冲绳海槽天然气水合物综合异常特征及成藏地质条件

从冲绳海槽的地质条件来看,该区有利于天然气水合物的稳定存在,从沉积厚度和沉积速率来看,位于冲绳海槽盆地西侧的陆架前缘坳陷最有利于有机质的保存和转化,可以为冲绳海槽水合物的形成提供充足气源。通过对冲绳海槽区域地质条件和地球化学异常的综合分析以及地震特殊处理资料的精细解释,认为冲绳海槽南段很可能更适宜水合物的形成和聚集,因而可能会有很好的远景。     

冲绳海槽的地形地貌特征

冲绳海槽内有三个基本的地貌单元,即西侧陆坡,槽底盆地和东侧岛坡.冲绳海槽具有东西分带和南北分块的特点.海槽内主要地貌类型包括地堑、断裂沟谷及海底火山等,它们都是构造地貌形态.断裂作用和火山活动在地貌发育中起着重要的作用.目前冲绳海槽正处于孤后扩张的初生阶段,它的发展方向将是地壳大洋化,由此导致今后海槽内地貌的发展方向将是“地貌大洋化”.     

东海天然气水合物的区域地质特征及可能的远景区

从水深、沉积物厚度、沉积速率、有机质含量、地形和地貌来看，冲绳海槽盆地具有天然气水合物形成的区域地质条件，水合物出现的水深在500m以上，冲绳海槽南段水合物潜力最大。与智利三联点相类比，该区水合物可能主要分布在陆坡中部浅地层中。从冲绳海槽盆地的海底温度、海底热流和折射地震层速度资料的分析来看，该区具有水合物稳定存在的温压条件，其中南段和北段的稳定带厚度比中段更大一些，从已解释的穿越冲绳海槽盆地的地震剖面来看，有BSR迹象的剖面段约有300km，主要分布在中段的南部，从底水甲烷和卫星热红外异常分析来看，冲绳海槽盆地南段海域因存在经常性的卫星热红外增温异常和高值底水甲烷异常，因而水合物成藏的条件可能最好。     

冲绳海槽西部陆坡碎屑沉积物的搬运方式:滑塌和重力流

通过对冲绳海槽2000多公里的实测单道地震资料(95和99航次)和沉积物柱状样(92航次)分析,认为滑塌和重力流是冲绳海槽西部陆坡(东海陆坡)碎屑沉积物向海槽搬运的重要方式;分析结果表明,西部陆坡这两种作用是广泛存在的。陆坡沉积物堆积速率、地形坡度和构造活动、地震、海啸等因素造成了陆坡南、北和中段之间的滑塌和重力流发育程度存在差异。海底滑塌和重力流这两种作用可以同时发生,也可以单独发生,但柱状样揭示重力流发生得更频繁。从空间分布上看,海底滑塌主要分布于上陆坡的断裂带附近,平行海槽呈带状延伸;而重力流沉积主要分布于断裂带向下一直到槽底的部位。重力流沉积主要有4种表现形式：1)沉积物重力蠕动;2)浊积平原;3)透镜状浊积体;4)沿斜坡的碎屑流沉积。上述研究表明,滑塌和重力流不仅是陆架向海槽输送物质的重要方式,也对陆坡沉积结构的塑造起了重要的作用。     

冲绳海槽西部陆坡地震相模式与沉积体系

对冲绳海槽西部陆坡上两个航次(95航次和99航次)共计2000多公里的单道地震资料进行分析和解译,对斜坡沉积环境下沉积体系发育、分布特征进行了研究。结果表明：a)冲绳海槽西部斜坡环境下,上新世以来的沉积层均不同程度的变形和错动;b)存在两种斜坡相地震反射模式——退覆模式和叠覆模式,这两种模式都反映了冲绳海槽西部陆坡得到充足的沉积物供给;c)斜坡环境下主要发育陆架边缘三角洲、重力流沉积和水道充填等沉积体系;d)沉积层发育特征表明,冲绳海槽西部陆坡具有北段坡度缓、沉积物供应丰富、构造相对不活跃,中段坡度陡、沉积物供应充足、构造活动强烈,南段坡度陡、沉积供应相对较少、构造和火山活动十分强烈3种主要沉积环境。西部陆坡的沉积特征也揭示了东海陆架向陆坡提供了大量碎屑沉积物质。     

东海陆架外缘区构造特征及其成因机制

东海陆架边缘的构造特征记录了有关冲绳海槽张裂过程的关键信息,对于进一步理解海槽的形成演化以及弧后张裂与弧-陆碰撞之间的相互作用至关重要。本文基于多道地震和重磁资料,分析了东海陆架边缘的地形和构造特征,并对冲绳海槽早期张裂过程、北西向断裂带的分隔控制作用、钓鱼岛隆起带南北构造差异和冲绳海槽的向西前展等问题进行了探讨。结果表明,冲绳海槽西侧陆坡存在的分段性,各分段在地形地貌、地层展布和构造特征等方面的不同,体现了其构造演化和现今构造活动性的差异。冲绳海槽中—北段的张裂始于陆架前缘坳陷,在晚中新世向东扩展至整个海槽,晚中新世至今以分散式张裂为主。北西向断裂带对东海陆架边缘不同分段的构造特征和构造活动起到了分隔控制和转换协调作用,控制了不同类型陆坡的形成和发育。受冲绳海槽在全宽度上向西前展的影响,钓鱼岛隆起带南段的基底隆起及其支撑的陆架边缘发生了破坏和沉降,形成基底起伏较大、地形崎岖不平的陆坡。     

东海外缘碎屑矿物的物源解释——基于BP神经网络的判识分区

对取自长江、黄河三角洲和东海 230个表层沉积物样的重矿物资料进行人工神经网络分析.结果表明,东海外缘(外陆架和冲绳海槽)沉积物具有明显的分区特征,并与不同的物源影响密切相关.外陆架、陆坡和西部槽底的碎屑物主要来自长江;冲绳海槽中轴线以东主要受槽底火山和岛坡物源控制;黄河物源扩散的影响局部可达26°20′N线以北的陆架、陆坡和槽底区.     

冲绳海槽天然气水合物与地质构造的关系

海底天然气水合物大多与通过切穿沉积盖层的断裂的上升烃类流体相关,这些高渗透带包括底辟和泥火山等侵入构造,所以海底断裂、底辟和泥火山等构造周围可能赋存天然气水合物;其次,高沉积速率和巨厚沉积层可使有机质迅速掩埋而保存起来,为天然气水合物的生成提供充足物源,因此,邻近陆坡河谷口的海底沉积扇也是天然气水合物赋存的有利地区;另外,由于陆坡区的水合物沉积层比海盆更容易受外界温压变化的影响发生失稳分解,诱发海底滑坡,所以滑坡与天然气水合物赋存之间的关系也非常密切。冲绳海槽邻近海域具有覆水深、沉积厚度大、沉积速率高和有机质丰富等有利赋存条件,目前的研究已经在该海域发现了天然气水合物赋存的地球物理证据BSR,因此,在现有研究基础上开展断裂、泥火山、海底扇、海底滑坡等与天然气水合物相关的构造研究,可以深入了解天然气水合物在不同地质构造中的分布特征与演化,为更精确地评估其资源潜力提供参考。     

东海外陆架-陆坡-冲绳海槽不同沉积单元底质沉积物成因及物源分析

通过对东海外陆架-陆坡-冲绳海槽表层沉积物粒度和黏土矿物组成的分析,探讨了3个不同沉积单元底质沉积物成因及物质来源。结果表明,东海外陆架→陆坡→冲绳海槽,沉积物粒度整体上逐渐变细。东海外陆架沉积物具有明显海滩砂或者破浪带砂的特征,为晚更新世冰消期海侵的产物,属于"残留沉积"。海槽西坡沉积物粒度参数具有重力流沉积特征,反映了沉积物由外陆架向海槽以滑塌或重力流的搬运方式。海槽槽底细颗粒沉积物悬移组分占主导的特点体现了半深海沉积特征,其主要来源于台湾和中国大陆长江、闽江等入海河流。物质来源一方面反映了黑潮对于细颗粒台湾源物质的输运的巨大作用;另一方面体现了来源于中国大陆源细颗粒物质存在以近底侧向搬运、"冬贮夏输"悬浮搬运等多种输运机制。     

天然气水合物物理化学状态平衡及其在冲绳海槽的应用

根据自由能优化算法计算了气、水、盐、水合物的平衡态（稳定态）条件，建立了天然气水合物的状态方程和（水合物、液态溶液和气体）相平衡模型，编制了计算天然气水合物稳定带厚度的计算机软件；并针对研究内容收集了冲绳海槽和东海陆坡的热流、地温梯度、地形（水深）、地貌等资料，根据这些资料模拟计算预测了该区天然气水合物稳定带厚度、分布有利区带和BSR底界深度，进而编绘了相关图件。     

南冲绳海槽地震反射波特征及其地质解释

对南冲绳海槽进行反射地震调查 ,结果表明 :(1 )海槽盖层主要由反射层组 (时代相当于第四纪 )和反射层组 (时代相当于上新世 )组成 ,推测槽底局部存在中新统。槽底沉积物主要源自中国大陆。轴部目前仍处在裂陷作用阶段 ;(2 )断裂极为发育 ,可分 NE— SW向(西南端转为近 E— W向 )和 NW— SE向两组 ,分别属张性及张扭性断裂 ,后者切割前者 ;(3)岩浆活动十分强烈 ,东南缘岩浆活动尤甚 ,推测其岩性以中、基性岩为主     

冲绳海槽成因的初步探讨

冲绳海槽是一个正在扩张的年轻弧后海盆。对这个海盆的研究在地层学、古海洋学、构造学、地震学及海底资源勘探等方面均具重要意义。这个海槽处在大陆地壳向大洋地壳转化的过渡性地壳域,许多人试图从冲绳海槽的研究中,获得关于洋盆早期演化的知识。本文根据反射地震资料(图1)就该海槽成因进行初步探讨。     

冲绳海槽晚更新世以来沉积速率的时空差异及其控制因素

收集和分析了冲绳海槽内不同区域的33个站位柱状样的测年资料,计算了不同时段的沉积速率。结果表明,冲绳海槽内晚更新世以来的沉积速率有较大的时空差异,在空间上,由北向南有沉积速率增加的趋势,而靠近海槽西坡的站位沉积速率要大于东坡;在时间上,晚更新世期间的沉积速率要明显大于全新世。冲绳海槽内不同区域和不同时段沉积速率的差异反映了海槽内沉积环境和物质来源的复杂性,这种差异性主要是由不同区域沉积作用和物源供应变化的结果引起,末次冰消期以来的古海洋环境的变化、黑潮的摆动等因素也起到一定的作用,而事件沉积(如火山—热液作用和浊流沉积)的影响也不容忽视。     

冲绳海槽天然气水合物稳定带特征及资源量评价

根据冲绳海槽多道地震资料的处理解释,在16条地震剖面上发现了水合物似海底反射层BSR,经过AVO、波形反演等特殊的处理技术,首次直接利用BSR圈定了冲绳海槽天然气水合物的具体分布范围,直接利用数据得出了天然气水合物稳定带厚度在冲绳海槽的分布趋势,认为海槽南部最厚,中部次之,北部最薄,并通过计算得出了冲绳海槽水合物稳定带的厚度和水合物资源量,对今后海槽水合物勘查和资源量评价具有一定的指导意义.     

NotesBenthic foraminiferal distribution in surface sediments along continental slope of the southern Okinawa Trough: dependance on water masses and food supply

Benthic foraminiferal analysis of 29 samples in surface sediments from the southern Okinawa Trough is carried out. The results indicate that benthic foraminiferal abundance decreases rapidly with increasing water depth. Percentage frequencies of agglutinated foraminifera further confirm the modern shallow carbonate lysocline in the southern Okinawa Trough. From continental shelf edge to the bottom of Okinawa Trough, benthic foraminiferal fauna in the surface sediments can be divided into 5 assemblages: (1) Continental shelf break assemblage, dominated by Cibicides pseudoungerianus, corresponds to subsurface water mass of the Kuroshio Current; (2) upper continental slope assemblage, dominated by Cassidulina carinata , Globocassidulina subglobosa, corresponds to intermediate water mass of the Kuroshio Current; (3) intermediate continental slope assemblage, dominated by Uvigerina hispi-da, corresponds to the Okinawa Trough deep water mass above the carbonate lysocline; (4) lower continental slope- trough b     

Benthic foraminiferal distribution in surface sediments along continental slope of the southern Okinawa Trough: dependance on water masses and food supply

Benthic foraminiferal analysis of 29 samples in surface sediments from the southern Okinawa Trough is carried out.The results indicate that benthic foraminiferal abundance decreases rapidly with increasing water depth.Percentage frequencies of agglutinated foraminifera further confirm the modern shallow carbonate lysocline in the southern Okinawa Trough.From continental shelf edge to the bottom of Okinawa Trough,benthic foraminiferal fauna in the surface sediments can be divided into 5 assemblages:(1) Continental shelf break assemblage,dominated by Cibicides pseudoungerianus,corresponds to subsurface water mass of the Kuroshio Current;(2) upper continental slope assemblage,dominated by Cassidulina carinata,Globocassidulina subglobosa,corresponds to intermediate water mass of the Kuroshio Current;(3) intermediate continental slope assemblage,dominated by Uvigerina hispida,corresponds to the Okinawa Trough deep water mass above the carbonate lysocline.     

冲绳海槽中段线性磁条带异常及其构造发育

通过对磁场分析发现,冲绳海槽中段存在线性磁异常,说明海槽轴部地壳已经发生破裂,新鲜洋壳已经生成,目前已进入扩张阶段.通过对磁条带和地震地层的研究得出如下结论:冲绳海槽的张裂具有Ⅲ幕模式,即中到晚中新世的开裂幕(Ⅰ幕)、上新世—早更新世的拉张幕(Ⅱ幕)以及近代的扩张幕(Ⅲ幕).冲绳海槽中段的地磁场特征和已发生扩张的红海中段的磁场非常相似,说明冲绳海槽可能正向着“红海阶段”过渡发展.