南海北部陆坡天然气水合物成藏条件及其控制因素

南海北部陆坡区天然气水合物(以下简称水合物)资源潜力虽然巨大,但影响该区水合物成藏的地质因素却异常复杂。为此,从水合物成藏的稳定域、气体来源、气体疏导体系以及储集层特征等宏观地质条件的视角,剖析了水合物成藏的地质条件及主要控制因素。结果表明:1南海北部热流分布较复杂,影响着水合物稳定域的空间分布,而区域构造地质演化则控制着水合物成矿气体来源、气体疏导体系、富集空间及储层物性特征;2南海北部陆坡从西部—中部—东部,水合物成藏条件及控制因素具有明显的差异性,对水合物成藏模式和空间分布都产生了深刻影响;3总体而言,从陆坡的东段到西段新构造活动渐次减弱,水合物稳定域厚度由东而西、由南向北厚变薄,东部以台西南盆地深水斜坡带成藏条件最为优越,兼具扩散型和渗漏型水合物发育的地质条件,水合物矿藏在稳定域内呈多层、多形式富集的特点,中部以神狐海域白云凹陷南坡为典型代表,为扩散型水合物发育的有利区,水合物矿藏在稳定域底部呈单层发育特点,西南部以琼东南盆地的陆坡深水区成藏条件最为优越,有利于发育渗漏型水合物矿藏。

神狐深水海域天然气水合物成藏的气源条件

为深入分析南海北部神狐深水海域天然气水合物形成的气源控制因素,以神狐海域天然气水合物调查区为重点研究对象,在基础调查资料和相关钻探成果的综合研究基础上,全面探讨了神狐海域天然气水合物成藏的气源供给条件。研究结果表明:(1)神狐海域浅层400～1 200 m以内具备良好的适合微生物成因甲烷气体生成条件,生物气生气潜力巨大;(2)深部古近系文昌组湖相和恩平组煤系两套成熟烃源岩,亦以生气为主,能够提供一定数量的热解气补充之;(3)深部成熟热解气通过纵向断层或底辟通道垂向运移至浅层海底,在浅部与微生物气一起侧向运移至天然气水合物稳定域内形成混合型天然气水合物藏。

中国南方表层岩溶带的特征及形成机理

表层岩溶带以密集发育的岩溶微形态呈不规则带状组合于浅层地表为特征。它广布于中国南方岩溶区，但其规模、形态和分布特征三地质、气候等因素的控制。表层岩溶带的存在使南方岩溶区具有浅表层岩溶水循环与地下管道水循环耦合的二次岩溶水循环的结构特征。坚硬纯灰岩的广泛分布，高温多雨、雨热同期的亚热带季风气候为中国南方表层岩溶带的发育提供了极为有利的条件，四大圈层的交汇，碳-水-钙循环活跃，使表层岩溶带的岩溶动力作用明显高于其下部包气带甚至饱水带。表层岩溶带形成是地表强烈岩溶化过程的结果，强的溶蚀动力，水流的快速溶蚀并达到碳酸盐成分饱和状态是表层岩溶带发育机理的关键。

琼东南盆地渐新统陵水组坡折带类型及层序地层样式

以沉积学、层序地层学和石油地质学理论为基础,在琼东南盆地渐新统陵水组层序地层格架的基础上,识别出了断裂型和挠曲型两种坡折带类型,并阐述了各种坡折带的特点以及对沉积体系的控制和影响作用,同时相应建立了单断型箕状断陷式和断阶式两种层序地层样式。单断型箕状断陷式层序地层样式往往发育于具一条主控凹断裂的箕状凹陷中,按构造几何形态可分为凹陷边缘陡坡带、凹陷中心深陷带以及凹陷边缘缓坡带3个构造区带。断阶式层序地层样式主要是在一条主断裂的控制下、多条与主断裂走向平行的次级断裂共同作用构成的一种特殊的层序地层几何样式。系统研究了各层序地层样式的分布,剖析了各层序地层样式内部沉积体系的展布。研究表明,各层序中的低位域砂体和高位域砂体为有利的勘探目标。

湖南兜率岩溶洞特征及形成发育过程

为阐明兜率岩溶洞的形成原因和发育过程,调查了兜率岩溶洞及其周边区域地层岩性和地质构造,测量了溶洞形态及溶蚀堆积物特征;用^(14)C法或U系法对洞内典型堆积物样品进行测年,估算出岩溶堆积物的生长速度,研究结果表明:兜率岩溶洞是完整的独立溶腔碳酸盐岩洞穴;溶洞内石笋发育强烈,石笋的生长速度略快于石钟乳的生长速度,石笋高度为2~26 m,直径在0.5~5 m,生长速度为0.24~0.50 mm·a^(-1);石钟乳长度为3~20 m,生长速度为0.20~0.40·a^(-1);洞内最高石柱高达37 m,最高的二次沉积物可达12 m,直径为0.6 m。兜率岩溶洞的形成是岩石、水流与构造运动共同作用的结果,区域构造产生的断层和裂隙使区内碳酸盐岩石破碎并遭受地下水的溶蚀和侵蚀,在区域缓慢抬升活动过程中形成了兜率岩溶洞;溶洞的发育经历了三个阶段:距今200~78万年的初始形成阶段,距今78~14万年的发展壮大阶段和距今14万年前至今的稳定沉积阶段。溶洞内大多数的溶蚀堆积物产生于14万年以来,少量的新生溶蚀堆积物基本形成于700年以前。在距今1万年左右开始形成二次沉积物。目前,兜率岩溶洞进入稳定沉积晚期。

南海北部白云南洼陆架坡折带演化特征及其控制因素

三维地震和钻井资料揭示白云南洼珠海组发育大型陆架边缘三角洲和深水扇沉积体系,之前尚未精细研究珠海组演化特征,一直未厘清珠海组由浅水陆架沉积环境向深水陆坡转变过程中陆架坡折带的演化规律及其与深水沉积之间的关系。为此,基于研究区超2000km;的新三维地震资料和二十余条地震剖面的精细解释成果,结合陆架坡折带最新研究进展,通过精细分析陆架坡折带在各沉积期的沉积体系结构,明确各期次的演化特征,总结其形成模式和主控因素。研究结果表明:(1)白云南洼陆架坡折带平面呈NE-SW向展布,各个时期坡折带推进范围不一。从珠海组四段至一段沉积期坡折带宽度由大变小,逐渐向SE向推进;陆架坡折带平均坡度为0.96°~4.76°,向海推进距离为21~28km,进积速率约为0.9~10.6km/Ma;北部和西北部坡折带特征差异明显。(2)陆架坡折带演化分为初始形成期(珠海组四段沉积期)、发展期(珠海组三段沉积期)和稳定期(珠海组二段和一段沉积期)三个阶段。发展期陆架坡折带快速向海推进,形态由弯曲变平直;稳定期坡折带形态由锯齿状变光滑(珠海组二段沉积期)、并最终稳定(珠海组一段沉积期)。(3)陆架坡折带演化受沉积物差异供给、海平面变化、古隆起等共同控制。充足的物源供给是坡折带形成的关键因素;双物源差异供源造成北部和西北部坡折带形态差异;相对海平面先升后降,改造了坡折带展布形态;拗陷期整体构造活动稳定,古隆起限制坡折带范围。该研究成果对南海北部深水区的沉积演化和油气勘探具有重要意义。