Petroleum Science|先存断裂再活化如何控制裂谷盆地形成?——来自南海北部恩平17洼的最新研究
裂谷盆地是全球油气资源的重要赋存场所,其形成与演化受区域构造活动的强烈控制。基底先存断裂在后期构造作用下的再活化是影响新生断裂发育、沉积中心迁移和盆地结构的关键过程,但不同方向先存断裂差异性活化机制及其多期伸展背景下的连接过程长期缺乏系统认识。针对上述问题,中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室博士生张芷晴、刘华教授、刘寅副教授等以珠江口盆地珠一坳陷恩平17洼为研究对象,综合利用三维地震解释、断裂活动定量分析与砂箱物理模拟,系统揭示了先存断裂再活化及分段连接过程对裂谷盆地形成与演化的控制机制。研究发现,恩平17洼边界断裂走向沿走向存在显著变化,南段表现为近N–S向(F2),北段转变为ENE向(F1),两段断裂活动差异明显。早始新世伸展期间,NW–SE向区域应力场选择性再活化了基底中的NE向和N–S向先存断裂,促进南北两段断裂快速连接;中始新世应力场顺时针旋转后,新生ENE向断裂逐步发育并主导变形;晚始新世NE向和ENE向断裂的持续活动则推动沉积中心向北迁移。砂箱物理模拟实验在NW–SE伸展条件下再现了上述变形过程(图1),证实先存断裂走向与区域伸展方向的几何匹配关系是控制断裂选择性
2026-07-03
JGR: Solid Earth |先存地壳非均质体和差异伸展如何塑造南海裂谷的起始与传播:来自构造物理模拟实验的启示
大陆裂谷通常并非沿走向同步开启,也很少表现出均一的裂谷宽度。相反,裂谷作用往往具有穿时性和渐进性,并伴随裂谷沿走向传播,最终形成“V”形裂谷。对于靠近板块旋转极、且沿走向具有强烈伸展梯度的“V”形裂谷,剪刀式打开模式能够较好地解释其形成过程。然而,对于远离此类旋转极的“V”形裂谷,例如南海,其形成机制仍缺乏充分认识。本研究以南海为原型,利用地壳尺度构造物理模拟实验,探讨远离旋转极背景下“V”形裂谷的形成过程与控制机制。实验结果表明,盆地的“V”形张开可由差异伸展与岩石圈继承性强度非均一性的共同作用所控制。将模型结果应用于南海,我们认为,古南海沿走向的差异俯冲驱动了空间非均一的伸展变形,导致裂谷起始由东向西穿时发育,并使东、西段形成了差异显著的地壳减薄样式。此外,东段中生代残余的弱岩浆弧,以及西段先存的刚性大陆基底块体,是控制应变局部化的关键构造-流变因素;二者共同塑造了盆地几何形态,并调节了洋陆边界附近岩石圈的颈缩程度。上述过程最终形成了现今南海自西向东逐渐变年轻、变窄的“V”形裂谷格局。这些认识不仅为长期存在争议的南海成因问题提供了新的解释,也进一步拓展了对远离旋转极构造背景下裂谷传
2026-07-02
Lithos | 渤海湾盆地基底TTG片麻岩锆石Hf-O同位素与元素地球化学研究:岩石成因及其对华北克拉通31亿年地壳生长的指示意义
全球大陆地壳近90%形成于早前寒武纪,地壳生长主要集中在3.5-3.1 Ga、2.8-2.7 Ga和2.6-2.5 Ga三个时期。前人研究表明,~3.2-3.0 Ga可能是地球构造体制转换的关键阶段。然而,华北克拉通~3.1 Ga时期岩石较少,缺乏系统的岩石学和地球化学研究,该时期地壳生长机制和构造体制尚不明确。针对上述科学问题,孟凡超教授团队对渤海湾盆地济阳坳陷基底的花岗质片麻岩开展了系统的岩石学、全岩地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf-O同位素综合研究。研究样品包括24件新鲜TTG片麻岩(图1)。图1 (a) 华北克拉通分区;(b) 渤海湾盆地的构造单元;(c) 埕宁隆起取样位置锆石U-Pb定年结果揭示了渤海湾盆地基底存在两期显著的岩浆事件:~3.1 Ga和~2.5 Ga。其中,~3.1 Ga的TTG片麻岩表现出高钾钙碱性系列特征,富集大离子亲石元素(LILE)、亏损高场强元素(HFSE),与俯冲相关或弧型岩浆作用的地球化学特征一致。同位素数据进一步揭示,锆石εHf(t)值呈高度正值(+0.95至+8.94),指示其源区可能为地幔衍生新生地壳物质;而锆石δ18O值则显著偏低(
2026-06-15
Geophysics |An improved C3 coherence algorithm using structural dip derived through the FFT time-shift property
在油气地球物理勘探中,断层识别是一项至关重要的核心任务,而相干体(Coherence cube)技术是目前应用最为广泛的断层刻画方法之一 。尽管经典的基于特征结构的C3多道相干算法在分辨率上表现优异,但其对地层倾角的不敏感性容易在陡倾角地层产生相干假象,而传统考虑倾角的改进方法往往需要依赖庞大计算量的插值操作。为攻克这一矛盾,本研究提出了一种基于快速傅里叶变换(FFT)时移特性的改进C3相干算法,以极低的计算成本将构造倾角信息融入了相干计算中。该方法的实现主要包含三个核心步骤:1.利用方向导数对地震数据进行面向构造的各向异性扩散滤波(SOF),最大程度地降低噪声对后续倾角估计和相干计算的干扰。2.采用瞬时相位(IP)技术提取稳健且高精度的地层倾角信息。3.利用FFT的时移特性构建倾角矩阵,在无需传统数据插值的前提下,完成考虑倾角的相干体计算。图1.二维合成模型的相干体结果。(a)-(c)含10%噪声下传统C3,使用Hilbert变换道改进C3以及所提出的考虑倾角的改进C3结果;(d)-(f) 不含噪声下传统C3,使用Hilbert变换道改进C3以及所提出的考虑倾角的改进C3结果图2.实
Journal of Analytical and Applied Pyrolysis |松辽盆地中高熟页岩油的相态预测-来自组分生成动力学的启示
油气组分组成控制着流体在运移、圈闭和开采过程中的相态行为。预测油气组分对于评估烃类品质及可采性至关重要,但是钻前预测地下流体相态研究较少,尤其是对中高熟阶段页岩油烃类相态的准确预测尚属空白。图1 校正后的模拟相演化史及其与PVT实验相图的对比,以及考虑轻烃组分损失25 %和50 %的相图鉴于全组分动力学可以评价/预测页岩油气藏的全组分组成及其演化,本研究以松辽盆地白垩系青山口组一段页岩为研究对象,对未成熟样品开展了干酪根样品的封闭体系黄金管全组分生烃热模拟实验,结合气相色谱分析实现了气态烃、轻烃、重烃组分的全烃组分定量工作,构建了封闭体系下组分生烃动力学模型,同时结合松辽盆地古龙凹陷的地史、热史定量评价/预测地质条件不同演化阶段生烃量及组分特征及演化;在此基础上引入保压取心的干燥系数校正模型同时结合PVTsim软件预测了古龙页岩油气地下相态及演化规律。结果表明,松辽盆地青山口组以生油为主,热模拟实验与自然演化样品组分的差异可能是热模拟实验条件下的高温高压造成的,校正后预测的相态演化史表明现今松辽盆地古龙凹陷为挥发性油藏,在66Ma期间的古龙凹陷青山口组存在着一期烃类运移分馏,同时指示当