地球物理学报  2018, Vol. 61 Issue (6): 2369-2379   PDF    
南黄海中部隆起中-古生代地层发育新认识——基于大陆架科学钻探CSDP-02井钻探成果
张晓华1,2,3, 张训华4, 吴志强2,3, 郭兴伟2,3, 肖国林2,3     
1. 中国海洋大学海洋地球科学学院, 山东青岛 266100;
2. 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室, 山东青岛 266061;
3. 青岛海洋地质研究所, 山东青岛 266071;
4. 中国地质调查局南京地质调查中心, 南京 210016
摘要:南黄海中部隆起海相地层埋藏浅,是南黄海盆地油气勘探的重点,但由于缺乏钻井资料约束,中部隆起中-古生界的地层属性一直存在争议.大陆架科学钻探CSDP-02井是南黄海中部隆起第一口钻井,也是南黄海盆地钻遇地层最深的一口全取心井.本文在分析大陆架科学钻探CSDP-02井的岩心、测井和相应多道地震资料基础上,明确了中部隆起中-古生界的地层属性:在新近系充填沉积之下,依次发育三叠系下统青龙组下段、二叠系上统大隆组、龙潭组,二叠系下统孤峰组、栖霞组,石炭系船山组、黄龙组、和州组和高骊山组,泥盆系五通群和志留系高家边组、奥陶系.结合地球物理测井曲线分析与区域地质认识,确定了地震反射界面T2、T8、T9、T10、T11的反射特征与对应的地质界面.中部隆起地层分布特征整体受南黄海构造运动的影响,早古生代地层平缓,断裂不发育,加里东运动造成志留系上统及中下泥盆统沉积缺失,石炭系-二叠系在中部隆起广泛发育,厚度大,二叠系最大沉积厚度约1900 m,中生界残留地层分布局限,主要保存下三叠系,地层厚度变化范围较大.
关键词: 南黄海      中部隆起      中-古生界      地层分布      大陆架科学钻探     
New understanding of Mesozoic-Paleozoic strata in the central uplift of the South Yellow Sea basin from the drilling of well CSDP-02 of the "Continental Shelf Drilling Program"
ZHANG XiaoHua1,2,3, ZHANG XunHua4, WU ZhiQiang2,3, GUO XingWei2,3, XIAO GuoLin2,3     
1. College of Marine Geosciences, Ocean University of China, Shandong Qingdao 266100, China;
2. Laboratory for Marine Mineral Resources, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology, Shandong Qingdao 266061, China;
3. Qingdao Institute of Marine Geology, Shandong Qingdao 266071, China;
4. Nanjing Center, China Geological Survey, Nanjing 210016, China
Abstract: With a shallow depth, the marine strata in the central uplift of the South Yellow Sea basin is the focus target of oil and gas exploration. However, due to lacking drilling data, the geological age and strata attributes of this area are controversial for a long time. Well CSDP-02 of the "Continental Shelf Drilling Program" is the first borehole in the central uplift, also the deepest whole-coring well in the South Yellow Sea basin. Based on the cores, well logs and multichannel seismic data, this paper clarifies the geological age and rock types of Mesozoic-Paleozoic strata in the central uplift. The strata below the Neogene sedimentary filling is the lower Qinglong Formation of Lower Triassic, the Dalong-Longtan Formation and Gufeng-Qixia Formation of Permian, the Chuanshan-Huanglong-Hezhou-Gaolishan Formation of Carboniferous, Wutong group of Devonian, Gaojiabian Formation of Silurian and Ordovician. Based on the drilling results, the distribution of Mesozoic-Paleozoic marine sedimentary strata of the uplift is defined and the long debate about the properties of marine residual strata can be ended. In addition, the reflection features and corresponding geological interfaces of seismic reflectors (T2, T8, T9, T10, T11) are inferred. Of them, T2 is the bottom boundary of the Neogene sediment system as well as the marker bed of the research area with high energy, stable waveforms. T8 is the Indosinian surface, which corresponds to the top of Qinglong Formation with high amplitudes and low frequency. T9 is a reflection of wave trough with high amplitudes and low-medium frequency, which we propose is the reflection of the bottom of Dalong Formation. With obvious energy variation in line XQ09-2, T10 is the reflection of wave peak and represented by medium-high amplitude and high frequency and T11 is a discontinuous reflector of Devonian. The strata distribution of the central uplift is influenced by the tectonic movement of the South Yellow Sea basin. Specifically, the strata are almost horizontal in the early Paleozoic with little faulting. During the Caledonian, the upper Silurian and lower Devonian are lost. Strata of Carboniferous-Permian developed extensively, the maximum thickness of the Permian is 1900 meter. To Mesozoic, denuded by the Indochina movement, while the residual strata is mainly lower Triassic with great thickness variations.
Key words: South Yellow Sea    Central uplift    Mesozoic-Paleozoic    Strata distribution    Continental Shelf Drilling Program    
0 引言

南黄海盆地作为下扬子的主体,一直是我国海域油气勘探的重点,但至今没有重要的油气发现.经过多年的研究,地质学家对南黄海盆地的构造演化有了较深入的认识(郝天珧等, 2002, 2010姚永坚等,2008侯方辉等,2008张训华,2008张训华等,2014庞玉茂等,2017).南黄海盆地海相中、古生界因遭受了印支—燕山期构造运动的抬升改造,残留在晚期盆地之下,故被称为残留盆地(刘光鼎, 1997, 2001刘光鼎等,1999).中部隆起海相地层埋藏浅,是将来油气勘探重点.2005年开启的新一轮海洋地质调查工作,以南黄海区域地质研究为目标,部署了多条二维多道地震测线,获得了深部地层的有效反射,提高了地震原始资料品质,为南黄海盆地构造演化及油气资源评价等奠定了重要基础(吴志强等,2015Pang et al., 2017a).中部隆起发育海相中-古生代地层也成为统一认识,但由于印支—燕山运动及新生代构造运动造成了陆相中、新生界盆地基底的复杂性,新近系之下的地层属性由于缺少钻井资料,一直以来颇有争议(冯志强等,2002陈建文等,2003李刚等,2003张海啟等,2009张训华等,2014).

对中部隆起地层发育的认识,一是依靠重、磁等手段讨论海相中、古生界厚度及分布特征(Zhang et al., 2007黄松等,2010Pang et al., 2017b);二是结合构造演化,在地震层序划分基础上,讨论中部隆起新近系下伏地层地质年代,主要有两种观点:一种观点认为,中部隆起由于印支期的隆起和剥蚀作用导致下三叠统或下三叠统-上二叠统大隆、龙潭组剥蚀殆尽(欧阳凯等,2009杨艳秋等,2015);另一种观点认为,中部隆起新近系之下不仅下三叠统青龙组发育,而且发育白垩系-侏罗系(赵文芳等,2011).

总的来说,南黄海中部隆起经过多年油气勘探,地震资料品质有了很大提高,但由于在中部隆起,新近系沉积直接覆盖在下伏中-古生代地层之上,形成一个反射系数高达0.3~0.5的强反射界面,对地震波的向下传播起强烈屏蔽作用,使得达到深部地层的地震波能量明显衰减,造成深部地震资料品质较差(吴志强等,2011),这使得中-古生代地层的区域对比难度大.且中部隆起在2015年之前一直没有钻井,缺乏钻井约束地震资料,中部隆起中-古生代地层的岩性、物性不清,因此对中部隆起地层属性、沉积特征和储层发育的认识多具推断性,影响了该区的油气资源评价.

1 地质概况

南黄海盆地是在古生界残留盆地基础上发育的中、新生代盆地,是海相中-古生界和陆相中-新生界的叠合盆地.盆地自北向南依次划分为“三隆两坳”五个构造单元,即千里岩隆起、北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起.中部隆起总体上呈东西向展布,南部与南部坳陷相接,北部与北部坳陷相连,西北与千里岩隆起相邻,西南与苏北盆地滨海隆起相靠,东部与勿南沙隆起接触,是一个继承性的古隆起.到目前为止,在南黄海盆地共有8口井钻遇了海相中-古生界,其中6口钻井分布在南黄海盆地南部坳陷和勿南沙隆起,大陆架科学钻探CSDP-02井是中部隆起第一口钻遇中-古生界的钻井(图 1).

图 1 南黄海盆地构造区划及CSDP-02井钻探位置图 Fig. 1 Tectonic division of the South Yellow Sea basin and the location of well CSDP-02

大陆架科学钻探CSDP-02井位于南黄海废黄河口外海域,距离海岸线最近约100 km,连云港以东约170 km.在综合分析大陆架科学钻探项目有关第四系、新近系的研究成果,南黄海海域油气资源调查、南黄海前第三系油气资源前景研究、南黄海中部隆起和滩海区海相地层油气资源战略选区等项目研究成果基础上,CSDP-02钻井井位坐标为:东经121°15′41″,北纬34°33′18.9″,位于南黄海中部隆起西部XQ09-2测线与XQ09-4测线交点处.该井于2015年开始钻探,截至2016年4月初,钻井进尺深度达2033.58 m(海底起算),钻穿古生界石炭系;截至2016年9月,该钻井进尺深度达2843.18 m(海底起算),钻穿泥盆系,钻遇志留系高家边组及部分奥陶系,并完成2843.18 m全取心和地球物理测井.

2 研究思路

本文充分利用CSDP-02井的岩心、测井和钻井资料以及重新处理的XQ09-2测线多道地震资料,结合区域地质认识,首先对CSDP-02井进行合成地震记录制作和层位标定,在分析研究区地层-构造是不同时期、不同沉积作用及构造特征叠合盆地的地质认识的基础上,对比邻区区域地震剖面,对XQ09-2测线相关地震-地质层位进行解释.根据钻探取心描述结果,以及不同岩性在地球物理测井曲线上的变化规律及不同地质时代地层的曲线组合特征,结合区域地质规律进行分析,确定各地质时代界面,明确地震反射波组T2、T8、T9、T10、T11的反射特征,结合区域构造演化和剖面闭合解释,得到中-古生代地层厚度图,阐述中部隆起中-古生代地层分布特征.

3 地震-地质层位新认识

为建立中部隆起的地震-地质层位系统,进一步研究中部隆起地区地层发育特征,首先要分析钻井、测井资料,明确地层的纵向分布和岩性特征.

3.1 CSDP-02井地层属性

作为中部隆起第一口钻井,CSDP-02井完成全取心2843.18 m,这为确定中部隆起的地层属性提供了直接证据.CSDP-02井的分层是在该井岩心描述、古生物化石分析基础上,综合邻近南部坳陷WX5-ST1井和勿南沙隆起区的CZ35-2-1井分层数据以及南黄海盆地地层发育特征的基础上确定的(图 2).在中部隆起,海底面至629 m,主要是新近系未固结沉积物,速度1500~2200 m·s-1,密度低.新近系以下依次发育中生界下三叠统、古生界二叠系、石炭系、晚泥盆系、早志留系和奥陶系.虽然CSDP-02井未钻遇中生界侏罗系,但根据对地震剖面的解释推测认为,在中部隆起局部地区有中生界侏罗系分布.

图 2 大陆架科学钻探CSDP-02地层发育及岩心描述简表(据蔡来星等,2017修改) Fig. 2 Simplified sequence strata and core description of well CSDP-02 of the "Continental Shelf Drilling Program" (Modified from Cai et al., 2017)

为进一步研究中部隆起地层的地震-地质特征,利用CSDP-02井的分层数据及XQ09-2测线多道地震数据,提取与地震资料主频相当的雷克子波,采用测井声波时差数据计算速度,密度采用测井密度值,对该井进行了合成地震记录标定(图 3).在钻井揭示的深度内,明确了中部隆起的中-古生代地层、地层厚度、埋藏深度以及地球物理特征.针对研究的目的层段,对合成地震记录进行了局部微调,主要从波组特征、波形特征等方面进行对比,使合成记录与地震记录的相关性进一步提高.声波测井是对深度采样的,由于测井资料受井径、井深环境等因素的影响,合成地震记录的振幅与地震剖面的反射振幅的对比不能完全一致,VSP (Vertical Seismic Profile,垂直地震剖面)测井资料可以提供更加准确的时深关系.

图 3 CSDP-2井合成地震记录标定 Fig. 3 Synthetic seismogram calibration of well CSDP-02

(1) 三叠系

青龙组(T1q):岩性以灰色、深灰色泥晶灰岩、含泥泥晶灰岩与灰质泥岩互层为主,青龙组上部地层中见少量紫红色、黄棕色泥岩、泥灰岩夹薄层链条状灰岩.CSDP-02井揭露的青龙组厚度254 m,底界埋深863 m.从合成地震记录标定来看,青龙组标定在弱振幅的波峰反射同相轴下缘(图 3).青龙组在测井曲线上呈高速度、高密度特征,层速度4767 m·s-1,密度2.5~2.7 g·cm-3,电阻率整体幅值中低值,自然伽马整体幅值低值.

(2) 二叠系

大隆组(P2d):大隆组岩性主要由灰色泥岩、浅灰色细砂岩、灰色含灰泥岩、含灰砂岩组成,厚度仅52 m,底界埋深915 m.从合成地震记录标定来看,大隆组标定在弱振幅的波峰反射同相轴上(图 3).从图 4可以看出,大隆组电阻率幅值、自然伽马幅值均明显变高,呈山峰状,大隆组声波速度和密度与青龙组相比变化不大,即二者之间并不存在明显的波阻抗界面.

图 4 CSDP-02井测井曲线特征 Fig. 4 Log curve characteristics of well CSDP-02

龙潭组(P2l):CSDP-02井揭露的龙潭组厚度721 m,底界埋深1636 m.主要岩性为大段灰色、深灰色泥岩与灰色、灰白色中-细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩的互层沉积,泥岩、砂岩厚度均较大.从合成地震记录标定来看,龙潭组标定在弱振幅的波峰反射同相轴上(图 3).测井曲线特征分析可知,龙潭组层速度4236 m·s-1,密度2.2~2.5 g·cm-3.深、浅侧向电阻率曲线在该段上部、下部均为平缓低值,在该段中部出现小幅度的尖峰高值.自然伽马曲线为多个低值-高值的旋回组合,是砂泥岩沉积的典型特征(图 4).

孤峰组(P1g)-栖霞组(P1q):该段地层厚度较薄,其中孤峰组厚度仅13 m,栖霞组厚度86 m,底界埋深1735 m.孤峰组以硅质岩、泥岩、灰质泥岩发育为典型特征.栖霞组岩性主要为生屑泥晶灰岩、生屑灰岩以及泥岩、粉-细砂岩、泥晶灰岩、微晶白云岩为主.在CSDP-02井合成地震记录标定图中,孤峰组标定在弱振幅的波谷反射同相轴,栖霞组标定在强振幅的波谷反射同相轴上缘.孤峰组-栖霞组自然伽马、电阻率中低值,密度和声波速度与上覆龙潭组地层相比变化均不明显.

(3) 石炭系

CSDP-2井石炭系深度1735~2022 m,厚度287 m.钻井岩心揭示,石炭系自下而上发育下统高骊山组、中统黄龙组和上统船山组.从测井曲线特征来看,整个石炭系自然伽马值为相对低值,深浅侧向电阻率曲线为相对高值(图 4).

船山组(C3c)以灰色-深灰色含生物碎屑灰岩、生屑泥晶灰岩互层沉积为主,厚度较大,CSDP-02井合成地震记录标定在中-强振幅的波谷反射同相轴,层速度5922 m·s-1.

黄龙组(C2h)以紫红色、肉红色泥质杂基或砂质杂基支撑的鲕粒灰岩、含灰砂岩、石英砂岩交互沉积为主,CSDP-02井合成地震记录标定在弱振幅的波峰反射同相轴,层速度5784 m·s-1.

高骊山组(C1g)岩性以灰色泥岩、粉砂岩、细砂岩、紫红色粉砂质泥岩、灰绿色含沥青质泥岩互层沉积为主,CSDP-02井合成地震记录标定在弱振幅的波谷反射同相轴.层速度4682 m·s-1.

(4) 泥盆系-志留系-奥陶系

目前CSDP-02井已钻穿泥盆系、钻遇志留系高家边组和部分奥陶系,CSDP-02井在该段只见志留系高家边组泥岩和泥盆系五通群石英砂岩,并未发现志留系中上统坟头组、茅山组沉积.目前只确定了泥盆系底界,CSDP-02井揭露的泥盆纪地层厚度约318 m,根据钻井岩心描述,该地层以灰色-深灰色石英砂岩、粉砂岩、中细砂岩为主,钻井岩心在该层段内可见丰富的植物化石.志留系高家边组发育巨厚暗色泥岩,并在该段发现良好的油气显示.

CSDP-02井合成地震记录标定在中-强振幅的波峰反射同相轴.从图 4看出,泥盆系深、浅侧向电阻率曲线为低值背景下局部出现尖峰高值,自然伽马曲线为多个低值-高值组合,密度2.4~2.5 g·cm-3,泥盆系底界声波速度和密度值均小范围突然升高,计算得到的层速度4912 m·s-1.

表 1 CSDP-02井各地质层位层速度表 Table 1 Interval velocities of geologic horizons in well CSDP-02
3.2 地震反射波组特征

结合测井资料,基于地震反射特征(振幅、相位、频率、连续性及波形等)确定地震反射波组可实现层位横向追踪.通过分析南黄海中部隆起多道地震剖面反射结构及其波组特征的横向变化、地球物理测井资料曲线纵向上特征变化,结合区域地质和邻区钻井资料,在中部隆起识别出T2、T8、T9、T10、T11共5个特征明显的地震波组(图 5).其中T2、T8、T10波为三个区域性不整合面的反映,也是本区的地震反射重要标志波.

图 5 XQ09-2测线地震反射界面特征及剖面解释 Fig. 5 Seismic reflection interface characteristic and profile explanation of survey line XQ09-2

(1) T2反射波组

T2反射波组在中部隆起广泛分布,范围最大,该反射层对应新近系未固结沉积物的底界反射.在地震剖面上,T2反射层反射能量强,连续性好,波形稳定,频率高,呈高振幅、高频率、高连续性的“三高”特征,在地震剖面上一般以波峰波谷两个强相位出现.该波与上覆反射层呈上超接触,与下覆反射波组呈削截接触,能够连续追踪对比,是研究区的区域不整合面的反映,也是区域地震反射标志层.

(2) T8反射波组

在中部隆起,CSDP-02井并未钻遇古近系地层,但根据南黄海区域地质认识,T8反射波组是印支运动的隆升剥蚀作用造成的海相沉积层和陆相沉积层之间的不整合面,对应下三叠统青龙组灰岩的顶界反射,同时也是陆相中-新生界的底面反射,是一个明显的波阻抗界面(张训华等,2014).

CSDP-02井西侧,T8地震反射波组为青龙组灰岩的顶界反射,由于青龙组在中部隆起大部分遭受剥蚀,因此该波在中部隆起局部分布,主要分布于隆起东部坳陷区,在地震剖面上表现为较强振幅连续反射,频率中等-低,与下伏地层不整合接触.

(3) T9反射波组

T9反射波组相当于二叠系上统龙潭组和大隆组顶界反射波组,T9波组与上部地层反射为整合接触.从CSDP-02井合成记录来看,T9标定在弱振幅的波峰反射同相轴下缘.从图 4也可以看出,大隆组声波速度和密度与青龙组相比变化不大,即二者之间并不存在明显的波阻抗界面.从地震剖面横向追踪来看,由于地震剖面采集和后期处理等复杂原因,T9波组反射能量变化较大,在能量较弱地区,T9波组表现为弱振幅波峰反射,而在能量较强地区,T9波组对应于波组特征较好的强振幅波谷-波峰-波谷反射中的波峰反射.识别T9波组的另一个特征是该波组之上至T8波组之间,有300~400 ms不等的反射空白带或弱振幅的青龙组灰岩杂乱反射带,下部与T10波组之间为连续的平行密集反射带.

(4) T10反射波组

T10反射波组相当于上二叠统龙潭组底界反射,从CSDP-02井合成记录来看,地震剖面标定在强振幅的波峰反射同相轴上.从图 4我们注意到,在大隆组与龙潭组分界处,随着岩性由含灰砂岩过渡到厚度较大的砂泥岩互层,声波速度明显降低,形成一个较明显的波阻抗界面,在地震剖面上表现为振幅较强的波谷反射.同样由于地震剖面采集和后期处理等复杂原因,振幅能量在XQ09-2测线上变化较大,在同一条剖面上反射振幅时强时弱,总体表现为一套平行、密集、振幅中-强、连续性一般、频率中-高的反射层的底界.该波组在区内能够可靠对比追踪,与上部T9波组不整合接触,与下部反射也为不整合接触.

(5) T11反射波组

南黄海区域波组特征对比认为,T11波组相当于泥盆系底界(加里东构造面)反射,但据CSDP-02井钻井岩心揭示的地层显示,中部隆起缺失志留系上统和泥盆系中下统,根据CSDP-02井标定,T11波组在中部隆起相当于泥盆系五通群底界反射、CSDP-02井合成记录标定T11波组位于中强振幅的波峰反射同相轴上.从剖面横向对比来看,在波组特征明显的位置,该波组主要位于一套中、高连续性,中等频率、中等振幅的反射波组的顶界.T11也是一个区域性不整合面反射.

4 地层发育特征

CSDP-02井及新采集的地震资料某些测线段揭示了海相下古生界内幕反射,但由于深部地震资料品质较差,根据目前已有可靠的地震和钻井资料,中部隆起目前能够较准确进行工业化编图的地层主要是中生界和上古生界二叠系,在CSDP-02井钻井成果分析和中部隆起区的多条地震测线解释基础上,绘制了中生界残留厚度图和上古生界二叠系厚度图(图 6图 7).

图 6 南黄海中部隆起古生界二叠系厚度图(单位:m) Fig. 6 Stratum thickness of Permian system of Paleozoic in the central uplift (unit:m)
图 7 南黄海中部隆起中生界残留厚度图(单位:m) Fig. 7 Residual stratum thickness of Mesozoic in the central uplift (unit:m)

中部隆起为早古生代主要的坳陷发育区,内幕构造简单,断裂不发育,地层较平缓.早古生代末期的加里东运动使南黄海盆地发生强烈的垂直差异运动,导致下伏早古生代地层遭受一定的剥蚀夷平,因此南黄海盆地缺失了志留系上统以及中、下泥盆统沉积(姚永坚等,2008),CSDP-02井在该段只见志留系高家边组泥岩和泥盆系五通群.至晚泥盆世-早石炭世,随着地壳下降,南黄海盆地开始广泛接受滨岸相、河流三角洲相的砂、泥岩沉积.中石炭世,盆地开始全面沉降,广泛发育碳酸盐岩开阔台地相沉积,因此在中部隆起,石炭系分布范围广,厚度大.早二叠世早期,盆地仍然继续发育碳酸盐岩台地相沉积,早二叠世晚期,主要为碳酸盐岩台地相硅质岩和硅质灰岩,晚二叠世则开始发生较大相变,主要沉积了一套海陆交互过渡相碎屑岩,二叠纪在中部隆起沉积厚度较大,具有两个沉积中心,分别位于中部隆起中北部和东部,地层最大厚度约1900 m(图 6),印支运动结束了本区长期海侵的历史,扬子块体向华北块体的拼贴碰撞使得南黄海盆地整体抬升,海相中、古生界褶皱隆起遭受剥蚀改造,并形成了后来的陆相中、新生代盆地的沉积基底(张训华等,2014),逆冲断层广泛发育,中部隆起中生界上三叠系、侏罗系和白垩系几乎剥蚀殆尽,在中部隆起主要保留三叠系下青龙组,局部地区有侏罗系残留.从图 7可以看出,中部隆起中生界残留厚度变化较大,在构造高部位,中生界残留厚度仅500 m左右,而在构造低部位,中生界残留厚度在3000 m以上.

5 讨论

大陆架科学钻探CSDP-02井先后钻遇新近系、三叠系青龙组、二叠系、石炭系和上泥盆统、下志留统和部分奥陶系,证实了中部隆起新近系之下发育下三叠统及上、下古生界.此前,南黄海盆地钻遇最深的是CZ12-1-1井,钻遇古生界石炭系,CSDP-02井钻遇下志留统和部分奥陶系,进一步确定了南黄海中部隆起海相地层的发育,为进行南黄海中部隆起整体评价和部署提供了科学依据.CSDP-02井未钻遇白垩纪和侏罗纪地层,也就是说,到目前为止,南黄海盆地仍然没有钻遇侏罗纪地层.

从最新采集处理的XQ09-2多道地震测线来看,T2反射层之下中-古生界有效反射较之前资料有了明显提高,但受海洋深层地震资料采集和处理技术的限制,地震波组在横向上能量不均一,海相下古生界以下地震反射仍然较弱,这使得横向上进行波组对比以及深层反射波组的识别变得困难.

从CSDP-02井合成记录来看,T9标定在弱振幅的波峰反射同相轴下缘.从图 4也可以看出,大隆组声波速度和密度与青龙组相比变化不大,即二者之间并不存在明显的波阻抗界面.从地震剖面横向追踪来看,由于地震剖面采集和后期处理等复杂原因,T9波组反射能量变化较大.但南部凹陷WX5-ST1井测井曲线及合成地震记录标定T9地震反射相当于青龙组底界波峰反射,这种差异原因是否是由于CSDP-02井钻遇大隆组厚度较薄(46 m)造成的还需进一步研究.

6 结论

CSDP-02井是中部隆起第一口钻井,并在南黄海盆地首次钻遇奥陶系,打破了南黄海钻遇最古老地层为石炭系的记录,证实了中部隆起发育巨厚海相沉积层的论断,首次在海相地层中发现多处油气显示,为南黄海的油气勘探指明了方向.

(1) 在大陆架科学钻探CSDP-02井2800多米岩心和测井数据分析基础上,结合多道地震资料,明确了中部隆起的地层属性:在新近系充填沉积之下,依次发育三叠系下统青龙组、二叠系上统大隆组、龙潭组,二叠系下统孤峰组、栖霞组,石炭系船山组、黄龙组、和州组和高骊山组,泥盆系五通群、志留系高家边组和奥陶系.识别出T2、T8、T9、T10、T11五个地震反射标志层,分别对应新近系底界反射、青龙组顶界反射、青龙组底界反射、龙潭组底界反射和泥盆系底界反射.

(2) 中部隆起早古生代地层产状平缓,断裂不发育,加里东运动导致早古生代末期只发育志留系下统高家边组和泥盆系上统五通群,而石炭系-二叠系分布范围广,厚度大,二叠系沉积中心位于中部隆起中北部和东部,最大沉积厚度约1900 m.由于印支运动影响,中生代主要残留地层是下三叠统青龙组,地层残留厚度变化较大,在构造高部位,中生界残留厚度仅500 m左右,而在构造低部位,残留厚度在3000 m以上.

致谢

感谢中国地质调查局青岛海洋地质研究所为本次研究提供的宝贵资料,感谢审稿人及编辑对文章提出修改意见.

References
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