珠江口盆地东部海域近海底天然气水合物地震识别及地质成因

2013年珠江口盆地东部海域钻探取样结果表明,天然气水合物以不同形态分布于海底之下约10m至稳定带之上的不同深度区间。在GMGS2-08井位置,天然气水合物分别以脉状、块状形态出现在海底之下9~25m和65~80m(与碳酸盐岩有关)深度范围内。地震反射剖面上,含分散状水合物沉积层的底部深度与地震反射剖面上的似海底反射深度很好对应,但没有典型地震反射特征表明近海底沉积物中存在天然气水合物。在研究区另一钻探位置(GMGS2-16),取样也获得存在于近海底处的天然气水合物样品。本文研究以多道高分辨地震数据为基础,利用含天然气水合物沉积物具有较高声波速度的特征,在正演分析近海底存在薄高速层时地震反射速度变化规律的基础上,然后采用沿层速度分析方法获取近海底处的速度,据此推测近海底处天然气水合物的分布特征。结果表明,过GMGS2-08井和GMGS2-16井的地震反射数据的海底速度相干反演表现出明显的高速异常,而在GMGS2-11和GMGS2-12井位置则没有任何速度异常,与钻探取样结果一致。将地震数据的反射特征与区域地质条件进行综合分析,进一步预测这一区域近海底天然气水合物分布模式及地质成因。本文的研究结果为近海底天然气水合物地震探测和识别提供了有效手段,对天然气水合物资源勘探以及深海油气工程安全都具有重要意义。     

低频探地雷达探测冻土带天然气水合物正演模拟研究

通过对低频探地雷达在青藏高原冻土带环境下的探测深度、分辨率及反射特征分析的正演模拟来研究其在冻土带天然气水合物勘探中的可行性和关键参数。首先通过雷达测距方程计算确定了理论上探地雷达的最大探测深度与发射频率、地下介质电阻率、介电常数之间的关系,并根据电磁波反射理论计算满足冻土带天然气水合物探测深度所需的系统增益;随后通过低频探地雷达分辨率计算和仿真模拟来确定低频探地雷达在大尺度(200 m)范围的广义分辨率;最后参考已经发现天然气水合物的木里地区基本情况设计冻土及天然气水合物模型,利用时间域有限差分(FDTD)方法进行二维正演,获得了探地雷达信号在冻土带底界以及天然气水合物顶、底界的反射特征,为野外实测数据的处理及解释提供有用信息。研究结果表明,采用中心频率小于等于15 MHz且系统增益大于165 dB的低频探地雷达在地表电阻率较高的冻土区能够满足天然气水合物储层的探测深度要求;分辨率计算及仿真模拟表明低频探地雷达在满足一定条件下在200 m深度可以达到探测深度1%的广义分辨率;探地雷达信号在冻土底界、天然气水合物顶、底界均存在明显的强振幅和频率突变特征;理论计算结果认为应用低频探地雷达直接探测冻土带天然气水合物是可行的。     

二维电阻率倾斜各向异性对海洋可控源电磁场响应的影响

地下介质的电阻率常常表现为各向异性,海底褶皱带、逆冲断层带和倾斜层状沉积序列等地质构造可能形成宏观电阻率倾斜各向异性。这里采用规则矩形网格剖分有限元法,实现了二维电阻率倾斜各向异性海洋可控源电磁(CSEM)正演算法,模拟了二维电阻率倾斜各向异性模型海洋可控源电磁场响应。模型计算结果表明,电阻率倾斜各向异性围岩对含有海底高阻薄层的海洋可控源电磁响应产生严重畸变影响。因此,在海洋电磁资料解释中,电阻率倾斜各向异性的影响应该得到重视,忽略该影响将可能会导致数据解释错误。     

海洋天然气水合物地震识别标志

天然气水合物的地震识别标志对海洋天然气水合物勘探和研究具有十分重要的意义。本文根据国外探测和研究成果,详细分析了似海底反射波（BSR）、振幅空白、负极性和异常高速带等海洋天然气水合物的地震识别标志及其特征。     

海底天然气水合物成矿与地球化学响应模拟

<正>高饱和度天然气水合物通常出现于粗粒沉积物和裂缝带中。这类沉积物孔隙充填和裂缝充填型水合物矿层的形成过程以及伴生的地球化学响应规律值得深入研究。本文采用数值模拟手段,研究了沉积物物性差异对海底水合物成矿空间分布的影响,以及甲烷供应、水合物成矿的地球化学响应。1沉积物物性差异对海底水合物成矿空间分布的影响为了分析岩石物理性质对水合物成矿的影响,我们以美国Walker Ridge 313H井位为例进行了单井模     

青海木里地区天然气水合物三维地震探测

首次在中国祁连山冻土区青海木里地区实施了针对天然气水合物的三维地震探测。根据工区内冻土层厚度、地层岩性、水合物储集空间类型和赋存深度等特 点,设计了三维地震数据采集方案,制定了地震数据处理流程,获得了良好的三维地震探测结果。结果表明,工区内天然气水合物赋存层段地震响应特征与国外冻土区的天然气水合物具有明 显差异;冻土层厚度、岩性、水合物储集空间类型等因素,对该区地震资料振幅、频率、速度等影响显著;水合物层段的地震资料存在低频、中等杂乱振幅等明显的特点,这些特征为该区天然气水合物探测和识别提供了依据。     

水力输送法开采海底浅层天然气水合物技术研究

海洋天然气水合物占全球水合物总储量的99%,海洋天然气水合物大部分沉积在海底浅层没有良好的覆盖层,无法采用开采传统油气资源的方法进行开采.为了开采海底浅层天然气水合物,分析了海洋天然气水合物的存在类型及地质特征,探讨了目前开采海洋天然气水合物的理论方法及局限性.根据海底天然气水合物成矿的地质特点及水合物的物理特性,提出了以水力输送技术为主要理论的海洋浅层天然气水合物开采方法.该方法克服了其他方法开采海底天然气水合物面临的技术困难,为海洋天然气水合物的开采提供了技术基础及理论支撑.     

青海木里冻土区AMT探测天然气水合物正演模拟研究

自2008年首次在中低纬度带青海木里地区发现天然气水合物以来,开展了一系列的地球物理与地球化学勘查工作,但该区的水合物储层呈现低孔低渗的特征,给勘探工作带来了诸多挑战。为了研究冻土区的天然气水合物模型的电性响应特征,开展了冻土区天然气水合物AMT正演模拟研究。针对木里地区天然气水合物薄层分布的特点,结合该区天然气水合物层测井电阻率值分布特征构建了砂岩与泥岩两类模型,通过对不同参数的两类模型开展AMT正演模拟与反演研究,得到了两类模型的电性响应特征,结果表明:当水合物层的厚度/埋藏深度和水合物层/围岩电阻率比值满足一定条件时,无论是砂岩模型还是泥岩模型,可通过一维反演曲线分辨水合物层;在木里地区水合物稳定带内,无论是砂岩模型还是泥岩模型,对于水合物层的电阻率为含水合物砂岩层、泥岩层的均值时,当其厚度/埋藏深度≥10%时,可通过一维反演曲线分辨水合物层;而当水合物层厚度/埋藏深度≤5%,则无法分辨水合物层。     

青海木里地区陆域天然气水合物地震波阻抗特征研究

天然气水合物主要分布在海底以下和永久冻土带。海域天然气水合物储层有比较明显的高波阻抗异常特征,但是针对陆域天然气水合物波阻抗特征的研究较少。文中针对青藏高原青海木里地区的陆域天然气水合物储层,结合DK-9井资料对经过DK-9井的L1测线二维反射地震数据进行了井约束的稀疏脉冲波阻抗反演,并分析了DK-9井中四层赋存天然气水合物的储层在波阻抗剖面上的特征,结果显示该地区陆域天然气水合物储层波阻抗特征较围岩差异性较小,无法单独通过波阻抗特征进行识别,需结合其它资料综合考虑进行识别。     

海洋可控源电磁法多参数正演响应特征分析

鉴于介质的色散现象,充分考虑介质电磁参数(ε、μ、σ),获得各层介质中的电磁场和势函数。为了考察岩、矿石电磁参数、海水深度和海底地层厚度等变化时海洋电磁响应特征规律,给出典型地电模型和观测系统参数,借助高精度快速汉克尔滤波系数,采用30点高斯勒让德数值求积方法,计算水平电性源频率域可控源电磁法(CSEM)在海底各观测点电场Ez和磁场Bx的正演响应。结果表明,随海水深度变浅,电场Ez和磁场Bx振幅曲线变化幅度增大,空气波逐渐占据主导地位,当水深超过3km时,观测区内可以忽略空气波的影响;电场Ez分量对海底高阻层引起的异常大,而中低阻层引起的异常小,磁场Bx分量幅值对目标层电导率变化与Ez相同,因此,水平电性源频率域CSEM法不适宜探测海底低阻目标。并且对厚层目标层的探测能力高于薄层。针对岩层中磁导率变化的情况,海底沉积物电性均匀或者呈层状分布时,电场Ez和磁场Bx幅值均受到影响。此外,电场Ez和磁场Bx的幅值基本不受介电常数变化而影响。海洋可控源的探测效果与偏移距的选择有密切关系,有利偏移距范围为3000m^12000m。     

Molybdenum in marine deposits

The distribution and rates of accumulation of Mo in marine deposits have been determined and compared with the same parameters for U and Mn. High concentrations of Mo are associated both with oxidizing environments represented by the presence of ferro-manganese oxide-rich sediments (where Mo/U ～- 3) and with reducing environments (where Mo/U is about unity). The supply of Mo by streams is more than adequate to balance the measured removal rate in normal deep-sea deposits and no submarine volcanic ‘emanations’ need be involved. On an ocean-wide basis, 4 · 3 μg Mo/cm²/1000 yr is supplied in solution by streams. Of this, 2·0 μg Mo/cm²/1000 yr is removed in deep-sea sediments and manganese nodules. The remaining 2·3 μg Mo/cm²/1000 yr is probably removed in primarily (but not exclusively) near-shore reducing sediments. The average Mo accumulation rate in these environments is about 1000 μg Mo/cm²/1000 yr; thus only 0·23 per cent of the world ocean area need be such reducing sites.     

Till in the marine environment

Till is of common occurrence in the marine environment and can be both subglacial and proglacial in origin. Former glacial margins are often represented by till tongues, that are interbedded with stratified glaciomarine sediment, and the relationship is readily mappable using seismic reflection techniques. It is inferred that within individual till tongues, sediment-gravity flow deposits form transitional contacts with till of subglacial origin, but these contacts cannot be distinguished on seismic profiles. These unstratified, gravity-induced deposits formed in close proximity to the glacial source at the grounding line are considered to be secondary tills (flow-till complex) in terms of the INQUA classification of tills. Till-tongue successions and till deltas are large, ice-marginal depocentres associated with floating front ice-margins, and appear to be closely related in origin. Tabular and hummocky moraines of the mid-Norwegian Shelf also are considered to be products of floating-front margins and represent a large proportion of the retreat tills formed during ice recession. Seismostratigraphic evidence for channelisation in ice-marginal deposits appears to provide a means of distinguishing between former tidewater and floating-front margins.     

De-A-steroids in immature marine shales

Three series of de-A-diasterenes have been observed in a variety of immature marine shales. Two of them have been identified by comparison with authentic standards and the structures of the third assigned by extrapolation. The greater complexity in the number of series compared with diasterenes indicates that the ring A degradation occurred to differing extents. The rate of C-20 diagenetic isomerisation in the de-A-diasterenes proceeds at a similar rate to that in diasterenes. Two series of B-ring monoaromatic de-A-steroid hydrocarbons have also been found. Comparison with the B-ring monoaromatic anthrasteroids indicates that the de-A-compounds are 14α(H) and 14β(H) isomers. Diagenetic isomerisation of the 14α(H) isomers to the more stable 14β(H) isomers occurs at a rate similar to that in the B-ring monoaromatic anthrasteroid series.     

No geology without marine geology

Summary A brief review is offered of the many problems where knowledge of the ocean floors and of marine processes in shallow water is indispensable for the further advancement of geology. The subject of turbidity currents is treated in greater detail, to demonstrate the interrelation of several aspects of marine geology with sedimentologic and paleogeographic investigations.     

IGU Commission on marine geography

The International Geographical Union Reports

IGU Commission on Marine Geography