面波反演苏北—南黄海盆地地壳三维S波速度结构

区域地壳速度结构对于地震定位和地球动力学特征认识十分重要,一直是地震反演研究的主要内容。利用收集到的基于背景噪声面波成像方法的瑞利面波相速度数据,我们对苏北—南黄海地区地下三维S波速度结构开展了深度反演,进而探讨苏北—南黄海盆地地质结构与地震构造的关系。面波层析成像结果表明区域速度结构模型与地质特征基本一致,速度结构清晰刻画出了苏北—南黄海沉积盆地的主要沉积构造范围和基底起伏。反演结果还揭示了南黄海盆地中地壳内存在一显著的低速层,与历史强震集中分布区高度一致,表明浅源强震活动与壳内的低速层密切相关。

北黄海盆地中新生代沉积坳陷特征及其油气勘探方向

北黄海盆地属中-新生代含油气盆地,地质构造复杂,我国在该区的油气勘探一直未见成效,2002年开始对盆地进行了较为系统的综合地球物理调查。对北黄海盆地沉积坳陷的基本特征进行了描述——盆地由一系列中、新生代断(坳)陷构成,位于盆地北部的东部、中部和西部坳陷是盆地的主体沉积坳陷,最大沉积坳陷面积超过2 200 km2,最大沉积厚度达9 000 m,其中中生界最大厚度达4 800 m;盆地南部则分布了一些规模较小的断陷。对油气勘探前景进行了分析——根据朝鲜的钻探资料,北黄海盆地中生界的白垩系和侏罗系是主要勘探目的层,而盆地东部坳陷的中生界厚度大,烃源岩条件好,各种类型的局部构造圈闭发育,且既有区域性盖层又有局部盖层,生储盖条件优越,因此,东部坳陷应是盆地油气勘探前景最好的区域。

低勘探程度盆地烃源岩早期评价——以南黄海北部盆地东北凹为例

低勘探程度领域(深层、深水和新区)是今后油气勘探的重要方向,而烃源岩的发育程度及其质量是该领域早期评价的核心问题。基于地质类比原理,综合运用地球物理及盆地模拟等方法技术,对南黄海北部盆地勘探新区——东北凹的烃源岩进行了早期预测及评价。结果表明,东北凹泰州组烃源岩分布广泛,有机质丰度高,有机质类型好,成熟度高,是凹陷主力烃源岩系,其中以西次洼生烃潜力最大。并在此基础上总结出了一套适用于低勘探程度领域烃源岩早期评价的方法体系,即类比分析地震反射特征及烃源岩质量确定主力烃源岩发育层位;利用地震属性方法确定烃源岩厚度;运用含油气盆地动态数值模拟确定烃源岩成熟度;烃源岩综合评价优选次洼。

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。

苏北—南黄海盆地构造热演化特征及其油气地质意义

苏北盆地和南黄海盆地同属于一个构造域,具有相似的构造热演化特点,但前者已经发现以中、古生界为气源岩的油气田,而后者至今未获得工业油气发现。分析苏北—南黄海盆地的热演化特征,对于明确南黄海盆地的油气勘探方向具有重要的意义。为此,运用磷灰石裂变径迹测试方法结合EASY%Ro热演化史模拟,研究了该区的热演化构造特征。结果表明:①南黄海盆地多个构造单元存在古生界烃源岩再次生烃现象,距今约36 Ma(始新世未)之后的沉积对该区古生界烃源岩的再次生烃有利;②苏北—南黄海盆地现今的地温梯度均小于古地温梯度,地温梯度的降低减弱了后期沉积对古生界烃源岩的增熟作用;③南黄海盆地烃源岩的埋藏类型可分为早深后浅早期生烃型和多次抬升多次生烃型2种类型,分别反映地壳水平运动和垂直运动的结果。结论认为:南黄海盆地具有良好的油气勘探前景,盆地中南部古生界烃源岩二次生烃是关键,应以寻找"古生新储"型油气藏为勘探方向。

北黄海东部次盆地中新生代原型盆地分析

北黄海东部次盆地勘探程度较低,是中新生代小型叠合断陷盆地,经历了多期构造运动,盆地构造复杂。利用最新的地震和钻井资料,从构造特征分析入手,结合盆地发育的动力学背景,梳理了北黄海东部次盆地的构造演化,认为该盆地中新生代发育了伸展裂陷盆地、走滑伸展盆地及坳陷盆地3类性质的原型盆地。中—晚侏罗世,表现单一的断裂走向和箕状断陷型结构,为伸展裂陷型盆地,是该时期区域左旋剪切应力在盆地内派生的NE—SW向拉张应力作用的结果;早白垩世—晚渐新世,经历了早期区域左旋剪切应力向晚期区域右旋剪切应力的转变,表现为箕状断陷结构兼具明显走滑张扭特征,为走滑伸展盆地;中新世—第四纪,为典型的裂后沉降型坳陷盆地。盆地发育演化过程主体表现为由新生代受F2断裂控制的NEE向断陷盆地叠加在中生代受F1断裂控制的NW向断陷盆地之上,之后进入裂后坳陷沉降阶段;沉积沉降中心经历了先NW向迁移再NEE向迁移的过程。

北黄海盆地I号坳陷圈闭特征

北黄海盆地I号坳陷中生代地层厚度大、埋藏深、分布稳定,成藏条件较好;研究中生代地层圈闭特征对阐明I号坳陷成藏要素组合特征、油气聚集规律、寻找目标构造和布置勘探井位具有重要意义。通过地球物理研究和区域地质分析,在北黄海I号坳陷中生代地层中识别出了2大类、3亚类等5种圈闭类型,指出这些圈闭的特征是:①以构造圈闭为主;②圈闭构造高点无明显偏移;③平面上按类型分布明显;④形成期次较集中;⑤背斜、断背斜圈闭及部分断鼻状圈闭成藏条件较好。

北黄海前新生代残留盆地勘探潜力分析

通过对北黄海及其邻区地质构造、石油地质条件的分析,认为北黄海盆地沉积地层基底为元古界,经历了五期构造演化,形成4套区域角度不整合界面,具有多套烃源岩及生储盖组合,具有良好的勘探前景.

南黄海盆地北部凹陷海底沉积物酸解烃类气体及其碳同位素地球化学

南黄海盆地北部凹陷海底沉积物酸解烃类气体及其碳同位素组成的地球化学特征是识别烃类气体异常、成因类型和成熟度的重要地球化学标志。酸解烃类气体组合与碳同位素组成同标准模式相比较表明,研究区海底沉积物酸解烃类气体不是来自表层现代海底沉积物生物成因气体,而是来自深部埋藏有机质,可能主要是海洋源岩受热形成的气体,具有少量陆源有机质的贡献。这些烃类气体可能代表了深部圈闭和源岩中烃类向上渗漏的产物。

苏北-南黄海盆地的构造演化分析

通过苏北-南黄海盆地的拉张率和沉降率等的分析认为,苏北-南黄海盆地的构造演化主要分为3个阶段。K2t-E1f沉积时期是苏北-南黄海盆地发育的兴盛期,这一时期盆地的拉张率最大,沉积速率也最大,吴堡运动剥蚀强度具有东强西弱的特点。E2d-E2s沉积时期为典型断陷盆地发育期,这一时期的盆地的拉张率和沉降率一般都小于前一时期。三垛运动使得凹陷保存地层较全,凸起、斜坡保存地层较少;南坳地层剥蚀少,北坳地层剥蚀多;三垛运动后,盆地由断陷转为拗陷,早期分割的断陷沉积转为统一的拗陷沉积。

南黄海盆地北部凹陷含油气系统分析

北部凹陷位于南黄海盆地北部坳陷北部,是一个在中生代—古近纪强烈块断裂陷作用下形成的北断南超式箕状凹陷,泰州组和阜宁组2期湖泊相沉积的暗色泥岩是凹陷内的主要烃源岩;仪征运动、吴堡运动等多期具有旋回性的构造运动作用,沉积上导致多种储集体、生油岩互相叠置形成了多套生储盖组合,构造上产生了如背斜、断鼻和断块等圈闭类型。深凹中泰州组等烃源岩生成的油气,沿着断层、不整合面上的风化带和砂质岩运载层等,自深凹向上、向南、向斜坡运移,形成岩性、背斜、断鼻等多种类型的油气藏。凹陷自成一独立的含油气系统,平面上含油气圈闭沿千里岩断裂带和斜坡枢纽带呈串珠状展布,是南黄海盆地最有利的勘探地区。

南黄海盆地含油气系统与油气勘探方向

南黄海盆地是目前中国近海惟一未获得工业性油气流的含油气盆地,其找油前景引起了人们的极大关注。根据前人的认识和研究成果,以含油气系统理论为指导,综合考虑含油气系统中烃源岩的演化阶段和凹陷分类原则,南黄海盆地在平面上可划分为6个含油气系统,每一个含油气系统都发育各具特色的生储盖组合特征及圈闭和运移条件。其中北部坳陷北凹中生界含油气系统和南部坳陷南四凹古近系含气系统为两个已知的含油气系统,北凹以寻找泰州组含油气系统的原生油气藏为主,南四凹以寻找阜宁组含油气系统的次生油气藏为主。

南黄海盆地北部坳陷北部断阶带构造地质特征

南黄海盆地北部坳陷北部断阶带主要定型于古近纪末期,在2条同向正断层持续强烈活动控制下,形成一个断背斜样式的坳中隆构造,并被坳陷期新近系和第四系地层覆盖,具有烃源岩后期埋藏较深、离深凹近和双向供烃的特点。同时,局部发育断背斜圈闭、鼻状构造圈闭、超覆和不整合等,这些圈闭与生储盖组合形成了很好的空间匹配关系,有利于油气聚集。通过对该北部断阶带中—新生代断裂活动特征、局部构造活动演化和石油地质意义的研究,探讨该区的勘探意义。

地震属性分析在南黄海盆地北部坳陷白垩系油气地质特征研究中的应用

以多道反射地震剖面和钻井资料为基础,采用合成地震记录和地震属性分析的方法,开展南黄海盆地北部坳陷白垩系地层沉积及油气地质特征的研究。研究结果表明,白垩系地层在坳陷内保存较完整,厚度较稳定,斜坡部位变形微弱,连续性好,坳陷沉积中心变形强烈,小断层发育、密集,连续性较差,各层组厚度变化不大,可在全坳陷追踪对比。泰州组为良好的烃源岩,赤山组下部和浦口组为良好的储集层,泰州组和赤山组上部构成区域性盖层。白垩系内部及上、下地层之间形成了多类型的油气生-储-盖组合关系。断裂构造发育的凹陷深部是油气聚集的有利场所。采用三维地震资料进一步开展本项研究工作对南黄海前新生界油气勘探具有重要意义。

基于海陆对比建立苏北—南黄海盆地晚二叠世—早三叠世地层格架

以层序地层学和沉积学理论为指导,依托大陆架科学钻探CSDP-2井并结合WX5-ST1井、N5井及南京江宁地区典型剖面,利用岩性、测井、古生物等资料,在识别苏北—南黄海盆地各级层序界面的基础上,将研究区上二叠统—下三叠统划分为2个长期基准面旋回(LC1、LC2)和3个中期基准面旋回(MC1—MC3)。研究表明,南黄海盆地与苏北盆地实为被海岸线分割的同一沉积盆地,其上二叠统—下三叠统具有良好的可对比性,其中:LC1长期基准面旋回(上二叠统)不对称性明显,最大海泛面MFS1对应于龙潭组中下部浅海陆棚相的泥岩,LC2长期基准面旋回(下三叠统)因后期印支运动抬升剥蚀,仅存基准面上升半旋回;研究区MC1旋回期(龙潭组)主要发育潮坪、泻湖、三角洲等海陆过渡相,各地水深相差不大;MC2、MC3时期(大隆组、青龙组)发育浅海陆棚、潮坪、泻湖及碳酸盐岩台地等沉积相,水体演变为南西深而北东浅,分析认为是东吴运动时期盆地差异抬升的结果。

南黄海北部盆地的断裂体系特征与形成机制

研究认为,南黄海北部盆地断裂体系及盆地隆凹格局指示盆地具有明显的右旋扭动成盆性质;盆地断裂体系可以分为一级控盆断裂、二级控凹断裂及三级凹陷内伴生断裂3个级别,盆地内凹陷具单断箕状断陷、双断斜交断陷、双断平行断陷3种类型;先存近EW向印支期逆冲断裂负反转、燕山—喜山期NE向具走滑性质的千里岩控盆断裂及其派生的NEE向张扭断裂共同控制了南黄海北部盆地断裂体系展布特征及其独特的具多种凹陷结构类型、发育规模不等、分割性较强的盆地隆凹格局。

多种重磁位场边缘识别方法及在南黄海北部断裂构造识别中的应用研究

为了研究南黄海北部盆地及邻区的地质体接触关系和断裂构造在平面上的分布位置和走向,以解决研究区相关地质构造等问题。本次研究系统分析了多种重磁位场边界识别方法原理,应用各方法对研究区的重力资料进行处理,结合地震资料和相关地质认识,重新对研究区断裂构造进行识别和提取,确定研究区断裂体系和分析断裂特征,进行构造分区。研究结果表明,在传统处理方法基础上,联合归一化Theta图垂向导数、归一化标准差和归一化总水平导数垂向导数是划分断裂的一种有效方法,更能快速、有效、准确地反映出研究区断裂构造的平面特征。研究区发育NE(NNE)、NW、近EW和近SN向断裂构造,具有层次性、区域性和不同的活动性。NE(NNE)向断裂构成该区的主要构造格架,是研究区的构造主体,在长期剧烈活动作用下,NE(NNE)向断裂全区皆有分布,且主要分布于北部盆地及盆地以外的西北一带,而近EW向断裂主要分布于中部隆起一带。在特殊的构造应力环境下,北部盆地形成了前陆盆地的构造和地层展布特征,结合重力异常和地震资料认为,研究区可划分为鲁西隆起带、胶莱盆地、胶南隆起带、千里岩隆起带、南黄海北部盆地、南黄海盆地中部隆起带等6个构造单元。

南黄海盆地北部坳陷北凹断裂特征与构造演化

南黄海盆地北部坳陷北凹是自晚白垩世发育起来的中、新生代凹陷,其凹陷结构具有北断南超、北深南浅的复式箕状特征。平面上可划分为北部断阶带、中部深凹带和南部斜坡带3个次级构造单元。断裂主要为正断层,局部发育少量逆断层,有EW向、NE向和NW向3组;活动时间上可分为早期、中期、晚期断裂;发育板式、铲式、坡坪式等多种类型断裂组合。根据断裂规模和对地层的控制作用,可将断裂分为3级,一级断裂控凹、二级断裂控区带、三级断裂控圈。控凹断裂(千里岩断裂)在凹陷中部断层活动速率最大,沉降快、沉积厚度较大,对应北部断阶带、中部深凹带核心区,在凹陷边缘、斜坡带则活动速率较低。构造演化受仪征、吴堡、真武、三垛4次构造运动事件控制,经历伸展张裂、裂后拗陷2个演化阶段,广泛接受上白垩统浦口组-泰州组,古近系古新统阜宁组,始新统戴南组、三垛组及新近系沉积。综合断裂体系、凹陷沉积充填与构造演化史,预测北凹油气成藏具有近源近断、复杂断块成藏的特点,深大断裂是油气运移和充注的关键因素,断阶带中部、深凹断鼻构造带紧邻生烃中心,发育一批有利构造圈闭,成藏配置条件较好,是有利勘探方向。

南黄海盆地北部坳陷北凹阜宁组沉积相研究

北凹是南黄海盆地北部坳陷最具勘探潜力的凹陷之一,是一个"北断南超"的典型箕状断陷湖盆,其中古近系阜宁组为一套厚度近2 000 m的河湖相砂泥岩地层,可分为4段。综合应用测井、岩芯、地震剖面等资料,分析北凹阜宁组沉积体系及沉积相,共识别出2种主要沉积体系:湖泊和扇三角洲沉积体系,基本继承了北部物源为主的沉积格局。凹陷中部为滨浅湖相沉积,是典型的陆相断陷湖盆的沉积发育模式。

南黄海盆地北部坳陷北凹构造特征与圈闭类型

南黄海盆地北部坳陷北凹各级断层发育复杂、构造特征演化研究难度大,至今尚未有商业油气发现。在北凹新三维地震资料进行精细构造解释的基础上,开展了构造特征及圈闭类型研究,结果表明,研究区断裂形成时期可分成早、中、晚期和持续性发育四个演化时期,北凹中下构造层形态变化大,上构造层形态变化平缓;构造样式主要包括地堑、地垒、断阶、花状与似花状构造。从圈闭类型来看,北凹受区域性伸展和走滑作用控制,主要发育断鼻、断块构造,其次为受断层遮挡的构造–岩性圈闭,圈闭类型在平面上整体具有分区分带特征。