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Basin modeling in the initial stage of exploration： a case study from the North Subbasin of the South Yellow Sea Basin

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Acta Oceanologica Sinica 2017年第9期36卷 65-78页

作者： pang yumao ZHANG Xunhua GUO Xingwei XIAO Guolin HAN Zuozhen College of Earth Science and Engineering Shandong University of Science and Technology Qingdao 266590 China Laboratory for Marine Mineral Resources Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology Qingdao 266071 China Institute of Oceanology Chinese Academy Science Qingdao 266071 China Qingdao Institute of Marine Geology Qingdao 266071 China Nanjing Center China Geological Survey Nanjing 210016 China

Basin modeling has become an important tool for analyzing sedimentary basins. The North Subbasin of the South Yellow Sea Basin is filled with thick Meso-Cenozoic terrigenous deposits during the rift evolution stage. The accumulation of data and achievements of geological investigations in recent years have provided the preconditions for basin modeling. The necessary parameters and geological elements for simulations are collated and summarized. Modeling of tectono-thermal evolution is performed and the related trend in heat flow is reconstructed and calibrated. The heat flow value commences from an average level of 61 m W/m2during MiddleLate Jurassic, rises to about 80 m W/m2from circa 145 Ma to circa 74 Ma, and then undergoes a gradual decline to65 m W/m2until the end of *** evolutionary phases, namely, the initial rifting phase, syn-rifting phase, and post-rifting phase, have been identified. The modeling results show that the North Subbasin generally enters into a stage of strong rifting during Cretaceous and undergoes rapid subsidence until the Late Cretaceous,then follows by a stage of moderate rifting during the Paleogene. The input and general workflow involved in 3-D modeling are introduced. Reconstruction of the petroleum system in the North Subbasin reveals that the threshold depth of hydrocarbon generation is located near the top of the Paleogene Funing formation, and the underlying Jurassic and Cretaceous source rocks have reached or exceeded peak oil generation and have almost completed the generation and expulsion of hydrocarbons. The main generation and expulsion in the Jurassic source rocks take place during the syn-rifting and post-rifting phases, whereas the peak generation and expulsion in the Cretaceous and Paleogene source rocks take place during the post-rifting phase. Although the study area is still a relatively less explored sedimentary basin, the results of modeling can provide valuable information for exploration. A preliminary

关键词： basin modeling tectono-thermal evolution history petroleum system South Yellow Sea Basin

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Characteristics of Meso-Cenozoic Igneous Complexes in the South Yellow Sea Basin,Lower Yangtze Craton of Eastern China and the Tectonic Setting

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2017年第3期91卷 971-987页

作者： pang yumao ZHANG Xunhua XIAO Guolin GUO Xingwei WEN Zhenhe WU Zhiqiang ZHU Xiaoqing Institute of Oceanology Chinese Academy Science University of Chinese Academy of Sciences Laboratory for Marine Mineral Resources Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology College of Earth Science and Engineering Shandong University of Science and Technology MLR Key Laboratory of Marine Hydrocarbon Resources and Environmental Geology Qingdao Institute of Marine Geology Nanjing Center China Geological Survey

The South Yellow Sea Basin is partially surrounded by the East Asian continental Meso- Cenozoic widespread igneous rocks belt. Magnetic anomaly and multi-channel seismic data both reveal the prevalent occurrence of igneous rocks. We preliminarily defined the coupling relation between magnetic anomalies and igneous rock bodies. Some igneous complexes were also recognized by using multi-channel seismic and drilling data. We identified various intrusive and extrusive igneous rock bodies, such as stocks, sills, dikes, laccoliths and volcanic edifice relics through seismic facies analysis. We also forecasted the distribution characteristics of igneous complexes. More than fifty hypabyssal intrusions and volcanic relics were delineated based on the interpretation of magnetic anomaly and dense intersecting multi-channel seismic data. It is an important supplement to regional geology and basin evolution research. Spatial matching relations between igneous rock belts and fractures document that extensional N-E and N-NE-trending deep fractures may be effective pathways for magma intrusion. These fractures formed under the influence of regional extension during the Meso- Cenozoic after the Indosinian movement. Isotopic ages and crosscutting relations between igneous rock bodies and the surrounding bedded sedimentary strata both indicate that igneous activities might have initiated during the Late Jurassic, peaked in the Early Cretaceous, gradually weakened in the Late Cretaceous, and continued until the Miocene. Combined with previous studies, it is considered that the Meso-Cenozoic igneous activities, especially the intensive igneous activity of the Early Cretaceous, are closely associated with the subduction of the Paleo-Pacific Plate.

关键词： South Yellow Sea Basin igneous complexes magnetic anomaly seismic faciescharacteristics igneous activity plate subduction

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Characteristics and classification of paleozoic tight reservoirs in the central uplift of the South Yellow Sea Basin

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Energy Geoscience 2022年第4期3卷 383-393页

作者： yumao pang Xingwei Guo Xiangchun Chang Junjian Zhang Jingqi Zhou Laixing Cai Shandong Provincial Key Laboratory of Depositional Mineralization and Sedimentary Minerals Shandong University of Science and TechnologyQingdaoShandong266590China Laboratory for Marine Mineral Resources Qingdao National Laboratory for Marine Science and TechnologyQingdaoShandong266237China Qingdao Institute of Marine Geology QingdaoShandong266071China Key Laboratory of Marine Geology and Environment Institute of OceanologyChinese Academy of SciencesQingdaoShandong266071China

Several sets of Paleozoic tight reservoirs are developed in the Central Uplift of the South Yellow Sea Basin.A qualitative analysis of the microscopic pore structure of the tight reservoir rocks was carried out through cast thin slice and scanning electron microscopic image *** on reservoir pet-rophysical properties,thirty core samples in the Central Uplift of the South Yellow Sea Basin were selected for high-pressure mercury intrusion(HPMI)analysis,which was then combined with fractal calculation to classify and evaluate the tight *** analysis of the HPMI curves and related parameters shows that the Paleozoic tight reservoirs can be divided into three types:Type-A,Type-B and ***-A sandstone reservoirs contain pores with size mostly ranging between 0.01 and 0.1 mm,followed by pores with size range of 0.001-0.01 m m,and relatively fewer pores larger than 0.1 m *** Type-B reservoirs are carbonate rocks with extremely heterogeneous pore size distribution,which is closely related to the development of dissolution pores and ***-C sandstone reservoirs are dominated by nanopores and submicron pores that distribute more heterogeneously than pores in Type-A *** pore distribution in sandstone reservoirs shows significant fractal characteristics and is closely related to the pore *** heterogeneity of nanopore distribution has a negative cor-relation with porosity and median pressure and a relatively weak correlation with *** study has important implications for petroleum exploration in the South Yellow Sea Basin.

关键词： South Yellow Sea Basin Tight reservoir High-pressure mercury injection Fractal characteristics

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Methane adsorption effected by pore structure of overmature continental shale:Lower Cretaceous Shahezi Formation,Xujiaweizi Fault,Songliao Basin

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Frontiers of Earth Science 2024年第1期18卷 172-187页

作者： Pengfei ZHANG Shuangfang LU Nengwu ZHOU Zizhi LIN Xiangchun CHANG Junjian ZHANG Guo CHEN yumao pang Junjie WANG Hongsheng HUANG Qi ZHI College of Earth Science and Engineering Shandong University of Science and TechnologyQingdao 266590China Sanya Offshore Oil&Gas Research Institute Northeast Petroleum UniversitySanya 572025China School of Geoscience China University of Petroleum(East China)Qingdao 266580China College of Resources and Environment Yangtze UniversityWuhan 430100China

Overmature continental shale is commonly developed,but few studies have given insight into its pore structure and sorption *** techniques,including SEM,helium porosity and permeability,N_(2)/CO_(2)adsorption,MICP,and NMR,were used to detect the pore structure of shale from the Shahezi Formation,Xujiaweizi Fault,Songliao *** excess methane adsorption volumes were measured by the volumetric method and modeled by the Langmuir *** on the findings,the most developed pores are intraparticle pores in clay minerals,followed by the dissolution pores in feldspar,but organic pores are *** selected shales have low helium porosity(mean 1.66%)and ultralow permeability(mean 0.0498×10^(−3)μm^(2)).The pore throats are at the nanoscale,and the pore-throat size distributions are unimodal,with most less than 50 *** studied shales are characterized by the lower specific surface area(SSA)and pore volume(PV)but the larger average pore *** total SSA is contributed by the micro-and mesopores,while the PV is dominated by meso-and *** pore structures are more complex and controlled by multiple factors,such as mineral compositions and diagenesis,but organic matter is not *** maximum absolute adsorption methane volume(VL)is 0.97−3.58 cm^(3)/g(mean 1.90 cm^(3)/g),correlating well with the total SSA,SSA,and pore volume of micropores,which indicates that methane is mainly adsorbed and stored in micropores,followed by mesopores.

关键词： continental shale pore structure methane adsorption Shahezi Formation Songliao Basin

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南黄海中部隆起一个新的大地热流值:CSDP-2井热流测量结果

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地球物理学报 2023年第1期66卷 332-343页

作者：郭兴伟孙旭东杨小秋庞玉茂张训华青岛海洋地质研究所青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室矿产资源功能实验室青岛266237 中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100 中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室南海海洋研究所南海生态环境工程创新研究院广州511458 山东科技大学山东省沉积成矿作用与沉积矿产重点实验室青岛266590 山东大学海洋研究院青岛266237

大地热流值,是岩石圈、地壳和盆地等各种尺度的构造演化和地球动力学研究的重要参数.南黄海是东亚大陆边缘的重要组成部分,但与东海陆架、冲绳海槽、渤海湾盆地等的大地热流研究相比,其研究程度较低,只有10个大地热流测点且大部分位于... 详细信息

大地热流值,是岩石圈、地壳和盆地等各种尺度的构造演化和地球动力学研究的重要参数.南黄海是东亚大陆边缘的重要组成部分,但与东海陆架、冲绳海槽、渤海湾盆地等的大地热流研究相比,其研究程度较低,只有10个大地热流测点且大部分位于南部坳陷,不能很好地表征南黄海的大地热流特征.系统和准确的地温和热导率测量,是获得可靠大地热流值的基础.南黄海中部隆起之上的大陆架科学钻探CSDP-2井,全取心钻进2843.18 m,2016年先后5次系统测温,给了我们一个绝佳的系统研究其大地热流的机会.对井中295块沉积物或沉积岩进行了热导率测量,并进行了温度压力等校正.根据热导率的垂向分布特征将全井分为6个井段,地温梯度分别为31.86、24.38、23.54、18.09、18.21和20.18℃·km^(-1),平均23.46℃·km^(-1),热导率则分别为1.776、2.765、3.182、3.623、4.184和2.825 W·(m·K)^(-1),大地热流分别为56.5、67.4、74.9、65.5、76.2和57.0 mW·m^(-2).全井平均大地热流为68.9 mW·m^(-2),考虑地层裂缝孔隙影响后,大地热流校正为66.7 mW·m^(-2).这个大地热流值,比北部坳陷稍高而比南部坳陷稍低,是中晚侏罗纪前陆挤压和新生代伸展等构造热演化的大致反映.南黄海热流在东亚大陆边缘处于偏低的水平,反映了南黄海在东亚陆缘相对偏冷的地质背景.

关键词：南黄海大地热流热导率地温梯度东亚大陆边缘

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南黄海中部隆起晚白垩世以来地层剥蚀的磷灰石裂变径迹分析

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地球科学 2018年第6期43卷 1921-1930页

作者：庞玉茂郭兴伟韩作振张训华朱晓青山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 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266071 青岛海洋地质研究所山东青岛266071 中国地质调查局南京地调中心江苏南京210016

南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄... 详细信息

南黄海中部隆起自印支期以来经历显著的构造隆升及剥蚀过程.基于大陆架科学钻探CSDP-2井的钻井岩心,应用磷灰石裂变径迹技术研究了南黄海中部隆起晚白垩世以来的剥蚀过程及响应特征.所获得的8个磷灰石样品的裂变径迹年龄显示出两个年龄组,除单个样品为38±3Ma外,其余样品都集中在(52±4)^(65±5)Ma范围内,基本反映了同一期构造热事件年龄,并且均远小于样品所处的二叠纪年龄,表明样品完全退火并记录了晚白垩世以来的热历史.样品热史模拟结果表明,基于泥岩镜质体反射率计算的最高古地温处于样品退火带温区范围内,各样品从晚白垩世早期(约100Ma)以来经历持续的降温过程,在约80~75Ma开始进入部分退火带.南黄海中部隆起第一期快速冷却降温过程出现在晚白垩世末期,并持续至古新世早期,随后进入古近纪表现为持续相对缓慢的降温过程,降温幅度约30℃,渐新世末期到中新世早期存在另一期快速冷却过程.热史模拟结果较好地指示了南黄海中部隆起晚白垩世以来的地层剥蚀响应特征.

关键词：南黄海中部隆起地层剥蚀磷灰石裂变径迹低温热年代学石油地质

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北黄海盆地东部坳陷中生界烃源岩特征及其指示的油气勘探方向

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地球科学 2020年第2期45卷 583-601页

作者：蔡来星肖国林董贺平庞玉茂郭兴伟青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点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266237 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

为了量化表征北黄海盆地东部坳陷中生界主力烃源岩生、排烃特征,综合利用镜质体反射率(Ro)、残余有机碳含量(TOC)、岩石热解、干酪根镜检及饱和烃色谱等资料,在总结研究区烃源岩地化特征的基础上,通过油源对比明确主力烃源岩层并依托盆... 详细信息

为了量化表征北黄海盆地东部坳陷中生界主力烃源岩生、排烃特征,综合利用镜质体反射率(Ro)、残余有机碳含量(TOC)、岩石热解、干酪根镜检及饱和烃色谱等资料,在总结研究区烃源岩地化特征的基础上,通过油源对比明确主力烃源岩层并依托盆地模拟方法量化其生、排烃贡献.结果表明,北黄海盆地东部坳陷中生界的两类原油均来源于区内中侏罗统和上侏罗统两套主力烃源岩层,其中,中侏罗统烃源岩的有机质丰度整体处于"好-最好"级别,上侏罗统烃源岩的有机质丰度则以"中等-好"为主;二者均存在早白垩世末期和早中新世两次生、排烃高峰,但上侏罗统的排烃速率[qe(max)=27.3×106t/Ma]远高于中侏罗统的排烃速率[qe(max)=4.2×106t/Ma],对研究区油气成藏的贡献更大.虽然下白垩统暗色泥岩的生烃潜力有限,但其底部砂岩与紧邻上侏罗统主力烃源岩层构成的"下生上储"式的源储配置关系是区内最重要的勘探目的层,其次为中、上侏罗统内部"自生自储"式的有利成藏组合,同时,中侏罗统下部"上生下储"式的成藏组合也应予以重视.

关键词：烃源岩评价油源对比主力烃源岩勘探方向中生界东部坳陷北黄海盆地油气地质

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北黄海盆地东部坳陷勘探突破对我国近海残留“黑色侏罗系”油气勘探的启示

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吉林大学学报（地球科学版） 2019年第1期49卷 115-130页

作者：肖国林蔡来星郭兴伟董贺平庞玉茂中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海洋科学与技术试点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266071 山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590

最新的勘探和研究证实,北黄海盆地东部坳陷发育了中、上侏罗统2套有效烃源岩并以上侏罗统为主力烃源岩层,在其供烃范围内形成了上侏罗统—下白垩统"下生上储式"和中—上侏罗统"自生自储式"2类成藏组合,取得了我国东部海域以侏罗系为唯... 详细信息

最新的勘探和研究证实,北黄海盆地东部坳陷发育了中、上侏罗统2套有效烃源岩并以上侏罗统为主力烃源岩层,在其供烃范围内形成了上侏罗统—下白垩统"下生上储式"和中—上侏罗统"自生自储式"2类成藏组合,取得了我国东部海域以侏罗系为唯一源岩的含油气盆地勘探突破。为进一步探索我国近海盆地残留"黑色侏罗系"的资源潜力和勘探前景,本文采用地震-地质综合解释、烃源岩地球化学分析、盆地模拟等方法,综合分析了我国近海主要盆地残留"黑色侏罗系"的分布和地球化学特征。结果表明,我国近海残留侏罗系暗色泥岩烃源岩非均质性较强,多属"中等"级别,局部发育"中等—好"、"中等—差"级别烃源岩,侏罗系烃源岩大多存在早(J_3—K_1)、晚(E_2末—N_1)2期生、排烃高峰,生烃总量达1.4×10^(11 )t,资源前景乐观,预测可形成侏罗系"自生自储式"和侏罗系—白垩系(或新生界)"下生上储式"2类源储组合。

关键词： “黑色侏罗系” 烃源岩评价油气成藏组合北黄海盆地东部坳陷中国近海

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东海南部中生界烃类生成、运聚与成藏数值模拟

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海洋地质与第四纪地质 2019年第6期39卷 138-149页

作者：肖国林王明健杨长清庞玉茂中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266071 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青岛266237 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590

综合分析和盆地的生烃、排烃、运移和聚集仿真数值模拟表明,东海南部中生界发育T3-J2和K12-K2两套生烃潜力大致相当的暗色泥岩烃源岩,总生烃量达1.2×1011 t。J1-2暗色泥岩是经"油-源"对比证实的成熟有效烃源岩,K12-K2暗色泥岩是潜在烃... 详细信息

综合分析和盆地的生烃、排烃、运移和聚集仿真数值模拟表明,东海南部中生界发育T3-J2和K12-K2两套生烃潜力大致相当的暗色泥岩烃源岩,总生烃量达1.2×1011 t。J1-2暗色泥岩是经"油-源"对比证实的成熟有效烃源岩,K12-K2暗色泥岩是潜在烃源岩。T3-J2烃源岩生成的烃类运移聚集始于早白垩世早期,晚白垩世达到高峰;K12-K2烃源岩生成的烃类运移聚集始于晚白垩世末期,古新世末达到高峰;雁荡运动和瓯江运动及其之前形成的各类圈闭,更有利于捕获和聚集侏罗系和白垩系烃源岩生成和排出的烃类。中-新生代的多期构造运动形成的断裂和不整合面为烃类运移提供了重要优势通道,烃类多沿断裂带及附近的构造圈闭聚集。白垩系内的烃类聚集量是侏罗系的3倍,白垩系内的"构造型"和J2/K1之间不整合面附近的"构造-地层不整合复合型"是本区中生界两类重要的油气聚集,聚集模式可能包括"近源聚集"和"远源聚集"2种,成藏组合包括"自生自储自盖"、"下生上储上盖"和"新生古储新盖"3种。

关键词：中生界生烃排烃聚集成藏数值模拟东海南部

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Albert湖盆北区退积型浅水三角洲沉积及储层特征

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中国海上油气 2015年第5期27卷 55-61,75页

作者：杨小丽胡光义庞玉茂徐伟房磊中海油研究总院北京100028

根据古生物、岩心、测井、地震等资料,采用储层沉积学、古生物学、地震地层学及类比等方法,从区域构造-沉积演化特征入手,建立了东非裂谷西支北端Albert湖盆北区退积型浅水三角洲沉积模式,系统剖析了沉积体系与砂体展布特征,分析了储层... 详细信息

根据古生物、岩心、测井、地震等资料,采用储层沉积学、古生物学、地震地层学及类比等方法,从区域构造-沉积演化特征入手,建立了东非裂谷西支北端Albert湖盆北区退积型浅水三角洲沉积模式,系统剖析了沉积体系与砂体展布特征,分析了储层相带物性差异及其影响因素。Albert湖盆北区上上新统目的层段自下向上依次发育三角洲平原、三角洲前缘及前三角洲亚相,其中三角洲平原分流河道为主要储层砂体,储集物性好,而前缘砂体较薄,平面上分布局限,储集物性相对较差。研究成果为该地区油藏储层精细描述及开发方案编制提供了地质依据。

关键词：东非裂谷 Albert湖盆退积型浅水三角洲沉积体系储层特征分流河道

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