中国边缘海盆地构造演化与油气分布富集规律

中国边缘海盆地处在欧亚、印度—澳大利亚及太平洋三大板块相互作用之新生代最活跃区域,其中,南部边缘海盆地尚受南海裂解扩张作用等多种因素的深刻影响,形成了具有断拗双层结构不同类型伸展型或伸展、走滑、挤压复合型盆地,沉积充填了古近纪断陷裂谷早期中深湖相地层及其烃源岩、古近纪断陷晚期煤系地层及烃源岩、新近纪拗陷期海相地层及其烃源岩,为油气形成奠定了雄厚的物质基础。受区域地质背景影响,边缘海盆地地壳性质及厚度从陆缘区到深海洋盆区具有逐渐递变的特点;盆地沉降沉积中心亦逐渐向深海洋盆迁移,导致其大地热流及地热场向洋盆区逐渐升高增强,加之与晚期新构造运动和烃源供给系统时空上的相互耦合配置,最终控制了边缘海盆地油气分布富集规律。

南海北部边缘区域地质与油气运聚成藏规律

南海北部边缘盆地处于欧亚、印度-澳大利亚及太平洋三大板块相互作用的特殊构造位置,区域地质背景及地球动力学条件复杂,油气地质现象丰富多彩,不同大陆边缘区域地质背景及构造演化特征差异明显:北部边缘以拉张裂陷为主,形成了具典型断拗双层结构的断陷裂谷盆地;南部则属拗曲—伸展与挤压多因素混合成因的复合叠置型边缘,形成了拗曲—伸展与挤压复合盆地;西部为走滑伸展型边缘,形成走滑伸展型盆地。区域地质背景的差异决定了沉积盆地的类型及性质,进而控制了油气运聚成藏规律及其展布特点,因此,区域地质背景与油气运聚成藏存在成因联系与耦合关系。

南海北部边缘盆地油气地质特征与勘探方向

根据南海北部边缘盆地油气勘探与地质研究成果,在获取大量油气地质及地球物理和地球化学资料的基础上,对该区不同盆地油气地质特征及油气运聚成藏的区域构造地质背景与勘探方向进行了剖析与系统总结,指出了具有油气远景的主要勘探领域及方向。但由于该区整体油气勘探及研究程度尚低,油气成藏地质条件复杂,故其油气运聚规律及勘探方向,迄今仍处于探索之中。

海底沉积物声速实验室测量结果校正研究

海底沉积物实验室测量状态与海底原状态存在较大差异,因此有必要进行声速校正。基于研究海底浅表层沉积物采样样品的原状态与实验室环境的差异,提出运用Hamilton声速校正模型对实验室测量沉积物声速数据进行校正,实现表层沉积物标准测量环境(23℃,1个大气压)下的声速校正到海底原状态;设计了温度变化实验测试南海海底沉积物的声速比变化,验证了Hamilton模型的可行性并将其推广到室温状态下各个温度的校正;分析了Hamilton声速校正模型应用于海底浅表层沉积物声速校正的可行性。

南海北部边缘盆地泥底辟、泥火山特征及油气地质意义

泥底辟、泥火山成因机制相同、发育演化特征及形成过程一致，是由地壳深部密度较小的高塑性巨厚欠压实泥页岩，在密度倒置的动力体系下产生差异重力作用而流动上侵和上拱，最终导致上覆岩层弯曲隆起或刺穿上覆地层薄弱带而形成的一种特殊的地质构造。其中，未出露地表或海底的为泥底辟，而刺穿上覆地层出露地表或海底的则称之为泥火山。研究表明，大多泥底辟、

南海北部边缘盆地非烃气分布及形成的地质条件与控制因素

南海北部边缘盆地迄今勘探发现的非烃气主要为不同成因类型的CO2和N2,这些非烃气的形成主要取决于具体的地质条件与成藏控制因素。壳源型及壳幔混合型CO2和壳源型有机成因及壳源型有机—无机混合成因N2主要富集于西北边缘走滑伸展型的莺歌海盆地中央泥底辟带浅层,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;而火山幔源型CO2则主要展布于东北边缘断陷裂谷型的琼东南盆地东部及珠江口盆地凹陷与凸起边缘的深大断裂带附近,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。

序:南海边缘海共轭陆缘构造—沉积过程研究的天然实验室

南海是我国最大的边缘海，自晚白垩纪以来经历了陆缘张裂和大陆裂解，发育了一个宽达700km洋壳的深海盆．南海北部陆缘与南沙地块构成一对共轭大陆边缘．由于地理位置等原因，北部陆缘研究进展较快，研究内容相对丰富和细致，南部南沙海区研究程度较低．随着各学科研究的开展，

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。

南海北部冷泉碳酸盐岩和石化微生物细菌及地质意义

通过对2002年广州海洋地质调查局在南海北部海域拖网采集的碳酸盐岩样品进行岩石、矿物、微量元素和同位素特征的研究,证实在南海水合物远景区发育有冷泉碳酸盐岩。冷泉碳酸盐岩形态类似于烟囱,主要由方解石、伊利石、石英、黄铁矿和一种未知的矿物组成。保存了很可能是石化的甲烷氧化和硫酸盐还原细菌。碳酸盐岩矿物的δ13CPDB为-51.24‰--51.757‰。碳酸盐岩矿物的页岩标准化稀土元素配分模式具无Ce和Eu异常、微弱的轻稀土亏损和中稀土富集特征,表明形成于还原的缺氧环境,显示了冷泉碳酸盐岩的特征,指示在南海北部水合物远景分布区内冷泉活动的近海底可能发育有水合物。

湘东地区板杉铺加里东期埃达克质花岗闪长岩的成因及地质意义

湘东地区板杉铺加里东期岩体是一套具埃达克岩性质的花岗闪长岩。该岩石具有高的SiO2(~70%)和Al2O3(~16.5%)、中等高的Na2O/K2O比值(普遍大于1.0,可达1.4)和低但可变的Mg质指数(Mg#=37~59)。相对高的Sr(均值:520×10-6)和Ba(1052×10-6~1502×10-6)以及低的Y(<12×10-6)和Yb(<1×10-6)丰度,导致该岩石具有低的Rb/Sr(0.17~0.42)、高的Sr/Y(34~64)比值,以及LREE强烈富集[(La/Yb)N=27~71]而铕弱负异常(Eu/Eu*=0.76~0.91)的稀土配分模式。因此,板杉铺岩体源区岩可能为石榴角闪岩或石榴角闪岩-角闪榴辉岩过渡相。但低Nd和高Sr同位素组成[εNd(t)=-6.7^-8.4,(87Sr/86Sr)i=0.7078~0.7140]说明它们并不来源于俯冲的玄武质洋壳或亏损地幔;而高放射性成因Pb[(206Pb/204Pb)i=18.22~18.78]和高微量元素比值(如Ba/La=~15~28,Th/Ce=0.29~0.36)暗示深海沉积物及再循环的陆源沉积物可能已卷入这些岩石的成因。结合区域地质、地层和构造事件,认为早古生代可能的陆-弧-陆碰撞是导致研究区埃达克质花岗闪长岩产生的重要机制,而源于先前富集地幔的玄武质岩浆底侵则诱导了加厚的中酸性弧下地壳岩石部分熔融。部分熔融产生的岩浆可能经同化混染和分离结晶作用过程最终形成了板杉铺埃达克质花岗闪长岩。华南埃达克质花岗闪长岩的厘定不仅揭示早古生代时期华南地区经历了地壳增生事件,对正确理解华南、特别是扬子板块东南缘Au-Sb-W-Cu等多金属成矿作用还具有重要的意义。

西藏休古嘎布蛇绿岩中辉绿岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

应用SHRIMPⅡ锆石U-Pb法,对西藏休古嘎布蛇绿岩中的辉绿岩墙进行了测年,获得辉绿岩形成年龄为122.3±2.4Ma。该年龄代表了休古嘎布-达巴特提斯洋盆的形成时代,与雅鲁藏布江缝合带中段洋盆形成时代(126±1.5Ma)相当,此结果对于确定研究区特提斯洋盆的古构造格局及其发育演化过程等提供了重要的年代学制约。

海南岛变碎屑沉积岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

CL成像制约下的锆石SHRIMPU—Pb定年结果表明，海南岛北西部中新元古代石碌群的源区岩可能主要为同区的古中元古代抱板群和中元古代花岗质岩，推测其沉积上限约960Ma、下限约1300Ma；而岛中东部早古生代变沉积岩物源较为复杂，可能与新太古宙-古元古代或更老的洋壳基底、同期的基性火成岩及岛北两部的抱板群和中元古代花岗质岩有关，推测其沉积上限约470Ma、下限约514Ma或稍早。锆石SHRIMP年龄谱及Nd模式年龄，虽揭示海南岛东南部与北西部可能具不同的地壳增长历史，但两者约在1000~1200Ma同时经历格林威尔造山事件，并组成Rodinia超大陆一部分。由于晚元古代-寒武纪洋内弧残余在岛中东部可能出现，并于440～509Ma普遍经历一次变质事件，而岛北西则出现中元古代花岗质岩，因而我们认为Rodinia超大陆聚合前，海南岛北西部最可能是劳伧大陆南缘西延部分，而岛东南部更可能位于澳大利亚大陆东部边缘。研究结果还暗示，中新元古代石碌群可能产于陆-陆碰撞有关的前陆盆地，而早古生代火山-碎屑沉积岩可能产于洋内弧相关的环境，因而晚前寒武纪以来海南岛大地构造环境具有由被动大陆边缘经裂谷向活动大陆边缘演化的特点。

西藏东巧蛇绿岩中辉长岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

东巧蛇绿岩位于分割羌塘地块和拉萨地块的班公湖—怒江缝合带中段,是该带最著名的产铬铁矿床的蛇绿岩残片之一。该蛇绿岩遭受构造肢解,恢复后的蛇绿岩剖面各岩石单元齐全。本文应用SHRIMPⅡ锆石U-Pb法,对东巧蛇绿岩中堆晶辉长岩进行了测年,获得辉长岩年龄为187.8±3.7Ma。该年龄代表了东巧洋盆的形成时代,为确定研究区特提斯洋盆的古构造格局及其发育演化过程等提供了重要的年代学制约。

南海北部边缘盆地天然气成因类型及气源构成特点

南海北部边缘盆地油气地质现象丰富多彩,天然气成因类型及分布规律复杂。根据该区天然气勘探及研究程度,迄今为止勘探所发现烃类天然气可划分为生物气及生物-低熟过渡带气(亚生物气)、成熟-高熟油型气及煤型气以及高熟-过熟天然气等3大成因类型;非烃天然气CO2可划分为壳源型(有机/无机)、壳幔混合型及幔源型等3型4类。生物气及亚生物气在莺—琼盆地及珠江口盆地浅层广泛分布,气源来自上新统及第四系海相沉积;成熟油型气主要分布于北部湾、琼东南东北部及珠江口盆地,气源来自始新统中深湖相偏腐泥型烃源岩;成熟-高熟煤型气及高熟-过熟天然气,则主要展布于莺—琼盆地及珠江口盆地部分地区,前者气源主要由渐新统煤系和中新统海相偏腐殖型烃源岩所供给,后者气源则来自不同类型高熟-过熟烃源岩。CO2则主要富集于莺歌海盆地泥底辟带浅层及琼东南盆地东部和珠江口盆地部分区域,气源分别来自受泥底辟热流体活动影响强烈的中新统海相含钙砂泥岩和深部地幔活动。

云南大平糜棱岩化碱性花岗岩的锆石特征及其地质意义

在哀牢山—金沙江新生代钾质碱性岩浆岩带的南端 ,云南金平县大平糜棱岩化钠闪石霓石花岗岩中锆石 ,主要为“变质锆石”和具有老核新壳的“变质复合型锆石” ,它们皆具不规则状和圆化的外形 ,并常高度的富集成堆和显示有一定层位。用ELA ICP MS和SHRIMP对锆石定年 ,结果表明 ,变质复合型锆石中老核年龄为 2 4 7.9± 6 .4Ma ,新壳和变质锆石年龄为 14 5 .7± 3.4Ma。薄片观察发现 ,在岩体发生糜棱岩化之前还有一次区域变质作用 ,呈现在糜棱岩化弱的地段岩石发育柱粒变晶结构和花岗变晶结构 ,而且残留有清楚的层理 。

南海北部边缘盆地西区油气运聚成藏规律与勘探领域剖析

南海北部边缘盆地西区整体油气勘探及研究程度尚低,且油气成藏地质条件较复杂。根据南海北部边缘盆地西区油气勘探与地质研究成果,在获取大量油气地质、地球物理和地球化学资料的基础上,采用地质综合分析方法对该区不同盆地的油气运聚成藏规律及勘探方向进行了深入剖析,指出了油气勘探新领域及勘探与研究的方向。

湘东北地区晚燕山期细碧质玄武岩的发现及地质意义

湘东北地区发育一套晚燕山期（距今85～95Ma）的细碧质玄武岩。该岩石具碱性-拉斑质玄武岩亲和性，矿物成份以钠长石为主，呈斑状和交织结构，气孔-杏仁构造发育，富钠低钾，轻稀土元素富集而重稀土元素亏损，大离子亲石元素（LILE）可变地亏损或富集，高场强元素（HFSE）Th、U、Ti和Hf相对富集而Y、Yb、Zr、P及Nb和Ta表现适度的亏损。Nd同位素成份（εnd（t）=-1．29～0．66）则暗示该岩石并不起源于软流圈地幔。结合中生代华南地区特别是江南造山带大地构造演化，该细碧质玄武岩应产于板内构造环境，起源于一个不太富集的陆下岩石圈地幔低度熔融，可能与晚三叠世扬子地块与华北地块的碰撞导致华南大陆内部因古缝合线或古深断裂活化而诱发的陆内造山事件有关。湘东北晚燕山期细碧质玄武岩是华南燕山期陆内造山运动的后造山阶段于距今90Ma左右开始的岩石圈沿长沙一平江断裂伸展裂陷的产物。郯庐断裂可能向南延伸至湖南境内。

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。

珠江口盆地发育演化特征及其油气成藏地质条件

应用整体、动态及综合分析方法,重点对珠江口盆地发育演化特征及其对油气成藏地质条件的控制作用进行了系统地分析研究,指出该区在晚白垩纪—早渐新世多幕断陷裂谷阶段,主要沉积充填了始新统文昌组中深湖相和下渐新统河湖沼泽相煤系及湖相2套主要烃源岩;晚渐新世—中中新世裂后断拗转换及热沉降阶段,则主要形成了上渐新统珠海组及下中新统珠江组分布较广的海相砂岩储集层及其储盖组合;而晚中新世后新构造运动及热沉降拗陷阶段,由于构造及断裂活动较强烈,发育了大量NWW向断裂,不仅控制了盆地最终构造格局及展布,亦为深部油气向上覆海相地层和各类局部构造及圈闭中运聚成藏提供了运移通道,而当其与油气生、运聚条件良好配置时,即可构成颇具特色的下生上储、陆生海储的油气成藏组合类型。总之,该区晚中新世以来的新构造运动对盆地最终构造格局形成及展布均产生了极为重要的影响,且对其油气运聚成藏及分布起到了决定性的控制作用。

海南岛北西部前寒武纪花岗质岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义

对海南岛北西部戈枕地区侵位于古中元古代抱板群花岗质岩进行了CL成像制约下的SHRIMP锆石U—Pb年龄测定，获得了1455±12Ma的U—Pb谐和年龄、1454±12Ma有利的^207Pb／^206Pb中值年龄。结合该花岗质岩锆石内部结构、岩浆源区和变形变质特征，以及前人多种定年成果，认为该花岗质岩结晶年龄应为～1450Ma，随后于～1400Ma经历了一次构造-热变质事件；Rodinia超大陆聚合前，华夏地块（包括海南岛、或至少是海南岛北西部）最可能位于劳伦大陆南缘的西南延伸部分。研究结果还暗示华夏地块（包括海南岛）所经历的格林威尔造山事件可能较扬子地块偏早，古、中元古代抱板群沉积上限应约束在～1450Ma。