瓊東南盆地新近紀(jì)構(gòu)造沉降特征對(duì)BSR分布的影響

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1、第40卷第1期中國(guó)地質(zhì)Vo1．40，No．12013年2月GEoLoGYINCHINAFeb．，2013瓊東南盆地新近紀(jì)構(gòu)造沉降特征對(duì)BSR分布的影響李勝利1沙志彬2于興河叢曉榮1姜龍燕1王建忠I方競(jìng)男1(1．中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院，北京100083；2．廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東廣州510760)提要：瓊東南盆地陸坡深水區(qū)晚中新世以來(lái)的地層中有比較明顯的BSR(似海底反射)分布。由于BSR是識(shí)別天然氣水合物存在與否的重要地球物理參考標(biāo)志，而構(gòu)造變動(dòng)是影響其分布的重要因素之一。本文結(jié)合南海發(fā)生的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及全球和鶯一瓊盆地海平面相對(duì)變化，以11．6Ma。5．

2、3Ma和1．8Ma3個(gè)時(shí)間點(diǎn)為界．將瓊東南深水區(qū)晚中新世以來(lái)的地層劃分為3個(gè)層，自下而上分別為層序Il、層序Ⅱ、層序I。通過(guò)對(duì)工區(qū)二維地震資料301個(gè)虛擬點(diǎn)進(jìn)行盆地模擬，結(jié)果表明，3個(gè)層序存在構(gòu)造沉降加速的過(guò)程。其中層序Ⅲ構(gòu)造沉降速率變化相對(duì)最為緩慢。層序Ⅱ構(gòu)造沉降速率整體增大。同時(shí)其變化加?。粚有騃構(gòu)造沉降速率變化劇烈，最高沉降速率增至170m／Ma。但是5．3Ma以來(lái)的構(gòu)造沉降加速在時(shí)空上存在東西的差異。空間上構(gòu)造沉降速率呈周邊向中心地帶遞增的規(guī)律。研究區(qū)BSR主要分布在各凹陷與凸起次級(jí)構(gòu)造單元相接、構(gòu)造沉降速率在7110m／Ma且變化迅速的區(qū)域。關(guān)鍵詞：瓊

3、東南盆地深水區(qū)；BSR分布；構(gòu)造沉降速率；中新世一全新世；定量模擬中圖分類號(hào)：P544~．4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1000—3657(2013)01—0163—13中．為了更好地進(jìn)行對(duì)該地區(qū)天然氣水合物礦藏的1前言研究．有必要對(duì)這個(gè)時(shí)期的構(gòu)造沉降史及其如何影南海北部陸坡地區(qū)蘊(yùn)含豐富的天然氣水合物資響B(tài)SR的分布進(jìn)行分析與研究。源BSR(似海底反射)作為天然氣水合物聚集最有本文依據(jù)24條二維地震剖面采集的數(shù)據(jù)．在主意義的地球物理標(biāo)志．通常指示天然氣水合物相位穩(wěn)測(cè)線與聯(lián)絡(luò)測(cè)線上每隔10km左右取1個(gè)點(diǎn)．選取定的底部反射特征[z7-i0]。瓊東南盆地是南海北部重要瓊

4、東南深水區(qū)301個(gè)模擬點(diǎn)(圖1)進(jìn)行盆地模擬，的新生代盆地之一．前人的研究業(yè)已證明，該盆地具研究不同構(gòu)造區(qū)帶剖面與平面構(gòu)造沉降速率的變有天然氣水合物生成與富集的基本條件[1,11-1。研究證化．探討研究區(qū)構(gòu)造沉降的時(shí)空演變規(guī)律。最后將實(shí)BSR．與構(gòu)造升降、沉積層厚度、孔隙度、飽和度、含BSR分布圖與構(gòu)造沉降速率圖疊加．進(jìn)而探討瓊東碳量及下部可能存在的游離氣等因素的影響．也南深水區(qū)BSR分布與構(gòu)造沉降之間的相互關(guān)系。可能會(huì)受到地球物理處理中的誤差影響舊。前人業(yè)已2工區(qū)地理背景在構(gòu)造沉降或者BSR的影響因素等單方面工作上對(duì)瓊東南盆地進(jìn)行過(guò)較為系統(tǒng)的研究[11-2o]

5、。但未曾就瓊東南盆地位于南海北部陸緣．海南島的東南BSR與沉降的關(guān)系進(jìn)行過(guò)細(xì)致的分析。在南海北部部。東經(jīng)108~1110北緯15~19。。盆地呈北東向伸陸緣．BSR．主要分布在晚中新世以來(lái)的新近系地層展。由北部箕狀坳陷帶、中央裂陷帶和南部隆起IX-"收稿日期：2012—06—01；改回日期：2013—01—05基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“973”項(xiàng)目(2o09cB2195O2)和國(guó)家自然科學(xué)基金(41O72084、41272132)共同資助。作者簡(jiǎn)介：李勝利，男，1971年生，副教授，碩士生導(dǎo)師，主要從事油氣儲(chǔ)層沉積學(xué)與建模技術(shù)、含油氣盆地分析與模擬的科

6、研與教學(xué)工作；E—mail：s~@cugb．edu．cn。中國(guó)地質(zhì)2013焦壓實(shí)的沉積層厚度。沉降過(guò)程受構(gòu)造作用、上覆沉積=0eXp(一Cy)(4)物和古水深的影響．要較準(zhǔn)確地計(jì)算盆地的構(gòu)造沉式中。為深度y處的孔隙度(小數(shù))；。為地降量。須對(duì)式中相關(guān)各參數(shù)進(jìn)行校正。表孔隙度(小數(shù))；C為壓實(shí)系數(shù)(單位)；Y為深度3．1負(fù)載沉降的計(jì)算(單位m)。本公式為單一巖性的計(jì)算公式，混合巖當(dāng)盆地基底因產(chǎn)生沉降時(shí)．地殼表面形成的空性的按比例通過(guò)加權(quán)的方法近似即可求出。最終的間早期將由水來(lái)充填。由于沉積作用，這些水域全部去壓實(shí)厚度方程為：或部分由沉積物取代。由于密度的增加，地殼

7、表面小H=y2一yi一【(一)+(一)](5)將產(chǎn)生一定的負(fù)載沉降(DL)。從而達(dá)到地殼變形后L的均衡。據(jù)Airy均衡模型推導(dǎo)，便可以得到負(fù)載沉其中Yl、Y2分別為某一地層的現(xiàn)今頂?shù)茁裆睿捣鹊挠?jì)算公式：Y、y2分別對(duì)應(yīng)于地層上移后的埋深(圖3)。和c與巖性有關(guān)．目前國(guó)際上對(duì)其已有比較成熟的定量值，D，：×H(2)‘p一ow本文根據(jù)研究區(qū)情況選用Hegarty在1988年提出的定量值(表2)。其中D為負(fù)載沉降量(m)，H為原始地層厚3．4構(gòu)造沉降量與速率的計(jì)算(m)，p，p，p分別代表水、沉積物及地幔的密度將(2)和(3)以及由(5)計(jì)算的去壓實(shí)后的沉積(kg

8、／m3)，本次研究中取p