应用沉积物酸解烃指示南海东部油气潜力的研究

根据沉积物中酸解烃、热释烃以及蚀变碳酸盐,热释光等研究结果,讨论南海东部海区沉积物中烃类气体各组分的含量分布和组合特征,同时与我国其他海域作比较.用Bernaard和Faber关于海洋沉积物烃类气体成因的判断方法,探讨本调查区的烃类气体成因类型,数理统计分析结果与样品烃类气体的异常值相对应.     

我国渤海—东海表层沉积物中吸附气态烃的特征

吸附气态烃系指沉积物中有机物质转化为烃类气体被矿物颗粒吸附的甲烷及其同系物.吸附气态烃的研究,引起了国内外学者的极大兴趣,这是因为:气态烃类有良好的迁移性能,从地下深处或油气藏向上扩散运移时,导致了近地表沉积物中烃类浓度的增高和气体组合的改变.根据高对比度的烃类异常,可以追索和指示油气藏、评价生油岩、研究油气的分布规律.近年来,我国学者利用吸附气态烃研究现代沉积物的地球化学特征及其与油气藏的关系,取得了丰富的资料和可喜的成果.作者从1974年开始,对渤海、黄海及东海表层沉积物中的吸附气态烃进行了研究,大量的实验资料表明,吸附气态烃在表层沉积物中广泛发育,绝对含量之高可与内陆还原环境下的沉积物或生油岩相媲美,并有相同的气体组合.一、吸附气态烃的分布特征     

厦门海域表层沉积物中DDTs、HCHs和PCBs的含量及其分布

对厦门海域表层沉积物中有机氯农药和多氯联苯的含量与分布进行了调查研究.调查结果表明厦门海域HCHs和PCBs含量较低,远低于国家海洋沉积物质量标准第一类底质标准的阈值,说明其污染已受到有效控制;但厦门海域表层沉积物中DDTs含量较高,部分海区已经超出或者接近国家海洋沉积物质量标准第一类底质标准的阈值.DDTs和PCBs有极为相似的分布特征,而HCHs的分布特征则不尽相同.     

南海北部海洋鱼类个体石油烃含量的频率和区域分布特征

为了从宏观上把握南海北部海洋鱼类的石油污染概况,在有关研究的基础上,分析了南海北部海洋鱼类石油烃的频率分布和区域分布特征。分析表明：石油烃的检出率为１００％,石油烃含量的频率特性表现为Ｆ分布,其中近９０％的鱼类石油烃含量为１－１５μｇ·ｇ＾－１（干重）;被研究的５个海区中,广州湾海洋鱼类的石油烃含量明显高于北部湾（ｐ〈０．０５）和红海湾（ｐ〈０．０５）,该３个海区和珠江口的石油烃含量明显高于台湾浅     

南海北部海洋鱼类个体石油烃含量的频率和区域分布特征

为了从宏观上把握南海北部海洋鱼类的石油污染概况,在有关研究的基础上,分析了南海北部海洋鱼类石油烃的频率分布和区域分布特征。分析表明：石油烃的检出率为100％,石油烃含量的频率特性表现为F分布,其中近90％的鱼类石油烃含量为l-15pg·g－'（干重）;被研究的5个海区中,广州湾海洋鱼类的石油烃含量明显高于北部湾（尸＜0．05）和红海湾（p＜0.05）,该3个海区和珠江口的石油烃含量明显高于台湾浅滩（尸＜0．01）,其余的两两之间没有统计学差异（p＞0．05）。     

我国海域油气化探的基本特点

根据长期生产与科研资料，总结了我国不同海域海底表层沉积物中酸解烃、物上气、荧光光谱、紫外吸收光谱、蚀变碳酸盐、热释汞、氦、金属微量元素及海水中溶解烃、苯、酚等指标含量的分布特征、变化规律及其与油气藏的关系，发现我国不同海区地球化学空间变化较大、差异明显。在纵向上由深到浅化探指标呈向梯度变化，油气微运移的地球化学形迹明显。化探异常比较集中出现在凹陷周边，而隆起区化探异常较少，强度较弱。化探指标组合与特点表明，各海区以寻找轻质油与天然气为主。筛选出的适于海域油气化探的技术方法系列是：综合烃类气体法（包括吸附烃、游离烃、吸留烃、水溶烃）和芳烃光谱法，在抑制干扰因素和进行定量校正后，它们是指标示油气藏较灵敏的指标，而近海底海水化学成分连测技术是今后油气化探、开发的重要方向。实践证明化探是寻找海域油气藏的直接和有效的方法。     

中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型研究现状与展望

表层沉积物类型图是海洋地质系列图的主要图件之一,可直观反映出海底沉积物的分布特征和变化规律。中国-东盟海区及邻域海底沉积物类型调查和研究程度差异明显,中国海域调查程度较高,底质数据详细可靠,马六甲海峡和印度尼西亚西部海区相对较好,而西太平洋和印度洋北部大部分地区资料较为缺乏。该海域表层沉积物主要是陆源碎屑沉积物、生物源-陆源碎屑沉积物、深海沉积物、生物源沉积物和火山源沉积物,综合已有资料划分为三个沉积区。东亚大陆边缘海沉积区以陆源碎屑沉积物为主,西太平洋大陆坡沉积区以陆源碎屑沉积物和生物源-陆源碎屑沉积物为主,西太平洋和印度洋北部远洋沉积区以内源成因沉积为主。影响该区海底沉积物分布的主要因素是沉积物物源、地形、水动力环境以及构造活动等。中国-东盟海区及邻域表层沉积物类型图的编制可为深入理解不同地质和气候背景下太平洋和印度洋的沉积物分布及规律提供依据。     

曹妃甸近岸海域石油烃污染物的来源与空间分布研究

以曹妃甸邻近海域为研究区,利用生物标志化合物地球化学参数分析了表层沉积物中石油烃类的主要组成和分布特征,探讨了石油烃污染物的来源。结果表明,曹妃甸邻近海域表层沉积物中正构烷烃为混源,且陆源贡献小于海洋源。地质构型藿烷、甾烷在甾萜类化合物中为优势组分,且萜甾烷参数显示了有机质成熟度较高。饱和烃的多种地球化学参数显示了该区域表层沉积物可能受到成熟度较高的石油烃输入及其后期微生物降解的影响。该研究将为曹妃甸近岸沉积物输移研究提供基础资料,进而为曹妃甸围填海工程的科学决策提供相关科学数据。     

海洋沉积物中的再沉积孢粉化石研究

对中国沿岸海域（渤海、黄海、东海和南海）海洋沉积物中再沉积孢粉化石的研究，为海洋沉积物来源，探讨海面升降，气候变化及陆缘构造运动提供了重要的科学依据。     

环渤海石油污染对海区环境和海洋生物的影响研究

通过调查环渤海湾多个海域表层海水、沉积物及海洋生物体中石油烃总量及苯并(a)芘的含量,研究了石油污染对海区环境和生物的影响。并通过分子荧光法和液相色谱法分别研究不同海洋环境中、同一海区不同生物品种中、不同海区相同生物品种中以及同一海区的环境和生物体中石油烃及苯并(a)芘含量的关系,分析不同海区石油烃污染状况,对比不同生物品种对石油烃的富集能力。结果表明,所监测海域生物体中石油烃和苯并(a)芘含量趋势均为:棘皮类贝类甲壳类鱼类;调查海域海水中石油烃含量范围为(0.013~0.285mg/L),属轻度石油烃污染,;海洋生物中石油烃和苯并(a)芘含量范围分别为(0~57.2mg/kg)和(0~2.29μg/kg),样品中苯并(a)芘含量均低于限量值,石油烃超标率为6.7%,基本达到水产品食用安全标准。     

用地球化学方法勘查中国南海的天然气水合物

天然气水合物是一种未来新型能源,赋存于低温高压环境下的海洋沉积物中,但也可形成于大陆永久冻土带中。天然气水合物资源量巨大,具有经济和环境上的研究意义。近年来,国际上己对天然气水合物的产况、分布和形成机理开展了大量研究,但国内这方面的工作还刚刚开展。对中国南海的调查表明该区存在天然气水合物赋存的有利地质条件、温压条件和富含有机质的沉积条件。在南海的许多海区还发现了指示天然气水合物存在的地震标志(BSR)。介绍了在南海天然气水合物勘查中的地球化学异常标志。这些地球化学异常的产生可能与天然气水合物的形成或分解过程有关。研究内容包括沉积物中气体含量(主要为甲烷和乙烷),甲烷的碳同位素,孔隙水中阴离子(Cl^-、SO4^2-等)、阳离子(Ca^2 、Mg^2 、Ba^2 、Sr^2 ,B^3 和NH4^ 等)浓度和δ^18,δD,δ^11B,及^87Sr／^86Sr等同位素组成,此外还对海底沉积物的热释光特征和紫外、可见、近红外反射光谱特征开展了探索性研究。通过进一步加强理论和实验研究,结合地球物理和地球化学资料,在不远的将来将会在南海发现和圈定天然气水合物矿藏。     

南海现代表层沉积物中有机物的分布研究

应用GC,GC/MS分析法,系统剖析了南海现代沉积物中有机质的分子地球化学特征,对其生物标志物组成、成熟度和成因进行了研究.研究认为,南海现代沉积物中有机质族组成具有现代有机质特征,但部分生物标志物参数特征表明烃类具有低成熟度,可能有外源有机质的加入.O-2,O-6,O-10和O-13样品中的烃类组成特点说明,这4个样品中的烃类是在海相贡献略高于其他样品环境中的条件下形成的.甾烷的组成特点说明了南海现代沉积物中有机质生源的特殊性.     

南海天然气水合物的形成和分布

从物理海洋、古气候、沉积环境和构造环境分析入手，研究了南海天然气水合物的形成条件。研究结果表明，在整个南海海域，天然气水合物生成的条件是存在差别的。南海，东北部，在氧同位素2、4、6期，由于菲律宾海的高盐度海水的注入，使这里的生物生产率特别高，陆坡上沉积了丰富的有机物质，加上此期间该处的沉积速率高，为天然气水合物的生成提供了物质条件；另外，自中新世末以来，由于菲律宾海板块与欧亚板块在台湾地区发生碰撞，对南海北部产生北西向挤压，加快了流体在沉积物中的活动，为天然气水合物的生成提供了良好的构造环境。因此认为南海东北部陆坡应是南海天然气水合物最丰富的地区。     

南海的岩石圈结构与均衡模型

本文用四种方法计算了南海的岩石圈厚度,并建立了南海海盆的岩石圈均衡模型。在此基础上,分析了南海海盆的岩石圈结构特征:即从海盆中部向南、北两侧,层3厚度、地壳厚度和岩石圈厚度逐渐增大,与地壳年龄呈正向关系。这表明,南海海盆有如大洋(大西洋)一样的形成演化机制—由正常的裂谷和扩张过程发育而成。     

南海南部海域新生代万安运动的构造意义及其油气资源效应

南海南部海域在中中新世末发生了一次区域构造运动,被命名为万安构造运动。这次构造运动在新生代沉积中的表现是断裂、块断、挤压背斜和向斜。部分地区发育逆冲构造等。根据南海区域构造分析产生这次构造运动的起因可能与菲律宾海板块和欧亚板块于13MaBP在民都洛岛处发生碰撞．以及澳大利亚板块和欧亚板块在苏拉威西岛处发生碰撞(10MaBP)有关。这两次碰撞事件均对南海南部海域产生挤压,尤其是第一次碰撞挤压(向西方向)很强烈,是这次构造事件的主导因素。万安构造运动在南海南部海域沉积盆地中产生了许多挤压构造;而该海域沉积盆地中生烃的关键时刻是6MaBP,构造形成时间在生烃关键时间之前。因此,该海域形成了极其丰富的油气资源。     

南黄海盆地北部坳陷海底沉积物酸解烃类气体地球化学异常与深部油气属性

南黄海盆地北部坳陷海底沉积物酸解烃甲烷和酸解烃乙烷异常分布显示相同的特征,在西部存在1个高异常区,东部存在1个低异常区。酸解烃类气体的C1/(C2+C3)—δ13C1相关图显示酸解烃类气体属于热成因类型。烃类气体的C1—C2交会图和C1/(C2+C3)—C2/(C3+C4)交会图指示异常区的深部油气属性属于"油气并存"区和"干气"区,其中西部异常区以"油气并存"为主,东部异常区以"干气"为主。     

南海西部海域新生代地质构造

南海西部海域地质构造复杂,以北东、北西和近南北向断裂构成区域性格架,重力异常和磁力异常具有明显方向性,地震剖面反映新生代地层可划分出上、中、下三套构造层,深部地壳结构变化较大,地壳强烈减薄,甚至出现了洋壳。此外,南海西部海域发育了一系列新生代沉积盆地,是南海地区一个重要的油气聚集带。本文通过收集多年来的地质一地球物理调查成果,从宏观上综合研究了这一地区的地球物理场和地质构造特征及地壳结构,为评价这一地区的油气资源潜力提供基础背景资料。     

南海北部天然气水合物研究进展

天然气水合物是一种新型的储量巨大的绿色能源,是目前世界各国研究界的研究热点之一。我国以及美国、日本、印度、韩国等国家都采集到了天然气水合物的实物样品。虽然我国对天然气水合物的研究起步较晚,但近年来的研究已经取得了飞速的进步,而且也于2007年5月在南海北部陆坡的神狐海域成功采集到天然气水合物的实物样品,这是在南海海域首次获取天然气水合物实物样品,证实了南海北部蕴藏着丰富的天然气水合物资源,标志着我国天然气水合物调查研究水平又上了一个新的台阶。目前,南海北部陆坡已经作为我国天然气水合物未来开发的战略选区之一。在总结我国天然气水合物以往十几年研究工作的基础上,综述了我国天然气水合物近年来在南海北部的地质、地球物理、地球化学3个方面的研究进展,提出了未来天然气水合物勘探和研究的方向和建议。     

Clay mineral distribution in sediments of the Gulf of Thailand and the South China Sea

The 25 sediment samples collected from the Gulf of Thailand and the South China Sea were analyzed for clay mineral investigation. Results showed the presence of 35% montmorillonite, 13% chlorite, 30% illite, and 22% kaolinite in sediments of the Gulf and also 16% montmorillonite, 21% chlorite, 41% illite, and 22% kaolinite in sediments of the South China Sea. The relatively high concentration of montmorillonite in sediments of the Gulf as compared with that in sediments of the South China Sea may suggest that montmorillonite in these area has been largely derived from soil formation of the bordering land areas of the Gulf, particularly from the northern part of Malay Peninsula. On the contrary, the content of illite in sediments of the South China Sea is higher than that in the Gulf. This mineral appears to have been supplied from Borneo as well as the Mekong Delta. However, chlorite which shows a similar distribution to that of illite in sediments of the Gulf and the South China Sea has not indicated Borneo Isl. as a principal source area for chlorite. Greater resemblance in amount of kaolinite in both sediments of the Gulf and the South China Sea is due to the prevailing distribution of kaolinite as low latitude clay mineral on the bordering land areas. The distribution of clay minerals in sediments of the study area appears to be closely related to the soil formation and geology of the adjacent land areas.This work was carried out at Geological and Mineralogical Institute, Tokyo University of Education.