展布,总面积约2680 km^(2),凹陷北侧通过企水凸起与纪家凹陷相隔,南东侧与流沙低凸起相毗邻(图1a)。乌石凹陷陆区位于该凹陷的东部,根据古近系构造特征,将其进一步划分7个次一级构造单元:北部缓坡带、北部次洼带、中部低幅背斜带、南部深洼带、南部陡坡带、中区次洼带以及东部高幅背斜带。

南海从大陆裂解到火成岩洋壳的快速转变

大陆裂解过程,即大陆岩石圈拉张和减薄的过程,会引起板块破裂和洋壳初始形成。大陆裂解期间的岩浆作用似乎遵循大量、快速的岩浆活动(富岩浆边缘)和岩浆活动匮乏(贫岩浆边缘)这两种模式。后一种模式的特征是大陆岩石圈的极度伸展和地幔剥露早于火成洋壳的形成。贫岩浆边缘的发现加深了人们关于洋底岩浆作用如何开始等基本问题的理解,并指导了许多横跨裂谷边缘地震数据的解释,其中包括高度伸展的南海北部边缘。在本文中,我们报道了国际大洋发现计划在中国南海北部边缘的钻探数据,检验了北大西洋以外的贫岩浆边缘模式。与预期相反,此次结果表明在南海大陆裂解过程中,洋中脊玄武岩型岩浆活动刚开始,大陆裂谷就快速地转变成了火成岩洋壳。钻孔岩心和地震资料表明,没有地幔剥露的快速岩石圈伸展是在两个经典模式之间产生的一种过渡的边缘结构。在大陆最终裂解过程中,软流圈地幔上涌,导致在正常温度的地幔中产生洋中脊玄武岩型岩浆作用,可以用来解释裂前薄岩石圈快速裂解这一过程。

南海北部珠江口盆地陆架边缘斜坡带层序结构和沉积演化及控制作用

南海盆地是东南亚陆缘最大的、含有丰富油气等资源的边缘海盆地.对于南海大陆斜坡带的发育、沉积演化与南海盆地构造作用及动力学过程的响应关系等方面缺乏深入认识.依据地震、测井及岩心等丰富资料,对南海珠江口盆地东南部陆架边缘斜坡带的层序地层、沉积-地貌演化及其对构造、海平面和沉积物供应变化的响应关系开展了系统性的研究.研究表明盆地的沉积充填可划分为由区域性不整合所限定的7个复合(二级)层序(CS1-CS7).复合层序CS3-CS7(上渐新统-第四系)均由区域性的海侵-海退旋回构成;其内可进一步划分出由局部不整合或水退-水进的转换面为界的20个次级层序(三级).研究识别出包括外陆架至陆架边缘三角洲、前三角洲-斜坡扇、陆架边缘前积体、单向迁移的横向底流-斜坡重力流复合水道、大型斜坡下切峡谷、泥质斜坡扇、斜坡滑塌泥石流复合体以及大规模软沉积物变形体等沉积体系或沉积复合体,它们在不同层序具有特定的时空分布,构成多种沉积样式.短周期(三级)的沉积旋回变化与Haq的海平面变化曲线总体上可对比,但长周期的海侵和海退则明显不同,受到了构造隆升和沉降等的控制.陆架边缘沉积演化可划分出裂后早期海底扩张沉积(破裂层序)、裂后晚期海底扩张沉积、后海底扩张等构造-沉积演化阶段.裂谷作用晚期的热隆起、构造差异沉降、裂后热衰减沉降以及上新世以后的东侧碰撞等对主要不整合的形成和海侵-海退产生了重要的影响.晚渐新世至中中新世发育的复合层序(CS3和CS4)记录了裂后海底扩张到停止的大陆斜坡沉积过程;而裂后早期的沉积层序(CS3)为破裂层序,以发育大型的陆架边缘三角洲-前三角洲斜坡扇体系构成的前积层为特征.气候变化和季风加强可能增强了晚渐新世-早中新世和更新世沉积期的沉积物供应,为大规模陆架边缘三角洲体系的发育提供了充足的物源供给.发育于陆架边缘的三角洲-滨岸碎屑体系和共生的前三角洲斜坡扇体系构成区内最重要的油气勘探对象.

国外深水油气勘探述评及中国深水油气勘探前景

经过近30 a的发展,深水油气勘探的水深记录被快速刷新;在深水区不断发现大油气田,油气储量、产量快速增长;深水区资金投入明显增长;世界深水区的剩余油气资源潜力巨大。深水油气勘探活动具有高成本、高技术、高风险和高回报的特点,正是由于深水油气勘探储量规模大、产能高形成的高回报特点才促使人们不断地向深水发起挑战。以地震技术和模拟技术为核心的勘探技术、钻采技术的进步和钻采设备的发展,以及开放的优惠政策等有利因素推动深水油气勘探向更深处发展。中国的深水油气领域广阔,目前现实的深水油气勘探领域———南海北部边缘深水区具有很好的基本石油地质条件和成藏条件,与国外获得巨大成功的深水油气勘探区较为类似,因此,其勘探潜力大,前景好。

琼东南盆地地壳伸展深度依赖性及其动力学意义

地壳或岩石圈尺度内伸展因子随深度变化特征对于理解岩石圈演化有重要的指示意义.我们利用南海北部大陆边缘琼东南盆地区深反射地震剖面的地壳分层模型,计算了沿剖面上地壳与全地壳的伸展因子.结果表明:琼东南盆地区具有明显的地壳尺度内伸展的深度相关性(上地壳尺度伸展因子变化范围为1.0～2.0,全地壳尺度的伸展因子变化范围为1.2～2.5);琼东南盆地各构造单元内的上地壳与全地壳伸展具有明显的非均一性(长昌凹陷上地壳尺度伸展最大,乐东陵水凹陷其次,松南—宝岛凹陷最小;长昌凹陷和松南宝岛凹陷的地壳尺度伸展因子较乐东陵水凹陷大)与各向异性(南东北西剖面较之北东南西向剖面地壳伸展因子大).这些结果预示着琼东南盆地区地壳伸展优势方向为北西向,盆地区东四部的伸展过程或伸展机制可能差异较大拟或存在太平洋岩石圈俯冲角空间差异或地幔岩浆产出时空差异.结合研究区相关研究成果,推断地壳伸展因子的深度相关性可能是共轭大陆边缘低角度拆离控制的简单剪切系统内伴随地幔挤出的动力学现象.

南海北部东沙海底冲蚀河谷及其成因探讨

对覆盖南海北部东沙区的50多条多道地震剖面进行了解释.通过剖面解释,发现东沙隆起后,南海北部海底地形发生了较大变化.这其中包括东沙岛在陆架坡折处的隆起,以及沉积地层以较大的幅度向上翘起.向上翘起的地层在很大的范围内遭受海底剥蚀.在东沙隆起区的北侧,海底发育下切沟.本文解释为现代海底在更强烈的剥蚀条件下形成的海底冲蚀地形,称为海底冲蚀沟.海底冲蚀沟分布于东沙岛的北侧,大致与陆架坡折线,以及600m等深线相平行,其宽度一般在20km左右,NE-SW向长度可达200km,本文称为东沙海底冲蚀河谷.无论是冬季还是夏季,东沙岛以北的吕宋海峡都有黑潮分支从太平洋贯入南海.这一黑潮分支在冬季演化为太平洋-印度洋贯通流,在夏季演化为吕宋海峡次表层流.东沙海底冲蚀谷的分布与太平洋-印度洋贯通流,以及吕宋海峡次表层流的位置完全一致.本文认为,黑潮分支在遇到南海北部陆坡的阻挡后,黑潮水体由陆坡向陆架堆积,并因水深变浅,水体通过空间变小而使流速加大,从而有能力对海底产生剥蚀.东沙区海底地层的剥蚀,以及东沙海底冲蚀谷的发育都是黑潮分支在东沙陆架区形成的强底流和海底长期耦合作用的结果.