南海北部淹没碳酸盐台地发育演化及混合沉积研究

A lot of carbonate platforms and mixed siliciclastic and carboante deposits have been well developed in the South China Sea. The sedimentary systems record the tectnic and sedimentary evolution of the South Chian Sea basin, and become the important target for deepwater hydrocarbon. Therefore, it has an important research value. This proposal will focus on the drowning carbonate platforms and adjacent platform margin facies in the northern South China Sea. Based on high resolution 2D/3D seismic data and deepwater drilling well data, we will carry out seismic inversion tying well log to seismic reflection profiles, sedimentary and geochemical analyses of the drowning carbonate platforms and mixed carbonate and siliciclastic deposits in the deepwater basin. The targets of the proposal are: (1) to build sequence stratigraphic framework across carbonate platform and adjacent deepwater basin facies; (2) to reveal development of carbonate growth and demise; and (3) to build the sedimentary model of mixed carbonate and siliciclastic deposits. We believe that the researches will innovate on the development of the carbonate platforms and mixed carbonate and siliciclastic deposits. It will provide important records for the evolution of the South China Sea basin, and provide theoretical support for carbonate hydrocarbon exploration in the deepwater areas of the South China Sea.

南海发育了众多淹没碳酸盐台地和碳酸盐与硅质碎屑的混合沉积，这些沉积体系记录了南海海盆的构造沉积演变，又是深水油气的重要勘探目标，具有重要研究意义。本申请项目拟以南海北部陆缘淹没碳酸盐台地（流花、西沙）和相邻台缘深水区异地碳酸盐岩与硅质碎屑岩的混合沉积为研究目标，以近年来获得的高分辨率2D/3D地震数据和深水钻井资料为基础，进行碳酸盐岩和混合沉积的井震联合反演，开展钻孔岩芯的沉积地球化学分析，并与巴哈马碳酸盐台地对比，建立碳酸盐台地及其相邻盆地沉积的高分辨率层序地层格架；揭示新生代碳酸盐台地从形成到消亡的发育演化；阐明碳酸盐台地淹没的成因机理；建立碳酸盐岩与深水硅质碎屑岩的混合沉积模式。通过本项目的实施，力争在南海淹没碳酸盐台地的发育演化和碳酸盐与硅质碎屑地混合沉积研究方面有所创新，为南海深海演变过程提供碳酸盐岩的地质记录，为南海深水区碳酸盐岩油气勘探提供理论支持。

该项目“南海北部淹没碳酸盐台地发育演化及混合沉积研究”开展了南海北部西沙和流花碳酸盐台地的发育演化和控制因素，以及生物礁碳酸盐岩储层地震识别方法研究；实施了西沙大型环礁的高分辨率地震试验，经过4年的研究，加深了南海北部碳酸盐台地发育演化的认识，取得了以下四个方面的认识：（i）利用已有的2D/3D地震资料，建立了生物礁和碳酸盐台地的地震学识别标志，圈定了南海共轭大陆边缘中新世以来生物礁和碳酸盐台地的分布规律，建立了西沙、流花碳酸盐台地的层序地层格架，揭示了西沙等典型碳酸盐台地的演化。西沙海域碳酸盐岩自早中新世开始发育，中中新世碳酸盐台地厚度大，范围广；中中新世晚期，西沙碳酸盐台地经历过一次淹没事件，这一时期南海相对海平面快速上升，超过了碳酸盐生长率，大范围的碳酸盐台地被淹没。（ii）开展了西沙碳酸盐台地周缘深水重力流沉积体系及西沙大型环礁的地震试验研究，识别出了西沙碳酸盐台地周缘深水丘形体和重力流沉积体系，并认为西沙隆起北坡发现中中新世碳酸盐丘形沉积体受重力流和底流交互作用形成。（iii）查明西沙海域现代岛礁台间沉积体系及其源汇关系，认为台缘“沟槽-水道-峡谷”单元组合体为最重要的沉积物输送体系。（iv）在西沙碳酸岩台地边缘识别出大型沉积水道中建水道以及其它台间水道沉积体系，并分析了其演化过程。(v)在流花碳酸盐台地周缘识别出混合沉积体系以及混合沉积水道，认为台地高位脱落和海平面变化对混合沉积体系的发育演化具有重要的控制作用。本研究大大促进了南海深海演变重大计划八个主要科学目标之一“碳酸盐台地的发育过程和影响”研究进展，首次获取了岛礁地震探测数据，在EPSL等国际刊物上发表20余篇SCI论文，专著2部，所取得的研究结果已应用到南海岛礁建设、深水地质灾害预测、三沙市政管理和油气开发的决策中。