莺-琼盆地大型下切谷和海底重力流体系的沉积构成和发育背景

南海莺－琼盆地自晚中新世以来在莺－黄组中发育了巨厚的内陆架斜坡和海底重力流体系。这套沉积可划分为9个层序,可识别出斜坡滑塌－泥石流、斜坡－盆底扇以及罕见的大型盆底轴向下切谷、重力流等沉积组合,它们具有特定的构成和分布样式并受盆地古构造的控制。晚中新世陆架斜坡和深水盆地的出现与最近一幕的构造快速沉降和大量沉积物供给的盆地背景有关;晚中新世和上新世早期发育的大型盆底下切谷和重力流体系则标志着南海曾发生过多次明显的海平面下降事件。     

长江口第四纪沉积物中构造与古气候耦合作用的探讨

对长江河口区大量第四纪钻孔作了地层描述、粒度分析、磁性测试和微体生物等分析. 据此探讨了新构造运动和古气候对沉积作用和环境演化的控制作用. 结果表明, 这些钻孔地层自下而上可以分出3~6个旋回, 时间尺度约为40~50万年. 下部沉积旋回(上新世与早更新世早期)沉积物基本以含砾(棱角和次棱角状)粗砂、泥质砂为主, 向上变为细粉砂、粉砂质泥; 分选极差, 并含有大量树木碎块, 不含任何海相生物化石; C-M图中以滚动组分占绝对优势, 反映了沉积盆地初期强烈的构造沉降控制因素, 沉积环境以山涧冲、洪积为特征. 中部沉积旋回(早更新世中期至中更新世)沉积物为砾质砂, 并逐渐过渡到上部黏土质粉砂, 分选差-较差; 海相有孔虫、介形虫零星出现; C-M图反映了滚动、跳跃和悬浮混合的沉积作用, 体现了河流沉积体系向辫状-准曲流河演变的特征. 上部沉积旋回(晚更新世-全新世)由含砾砂、向上变为细砂和粉砂质黏土, 细颗粒地层厚度明显增大, 分选较好—好; 出现大量有孔虫和海相介型虫, 且连续分布; C-M图表现为跳跃和悬浮作用占优, 滚动组分逐渐消失; 表明河流沉积体系逐渐向准平原-平原河流演变, 并明显受到海侵影响, 溺谷相、浅海相和三角洲相发育; 反映了本区沉降盆地在演化过程中受到不断增强的气候作用的演变特点.     

固城湖9.6kaB.P.发生的一次海侵记录

固城湖位于江苏省高淳县境内（31°14′36″～31°19′28″N,118°51′34″～118°57′56″E）,地处东南季风气候区。为研究湖区晚冰期以来的古气候环境变迁,阐明东南季风进退规律,1992年11月在原湖泊中心位置钻取了约20m连续沉积岩心（GS1钻孔）,开展古气候环境指标分析研究。研究过程中发现,沉积岩心12.08～5.55m层段有较高含量的γ-蜡烷,γ-蜡烷指数偏高,反映该时段湖水盐度显著增大;进一步开展的硅藻分析表明,12.08～11.19m时段出现大量半咸水种硅藻化石,因此推测固城湖在12.08m时段曾发生过海水入侵,这一结论对阐明高海平面时期海水对长江中下游地区入侵及其所产生的古环境影响有重要意义。     

南黄海现代沉积环境及动力沉积体系

基于南黄海600多个表层沉积物样品的研究和对前人大量沉积学资料及水文学资料的分析, 阐述了南黄海现代沉积环境和动力沉积体系特征, 对存在广泛争议的泥质沉积物形成机制进行了探讨. 南黄海陆架可分为弱动力(低能)沉积环境和强动力(高能)环境, 低能沉积环境进一步划分为气旋型和反气旋型涡旋两种环境；高能环境则分为高能沉积环境和高能侵蚀环境. 陆架低能环境发育了泥质沉积体系. 在南黄海中部, 受海域中尺度气旋型涡旋(冷涡)的控制, 发育了冷涡泥质沉积体系, 而在南黄海东南部受反气旋型涡旋(暖涡)控制则形成了反气旋型涡旋泥质沉积体系(暖涡沉积). 二者在粒度、沉积速率、沉积厚度和矿物学特征上有明显区别. 陆架高能沉积环境发育了砂质沉积, 集中分布在南黄海的西部、南部及东北部海区, 在高能侵蚀环境区分布着大量砂岩砾石. 高能沉积环境中原有的细粒物质(黏土、细粉砂等)逐渐被悬浮、搬运至低能区沉积. 还建立了气旋型涡旋和反气旋型涡旋泥质沉积作用模式, 对南黄海泥质沉积体系的成因给出了系统的解释.     

南海西北部晚中新世的红河海底扇

通过对南海西北部地震和钻井资料的研究, 在莺歌海-琼东南盆地结合部发现了一个主要发育于晚中新世(黄流期)的巨型海底扇, 该扇体在纵向地震剖面上具有楔状斜交前积构型,横向地震剖面上具丘状双向前积构型. 位于扇体前端的YC35-1-2 井的岩心和测录井资料表明黄流组主要为下部以砂岩为主, 上部为砂泥互层的重力流沉积, 结合黄流期主要为半深海沉积的区域地质背景, 认为该扇体为一富砂/泥型的海底扇. 其面积达上万平方公里, 最厚处超过2000 m, 其下部富砂部分也超过5000 km². 初步的物源区分析表明其西部的归仁隆起和北部的海南隆起都不可能作为该海底扇的主要物源区, 而通过对莺歌海盆地黄流组的沉积相分析, 认为其沉积物主要来自于红河, 故将其命名为红河海底扇, 它与红河三角洲以及相关的海底峡谷共同构成红河沉积体系. 中中新世末东沙运动在莺琼结合部形成陆架坡折, 并在莺歌海盆地造成大幅度的相对海平面下降, 使红河水系直接推进到莺琼结合部, 这是形成黄流组下部大型富砂海底扇的最重要的条件. 其发现为青藏高原隆升和红河断裂带演化的研究提供了重要信息, 并为南海北部深水油气勘探指出了新方向.     

冲绳海槽宫古段西部槽底海底气泉的发现

中国科学院海洋研究所“科学一号”调查船于2000年在冲绳海槽宫古段进行了地球物理调查. 在对调查资料进行了处理以后, 在西部槽底近陆坡底部的位置上发现了海底气泉的存在. 给出了海底气泉存在的证据, 并讨论了海底气泉的成因及水合物存在的可能. 指出, 模拟测深记录上以及单道地震剖面上出现的气柱现象可能是由地层中的气体从海底逸出引起的; 海底气泉控制了直径约2.2 km左右的范围, 为一个巨型的低温气泉. H14地震剖面上发育典型的帘式反射, 标志着异常反射区地层中游离气的存在. H12地震剖面在相近的位置上出现的浊反射进一步印证了地层中游离气的存在. 根据地震剖面上异常反射的形式, 推测地层中游离气含量比较高, 至少超过地层体积的1%. 在构造位置上, 海底气泉处在海槽西部近陆坡底部一个次一级的盆地当中. 该盆地的西侧为东海陆架断隆, 而东侧以及南北两侧都被基底隆起所控制. 其中南部的基底隆起至今还在明显抬升中. 盆地中发育了很厚的沉积地层, 地层厚度超过3.5 km. 由于地层自身的重力负荷, 以及周边基底隆起引起的构造挤压, 盆地中层D以下发育泥底辟构造. 泥底辟构造成为地层中超高压气体及低密度流体向上迁移的有效通道, 也是海底气泉发育的直接原因. 根据温度和压力条件估算以及地震反射特征, 认为气泉处帘式反射顶部以上地层可能含有水合物.     

鄂尔多斯地区中-晚石炭世海沼沙岭沉积体系

在加里东旋回的晚期,鄂尔多斯地区与整个华北地台一起抬升遭受侵蚀,至华力西旋回中 期鄂尔多斯地区又发生沉降,导致该区最后一次海侵。中石炭世一晚石炭世早期,华北海和祁连海分别从东西两面进入本区,被本区中部南北向“工”字形隆起区隔开,从而在此古陆的东西两侧各形成了一套海岸沉积。东部海岸在中石炭统本溪组上部和上石炭统太原组下部,西部海岸在中石炭统羊虎沟组上部和上石炭统太原组下部发育了一套海沼沙岭(chenier)平原沉积体系。     

末次盛冰期以来菲律宾南部气候变化的孢粉记录

通过对位于西太平洋暖池区的菲律宾南部深海钻孔MD06-3075 上半部分的孢粉分析,结合氧同位素记录, 得知冰盛期时由于温度的下降, 该区热带高山雨林向低海拔地区下移, 在深海沉积中记录到了这一类型花粉的增加; 而到全新世时植被类型以热带低地雨林为主, 并且红树林广泛发育. 红树林和高山雨林的变化, 分别指示了海平面的上升和温度的增加, 而其他的草本、蕨类等变化则显示冰盛期时湿度比现在要略干. 在全新世中后期红树林明显退缩表明全新世时期气候发生变化, 主要表现为影响红树林发育的河流径流量有所下降, 同时喜湿且主要依靠河流搬运的蕨类孢子减少, 也说明河流径流量下降. 这些变化可能是受东亚季风强弱变化控制的结果, 也可能和ENSO 的变化有关联.     

雷州半岛珊瑚礁与全新世高海面

雷州半岛西南部沿海的古珊瑚礁,是广东大陆沿岸唯一被保存下来的发育在中更新世玄武岩滩地上的典型珊瑚岸礁.该区的地壳垂直运动自新第三纪以来为沉降区,到全新世中期才处于相对稳定状态,近数十年是轻微下降区.我们于1993～1995年间先后3次考察了灯楼角(20°13′N,109°56′E)和水尾村(20°24′N,109°52′E)的古珊瑚礁,前者礁平台(礁坪)最宽处约1km,长逾2km,后者礁平台宽约0.5km,长约1km.是研究全新世高海面较理想的地区之一.1 古海面标志物及其确切位置研究古海平面变化最重要是要找到能真正代表当时海平面的位置,并能测定标志物的高程和年龄.经多年研究认为,以大型块状滨珊瑚构成的礁顶面,是研究古海面的最好标志物.南海礁区单个礁体的礁顶面,宽度从几十米到千米以上;长度从几百米到几千米,其礁平面很平坦,高差很小.由于珊瑚只能在水下生长,其实际生长上限在大潮低潮面下1m深,珊瑚礁顶面记录着海平面的确切位置,珊瑚样品又是多种测年方法的上选材料,因而珊瑚礁顶面是古海面的极好标志物.     

一沙一世界——藏于海底的地球环境变迁史

世界一些大陆边缘沉积记录连续性好,堪称记录地球环境变迁和陆海相互作用历史的档案馆。河流系统作为联系陆与海的枢纽,是大陆边缘从源到汇系统中传递地球环境演变信息的关键。由于河流从源到汇系统中存在复杂的"缓冲区"和"中间过程",最终入海河流沉积物的真实通量、组成与原始的源区特征存在显著差异,不同的河流系统具有截然不同的环境信息传递模式,需要慎重解读。东亚大陆边缘作为典型的"河控型"宽陆架边缘海,接收世界大河长江/黄河和台湾山溪性小河的巨量入海物质,是全球开展河流源汇过程和多时空尺度陆海相互作用研究的理想地区。要深入理解边缘海典型沉积体系的物源、成因和蕴含的古环境信息,需要以"从源到汇"和地球系统科学的思路,深化对"源"区组成时空变化的研究,更要加强研究源区信号从陆向海的传递并最终在边缘海保存的过程。     

西北冰洋及白令海沉积物颜色旋回与成因

利用沉积岩芯重建高纬海区古环境变化的瓶颈在于微体生物化石的缺乏限制了有孔虫氧同位素地层学在北冰洋的应用.一些北冰洋岩芯中发现的富Mn褐色旋回沉积似可成为建立冰期尺度年代地层的新手段,但仍存争议.我国多次的北极科考在西北冰洋及白令海的不同海区采获了众多沉积岩芯.对代表性的14根岩芯的测试分析发现,采于西北冰洋陆坡至海盆内的岩芯均有颜色的旋回变化并基本可用颜色反射率参数a*/b*值来指示.a*/b*与Mn,Mn与Mo之间具有较密切的相关变化,沿陆坡向洋盆中央方向,深褐色沉积层中的MnO含量逐渐降低;而采于白令海、北冰洋陆架及近岸深海的岩芯均未出现颜色及Mn含量的旋回变化,且a*/b*与Mn,Mn与Mo之间无任何相关性,同时,MnO含量总体很低.结合部分岩芯的地层年代框架推测,间冰期时,大量风化的陆源Mn元素经陆架被搬运至洋盆,并随洋流分布到氧化环境较强的海区沉积,形成了深褐色沉积层;冰期时,因陆架封冻、海冰覆盖率增高导致还原性沉积环境,造成北冰洋洋盆内形成土黄色或深灰色沉积.在排除成岩作用的影响后,颜色及Mn元素含量的旋回变化应能指示冰期/间冰期旋回变化.     

西太平洋暖池晚第四纪黏土矿物的冰期旋回和岁差周期

西太平洋暖池晚第四纪370kaBP以来的黏土矿物含量呈现明显的冰期-间冰期旋回变化,蒙脱石(62%～91%)为主要的黏土矿物,含量在冰期时增高,间冰期时下降;绿泥石(4%～21%)、伊利石(4%～12%)和高岭石(2%～10%)含量依次递减,三者具有相同的变化型式,并与蒙脱石含量的变化呈镜像关系.研究认为,以蒙脱石为主的黏土矿物是陆源碎屑成因,绝大部分来自新几内亚岛的河流输入.黏土矿物含量在冰期-间冰期旋回上的变化与海平面升降有关.在海平面较低时,新几内亚岛的河流物质更容易穿越狭窄的陆架,直接输入向西流动的次表层流,汇入赤道潜流而最终沉积至西太平洋暖池核心区.蒙脱石含量的岁差周期反映了物源区新几内亚岛的机械剥蚀强度,表现为河流径流量的大小,受控于降雨量的分布,指示了赤道辐合带(ITCZ)在轨道尺度上的经向迁移.     

深反射地震剖面所揭示的白云凹陷的深部地壳结构

以过南海北部陆缘的珠江口盆地白云凹陷中部的第一条长电缆深反射地震剖面(14 s)作为研究的基础, 对该剖面进行了速度分析、时深转换及精细地震解释, 探讨了白云凹陷的深部构造特征. 该剖面深部反射特征非常清晰, 莫霍面表现为一个起伏不平、厚薄不一的“层”, 其厚度可达1~3 km. 地壳厚度从陆架、陆坡向海盆明显阶梯式减薄, 在白云主凹的沉积中心处仅厚7 km左右. 在剖面的最东南端下陆坡部位, 深部(10~21 km)有三个略显起伏、彼此大致平行的强反射条带, 推测为莫霍面之下存在俯冲洋壳的显示. 在白云凹陷可能存在深大断裂, 凹陷的持续强烈沉降可能与深大断裂的长期活动有关.     

世界十大最著名的幽灵船

晚古生代早期,本区结束了隆起剥蚀期,而后沉积了石炭系本溪组与太原组的泻湖及半封闭碳酸盐台地沉积体系,本井田太原组沉积处于毗陆滨海的特定环境,主要沉积环境为三角洲分流河道、河口沙坝、分流间湾及三角洲前缘等,为泥炭沼泽的发育奠定了良好的基础。伴随着地壳的相对平稳,形成稳定的太原组煤层。     

大同煤田左云县东周窑井田石炭系太原组成煤环境分析

晚古生代早期,本区结束了隆起剥蚀期,而后沉积了石炭系本溪组与太原组的泻湖及半封闭碳酸盐台地沉积体系,本井田太原组沉积处于毗陆滨海的特定环境,主要沉积环境为三角洲分流河道、河口沙坝、分流间湾及三角洲前缘等,为泥炭沼泽的发育奠定了良好的基础.伴随着地壳的相对平稳,形成稳定的太原组煤层.     

闽西南地区下三叠统溪口组中的孤立滑塌岩块及其地质意义

“孤立滑塌岩块”(isolated olistoliths)是指存在于与之无关的沉积物中,且与寄主沉积物间为沉积接触的异地块体,它们是作为一个独立的整体被搬运至目前所存在的盆地中.本文将首次报道在闽西南地区早三叠世深水沉积中发现的这种孤立滑塌岩块,并探讨其地质意义.1 地质背景早三叠世时,闽西南地区位于一倾向南东的被动大陆边缘,溪口组(T_(1x))为发育于其上的深海-半深海浊积岩系,其中发育有砂质等深积岩.在龙岩、漳平、永定等局部地区,于该组中下部的细粒浊积岩中发育一些大的灰岩块体(图1),主要为鲕状灰岩及生物屑灰岩、藻席灰岩,属台地边缘浅滩相,而在研究区西北部的永安和大田地区,溪口组中、下部发育有碎屑流沉积,其中的砾石成分与这些灰岩块体相同,且其厚度自西向东明显变薄(由30～40m减至几十厘米).2 灰石块体与其寄主沉积物的关系溪口组中灰岩块多为板状或透镜状,可见到厚仅几十厘米或1～2m的灰岩体孤立地散布于薄层浊积岩中,也可见到厚达几十米的灰岩叠覆在一起,其间夹有几十厘米至     

关家堡地区第三系储层划分对比的方法

关家堡地区滩海油田主要含油层位是上第三系明化镇组、馆陶组和下第三系沙河街组。由于本区处于沉积盆地边缘,地层厚度变化大,不整合发育,地层划分对比难度大。根据滩海油田钻遇岩层的颜色、测井曲线、沉积旋回和所含的生物特征综合研究地层划分对比的方法,建立了一套新的地层划分对比方案,统一了地层认识,取得了较好的应用效果。     

关家堡地区第三系储层划分对比的方法

关家堡地区滩海油田主要含油层位是上第三系明化镇组、馆陶组和下第三系沙河街组.由于本区处于沉积盆地边缘,地层厚度变化大,不整合发育,地层划分对比难度大.根据滩海油田钻遇岩层的颜色、测井曲线、沉积旋回和所含的生物特征综合研究地层划分对比的方法,建立了一套新的地层划分对比方案,统一了地层认识,取得了较好的应用效果.     

钱塘江河口北边滩涌潮沉积作用与特征

涌潮是地表过程非常特殊的地质营力,是一种周期性发生的、破坏力极强的高能事件且塑造了典型的沉积地貌特征.涌潮及随后的急流为一高流态(Fr>1.0)的强紊流(Re>104),流速可达每秒数米,非常类似于浊流,却明显有别于常规的潮流.钱塘江涌潮是世界上最强的漩滚涌潮,2010年5月在涌潮最强的河段北岸开展了水文观测,采取边滩沉积物短柱样进行沉积特征研究.结果表明,仅占潮周期约1/10时长的涌潮及紧随其后的急流和流速骤降的涨潮流共同控制了涌潮河段沉积物再悬浮、搬运与沉积作用.在强烈紊流与快速沉积共同作用下,涌潮沉积物一般分选较差,发育块状层理、递变层理,常见底冲刷构造,层内发育包卷层理与泄水构造等,C-M图上缺失牵引流沉积组分等.这些也是浊流沉积常见的特征,但涌潮是以浅水环境强烈变形的潮波为动力机制,在其快速回复到常规潮汐作用之后,可在中高潮滩形成和保存具典型潮汐层理的沉积层.除了差别迥异的沉积构造特征外,涌潮沉积(tidal bore deposit,TBD)与潮成砂、泥质沉积(tidal sandy or muddy deposit,TSD或TMD)的粒度特征也差异显著,可用粒度参数散点图加以区分,其中平均粒径:TBD>TSD>TMD,分选系数:TMD>TBD>TSD(值大分选差),偏态与峰度值均为TSD>TBD>TMD.上述认识对于深入研究涌潮沉积学、古代涌潮沉积相与环境及油气勘探均有重要意义.     

东海外陆架线状沙脊群

基于最新的高精度全覆盖多波束资料, 对东海外陆架线状沙脊群分布特征进行了定量统计分析. 将研究区线状沙脊群划分为东北区和西南区, 东北区沙脊走向约为N116°, 该区沙脊线性特征明显, 向内陆架延伸收敛, 西南区沙脊走向为N120°~N146°, 该区沙脊群趋向网状, 研究区中部有趋向沙席特 征. 沙脊群向陆侧发育到60 m等深线, 东北部向海发育到水深120 m左右、西南部发育到150 m左右, 在西南部洼地130~180 m水深处仍有发育不完全沙脊分布. 结合靠近研究区的典型地震剖面的沙脊体高角度斜层理声反射特征, 以及4个钻孔和12个柱状样岩性分析及测年资料, 表明在研究区内广泛分布于东海外陆架的线状沙脊群形成于全新世早中期, 并由富含碎贝壳细砂为特征的海侵砂层所组成. 沙脊的形成、发育和埋藏的决定因素在于海平面升降导致的水深变化和沉积物源供给速度. 12400 aBP期M2分潮同潮时线已与研究区线状沙脊群具有较好的正交关系, 12000~8000 aBP期间的潮波系统可能是形成广泛分布于现东海外陆架线状沙脊群的主动力.