南黄海中部隆起晚新近纪—第四纪沉积序列的地层划分与沉积演化

CSDP-2孔位于南黄海中部隆起,其孔深超过2 800 m。该孔中下部中—古生代的固结成岩地层已被深入研究,但其最上部592 m未固结成岩的沉积序列尚未有研究报道。为了确定这部分沉积序列的地层划分,揭示其沉积演化历史,我们对其开展了古地磁测试、光释光测年、底栖有孔虫鉴定和沉积相分析,并与南黄海及其邻近海岸地区以往钻孔岩心分析成果进行对比研究。结果表明,CSDP-2孔0～592.00 m沉积序列最初形成于约5.2 Ma,其第四系底界位于孔深约227.91 m(年龄为2.59 Ma),下/中更新统界线位于孔深约65.23 m(年龄为0.78 Ma),中/上更新统界线位于孔深47.34 m(年龄约128 ka);自晚更新世以来形成的地层又可划分出MIS 5、MIS 4、MIS 3和MIS 1的沉积层段,MIS 2沉积缺失。南黄海中部隆起区在新近纪的剥蚀止于约5.2 Ma,从约5.2 Ma至约1.7 Ma发育河流沉积;由于浙闽隆起的逐渐沉降,约1.7 Ma发生自新生代以来的首次海侵,直至约0.83 Ma,发育潮坪—滨岸沉积与河流沉积的互层;从约0.83 Ma开始至今,浙闽隆起进一步沉降使得南黄海中部隆起区在间冰期高海平面时期的海洋环境基本接近现今环境;南黄海西部陆架在MIS 5发育范围比现今更广的冷水团沉积,在MIS 4、MIS 3早期、MIS 3晚期至MIS 2和MIS1分别依次发育河流、三角洲、河流和滨岸—内陆架环境。该沉积序列主要受控于区域构造沉降和海平面变化,其全新统、更新统及整个地层序列的沉积速率呈现依次明显下降的趋势,主要归因于地层时代越老其连续性越差,特别是晚更新世之前的地层有显著侵蚀的现象。本文的研究成果为深入理解南黄海西部陆架区晚新近纪以来的沉积环境演化进程和沉积地层的形成机制提供了新证据。     

黄海晚更新统表层与全新统底层的沉积相及其界面特征

掌握界面特征对划分晚更新统与全新统地层有着十分重要的作用.界面埋深的变化是水动力及泥沙运动等沉积环境要素的反映.黄海晚更新统与全新统地层有两种接触关系:整合接触与不整合接触,在黄海深水区以整合接触居多.黄海晚更新统与全新统地层界面存在若干分区,这些界面分区的特征,全面反映黄海从晚更新世末期过渡到全新世初期时,古地理环境变化的多种信息和各种不同特点.     

南黄海中西部晚更新世沉积地层结构及其意义

利用1992—1993航次和1999航次获得的2000多公里的浅地层剖面资料,结合QC2钻孔岩芯的测年数据,对南黄海中西部海域晚更新世沉积地层结构进行了分析,并对地层进行了地质年代标定。研究结果表明,南黄海中西部晚更新统可划分出8个地震地层单元(U1～U8),它们所反映的相对海平面变化与全球海平面变化基本上相一致。根据沉积厚度、QC2孔岩心和地震反射结构特征推测,晚更新世早期(氧同位素5e)QC2孔附近区域发育古长江水下三角洲;而晚更新世中期(氧同位素3期),研究区西部也发育古三角洲沉积,究竟是古长江还是古黄河形成的还有待于进一步研究。南黄海北部盆地边界断层的构造活动一直延续到全新世初期,在一定程度上影响了来自西部沉积物的空间分布特征,并对晚更新世海平面上升时岸线向陆的推主牛、大面积湖泊的形成起了重要作用。     

日照近岸海域晚更新世以来地层结构及沉积环境演化

根据在日照近岸海域施工的地质钻孔和浅地层剖面测量资料,对比南黄海已有钻孔成果,系统地开展日照近岸海域晚更新世以来地层结构特征识别和沉积环境演化重建。结果表明:日照近岸海域沉积地层中见含有有孔虫化石的第二海相层,形成年代介于34.3~41.4 cal.ka B.P.,对应MIS3的暖湿阶段,该层位可能与古三角洲有关。沉积层从上往下分别为:滨海相细砂混杂泥质沉积层(命名为DU1沉积单元);河流-河口相粉砂质黏土夹粗砂、粉砂层(DU2沉积单元);浅海相粉砂质黏土夹粗砂层(DU3沉积单元);河流-湖泊相粗砂夹黏土层(DU4沉积单元)。晚更新世以来日照东部南黄海海域主要经历了2~3次显著的海侵和海退,各区域因条件不同表现有所差异:日照近岸浅水区主要表现为两次海侵和海退,东部深水区主要表现为三次海侵和海退,由于地势高低和侵蚀破坏等原因,总体表现为从离岸深水区域向近岸浅水区域海相地层厚度逐渐减少的趋势,部分地层出现尖灭消失。     

福建九龙江河口平原晚第四纪地层划分与对比

本文根据沉积物岩性，孢粉，微体古生物组合特征及年代测定，对九龙江河口平原晚第四纪地层进行了划分与对比。结果表明，北岸平原缺失上更新统下，中段，且全新统厚度小于南隙，研究区晚更新世以来发生两次海侵，分别出现于玉木亚间冰期和全新世。晚更新晚期，本区主要处于河口港湾的环境，显示出与相邻海域及全球的差异性，这主要是由构造沉降所造成的。     

桑沟湾周边海域晚更新世以来的层序地层

通过桑沟湾周边海域高分辨率浅地层剖面的地质解译，结合典型钻孔沉积地层的对比分析，揭示了研究区晚更新世以来的层序地层序列。研究表明，桑沟湾周边海域晚更新世以来的地层上覆于基岩之上，自下而上识别出了具有层序意义的3个声学地层单元（SU2、SU1-2、SU1-1），与钻孔的3个沉积地层单元（DU2、DU1-2、DU1-1）对应性良好。桑沟湾周边海域晚更新世以来的层序序列，形成于末次冰盛期低海面时期及早-中全新世高海面以来，自下而上包括低水位体系域（河流-河道充填相沉积）、海侵体系域（潮流沙脊与滨海相沉积）、高水位体系域（浅海相沉积）。研究区低水位体系域受河流下切侵蚀作用，沉积厚度变化较大，介于0～15 m；海侵体系域的沉积厚度普遍介于4.5～5.5 m，分布广泛；高水位体系域由岸向海，自西南至东北沉积厚度逐渐增加，最厚处超过30 m。     

连云港海域废黄河水下三角洲北翼的沉积特征与空间分布

基于连云港海域浅地层剖面资料解释和16个站位柱状岩心的剖面观察、粒度分析、微体化石鉴定、有孔虫和腹足类纹沼螺的AMS 14C年龄，分析废黄河水下三角洲北翼的沉积结构、厚度和沉积物组成，划分沉积单元及其分布范围；识别海侵沉积区的沉积相，认识其沉积环境特征。结果表明，水下三角洲沉积体可分为三角洲前缘和前三角洲两个沉积单元，两者沿连云港海岸线呈并置关系。三角洲前缘位于埒子口至新淮河口外，为一NNE向进积、NW向倾斜的扇形楔状体，可识别出灌河叶瓣及其以东的叶瓣两个沉积中心。该沉积单元以砂质沉积为主，两个叶瓣之间的分流间湾分布有泥和砂质泥。前三角洲位于三角洲前缘西北侧，大致从埒子口外侧沿海岸带向海州湾展布。该单元为泥质沉积，厚度较薄，其北部的两个柱状岩心所揭示的沉积厚度分别为1.8 m和1.5 m。水下三角洲以北，海侵沙席分布广泛，厚度通常在20 cm左右。其分布在本区具有普遍性，只是在连云港海域被黄河泥沙所覆盖，由此也构成了废黄河水下三角洲的底界面。该界面具有侵蚀残留地貌特征。海侵沙席之下为晚更新世MIS 3阶段中早期的海陆过渡相沉积。沉积物多由黄色粉砂或砂质粉砂组成，含有较丰富的有孔虫、介形虫等，可见淡水纹沼螺。     

南黄海西部浅部地层地震层序及其沉积特征

南黄海陆架在第四纪具有海侵—海退交替发生、海陆相地层交互沉积的特点,沉积相及其分布主要受海平面变化与古河流及其三角洲的控制。对南黄海西部地区采集的5600km浅层地震剖面进行了层序划分与解释,得到以下认识:(1)早更新世晚期以来的南黄海地层可分为U1—U14共14个地震地层单元,组成6个地震层序,代表了6次大规模海侵-海退过程,其中氧同位素5期海相地层在该地区最发育;(2)根据全新世地层厚度变化,将该区分为6个沉积区:东部弱沉积区、中北部沉积发育区、海州湾外侵蚀区、废黄河口沉积区、射阳河口岸外侵蚀区和苏北浅滩沉积区;(3)氧同位素6期至2期,南黄海西部陆相层内发育了3期埋藏古河道:上层古河道发育于氧同位素2期,古长江水系、古黄河水系分别自南黄海南部、北部流入古黄海;中层古河道发育于氧同位素4期,仅分布于近岸地区;下层古河道发育于氧同位素6期,分布于123°E以西地区,其南部古河道应为古长江水系,规模较大,其北部古河道规模较小,分布范围有限;(4)古长江第四纪早期在古黄海入海,古黄河在氧同位素5期中后期也开始自古黄海入海,其古河道发育具有一定继承性,后期发育规模逐渐增大;(5)气候温暖的高海面时期发育于构造沉降...     

黄海海域地质构造特征及其油气资源潜力

综合前人的研究成果,利用2000年以来在黄海采集的综合地球物理资料,结合我国及邻国在该海域的钻井成果,分析和讨论了黄海地区从古生代至新生代的构造演化历史;对南、北黄海沉积盆地形成的构造背景和盆地的构造类型进行了研究,认为在古生代它们是台地相沉积,中生代和新生代是张裂盆地;通过对我们采集的地震剖面之分析和研究,认为盆地中的中生界和古近系发育了良好的烃源岩,新近系发育了良好的区域盖层,储层在盆地中普遍发育。因此,在南、北黄海沉积盆地中可以找到中、小型油气田。另外,对盆地中的古生界应加强研究,在保存较好并且中新生代沉积较薄的地方做探查工作,应该有一定的油气前景。     

江苏中部海岸西洋潮流通道区域晚更新世古地貌与沉积体系研究

南黄海曾是长江和黄河两大河流输送的陆源沉积物重要的汇，其沉积记录含有河流演化的丰富信息。江苏海岸中部、南黄海西侧、辐射沙脊群西北的西洋潮流通道及其邻区受到古黄河与古长江的交互影响，其古地貌与沉积地层等研究尚显不足。利用该区多次采集获得的长约380 km的浅层地震剖面数据，结合钻孔资料，分析了西洋浅部地震层序，探讨了其沉积环境特征。研究结果表明，西洋潮流通道区域在平均海面以下33~49 m处，存在一个强振幅、中频率、高连续性的区域性反射界面，与对比钻孔中滨岸沼泽沉积的顶面相对应，代表一个不整合的古地貌面；该界面深度的空间插值结果反演的古地貌面与下伏的沟槽状切割-充填反射结构，揭示了数条沿NE方向延伸的古水道，并集中分布于古地貌面北部相对低洼的区域，为南黄海内陆架晚更新世某古水系的一部分；该古地貌面系末次冰消期的海侵冲刷面，其上覆是全新世滨浅海沉积，下伏是晚更新世末期的洪泛平原或滨岸沼泽或充填下切古河道或古潮道等沉积。对该区域性反射界面的深入研究有助于弄清南黄海西部晚更新世以来的沉积体系演化历史，提升对辐射沙脊群形成演化的认识。     

黄海西部全新世泥质楔形沉积体的地震识别

通过分析2 000 km单道地震资料的瞬时振幅强弱和瞬时相位异常,对山东半岛近岸全新世楔形沉积体的形态及分布特征进行了研究.该泥楔呈中间厚、两侧薄的形态,覆盖区域的海底有明显的凸起,向岸侧坡度较小,以较小的角度缓慢抬升,达到最大高度之后以一定角度向海倾斜;泥楔的底界面基本水平,明显切割下伏地层.该泥楔由山东半岛东北侧开始向东、南方向分布,绕过山东半岛东侧之后继续向南或西南方向延伸,形成了一个近似于“γ”形状的沉积体环绕山东半岛.它由近岸端向远岸端逐渐加厚然后再减薄,最大厚度分别位于山东半岛东北和西南(60 m以上),并以这2处为中心向四周逐渐减薄.泥楔从北到南覆盖了山东半岛东部约36 111 km2的海底,总体积约有440 km3,总质量约为527×109 t,泥楔沉积区从11 cal.kaBP至今的平均沉积量可以达到0.37×10 9t/a之多.     

晚更新世以来内伶仃洋河口湾的地层层序和沉积演化

通过对内伶仃洋河口湾22个钻孔沉积物的高分辨14 C测年、古生物鉴定、沉积物粒度及地球化学分析,开展了晚更新世地层划分,探讨了晚更新世以来的沉积演化过程。内伶仃洋河口湾地层被含花斑黏土层的风化层隔开,划分为上下2组,侵蚀面上下分别为全新统和上更新统地层。受晚更新世以来2次海侵的影响,内伶仃洋河口湾沉积演化分成了6个阶段,详细阐述了每个阶段的气候变化、海平面波动、沉积特征和沉积过程。     

费尔干纳盆地油气成藏特征及其主控因素分析

费尔干纳盆地是位于中亚地区南天山山系中呈负向地形的坳陷,受基底断裂和区域构造活动控制,形成3个不同的构造层系。盆地基底为褶皱造山条件下形成的强烈变质的古生代地层,中部的盆地盖层沉积为中生代至古近纪拉张裂谷稳定沉降条件下形成的,最上部为新近纪至现今造山阶段形成的磨拉石建造。费尔干纳盆地主要发育中下侏罗统湖相沼泽相泥页岩、上白垩统乌斯特里奇组区域海侵层和古近系海相泥岩和泥灰岩等3套烃源岩;发育侏罗系、白垩系、古近系及新近系等4套含油气储集层系;且区域性盖层、准区域性盖层和局部盖层发育,形成了良好的生储盖组合。受构造变形和沉积环境控制,主要发育构造型、构造—地层型和地层(岩性)型3大类型油气藏(田)。第四纪早期的构造活动控制了盆地内油气田的最终分布,扭断层破坏了已有的圈闭并为烃类向上覆新近系储层的运移提供了运移通道,造成大量烃类气体散失。     

南黄海西部海域高分辨率声学地层及其沉积环境

通过对高分辨率浅地层剖面的分析解译,对南黄海西部陆架区进行了声学地层划分。南黄海西部海域声学地层剖面可划分为5套地层Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ1、Ⅲ2,每套地层代表一次全球性(或区域性)海平面变化周期内的海进一海退这样一个完整的旋回变化过程所形成的海侵或海退沉积层序。将典型声学地层剖面与区内钻孔岩心的沉积地层岩性单元对比研究,得到各声学反射层的时代、岩性及沉积环境。并发现依据浅地层进行的声学地层划分与钻孔岩心的地质地层划分有较好的对应关系。结合区内钻孔岩心的分析结果,对晚更新世以来南黄海陆架区的沉积环境及沉积过程进行了探讨。     

渤海海域中西部新构造运动特征

依据最新的高分辨率单道地震测网,结合前人研究成果,编制了渤海中西部海域中更新统、上更新统、全新统和中更新统以来的地层厚度图,揭示受到喜马拉雅造山运动的影响,区域应力场从岩石圈热沉降中的裂后弱伸展环境转变为北东东—东西向水平挤压应力场,第四纪以前以渤中凹陷和歧口凹陷中北部为沉降中心差异沉积,早更新世和中更新世,张家口-蓬莱断裂带与秦皇岛-旅顺断裂带沿NW向左旋走滑,发生显著差异沉降,沉降中心北移,并被秦皇岛-旅顺断裂所控制,等厚度线整体呈NW向。共轭NE向新生庙西北-黄河口断裂带发育活动并发生右旋剪切平移,郯庐断裂南段由于其北北东走向受到区域应力场的抑制至少在中更新世以前便失去整体活动性。晚更新世和全新世,区域受喜马拉雅造山运动影响显著减弱,以区域整体沉降和均衡沉降为主,断裂活动减弱,数量也大大减少。     

鲁南沿海第四纪地层与环境变迁

鲁南沿海地区地表约70%以上为中、上更新统及全新统地层所覆盖。其主要成因类型有残积、坡积、冲积、海积以及它们之问的混合类型。第四系总厚度仅有30—40m,地层分布具有明显的东西向的分带性,而南北方向上差异较小。本区古地理的演变过程是:由更新世的陆地环境,经过全新世的海侵,变为现今的滨海环境。古气候则由中更新世的湿热,经过晚更新世的干凉和全新世的温暖期,形成现代温暖的海洋性气候。     

黄海南部黄海槽沉积的成因及其浅地层结构

通过浅地层剖面仪测量记录的分析与研究,再与部分岩心的系统分析和14C测年资料相结合,发现晚更新世末期以来的黄海槽沉积具有如下特征:黄海槽南坡,由岛架沉积所组成;槽口由风成沙丘群及其沉积所组成;中部槽底在海退初期为强沙漠化区,地层中出现若干具有平行斜层理的所谓“休止角”结构,反映为风成沙的沉积特征,后期槽底的北部也发育了薄层衍生沉积;北部槽坡上则发育了厚层衍生沉积。全新世海侵发生以后,也未改变这种基本沉积格局。     

渤海海峡及周边海域浅地层结构及地层声速的拾取

通过系统分析渤海海峡及周边海域的高分辨率浅地层剖面与3口钻孔的资料,将研究区地层自上而下划分为T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8共9个反射界面及SU11、SU12、SU13、SU2、SU3、SU41、SU42、SU43、SU5共9个声学地层单元,SU1地层单元对应全新世海相沉积,其底界为一海进侵蚀面,削蚀对应晚更新世晚玉木冰期陆相沉积的SU2地层单元。SU3地层单元对应晚更新世晚玉木间冰期的海相沉积,通过侵蚀间断面与上覆SU2呈不整合接触。SU41地层单元对应晚更新世早玉木冰期晚期的陆相沉积,SU42地层单元对应晚更新世早玉木亚间冰期的海相沉积,与上覆SU41呈侵蚀不整合接触,SU43地层单元对应晚更新世早玉木冰期早期的陆相沉积,其顶界面为海进侵蚀面,与下伏地层呈不整合接触,SU5对应晚更新世玉木—里斯间冰期的海相沉积。对比分析浅地层剖面地层单元与钻孔沉积地层,确定了研究区海底面之下不同地层单元对应的平均声学速度,为后续的地层层序的研究奠定了基础。研究区"海侵-海退-海侵-海退-高水位"的沉积过程,决定了地层平均声速随深度自下而上呈现由高-低-高-低的变化模式。     

下扬子区海陆盆地构造分割的深大断裂证据与地质构造意义

下扬子陆区苏北盆地在结晶基岩形态、性质、分布面积等方面与海区南黄海盆地具有显著区别;前者印支面基岩地质图NEE向窄条带状展布的构造线方向支持不对称对冲构造运动的观点,与后者主体构造线方向呈宽缓近EW向不同;由于位于传统观点划分的南黄海盆地中央隆起区,下扬子区磁异常主体与上、中扬子区四川盆地及江汉盆地磁异常主体相当,钻井和二维地震资料解释发现,该区赋存厚度超过5 000m的前中生代沉积,三叠系青龙组碳酸盐岩与新近系直接不整合接触;由此认为,下扬子区传统中央隆起区为前中生界巨大沉积坳陷区,表明海域南黄海盆地具有与中、上扬子区更为近似油气地质构造条件。但是,由于滩海区至今存在地震资料采集巨大空白带,使原本已经十分复杂的地质构造特征研究及其海陆域盆地对比研究更加困难和难以实现。笔者根据重力特别是高精度航磁资料,在江苏沿海与南黄海海域之间解释发现了一条NW向深大断裂带—陈家港断裂带,首次证实下扬子区海陆域盆地被构造分割,二者地层、沉积和构造特征海陆有别是不争的事实。     

南海西北部莺歌海盆地古近系烃源条件及石油地质意义

迄今为止,莺歌海盆地古近—新近系烃源岩研究及烃源条件分析均主要局限于中新统海相,而对于古近系尚未涉及。根据莺歌海盆地区域地质背景及构造沉积演化特征,首次系统地研究了古近系陆相沉积分布特征及其湖相及煤系烃源岩特点与烃源条件。通过对上覆新近系及第四系海相坳陷沉积较薄、古近系埋藏较浅的盆地西北部临高凸起和盆地周缘斜坡带的地震分析解释和探井钻探结果,采用地质地球物理与地球化学分析相结合的研究方法,综合判识和确定了古近系陆相地层及其湖相及煤系烃源岩的存在,在此基础上深入剖析了古近系烃源条件及其重要的石油地质意义。强调指出,盆地不同区域古近系陆相烃源岩有机质丰度、生源母质类型及成熟演化程度等,均存在明显差异。鉴此,根据古近系陆相烃源岩分布特征及烃源条件的控制影响因素,初步评价预测了古近系油气藏和古潜山油气藏勘探的有利区域。