Correo electrónico: billyu@cugb.edu.cn Yu Xinghe (1958-), hombre, profesor, doctorado, dedicado principalmente a la exploración y el desarrollo de petróleo y gas.
1. Escuela de Energía, Universidad de Geociencias de China, Beijing 100083.
2. Servicio Geológico Marino de Guangzhou, Guangzhou 510760.
La investigación de simulación cuantitativa sobre la historia del hundimiento tectónico en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla muestra que desde finales del Mioceno, el hundimiento tectónico en esta área se ha acelerado gradualmente de norte a sur y de oeste a este. Desde finales del Mioceno hasta el Pleistoceno, la zona de aguas profundas de la cuenca experimentó un proceso de hundimiento tectónico de débil a fuerte: a finales del Mioceno (11,6 ~ 5,3 Ma), la tasa media de hundimiento tectónico fue de 67 m/Ma, y en el Plioceno (5,3 ~ 1,8 ~0 Ma), la tasa de subsidencia tectónica promedio es de 68 m/Ma, o incluso más. Las principales causas de estos cambios son el Movimiento Dongsha, que se produjo desde finales del Mioceno hasta finales del Mioceno, y el Movimiento de la Provincia de Taiwán, que se produjo desde principios del Plioceno hasta el Pleistoceno. El movimiento Dongsha (10 ~ 5 Ma) provocó que la cuenca subiera y bajara, se elevara y se denudara. La intensidad del movimiento y la deformación estructural se debilitaron gradualmente de este a oeste, lo que provocó que el área de aguas profundas de la cuenca continuara y estabilizara el hundimiento. El Movimiento de la Provincia de Taiwán (3 Ma) cambió por completo el patrón estructural de la zona de aguas profundas de la cuenca. Debido al ajuste del equilibrio de gravedad, la zona de aguas profundas de la cuenca continúa hundiéndose, y el hundimiento aumenta a medida que avanza hacia el sur. El análisis de superposición del área de desarrollo de BSR y el plan de tasa de subsidencia muestra que más del 80% del área de BSR se distribuye en áreas donde la tasa de subsidencia estructural es de 75 ~ 125 m/ma y la tasa de subsidencia cambia rápidamente.
Palabras clave: depresión tipo II; área de aguas profundas; simulación cuantitativa; subsidencia tectónica; BSR
Características de la subsidencia tectónica en la zona de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla. Mioceno tardío y su impacto en BSR Influencia de la distribución
Yu Xinghe1, Liang Jinqiang2, Fang Jingnan1, Jiang Liangyan1, Cong Xiaorong1, Wang Jianzhong1
1. Geosciences, Beijing 100083
2. Guangzhou Marine Geological Survey, Guangzhou 510760, China
Resumen: A través de una investigación de simulación cuantitativa de cuencas sobre la historia de subsidencia tectónica del área de aguas profundas del Cuenca de la desembocadura del río Pearl, se encontró que la estructura del área de estudio ha cambiado desde el Mioceno tardío. La subsidencia generalmente se acelera de norte a sur y de oeste a este. Desde finales del Mioceno hasta el Pleistoceno, el área de aguas profundas de la cuenca experimentó un proceso cambiante de efectos de subsidencia tectónica débiles a fuertes: la tasa promedio de subsidencia tectónica en el Mioceno tardío (11,6 ~ 5,3 Ma) fue de 67 m/Ma, y en el Plioceno (5,3~1,8 Ma) la tasa de subsidencia estructural promedio es de 68 m/Ma, y la tasa de subsidencia estructural promedio en el Pleistoceno (1,8 Ma) es de 73 m/Ma~0 mA). Además, las principales razones de estos cambios son el evento tectónico de Dongsha desde finales del Mioceno medio hasta finales del Mioceno tardío y el evento tectónico de Taiwán desde el Plioceno hasta principios del Pleistoceno: el evento tectónico de Dongsha (10~5 Ma ) provocó el levantamiento y hundimiento del bloque de falla, el área de levantamiento sufrió erosión y la intensidad del movimiento y la deformación estructural de este a oeste se debilitaron, lo que resultó en el hundimiento estable del área de aguas profundas de la cuenca del evento tectónico de Taiwán; (3 Ma) cambió completamente el patrón estructural del área de aguas profundas de la cuenca, y el área de aguas profundas continuó hundiéndose y hundiéndose hacia el sur debido al equilibrio de la gravedad. Al superponer las áreas desarrolladas de BSR con el plan de tasa de subsidencia estructural, se encontró que más del 80% de la BSR tiende a distribuirse en áreas donde la tasa de subsidencia estructural promedio cambia rápidamente de 75 m/Ma a 125 m/Ma.
Palabras clave: Depresión Vermilion tipo II; área de aguas profundas; simulación cuantitativa de cuenca; subsidencia estructural; BSR
1 Antecedentes geológicos regionales
"Aguas profundas (mar)" El término "generalmente se refiere al entorno de aguas profundas (profundidad del agua >> 200 m) ubicado en el lado del talud de la plataforma continental que da al mar, incluido el talud continental, la elevación continental y la llanura abisal. Después del Mioceno medio, el levantamiento de Dongsha disminuyó rápidamente y entró en un período de sedimentación descompensada, que pudo acomodar el rápido crecimiento del espacio.
Tabla 1 División estratigráfica de la cuenca de la desembocadura del río Perla, por lo que el valor aproximado de △SL es 0.
2.5 Resultados del cálculo de subsidencia estructural
Con base en los principios anteriores, este estudio utiliza la estratigrafía, litología, profundidad del agua, nivel del mar y otros datos del área de estudio, y utiliza la cuenca PRA. software de simulación para calcular el hundimiento estructural del río Perla de 172 puntos virtuales en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura restauró cuantitativamente la historia de hundimiento estructural del área de estudio.
Se analizaron las características de subsidencia plana de cuatro secciones típicas y tres conjuntos de estratos, y se discutieron las características de evolución estructural del área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla y su impacto en la distribución de BSR. Por ejemplo, después de restaurar el historial de liquidación de la estructura Shen 72, se puede obtener la tasa de liquidación total y la tasa de liquidación estructural en diferentes momentos en este punto (Tabla 4).
Tabla 4 Resultados del cálculo del asentamiento estructural del asentamiento de un pozo virtual 72
3 Análisis de los resultados de la simulación
3.1 Características históricas del asentamiento de un solo pozo
El historial de hundimiento aprobado se calcula y analiza utilizando puntos virtuales seleccionados en una línea de estudio sísmico 2D. Tomando como ejemplos Xudianshen-72 en Shunde Sag, Xudianshen-23 en Liwan Sag, Xudianshen-152 en Baiyun Sag y Xudianshen-117 en Southern Uplift (Fig.1), la historia del entierro y el hundimiento del área de aguas profundas de La cuenca fue simulada cuantitativamente. Estos puntos se ubican básicamente en el centro de cada unidad estructural y pueden utilizarse para analizar las características de evolución de la subsidencia estructural de cada depresión o levantamiento.
Las tasas de hundimiento tectónico en 72 puntos del margen suroeste de la zona de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla varían mucho en diferentes periodos: fueron de 104 m/Ma a finales del Mioceno, 43. m/Ma en el Plioceno, y sólo 43 m/Ma en el Pleistoceno (Fig. 4A). Esto muestra que el movimiento tectónico en la depresión de Shunde se está debilitando cada vez más con el tiempo.
Shen 23 en el borde sureste de la cuenca (Figura 4B) y Shen 117 en el borde sur (Figura 4C) tienen características similares: la tasa de subsidencia estructural del Mioceno tardío de Shen 23 fue de 87 m/Ma, y el Plioceno La tasa de subsidencia estructural de Shen-117 a finales del Mioceno fue de 54 m/Ma, la del Plioceno fue de 63 m/Ma y la del Pleistoceno fue de 45 m/Ma. Esta tasa de hundimiento lento-rápido-lento indica que tanto la Depresión de Liwan como el Levantamiento Sur experimentaron un pico de hundimiento en el Plioceno, y luego el hundimiento se debilitó.
El punto Shen-152 en la parte noreste de la zona de aguas profundas de la cuenca se diferencia de los tres primeros puntos. Su tasa de hundimiento estructural no ha cambiado mucho: 71 m/Ma en los últimos tiempos. Mioceno y 72 m/Ma en el Plioceno. El Pleistoceno fue de 72 m/Ma (Fig. 4D). Esto muestra que la depresión de Baiyun ha estado en un período de hundimiento estable desde finales del Mioceno, y los cambios estructurales neógenos en esta área no han sido demasiado grandes.
Las características de subsidencia de cada depresión en el área de aguas profundas son diferentes, y cada una tiene su propia historia única de entierro y subsidencia, pero generalmente muestran las características de subsidencia sostenida y estable.
Combinado con los datos sísmicos bidimensionales, se puede concluir (Tabla 5) que la tasa de sedimentación de los cuatro puntos punteados en cada período es menor que la tasa de sedimentación, lo que indica que el área de aguas profundas de La cuenca tiene una función de recarga sedimentaria subcompensada y la tasa de sedimentación es relativamente alta. El rápido hundimiento y la compensación insuficiente dieron como resultado la formación de áreas de aguas profundas en la cuenca.
Figura 4 Curvas de historia de entierro y de hundimiento de puntos virtuales en el área de estudio.
Tabla 5 Tasa típica de subsidencia de un solo punto y tasa de sedimentación m/Ma en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla desde finales del Mioceno
3.2 Comparación de tasas de subsidencia de unidades estructurales
Al analizar los valores de la tasa de subsidencia de varias depresiones en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Pearl desde finales del Mioceno (Tabla 6), no es difícil encontrar que Existen diferencias obvias en las tasas de subsidencia de cada unidad estructural. La tasa de subsidencia máxima a finales del Mioceno se produjo en Baiyun Sag, con una tasa de subsidencia estructural de 65438 ± 0,20 m/Ma y una tasa de subsidencia total de 208 m/Ma. La tasa de subsidencia máxima del Plioceno ocurrió en Liwan Sag, con una tasa de subsidencia estructural de 152 m/Ma y una tasa de subsidencia total de 200 m/Ma. La tasa de subsidencia máxima en el Pleistoceno todavía se encuentra en Liwan Sag, con una tasa de subsidencia estructural de 122 m/Ma y una tasa de subsidencia total de 167 m/Ma. Esto muestra el patrón de migración planar del centro de subsidencia de la cuenca: a finales del Mioceno, el centro de subsidencia estaba ubicado en Baiyun Sag en el norte de la cuenca, en el Plioceno-Pleistoceno, el centro de subsidencia se trasladó a Liwan Sag en el este; .
Tabla 6 Tasas de subsidencia de cada unidad estructural en la zona de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla desde el Mioceno tardío
3.3 Características históricas de la subsidencia de la cuenca
Los resultados de la simulación de la cuenca muestran (Fig. 5): En el proceso de subsidencia de la cuenca desde el Mioceno tardío, el período de subsidencia T3-T2, es decir, la subsidencia estructural más débil en el Mioceno tardío, con una tasa de subsidencia estructural promedio de 67 m/ Mamá. Esto es consistente con el Movimiento Dongsha (10 ~ 5 Ma) desde finales del Mioceno medio hasta finales del Mioceno tardío. El movimiento Dongsha provocó el levantamiento y hundimiento de la cuenca, levantamiento y erosión durante el proceso de levantamiento y hundimiento, acompañado de plegamiento por compresión y fallas y frecuentes actividades evolutivas, y el desarrollo de fallas de tendencia NO con fuerte actividad tectónica. Por lo tanto, a finales del Mioceno, varias unidades tectónicas de la cuenca experimentaron diversos grados de hundimiento.
Desde finales del Mioceno hasta el Holoceno, la cuenca experimentó un proceso de cambios en la amplitud del hundimiento tectónico de pequeño a grande, la cantidad de hundimiento tectónico de grande a pequeño y la tasa de hundimiento tectónico de De pequeño a grande, que muestra una tendencia de cambio de gradiente, que muestra el fondo dinámico de la cuenca extensional. Después de que la cuenca fue elevada y desnudada al final del Mioceno medio, la cuenca entró en la etapa de elevación del bloque de falla a finales del Mioceno. La amplitud y la tasa de hundimiento comenzaron a aumentar y el espacio de acomodación aumentó. La tasa promedio de hundimiento tectónico en el Plioceno fue de 68 m/Ma, lo que no fue significativo en comparación con el Mioceno tardío. En el Pleistoceno, la tasa promedio de hundimiento tectónico fue de 765.438+0 m/ma, y la actividad tectónica en la cuenca aumentó.
3.4 Historial de asentamientos de los archivos de configuración
Para los cálculos de subsidencia estructural se seleccionaron cuatro secciones típicas ubicadas en diferentes ubicaciones en el área de aguas profundas de la cuenca, y las estructuras verticales y horizontales. Se analizaron las características de evolución. En general, la tasa de subsidencia tectónica tiene una tendencia creciente de la tierra al océano y gradualmente se vuelve más rápida de oeste a este, lo que es consistente con las características de subsidencia plana del área de aguas profundas de la cuenca.
La sección A está ubicada en el suroeste del área de estudio, pasando por la Depresión de Kaiping, el Levantamiento Shenhu, la Depresión Shunde y el Levantamiento Sur de noroeste a sureste. A finales del Mioceno, desde Kaiping Sag hasta Shenhu Uplift, la tasa de subsidencia estructural disminuyó hasta caer a 42 m/Ma en Shunde Sag, y luego aumentó nuevamente hasta alcanzar más de 100 m/Ma en el levantamiento sur. En el Plioceno, la tasa de subsidencia tectónica aumentó primero de aproximadamente 50 m/Ma a 73 m/Ma en Kaiping Sag-Shenhu Uplift-Shunde Sag, luego experimentó un débil proceso de declinación en Shunde Sag, y finalmente entre Shunde Sag y el Levantamiento Sur El cruce desciende a 60 m/Ma y luego comienza a subir bruscamente hasta superar los 90 m/Ma. Las características de subsidencia tectónica del Pleistoceno son similares a las del Plioceno y tienen buena herencia. Después de aumentar de 45 m/Ma a 76 m/Ma, cayó a 72 m/Ma en la intersección de la Depresión de Shunde y el levantamiento sur. Luego, la tasa de subsidencia estructural aumentó rápidamente, alcanzando más de 105 m/Ma (Figura 6). ).
La sección B está ubicada en la parte este de la parte central del área de estudio, pasando por Panyu Low Uplift, Baiyun Sag, Baiyun Low Uplift, Liwan Depression y Southern Uplift de norte a sur. Los patrones de cambio en los tres períodos tienden a ser consistentes: en Panyu Low Uplift-Baiyun Sag, las tasas de subsidencia tectónica en el Mioceno tardío, Plioceno y Pleistoceno cambiaron de aproximadamente 60 m/Ma, 32 m/Ma y 39 m/Ma. respectivamente, Ma aumenta a aproximadamente 80 m/Ma, 78 m/Ma y 79 m/Ma, y las tasas de subsidencia estructural son diferentes en Baiyun Sag-Baiyun Low Uplift-Liwan Sag.
La sección C está ubicada en Dongsha Uplift en el sureste del área de estudio. La tasa de hundimiento tectónico del Levantamiento Dongsha aumentó lentamente de la tierra al mar en tres períodos. Las tasas de hundimiento tectónico del Mioceno tardío, Plioceno y Pleistoceno aumentaron respectivamente en 100 m/ma, 165, 438+05 m/ma y 120 m/ma. a 135m/ma y 65438.
Figura 5 Histogramas de amplitud de hundimiento (a), volumen de hundimiento (b) y tasa de hundimiento (c) en diferentes momentos en la zona de aguas profundas del estuario del río Perla.
La sección D atraviesa toda el área de estudio de suroeste a noreste, pasando por Shenhu Uplift, Shunde Sag, Southern Uplift, Baiyun Sag, Baiyun Low Uplift y Dongsha Uplift. A finales del Mioceno, el hundimiento estructural del levantamiento Shenhu disminuyó lentamente, alcanzando 40 m/Ma en Shunde Sag, luego aumentó rápidamente a aproximadamente 55 m/Ma y luego se estabilizó. Después de que el levantamiento sur disminuyó lentamente a 45 m/Ma, comenzó a aumentar rápidamente desde la intersección del levantamiento sur y la depresión de Baiyun. Comenzó a disminuir después de alcanzar el valor más alto de 93 m/Ma en el levantamiento Dongsha. relacionado con el Movimiento Dongsha, que provocó que el Levantamiento Dongsha fuera elevado y despojado, tiene las siguientes características. Las tendencias cambiantes de las tasas de subsidencia tectónica del Plioceno superior y del Pleistoceno en la sección D son similares a las del Mioceno tardío, pero la diferencia es que las tasas de subsidencia estructural en Shenhu Uplift-Shunde Sag experimentaron un aumento de aproximadamente 43 m/Ma a aproximadamente 43 m/Ma de noroeste a sureste respectivamente. Aumento rápido de 38 m/Ma a aproximadamente 72 m/Ma y 80 m/Ma, y luego rápido descenso a aproximadamente 54 m/Ma y 60 m/Ma. Entonces es consistente con las características de la subsidencia tectónica del Mioceno tardío: después de un período de subsidencia relativamente estable, disminuyó lentamente a 43 m/Ma y 42 m/Ma respectivamente en el área de levantamiento sur, y luego aumentó rápidamente a 100 m/Ma y 95 m/Ma Posteriormente, bajó a 56 m/Ma y 85 m/Ma (Figura 9).
Secciones transversales comparativas de tasas de hundimiento estructural en diferentes periodos.
Figura 7b Comparación de tasas de subsidencia estructural en diferentes periodos de la sección B.
Figura 8 Comparación de tasas de subsidencia estructural en diferentes periodos de la sección C.
Figura 9D Comparación de perfiles de tasas de subsidencia estructural en diferentes periodos
3.5 Análisis histórico de subsidencia plana y su relación con BSR
Hidratos de gas natural en perfiles sísmicos Hay Generalmente son fuertes olas reflejadas y las ondas reflejadas son aproximadamente paralelas al fondo del mar, por lo que se denominan BSR. Es una fuerte reflexión sísmica formada por la interacción entre la alta impedancia de los sedimentos de hidratos y la baja impedancia de los sedimentos subyacentes. Es el principal indicador geofísico de la deposición de enriquecimiento de hidratos de gas. Actualmente se cree que la BSR se ha convertido en una evidencia importante para juzgar la existencia de hidratos de gas natural en el océano y buscar su distribución [31].
Figura 10 Superposición de la tasa de subsidencia estructural y BSR en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla desde el Mioceno tardío (a), Plioceno (b), Pleistoceno (c) y desde finales Mioceno (d).
En términos generales, la tasa de subsidencia estructural en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla muestra una tendencia de debilitamiento gradual de este a oeste y de sur a norte (Figura 10). A finales del Mioceno, la BSR se distribuyó en áreas de aguas profundas (generalmente profundidades de agua superiores a 2 000 m), y la tasa de subsidencia estructural fue principalmente de 75 ~ 115 m/ma (Figura 10(a), Tabla 7). En el Plioceno, la BSR se distribuyó en áreas densas de curvas de tasa de subsidencia estructural y límites de cuencas, con tasas de subsidencia estructural correspondientes de 45 a 135 m/ma (Figura 10(b), Tabla 7). Durante el Pleistoceno, la BSR no existió (Fig. 10(c), Tabla 7). En resumen, se encontró que más del 80% de la distribución de BSR tiende a áreas donde la tasa de subsidencia estructural es principalmente de 75 a 125 m/ma y la tasa de subsidencia cambia rápidamente (Fig. 10 (d)).
La relación entre subsidencia tectónica y BSR en el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla
4 Discusión
Después del Mioceno tardío, la cuenca entró en la etapa de movimientos neotectónicos y depresiones de hundimiento térmico, la Placa de Filipinas Oriental se subdujo y volcó en dirección NNW, provocando el Movimiento Dongsha a finales del Mioceno y principios del Plioceno. El movimiento Dongsha es la causa fundamental y la fuente de energía que conduce a la fractura del bloque de falla, levantamiento y erosión, fractura del pliegue de compresión y actividad magmática en la cuenca. Durante el hundimiento de la cuenca se generaron una serie de fallas dominadas por fallas de tracción y torsión del noroeste. De este a oeste, la intensidad del movimiento Dongsha y la deformación tectónica se debilitaron gradualmente, lo que resultó en la actividad tardía de ondulaciones en bloque y fallas en la cuenca oriental de la desembocadura del río Perla. Durante el movimiento Plioceno-Pleistoceno temprano (3 Ma) en la provincia de Taiwán, debido al ajuste del equilibrio gravitacional, el área de aguas profundas de la cuenca de la desembocadura del río Perla continuó hundiéndose, con mayor hundimiento hacia el sur.
En varios períodos geológicos, la subsidencia tectónica de la cuenca representa más de la mitad de la subsidencia total, lo que indica que la subsidencia tectónica siempre controla los cambios en la subsidencia total de la cuenca, controlando así los cambios en el Luego controla el llenado sedimentario de la cuenca y, en última instancia, afecta la formación de rocas generadoras y la distribución de los reservorios en la cuenca.
5Conclusión
Cuanto más densos sean los contornos de velocidad de sedimentación, más fácil será que se desarrolle BSR. Esto se debe a que los contornos generalmente se concentran en los límites de las cuencas o en la intersección de depresiones y levantamientos. En estos lugares, la tasa de subsidencia cambia rápidamente y se desarrollan fallas y pliegues, que pueden formar ambientes y estructuras tectónicos especiales, como zonas de fallas, diapiros de lodo, cuerpos de acumulación rápida, depresiones y cuñas de acreción. El área de alta tasa de sedimentación puede proporcionar un gran espacio de acomodación, lo que favorece la rápida acumulación de sedimentos y la formación de BSR. La razón por la que BSR no existió en el Pleistoceno es que después de que se detuvo el movimiento tectónico, la actividad tectónica de la cuenca se debilitó, la tasa de hundimiento tectónico cambió poco, el espacio de acomodación era pequeño, la tasa de sedimentación era baja y los desechos orgánicos no podían enterrar rápidamente y se oxidaba y descomponía fácilmente directamente en el fondo marino.
1) Cada depresión en el área de aguas profundas de la cuenca tiene diferentes características de subsidencia y tiene su propia historia única de enterramiento y subsidencia, pero en general muestra características de subsidencia sostenida y estable.
2) La zona de aguas profundas de la cuenca tiene una función de suministro de sedimentos subcompensada y una tasa de subsidencia relativamente alta. Esto sugiere que un rápido hundimiento y una compensación insuficiente condujeron a la formación de áreas de aguas profundas en la cuenca.
3) A finales del Mioceno, el centro de subsidencia estaba ubicado en Baiyun Sag en la parte norte de la cuenca; en el Plioceno-Pleistoceno el centro de subsidencia se trasladó a Liwan Sag en el este.
4) El movimiento Dongsha desde el Mioceno medio hasta finales del Mioceno tardío (10 ~ 5 Ma) provocó la fractura del bloque de falla, levantamiento y erosión en la zona de aguas profundas de la cuenca. La intensa actividad tectónica provocó que la zona de aguas profundas de la cuenca continuara hundiéndose durante el Mioceno tardío. El movimiento Plioceno-Pleistoceno temprano (3 Ma) en la provincia de Taiwán cambió por completo el patrón estructural del área de aguas profundas de la cuenca, y el área de aguas profundas de la cuenca continuó hundiéndose, hundiéndose cada vez más hacia el sur. .
5) La subsidencia estructural controla los cambios en la subsidencia total de la cuenca, controlando así los cambios en el espacio de alojamiento de la cuenca, controlando así el relleno sedimentario de la cuenca y, en última instancia, afectando la formación de rocas generadoras y reservorios dentro de la cuenca. Distribución de capas.
6) Las áreas con altas tasas de sedimentación pueden proporcionar espacios de alojamiento más grandes, lo que favorece una rápida acumulación de sedimentos y la formación de BSR.
Agradecimientos: Sha Zhibin y Nan Chizi de la Oficina de Estudios Geológicos de Guangzhou proporcionaron información relevante y ayuda para esta investigación. ¡Nos gustaría expresar nuestra gratitud!
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