西非Rio Muni盆地深水水道特征与成因

深水水道沉积构型及其演化一直是沉积学界研究的热点。基于Rio Muni盆地深水区470 km²高分辨率三维地震数据,在精细地震解释的基础上,对研究区发育的深水水道的沉积构型、演化进行探讨。主要取得4点认识：(1)深水水道的弯曲度主要受控于物源供给和海底坡度,研究区发育弯曲水道、顺直水道2类深水水道;(2)起源于陆架边缘的深水水道,物源供给相对充分,弯曲度高,其剖面往往不对称,水道壁发育滑塌或阶地,垂向演化具有侧向迁移特征,发育废弃水道;(3)而起源于中上陆坡的深水水道,其弯曲度低,剖面具有U形特征,水道壁光滑无滑塌或阶地, 主要以垂向加积为主。由于物源供给不足,顺直水道逐渐被深海泥质披覆沉积充填;(4)同一条深水水道,由上陆坡向下陆坡,随着海底坡度的降低,其弯曲度呈增大趋势。     

海底麻坑的构型、特征、演化及成因——以西非木尼河盆地陆坡为例

基于高分辨率三维地震数据,研究了西非木尼河盆地海底麻坑的构型、演化模式及成因机制。海底麻坑分为孤立麻坑和条带状麻坑(简称麻坑带),麻坑带由较多的单个麻坑呈条带状排列聚集而成,单个麻坑的面积在0.2⁰.6km2,麻坑深度约200.6km2,麻坑深度约20⁶0 m。过孤立麻坑或横切麻坑带的地震剖面上,麻坑及其之下地层具有U形反射特征,显示麻坑之下有气烟囱发育,并具有振幅增强、同相轴下拉的特征;顺麻坑带走向的地震剖面具有脊-槽相间的地形特征。研究区的麻坑带受古深水水道控制,麻坑带与古水道的平面分布相吻合。由古水道控制形成麻坑带的演化模式可以划分为四个阶段:古水道超压形成、古水道超压释放、麻坑物质冲洗、麻坑形成。海底麻坑的成因机制具有多样性,但基本上都是由海底地层中的流体发生渗漏或喷发所形成的。     

浅述深水水道的形态学特征

目前深水水道的分类方案较多,本文基于深水水道的形态学特征,且聚焦于单一型深水水道,将其划分为顺直型(曲率介于1～1.25)、低弯度S型(曲率介于1.25～1.5)和高弯度S型(曲率1.5)。其中,顺直型水道侵蚀作用最强,往往不发育天然堤沉积,无侧向加积;低弯度S型水道发育天然堤,并具有侧向加积;高弯度S型天然堤及侧向加积最为发育,决口扇常与之伴生。深水水道的曲率是水道形态的直观表现,曲率大小主要受深水地貌即深水地形坡度的影响。在上陆坡区域,地形坡度较大,沉积物能量强,深水水道以顺直型为主。中陆坡区域,随着地形坡度的减缓,水道的弯曲形态也逐渐增加,形成低弯度S型,直至下陆坡,水道演变为高弯度的S型。     

浅表层天然气水合物区的海底地形特征——以鄂霍次克海为例

使用重力取样器、渔网、深潜器等手段已经在海底及以下浅表层区域采获天然气水合物样品。但关于浅表层水合物的发育机制、分布规律及与海底地形的关系等问题还缺乏基本认识。根据2006年鄂霍次克海天然气水合物调查航次的调查数据,介绍了浅表层天然气水合物区的海底地形特征。萨哈林东北陆坡区,特别是中、下陆坡区发育大量海底凸起,这些凸起一般呈不对称的丘形,宽几百米,高几十米。不同于海底沙波、沙脊,海底凸起为孤立海底地形,在南北方向上并不连续。海底凸起和浅表层天然气水合物的发育密切相关。在海底剖面仪测量结果剖面上清楚地显示古陆坡凸起的发育。普遍地,现今海底陆坡凸起的幅度要小于古陆坡凸起的幅度,个别地方古、今陆坡凸起的形态有所变化,但大部分古、今陆坡凸起是一一对应的,基本形态没有根本变化。在萨哈林陆坡地区存在两个方向的挤压应力场,分别是由德鲁根盆地向萨哈林陆坡方向的挤压应力场、萨哈林陆坡沿萨哈林走滑断裂向南的挤压应力场。海底陆坡凸起是这两大应力场复合作用的结果。浊反射区中的游离气是底辟构造中的超高压多相物质向上迁移形成的。浊反射区上方对应的海底凸起应该是宏观构造挤压和局部底辟发育叠合的结果。浊反射区上方的海底凸起,在形态等方面应该和其他仅由挤压构造原因形成的凸起有所区别,比如顶部发育裂口等。在底辟构造中,由于游离气体的向上迁移,在整个水合物稳定域中从下到上,直至海底都可能形成水合物,从而使我们有机会使用重力采样器这样的设备也能采获天然气水合物样品。     

南海北部莺琼陆坡浊流沉积数值模拟分析

南海具有优越的地理位置和特殊的构造环境,其丰富充足的沉积物源、复杂多样的地形地貌以及广泛分布的陆坡都为浊流的发育提供了良好条件和理想场所.南海北部更是有华南大陆以及台湾岛的大量陆源沉积物搬运至陆坡,加上陆坡区合适的坡度,浊流沉积十分发育.南海北部陆坡发育有大量不同规模的海底滑坡,浊流沉积分布广泛.在南海北部莺琼陆坡的钻...     

南海西北陆缘深水沉积体系内部构成特征

深水沉积是近年来我国海域油气勘探重点之一,利用高精度二维和三维地震剖面的精细解剖,揭示了南海西北陆缘区深水沉积体系类型及其内部构成特征.这些深水地区除堆积正常深海-半深海泥岩外,还发育大量深水重力流沉积,包括块体流沉积、深水峡谷、沉积物波等大型沉积体.研究表明,南海西北陆缘区发育4类陆坡, 即进积型、滑塌型、水道化型、宽缓渐变型陆坡.不同陆坡类型具有不同地貌形态,发育不同的沉积体类型.大型块体流沉积主要发育于滑塌型和水道化型陆坡,沉积物波主要发育于宽缓渐变型陆坡下部及深海中央峡谷长昌段的周缘地区.由于南海西北陆缘自晚中新世以来形成向东开口的喇叭形变深的地貌形态,导致在盆地中央形成了独特的与陆坡走向一致的深海峡谷体系——中央峡谷.该峡谷的沉积充填不仅包括来自于西部峡谷头部的浊积水道沉积,还包括来自于北部陆坡的块体流沉积,特别是来自于滑塌型陆坡的块体流沉积.中央峡谷体系构成了西北陆缘区多源汇聚的深水沉积物输送系统,同时也是南海西北陆缘深水区重要的油气储层发育层系.      

坦桑尼亚滨海盆地陆坡峡谷沉积特征及其控制因素*

东非陆缘深水盆地具有巨大油气资源潜力,但对陆坡峡谷沉积特征研究较少,制约有利储集层预测。本研究利用三维地震资料,对东非坦桑尼亚滨海盆地陆坡峡谷开展精细研究。结果表明:(1)研究区陆坡发育多条大型海底峡谷;上陆坡处,坡度较陡,峡谷内以侵蚀作用为主,沉积物主要局限在褶皱推覆带的翼部;褶皱推覆带之外的下陆坡区,坡度变缓,峡谷末端发育席状砂质沉积及砂泥混杂的碎屑流沉积,同时在峡谷北侧发育向北延伸的泥质漂积体;在陆坡边缘,发育海底滑塌,形成块体搬运沉积。(2)峡谷沉积受陆源物质供给、褶皱推覆带、北大西洋底流以及陆坡边界断层等因素控制。受东非裂谷海域分支活动影响,研究区陆架窄、陆坡陡,陆源物质可迅速通过陆架,进入陆坡峡谷:与河流相连的峡谷,物源充足、规模较大,有沉积物发育而没有与河流直接相连的峡谷物源有限、规模较小,峡谷内无明显沉积;褶皱推覆带通过改变海底地形来控制峡谷内沉积分布,褶皱翼部发育沉积,核部则以侵蚀为主;褶皱推覆带外,北大西洋底流与峡谷末端重力流发生交互作用,细粒物质被搬运至峡谷北岸形成漂积体;陆坡边缘断层活跃,峡谷被断层切割,形成断崖,并引发海底滑塌,陆坡处不发育水道及朵体沉积,陆源物质通过峡谷被搬运至更深的深海盆地内。     

深水单向迁移水道建造模式与成因机制研究进展*

深水水道是发育于大陆坡—海底平原的一种常见地貌。单向迁移水道是深水水道中的一种特殊类型,其成因主要源于垂直陆坡走向浊流与平行陆坡走向底流(即等深流)的交互作用。单向迁移水道的迁移—建造特征目前存在2种截然不同的模式。其一为下游迁移模式,即水道顺着等深流的流动方向单向迁移,该模式下水道建造特征表现为非对称“U”形或“V”形剖面形态、顺直—低弯度平面特征、外堤岸缺乏,以水道内的侵蚀—充填建造为主。其二为上游迁移模式,即水道向等深流的来源方向单向迁移,该模式下水道建造特征表现为非对称“鸥翼”状剖面形态、低—高弯度平面特征、外堤岸单侧较发育,以水道—堤岸建造为主。这2种截然不同的迁移—建造特征表明交互作用成因的深水单向迁移水道的形成机制及古海洋学意义目前还存在较大争议。现代化的重力流与底流交互作用模拟实验(如数值模拟、水槽模拟)、地质露头分析和近海底流体原位观测可能是解决该争议的最有力手段。     

珠江口盆地白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群成因机制探讨

珠江口盆地白云凹陷北部陆坡发育着17条近似NNW-SSE走向的海底峡谷,构成了区域内的陆坡限制型海底峡谷群。基于研究区内高密度覆盖的2D地震资料,通过外部形态、内部结构等反射特征的描述和刻画,建立了第四纪以来的高精度层序地层格架,将沉积充填序列划分为三个体系域,即低位体系域（LST）、海侵体系域（TST）和高位体系域（HST）。根据陆坡进积特征、垂向地层叠加样式、侵蚀特征变化、连续性强振幅同相轴的识别和空间追踪,将高位体系域进一步划分为两个沉积旋回单元,HST-I和HST-II。研究表明,白云凹陷陆坡限制型海底峡谷群发育在高位体系域晚期沉积旋回（HST-II）中。在此基础上,分别讨论了沉积物供给、沉积物失稳作用、限制型地形和流体渗漏作用对峡谷群形成和演化的影响。第四纪以来珠江水系携带的大量沉积物经由陆架进入到陆坡区域,为海底峡谷群的发育和演化提供了充足的沉积物来源。在第四纪高位体系域早期水道形成的限制型“负地形”基础上,大量的沉积物在沿着陆坡坡降方向自北向南的输送过程中发生向下的侵蚀、沉积物失稳,导致了陆坡限制型海底峡谷群的发育。研究区内广泛分布的气烟囱构造,暗示了含气流体的垂向运移和渗漏,可能促进了海底峡谷群的进一步演化。     

南海北部陆坡深水沉积体系研究

陆源碎屑物质是深水地质研究的重要内容,在全球“从源到汇”研究计划中占有重要地位。海底峡谷-水道搬运沉积体系和块体搬运沉积体系（海底滑坡）是大陆坡最重要的两种搬运沉积过程。根据高分辨率2D、3D多道反射地震资料、多波束测深法、旁扫声纳、重力与活塞取样等资料研究发现,在南海北部陆坡地层中,广泛发育大型深水块体搬运体系和相应深水水道沉积体系。针对白云凹陷和琼东南盆地深水陆坡区的实例研究,揭示了典型深水块体搬运的平面形态、内部结构和变形过程,进而深入认识这一地质体的形成演化过程。采用2D/3D地震资料和多种数值模拟新方法发现了第四系深水高弯曲水道及其沉积相特征、上新世琼东南盆地中央水道及中新世古珠江深水水道体系。深水沉积体系对研究我国深水油气资源的成因机理和分布规律,以及深水工程的地质灾害预测和防护具有十分重要的意义。     

Formation of pockmarks and submarine canyons associated with dissociation of gas hydrates on the Joetsu Knoll,eastern margin of the Sea of Japan

This study, based on 3.5 kHz SBP, 3D seismic data and long piston cores obtained during MD179 cruise, elucidated the timing and causes of pockmark and submarine canyon formation on the Joetsu Knoll in the eastern margin of the Sea of Japan. Gas hydrate mounds and pockmarks aligned parallel to the axis on the top of the Joetsu Knoll are associated with gas chimneys, pull-up structures, faults, and multiple bottom-simulating reflectors (BSRs), suggesting that thermogenic gas migrated upward through gas chimneys and faults from deep hydrocarbon sources and reservoirs. Seismic and core data suggest that submarine canyons on the western slope of the Joetsu Knoll were formed by turbidity currents generated by sand and mud ejection from pockmarks on the knoll. The pockmark and canyon formation probably commenced during the sea-level fall, lasting until transgression stages. Subsequently, hydropressure release during the sea level lowering might have instigated dissociation of the gas hydrate around the base of the gas hydrate, leading to generation and migration of large volumes of methane gas to the seafloor. Accumulation of hydrate caps below mounds eventually caused the collapse of the mounds and the formation of large depressions (pockmarks) along with ejection of sand and mud out of the pockmarks, thereby generating turbidity currents. Prolonged pockmark and submarine canyon activities might have persisted until the transgression stage because of time lags from gas hydrate dissociation around the base of the gas hydrate until upward migration to the seafloor. This study revealed the possibility that submarine canyons were formed by pockmark activities. If that process occurred, it would present important implications for reconstructing the long-term history of shallow gas hydrate activity based on submarine canyon development.     

Fluid escape features as relevant players in the enhancement of seafloor stability?

Fluid migration within the sedimentary column contributes significantly to slope failure and pockmark formation and can be an effective triggering mechanism to generate submarine landslides. Pockmarks are thus commonly listed among geohazards. Contrary to these accepted notions, we propose here an alternative view of pockmarks with an example from the Eastern Niger Submarine Delta: Pockmarks and associated chimneys may increase or modify the shear strength of sedimentary layers and locally enhance seafloor stability. The analysis of two 3D seismic volumes shows that a landslide deposit divides into two branches around a cluster of three pockmark chimneys, interpreted to impede its further development. The morphological characteristics of a slide constrained by fluid seepage features show the potential role of fluid escape in marine sediment strengthening.     

台湾峡谷中段沉积特征及流体机制探讨

海底峡谷、高弯度水道等深水沉积单元中的流体活动方式是人们关注的热点.本次研究利用高分辨地震资料,结合地形地貌特征对台湾峡谷中段的沉积特征及流体活动方式进行初步探讨.台湾峡谷中段发育内堤岸(inner levee),它成层性好、地层产状倾斜,地震反射特征与峡谷西岸和下覆滑塌体明显不同,内部结构表现为逐级上超的特征,以侧向加积为主.曲流河和深水高弯度水道的点坝均发育于河(水)道拐弯处,由于离心力作用,沉积物在凸岸堆积形成点坝.该内堤岸位于峡谷中段直线型地段,不具备形成点坝的地形地貌条件,综合分析认为该内堤岸是由垂直于峡谷轴向、自西向东的底流与沿峡谷向下的重力流交互作用形成的.     

穆尼盆地第四纪深水弯曲水道:沉积构型、成因及沉积过程

深水水道是陆坡沉积的重要组成单元,深水水道储层受到广泛关注。基于高分辨率三维地震资料,利用地震属性、分频技术等研究穆尼盆地第四纪深水弯曲水道的沉积构型、成因及沉积过程,主要取得以下3个方面的成果:(1)建立了深水弯曲水道沉积构型模式。弯曲深水水道由水道和堤岸组成。堤岸脊将堤岸分成内堤岸和外堤岸两部分。水道由底部粗粒滞留沉积、深海泥质披覆沉积以及滑块组成。(2)深水水道早期为低弯曲水道,后期逐渐演化为高弯曲水道。(3)建立了深水弯曲水道沉积的岩相模式,深水弯曲水道由垂向加积水道和侧向迁移水道组成。顺重力流方向,侧向迁移带,内弯带以沉积作用为主,外弯带以侵蚀作用为主。垂向加积带,水道底部粗粒滞留沉积往往表现为垂向加积特征。深水弯曲水道岩相模式的建立对深水浊积水道储层准确预测具有重要的理论指导意义。     

尼日利亚海上区块近海底深水水道体系地震响应特征与沉积模式

利用高分辨率三维地震资料,对西非尼日利亚海上OML130地区近海底深水沉积进行了研究.剖析了深水水道体系各沉积单元地震反射特征,详细论述了水道与堤岸单元的外形几何特征及内部充填特征,即单一水道在剖面上为V字型,下部地震反射为强反射、低连续,代表相对粗颗粒碎屑沉积,顶部为中强振幅、连续性强、水平层状地震反射特征,反映了水道发育晩期废弃充填的特点,平面形态为高弯度条带状.在分析水道下切侵蚀与充填特征的基础之上,总结了水道体系内水道之间的3种叠置样式,研究表明平面上类似曲流河沉积体系的水道体系内,后期单一水道的发生不一定是在前期水道基础之上直接侧向迁移与顺流演化,而可能是另一个新的沉积过程,因而在不同位置展现不同的水道叠置样式.通过分析水道体系形成演化的主要影响因素,结合研究区浅层与深层资料,提出了被动大陆边缘深水水道体系的沉积模式.研究认为,在陆坡上某一区域,在物源供给及海平面变化,尤其是流域地形(构造或沉积所致)影响下,使得水道体系、朵叶体系既可以同时出现,也可以在顺流方向交替出现.借助近海底的高分辨率三维地震资料对深水沉积进行研究,可以揭示沉积单元特征,从而建立研究区内适性强的沉积演化模式,为深水油气勘探与开发提供更为成功的服务.     

南海北部陆坡古地貌特征与13.8Ma以来珠江深水扇

综合利用层序地层学和地球物理方法对珠江口盆地白云凹陷13.8 M a以来沉积古地貌进行了分析。通过对南海珠江深水扇系统分布及其独特的沉积特征和层序充填演化规律的分析,得出在13.8 M a以来层序发育过程中,凹陷位于宽阔陆架向海盆变迁的陆坡区,北部发育两种类型的峡谷水道,向南海盆方向逐渐变得宽缓;盆地的古地貌背景、物源和气候变化为其主控因素的结论。同时,13.8 M a以来南海北部陆坡深水区的沉积具有明显的继承性特点,现今的海底峡谷发育特点基本反映了整体的沉积背景。结果表明,白云凹陷13.8 M a以来的深水沉积受海平面相对变化的影响相对较弱,主要受古地貌背景及其变迁的控制,沉积具有继承性,与现今的沉积面貌非常相似。     

南海西沙海域东岛北峡谷体系形态、演化及其成因机制

海底峡谷是全球大陆边缘分布较广泛的地貌单元,是地形地貌、深水沉积和海洋地质灾害领域研究的重要内容。本研究基于高分辨率多波束测深和二维地震资料,以南海西沙东部海域为研究区,深入剖析了东岛北海底峡谷体系。东岛北海底峡谷分布在水深1000～3150 m范围,长度137 km,下切深度70～400 m,表现出西高东低的地形特征,总体由一条主峡谷和4条分支峡谷构成。峡谷上游有东岛西北部Ⅰ区和永兴海台东部Ⅱ区的沉积物供给,峡谷中游加入了东岛东北部Ⅲ区供给的沉积物。3个物源区的沉积物供应以线状的峡谷、水道和面状的块体流沉积类型为主。主峡谷北坡周缘分布有大量的海底麻坑,侧壁呈阶梯状不断后撤垮塌,因重力驱动作用和水流侵蚀,使峡谷壁外缘发育呈不规则小型“枝杈”状水道;主峡谷南岸因浊流作用,发育沉积物波。NE走向主断裂,控制着主干峡谷NE方向延伸,而峡谷南岸分布海山和海丘地形、岩浆底辟,影响主峡谷各分段的转向;同时峡谷和周缘下部地层发育的断层,控制峡谷侧壁向谷底呈阶梯状下降。     

南海中西部地貌单元划分及其特征和成因分析

南海中西部处于南海北部和南部的过渡带,夹持于印支地块和南海海底扩张中心之间,其特殊的地貌对于研究整个南海地质地貌有重要意义。本文基于广州海洋地质调查局在南海中西部海洋地质调查项目获取的水深、底质调查及地震剖面数据,结合该海域以往研究成果,提取了有关地貌的信息,编制了南海中西部地貌图。把研究区划分出陆架、陆坡和深海盆地三个二级地貌单元,以及水下岸坡、水下浅滩、海岭、峡谷、麻坑、阶地、盆地、海台、海山、深海扇、深海平原等众多次级地貌单元。文章详细描述了该海域各地貌单元的特征,提出了断层、火山、构造隆起和浊流等地质作用是本区地貌形成的主要因素。     

扬子地块东北缘中元古代的大地构造

扬子地块东北缘存在四条主要的中元古代变质带，自南向北依次为江南变质带，沿江变质带，云台－张八岭变质带和连云港－泗阳变质带。它们分别为中元古代的古弧后盆地，火山岛弧，裂谷及弧前盆地。扬子地块东北缘中元古代为活动大陆边缘构造体系，苏胶变质造山带应解体，其中一部分属扬子大陆边缘体系。