基于多波束数据的南海海盆洋壳区海山地形特征

利用全覆盖的多波束数据,聚集南海海盆洋壳区,统计分析了海山的地形特征,并展示了典型海山和海丘的地形。统计结果表明,研究区发育高差1 000 m以上的海山约46个,高差1 000~500 m的海丘约90个, 高差500~200 m的海丘约100个。多波束数据揭示了海山和海丘更加精细的形态特征,如部分海山和海丘顶部保留的火山口形态。同时,发现研究区众多海山和海丘一侧山坡为陡峭的断面,推测为一系列的小断裂切割形成。基于海山和海丘的地形断面分布特征探讨了中南断裂的位置,推测中南断裂可能是由两组南北向平行的断裂及中间区域组成的断裂带。     

南海中南—司令断裂带的延伸特征及其与南海扩张演化的关系

为了确定中南—司令断裂带在南海海盆及其在南部陆缘的延伸位置,并探讨其与南海扩张的关系,本文利用重磁异常、地震、莫霍面深度、P波速度特征、钻井拖网资料,对中南—司令断裂带的延伸位置进行了综合地质和地球物理研究,厘定了中南—司令断裂带在东部次海盆与西南、西北次海盆之间呈NS向延伸,并南延至南海南部陆缘之上,深度上切割至莫霍面。根据南海海盆中磁异常条带走向的变化,及磁异常条带、走滑/转换断裂、扩张方向的印证关系,结合前人对古南海“剪刀状”碰撞闭合、南海扩张演化、构造应力场的研究,提出在32~25 Ma,伴随着南海东部次海盆的NNW向扩张,南海海盆及南沙地块整体发生顺时针旋转,使中南—司令断裂走向由形成初期的NNW向转变为N—S向;23.5 Ma之后,顺时针旋转停止,南海东部次海盆继续NNW向扩张,西南次海盆呈NW—SE向渐进式扩张。作为一条切穿地壳的深大断裂,中南—司令断裂与红河-越东断裂、马尼拉海沟断裂三条深大断裂一起组成区域“滑线场”,制约南海海盆的扩张与南沙地块的南移。     

南海西南次海盆两侧陆缘新生代构造沉降特征及演化过程

构造沉降史分析有助于认识盆地的形成演化过程,是盆地分析的重要基础。为对比分析南海西南次海盆两侧陆缘新生代构造演化特征,本文选取了横穿南海西南次海盆两侧陆缘的多道地震剖面测线,其中NH973-3测线横跨西南次海盆北侧陆缘中-西沙地块,NH973-1+SO27-04联合剖面跨越西南次海盆南侧陆缘南沙地块,在地震地层解释的基础上,采用回剥法和平衡剖面技术分析了西南次海盆两侧陆缘构造沉降特征及伸展过程。分析结果表明：（1）西南次海盆两侧陆缘的构造沉降曲线特征表现为裂陷初始期曲线斜率平缓,裂陷强烈期和末期曲线斜率较陡,断-拗转换期和拗陷期曲线斜率又回归相对平缓的反“S”形多段式特征;（2）两侧陆缘的构造沉降具有一定的延迟滞后性,造成此现象的原因可能与西南次海盆两侧陆缘岩石圈的分层差异伸展及南海西缘断裂的右旋走滑活动有关,且南海西缘断裂的右旋走滑活动造成两侧陆缘的构造沉降中心向南迁移;（3）两侧陆缘盆地主要形成于晚渐新世,北侧陆缘因受晚渐新世南海西缘断裂右旋走滑活动的改造影响而形成伸展-走滑相关的沉积盆地,南侧陆缘在早中新世因受到挤压碰撞的改造影响而形成伸展-挠曲复合型沉积盆地。这些研究成果可为南海西南次海盆两侧陆缘沉积盆地的油气和天然气水合物的勘探开发提供重要的科学背景支持。     

南海北部晚中生代逆冲断裂带厘定与构造转换

古南海的构造演化对研究大陆边缘张裂和盆地形成模式有重大意义。关于南海的构造演化过程尚存有争议,基于对前人研究成果的收集及综合比对,同时结合地震剖面分析,对逆断层和褶皱等挤压构造进行识别以及展布的刻画;并对南海北部古逆冲断裂带的展布及活动进行了深入研究。在确定晚中生代南海北部区域构造应力背景的基础上,在研究区内识别出了一条中生代逆冲断裂带,并对其位置、展布、活动停止时间进行了分析,对南海晚中生代以来的构造演化提出了新的模式:晚中生代以前,南海北部地区构造应力以挤压为主,存在着碰撞造山过程,形成了岛弧型活动大陆边缘;晚白垩世至始新世,盆地应力背景由挤压向张裂过渡,并存在至西向东的转换延迟;渐新世以后逐步转为拉张应力背景。     

南海中—西沙地块前新生代构造变形特征

为确定南海西部的中—西沙地块是否存在前新生代地层与构造,对研究区内多道反射地震剖面资料进行了地层-构造解释,并结合围区钻井、拖网等岩石地层资料,在研究区北部发现了前新生代地层-构造变形形迹。运用回剥法、去断层恢复法和地质反序法对前新生代地层的构造变形进行了古恢复。结果表明,研究区的地层可划分为上、中、下三套构造层,其中属于前新生界的下构造层可见褶皱、逆冲等挤压构造样式,前新生代末期,其构造形态表现为一系列连续的宽缓褶皱,结合断层逆冲推覆方向可判断其主要挤压应力来自于东南方向,并推测该挤压作用与古南海的扩张有关。     

南海西南海盆南缘中生代花岗闪长岩的发现及其构造意义

利用在南海西南海盆南缘首次发现的花岗闪长岩样品,通过等离子质谱仪、岩相显微镜和电子探针等设备对其地球化学组成进行了分析;并对其组分中黑云母矿物进行了40Ar/39Ar年代学研究。40Ar/39Ar等时线年龄显示岩石的结晶年龄为(109.5±1.5)Ma,是早白垩世岩浆入侵的产物。地球化学测试表明:样品以富SiO2、K2O,高Al2O3、贫TiO2为特征。地球化学-构造判别图解显示,样品属于火山弧花岗岩,为造山类花岗岩。样品可能是海盆早期张裂阶段裂谷系组成的重要岩石类型,而裂谷拉张的过程可能与现代红海的演化相似,经历了裂谷沉陷过程,当裂谷宽度、深度达到一定规模时,洋壳随之而产生。该样品的发现,揭示其产出位置可能是南海西南海盆的南部边界,而且是洋盆扩张初期断裂系统的组成部分,为探讨南海的张裂、形成与演化历史提供了新的线索。     

南海南部礼乐盆地上渐新统—下中新统生物礁生长模式及分布规律

生物礁具有良好的油气聚集能力,故一直是石油地质学家关注的焦点。礼乐盆地具有优良的成礁条件,但受限于资料品质,生物礁的研究仅仅处在起步阶段。本文借助重新处理的2D地震数据,利用地质-地球物理精细刻画技术,对礼乐盆地T70—T50时期生物礁进行了精细解剖。研究认为,T70—T60时期是礁体初始发育阶段,T60—T50时期是礁体主发育阶段。盆内可以识别出断棱型和断垒型两种礁体结构模型,其中断棱型又细分为多棱型和单棱型。断棱型是研究区的主要礁体构型。礁体的空间生长表现为侧向退积和垂向加积耦合过程。礁体结构可以细分为6期生长单元,前三期是加积慢退型生长,后三期为快退型生长。礁体的空间展布形态与生长速度受海平面升降、可容纳空间变化和古地貌形态联合控制。     

基于速度-深度线性模型的时深转换方法及其在南海海盆深水区的应用*

介绍了沉积层速度-深度线性模型的原理及其基本特点,利用沿南海海盆深水区一条多道地震剖面解释的速度谱资料,将沉积层速度-深度线性模型应用于该剖面解释数据的时深转换中,建立了与之相关的一整套工作流程,整个流程实现了可视化,并考虑了沉积地层速度的横向变化,为地震剖面的地质解释提供了直观且更为可靠的素材。最后,分别从理论和实践角度分析探讨了该时深转换模型的应用前景和局限性,借此为后续研究工作提供参考。     

南海北部陆缘古双峰-笔架碰撞造山带空间展布特征

为了解南海北部陆缘古双峰-笔架碰撞造山带空间延伸范围、褶皱和断裂构造发育特征,通过对研究区22条多道反射地震剖面资料的地层-构造解释,结合钻井岩石地层资料的综合解释,运用构造解析分析法、筛选法以及回剥法对位于南海北部陆缘的古双峰-笔架碰撞造山带的构造几何学基本特征进行了研究。综合分析筛除了新生代构造沉降量后的新生代地层底界面(反射地震Tg界面)的空间起伏形态特征和前新生代地层变形特征发现,古双峰-笔架碰撞造山带呈NEE向展布,其核部位于珠江口盆地东南部的陆洋过渡带下陆坡位置,即06号测线所在位置及其附近,琼东南盆地为造山带的NWW翼。此研究结果可为南海地区前新生代晚期大地构造格局重建、南海成因机制研究提供构造事实观测依据。     

南沙海区万安盆地构造演化与成因机制

本文基于地震、钻井和区域地质资料,运用回剥法和平衡剖面技术定量研究了万安盆地的构造沉降和伸展程度,重建盆地的构造演化史并探讨其成因机制。模拟结果表明,万安盆地构造沉降曲线为多段式,其南北部构造沉降差异明显,且沉降中心逐渐向南发展的趋势。晚始新世-渐新世（37.8~23.03 Ma BP）盆地中、北部快速沉降,存在两个沉降中心;早中新世（23.03~16.0 Ma BP）盆地南部也发生快速沉降,整个盆地存在3个沉降中心;中中新世（约16.0~11.63 Ma BP）沉降作用减弱,盆地进入裂后热沉降期。万安盆地的伸展和形成演化呈现北早南晚的特征,与南海海底扩张密切相关,同时受控于万安断裂带交替地右旋-左旋走滑作用,是伸展和走滑双重作用的结果。盆地的构造演化过程可细分为4个阶段:初始裂谷期、主要裂谷期、走滑改造期和裂后加速沉降期。     

南海海盆扩张成因质疑

从板块构造学、地球物理学和地球动力学等角度,结合南海中央海盆及其周边的地质、地球物理资料进行综合分析论证,对南海“扩张成因”模式提出质疑.认为南海“扩张成因说”不能成立,其中的几个核心问题是:(1)数学理论模型的边界参数选取存在多解性,其结果与地质地球物理资料不符或相去甚远;(2)无法解释海盆区地球物理探测和研究所表明的地壳结构及岩性特征,也无法解释海盆区的断裂分布和岩浆活动特征;(3)地球动力学诸方面难以支持南海“扩张成因说”成立;(4)南海海盆周边不存在与南海“扩张成因”相关的相互强烈作用的地球物理和地质构造特征;(5)南海海盆不具备大规模扩张的空间.南海“扩张成因说”已严重阻碍对南海和周边的地质与地球物理研究工作的深入和发展,应该放弃.     

论南海新生代的构造运动

白垩纪末和新生代之交的构造运动揭开了新生代南海多旋回构造运动的序幕,自此之后整个南海的地壳开始进入总体受张性背景区域构造应力场控制、以张性沉降为主要特征的地质发展时期.七次区域性的构造运动和沉积作用具有多旋回、周期性振荡式发生的特点,其中尤以白垩纪末和老第三纪初、晚始新世和中渐新世及中中新世和晚中新世之间的三次构造运动表现最为强烈,形成了南海最为重要的三个区域性构造界面.南海地壳运动是欧亚、太平洋和印度—澳大利亚三大板块相互作用效应的结果和缩影,是跨越太平洋和印度—澳大利亚两大板块更大范围的岩石圈和软流圈流动(运动)方向、速度和强度的周期性振荡式改变所导致的.     

南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*

最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L^-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L^-1·d^-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L^-1·d^-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。     

On tectonic movement in the South China Sea during the Cenozoic

The tectonic movement taking place at the end of Cretaceous and the beginning of Cenozoic had opened the Cenozoic phase of polycyclic tectonic movements, then the whole crust of the South China Sea had been mainly subjected to the regional stress field of tectonic tension, which was characterized by rifting depression. Seven times of regional tectonic movement and sedimentation had been assembled into a geological development history of polycyclic oscillation. Especially, the tectonic movements were strongly intensified at the end of Cretacious and the beginning of Paleagene, between Late Eocene and MidOligocene, during Mid and Late Miocene. These three times of tectonic movement had built the most important regional tectonic interfaces in the South China Sea. Crust movements of the South China Sea were the result and epitome of interaction of the Eurasia, Pacific and IndoAustralia plates, that is, they were introduced by polycyclic changes of directions, rates and strengths of lithospheric movements and asthenospheric flows across the Pacific and IndoAustralia plates.     

利用遥感技术估算南海北部表层异养细菌丰度

常规异养细菌监测方法精度高但费时费力且不能连续观测, 而卫星遥感成本低、可以大面积同步、长时间周期观测, 可与常规方法互补。文章利用南海北部10个航次采集的表层异养细菌丰度和卫星遥感反射率, 采用统计回归的方法建立了异养细菌丰度的遥感模型, 其模型决定系数为0.81, 均方根误差为2.44×10⁸个·L^-1, 平均相对误差为21%, 具有较好表现。利用该模型估算南海北部表层异养细菌丰度, 结果显示: 从珠江河口到南海北部开阔海域, 异养细菌丰度逐渐减小。夏季河口地区平均异养细菌丰度最高, 春季最低; 近岸海域靠近珠江河口西侧的平均异养细菌丰度高于东侧; 冬季陆架地区平均异养细菌丰度最高, 夏季最低; 开阔海域的异养细菌丰度变化幅度较小。     

Characteristics and genesis of the polygonal fault system in southern slope of the Qiongdongnan Basin,South China Sea

Based on 3D seismic data, the polygonal fault system (PFS) discovered in the southern slope of the Qiongdongnan (QDN) Basin was studied through fine seismic interpretation and coherent cube analysis. The results show that: ① the PFS is mostly composed of small plate-type faults, with fault length of 1–3 km, maximum fault throw of 20–40 m and dip angle of 25°–45°; ② the PFS is mainly observed in the Huangliu Formation, deposited in the early stage of fast slope depression; ③ the PFS is layer-bound and can be separated into two tiers by T31′ interface with obvious channel incision features; ④ the PF of tier2 exhibit “y” structural style, including two parallel faults, master fault and associated fault, dipping in opposite directions. Their intersection relationship can be divided into three classes, and 14 sub-classes based on the fault intersection relationship of master fault and its associated fault; ⑤ the PFS is dominated by two strikes: NE60° and NW150°, indicating that it was controlled by tensile stress produced by differential settlement between the Xisha uplift and QDN basin; and ⑥ its genesis was jointly controlled by the syneresis of clay minerals and overpressure cyclical dehydration.     

南海北部陆架区底层渔业资源的空间分布特征

根据2006年10月至2007年9月南海北部大陆架海域4个航次底拖网调查资料,分析了该海域渔业资源的种类组成、种类丰富度和渔获率的空间分布。结果表明,渔获种类数以湛江断面最多(405种),汕头断面最少(337种)。种类数随水深变化呈非对称正态分布,以40—80m水深组种类数最多。物种丰富度指数D的空间分布与种类数基本一致。在总渔获物中,鱼类、头足类和甲壳类3大类群重量组成比例为80:12:8,在断面分布上,组成比例鱼类以珠江口断面最高,头足类以湛江断面最高,甲壳类以阳江断面最高。在水深分布上,鱼类占比随水深的增加而增加,头足类占比在40—100m水深较高,甲壳类在10—20m浅水区最高。鱼类最主要的优势种有6种,其中,深水金线鱼主要在90—120m水深占优势,黄鳍马面鲀在60—90m水深占优势,条尾绯鲤在60—120m水深占优势,单棘豹鲂鮄在120—200m水深占优势,六指马鲅在30—60m水深占优势,龙头鱼在10—30m水深占优势。鱼类渔获率断面分布以珠江口和粤西海域较高,汕头海域最低;水深分布渔获率随水深的增加而增加。头足类渔获率以粤西和珠江口海域较高,粤东海域较低;在100m水深范围内,渔获率随水深的增...     

南海南部北康-曾母盆地早中新世层序内部优质砂岩精细刻画

随着全球油气勘探难度的不断增大,优质砂岩储集层的研究和刻画逐渐成为当今全球油气,尤其是深水油气地质研究中的热点和难点。南海南部北康-曾母盆地内已证实发育大量优质砂岩储层,且其中蕴藏着巨大的油气资源。北康-曾母盆地早中新世时期（约23～16 Ma）属于大陆漂移阶段,盆地整体以大幅度热沉降为主,发育大规模的三角洲-深水扇沉积体系,其内部砂岩具有丰度高、种类多、分布广且多期次发育的特征,但受控于盆地特殊的地质背景,砂岩的物性受沉积环境和构造作用等因素的综合控制。同时,复杂的国际形势导致资料有限且采集难度大,使得盆地相较于南海北部陆缘盆地而言砂体预测难度更大。基于地震波形分析建立的优质砂岩及其组合的地震响应特征,选取骨干地震剖面,识别并厘定了北康-曾母盆地早中新世层序格架内典型砂层组,在平面上圈定与刻画了砂岩的发育分布范围,最终建立了北康-曾母盆地早中新世层序内从三角洲到深水扇的砂质沉积体系发育模式。