南海北部地壳结构的深地震探测和研究新进展

南海是西太平洋最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征.深部地壳结构的研究对深入认识南海北部边缘的构造属性、演化历史、含油气盆地的形成过程,以及南海成因具有十分重要的意义.南海北部地壳结构的深地震探测经历了声纳浮标、双船扩展剖面和海底地震仪几个阶段,声纳浮标探测了解到上地壳的结构特征,双船扩展剖面首次获得了地壳结构和莫霍面起伏的情况,海底地震仪探测则得到了详细的地壳结构模型.文中回顾了这些深地震探测和研究的历史,介绍和总结了最新的研究进展和重要成果,并提出存在的问题和今后工作的建议.     

南海深海盆的沉积充填

 依据大洋钻探井及地震剖面资料，定量确定南海同扩张期和后扩张期深海盆沉积充填差异及沉积物来源变化。研究显示，南海深海盆自渐新世（32 Ma）开始形成，随着南海二次扩张海盆范围逐渐扩大，海盆内主要充填火山碎屑角砾岩及火山灰，碳酸盐岩、超微化石软泥，泥质粘土、粉砂质粘土、泥岩及粉细砂岩。深海盆充填主要沉积物为晚中新世（11.6Ma）以来的陆源碎屑沉积，丰富陆源碎屑的供给与南海闭合过程中同期区域构造事件（如青藏高原快速隆升、菲律宾板块俯冲）密切相关，也与晚中新世以来东亚季风增强以及源区强烈的风化剥蚀有关。     

珠江口盆地13.8Ma陆架边缘三角洲与陆坡深水扇的“源-汇”关系

揭示南海北部被动大陆边缘盆地浅海陆架与深水陆坡之间的沉积响应关系,在等时地层格架内对陆架三角洲、上陆坡复合水道和陆坡重力流沉积进行综合分析.研究结果表明:相对海平面变化、陆架多级坡折演化、陆源碎屑供给强度以及陆架海洋水动力作用等四大因素控制着陆架-陆坡体系的发育;珠江口盆地中新统韩江组13.8 Ma形成的界面为三级层序界面,该时期低位域晚期发育陆架边缘三角洲,三角洲前缘带主体分布在白云凹陷北坡的陆架坡折处,随着物源供给,前缘带不断进积,陆架向陆坡方向生长,在多级坡折、坡度变化以及沉积物自身重力影响下,前缘带沉积物由牵引流搬运向重力流搬运转化,在陆坡复合水道搬运通道的作用下向白云凹陷深水区内再沉积,形成低位域晚期多坡度控制的滑塌体、碎屑流-浊流深水扇沉积,构成南海北部珠江口盆地特殊的陆架-陆坡“源-汇”响应系统;该沉积响应具有短暂性、突发性和连续性等特点.     

红河深水扇沉积物重力流特征

依据地震、岩心和测井资料,通过唯一钻遇红河深水扇的YC35井的岩心观察与描述,对红河深水扇沉积物重力流沉积特征进行研究,并与典型的沉积模式相比较,确定红河深水扇的沉积物重力流类型。结果表明:YC35井岩心沉积物为半深海环境下的重力流沉积;红河深水扇发育多种沉积物重力流类型,包括碎屑流、颗粒流、液化流以及浊流等,它们在纵向上相互叠置;红河深水扇属于富砂型深水扇,储层发育,这为红河深水扇的油气勘探奠定了物质基础。     

南海珠江深水扇系统的沉积构造背景分析

从深水扇系统的观点出发,主要基于对最近所采集的穿越整个白云凹陷的700余公里长电缆深反射(深达14 s)地震资料综合解释,结合南海大洋钻探的成果,对南海珠江深水扇系统沉积的构造背景特征进行了综合分析.研究发现:白云主凹在早中新世-中中新世期间(即大约距今25～10 Ma)是一个因坳陷期盆地基底的持续沉降及其相关断裂活动而形成的南海北部陆缘上的斜坡内盆地;白云主凹这个"斜坡内盆地"有别于世界上其它位于被动大陆边缘背景中(如西非近海、巴西近海、墨西哥湾)的斜坡内盆地;海平面变化、沉积物通量变化、构造活动等地质营力都在斜坡内盆地的构造背景上对南海珠江深水扇系统在不同时期产生了不同程度的重要影响.简言之,斜坡内盆地成就了南海珠江深水扇系统.这为以后进一步全面深入研究南海珠江深水扇系统的形成机制、演化过程、结构特征等有着重要意义.     

南海北部表层沉积物中甘油二烷基甘油四醚随水深的分布特征

甘油二烷基甘油四醚(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)是来源于古菌和细菌的生物标志化合物,广泛应用于海洋科学研究.南海北部有机质来源复杂,解析南海表层沉积物中GDGTs的组成及来源有助于更好地应用GDGTs进行环境重建.通过高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)检测了南海北部湾7个表层沉积物样品的脂类组成,结合已发表的南海北部55个表层沉积物的相关数据,详细分析了古菌和细菌GDGTs随水深在南海北部的分布特征,并通过多种指标探讨了GDGTs的来源.结果表明,以200m为界,GDGTs各组分及相关指标均出现显著的分段式分布趋势.古菌GDGTs随水深的分布特征可能是浅水和深水奇古菌类群产生的GDGTs组成不同导致的;细菌GDGTs随水深的分布特征则指示浅水区的GDGTs主要来源于陆源贡献,而深水区则同时包括陆源和水体自生两个来源.     

江汉平原北部明清时期的环境演变

通过对江汉平原北部蔡垱西剖面沉积物粒度、地球化学元素、孢粉等相关数据的综合分析,揭示了该地区约1250年以来环境演变历史。通过沉积物的野外观察、粒度数据分析及剖面所处地貌部位的综合分析认为,该剖面沉积物主要为汉江等周围水系洪水带来的泥沙泛滥至低洼平原区,并以近乎停滞的低缓流速沉积而成,所以沉积物以细粒的黏土质粉砂为主,...     

松辽盆地徐家围子北部宋站地区沙河子组地震相与沉积相解释应用

综合运用岩心、测录井以及地震等资料,对松辽盆地徐家围子北部宋站地区沙河子组层序地层与沉积相类型进行分析,并在此基础上重点研究了该区沙河子组地震相类型、特征及其沉积解释。结果表明,研究区沙河子组可划分4个三级层序,其沉积相类型主要有扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊、火山碎屑岩和近岸水下扇等。根据沙河子组地震相外部形态和内部反射结构可划分为前积地震相、杂乱地震相、席状平行-亚平行地震相、发散地震相以及条带反射地震相5大类型。部分可进一步细分,它们通常代表着不同的沉积环境或构造背景。通过剖面地震相-沉积相分析,并结合平面地震相与砂砾岩数据,认为盆地东部缓坡带早期发以育扇三角洲沉积为主,随着盆地范围的扩大,东部缓坡带开始过渡为辫状河三角洲沉积,湖泊沉积主要分布于中央深断带内,西部陡坡带始终以发育扇三角洲沉积为主。     

饶阳凹陷古近系沙河街组古地震记录及地质意义

综合区域构造背景和岩心观察,对饶阳凹陷东部陡坡带、中央隆起带及北部任丘潜山上覆的古近系沙河街组地震成因的软沉积物变形构造类型、沉积特征、成因机制及地质意义展开研究。结果表明:研究区发育多种原地形成的拉伸—挤压作用及液化作用成因的软沉积物变形构造;由下至上依次为同沉积断裂层段、地震角砾岩层段、液化砂岩脉层段、软沉积变形层段和液化均一层段;沙三段沉积时期是控盆边界断层以及控制潜山活动的控山断层活动强烈时期,频繁引发震级高于5级的地震,且越靠近凹陷东部断裂带,地震构造发育的类型越多;微断层、微裂缝等的形成能极大地改善储层渗透率,使之成为潜在的油气储层或油气运移通道。     

巴丹吉林沙漠沉积物的地球化学特征

在第四纪沉积物研究中,特别是现代沉积环境的研究中,沉积物的地球化学特征在分析物源和重建古环境等方面发挥积极的作用.通过采集了巴丹吉林沙漠不同区域、不同类型沙丘、不同地貌部位的沙样,分析了巴丹吉林沙漠沉积物的地球化学特征,得出巴丹吉林沙漠沉积物在矿物学上和沉积学上的成熟度较低,但是具有很好的均质性的结论.这一结论对于推断巴丹吉林沙漠沉积物的物源有很好的指示意义,同时对于研究巴丹吉林沙漠高大沙山的成因也有一定的线索意义.     

南海北部陆坡地形特征及其影响因素研究

南海北部陆坡位于南海北部大陆边缘,地质构造活动丰富,是大陆和深海进行物质和能量交换的重要过渡区。研究北部陆坡区复杂的地形地貌,有助于深化对南海北部陆缘海底地质活动与环境变化的认识,并为资源勘探与工程建设提供基础地质信息支撑。本研究基于全球水深地形图（General Bathymetric Chart of the Oceans,GEBCO）数据及实测多波束数据,对南海北部陆坡的地形地貌进行研究,识别出不同的地貌类型,并探讨其形成和发展的控制因素。研究表明,南海北部陆坡发育有海台、海山、海丘、海槽、海底峡谷以及冷泉地貌类型。南海北部陆坡地形地貌的发育和演化主要受控于构造活动及火山活动,而外动力地质作用如沉积输运、海平面变化及甲烷流体的活动等,都对研究区的地形地貌做了进一步的改造,使之更加复杂。     

济阳坳陷古近系碎屑岩地层中震积岩识别标志研究

在陆相湖盆中,地震引起的各种作用力可以对各种先成沉积物进行改造而形成震积岩,建立准确可信的识别标志是震积岩研究中最关键的问题之一.应用大量岩心、薄片和成像测井分析资料,对济阳坳陷古近纪沙河街组砂泥质沉积中地震灾变事件的典型识别标志及其成因进行了研究.结果表明,震积作用可以形成特殊的构造标志(层内阶梯状微断层、震裂缝、混合层构造等)、沉积和成岩标志(液化砂、泥岩岩脉和泄水构造、串珠状构造、震积砂枕及砂球构造、液化卷曲变形构造等)及特殊的岩石类型(震褶岩、震裂岩、震塌岩及液化角砾岩等).研究区未固结富含孔隙水的软沉积物以地震液化序列为主,半固结或固结的沉积物以断裂和破碎变形的震积序列为主,序列的完整性取决于剖面位置、地震震级及地震持续时间,特别是发生地震处的岩性.此研究可识别陆相湖盆地震事件沉积,提供判断储集砂体成因的对比标准,为正确判断储集砂体的"多元"性提供地质理论依据.     

南海北部深水油气新认识

 南海北部陆缘深水区由于陆缘地壳的强烈伸展减薄，形成了多个宽深断陷所构成的盆地群，发育多种类型烃源岩和大型储集砂体。大型盆地、广泛分布的多类型烃源岩、高-变地温场的耦合共控，奠定了深水油气资源的物质基础。大型供给水系、构造地貌、相对海平面升降的相互作用，形成3种类型的沉积体系，控制了深水区大型储集体的发育和展布，但高热流加速了深水沉积物压实和成岩作用。南海北部陆缘深水油气勘探前景广阔，烃源岩、有效储层以及热流3因素的复杂多变，决定了油气勘探中机遇与挑战并存。     

青藏高原不同地区沉积物的粒度特征与沉积环境判别公式适用性对比研究

以青藏高原地区从东北部到中部的9个典型沉积剖面为研究载体,通过研究本区域不同剖面沉积物粒度特征的差异性以及粒度判别公式的适用性,来探讨其对古环境研究的意义.研究结果表明,青藏高原中部与东北部沉积物粒度特征差异显著.根据粒度特征并结合判别公式,木格滩、英德尔、都兰、兴海、红土山、曲麻莱、可可西里7个剖面判别为风成沉积,而沱沱河、唐古拉沉积剖面判别为河湖相沉积.结果说明萨胡判别公式对青藏高原风成沉积,尤其是风成砂环境判别时,还存在局限性.综合分析得出,青藏高原不同区域沉积物的沉积特征与其所处高原位置具有一定的相关性.高原内部地区利用粒度特征研究古环境时会受到近源物质的干扰,往往不能真实反映气候变化信息.     

广西北海海岸带典型监测剖面的蚀淤特征

利用RTK和单波束测深仪对广西北海海域开展海底地形重复对比测量,进行海岸带侵蚀淤积监测,并在监测剖面上进行表层沉积物取样,获取沉积物粒度参数.高程测量结果表明,GXSY3监测剖面冬季潮间带高潮位滩面略有侵蚀,低潮位滩面及附近水下斜坡略有淤积,剖面北部处于侵蚀状态,监测剖面中部和南部有淤积趋势;GXSY4监测剖面西南部侵蚀,东北部处于淤积状态.沉积物粒度结果显示,GXSY3监测剖面冬季潮间带沉积物粒度变粗,潮下带北部的沉积物粒度变细,表现为粉砂组分较夏季有所增加、砂组分趋于减少,剖面南部较夏季粉砂组分减少、砂组分趋于增加;冬季GXSY4剖面潮间带组分含量基本不变,部分区域发生粒度变粗;潮下带砂组分含量降低,粉砂组分增加,粉砂组分增加,沉积物变细.监测剖面侵蚀淤积的因素主要与泥沙供给、水动力条件等季节变化有关,GXSY4组剖面还和航道疏浚密切相关.研究发现,利用CORS基站进行无验潮模式海岸带侵蚀淤积地质环境监测,数据具有较高可信度,具有较强适用性,提高工作效率,避免架设基站的繁琐,可以在以后调查和监测项目中推广使用.     

深反射地震数据采集处理和解释技术现状与展望

深反射地震是了解地球深部结构的关键技术之一,在深部探测领域得到了广泛应用,但由于深反射地震剖面长、穿越构造单元复杂等原因,资料品质较油气地震要低,为更准确的探测地下,需要针对深反射地震数据特点,改进去噪、叠加等处理技术以及解释等方法,以得到地壳精细结构。本文系统总结了当前深反射地震数据采集、处理以及解释的方法,结合实例对这些方法的优缺点进行了对比分析,认为将来深反射地震需要在观测系统的优化改进,人工智能在数据处理、解释等方面开展研究,提高深反射地震剖面的成像质量。     

南海北部陆缘黏土矿物组合特征与地质意义

采用沉积矿物分析方法对南海北部九口探井渐新世—中新世沉积物进行系统的黏土矿物分析.结果表明:南海北部沉积物黏土矿物组成随时间及空间呈现规律性变化,黏土矿物伊/蒙转化深度具有自北向南逐步变浅的规律,与地温梯度升高变化趋势基本一致,这种黏土矿物伊/蒙转化的变化规律反映了南海北部洋陆过渡地壳减薄,莫霍面抬升,热流值升高的趋势.通过黏土矿物组合演变特征与热流变化趋势的相关关系,可以预测区域性温度场变化规律,加深对南海北部洋陆过渡地壳厚度变化的认识.     

珠江口盆地NSQ2陆架边缘三角洲的识别标志及沉积模式

陆架边缘三角洲是根据相对海平面变化进行分类的一种三角洲类型,是指发育于大陆架边缘、越过大陆坡折向陆坡延伸的三角洲。借助岩心资料、测井曲线和地震剖面等资料,对珠江口盆地NSQ2低位域的沉积物进行了分析,认为此时存在陆架边缘三角洲。因为从地震剖面上可见前积体越过陆架坡折继续向盆地进积,形成向海和向陆减薄的楔形体;从岩心上可见砂泥岩交互的三角洲前缘前端的滑塌体和以浊积水道沉积为主的重力流沉积;在测井曲线上,可见典型的漏斗形,为三角洲前缘河口坝-远沙坝序列及块状箱形重力流水道;在平面上,其砂厚图主要呈弓形或新月形状。综合这些特征认为NSQ2低位时期发育陆架边缘三角洲,并且总结了该地区的稳定的陆架边缘三角洲沉积模式。     

近岸水下扇的重力流砂岩特征及其分布规律——以鲁克沁油田东区梧桐沟组3油组为例

通过岩性、岩石颜色、搬运机制等典型特征明确了研究区目的层近岸水下扇沉积体系,并总结出粗粒沉积物会"瀑布状"平铺散开使水道微相具有垂物源方向宽的特点以及水道间微相、扇中前缘微相的主要水动力搬运机制分别为重力流和牵引流的主要不同.充分利用岩心、测井、粒度、薄片分析等方法明确目的层砂岩主要属水道、水道间微相,为重力流成因,砂岩均在鲍马序列内部,并分析了重力流砂岩的宏观和微观特征,认为影响砂岩厚度的主要因素为沉积物的总量和其中砾石颗粒的含量.结合重力流砂岩成因的分析结论和研究区沉积体系特点,认为平面上单层砂岩难以大面积发育,但多层砂岩平面上可较大面积"筛状"分布.以井资料标定,利用地震属性聚类平面图识别出砂岩、砾岩的平面分布范围.     

北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境分析

为推进北黄海北部特色滩涂型海洋牧场建设,本研究对北黄海大鹿岛附近海域海洋牧场本底地质环境开展调查评估,利用高分辨率声学探测设备获取研究海域的精密水深数据和浅地层剖面数据;利用现场和实验室结合的方法测定海水理化参数;利用筛析法、激光粒度仪测试方法确定沉积物类型和粒度特征,最终通过分析研究区海底地形地貌、海水水质状况和沉积物分布特征对本底地质环境进行评估。结果显示：目标海域测量水深为1-29 m,平均水深为16 m,海底地形整体表现为平缓的近岸缓坡,地貌以水下侵蚀堆积地貌为主;海底浅地层剖面中U1声学地层清晰连续,全区可追踪,厚度约6 m且变化不大;海水水质良好,主要处于Ⅱ类海水水质标准;表层沉积物类型均为砂,沉积物组分变化不大,砂组分占绝对优势,表层沉积物空间分布主要与沉积物物源条件及辽南沿岸流、海域潮流等因素有关。综合分析认为,北黄海大鹿岛附近海域水深适宜,地形较为平坦,水质环境良好,以砂质浅滩沉积为主,适于滩涂型海洋牧场的构建。