南海北部中生代陆缘海盆地沉积演化过程

摘要

南海北部中生代陆缘海盆地覆盖华南陆缘及南海北部地区，位于华夏构造域与特提斯构造域和西太平洋构造域的重叠区域。自上世纪80年代发现海域中生界至本世纪初钻探证实中生代沉积层系，南海北部海域该中生代盆地一直受到中外地球物理和石油地质学家的广泛关注。围绕盆地构造演化、岩浆岩活动、沉积充填序列、地层分布、油气资源潜力等方面前人已做了大量研究工作，在南海北部海域发现了多个大型沉积凹陷（如潮汕凹陷）、多套沉积储层和有效烃源岩，多数学者认为该区具有较大的油气勘探潜力。不过，由于中生界钻井资料极少，而且钻遇地层不全、地震资料品质一般比较差，海域中生代地震反射层的时代归属尚未落实，沉积地层系统尚未完全建立，沉积演化历史认识还非常粗略。
　　本文首先通过华南陆域6个露头剖面的层序地层对比，根据沉积趋势划分晚三叠世～早侏罗世的层序;通过海域MZ-1井的古生物和沉积环境资料划分中侏罗世～晚白垩纪内部的部分层序。然后，依据长周期沉积旋回（层序）的全球大致同时发育、同一盆地内不同凹陷二级成因地层单元地层堆砌方式相同或相似、陆相地层古气候条件相似，以及盆地内火山大致同时活动这4项原则，根据卡定界面及其它已知条件逐步推断海域中生代地震反射层的地层时代。最后，根据盆地演化不同阶段发育地层的特定地层堆砌方式将中生代地层划分为低位充填（晚三叠世）、退积和加积（早中侏罗世）、前积（晚侏罗世～早白垩世）和低位充填沉积（晚白垩世）4个地震可对比的成因地层单元，据此在全区范围内开展地震地层解释，编制贯穿盆地的区域地层剖面及年代地层框架图，讨论盆地的沉积演化过程。
　　本论文主要取得如下进展:
　　1)研究思路突破传统的思想束缚，应用层序地层学理论初步建立了海域中生代地层系统。因缺乏完整连续的地层对比资料（如古生物、古地磁、岩相、锆石或氧同位素定年等），关键层位通过已有资料卡定，再根据海相长周期层序大致等时、一级周期内成因地层单元地层堆砌方式相同、陆相环境古气候条件大致相同（据岩相和特殊矿物判断）、火山活动时间大致等时这4项地层对比原则，通过全球同时期发育的二～三级周期沉积旋回（层序）的特征、与地层时代关系，以及发育顺序来推断海域中生代部分地震反射层的地层时代，建立地层系统。尽管由此得出地层系统会存在误差，但它解决了目前研究中急需解决的地层时代确定难题。因为根据二级和三级层序与地层单元（阶）的对应关系推断地层时代是可行的，王鸿桢(1998)甚至建议根据中长周期层序建立新一代的年代地层表。不然，南海北部中生代的地层及沉积研究可能还将停留在以往内部地层不分的宏观分布研究上，甚至地层系统永远都不能建立，因为按照传统方法建立地层系统需要在潮汕凹陷中心钻探多口8000米的超深井，这几乎是不可能的。
　　2)利用陆域地质图、野外考察资料，以及海域地震资料编制了贯穿华南陆缘-南海北部海域中生代盆地的区域地层大剖面。这条长约736公里的大剖面为开展南海北部自晚三叠世以来的盆地构造演化研究提供了基础。
　　3)综合华南陆域的露头资料、海域地震地层解释成果、陆-海地层对比，以及南海北部周缘地区（如中南半岛和菲律宾等）所有地层和沉积环境方面的信息，编制了晚三叠世～白垩纪年代地层框架图。它完整地展示了华南陆缘-南海北部陆坡中生代盆地的地层发育分布状况，尤其是潮汕凹陷至陆坡海槽这一段的地层分布和地震反射结构揭示了早白垩世末和晚白垩世末的海岸线退却位置;通过南海北部中生代地层划分及沉积过程研究，将中生代沉积过程中发生的主要地质事件（诸如J1末海水退出陆缘，J3时期海底火山喷发及南海北部陆架区的抬升隆起，K1末洋壳与陆壳强烈碰撞及海水退至南海北部陆架边缘，陆坡海槽与过渡壳形成等）联系起来，并将时间节点具体到阶。这些成果对华南-南海北部地区的地质历史研究乃至古太平洋的构造沉积演化具有重要意义。
　　4)南海北部海域凹陷与华南陆域凹陷在晚三叠世时期均为凹陷充填沉积，具有相同的沉积演化历史，这使得韩江、潮汕凹陷也发育晚三叠世中期半闭塞海湾相优质烃源岩。潮汕凹陷及以南区域，早侏罗世～早白垩世长期处于深水沉积环境，陆缘碎屑供给少、沉积速率低，其有机质丰度可能要比华南陆域大数倍（陆域早侏罗世页岩的有机碳为0.1～0.7％，MZ-1深海页岩可大于1％，台湾西部侏罗系页岩钻井证实为烃源岩），这表明潮汕凹陷区约4万余平方公里的深水泥岩可能为潜在的有效烃源岩。另外，潮汕凹陷区侏罗纪三角洲-深水扇砂岩与泥岩（烃源岩）交互发育、白垩纪强制海退沉积砂岩覆盖于侏罗系深水泥岩之上，具备良好的生储盖组合，使得潮汕凹陷-陆坡海槽区域中生界具较大的油气勘探前景。

目录

声明

摘要

第1章 引言

1．1 选题依据、目的及意义

1．1．1 选题依据

1．1．2 选题目的及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 区域构造研究现状

1．2．2 沉积地层研究现状

1．2．3 油气勘探及研究现状

1．3 存在的主要问题

1．4 主要研究内容

1．5 研究思路及技术路线

1．6 完成的主要工作量

1．7 取得的主要认识与创新性成果

1．7．1 主要认识

1．7．2 创新点

第2章 地质背景

2．1 研究区概况

2．2 区域构造背景

2．2．1 构造演化特征

2．2．2 岩浆活动特征

2．3 区域地层背景

2．3．1 研究区中生界特征

2．3．2 围区中生界特征

第3章 华南陆缘中生界层序地层研究

3．1 层序划分依据及方案

3．2 层序特征

3．2．1 S1层序

3．2．2 S2层序

3．2．3 S3层序

3．2．4 S4层序

3．2．5 S5层序

3．2．6 S6层序

第4章 南海北部海域中生界地震地层研究

4．1 主要地震反射界面标定及识别

4．1．1 人工合成地震记录制作

4．1．2 地震层位的标定

4．1．3 过井剖面地震反射内部结构分析

4．1．4 主要反射界面属性分析及识别标志总结

4．2 地震地层解释及等时地层格架建立

4．2．1 地震地层追踪闭合解释

4．2．2 等时地层格架的建立

4．3 地震相-沉积相分析

4．3．1 地震相、亚相标志

4．3．2 相分布模式

4．3．3 地震相-沉积相特征

4．4 中生界发育分布特征

4．4．1 NW-SE向大剖面建立及地质综合分析

4．4．2 海域中生界分布特征

第5章 海陆中生界对比研究

5．1 海陆对比可行性分析

5．2 海陆对比方法和目的

5．2．1 海陆对比方法

5．2．2 海陆对比内容

5．3 海陆中生界对比与地层时代确定

5．3．1 晚三叠世

5．3．2 早侏罗世

5．3．3 中侏罗世

5．3．4 晚侏罗世～早白垩世

5．3．5 白垩纪

第6章 盆地沉积演化过程

6．1 盆地中生代地层格架

6．1．1 工作方法

6．1．2 盆地中生代地层格架建立

6．2 沉积演化过程

6．2．1 盆地中生代年代地层框架模式建立

6．2．2 盆地沉积演化过程分析

6．3 区域构造与石油地质意义

6．3．1 区域构造意义

6．3．2 石油地质意义

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间取得学术成果