蘇達理, 歐陽敏, 付永濤, 袁全社, 周章國

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重磁震聯(lián)合解釋在崖北凹陷地球物理解釋中的應(yīng)用

蘇達理1, 2, 歐陽敏3, 付永濤1, 袁全社3, 周章國1

(1. 中國科學(xué)院海洋地質(zhì)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室, 中國科學(xué)院海洋研究所, 山東青島 266071; 2. 中國科學(xué)院大學(xué), 北京 100049; 3. 中海石油(中國)有限公司湛江分公司, 廣東湛江 524057)

在面對復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘探問題時, 單一使用地震勘探方法存在局限性, 經(jīng)常難以得到滿意的地質(zhì)解釋。這就需要使用多種物探方法進行輔助和補充。本研究綜合利用海洋重力磁力測量數(shù)據(jù), 以Encom ModelVision解釋軟件為平臺, 結(jié)合瓊東南盆地崖北凹陷區(qū)域地質(zhì)背景資料, 在兩條地震剖面及鄰近井資料的約束下建立地質(zhì)地球物理模型, 進行重磁反演, 對兩條測線中的地層及地質(zhì)異常體的密度及磁化率進行計算。結(jié)果顯示, 崖北凹陷地層呈現(xiàn)四層密度結(jié)構(gòu), 反演所得沉積基底密度為2.70 g/cm3, 沉積地層的密度為2.18~2.51 g/cm3。地震剖面中向上侵入的地質(zhì)異常體經(jīng)判斷為新近系末期噴出地表被后續(xù)沉積地層覆蓋所形成的蘑菇狀, 低密度, 中-強磁性的火成巖體。結(jié)合磁力異?？赏茢嘣跍y區(qū)西部還有更大規(guī)模的發(fā)育的火成巖侵入。這表明了同時新近系末期火成巖及相應(yīng)火山活動的發(fā)現(xiàn)將會對崖北凹陷油氣的成藏產(chǎn)生一定的影響。

重磁震聯(lián)合解釋; 瓊東南盆地; 崖北凹陷; 地震響應(yīng)特征; 密度模型

隨著我國石油勘探工作的不斷深入, 新區(qū)域, 新層系中的油氣藏已經(jīng)逐漸成為石油地質(zhì)工作者們研究的重點。隨之而來的是解釋工作趨于更加復(fù)雜和困難。由于地球物理方法所具有的多解性的特點, 以及在面對復(fù)雜地質(zhì)體, 傳統(tǒng)地震勘探所遇到的反射結(jié)構(gòu)不清及多次波復(fù)雜等問題, 導(dǎo)致單一使用地震方法在面對復(fù)雜地質(zhì)情況下難以得出完備的解釋, 這就需要使用多種地球物理方法進行補充[1]。重磁勘探作為歷史悠久的勘探方法, 其操作簡便, 價格經(jīng)濟實用, 同時也具有較高的橫向分辨率, 可以作為地震勘探的良好補充。將重、磁、震3種資料結(jié)合在一起, 能夠有效地消除多解性, 提高對復(fù)雜地質(zhì)體解釋結(jié)果的置信度[2]。由于重磁震聯(lián)合解釋的獨特優(yōu)勢, 其已被在國內(nèi)各海域地球物理解釋工作中被廣泛運用。駱迪、張訓(xùn)華[3]等利用重磁震資料對中國東北部海域的斷裂展布和火成巖分布特征以整體構(gòu)造區(qū)劃進行了研究。林珍等[4]則以航磁資料為主, 在南黃海海域進行重磁震聯(lián)合反演, 分析南黃海海域磁性基底性質(zhì)、巖相結(jié)構(gòu)和斷裂構(gòu)造特征。于鵬等[5]對地球物理聯(lián)合反演和解釋的研究現(xiàn)狀進行了總結(jié)和分析。總之, 重磁震聯(lián)合反演與解釋已經(jīng)在地球物理解釋各領(lǐng)域得到了廣泛運用[6-8]。

本文以瓊東南盆地崖北凹陷兩條測線為例, 基于Husky公司采集的海洋重磁力數(shù)據(jù)、相應(yīng)的兩條地震剖面及鄰近區(qū)域井資料, 使用Encom ModelVision解釋軟件為平臺, 在區(qū)域地質(zhì)背景和地震剖面的約束下建立模型, 使用重磁資料進行人機交互反演。根據(jù)結(jié)果建立地層密度和磁化率模型, 對崖北凹陷沉積基底及沉積地層的密度和磁化率進行反演計算, 并對地震剖面中呈現(xiàn)的地質(zhì)現(xiàn)象給出合理的解釋。最終結(jié)合區(qū)域背景資料及反演解釋結(jié)果, 對剖面中反映的地質(zhì)信息對崖北凹陷油氣成藏情況的影響進行簡要的探討。 

1 研究域地質(zhì)背景

瓊東南盆地位于海南島與西沙群島之間, 總面積3.8萬km2, 與中國東部諸多陸相第三紀斷陷盆地類似, 具有上斷下凹的雙層結(jié)構(gòu)[9], 構(gòu)造演化受紅河斷裂的左旋走滑與南海北部陸緣擴張的共同影響[10]。其整體展布于邊緣海與陸塊間的過渡地帶, 東臨神戶隆起, 西與鶯歌海盆地以1號大斷裂相隔, 是一個以新生代含氣為主的盆地[11], 也是我國重要的含油氣盆地之一。20世紀80年代, 崖城13-1大氣田的發(fā)現(xiàn)使其引起了地質(zhì)學(xué)家們的廣泛關(guān)注。

崖北凹陷位于瓊東南盆地西北部, 南海北部大陸邊緣西區(qū)瓊東南盆地北部凹陷西段, 為一典型的新生代凹陷。凹陷總體面積約為3 256 km2, 為北斷南超的半地塹結(jié)構(gòu)[12]。南部緊鄰崖城凸起及陵水低凸起。東側(cè)為松濤凸起, 北部以一條大斷裂與海南隆起帶相隔。是一個被凸起與低凸起包圍著的半封閉凹槽。這些凸起與低凸起均對崖北凹陷的構(gòu)造類型和沉積演化起到一定的控制作用。據(jù)前人研究表明, 崖北凹陷經(jīng)歷了古近紀裂谷期、早—中中新世熱沉降晚期、晚中新世以來的新構(gòu)造期, 其與瓊東南盆地的演化歷程一致[13-14]。根據(jù)臨近地區(qū)鉆井資料揭示, 崖北凹陷連續(xù)沉積了始新世到第四系地層。崖北凹陷古近紀為裂谷期, 發(fā)育有始新世陸相、早漸新世崖城組海陸過渡相和晚漸新世陵水組海相3套地層。中新世到第四紀為熱沉降和新構(gòu)造期, 沉積有海相地層[15]。

本次研究所選取的兩條測線位于17°54￠N, 109°42￠E附近區(qū)域, 兩條測線均為重磁震聯(lián)合測線, 測線位置及鄰近井位置如圖1所示。測線位于崖北凹陷北部可能的生物礁成礁區(qū)。據(jù)前人研究表明, 南海各個盆地內(nèi)生物礁均廣泛發(fā)育, 并在時間上呈現(xiàn)出南早北晚, 東早西晚的發(fā)育特點[16]。晚漸新世至中新世時期, 南海海域因其特殊的古氣候和古地理條件, 水體呈現(xiàn)出適合生物礁生長的“暖、清、淺”的特點, 有利于碳酸鹽巖生物礁的生長和發(fā)育[17]。南海多數(shù)生物礁也廣泛發(fā)育于這個時期。以瓊東南盆地為例, 其生物礁主要分布于崖中凸起。松濤凸起和北部隆起, 時代為早-中中新世, 并表現(xiàn)出由東向西逐漸生長的特點。良好的成礁環(huán)境所形成的生物礁為油氣資源的富集提供了良好的儲集空間, 南海海域南部南沙陸殼地塊和北部西沙陸殼地塊均發(fā)現(xiàn)有大型生物礁油氣富集區(qū)。此次兩條聯(lián)合測線的布設(shè)目標(biāo)在于發(fā)現(xiàn)崖北凹陷北部可能存在的生物礁油氣富集區(qū)。

2 技術(shù)方法

重磁震聯(lián)合反演與解釋綜合了多種地球物理方法, 可以顯著提高對地層和目標(biāo)地質(zhì)體進行識別的分辨率和置信度, 使得出的地球物理解釋結(jié)果更為真實可信。進行重磁震聯(lián)合反演與解釋的前提是獲得與研究區(qū)域相匹配的重磁震資料及擁有可同時加載重磁資料及地震剖面數(shù)據(jù)的處理平臺。這里使用了美國Encom公司的Encom ModelVersion作為本次重磁震聯(lián)合解釋的處理平臺。本次所使用的資料以研究區(qū)域的海洋重力和磁力資料為主, 在地震剖面及井資料的約束下, 對所得重、磁資料進行人機交互反演, 其具體實現(xiàn)流程如圖2所示。

3 初始模型的構(gòu)建及參數(shù)選擇

參考文獻及鄰近鉆井資料劃分層位如圖3所示兩條測線的地震剖面及處理后得到的重力異常和磁力異常如圖4所示。如圖3, 地震剖面中沉積基底面的地震同相軸清晰連續(xù), 中間低兩翼高呈起伏狀態(tài)。剖面淺部地震同相軸則呈現(xiàn)水平狀。這表明崖北凹陷在新近系至第四系期間持續(xù)接受后續(xù)沉積的穩(wěn)定狀態(tài)。剖面深部地震同相軸較為模糊, 可能為深源物質(zhì)向上入侵導(dǎo)致的。剖面中并未發(fā)現(xiàn)明顯大型斷裂構(gòu)造, 表明了崖北凹陷該段在接受穩(wěn)定沉積時并未受到明顯地質(zhì)活動的影響。這種穩(wěn)定接受沉積的狀態(tài)對崖北凹陷油氣的生成和儲存是十分有利的。

T100為新生界底界面; T70為下漸新統(tǒng)崖城組頂界面; T60為上漸新統(tǒng)陵水組頂界面; T30為上中新統(tǒng)黃流組頂界面; T20為上新統(tǒng)鶯歌海組頂界面

T100 is the base of Cenozoic; T70 is the top of Yacheng formation of late Oligocene; T60 is the top of Lingshu formation of upper Oligocene; T30 is the top of Huangliu formation of upper Miocene; T20 is the top of Yinggehai formation of Pliocene

同時在兩條剖面中均未發(fā)現(xiàn)有類似生物礁的地震反射特征。這表明了在晚漸新世至中新世南海生物礁繁盛時期, 研究區(qū)域內(nèi)并沒有適合生物礁形成的條件。但在兩條剖面1 200 ms深度附近均能發(fā)現(xiàn)某透鏡狀地質(zhì)異常體如圖5所示。其頂?shù)酌娉尸F(xiàn)強振幅特征, 內(nèi)部反射雜亂。在透鏡狀異常體的下部均可發(fā)現(xiàn)連通著的管狀通道, 這些通道應(yīng)為該異常體的物質(zhì)來源向上侵入的通道。由于上升過程較為劇烈, 在通道均能發(fā)現(xiàn)引起的地層向上牽引的現(xiàn)象。同時還可觀察到上覆地層沿異常體邊部上超, 據(jù)此可以判斷后續(xù)地層的形成應(yīng)是在物源噴出之后。異常體的形成過程可總結(jié)為物源沿通道上侵最終刺穿地表并被后續(xù)沉積地層覆蓋。根據(jù)接觸關(guān)系可判斷形成時間在新近系末期。

在進行地層初始模型的建立時, 本文采用空間重力異常和總磁異常作為擬合計算的參數(shù)。參考地震資料及井資料已揭示的地層界面、上侵異常體位置以及磁異常形態(tài)特征構(gòu)建橫截面為多邊形的模型體。

在進行重力資料的反演處理時, 最終得到的結(jié)果應(yīng)是地層密度參數(shù)。在初始模型的建立時, 由于使用空間重力異常進行建模, 并未進行海水校正, 故這里海水層密度取1.03 g/cm3。地層參數(shù)根據(jù)區(qū)域背景資料, 依據(jù)測定的巖石樣品的平均密度對地層進行密度差異分層, 并以此為依據(jù)建立初始地層模型。根據(jù)前人的研究結(jié)果[18-21], 并參照中國科學(xué)院地球物理研究所和南海西部石油公司研究院編寫的《南海北部陸架西區(qū)盆地區(qū)域地球物理特征及深部結(jié)構(gòu)研究》及鄰近鉆井資料, 總結(jié)出了瓊東南盆地新生代沉積地層系統(tǒng)如表1所示。由于崖北凹陷的沉積演化與瓊東南盆地基本一致, 本次研究在進行初始密度模型的建立時, 首先根據(jù)密度差異將瓊東南盆地地層按照密度屬性簡要劃分為四層, 并依照進行初始模型的建立。第一密度層分別為前新生界基底層, 平均密度約為2.754 g/cm3, 該層為瓊東南盆地的重力基底, 同時也是盆地的基底。第二密度層主要包括古近系地層及新近系梅山組。由于沉積相差異, 梅山組地層與上覆黃流組地層間有較大密度差, 同時根據(jù)鄰近鉆井分層數(shù)據(jù), 研究區(qū)并未發(fā)現(xiàn)較厚的梅山組地層沉積, 故這里以梅山組劃歸為第二密度層, 并以其沉積頂面為第二、三層密度層的分界面。第二層平均密度為2.55 g/cm3, 與前新生界之間的密度界面即為盆地的基底界面, 該界面在整個瓊東南盆地內(nèi)起伏較大。體現(xiàn)為瓊東南盆地內(nèi)布格異常圖所呈現(xiàn)出的異常值變化范圍較大, 部分地區(qū)變化劇烈的特點[22]。第三密度層主要為新近系的黃流組和鶯歌海組, 主要為淺海-深海沉積, 平均密度2.40 g/cm3, 與下覆地層密度差約為0.15 g/cm3, 兩者之間為第二密度界面; 第四密度層主要為第四系的松軟沉積, 其多為未固結(jié)松軟的泥質(zhì)和沙泥質(zhì), 平均密度較小, 僅為2.20 g/cm3, 與新近系沉積之間的密度界面為盆地的三密度界面。

表1 瓊東南盆地地層系統(tǒng)及密度分層

注: 據(jù)文獻[18, 20]; - 未查閱到相應(yīng)數(shù)據(jù)

在進行磁異常的擬合和反演時, 得到的結(jié)果為地層巖石磁化率參數(shù)。在建立初始模型之前, 需要首先根據(jù)IGRF正常場模型按照研究區(qū)域位置選取區(qū)域正常場強度, 磁傾角及磁偏角。在進行模型參數(shù)的調(diào)整時, 通常只修改磁化率。正常場強度一旦選定, 在擬合與反演計算時通常不需要進行調(diào)整。根據(jù)《南海北部陸架西區(qū)盆地區(qū)域地球物理特征及深部結(jié)構(gòu)研究》等資料[23-24], 可總結(jié)出本次研究區(qū)域附近的沉積巖基本無磁性或僅具有弱磁性, 磁化率(以國際制單位)變化范圍在0~100×4π10–6; 火成巖具有較強磁性, Ya13-1-2井采集的混合花崗閃長巖磁化率在600× 4π10–6, 呈現(xiàn)中強磁性; 變質(zhì)巖的磁性則變化范圍較大。研究區(qū)域內(nèi)的侵入巖主要為酸性巖, 且呈中-強磁性?？傮w而言, 在進行磁異常模型的建立時, 可以假設(shè)沉積層沒有磁性或僅具有較小的磁性, 測區(qū)內(nèi)磁異常的變化情況主要是由基底的起伏及中-高磁性異常體的侵入所導(dǎo)致的。

在根據(jù)已有的地震剖面進行重磁擬合時, 首先基于清晰的地震反射界面建立的初始多邊形邊模型, 該多邊形模型在之后的操作中通常不予變動。而后建立地震模糊區(qū)域的多邊形模型并通過重磁擬合不斷修改多邊形邊界的位置。在修正的同時將修正結(jié)果同時映射在地震剖面上, 達到同時協(xié)助地震層位標(biāo)定的目的。

4 地層密度和磁性特征

2DLine01測線地呈近東走向, 長36.68 km, 方位角為86.5°。該測線的空間重力異常在25~35 mGal。中部低兩側(cè)高變化明顯。磁異常變化范圍較大, 測線西側(cè)呈現(xiàn)出高達75 nT的正異常, 向東迅速降低至0~ –20 nT, 磁異常最小值為–20 nT, 位于測線中心區(qū)域。

2DLine02測線總長15.27 km, 呈北東走向。方位角44.7°。測線重力異常變化范圍在36.0~32.4 mGal, 變化幅度較小。磁異常最大值為15 nT, 測線中心區(qū)域低至–5 nT, 并呈現(xiàn)出明顯的異常變化。

故這里在建立地層模型時, 首先描繪出異常體的形態(tài)及其通道的形態(tài)。而后結(jié)合所計算的莫霍面深度并沿著清晰的基底反射界面建立盆地的沉積基底。根據(jù)實測水深資料建立海水層。最后以明顯的反射層為依據(jù)勾畫出地層界面。并按照所劃分的密度分層建立地層密度初始模型。由于2DLine01測線西側(cè)呈現(xiàn)出較大磁力異常, 但在地震剖面中并未發(fā)現(xiàn)引起該異常的原因, 故推斷由于地震剖面在側(cè)線西側(cè)覆蓋有限, 該大幅磁異常應(yīng)由地震剖面西側(cè)未覆蓋的地質(zhì)異常體所引起的。故在地震剖面西側(cè)未覆蓋區(qū)域參照圖中已知異常體的形態(tài)建立引起測線磁異常的地質(zhì)體模型。初始模型建立完畢后在反演過程中不斷調(diào)節(jié)地層輪廓和密度及磁化率參數(shù), 最終得出反演結(jié)果如圖6所示, 地震剖面約束下的重磁反演所得出的地層密度及上侵異常體密度如表2所示。

表2 地層密度反演結(jié)果

觀察地震剖面可以得到2DLine01測線沉積基底面的地震同相軸清晰連續(xù), 通過時深計算可得其邊部深度在2 500 m, 中心深度可達4 500 m, 起伏明顯,但基本與重力異常曲線的起伏特征一致。這表明了基底與沉積地層間的密度差是引起研究區(qū)域重力異的主要原因。通過重力異常反演可得基底密度為2.70 g/cm3, 并與上覆界面有0.19 g/cm3的密度差。淺部沉積層的地震同相軸基本成平直狀態(tài), 并未發(fā)生明顯的錯動或變形, 反演結(jié)果沉積地層密度在2.18~2.51 g/cm3。這表明了在盆地形成后, 崖北凹陷呈現(xiàn)出穩(wěn)定接受后續(xù)沉積的狀態(tài)。在地震剖面中深層3000 m附近, 存在大面積的同相軸模糊并間斷的現(xiàn)象, 并有通道明顯, 內(nèi)部呈雜亂反射狀態(tài)的地質(zhì)異常體。通過重磁反演可以得出上侵異常體密度2.34 g/cm3, 磁化率為900×4π10–6。從地震反射特征來看該異常體頂?shù)酌婢蕪姺瓷? 與上覆地層接觸面呈正極性。同時在異常體的邊部及底部均有類似火成巖成層狀侵入的反射特征。結(jié)合其形態(tài), 反演所得密度, 及具有中-強磁性, 應(yīng)不可能為密度較小并且無磁性的泥底辟。總結(jié)上述資料及前人有關(guān)南海東北部火成巖密度值變化較大, 并存在有低密度, 中等磁性的火成巖體的研究結(jié)果[25], 應(yīng)可以判斷異常體為巖漿向上侵入并噴出地表后續(xù)被新近系末期及第四系沉積地層覆蓋所形成的。

結(jié)合上述判斷, 在2DLine01測線西部呈現(xiàn)出的最大值為80 nT的正磁異常, 可推斷其形成原因與剖面1中的異常體一致, 也為局部巖漿侵入所形成的。但由于該火成巖體由于位置偏西, 并沒有被地震剖面所覆蓋到。通過參照剖面中火成巖侵入體建立模型并進行反演, 可得其具有較高磁化率。根據(jù)上述證據(jù)能夠推斷出在該區(qū)域曾經(jīng)發(fā)生過火成巖體規(guī)模侵入的事件。

由于2DLine01測線西段的磁異常較大, 使得剖面中的上侵火成巖引起的磁異常在測線中并沒有很好地體現(xiàn)。為進一步計算火成巖的磁化率及規(guī)模, 這里建立三維橢球體代表火成巖異常體, 并建立板狀異常體代表上升通道, 在化極磁異常和地震剖面的約束下的對上侵異常體的磁化率, 形態(tài)和規(guī)模進行反演。2DLine02的線總長度較短, 但化極后磁異常曲線有著明顯的變化, 同時兩個淺層地質(zhì)異常體占據(jù)了測線的絕大部分。通過磁性反演得出結(jié)果如圖7及表3所示?？梢缘贸銎浯呕蕿?00×4π10–6, 其厚度120~140 m, 展布范圍為橢球體長軸1.5 km, 短軸1 km?？梢娖湔共挤秶^大。結(jié)合地震反射特征及反演所得的密度及磁化率數(shù)據(jù)可以推斷該異常體為低密度火成巖, 與2DLine01測線反演所得結(jié)論一致。

表3 磁異常反演得出的模型參數(shù)

5 對反演結(jié)果的分析

結(jié)合重磁震反演的結(jié)果及地震剖面資料可做如下分析。

崖北凹陷內(nèi)沉積地層呈現(xiàn)出典型的四層密度結(jié)構(gòu), 基底密度為2.70 g/cm3, 上覆沉積地層密度在2.18~2.51 g/cm3。其密度分層與瓊東南盆地的密度分層相一致, 這表明了崖北凹陷的形成與沉積過程與瓊東南盆地的總體過程相一致。沉積基底層與沉積地層間的密度差是引起重力異常的主要原因。從磁性反演所得結(jié)果可知, 崖北凹陷淺層沉積地層基本上沒有磁性。測區(qū)磁異常的來源主要是凹陷內(nèi)部的磁性基底及向上侵入的火成巖導(dǎo)致的。

從地震剖面可以觀察得到, 地下3 000 m以上的沉積地層的地震同相軸基本呈現(xiàn)平直走向, 表明了崖北凹陷在接受新生代沉積時呈現(xiàn)出一個十分穩(wěn)定的狀態(tài), 并沒有發(fā)生導(dǎo)致沉積地層發(fā)生變形或錯動的劇烈的地質(zhì)運動。這種穩(wěn)定的狀態(tài)對崖北凹陷油氣的產(chǎn)生和保存是十分有利的。同時, 在兩條地震剖面中均未發(fā)現(xiàn)有生物礁的地震反射特征。表明了在晚漸新世至中新世南海生物礁繁盛時期, 崖北凹陷并沒有適合生物礁形成的條件。

在地震剖面3 000 m深度至基底附近的地震同相軸呈現(xiàn)模糊雜亂的狀態(tài), 并有異常體沿通道向上刺穿噴出地表, 并被后續(xù)沉積地層覆蓋的現(xiàn)象。經(jīng)重磁反演, 計算可得上侵異常體的密度為2.34g/cm3, 磁化為900×4π10–6, 展布范圍橫向1.5 km, 縱向1 km。結(jié)合前人研究成果, 判斷其為低密度, 中等磁化率的火成巖侵入體。根據(jù)后續(xù)地層沿該異常體定界面上超可判斷其向上刺穿噴出地表的形成時間在新近系末期。結(jié)合在2DLine01測線西部呈現(xiàn)的較大的磁力異常, 可推斷在剖面西側(cè)也發(fā)育有規(guī)模更大, 磁性更強的火成巖侵入的現(xiàn)象。

火成巖的侵入對沉積盆地的構(gòu)造演化、沉積物沉積和成巖、油氣形成及成藏等具有重要的影響。僅對油氣而言, 火成巖及火山活動對于油氣的形成和運聚有著“破壞”和“建設(shè)”的雙重作用。大規(guī)?；鸪蓭r的出現(xiàn)必定對應(yīng)著某一時期強烈的火上活動, 由于火山活動所引起的地溫場升高, 可以使得烴源巖盡快達到生烴門限, 促進有機質(zhì)的演化及油氣的生成[26]。同時, 火山活動對油氣運聚富集的應(yīng)力場及流體流動的流體勢場的影響和控制作用也非常明顯[27]。

結(jié)合衛(wèi)星測高重力異常圖及其垂向?qū)?shù)圖(圖8) 進行分析。圖中所示黑線為本次研究測線所在位置。南海北部的重力異常主要呈現(xiàn)帶狀分布。分別為鄰近海南隆起的NE走向正異常帶及NW走向的正異常帶。結(jié)合垂向?qū)?shù)圖, 兩條正異常帶分別對應(yīng)了南海北部兩條主要斷裂, 也是瓊東南盆地的北部和西部邊界。在洋殼和陸殼的過渡地段呈現(xiàn)一條NE走向, 在陸坡呈現(xiàn)重力正異常, 和在洋側(cè)呈現(xiàn)重力負異常組成的特殊重力異常帶。這是被動大陸邊緣特有的重力邊緣效應(yīng)。對應(yīng)于構(gòu)造分布上的崖城凸起、陵水低凸起及松濤凸起一帶。測線所在的崖北凹陷與海南隆起區(qū)以一條NE走向重力正異常帶相隔。該異常帶對應(yīng)瓊東南盆地5號主斷裂。5號斷裂既是瓊東南盆地的北部邊界, 也是崖北凹陷的控凹斷裂。在其控制作用下, 崖北凹陷形成的北斷南超的構(gòu)造形態(tài)。在5號斷裂和周緣崖城凸起, 陵水凸起和松濤凸起的共同控制作用下, 崖北凹陷中部形成較深的深洼帶并沉積有大量崖城組煤系烴源, 并可作為崖北凹陷的主要生油基礎(chǔ)[28]。在本次研究中崖北凹陷火成巖侵入體的發(fā)現(xiàn), 對崖北凹陷油氣成藏的研究有著一定意義。該區(qū)域的火山活動可以加速上述有機質(zhì)的成熟演化。部分火山巖本身具有一定的儲集空間, 加之通過后期的地質(zhì)改造作用即可形成良好的油氣儲集層[29]?；鹕藉F的內(nèi)部也易于形成稠油油藏[30]。

故在今后崖北凹陷油氣勘探工作中, 需要考慮火成巖及火上活動對油氣的影響, 同時可以將重點放在對火成巖油氣藏的尋找工作中。但同時, 劇烈的火山作用也會對已經(jīng)形成的油氣藏產(chǎn)生破壞作用,這也是在今后的勘探過程中需要中重點考慮的。

6 結(jié)論與討論

1) 重磁震聯(lián)合解釋方法可有效計算巖石的密度和磁化率等物性資料。可以在復(fù)雜勘探條件下作為地震資料的有效補充。

2) 崖北凹陷內(nèi)沉積地層密度呈現(xiàn)四層結(jié)構(gòu), 基底密度為2.70 g/cm3, 沉積地層的密度為2.18~2.51 g/cm3。地層密度及分層與總結(jié)出的瓊東南盆地密度系統(tǒng)基本一致。

3) 沉積基底及火成巖侵入體是測區(qū)磁異常的主要來源, 側(cè)區(qū)內(nèi)火成巖呈現(xiàn)低密度, 中等磁性的特點, 并且有一定的分布規(guī)模。

4) 火成巖向上侵入并噴出的時期在新近系末期。在崖北凹陷發(fā)現(xiàn)的火成巖及相應(yīng)的火山活動對該區(qū)域油氣形成及成藏有重大影響, 需要在有關(guān)崖北凹陷油氣的研究中著重考慮。

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Gravity magnetic seismic joint interpretation of geophysics: Application in Yabei sag

Su Da-li1, 2, Ou-yang Min3, Fu Yong-tao1, Yuan Quan-she3, Zhou Zhang-guo1

(1. Key Laboratory of Marine Geology and Environment, Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. CNOOC Ltd., Zhanjiang Branch, Zhanjiang 524057, China)Received：Jul. 8, 2015

joint inversion; Qiongdongnan Basin; Yabei sag; seismic response characteristics; density model

The northern part of South China Sea is geologically complex; thus, the use of single seismic methods may not provide adequate geological interpretation. Based on a regional geological knowledge, this study uses the joint inversion of marine gravity and magnetic data. The logging of information and a seismic section are used to build a reasonable 2.5D initial model for conducting the inversion calculation. The result reveals that the stratum in Yabei sag have a typical four-layers model. Density of the deposited substrate is 2.70 g/cm3, and density of sedimentary strata is between 2.18 g/cm3and 2.51 g/cm3. Evidence shows that the geological anomaly piercing upwards is an igneous diapir of low density and medium susceptibility that was formed in the lateNeogene era and that its presence and related volcanic activities may have a considerable impact on the formation and storage of oil and gas in Yabei sag.

P714+.8

A

1000-3096(2016)07-0140-11

10.11759/hykx20150708002

2015-07-08;

2015-10-23

中國科學(xué)院海洋戰(zhàn)略先導(dǎo)科技專項(XDA1103010102)

[Foundation: Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences, No. XDA1103010102]

蘇達理(1990-), 男, 河南鄭州人, 碩士研究生, 主要從事海洋重磁數(shù)據(jù)處理與解釋研究, E-mail: sudali9066@163.com; 付永濤,通信作者, 男, 副研究員, E-mail: ytfu@qdio.ac.cn

(本文編輯: 劉珊珊)