南海晚新生代地层结构特征、沉积厚度及沉积模式

南海晚新生代地层结构特征、沉积厚度及沉积模式 南海晚新生代地层结构特征、沉积厚度及沉 积模式 南海晚新生代地层结构特征, 沉积厚度及沉积模式 邱燕刘建华陈泓君 (1.广州海洋地质调查局广州510760; 2.国家海洋局第二海洋研究所杭州310012) 摘要本文综合地震,钻井及区域地质资料,通过 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 地震相参数等,研究南海晚新生代 (E,一Q)地层结构特征和沉积厚度变化,建立了晚新生代沉积模式,所取得的研究成果可为 南海油气的进一步勘探开发提供有效的基础资料. 关键词南海晚新生代地层结构特征沉积厚度沉积模式 1前言 南海新生代沉积盆地数量众多,分布范围广,沉积厚度大,其丰富的油气资源早已为 世人所瞩目.1978,2004年间,广州海洋地质调查局在南海完成了大量的多道地震,重, 磁等综合地球物理调查.勘探实践已证实,在这些新生代沉积盆地中,晚新生代(E一 Q)地层是油气的主要勘探目的层.多年来,前人对诸盆地的构造特征以及油气地质条件 等已做了深入的研究(刘宝明,金庆焕,1997;钟建强,黄慈流,詹文欢等,1994;Prell wL,WangPX,BlumP,eta1.,1999).本文着眼于油气勘探的实际应用,进一步研究 南海晚新生代地层的结构特征,沉积厚度特征以及沉积模式,为南海的油气勘探部署提供 新的参考依据. 2地震地层及结构特征 南海东,西部晚新生代(E一Q)地层发育程度,地震界面划分和地层内部结构有所 不同,本文以117.E为界,将南海晚新生代地层分东部和西部逐一讨论. 2.1南海东部地震地层特征及其地质属性 在南海东部新生代地层中识别出4个主要的反射界面,自上而下依次为:T,T, T,和T(图l,2,3).它们具有不同特征,属于不同地质年代的区域不整合面,其反 射特征如下: 第一作者简介:邱燕,女,博士,教授级高工,从事石油地质与海洋地质研究,已发表 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 三十多篇. ? 4?. 蓉.0 8.0 WE 图1南海东部北段地震反射剖面 Fig.1SeismicthroughthenorthernpartoftheeasternSouthChinaSea SE 图2南海东部南段地震反射剖面 Fig.2SeismicthroughthesouthernpartoftheeasternSouthChinaSea 图3马尼拉海沟地震反射剖面 Fig.3SeismicthroughtheManilatrenchintheSouthChinaSea T.:上新统底界,由1—2个强相位组成,视频率高,连续性好,在全区均可追踪. T:上中新统底界,由数个强相位组成,视频率高,连续性好,分布广,全区均可追 踪.界面上,下反射波层次较密集,能量比较强. T:中新统底界,由1—2个强相位组成,视频率较上部界面反射波低,基本连续. 该界面上,下地震反射波特征有较大差异,其上反射波能量强,视频率高,连续性好,层 2 012345678 ?\鲁?\曹 次密集;其下反射波能量弱,视频率较低,反射层次起伏较明显. T:基底反射波,也是渐新统底界.本区大部地区为深海盆沉积,因而缺乏渐新统以 下的沉积层.T由数个强相位组成,能量特别强,视频率较低,连续性好,在全区基本 可以追踪.但是在局部海域,由于海底地形倾角大,水深较浅,多次波发育,使界面变得 模糊不清.产状有明显起伏,受断裂作用强烈,属新生界基底面反射波. 根据区域地层资料和ODP184航次等站位资料(Prell等,1999),将地震反射层自上 而下划分为A(海底一T),B(T--T),C(T3一T4),D(T4mT)四套地震层序.分 别代表上新统一第四系,上中新统,中.下中新统和渐新统.A,B,c三层序特征相似, 主要为弱振幅低连续地震相,反映深水环境中的细粒沉积.D层序(渐新统)以中一强振 幅,连续地震相为主,为浅海至半深海沉积. 2.2南海西部地震地层特征及其地质属性 在南海西部晚新生代地层中识别出T,T,T]和T四个地震反射界面(图4,5), 属于不同地质年代的区域不整合面,其反射特征如下. 图4南海西部万安盆地地震剖面 ?”台”状地震相;?”S”形前积地震相;?弱振幅低连续地震相;?中一弱振幅低连续地震相 Fig.4AseismicthroughthesouthernpartofthewesternSouthChinaSea ?”Platform”seismicfacies; ?”Sigmoid”progradationalreflectionconfiguration; ~feebleamplitudeandlow—continuumseismicfacies;?middle-lowamplitudeseismicfacies T.:第四系底界,为平直的反射波,具高频,稳定,强振幅,高连续双相位等特征, 与上下层序为整合接触,全区可以追踪. T2:上新统底界,反射特征南北差异较大.北部一般表现为中频,中.强振幅,连续 双相位反射,局部为反射振幅较弱的中连续单相位反射. T:上中新统与中中新统的分界,一般由1,2个相位组成,多为波状起伏的强反射 面,连续性稍差,呈中频,中一强振幅,中连续一连续反射.L界面与下伏反射层组的接 触关系普遍存在明显的削截现象,是区分上,下两套具不同反射特征 层组的分界.L之 下为一套已发生不同程度变形且明显被断层错断的反射层组,其上为一套水平或近水平, 未变形或轻微变形,被断层错断较少而且断距较小的反射层组. T:为上,下第三系的分界.总体来说,T反射波由2个相位组成,为低频,中一强 ?\厘鲁杂 O12345 图5南海北部陆坡西部地震剖面 ?高频中振幅连续地震相;?杂乱/蠕状地震相;?席状中-强低振幅中连续地震相 Fig.5AseismicthroughnorthernslopoftheSouthChinaSea ?Highfrequency,middleamplitudeandcontinuumseismicfacies;?Chaotic/squiggleseismicfacies; ~Sheetdrapemiddle—strongamplitudeandmiddlecontinuumseismicfacie s 振幅,中连续反射,与上下层组一般为整合接触,局部与上覆层为上超接触. T,T,1r3和T4四个不整合界面将本区地震反射层自下而上划分为A(海底-T),B (T一T),c(T一1r3),D(1r3一T)四套地震层序.分别代表上新统一第四系,上中新 统,中中新统和下中新统一上渐新统.A层序主要为弱振幅低连续地震相,反映低能环境 中岩性较均一的沉积.B层序以陆架边缘具有大型”s”形前积结构为特征(图4),一般 为浅海至陆坡,半深海沉积.c层序未经受强烈的后期构造变动,一般为滨-浅海至半深 海沉积.本层序最为典型的特征是具有强振幅,连续性好的”台状”地震相(邱燕, 1996),是碳酸盐岩和生物礁的地震响应(图6).D层序由于受到后期较强烈的构造变动 的影响,地震反射特征变化较大,振幅和连续性均不稳定,一般为滨-浅海或三角洲沉积. ——————. SR 4 图6南海西部万安盆地地震剖面特征 (?丘状地震相) Fig.6WA336seismiclinethroughthewesternSouthChinasea (?Moundseismicreflectionconfiguration) ?\屡鲁 l2345 2.3地震相划分及其特征 南海晚新生代地层地震相类型丰富,特征明显.通过分析地震相中的振幅,视频率, 连续性,外部形态和内部几何结构等参数,可推断解释晚新生代的沉积相与沉积环境.地 震相划分及其特征见表1. 表1地震相划分及主要特征 Table1ThepartitionsoftheSeismicFaciesanditsmainCharacteristics 地震层分布连续内部几何视频推测地震相振幅沉积环境 序分布位置性结构外形室沉积相 变振幅中连B,C,北部平行楔状由一滨,浅海砂, 续地震相D西部中.弱中相对高能 亚平行席状高泥岩相 席状中一强振幅C , D广泛强-弱中.差平行相对滨,浅海砂, 中-低连续地震相亚平行席状中高能泥岩相 弱振幅低浅一半深海A广泛弱差平行席状中低能 连续地震相泥岩相 中-弱振幅低A,C,广泛中 . 弱差平行席状中高能-滨,浅海砂, 连续地震相D低能泥相 中振幅中一低D边缘中差平行席状中高能滨海相 连续地震相 中振幅中平行席状滨.浅海砂,C , D边缘中中中相对高能连续地震相 亚平行楔状泥岩相 中/弱振幅中中,弱振幅平行席状滨.浅海砂,B广泛中中 - 高相对高能连续地震相交替出现 亚平行楔状泥岩相 高频中振幅西部半深海B中好平行席状高低能 连续地震相东部泥岩相 中频中振幅B , C 西部平行席状相对浅海砂, 连续地震相东部中中中 亚平行楔状高能泥岩相 低频强振幅西,顶部强,相对开阔碳酸盐 C好亚平行席状低连续地震相南部下部弱高能岩台地 低频强振幅西部浅海碳酸C顶部强好 亚平行席状低相对高能地震相南部盐岩相 西部顶部强,亚平行丘状地震相C中 . 差丘状中.低相对高能生物礁南部内部弱杂乱 北部顶部强,”台”状地震相C中 . 差亚平行台状中.低相对高能碳酸盐岩台地南部内部弱 “s”形前积”S”形前积相对浅海外缘砂, 地震相A,B北-南部中.弱中-差中-高前积充填低能泥岩相 杂乱/蠕状北部杂乱相对 地震相A,B中-弱差潍状中浊流相东部蠕状高能 5 2.4地层结构特征 根据地震相分析结果,识别出本区E一Q沉积层结构类型主要有以下七种: 层状碎屑岩结构类型:一般分布在构造活动较稳定区和离物源相对较远的陆坡半深海 区,各时代地层剖面上均有分布.以高频中振幅连续地震相,中频中振幅连续地震相等为 特征. 块状碎屑岩结构类型:以中,粗粒砂岩为主,少量砂,砾岩,单层厚度大,呈块状, 通常是在沉积速率较高的环境下形成的.以席状中一强振幅中一低连续地震相,弱振幅低连 续地震相等为特征. 浊积岩结构类型:仅分布在北部的中新统中下部和上新统底部,以及南部陆坡区局部 地区.以杂乱/蠕状地震相为特征. 滑塌堆积结构类型:分布局限,一般发育在北部和中,南部陆坡的坡脚处,以杂乱地 震相为特征. 前积结构类型:在北部第四系下部和南部更新统地层中甚为发育.以”s”形前积地 震相为特征. 碳酸盐岩结构类型:主要分布在北部和南部的沉积盆地中,主要集中在中中新统与上 中新统层位(图4,图6),以”台”状地震相和丘状地震相为特征. 3沉积厚度 区内晚新生代(E一Q)沉积厚度变化较大,总体呈南,北厚,中部薄,西部厚,东 部薄的特征(图7).北部和东部沉积厚度等值线间隔较疏,地层厚度变 化不大,一般为 4000—6000m,但是北部偏西部位的沉积厚度达14000m;西部和西南部等值线间隔较 密,延伸范围也较大,沉积厚度一般为2000—8000m,局部最厚可超过12000m.东部沉 积厚度一般为100—4000m,东部最大厚度达2500—3500m,大部分地区小于1000m.中 央海盆沉积一般为1000m,沉积厚度变化缓慢,沉积环境开阔稳定.中部海山区沉积较 薄,大多不足1000m.北部陆坡区由断裂控制的地堑和地垒凹,凸构造相间排列.南部 南沙群岛一带沉积厚度相对较薄,一般只有500—2000m.东部马尼拉海沟分北,南两 段.北段位于深海盆北部的东端,走向近NNE向,沉积层为深海盆北部向东的延伸,故 厚度较大,海沟西翼为2000—2500m,海沟轴部可达3000m以上.南段海沟走向近sN 向,南端转为NW向,沉积较薄,仅数百米. 北部,中部,东南部和南部都有面积较大的沉降中心,根据地震相分析,这些沉降中 心同时又是各盆地的沉积中心.北部沉降中心的沉积厚度超过3000m,最厚大于5000m. 西部沉降中心最大沉积厚度大于7000m,该区显然受南海西缘断裂的影响较大.南部的 沉积层最厚,发育有三至四个沉降中心.各中心的最大厚度为3000—12000m.东部也有 两个沉积中心,其厚度分别为达2500m和3000m.南部NE走向的海槽区沉积厚度较大, 厚度等值线密集. 沉积厚度分布特征表明,在南海实施进一步的油气资源勘探,应将重点放在北部,南 部和西部. 6 108.110.112.114.116.118.120.122. 图7南海晚新生代(E,一Q)沉积等厚度图 26. 24. 22. 20. l8. l6. l4. l2. lO Fig.7IsopachofthestratathicknessfromOligocenetoQuaternaryintheSouth ChinaSea 4沉积模式 依据上述分析和典型地震剖面解释,结合国外相关资料,在南海海域晚新生代 (E,--Q)沉积层中建立了两种沉积模式:碎屑岩沉积模式和碳酸盐岩沉积模式.其中, 7 碎屑岩模式主要有三角洲相和滨海一浅海一半深海一深海碎屑岩相,碳酸盐岩沉积模式则以碳 酸盐岩台地发育为主(图8,图9). 图例目目宙s目国s圜囚圈s 图8南海晚新生代滨,浅海一陆坡相模式 1一砂岩;2一砂质泥岩;3一泥灰岩;4一灰岩;5一泥岩;6一砂砾岩;7一分支河流;8一塌积岩 Fig.8Thedepositmodeoflittoral,neriticandslopfaciesintheSouthChinaSea 1一SaIldstone;2一sand—mudstone;3一mud—limestone;4一limest0ne;5--mudstone; 6一saIld—conglomerate;7--distributarychannel;8一slumpstone 图9南海晚新生代半深海一深海相模式 Fig.9ThedepositmodelofbmhyalandabyssalfaciesintheSouthChinaSea 南海北部陆架东部中新世一第四纪三角洲基本上都是以河流作用为主的建设型三角洲, 兼有河流一波浪复合作用的建设型三角洲,主要可分出三角洲平原,三角洲前缘和前三角 洲三种亚相,在纵向剖面上往往显示为海退的沉积体系. 滨一浅海,半深海相碎屑岩沉积模式有两种发育状况,一种是下粗上细的海进沉积模 式,另一种是下细上粗的海退沉积模式.海进沉积模式:自下而上沉积层发育状况为滨海 浅海一半深海相,沉积物由粗变细的碎屑岩沉积,反映沉降速率大于沉积速率,海平面持 8 续上升的沉积现象;海退沉积模式:自下而上沉积层发育状况为半深海,浅海一滨海,沉 积物由细变粗的碎屑岩沉积,反映沉降速率小于沉积速率,海平面持续下降的沉积现象. 碳酸盐岩沉积模式以台地形式为主.碳酸盐岩台地有两种类型的基底,一种是在高凸 起区的花岗岩类基底,另一种是受构造运动影响而抬升的隆起部位.台地可分为盆底,前 缘斜坡,礁隆,台缘,开阔台地等亚环境.在纵向剖面上,上述各种碳酸盐岩沉积亚相往 往相互叠置,交替出现. 5结论 南海东,西部晚新生代(E一Q)地层发育程度和地层结构有所不同,东部大部分为 深海盆沉积,缺乏渐新统以下的沉积层,晚新生代地层中识别出T,T,T和T4个主 要的反射界面,分别代表上新统一第四系,上中新统,中.下中新统和渐新统.西部晚新 生代地层中识别出T,T,T和T四个地震反射界面,分别代表上新统一第四系,上中 新统,中中新统和下中新统一上渐新统. 地震相分析结果表明本区沉积层结构类型主要有七种:即层状碎屑岩,块状碎屑岩, 浊积岩,滑塌堆积,前积,碳酸盐岩和生物礁结构. 区内晚新生代沉积厚度南,北厚,中部薄;西部厚,东部薄. 晚新生代沉积层存在两种沉积模式:碎屑岩沉积模式和碳酸盐岩沉积模式,其中碎屑 岩模式主要有三角洲相和滨海一浅海一半深海一深海碎屑岩相;而碳酸盐岩沉积模式则以台地 形式为主. 参考文献 刘宝明,金庆焕.1997.南海曾母盆地油气地质条件及其分布特征,热 带海洋,16(4),18,25 邱燕.1996.南海西南部主要盆地碳酸盐岩层序地层学解释.南海地质 研究(8).武汉:中国地质大学出版社 钟建强,黄慈流,詹文欢等.1994.南海曾母盆地新生代晚期构造沉降 分析,黄渤海海洋,12(2),41,46 PrellWL,WangPX,BlumP,eta1.1999.OceanDrillingProgram,Leg184PreliminaryReport,SouthChinaSea,TexasA& MUniversity Strataconfiguration,sedimentthicknessanddepositmode inOligocenetoQuaternaryinSouthChinaSea QiuYanLiuJianhuaChenHongjun (1.GuangzhouMarineGeologicalSurvey,Guangzhou,510760; 2.SecondInstituteofOceanography,SOA,Hangzhou,310012) Abstract:Accordingtothedataobtainedbythegeophysicalreconnaissanceanddrillingexplore intheSouthChinaSea,thispapersummarizesthestrataconfigurationcharacteristicsfrom 9 OligocenetoQuaternaryanditsvarietyofsedimentthicknessinhorizontalan destablishesseveral depositmodelsoflate—CenozoicstrataintheSouthChinaSea.Allofthefruitsofferuseful informationandtheoreticevidenceforfutureexplorationandexploitationoftheoil—bearingbasins intheSouthChinaSea. KeyWords:SouthChinaSeaStratainOligocenetoQuaternaryConfigurationsediment thicknessdepositionalmodel