渤海南部S_3孔晚第四纪海相地层的划分及环境演变

根据微体化石、粒度、孢粉、粘土矿物和碳酸钙含量等多项分析资料，以及古地磁、１４Ｃ和ＥＳＲ等项测年资料，划分出７个海相地层，它们是：中更新世中、晚期的Ｈ７（４１７．０～４６０．０ｋａＢ．Ｐ．）和Ｈ６（１５７．５～２３１．３ｋａＢ．Ｐ．）海相层；晚更新世前半期末次间冰期的Ｈ５（１００．６～１２４．３ｋａＢ．Ｐ．）和Ｈ４（７６．５～８７．６ｋａＢ．Ｐ．）海相层，末次冰期里两间冰阶的Ｈ３（５８．２～６７．４ｋａＢ．Ｐ．）和Ｈ２（２８～３６ｋａＢ．Ｐ．）海相层，以及冰后期的Ｈ１（８．５ｋａＢ．Ｐ．以来）海相层。其中Ｈ７为渤海海底最新确定的年代最老的海相层。以Ｓ３孔为主，与渤海中部的ＢＣ－１孔和西部的辛集孔对比。

渤海南部海域沉积物中吸附态无机氮的地球化学特征

用分相浸取的方法对采集于渤海南部海域的 2 9个站位的沉积物样品 (表层样站 2 7个 ,柱状样站 2个 )中的吸附形式的无机氮 (包括NH4 N和NO3 N)和总氮 (TN)进行了研究 ,探讨了它们的地球化学分布特征及其控制因素。研究表明 ,在表层沉积物中 ,NH4 N在渤海中央盆地由东北向西南方向递增 ,在中央区域有两个异常高值区 ,莱州湾内分布较为均匀 ,渤海湾南部为一低值区 ,向北逐渐增大。NO3 N在渤海中央盆地由东西两侧向中央递增 ,渤海湾和莱州湾内均沿着离岸方向递减。渤海南部表层沉积物中吸附态氮占TN的 3 2 8% ,表层沉积物中吸附形式的氮以NO3 N为主 ,占 83 7% ;NH4 N主要受有机质含量 (OC)、氧化还原环境(Es)、黏土矿物组成的影响 ;NO3 N主要受水体NO3 N浓度和分布的控制。NH4 N随沉积深度增加而增加 ,NO3 N随深度增加而减小。TN的分布主要受陆源物质输入及沉积物粒度控制。研究区TN高而OC低且二者相关性较差 ,间接说明TN中有相当部分是以无机氮 (IN)的形式存在 。

渤海南部表层沉积物重金属污染及潜在生态风险评价

利用电感耦合等离子体/质谱仪(ICP/MS)测定了渤海南部21个站位表层沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd和Pb共5种重金属浓度,比较分析了重金属来源及分布特征,同时应用Hakanson潜在生态危害指数法进行潜在生态风险评价。结果表明,调查区域沉积物中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb的平均质量浓度分别为43.67、17.27、61.65、0.66、25.32 mg/kg;5种重金属元素单因子潜在生态风险系数为Cd>Pb>Cu>Cr>Zn,为轻微生态危害;各站位重金属综合潜在生态风险指数均小于150,为轻微生态危害,其克里格插值等值线分布显示渤海湾是调查区域生态风险最高区域。

近20年来渤海南部水深变化

渤海是一个伸入中国大陆内部的半封闭内陆海域。在气候变暖导致全球性海平面上升的大背景下,不少学者认为渤海海域处于一个海平面上升的趋势中,认为渤海地区正处于一个海进的过程中。以1992年渤海南部调查得到的水深数据和2006年公布的渤海水深数据为基础,分析了近20年来黄河三角洲地区20多条长期观测断面的水深变化数据,通过对比分析指出,近20年来,渤海南部水深在变浅。在综合分析了渤海南部海域沉积输入、构造沉降、海平面变化等数据后,得出渤海南部水深变浅的速率在0.44-3.49 cm/a之间。

渤海南部黄河口沙嘴—刁龙嘴跨海通道建设构想——兼议莱州湾国土资源综合整治

针对莱州湾的地理位置和周边地区的资源环境问题,根据莱州湾沉积环境演化的湖化趋势,提出修建以黄河口沙嘴—刁龙嘴跨海大桥(堤)为核心的莱州湾跨海通道,其一期工程是在莱州浅滩基础上修建人工半岛。同时对该工程的综合效益、投资、技术可行性、负面影响等问题进行了论证。

渤海南部现代沉积特征

渤海南部现代沉积属陆源碎屑沉积，长石含量平均４５．３％，石英２５．９％；可分为六个沉积区，其沉积物类型、矿物组成、沉积速率和风化程度等差异明显。

渤海南部新生代构造发育与演化特征

利用三维地震资料及钻井资料,在对断裂体系精细刻画的基础上,结合区域地球动力学背景,就渤海湾盆地渤海海域南部地区(包括渤南低凸起、黄河口凹陷、莱北低凸起、莱州湾凹陷)新生代的构造发育演化特征及沉积–沉降中心迁移规律进行了详细分析。研究结果表明:断裂体系存在三组优势发育方向,NNE向断裂属郯庐断裂带渤南段,可分为西、中、东三个分支带,走滑特征明显;近EW向及NE向为伸展性质的控凹、控带断裂;三组断裂相互切割,形成了渤海南部地区"东西分带、南北分块"的构造格局;古近纪具有两个沉积–沉降中心,黄河口凹陷中心受控于近EW向断裂,莱州湾凹陷的沉积中心受近EW向和NNE向断裂共同控制,至新近纪,沉积中心呈由南向北迁移的规律;渤海南部地区构造演化体现了断–拗与走滑的叠加效应,可以划分为孔店组–沙四段沉积期的初始裂陷、沙三段沉积期的伸展裂陷、沙二段–东营组沉积期的走滑–伸展和馆陶组沉积期以来的走滑–裂后拗陷四个阶段。

渤海南部海域沉积物上覆海水与颗粒物中的磷与硅

研究了渤海南部海域沉积物上覆水、悬浮颗粒物中P、Si的变化特征。上覆水体PO4-P、SiO3-Si的平均含量均低于大洋底层水PO4-P、SiO3-Si的平均含量 ,二者具有相似的循环控制机制。悬浮颗粒物中无机磷、生源态磷 (TIP、BP)的来源和循环控制机制不同 ,无机硅、生源态硅 (TISi、Si)有一定的相似性。稀释作用和表层沉积物中可交换态P、Si的循环控制上覆水体中P、Si的地球化学行为。颗粒物中TIP、TISi的行为受离子交换和化学吸附过程影响 ,其中化学吸附可能与Fe(III)的氧化物有关 ;生物过程对颗粒物中生源P、Si的地球化学行为有重要影响。

渤海南部莱西构造带新近系油气优势输导体系

利用地球化学、地层压力分析等手段，深入研究渤海南部莱西构造带新近系输导体系的特征、分布、时空配置关系及其有效性，进一步揭示莱西构造带油气成藏规律。分析莱西构造带新近系：断裂体系、输导层与盖层，油气输导格架3要素研究其特征与空间匹配关系并进行静态评价，发现除前人总结的馆陶组一明下段v油层组外，明下段I-III油层组也是新近系油气运移优势输导层。在调节断层分割与泥岩盖层分隔下，两个优势输导层重组并构成了菜西构造带新近系“千层糕”式油气输导格架。结合含氮化合物浓度、地层压力、荧光录井与砂体刻画对油气输导路径进行动态追踪与运移通道刻画，证实“T0^3-T0^2-T0^1泥岩盖层组”分隔新近系油气输导格架为上、下两套油气输导体系，后者输导通道以馆陶组一明下段V油层组块状砂砾岩体为主，前者主要由明下段I-III油层组相互叠置连通的南北向河道型砂体构成，油气沿两个优势通道以横向输导为主，并伴有差异成藏现象。

渤海南部断裂系统特征及其对油气成藏的控制

渤海南部地区构造活跃,断裂系统复杂。通过系统研究渤南地区断层分布、断裂演化等特征,分析了断裂系统对油气成藏条件的控制作用。研究表明:渐新世走滑活动控制了渤南地区沉降中心迁移,改变了始新世伸展期形成的以东西向为主的构造格局;渐新世以后,右旋走滑作用是新近系圈闭的主要形成机制。渤海南部地区现已发现的油气主要集中在北北东向构造带上,早期伸展形成的东西向凹中构造带具有近源、长期继承性发育的优势成藏条件,应是下一步油气勘探的重点区域。

渤海南部火山岩发育区断裂—岩浆联合控藏机理与勘探实践

长期以来,渤海南部火山岩发育区的勘探存在诸多挑战:地震资料品质差,有利圈闭目标刻画难度大;储层埋深大,优质储层成因机理研究薄弱;地质条件复杂,油气成藏机理认识不清。针对上述地质难题,通过系统开展新生界火山岩三维定量精细刻画和火山岩发育区变速构造校正成图,真实还原了火山岩下构造原貌,为精细构造解释提供了可靠依据。通过开展火山岩发育区成藏地质条件精细解剖,提出"断裂—岩浆"联合控制坡隆构造带的形成及规模性圈闭的发育、岩浆活动时空有序分布有利于深部优质储层发育、"断裂—岩浆"时空有序配置控制火山岩发育区的油气差异富集。以此为指导,首次在黄河口凹陷南部斜坡带火山岩发育区发现了渤中34-X大型优质油田。

渤海南部海域新近系油田储层预测特色技术

根据渤海南部海域新近系油田群目的层埋藏浅、地层为"泥包砂"的特点,在地震资料处理及储层描述方面提出了几项有针对性的特色技术:通过少道叠加方法提高地震资料的分辨率;通过强波峰及强波谷的关系判定地震资料极性;通过90°相移剖面快速得到拟岩性剖面;通过地层切片快速全面地评价研究区储层分布情况。这些方法简单实用,在渤南油田群储层预测中取得了很好的效果,为ODP设计和实施提供了地质依据。

渤海南部明化镇组下段源-汇体系及其对大面积岩性油气藏的控制作用

近年来,在渤海南部新近系钻遇了大量大面积砂体,并发现了多个亿吨级油田,表明明化镇组下段勘探潜力巨大。该类砂体发育形成源-汇要素不清,严重制约了明下段的岩性油气藏勘探。文章利用古生物、重矿物、地震、钻井等资料,探讨了渤海南部浅层明下段源-汇体系及其对大面积岩性油气藏的控制。结果表明:渤海南部明下段沉积期发育多个方向的源-汇体系,其中,燕山-辽西隆起方向距离研究区最远,辽东隆起次之,鲁西隆起和胶东隆起较近,鲁西隆起和辽东隆起对研究区源-汇系统影响较大,燕山-辽西隆起对源-汇系统影响较弱;研究区明下段沉积期主要发育河流、河湖交互和湖泊这三种沉积体系,其中,河湖交互和湖泊浅水三角洲形成的砂体面积较大;研究区明下段沉积期具备形成大面积砂体的有利源-汇条件,其中,温带-亚热带气候、充足的降雨量、发达的古水系、长英质变质岩和岩浆岩母岩、湖泊范围频繁的扩大和缩小有利于大面积砂体的发育;河道砂-席状砂-河道砂的连通导致研究区明下段发育大面积的岩性圈闭,与单独的河道砂相比,河湖交互和浅水三角洲具有形成大面积岩性油气藏的潜力。该认识可为渤海海域新近系大型油气藏的勘探提供帮助。

渤海南部海域新生代岩浆活动对古近系优质储层的控制作用

近年来在渤海南部海域黄河口凹陷和莱州湾凹陷发现了渤中34-A和垦利6-B两个新生界岩浆岩下的大中型油田,引领了岩浆岩区的勘探热潮。这2个油田虽然岩浆喷发模式类似,但同样是3 000 m深度附近的东营组辫状河三角洲储层,渤中34-A区的储层物性远远优于垦利6-B区。基于储层物性分析、岩心薄片观察、成岩阶段划分,结合岩浆活动及物源体系分析,对研究区古近系储层物性差异成因进行了研究,结果表明:近物源方向的火山喷发活动能够为玄武岩水解富铁镁水介质输送到目标区创造条件,这种弱碱性水介质可以抑制早期长石蚀变、高岭土沉淀,进而有利于原生孔隙的保存;同沉积早期火山喷发形成的桥墩状构架有效支撑了古近系储层粒间孔隙的保存,减缓了塑性火成岩岩屑的变形;新近纪晚期火山活动产生的热液流体加速了成岩阶段演化,形成大量菱铁矿重结晶,对孔隙保存不利。新生代多期岩浆活动对渤海南部海域古近系优质储层控制作用的差异性明显,寻找近物源方向、同沉积早期火山喷发的古近系优质储层发育区,是渤海海域深层岩浆岩发育区的勘探方向。本文研究成果可为渤海湾盆地及其他类似新生界岩浆活动区的优质储层研究提供参考。

渤海南部中轻质油藏采油速度界限确定

为确定渤海南部中轻质油田的合理采油速度,建立了采油速度理论模型,结合Leverett函数式和相对渗透率经验公式,推导出采油速度、含水率以及递减率之间的解析表达式,并绘制了"采油速度-递减率"理论图版。研究表明:随着油田采油速度增加,产量递减率逐渐增大,含水上升加快,采收率逐渐降低;当采油速度大于6%时,油田采收率降幅明显。结合油藏数值模拟研究,明确渤海南部中轻质油藏采油速度界限为6%。该研究结果对油田开发方案编制、新油田开发策略制订以及老油田综合调整具有指导意义。

渤海南部海域小微断裂成因机制及控藏类型

根据钻井、地震等资料,结合宏观成盆机制和岩石断裂力学分析,对渤海南部海域小微断裂成因机制及控藏特征进行了分析。渤海南部受郯庐走滑断裂晚期活动影响,新近纪拗陷期断裂活动明显,大量小微断裂发育。新近纪以来渤海南部海域剪切应力逐渐取代伸展应力占据主导地位,为小微断裂的大量新生提供了动力条件。高泥质含量、早成岩阶段的岩石介质属性决定了小微断裂带形成演化的介质基础;小微断裂具有剪切破裂机制主导下塑性泥质流侵入剪切-涂抹成核的发育演化模式。根据局部剪切应力的成因机制及构造特征,渤海南部海域小微断裂可分为横向调节型、垂向传导型和断间均衡型等3种类型。小微断裂精细识别与解释技术在渤中26-3、垦利9-1和渤中34-1等油田的成功应用对于渤海海域高勘探成熟区的油气勘探具有重要意义。

渤海南部缓坡带新近系油气运移模式——以垦利9油田群为例

渤海南部缓坡带新近系属于远源成藏,运移路径复杂限制了勘探成效。利用垦利9油田群丰富的钻井资料,结合物理模拟实验、地球化学等手段,明确了渤海南部缓坡带明下段油气运移路径及其控藏作用。研究表明,馆陶组顶部富砂段与明下段底部富泥段组合形成横向输导体系;馆陶组输导层顶面圈闭充当明下段油气中转站,圈闭保存能力控制了明下段的油气富集特征;新近系属于未固结-弱固结地层,断裂带基本不发育裂缝,油气垂向运移能力主要受到卷入断裂带中砂岩含量的控制;明下段成藏是油气经历横向输导与垂向运移相互配合的结果。蓬莱A构造明下段钻遇高丰度油藏,证明了该模式的正确性。

渤海南部垦利6-6构造东二下段、馆陶组砂岩碎屑锆石定年及物源示踪

为了示踪渤海南部垦利6-6构造东二下段、馆陶组砂岩沉积,对KL6-6-A井的东二下段、馆陶组2个砂岩岩屑样品进行了碎屑锆石U-Pb定年和锆石阴极发光(CL)图像分析。研究测得211个谐和年龄点,发现KL6-6-A井东二下段、馆陶组砂岩样品中白垩纪锆石含量分别为27.6%和30.5%,并都具有114 Ma主峰值和约2500 Ma的次要峰值年龄;锆石以100~200μm的长柱状、短柱状晶体为主,岩浆生长振荡环带发育,具有明显的核-边结构,晶体边缘均呈棱角状,破碎晶体断边明显。因此,认为KL6-6-A井的东二下段、馆陶组砂岩为近源沉积,母岩为相邻的中生界白垩系青山组基底,当时并未拓展至胶北地区、蓬莱长岛地区、龙口屺坶岛地区等陆上地区。

渤海南部海域明下段底部薄层砂体沉积模式研究

基于钻井取心、录井、测井、分析化验等资料,结合地震正演技术和波阻抗属性,对渤海南部海域明下段底部储层特征和沉积模式进行了探讨。结果表明:明下段底部储层为交织河沉积模式,砂体层薄,横向变化快,平面上呈"交织状",可认为是由馆陶组的辫状河相向明下段中部的浅水三角洲相过渡的一种沉积类型;与辫状河和曲流河相比,交织河地形坡度小,水动力条件弱,河道稳定性强,不同河流水动力强度决定了各自具有不同的岩性组合、砂体形态和沉积构造特征;地震资料难以对明下段底部薄层砂体进行描述,通过地震属性寻找河道方向,结合断层和界面来圈定含油边界,为后期开发方案的编制提供了更为可靠的依据。

湖相烃源岩有机碳含量测井预测——以渤海南部为例

有机碳含量(TOC)测井预测具有高纵向分辨率的特点,能够有效弥补海域钻井烃源岩样品取样数量不足的限制。烃源条件是控制渤海南部海域油气成藏的关键,为进一步明确渤南地区不同层段湖相烃源岩有机质丰度的纵向分布特征,研究依托多口钻遇大套烃源岩层段的钻井,通过多元统计法,采用“分井分层精细预测”的方式建立研究区内11口钻井的烃源岩TOC测井预测模型。传统的“多元回归法”TOC测井预测案例采用“进入法”完成预测,并未考虑误差分析,存在大量“假拟合”现象。此研究针对不同层段筛选最优测井参数组合模型,并应用“逐步回归法”规避了“假拟合”现象。研究表明,渤海南部海域发育大规模优质古近系湖相烃源岩,自沙三段上亚段至东营组沉积期,优质烃源岩分布随郯庐断裂右旋走滑作用的不断增强向北东方向迁移。