基于深度域地震成像的中沙海槽盆地东北部结构构造研究

赵斌, 高红芳, 张衡, 李丽青



基于深度域地震成像的中沙海槽盆地东北部结构构造研究

赵斌1, 2, 高红芳1, 3, 张衡1, 2, 李丽青1, 2

1. 自然资源部海底矿产资源重点实验室, 广东 广州 510075; 2. 广州海洋地质调查局资料处理研究所, 广东 广州 510760; 3. 广州海洋地质调查局区域地质调查所, 广东 广州 510760

文章基于叠前深度偏移地震成像分析, 结合前人重磁反演等地球物理资料成果, 对中沙海槽盆地东北部结构构造进行探索研究。研究表明: 中沙海槽盆地东北部发育新生代地层, 厚度在1500~2500m之间, 地层层速度为1500~ 3500m·s-1, 不存在中生界沉积层, 盆地基底为海山或前寒武系基岩及岩浆岩隆起。中沙海槽盆地新生代陆源海相烃源岩丰富, 盆地新生界地层厚度大, 盆地凹陷、断裂发育, 具有一定的油气勘探潜力。

深度域地震成像; 中沙海槽盆地; 盆地结构构造

深度域地震成像基于叠前深度偏移技术。叠前深度偏移是在精确地质建模和速度分析基础上进行处理, 在叠加之前进行归位, 断点更为清晰, 归位更为准确, 具有更高的信噪比(Baysal et al, 1983; Dai et al, 2004)。因为时间偏移不能解决大构造倾角以及强横向变速等问题, 深度偏移已逐渐成为复杂构造区域高精度地震成像的关键技术(潘兴祥等, 2013)。目前, 叠前深度偏移技术在深层盐下、深水崎岖海底、复杂构造和低信噪比地区的地震资料成像中得到了有效应用(王维红等, 2011; 许自强等, 2013)。此外, 叠前深度偏移剖面的纵轴是深度(depth)而非“双程走时”(two-way travel time), 具有比时间域剖面更直接的地质意义, 可直接与钻井、测井及地质资料进行关联解释(孙万元等, 2017), 目前该技术被越来越多地应用于区域构造解释、含油气沉积盆地分析中。

据估计, 整个南海盆地群石油地质资源量为226.3亿吨, 天然气总地质资源量为15.84万亿立方米, 油气资源非常丰富(张功成等, 2010)。目前, 南海陆架和上陆坡的研究和勘探程度相对较高, 如珠江口盆地、北部湾盆地和莺歌海盆地等都有丰富的油气资源发现(施和生等, 2014; 杨希冰, 2016; 李绪深等, 2017)。而对下陆坡—洋壳过渡带盆地的研究还比较少, 特别是深水区勘探刚刚开始, 新领域较多。中沙海槽盆地位于南海北部下陆坡—洋壳盆地过渡带, 紧邻南海西北次海盆, 对南海构造演化、沉积学和古海洋学等研究都具有重要意义。而目前对于中沙海槽盆地的研究还比较少, 特别是对于盆地的基底和边界构造等特征还没有明确的定论, 仅有一些重磁反演的相关研究(郝天珧等, 2011)。随着南海深水区油气勘探需求的不断增加, 进一步明确中沙海槽盆地的结构构造特征显得尤为主要。

1 研究区概况

南海东邻台湾岛、菲律宾群岛, 西接中南半岛, 北靠华南大陆, 南至加里曼丹岛, 是西太平洋大陆边缘面积最大、水深最深的边缘海, 面积约350×104km2(刘昭蜀等, 1995; 栾锡武等, 2009)(图1)。南海分布有30多个新生代沉积盆地(杨胜雄等, 2015), 蕴含丰富的油气资源, 是世界四大海洋油气聚集中心之一(张功成等, 2010; 张强等, 2018)。中沙海槽盆地东临中沙群岛, 西接西沙群岛, 北靠西北次海盆, 是南海新生代沉积盆地之一, 面积约5.78×104km2, 地貌以海槽和深海平原为主, 水深300~4000m。

图1 研究区地理位置图

白色虚线表示中沙海槽盆地边界, 参考梁建设等(2013); 黑色实线AA′和BB′为地震测线; 黑色虚线DD′和EE′为重磁反演剖面测线, 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 深度域地震成像与分析

二维多道地震测线AA′、BB′分别由广州海洋地质调查局于2009年、2011年采集, 测线航迹图如图1所示, 两条测线均位于中沙海槽盆地的东北部。测线AA′近NS走向, 测线长75km, 记录长度9s, 采样间隔1ms, 炮间距37.5m, 240道采集, 覆盖次数40次, 最小偏移距125m; 测线BB′为NE—SW走向, 基本平行于中沙环礁, 位于中沙海槽盆地的边缘, 测线长120km, 记录长度12s, 采样间隔2ms, 炮间距37.5m, 480道采集, 覆盖次数80次, 最小偏移距225m。本次深度偏移处理基于Paradigm软件系统, 二维叠前深度偏移采用Kirchhoff偏移技术, 利用波动方程的Kirchhoff积分解来实现地震波场的反向传播及成像。应用速度约束反演(CVI)进行层速度转换、深度域层速度迭代等技术在常规处理的基础上得到了更精确的速度场, 速度更新采用网格层析成像方法, 该速度反演方法无须人工干预, 充分利用所采集的地震资料信息, 进行速度建模, 具体处理流程见图2。

中沙海槽盆地东侧的中沙群岛是一个隐伏于海面以下的大型环礁(黄金森, 1987)。生物礁是一种特殊的碳酸盐岩沉积体, 中沙群岛是南海众多碳酸盐岩台地之一(魏喜等, 2005)。从地震剖面上来看, 碳酸盐岩台地顶部为强反射且连续性好, 内部为弱反射且成层性比较差, 底界模糊(图3、图4), 由于碳酸盐岩地层速度高、非均质性强等特点, 会造成对下伏地层的“屏蔽效应”, 导致碳酸盐岩下伏地层成像分辨率低, 甚至无法成像, 形成反射空白区域(图3、图4)。

从AA′剖面可见, 测线自北向南横跨中沙海槽盆地的东北部, 一直到中沙环礁边缘, 沉积岩厚度均在2000m以内, 上部地层产状平缓, 同相轴连续且清晰, 下部地层略下凹, 基底界限明显, 沉积均发育于海山之间的洼地上(图3)。BB′剖面沿中沙环礁西南边缘至中沙海槽盆地东北角, 沿环礁边缘地势崎岖, 沟壑发育, 至剖面末端见中沙海槽盆地, 沉积最大厚度约1500m, 剖面构造形态清晰, 基底界限明显(图4)。

图2 本文采用的多道地震数据叠前深度偏移处理流程, 据赵斌等(2018)

CMP为共中心点

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

黑色虚线表示盆地基底位置; 红色虚线方框为图6的位置

Fig. 3 Prestack depth migration profile of line AA′

图4 测线BB′叠前深度偏移剖面

黑色虚线表示盆地基底位置; 红色虚线方框为图7的位置

Fig. 4 Prestack depth migration profile of line BB′

3 讨论

3.1 盆地沉积结构分析

重磁反演剖面和物性结构模型的地质解释结果显示, 中沙海槽盆地主要发育于中沙隆起之上, 盆地中心位置新生界沉积岩厚度可达4000~5000m, 并且下伏可能发育中生界地层, 厚度3000m左右(图5a), 而盆地东北部边缘新生界沉积厚度较小, 为1500m左右, 中生界沉积厚度为2000~3000m (郝天珧等, 2011)(图5b)。胡卫剑等(2011)通过对南海重力基底和磁性基底埋深的研究, 认为中沙海槽盆地有中生界残留地层和前中生界残留地层。地震测线BB′与重磁反演剖面DD′在中沙海槽盆地东北角相交(图1、图4、图5b), 地震剖面显示该处的最大沉积厚度为1500m左右(图4), 与重磁反演DD′剖面解释的新生界地层厚度一致(图5b)。

图5 中沙海槽盆地重磁反演剖面地质解释图, 修改自郝天珧等(2011), 剖面位置见图1中EE′和DD′

1. 海水层; 2. 新生界/大洋层1; 3. 大洋层2; 4. 中生界; 5. 海山; 6. 前寒武系基岩及岩浆岩隆起; 7. 下地壳; 8.大洋层3; 9. 岩浆岩; 10. 坳陷内变质基底; 11. 断层。红色问号表示解释结果存疑

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

通过对南海大量地震资料进行解释表明, 南海盆地中生界有3大分布区: 珠江口盆地东部—台西南盆地、礼乐—巴拉望盆地和中建南—万安—南薇西盆地(刘宝明等, 2011; 鲁宝亮等, 2011, 2014), 这其中不包括中沙海槽盆地。研究显示, 南海北部珠江口盆地潮汕坳陷和台西南盆地的新生界基底下发育沉积地层, 钻井资料证实为中生界; 从地震剖面上看, 中生界与新生界地层一般以角度不整合接触, 从地震属性特征来看, 中生界地层速度一般大于4000m·s-1, 且有效地震反射能量一般较弱, 地震反射波组振幅变化较大, 以中-低连续为主(钟广见等, 2011)。从中沙海槽盆地东北部的地震剖面及其层速度特征来看, 盆地东北部的沉积厚度不超过2500m, 且地层层速度为1500~3500m·s-1左右(图6、图7), 地层产状较平缓, 没有明显的角度不整合。

综上所述, 中沙海槽盆地东北部发育新生代地层, 厚度在1500~2500m之间, 地层层速度为1500~ 3500m·s-1, 不存在中生界沉积层, 盆地基底推测为海山或前寒武系基岩及岩浆岩隆起。整体上, 中沙海槽盆地东北部的沉积厚度较小, 盆地中心新生界地层厚度在5000m以上, 最大厚度可达8000m (郝天珧等, 2011; 张功成等, 2013); 盆地西南部海盆和海山发育, 地形起伏大, 而盆地中北部以深海平原为主。

3.2 盆地构造演化及油气潜力

南海周缘盆地具有不同的陆缘性质, 大致为“北张南压、东挤西滑”的特征, 南海北部以拉张型盆地为主, 中沙海槽盆地位于下陆坡—洋壳盆地带, 属于大陆坡下部盆地凹陷带, 为拉张型盆地大类, 陆缘裂陷盆地亚类(梁建设等, 2013; 张功成等, 2013)。有研究综合地震勘探与区域资料分析结果推测, 在晚三叠世—早侏罗世时期存在一个从粤北向粤中粤东开口的海湾, 向南覆盖南海东北部地区包括珠江口盆地东部和台西南盆地区, 海水由北向南逐渐加深, 但南海西部和北部未接受沉积; 早白垩世初, 华南及南海北部均抬升为陆地,仅台西南盆地东部接受海相沉积(钟广见等, 2011), 这与本文通过地层层速度证明的中沙海槽盆地不存在中生界沉积层结果吻合。自中生代末期以来, 南海经历了白垩纪末期至中始新世早期的海底扩张和晚中新世以来的区域沉降等3个构造演化阶段(吴能友等, 1999, 2003; Wu et al, 1999)。其中, 白垩纪末期以来, 南海北部经历了两次不同方向张应力的控制: 中生代末期—新生代早期, 受到欧亚板块东南部燕山造山带岩石圈拆沉作用的影响, 南海地区发生重要的构造运动——神狐运动, 区域应力场由挤压转为拉张(姚伯初, 1998), 在北西向扩张机制控制下, 形成众多NE—NNE向分布的中、新生代断陷盆地, 包括了本次研究的中沙海槽盆地; 晚渐新世—中中新世, 南海中央海盆南北向扩张, 南海西半部的地壳在走滑和拉张作用下继续减薄, 中沙海槽盆地原来的坳陷和隆起错断、切割, 形成多个凹陷和凸起(高红芳等, 2007; 梁建设等, 2013)。晚中新世至今, 古南海停止南北扩张, 南海北部盆地进入区域沉降阶段, 中沙海槽盆地整体沉降, 沉积物呈席状披盖全区, 形成了现今的沉积面貌和构造格架(高红芳等, 2006, 2007), 中沙—西沙—笔架一带主要沉积中新统以上海相地层(吴能友等, 2003; 张功成等, 2013 )。

图6 中沙海槽盆地东北部边界深度偏移成像结构解释图, 测线AA′, 位置见图3

a. 地震剖面解释图; b. 层速度剖面解释图。红色实线表示断阶式断裂边界; 黑色虚线表示基底; 黄色虚线表示地层时代界面; K2: 晚白垩世末期; E: 始新世; O: 渐新世; M: 中新世; Q: 第四纪

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

图7 中沙海槽盆地东北部边界深度偏移成像结构解释图, 测线BB′, 位置见图4

a. 地震剖面解释图; b.层速度剖面解释图。红色实线表示阶梯式断裂; 黑色虚线表示基底; 黄色虚线表示地层时代界面; K2: 晚白垩世末期; E: 始新世; O: 渐新世; M: 中新世; Q: 第四纪

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

综上所述, 中沙海槽盆地未接受中生代沉积, 至早白垩世初处于抬升为陆状态, 之后经历了白垩纪末期—始新世的北西向扩张作用后, 呈NNE向展布, 进入晚渐新世后受南海南北向扩张影响形成了多个凹陷和凸起, 中中新世至今, 盆地进入稳定沉降阶段, 主要沉积了中新统以上的海相地层, 形成了现今的沉积面貌和构造格架。

目前, 南海已探明石油储量位居世界海洋石油的第五位, 天然气探明储量位居第四位, 油气资源非常丰富(张功成等, 2010; 张强等, 2018)。但到目前为止, 南海已发现的数百个油气田均位于陆架和陆坡区, 深水区和超深水区的油气勘探还处于普查阶段, 新领域较多, 勘探潜力大。南海油气田分布呈“外环油内环气”分布特征, 中沙海槽盆地属于内环带, 具备发育气田的潜力。此外, 中沙海槽盆地新生代陆源海相烃源岩丰富(梁建设等, 2013), 从深度域地震剖面和重磁反演剖面来看, 中沙海槽盆地新生界地层厚度可达5km以上, 局部最大厚度可达8km, 沉积厚度大, 盆地凹陷发育, 并且NE、EW向断裂发育, 具有一定的油气勘探潜力。

4 结论

本文基于深度域地震成像与分析, 结合前人重磁反演等研究结果, 对中沙海槽盆地结构构造进行探索研究, 主要获得以下认识:

1) 中沙海槽盆地东北部的沉积厚度较小, 盆地中心新生界地层厚度在5000m以上, 最大厚度可达8000m; 盆地西南部海盆和海山发育, 地形起伏大, 而盆地中北部以深海平原为主。中沙海槽盆地东北部发育新生代地层, 厚度在1500~2500m之间, 地层速度为1500~3500m·s-1, 不存在中生界沉积层, 盆地基底推测为海山或前寒武系基岩及岩浆岩隆起。

2) 中沙海槽盆地经历了南海中生代末期—始新世的北西向扩张作用, 呈NNE向展布, 进入晚渐新世后受南海南北向扩张影响形成了多个凹陷和凸起, 中中新世至今, 盆地进入稳定沉降阶段, 主要沉积了中新统以上的海相地层; 中沙海槽盆位于南海北部下陆坡—洋壳盆地过渡带, 南北紧邻西北次海盆、中央海盆, 东西紧靠西沙和中沙碳酸盐岩台地, 对南海构造演化、沉积学和古海洋学研究具有重要意义。同时, 盆地新生代陆源海相烃源岩丰富, 凹陷、断裂发育, 具备一定的油气勘探潜力。

高红芳, 陈玲, 2006. 南海西部中建南盆地构造格架及形成机制分析[J]. 石油与天然气地质, 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).

高红芳, 王衍棠, 郭丽华, 2007. 南海西部中建南盆地油气地质条件和勘探前景分析[J]. 中国地质, 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, 徐亚, 孙福利, 等, 2011. 南海共轭大陆边缘构造属性的综合地球物理研究[J]. 地球物理学报, 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).

胡卫剑, 江为为, 郝天珧, 等, 2011. 南海前新生代残留盆地分布综合地球物理研究[J]. 地球物理学报, 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).

黄金森, 1987. 中沙环礁特征[J]. 海洋地质与第四纪地质, 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).

李绪深, 张迎朝, 杨希冰, 等, 2017. 莺歌海—琼东南盆地天然气勘探新认识与新进展[J]. 中国海上油气, 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).

梁建设, 张功成, 王璞珺, 等, 2013. 南海陆缘盆地构造演化与烃源岩特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 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).

刘宝明, 刘海龄, 2011. 南海及邻区中生界——新的油气勘探领域[J]. 海洋地质与第四纪地质, 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).

刘昭蜀, 赵岩, 李希宗, 等, 1995. 珠江口盆地的扩张旋回及其与含油气性的关系[J]. 热带海洋, 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).

鲁宝亮, 王璞珺, 吴景富, 等, 2014. 南海陆缘盆地中生界分布特征及其油气地质意义[J]. 石油勘探与开发, 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).

鲁宝亮, 王璞珺, 张功成, 等, 2011. 南海北部陆缘盆地基底结构及其油气勘探意义[J]. 石油学报, 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).

栾锡武, 张亮, 2009. 南海构造演化模式: 综合作用下的被动扩张[J]. 海洋地质与第四纪地质, 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).

潘兴祥, 秦宁, 曲志鹏, 等, 2013. 叠前深度偏移层析速度建模及应用[J]. 地球物理学进展, 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, 张丽丽, 等, 2014. 珠江口盆地(东部)油气地质特征、成藏规律及下一步勘探策略[J]. 中国海上油气, 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).

孙万元, 刘仕友, 李洋森, 等, 2017. 深度域高分辨率地震资料反演应用研究——以琼东南盆地深度域反演为例[J]. 地球物理学进展, 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).

王维红, 林春华, 陈志德, 等, 2011. 古龙断陷深层火山岩地震资料成像方法及应用研究[J]. 地球物理学报, 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, 邓晋福, 谢文彦, 等, 2005. 南海盆地演化对生物礁的控制及礁油气藏勘探潜力分析[J]. 地学前缘, 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).

吴能友, 曾维军, 杜德莉, 等, 1999. 南海区域岩石圈的壳-幔耦合关系幔耦合关系纵向演化[J]. 海洋地质与第四纪地质, 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).

吴能友, 曾维军, 宋海斌, 等, 2003. 南海区域构造沉降特征[J]. 海洋地质与第四纪地质, 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).

许自强, 但志伟, 王新领, 等, 2013. 深水区各向异性叠前深度偏移成像[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).

杨胜雄, 邱燕, 朱本铎, 2015. 南海地质地球物理图系[M]. 天津: 中国航海图书出版社. YANG SHENGXIONG, QIU YAN, ZHU BENDUO, 2015. Atlas of Geology and Geophysicsof the South China Sea[M]. Tianjin: China Navigation Publications Press (in Chinese).

杨希冰, 2016. 南海北部北部湾盆地油气藏形成条件[J]. 中国石油勘探, 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. 南海新生代的构造演化与沉积盆地[J]. 南海地质研究, 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).

张功成, 谢晓军, 王万银, 等, 2013. 中国南海含油气盆地构造类型及勘探潜力[J]. 石油学报, 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).

张功成, 朱伟林, 米立军, 等, 2010. “源热共控论”: 来自南海海域油气田“外油内气”环带有序分布的新认识[J]. 沉积学报, 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).

张强, 吕福亮, 贺晓苏, 等, 2018. 南海近5年油气勘探进展与启示[J]. 中国石油勘探, 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).

赵斌, 张衡, 高红芳, 等, 2018. 叠前深度偏移技术在珠江口盆地的应用及其地质意义[J]. 海洋地质前沿, 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).

钟广见, 吴世敏, 冯常茂, 2011. 南海北部中生代沉积模式[J]. 热带海洋学报, 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。殷波编辑

中国地质调查局项目(DD20160138、DD20189823);国家自然科学基金项目(41604110)

赵斌(1987—), 男, 广州海洋地质调查局, 主要从事地质与地球物理综合研究。E-mail: kzhaobin@163.com

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