琼东南盆地新近纪构造沉降特征对BSR分布的影响

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1、第40卷第1期中国地质Vo1．40，No．12013年2月GEoLoGYINCHINAFeb．，2013琼东南盆地新近纪构造沉降特征对BSR分布的影响李胜利1沙志彬2于兴河丛晓荣1姜龙燕1王建忠I方竞男1(1．中国地质大学(北京)能源学院，北京100083；2．广州海洋地质调查局，广东广州510760)提要：琼东南盆地陆坡深水区晚中新世以来的地层中有比较明显的BSR(似海底反射)分布。由于BSR是识别天然气水合物存在与否的重要地球物理参考标志，而构造变动是影响其分布的重要因素之一。本文结合南海发生的构造运动以及全球和莺一琼盆地海平面相对变化，以11．6Ma。5．

2、3Ma和1．8Ma3个时间点为界．将琼东南深水区晚中新世以来的地层划分为3个层，自下而上分别为层序Il、层序Ⅱ、层序I。通过对工区二维地震资料301个虚拟点进行盆地模拟，结果表明，3个层序存在构造沉降加速的过程。其中层序Ⅲ构造沉降速率变化相对最为缓慢。层序Ⅱ构造沉降速率整体增大。同时其变化加剧；层序I构造沉降速率变化剧烈，最高沉降速率增至170m／Ma。但是5．3Ma以来的构造沉降加速在时空上存在东西的差异。空间上构造沉降速率呈周边向中心地带递增的规律。研究区BSR主要分布在各凹陷与凸起次级构造单元相接、构造沉降速率在7110m／Ma且变化迅速的区域。关键词：琼

3、东南盆地深水区；BSR分布；构造沉降速率；中新世一全新世；定量模拟中图分类号：P544~．4文献标志码：A文章编号：1000—3657(2013)01—0163—13中．为了更好地进行对该地区天然气水合物矿藏的1前言研究．有必要对这个时期的构造沉降史及其如何影南海北部陆坡地区蕴含丰富的天然气水合物资响BSR的分布进行分析与研究。源BSR(似海底反射)作为天然气水合物聚集最有本文依据24条二维地震剖面采集的数据．在主意义的地球物理标志．通常指示天然气水合物相位稳测线与联络测线上每隔10km左右取1个点．选取定的底部反射特征[z7-i0]。琼东南盆地是南海北部重要琼

4、东南深水区301个模拟点(图1)进行盆地模拟，的新生代盆地之一．前人的研究业已证明，该盆地具研究不同构造区带剖面与平面构造沉降速率的变有天然气水合物生成与富集的基本条件[1,11-1。研究证化．探讨研究区构造沉降的时空演变规律。最后将实BSR．与构造升降、沉积层厚度、孔隙度、饱和度、含BSR分布图与构造沉降速率图叠加．进而探讨琼东碳量及下部可能存在的游离气等因素的影响．也南深水区BSR分布与构造沉降之间的相互关系。可能会受到地球物理处理中的误差影响旧。前人业已2工区地理背景在构造沉降或者BSR的影响因素等单方面工作上对琼东南盆地进行过较为系统的研究[11-2o]

5、。但未曾就琼东南盆地位于南海北部陆缘．海南岛的东南BSR与沉降的关系进行过细致的分析。在南海北部部。东经108~1110北纬15~19。。盆地呈北东向伸陆缘．BSR．主要分布在晚中新世以来的新近系地层展。由北部箕状坳陷带、中央裂陷带和南部隆起IX-"收稿日期：2012—06—01；改回日期：2013—01—05基金项目：国家重点基础研究发展计划“973”项目(2o09cB2195O2)和国家自然科学基金(41O72084、41272132)共同资助。作者简介：李胜利，男，1971年生，副教授，硕士生导师，主要从事油气储层沉积学与建模技术、含油气盆地分析与模拟的科

6、研与教学工作；E—mail：s~@cugb．edu．cn。中国地质2013焦压实的沉积层厚度。沉降过程受构造作用、上覆沉积=0eXp(一Cy)(4)物和古水深的影响．要较准确地计算盆地的构造沉式中。为深度y处的孔隙度(小数)；。为地降量。须对式中相关各参数进行校正。表孔隙度(小数)；C为压实系数(单位)；Y为深度3．1负载沉降的计算(单位m)。本公式为单一岩性的计算公式，混合岩当盆地基底因产生沉降时．地壳表面形成的空性的按比例通过加权的方法近似即可求出。最终的间早期将由水来充填。由于沉积作用，这些水域全部去压实厚度方程为：或部分由沉积物取代。由于密度的增加，地壳

7、表面小H=y2一yi一【(一)+(一)](5)将产生一定的负载沉降(DL)。从而达到地壳变形后L的均衡。据Airy均衡模型推导，便可以得到负载沉其中Yl、Y2分别为某一地层的现今顶底埋深，降幅度的计算公式：Y、y2分别对应于地层上移后的埋深(图3)。和c与岩性有关．目前国际上对其已有比较成熟的定量值，D，：×H(2)‘p一ow本文根据研究区情况选用Hegarty在1988年提出的定量值(表2)。其中D为负载沉降量(m)，H为原始地层厚3．4构造沉降量与速率的计算(m)，p，p，p分别代表水、沉积物及地幔的密度将(2)和(3)以及由(5)计算的去压实后的沉积(kg

8、／m3)，本次研究中取p