利用重磁资料研究北极地区扬马延微陆块中南部断裂构造与油气远景

为了研究北极地区扬马延微陆块中南部的断裂构造与油气远景,系统收集并整理了已有的重力及磁力资料,基于变纬度化极技术计算磁力化极异常,利用位场边缘识别技术获得相应的位场边缘识别信息,结合已有的地质及地球物理研究成果,对重磁异常及位场边缘识别信息进行深入分析,确定扬马延微陆块中南部断裂构造格架,圈定油气勘探有利区。研究认为,扬马延微陆块中南部重力高异常与重力低异常相间分布的特征反映了该区隆起与坳陷分布的范围及展布特征。扬马延微陆块中南部主要发育有北东向、北西向、近东西向及近南北向4组断裂,这4组断裂对基底结构、性质、隆坳格架及新生界分布起着重要的控制作用。扬马延微陆块中南部圈定出Ⅰ类和Ⅱ类油气勘探有利区,这些勘探有利区最显著的特征是处于自由空间重力局部异常及垂向二阶导数异常高值带,其发育明显受断裂构造控制。Ⅰ类勘探有利区对应的重力异常幅值较高、异常变化梯度较陡;相对于Ⅰ类勘探有利区,Ⅱ类勘探有利区对应的重力异常幅值相对较小、异常变化梯度相对较为平缓。

扬马延海脊构造-沉积演化及油气潜力

扬马延海脊位于北大西洋的北极圈附近,东格陵兰板块和挪威板块之间,冰岛东北方向。北极地区地域辽阔,油气资源丰富,但是恶劣的环境一直制约油气的勘探进展。在扬马延海脊的沉积演化过程中,扬马延海脊在第三纪前有着和东格陵兰陆架、挪威陆架相似的沉积序列,其构造演化经历了二叠纪陆内裂谷、三叠纪—侏罗纪同裂谷和微陆块漂移、白垩纪至今热沉降和被动陆缘等3个阶段。结合前人研究成果,对搜集的东格陵兰陆架、挪威陆架的油气地质资料分析,认为扬马延海脊可划分为扬马延盆地、扬马延西部构造带、扬马延中部凸起带、扬马延海槽、扬马延东部斜坡、扬马延南部复杂构造带6个构造单元,在其上发育着2套油气系统。同时扬马延海脊发育有伸展构造圈闭、地垒断块圈闭、构造圈闭和地层圈闭,这些圈闭为油气的赋存提供了良好的环境,也有利于划分有利油气勘探区带。研究结果可为进一步分析扬马延海脊构造特征等方面提供基础信息,同时对我国参与研究开发北极油气资源具有重大意义。

北极扬马延岛大气边界层高度的气候特征分析

基于1973—2015年间的全球综合无线电探空资料(IGRA),采用总体理查逊数(Bulk Richardson Number)方法,分析了北极扬马延岛43年间的大气边界层高度变化特征,并对其多年月均大气边界层高度变化以及年均大气边界层高度变化进行深入分析探讨。结果显示,扬马延岛白天对流边界层高度高于夜晚稳定边界层高度,夏季多年月均大气边界层高度远低于冬春季节的高度,夏季平均高度仅为262 m,而冬春季节高度在600 m附近。大气边界层高度的变化与地面相对湿度的变化呈现较好的反相关关系。由于受到墨西哥湾暖流的影响,岛屿全年温差较小,夏季的相对湿度较大,导致潜热通量较多,抑制了边界层内的对流过程,造成夏季大气边界层高度较低。此外,其年均高度在1973—1988年间出现波动下降,而后在1988—1995年快速上升,最后于1995—2015年间变化平稳。

扬马延微陆块构造特征及火山型被动陆缘远端带构造演化模式

随着全球油气勘探的不断深入,北大西洋极地逐渐成为油气勘探研究的前沿领域,而扬马延矿区勘探程度极低。基于中海油冰岛矿区新采集的地震及重磁资料,结合其他有关扬马延微陆块最新的研究资料,开展了扬马延微陆块的地层和构造特征分析,以及与共轭盆地的对比,建立了扬马延火山型被动陆缘远端带的构造演化模式。研究表明:位于北大西洋格陵兰与挪威之间海域的扬马延微陆块,与北大西洋两侧陆架盆地古生代-中生代地层具有共轭特征;构造呈NE-SE向展布,发育拆离断裂体系,与挪威西部陆架盆地中生界拆离断裂体系具有相似性;构造内部受岩浆侵入及喷出等强烈影响,发育向海倾斜反射层(SDR)及岩浆溢流相沉积。在上述研究基础上,探讨了扬马延微陆块与格陵兰古陆和波罗的海古陆拉断分离的构造演化过程,认为扬马延在古生代-中生代与格陵兰古陆和波罗的海古陆为一体,在经历了古生代-中生代陆内碰撞、弱伸展到陆内裂谷和陆内热沉降后,受北大西洋拉开影响,经历了古近纪和新近纪火山型被动陆缘远端带的形成演化过程,在55 Ma第一次洋中脊扩张期,与波罗的海古陆挪威陆缘盆地分离,在25 Ma第二次洋脊跃迁时期,新生洋脊扩张导致扬马延微陆块与格陵兰古陆分离,在沉积与构造上开始与北大西洋火山型被动陆缘盆地产生分异,最终扬马延微陆块成为孤立在洋壳上的一个“弃子”。本次关于扬马延微陆块的研究揭示了火山型被动陆缘远端带在岩浆活动、拆离断裂作用下,减薄-破裂的残余陆壳及内部新生洋壳的构造面貌及板块构造背景下的演化过程。

扬马延微陆块中部重力场及构造特征

为了研究扬马延微陆块中部的构造特征,进而为该区油气远景调查评价提供依据,本文基于最新船测重力测量资料计算了自由空气重力异常,并对自由空气重力异常数据利用正则化滤波方法进行了异常的分解,获取了扬马延微陆块中部的局部重力异常以及区域重力异常.结合已有的地质及地球物理研究成果,对自由空气重力异常、局部异常、水平总梯度异常、欧拉反褶积定位解特征进行了深入分析,确定了该区的断裂构造格架,划分了本区构造单元.研究认为:本区重力高异常与重力低异常相间分布的特征反映了该区凹陷与隆起分布的范围及展布特征.研究区主要发育北东向、北西向(北西西向)2组断裂,这2组断裂对基底结构、性质、隆坳格架及中-新生代盆地展布起重要的控制作用.研究区可划分为扬马延盆地、扬马延西翼构造带、扬马延中部凸起带、扬马延海槽以及扬马延南部复杂构造带等5个构造单元,构造单元之间呈断层接触关系.