趙斌, 高紅芳, 張衡, 李麗青

?

基于深度域地震成像的中沙海槽盆地東北部結(jié)構(gòu)構(gòu)造研究

趙斌1, 2, 高紅芳1, 3, 張衡1, 2, 李麗青1, 2

1. 自然資源部海底礦產(chǎn)資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 廣東 廣州 510075; 2. 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局資料處理研究所, 廣東 廣州 510760; 3. 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查所, 廣東 廣州 510760

文章基于疊前深度偏移地震成像分析, 結(jié)合前人重磁反演等地球物理資料成果, 對(duì)中沙海槽盆地東北部結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行探索研究。研究表明: 中沙海槽盆地東北部發(fā)育新生代地層, 厚度在1500~2500m之間, 地層層速度為1500~ 3500m·s-1, 不存在中生界沉積層, 盆地基底為海山或前寒武系基巖及巖漿巖隆起。中沙海槽盆地新生代陸源海相烴源巖豐富, 盆地新生界地層厚度大, 盆地凹陷、斷裂發(fā)育, 具有一定的油氣勘探潛力。

深度域地震成像; 中沙海槽盆地; 盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造

深度域地震成像基于疊前深度偏移技術(shù)。疊前深度偏移是在精確地質(zhì)建模和速度分析基礎(chǔ)上進(jìn)行處理, 在疊加之前進(jìn)行歸位, 斷點(diǎn)更為清晰, 歸位更為準(zhǔn)確, 具有更高的信噪比(Baysal et al, 1983; Dai et al, 2004)。因?yàn)闀r(shí)間偏移不能解決大構(gòu)造傾角以及強(qiáng)橫向變速等問(wèn)題, 深度偏移已逐漸成為復(fù)雜構(gòu)造區(qū)域高精度地震成像的關(guān)鍵技術(shù)(潘興祥等, 2013)。目前, 疊前深度偏移技術(shù)在深層鹽下、深水崎嶇海底、復(fù)雜構(gòu)造和低信噪比地區(qū)的地震資料成像中得到了有效應(yīng)用(王維紅等, 2011; 許自強(qiáng)等, 2013)。此外, 疊前深度偏移剖面的縱軸是深度(depth)而非“雙程走時(shí)”(two-way travel time), 具有比時(shí)間域剖面更直接的地質(zhì)意義, 可直接與鉆井、測(cè)井及地質(zhì)資料進(jìn)行關(guān)聯(lián)解釋(孫萬(wàn)元等, 2017), 目前該技術(shù)被越來(lái)越多地應(yīng)用于區(qū)域構(gòu)造解釋、含油氣沉積盆地分析中。

據(jù)估計(jì), 整個(gè)南海盆地群石油地質(zhì)資源量為226.3億噸, 天然氣總地質(zhì)資源量為15.84萬(wàn)億立方米, 油氣資源非常豐富(張功成等, 2010)。目前, 南海陸架和上陸坡的研究和勘探程度相對(duì)較高, 如珠江口盆地、北部灣盆地和鶯歌海盆地等都有豐富的油氣資源發(fā)現(xiàn)(施和生等, 2014; 楊希冰, 2016; 李緒深等, 2017)。而對(duì)下陸坡—洋殼過(guò)渡帶盆地的研究還比較少, 特別是深水區(qū)勘探剛剛開(kāi)始, 新領(lǐng)域較多。中沙海槽盆地位于南海北部下陸坡—洋殼盆地過(guò)渡帶, 緊鄰南海西北次海盆, 對(duì)南海構(gòu)造演化、沉積學(xué)和古海洋學(xué)等研究都具有重要意義。而目前對(duì)于中沙海槽盆地的研究還比較少, 特別是對(duì)于盆地的基底和邊界構(gòu)造等特征還沒(méi)有明確的定論, 僅有一些重磁反演的相關(guān)研究(郝天珧等, 2011)。隨著南海深水區(qū)油氣勘探需求的不斷增加, 進(jìn)一步明確中沙海槽盆地的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征顯得尤為主要。

1 研究區(qū)概況

南海東鄰臺(tái)灣島、菲律賓群島, 西接中南半島, 北靠華南大陸, 南至加里曼丹島, 是西太平洋大陸邊緣面積最大、水深最深的邊緣海, 面積約350×104km2(劉昭蜀等, 1995; 欒錫武等, 2009)(圖1)。南海分布有30多個(gè)新生代沉積盆地(楊勝雄等, 2015), 蘊(yùn)含豐富的油氣資源, 是世界四大海洋油氣聚集中心之一(張功成等, 2010; 張強(qiáng)等, 2018)。中沙海槽盆地東臨中沙群島, 西接西沙群島, 北靠西北次海盆, 是南海新生代沉積盆地之一, 面積約5.78×104km2, 地貌以海槽和深海平原為主, 水深300~4000m。

圖1 研究區(qū)地理位置圖

白色虛線表示中沙海槽盆地邊界, 參考梁建設(shè)等(2013); 黑色實(shí)線AA′和BB′為地震測(cè)線; 黑色虛線DD′和EE′為重磁反演剖面測(cè)線, 修改自郝天珧等(2011)

Fig. 1 Geographical location map of the study area. The boundary of the Zhongsha Trough Basin modified after Liang et al (2013). Lines DD′ and EE′ are gravity and magnetic inversion profiles, according to Hao et al (2011)

2 深度域地震成像與分析

二維多道地震測(cè)線AA′、BB′分別由廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局于2009年、2011年采集, 測(cè)線航跡圖如圖1所示, 兩條測(cè)線均位于中沙海槽盆地的東北部。測(cè)線AA′近NS走向, 測(cè)線長(zhǎng)75km, 記錄長(zhǎng)度9s, 采樣間隔1ms, 炮間距37.5m, 240道采集, 覆蓋次數(shù)40次, 最小偏移距125m; 測(cè)線BB′為NE—SW走向, 基本平行于中沙環(huán)礁, 位于中沙海槽盆地的邊緣, 測(cè)線長(zhǎng)120km, 記錄長(zhǎng)度12s, 采樣間隔2ms, 炮間距37.5m, 480道采集, 覆蓋次數(shù)80次, 最小偏移距225m。本次深度偏移處理基于Paradigm軟件系統(tǒng), 二維疊前深度偏移采用Kirchhoff偏移技術(shù), 利用波動(dòng)方程的Kirchhoff積分解來(lái)實(shí)現(xiàn)地震波場(chǎng)的反向傳播及成像。應(yīng)用速度約束反演(CVI)進(jìn)行層速度轉(zhuǎn)換、深度域?qū)铀俣鹊燃夹g(shù)在常規(guī)處理的基礎(chǔ)上得到了更精確的速度場(chǎng), 速度更新采用網(wǎng)格層析成像方法, 該速度反演方法無(wú)須人工干預(yù), 充分利用所采集的地震資料信息, 進(jìn)行速度建模, 具體處理流程見(jiàn)圖2。

中沙海槽盆地東側(cè)的中沙群島是一個(gè)隱伏于海面以下的大型環(huán)礁(黃金森, 1987)。生物礁是一種特殊的碳酸鹽巖沉積體, 中沙群島是南海眾多碳酸鹽巖臺(tái)地之一(魏喜等, 2005)。從地震剖面上來(lái)看, 碳酸鹽巖臺(tái)地頂部為強(qiáng)反射且連續(xù)性好, 內(nèi)部為弱反射且成層性比較差, 底界模糊(圖3、圖4), 由于碳酸鹽巖地層速度高、非均質(zhì)性強(qiáng)等特點(diǎn), 會(huì)造成對(duì)下伏地層的“屏蔽效應(yīng)”, 導(dǎo)致碳酸鹽巖下伏地層成像分辨率低, 甚至無(wú)法成像, 形成反射空白區(qū)域(圖3、圖4)。

從AA′剖面可見(jiàn), 測(cè)線自北向南橫跨中沙海槽盆地的東北部, 一直到中沙環(huán)礁邊緣, 沉積巖厚度均在2000m以?xún)?nèi), 上部地層產(chǎn)狀平緩, 同相軸連續(xù)且清晰, 下部地層略下凹, 基底界限明顯, 沉積均發(fā)育于海山之間的洼地上(圖3)。BB′剖面沿中沙環(huán)礁西南邊緣至中沙海槽盆地東北角, 沿環(huán)礁邊緣地勢(shì)崎嶇, 溝壑發(fā)育, 至剖面末端見(jiàn)中沙海槽盆地, 沉積最大厚度約1500m, 剖面構(gòu)造形態(tài)清晰, 基底界限明顯(圖4)。

圖2 本文采用的多道地震數(shù)據(jù)疊前深度偏移處理流程, 據(jù)趙斌等(2018)

CMP為共中心點(diǎn)

Fig. 2 Flow chart of prestack depth migration processing for multi-channel seismic data used in this paper

黑色虛線表示盆地基底位置; 紅色虛線方框?yàn)閳D6的位置

Fig. 3 Prestack depth migration profile of line AA′

圖4 測(cè)線BB′疊前深度偏移剖面

黑色虛線表示盆地基底位置; 紅色虛線方框?yàn)閳D7的位置

Fig. 4 Prestack depth migration profile of line BB′

3 討論

3.1 盆地沉積結(jié)構(gòu)分析

重磁反演剖面和物性結(jié)構(gòu)模型的地質(zhì)解釋結(jié)果顯示, 中沙海槽盆地主要發(fā)育于中沙隆起之上, 盆地中心位置新生界沉積巖厚度可達(dá)4000~5000m, 并且下伏可能發(fā)育中生界地層, 厚度3000m左右(圖5a), 而盆地東北部邊緣新生界沉積厚度較小, 為1500m左右, 中生界沉積厚度為2000~3000m (郝天珧等, 2011)(圖5b)。胡衛(wèi)劍等(2011)通過(guò)對(duì)南海重力基底和磁性基底埋深的研究, 認(rèn)為中沙海槽盆地有中生界殘留地層和前中生界殘留地層。地震測(cè)線BB′與重磁反演剖面DD′在中沙海槽盆地東北角相交(圖1、圖4、圖5b), 地震剖面顯示該處的最大沉積厚度為1500m左右(圖4), 與重磁反演DD′剖面解釋的新生界地層厚度一致(圖5b)。

圖5 中沙海槽盆地重磁反演剖面地質(zhì)解釋圖, 修改自郝天珧等(2011), 剖面位置見(jiàn)圖1中EE′和DD′

1. 海水層; 2. 新生界/大洋層1; 3. 大洋層2; 4. 中生界; 5. 海山; 6. 前寒武系基巖及巖漿巖隆起; 7. 下地殼; 8.大洋層3; 9. 巖漿巖; 10. 坳陷內(nèi)變質(zhì)基底; 11. 斷層。紅色問(wèn)號(hào)表示解釋結(jié)果存疑

Fig. 5 Geologic interpretation map of the gravity and magnetic inversion section of the Zhongsha Trough Basin. Modified from Hao et al (2011). The location of the section is shown in Fig. 1. 1: Sea water; 2: Cenozoic/Ocean layer 1; 3: Ocean layer 2; 4: Mesozoic; 5: Seamount; 6: Precambrian basement and magma uplift; 7: Lower crust; 8: Oceanic layer 3; 9: Magmatic rock; 10: Metamorphic basement in depression; and 11: Fault

通過(guò)對(duì)南海大量地震資料進(jìn)行解釋表明, 南海盆地中生界有3大分布區(qū): 珠江口盆地東部—臺(tái)西南盆地、禮樂(lè)—巴拉望盆地和中建南—萬(wàn)安—南薇西盆地(劉寶明等, 2011; 魯寶亮等, 2011, 2014), 這其中不包括中沙海槽盆地。研究顯示, 南海北部珠江口盆地潮汕坳陷和臺(tái)西南盆地的新生界基底下發(fā)育沉積地層, 鉆井資料證實(shí)為中生界; 從地震剖面上看, 中生界與新生界地層一般以角度不整合接觸, 從地震屬性特征來(lái)看, 中生界地層速度一般大于4000m·s-1, 且有效地震反射能量一般較弱, 地震反射波組振幅變化較大, 以中-低連續(xù)為主(鐘廣見(jiàn)等, 2011)。從中沙海槽盆地東北部的地震剖面及其層速度特征來(lái)看, 盆地東北部的沉積厚度不超過(guò)2500m, 且地層層速度為1500~3500m·s-1左右(圖6、圖7), 地層產(chǎn)狀較平緩, 沒(méi)有明顯的角度不整合。

綜上所述, 中沙海槽盆地東北部發(fā)育新生代地層, 厚度在1500~2500m之間, 地層層速度為1500~ 3500m·s-1, 不存在中生界沉積層, 盆地基底推測(cè)為海山或前寒武系基巖及巖漿巖隆起。整體上, 中沙海槽盆地東北部的沉積厚度較小, 盆地中心新生界地層厚度在5000m以上, 最大厚度可達(dá)8000m (郝天珧等, 2011; 張功成等, 2013); 盆地西南部海盆和海山發(fā)育, 地形起伏大, 而盆地中北部以深海平原為主。

3.2 盆地構(gòu)造演化及油氣潛力

南海周緣盆地具有不同的陸緣性質(zhì), 大致為“北張南壓、東擠西滑”的特征, 南海北部以拉張型盆地為主, 中沙海槽盆地位于下陸坡—洋殼盆地帶, 屬于大陸坡下部盆地凹陷帶, 為拉張型盆地大類(lèi), 陸緣裂陷盆地亞類(lèi)(梁建設(shè)等, 2013; 張功成等, 2013)。有研究綜合地震勘探與區(qū)域資料分析結(jié)果推測(cè), 在晚三疊世—早侏羅世時(shí)期存在一個(gè)從粵北向粵中粵東開(kāi)口的海灣, 向南覆蓋南海東北部地區(qū)包括珠江口盆地東部和臺(tái)西南盆地區(qū), 海水由北向南逐漸加深, 但南海西部和北部未接受沉積; 早白堊世初, 華南及南海北部均抬升為陸地,僅臺(tái)西南盆地東部接受海相沉積(鐘廣見(jiàn)等, 2011), 這與本文通過(guò)地層層速度證明的中沙海槽盆地不存在中生界沉積層結(jié)果吻合。自中生代末期以來(lái), 南海經(jīng)歷了白堊紀(jì)末期至中始新世早期的海底擴(kuò)張和晚中新世以來(lái)的區(qū)域沉降等3個(gè)構(gòu)造演化階段(吳能友等, 1999, 2003; Wu et al, 1999)。其中, 白堊紀(jì)末期以來(lái), 南海北部經(jīng)歷了兩次不同方向張應(yīng)力的控制: 中生代末期—新生代早期, 受到歐亞板塊東南部燕山造山帶巖石圈拆沉作用的影響, 南海地區(qū)發(fā)生重要的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)——神狐運(yùn)動(dòng), 區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)由擠壓轉(zhuǎn)為拉張(姚伯初, 1998), 在北西向擴(kuò)張機(jī)制控制下, 形成眾多NE—NNE向分布的中、新生代斷陷盆地, 包括了本次研究的中沙海槽盆地; 晚漸新世—中中新世, 南海中央海盆南北向擴(kuò)張, 南海西半部的地殼在走滑和拉張作用下繼續(xù)減薄, 中沙海槽盆地原來(lái)的坳陷和隆起錯(cuò)斷、切割, 形成多個(gè)凹陷和凸起(高紅芳等, 2007; 梁建設(shè)等, 2013)。晚中新世至今, 古南海停止南北擴(kuò)張, 南海北部盆地進(jìn)入?yún)^(qū)域沉降階段, 中沙海槽盆地整體沉降, 沉積物呈席狀披蓋全區(qū), 形成了現(xiàn)今的沉積面貌和構(gòu)造格架(高紅芳等, 2006, 2007), 中沙—西沙—筆架一帶主要沉積中新統(tǒng)以上海相地層(吳能友等, 2003; 張功成等, 2013 )。

圖6 中沙海槽盆地東北部邊界深度偏移成像結(jié)構(gòu)解釋圖, 測(cè)線AA′, 位置見(jiàn)圖3

a. 地震剖面解釋圖; b. 層速度剖面解釋圖。紅色實(shí)線表示斷階式斷裂邊界; 黑色虛線表示基底; 黃色虛線表示地層時(shí)代界面; K2: 晚白堊世末期; E: 始新世; O: 漸新世; M: 中新世; Q: 第四紀(jì)

Fig. 6 The northeastern Zhongsha Trough Basin structure interpreted from depth migration profile. Location of line AA′ is indicated in Fig. 3. (a) interpretation of the seismic profile; (b) interpretation of the layer velocity profile. K2: Late Cretaceous; E: Eocene; O: Oligocene; M: Miocene; Q: Quaternary

圖7 中沙海槽盆地東北部邊界深度偏移成像結(jié)構(gòu)解釋圖, 測(cè)線BB′, 位置見(jiàn)圖4

a. 地震剖面解釋圖; b.層速度剖面解釋圖。紅色實(shí)線表示階梯式斷裂; 黑色虛線表示基底; 黃色虛線表示地層時(shí)代界面; K2: 晚白堊世末期; E: 始新世; O: 漸新世; M: 中新世; Q: 第四紀(jì)

Fig. 7 The northeastern Zhongsha Trough Basin structure interpreted from depth migration profile. Location of line BB′ is indicated in Fig. 4. (a) Interpretation of the seismic profile; (b) interpretation of the layer velocity profile. K2: Late Cretaceous; E: Eocene; O: Oligocene; M: Miocene; Q: Quaternary

綜上所述, 中沙海槽盆地未接受中生代沉積, 至早白堊世初處于抬升為陸狀態(tài), 之后經(jīng)歷了白堊紀(jì)末期—始新世的北西向擴(kuò)張作用后, 呈NNE向展布, 進(jìn)入晚漸新世后受南海南北向擴(kuò)張影響形成了多個(gè)凹陷和凸起, 中中新世至今, 盆地進(jìn)入穩(wěn)定沉降階段, 主要沉積了中新統(tǒng)以上的海相地層, 形成了現(xiàn)今的沉積面貌和構(gòu)造格架。

目前, 南海已探明石油儲(chǔ)量位居世界海洋石油的第五位, 天然氣探明儲(chǔ)量位居第四位, 油氣資源非常豐富(張功成等, 2010; 張強(qiáng)等, 2018)。但到目前為止, 南海已發(fā)現(xiàn)的數(shù)百個(gè)油氣田均位于陸架和陸坡區(qū), 深水區(qū)和超深水區(qū)的油氣勘探還處于普查階段, 新領(lǐng)域較多, 勘探潛力大。南海油氣田分布呈“外環(huán)油內(nèi)環(huán)氣”分布特征, 中沙海槽盆地屬于內(nèi)環(huán)帶, 具備發(fā)育氣田的潛力。此外, 中沙海槽盆地新生代陸源海相烴源巖豐富(梁建設(shè)等, 2013), 從深度域地震剖面和重磁反演剖面來(lái)看, 中沙海槽盆地新生界地層厚度可達(dá)5km以上, 局部最大厚度可達(dá)8km, 沉積厚度大, 盆地凹陷發(fā)育, 并且NE、EW向斷裂發(fā)育, 具有一定的油氣勘探潛力。

4 結(jié)論

本文基于深度域地震成像與分析, 結(jié)合前人重磁反演等研究結(jié)果, 對(duì)中沙海槽盆地結(jié)構(gòu)構(gòu)造進(jìn)行探索研究, 主要獲得以下認(rèn)識(shí):

1) 中沙海槽盆地東北部的沉積厚度較小, 盆地中心新生界地層厚度在5000m以上, 最大厚度可達(dá)8000m; 盆地西南部海盆和海山發(fā)育, 地形起伏大, 而盆地中北部以深海平原為主。中沙海槽盆地東北部發(fā)育新生代地層, 厚度在1500~2500m之間, 地層速度為1500~3500m·s-1, 不存在中生界沉積層, 盆地基底推測(cè)為海山或前寒武系基巖及巖漿巖隆起。

2) 中沙海槽盆地經(jīng)歷了南海中生代末期—始新世的北西向擴(kuò)張作用, 呈NNE向展布, 進(jìn)入晚漸新世后受南海南北向擴(kuò)張影響形成了多個(gè)凹陷和凸起, 中中新世至今, 盆地進(jìn)入穩(wěn)定沉降階段, 主要沉積了中新統(tǒng)以上的海相地層; 中沙海槽盆位于南海北部下陸坡—洋殼盆地過(guò)渡帶, 南北緊鄰西北次海盆、中央海盆, 東西緊靠西沙和中沙碳酸鹽巖臺(tái)地, 對(duì)南海構(gòu)造演化、沉積學(xué)和古海洋學(xué)研究具有重要意義。同時(shí), 盆地新生代陸源海相烴源巖豐富, 凹陷、斷裂發(fā)育, 具備一定的油氣勘探潛力。

高紅芳, 陳玲, 2006. 南海西部中建南盆地構(gòu)造格架及形成機(jī)制分析[J]. 石油與天然氣地質(zhì), 27(4): 512–516. GAO HONGFANG, CHEN LING, 2006. An analysis of structural framework and formation mechanism of Zhongjiannan basin in the west of South China Sea[J]. Oil & Gas Geology, 27(4): 512–516 (in Chinese with English abstract).

高紅芳, 王衍棠, 郭麗華, 2007. 南海西部中建南盆地油氣地質(zhì)條件和勘探前景分析[J]. 中國(guó)地質(zhì), 34(4): 592–598. GAO HONGFANG, WANG YANTANG, GUO LIHUA, 2007. Petroleum geological conditions and prospects in the Zhongjiannan basin in the western South China Sea[J]. Geology in China, 34(4): 592–598 (in Chinese with English abstract).

郝天珧, 徐亞, 孫福利, 等, 2011. 南海共軛大陸邊緣構(gòu)造屬性的綜合地球物理研究[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 54(12): 3098–3116.HAO TIANYAO, XU YA, SUN FULI, et al, 2011. Integrated geophysical research on the tectonic attribute of conjugate continental margin of South China Sea[J]. Chinese Journal of Geophysics, 54(12): 3098–3116 (in Chinese with English abstract).

胡衛(wèi)劍, 江為為, 郝天珧, 等, 2011. 南海前新生代殘留盆地分布綜合地球物理研究[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 54(12): 3315–3324. HU WEIJIAN, JIANG WEIWEI, HAO TIANYAO, et al, 2011. Integrated geophysical research on the distribution of Pre-Cenozoic residual basins in the South China Sea[J]. Chinese Journal of Geophysics, 54(12): 3315–3324 (in Chinese with English abstract).

黃金森, 1987. 中沙環(huán)礁特征[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 7(2): 21–24. HUANG JINSEN, 1987. Features of the Zhongsha atoll in the South China Sea[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 7(2): 21–24 (in Chinese with English abstract).

李緒深, 張迎朝, 楊希冰, 等, 2017. 鶯歌海—瓊東南盆地天然氣勘探新認(rèn)識(shí)與新進(jìn)展[J]. 中國(guó)海上油氣, 29(6): 1–11. LI Xushen, ZHANG Yingzhao, YANG Xibing, et al, 2017. New understandings and achievements of natural gas exploration in Yinggehai-Qiongdongnan Basin, South China Sea[J]. China Offshore Oil and Gas, 29(6): 1–11 (in Chinese with English abstract).

梁建設(shè), 張功成, 王璞珺, 等, 2013. 南海陸緣盆地構(gòu)造演化與烴源巖特征[J]. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版), 43(5): 1309–1319. LIANG JIANSHE, ZHANG GONGCHENG, WANG PUJUN, et al, 2013. Tectonic evolution of epicontinental basins in South China Sea and their feature of source rocks[J]. Journal of Jilin University (Earth Science Edition), 43(5): 1309–1319 (in Chinese with English abstract).

劉寶明, 劉海齡, 2011. 南海及鄰區(qū)中生界——新的油氣勘探領(lǐng)域[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 31(2): 105–109. LIU BAOMING, LIU HAILING, 2011. The Mesozoic in the South China Sea and adjacent areas: new targets for hydrocarbon exploration[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 31(2): 105–109 (in Chinese with English abstract).

劉昭蜀, 趙巖, 李希宗, 等, 1995. 珠江口盆地的擴(kuò)張旋回及其與含油氣性的關(guān)系[J]. 熱帶海洋, 14(3): 8–15. LIU ZHAOSHU, ZHAO YAN, LI XIZONG, et al, 1995. Spreading cycle and relation to the hydrocarbon potential of Zhujiang River Mouth Basin[J]. Tropic Oceanology, 14(3): 8–15 (in Chinese with English abstract).

魯寶亮, 王璞珺, 吳景富, 等, 2014. 南海陸緣盆地中生界分布特征及其油氣地質(zhì)意義[J]. 石油勘探與開(kāi)發(fā), 41(4): 497–503. LU BAOLIANG, WANG PUJUN, WU JINGFU, et al, 2014. Distribution of the Mesozoic in the continental margin basins of the South China Sea and its petroliferous significance[J]. Petroleum Exploration and Development, 41(4): 497–503 (in Chinese with English abstract).

魯寶亮, 王璞珺, 張功成, 等, 2011. 南海北部陸緣盆地基底結(jié)構(gòu)及其油氣勘探意義[J]. 石油學(xué)報(bào), 32(4): 580–587. LU BAOLIANG, WANG PUJUN, ZHANG GONGCHENG, et al, 2011. Basement structures of an epicontinental basin in the northern South China Sea and their significance in petroleum prospect[J]. Acta Petrolei Sinica, 32(4): 580–587 (in Chinese with English abstract).

欒錫武, 張亮, 2009. 南海構(gòu)造演化模式: 綜合作用下的被動(dòng)擴(kuò)張[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 29(6): 59–74. LUAN XIWU, ZHANG LIANG, 2009. Tectonic evolution modes of South China Sea: passive spreading under complex actions[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 29(6): 59–74 (in Chinese with English abstract).

潘興祥, 秦寧, 曲志鵬, 等, 2013. 疊前深度偏移層析速度建模及應(yīng)用[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 28(6): 3080–3085. PAN XINGXIANG, QIN NING, QU ZHIPENG, et al, 2013. Tomography velocity modeling and application of prestack depth migration[J]. Progress in Geophysics, 28(6): 3080–3085 (in Chinese with English abstract).

施和生, 何敏, 張麗麗, 等, 2014. 珠江口盆地(東部)油氣地質(zhì)特征、成藏規(guī)律及下一步勘探策略[J]. 中國(guó)海上油氣, 26(3): 11–22. SHI HESHENG, HE MIN, ZHANG LILI, et al, 2014. Hydrocarbon geology, accumulation pattern and the next exploration strategy in the eastern Pearl River Mouth basin[J]. China Offshore Oil and Gas, 26(3): 11–22 (in Chinese with English abstract).

孫萬(wàn)元, 劉仕友, 李洋森, 等, 2017. 深度域高分辨率地震資料反演應(yīng)用研究——以瓊東南盆地深度域反演為例[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 32(4): 1643–1649. SUN WANYUAN, LIU SHIYOU, LI YANGSEN, et al, 2017. Research of the depth domain inversion of the seismic data: a case of depth domain inversion in Qiongdongnan basin[J]. Progress in Geophysics, 32(4): 1643–1649 (in Chinese with English abstract).

王維紅, 林春華, 陳志德, 等, 2011. 古龍斷陷深層火山巖地震資料成像方法及應(yīng)用研究[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 54(2): 310–319. WANG WEIHONG, LIN CHUNHUA, CHEN ZHIDE, et al, 2011. Seismic data imaging techniques and their application for igneous rock formation in Gulong fault depression[J]. Chinese Journal of Geophysics, 54(2): 310–319 (in Chinese with English abstract).

魏喜, 鄧晉福, 謝文彥, 等, 2005. 南海盆地演化對(duì)生物礁的控制及礁油氣藏勘探潛力分析[J]. 地學(xué)前緣, 12(3): 245–252. WEI XI, DENG JINFU, XIE WENYAN, et al, 2005. Constraints on biogenetic reef formation during evolution of the South China Sea and exploration potential analysis[J]. Earth Science Frontiers, 12(3): 245–252 (in Chinese with English abstract).

吳能友, 曾維軍, 杜德莉, 等, 1999. 南海區(qū)域巖石圈的殼-幔耦合關(guān)系幔耦合關(guān)系縱向演化[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 19(1): 31–38. WU NENGYOU, ZENG WEIJUN, DU DELI, et al, 1999. Crust-mantle coupling model and vertical evolution of lithosphere of South China Sea region[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 19(1): 31–38 (in Chinese with English abstract).

吳能友, 曾維軍, 宋海斌, 等, 2003. 南海區(qū)域構(gòu)造沉降特征[J]. 海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì), 23(1): 55–56. WU NENGYOU, ZENG WEIJUN, SONG HAIBIN, et al, 2003. Tectonic subsidence of the South China Sea[J]. Marine Geology & Quaternary Geology, 23(1): 55–56 (in Chinese with English abstract).

許自強(qiáng), 但志偉, 王新領(lǐng), 等, 2013. 深水區(qū)各向異性疊前深度偏移成像[J]. 石油地球物理勘探, 48(S1): 17–22. XU ZIQIANG, DAN ZHIWEI, WANG XINLING, et al, 2013. Anisotropic prestack depth migration imaging in Deepwater area[J]. Oil Geophysical Prospecting, 48(S1): 17–22 (in Chinese with English abstract).

楊勝雄, 邱燕, 朱本鐸, 2015. 南海地質(zhì)地球物理圖系[M]. 天津: 中國(guó)航海圖書(shū)出版社. YANG SHENGXIONG, QIU YAN, ZHU BENDUO, 2015. Atlas of Geology and Geophysicsof the South China Sea[M]. Tianjin: China Navigation Publications Press (in Chinese).

楊希冰, 2016. 南海北部北部灣盆地油氣藏形成條件[J]. 中國(guó)石油勘探, 21(4): 85–92. YANG XIBING, 2016. Hydrocarbon accumulation conditions in Beibu-gulf Basin northern South China Sea[J]. China Petroleum Exploration, 21(4): 85–92 (in Chinese with English abstract).

姚伯初, 1998. 南海新生代的構(gòu)造演化與沉積盆地[J]. 南海地質(zhì)研究, 1–17. YAO BOCHU, 1998. The tectonic evolution and sedimentary basins of south China in Cenozoic[J]. Geological Research of South China Sea, 1–17 (in Chinese with English abstract).

張功成, 謝曉軍, 王萬(wàn)銀, 等, 2013. 中國(guó)南海含油氣盆地構(gòu)造類(lèi)型及勘探潛力[J]. 石油學(xué)報(bào), 34(4): 611–627. ZHANG GONGCHENG, XIE XIAOJUN, WANG WANYIN, et al, 2013. Tectonic types of petroliferous basins and its exploration potential in the South China Sea[J]. Acta Petrolei Sinica, 34(4): 611–627 (in Chinese with English abstract).

張功成, 朱偉林, 米立軍, 等, 2010. “源熱共控論”: 來(lái)自南海海域油氣田“外油內(nèi)氣”環(huán)帶有序分布的新認(rèn)識(shí)[J]. 沉積學(xué)報(bào), 28(5): 987–1005. ZHANG GONGCHENG, ZHU WEILIN, MI LIJUN, et al, 2010. The theory of hydrocarbon genernation controlled by source rock and heat from circle distribution of outside-oil fields and inside-gas fields in South China Sea[J]. Acta Sedimentologica Sinica, 28(5): 987–1005 (in Chinese with English abstract).

張強(qiáng), 呂福亮, 賀曉蘇, 等, 2018. 南海近5年油氣勘探進(jìn)展與啟示[J]. 中國(guó)石油勘探, 23(1): 54–61. ZHANG QIANG, LV FULIANG, HE XIAOSU, et al, 2018. Progress and enlightenment of oil and gas exploration in the South China Sea in recent five years[J]. China Petroleum Exploration, 23(1): 54–61 (in Chinese with English abstract).

趙斌, 張衡, 高紅芳, 等, 2018. 疊前深度偏移技術(shù)在珠江口盆地的應(yīng)用及其地質(zhì)意義[J]. 海洋地質(zhì)前沿, 34(7): 65–70. ZHAO BIN, ZHANG HENG, GAO HONGFANG, et al, 2018. Seismic data processing based on prestack depth migration and its application to the Pearl River Mouth Basin[J]. Marine Geology Frontiers, 34(7): 65–70 (in Chinese with English abstract).

鐘廣見(jiàn), 吳世敏, 馮常茂, 2011. 南海北部中生代沉積模式[J]. 熱帶海洋學(xué)報(bào), 30(1): 43–48.ZHONG GUANGJIAN, WU SHIMIN, FENG CHANGMAO, 2011. Sedimentary model of Mesozoic in the northern South China Sea[J]. Journal of Tropical Oceanography, 30(1): 43–48 (in Chinese with English abstract).

BAYSAL E, KOSLOFF D D, SHERWOOD J W C, 1983. Reverse time migration[J]. Geophysics, 48(11): 1514–1524.

DAI HENGCHANG, LI XIANGYANG, CONWAY P, 2004. 3D pre-stack Kirchhoff time migration of PS-waves and migration velocity model building[C]//Proceedings of the 2004 SEG annual meeting. Denver: SEG, 23: 1115–1118.

WU NENGYOU, ZENG WEIJUN, LI ZHENWU, et al, 1999. Characteristics of upper mantle activity in the South China sea region and the Indochina mantle plume[J]. Acta Geologica Sinica, 73(4): 464–476.

Structure study of the northeastern Zhongsha Trough Basin in the South China Sea based on prestack depth migration seismic imaging

ZHAO Bin1, 2, GAO Hongfang1, 3, ZHANG Heng1, 2, LI Liqing1, 2

1. Ministry of Natural Resources Key Laboratory of Marine Mineral Resources, Guangzhou 510075, China; 2. Data Processing Institute of Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou 510760, China;3. Institute of Geology Survey, Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou 510760, China

Based on analysis of the seismic images from prestack depth migration, combining previous results inverted from geophysical data, e.g., gravity and magnetic inversions and so on, we investigate the structure of the northeastern Zhongsha Trough Basin in the South China Sea. The results indicate that the Cenozoic strata are developed with a thickness of 1500~2500 m, and the stratum velocity is 1500~3500 m·s-1. There is no Mesozoic sedimentary layer. The base of the basin could be seamount, Precambrian bedrock, or magma uplift. The abundance of Cenozoic terrigenous marine source rocks, the thick layer of the Cenozoic strata, and well-developed basin depressions and faults all suggest that the northeastern Zhongsha Trough Basin has a certain potential for oil and gas exploration.

depth-domain seismic imaging; Zhongsha Trough Basin; basin structure

2018-06-22;

2018-08-20. Editor: YIN Bo

China Geological Survey Project (DD20160138, DD20189823); National Natural Science Foundation of China (41604110)

P738.4; P736.1; P712.83

A

1009-5470(2019)02-0095-08

10.11978/2018066

2018-06-22;

2018-08-20。殷波編輯

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目(DD20160138、DD20189823);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41604110)

趙斌(1987—), 男, 廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局, 主要從事地質(zhì)與地球物理綜合研究。E-mail: kzhaobin@163.com

ZHAO Bin. E-mail: kzhaobin@163.com