新生代流体排泄对澳大利亚西北部Vulcan次盆地海底形态的塑造：气烟囱与线性底辟构造对油气勘探的启示

本研究针对澳大利亚西北陆架Vulcan次盆地新生代流体排泄系统，通过整合3D地震数据、地震属性（方差、RMS、甜度）与地层学分析，揭示了气烟囱（gas chimneys）与线性底辟（linear diapirs）的成因演化及其对海底形态的塑造机制。研究发现两类气烟囱（孤立型与集群型）的五阶段演化模型，提出Puffin组区域性盖层完整性差异控制烃类泄漏，为新生代油气藏勘探提供了风险评价框架，对全球汇聚边缘盆地流体动力学研究具有重要参考价值。

　　

在澳大利亚西北陆架的Vulcan次盆地，一场持续数百万年的地质大戏正在上演——印度洋板块与班达弧的碰撞不仅塑造了这里崎岖的海底地形，更在看不见的地下世界催生出神秘的流体通道网络。这些被称为气烟囱（gas chimneys）和线性底辟（linear diapirs）的地质结构，如同隐藏的"地下高速公路"，将深部烃类物质源源不断输送到浅层，既可能形成新的油气藏，也可能导致已有资源的散失。然而，传统勘探目光始终聚焦于新生代之前的古老地层，对这段活跃的地质历史及其资源潜力视而不见。更令人困惑的是，尽管全球类似盆地普遍存在海底麻坑（pockmarks）等流体排泄证据，Vulcan次盆地却异常"干净"，这种矛盾现象背后究竟隐藏着怎样的地质密码？

中国-东盟海上合作基金项目支持的研究团队通过高分辨率3D地震数据与多属性分析技术，首次系统解构了该盆地新生代流体排泄系统的时空演化图谱。研究发现，气烟囱可分为孤立型（稳定盖层区）与集群型（如Swan地堑等构造薄弱带）两类，规模从米级到千米级不等，其形成始于始新世古新世-始新世碳酸盐岩储层中的超压系统，并通过断层再活化实现垂向迁移。研究创新性提出五阶段演化模型：古新世-始新世烃类聚集、渐新世超压形成、晚渐新世气烟囱启动、渐新世-中新世沉积间断及中新世-第四纪有限再活化。特别值得注意的是，海底麻坑的缺失被解释为快速碳酸盐埋藏或韧性流体迁移未破裂的结果，这一发现挑战了全球类比盆地的传统认知。

线性底辟构造则呈现NE-SW走向的规律排列，揭示出澳大利亚-欧亚板块碰撞产生的应力场控制。富含粘土的层段内底辟与气烟囱叠合区，形成了独特的构造-流体耦合地貌。地震属性分析表明，Cartier海槽和Londonderry高地的古近系砂岩与碳酸盐岩构造圈闭中仍存在残余烃潜力，而Puffin组盖层完整性的空间异质性直接决定了烃类泄漏程度。

关键技术方法包括：1）澳大利亚地球科学署和NOPIMS系统提供的探井测井数据（伽马、声波、密度、电阻率）；2）三维地震数据体结合方差（variance）、均方根振幅（RMS）、甜度（Sweetness）等属性分析；3）区域构造-地层格架建模。

【分布与形态特征】
• 孤立型气烟囱呈零星分布，与低流体压力区或稳定盖层相关；集群型集中于构造薄弱带，常伴生线性底辟
• 线性底辟走向受控于NE-SW向区域应力，长度可达20 km，垂向延伸300-800 m

【气烟囱演化阶段】
1）古新世-始新世：Malita组和Plover组烃源岩生烃，在Cartier组碳酸盐岩中聚集
2）渐新世：快速沉积导致超压，压力系数达1.3-1.5
3）晚渐新世：断层活化形成垂向运移通道
4）渐新世-中新世：区域沉积间断（~10 Myr）
5）中新世-第四纪：局部再活化形成现代地貌

【讨论与结论】
该研究建立了构造-超压-沉积相互作用控制流体排泄的理论框架，首次揭示Vulcan次盆地新生代气烟囱的时空分异规律。其科学价值体现在三方面：1）修正了传统勘探模型对新生代层系的忽视，证明Cartier组等古近系储层仍具勘探潜力；2）提出Puffin组盖层动态评价方法，为油气保存条件预测提供新指标；3）建立的五阶段演化模型可推广至全球汇聚边缘盆地。这项发表于《Marine and Petroleum Geology》的研究，不仅为澳大利亚西北陆架油气勘探提供直接指导，更开创性地将海底形态学、构造地质学与油气系统分析相结合，为理解流体-岩石相互作用如何塑造我们的星球提供了崭新视角。