等深流沉积研究现状与展望

本文根据国内外等深流及其沉积的研究成果,概述了它们的研究进展,且详细阐述了等深流沉积特征和沉积类型,并指出等深岩丘的发现是该领域最为重要、最具特色的突出成果以及等深流沉积研究的油气勘探意义.虽然随着深海钻探计划和大洋钻探项目的开展,等深流沉积研究取得了较大进展,但现代等深流沉积和古代等深流沉积的研究在一定程度上发展尚不平衡,仍存在着较多问题,尤其是在古代等深流沉积研究方面显得更为薄弱.最为重要的是,等深流沉积的识别是该领域研究的最大难题.因此,在其未来研究上,应注意运用地震波识别、遥感等现代科技调查手段,进行多学科综合研究,尽快建立一套完善的识别标志,如沉积学标志、古生物标志等,以促使其逐渐成为海洋沉积学中一个更为完善的研究领域.     

琼东南盆地北礁凹陷上新统等深流影响的水道沉积体系

等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题,但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统（地震反射T20−T30）为研究对象,利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料,采用均方根属性、相干属性、时间域构造,再结合地震切片等方法,研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡（走向）的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现,该水道沉积体系分为早、晚两期,早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积,晚期仅发育水道和片状溢堤沉积,其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处,片状溢堤沉积仅分布在水道左侧,水道始终与区域斜坡斜交,水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽,认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果：浊流流经水道,其上覆浊流溢出水道,形成溢岸浊流,在水道左侧,该溢岸浊流与等深流发生相向运动,被等深流“吹拂”到单侧,大面积分布,延伸千米,形成片状溢堤沉积;而在水道弯曲处（右侧）,溢岸浊流与等深流发生相对运动,抑制溢岸浊流进一步扩展,形成相对小范围扇状溢堤沉积,该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。     

等深岩识别标志研究

等深岩的识别标志可分为沉积学标志、古生物学标志和古地理标志三大类。沉这标志主要是成份、粒度、分选以及沉积构造等。研究发现，遗迹化石也是一个重要的识别标志。等深岩往往与Ｎｅｒｅｉｔｅｓ遗迹相伴 生，特别与其中的网状遗迹类关系密切。而且，网状遗这的Ｐａｌｅｏｄｉｃｔｙｏｎ遗迹还可用来指示着深流方向。由于各种标志大多具有多解性，因此在识别等深岩时应采用多种标志的综合。     

南海晚第四纪以来的沉积和环境演化特征

沉积物是记录古环境信息源的载体,用海洋的沉积层再造古气候,具有记录连续、定年准确、可全球对比等优点。作者通过对南海众多站位柱状样资料的分析,主要从南海表层沉积物的类型、分布、物质来源和沉积搬运作用以及古气候演替、季风变迁等多方面阐述了晚第四纪以来的南海古环境变迁的特征,并对其与南海周缘地区经济发展的关系作了探讨。     

鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系深水牵引流沉积

深水牵引流沉积是沉积学中的一个重要研究领域，包括内潮汐、内波沉积和等深流沉积两大类，主要发育于海洋深水区。深水牵引流沉积的研究起步较晚，目前主要集中于现代深海沉积和野外露头研究，对深埋地下的古代深水牵引流沉积发现较少，其所具有的油气潜能还不被人们所认识。本文论述了鄂尔多斯盆地西南缘奥陶系内潮汐沉积、等深流沉积的特征和沉积类型。内潮汐沉积是在研究区首次发现，以灰色中一细砂岩为主，部分为粗粉砂岩，单层厚十余厘米至数十厘米，砂岩以普遍发育双向交错纹理为特征。等深岩丘主要由3种碳酸盐等深岩组成，即砂屑等深岩、粉屑等深岩和灰泥等深岩，共发育有4种层序样式。最后，阐明了其油气勘探意义，并分析了其潜在的油气勘探价值。     

南海表层沉积类型与沉积作用若干特征

根据底质的粒度分析结果，编制了南海表层沉积类型图。把南海的表层沉积划分为１２种主要的类型，它们的展布与水深线的走势大体一致。大陆架表层沉积物主要由现代沉积、再造沉积、残留沉积和少量残余沉积组成。半深海—深海沉积中生物碎屑的组成和含量往往成为确定沉积类型的重要因素。受碳酸盐溶解作用的影响，随着水深增大，钙质与硅质生物碎清含量呈相互消长的关系，沉积类型因而不同。     

海山对深水底流沉积过程及演化的影响研究进展

海山是广泛分布于深水区的一种构造地貌类型,底流则是一种长期存在于深水区的沉积动力,故二者之间将会不可避免地发生相互作用,对深水沉积过程及其演化具有不可忽略的控制作用。通过归纳总结全球海山区底流沉积过程研究成果,指出在海山的直接或间接作用下,深水底流沉积动力受到影响,流动路径发生改变,产生次级底流沉积动力,同时也可影响生物群落分布,进而导致海山区沉积地貌及岩相表现出独特的平面展布特征。随着海山区底流沉积动力和沉积地貌背景的垂向演变,不同时期底流沉积过程及其响应也有所差异。因此,海山区底流沉积动力复杂且具特殊性,造就了不同于开阔陆坡背景下的底流沉积地貌和岩相特征及时空分布规律,其对深海盆地构造和古海洋演化的指示意义也与开阔陆坡底流沉积体系有所不同。目前有关海山与底流沉积过程之间的耦合关系研究程度还相对较低,极大地限制着深水资源勘探和地质灾害预测,这一问题有必要在未来深水沉积学研究中给予重点关注。     

深海沉积与地球系统

20世纪50年代以来深海沉积学的一系列突破性发展,打破了沉积学的长期静寂,也推动了地球系统演变中一系列相关学科。从几个方面回顾了国际深海沉积学的发展历程:从浊流到等深流,从深海风暴到沉积牵引体,从沉积捕集器到海底边界层的定点观测,从沉积过程的时间序列到海底联网观测系统,以至连接现代沉积过程和层序地层学的"从源到汇",和深海沉积过程在碳循环中作用的研究。由于这种种发展,深海沉积学成为地球系统科学的一个关键环节。回顾半个多世纪来的深海沉积学,其重大进展都是和海洋的现场观测紧密相连,都得益于与相关学科的结合,也都有大型国际计划作为依托,可惜这些计划几乎全在欧美海区。我国当前出现了发展深海沉积学的良机,建议除了增加投入和设备外,要尽快启动深海大型科研计划的实施,并对我国深海沉积学的研究方向提出了三点具体建议。     

南海西边界流时空特征初探

利用高分辨率的OFES数据,通过对中南半岛和海南岛沿岸比较有代表性的几个断面进行流速剖面分析和体积输送量计算,初步探讨了南海西边界流的时空特征.结果显示南海西边界流的季节变化特征明显:夏季向北流,冬季向南流,且冬季强于夏季.在体积输送大小上,越南沿岸流的体积输送量大小为(7.4±7.0)Sv,紧邻海南岛的沿岸流大小仅为(0.57±0.5)Sv,112.0°E以东的海南沿岸西边界流体积输送大小约为(4.8±1.9)Sv,并且常年向南流动.夏季的南海西边界流在北上到达中南半岛的东南部以后偏离岸线向东流动.随着夏季风的盛行,离岸流的流速变大,主轴发生了明显的摆动,由14.0°N移动到了10.0°N.离岸流对西边界流有着显著的影响作用.     

南海北康盆地断控型底流漂积体特征及其沉积模式

深海底流为深水沉积过程的重要要素之一,其可直接搬运或间接改造沉积物,并在海底形成沉积型地貌,即底流漂积体。在底流漂积体的8个沉积亚类中,受断层活动影响的断控型漂积体研究程度较低,全球范围内相关实例较少,其形态特征及沉积模式并无统一的描述。笔者以南海南部北康盆地为例,基于高分辨率多波束及地震反射资料解释,系统总结了断控漂积体的形态参数和在地震资料中的识别标志;确定了同沉积断控型漂积体和后沉积断控型漂积体;探讨了不同类别对应的断层活动、沉积过程及其沉积模式。断层活动和深海底流沉积作用同时期发生时,可形成具有不规则丘状结构的同沉积断控型漂积体;而当断层活动发生于底流作用之前时,前期断层活动形成的陡坎使得底流流速增加,从而有效地改造海底地貌,形成后沉积断控型漂积体。然而,目前的研究仅限于正断层活动与底流作用的耦合关系,其他类型的断层运动（如逆断层、走滑断层等）有必要在未来底流沉积研究中给予重点关注。     

南海扩张过程及海陆变迁沉积记录

南海南、北共轭大陆边缘盆地的对比研究是深入了解南海扩张过程及古地理格局的重要途径。由于历史原因,目前对南海南缘盆地构造—沉积演化研究还非常薄弱,极大地限制了对南海扩张及海陆变迁等基础地质问题的整体认识。综合南海及其周缘盆地沉积地层和沉积环境的研究进展,对南海扩张过程和古地理格局演化进行了分析。南海南、北缘盆地破裂不整合面存在着明显的穿时性,从NE向SW逐渐变年轻,对应南海海底扩张从NE向SW渐进式打开。台湾新生代地层破裂不整合面位于33~39 Ma之间,暗示南海洋壳开始形成的时间可能在33~39 Ma之间,有部分较老的洋壳可能已经向东俯冲消减掉。南海经历了从早期"北陆南海"逐渐演变为现今"北海南陆"的过程,南海北缘早期存在一个向东开口的海湾,可能为古南海的一部分。伴随南海的扩张,海侵范围由东向西逐渐扩展,从一个狭窄的海湾形成今日的形貌。南海北缘盆地物源在~25 Ma左右发生明显的改变,早期主要为华南沿海的近源剥蚀沉积。在~25 Ma后,来自扬子地块的沉积物逐渐增多。南海南缘盆地物源在~25 Ma前与南海北缘盆地具有相似的物质来源,~25 Ma后南海洋盆阻挡扬子地块的物源向南输送,南海南缘仍以陆块内部中生代花岗岩及火山岩为主要物质来源。     

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。     

东海南海交接带重磁场特征及新生代盆地成因

东海南海构造交接带及其邻近海区(简称交接带)位于中国东部大陆边缘,东邻俯冲板块边界。台湾以北是琉球海沟俯冲带,台湾以南为马尼拉海沟俯冲构造带。区域重磁资料分析结果表明,该东海陆架区存在3条重力高和2条重力低,重力高分别对应于闽浙隆起带、渔山低凸起和陆架外缘隆起,最大值高达50×10-5m·s-2;重力低对应于沉积盆地,最低值在台西南盆地,约为-20×10-5m·s-2。重磁特征表明东海盆地外缘台湾 钓鱼岛构造带具有明显的自由空间异常,磁场为平缓负异常,由古近系、白垩系或更老的变质岩及中新世的侵入岩组成,向南延伸至澎湖隆起。因为澎湖隆起具有高重力异常,放射性年龄表明这些碱性玄武岩形成于17 8～8MaBP,其特征同现在的琉球岛弧一样,可能是残留的古琉球岛弧。台西南盆地南侧(上陆坡)的凸起具有类似的幅度异常,呈ENE—WSW向,并消失在台西南盆地南段。新生代以来,盆地张裂活动具有不同时性,并向陆架边缘变得年轻。东海大陆边缘盆地属弧后残留盆地成因,多因岛弧的迁移而新生,但珠江口盆地则是被动大陆边缘裂陷作用所致。     

南海海面散度场与涡度场的季节变化特征

本文使用ＣＯＡＤＳ海面风资料，逐月计算了南海的散度场和涡度场，发现其具有明显的季节变化。夏季的辐合区正是台风多发海域。冬半年南海东北部的正涡度区，是东北季风在海峡附近地形影响下形成的，并可能成为南海东北部冬季气旋式海洋环流维持的外强迫源。     

东海温度锋的分布特征及其季节变异

根据１９３４－１９８８年东海水文观测资料，重点分析东海温度锋的分布特征及其季节变异，并结合近期中日黑潮合作调查研究成果，初步探讨温度锋季节变异和水团演变的关系，所得主要结论是：（１）东海不仅常年存在浙闽沿岸锋，东海北部陆架锋和黑潮锋，而且、春、夏两季，在东海南部还出现一条东海中部出架锋。（２）江海温度锋季节变化的特点是：冬季，锋的宽度和强度皆是表层最强，夏季，表层温度锋仅出现在浙江近岸小范围海域。     

中国陆架海区第四纪孢粉学研究进展

中国陆架区属于堆积型浅海,其高速率沉积中的孢粉化石是地层划分,重建古气候古地理环境的重要指标。我国陆架海区孢粉学研究始于20世纪70年代,东部海区(渤海、黄海及东海陆架)第四纪孢粉研究的成果集中于20世纪80年代,而南海陆架海区与深海孢粉学研究自20个世纪90年代同步发展,已取得较显著成果。现代孢粉的来源及传播过程研究是正确解译地层孢粉的前提,我国陆架区主要通过表层沉积物孢粉组合变化探讨孢粉分布规律及传输路径,研究范围多集中在海区近岸或河口区,因此,覆盖更广陆架区的多角度(表层水体及空气孢粉)探讨孢粉物源及典型孢粉-藻类环境意义的工作亟待加强。同时,陆架区第四纪孢粉记录相对较少,多数研究集中于晚更新世或全新世阶段,且利用低分辨率的孢粉分析划分地层并定性恢复孢粉陆源区植被-气候及陆架海环境变化,深入认识我国陆架区的环境过程需要重视较长时间尺度或高分辨率的孢粉学研究。     

南海北部B106站柱状沉积的孢粉与藻类及其古环境演变

对南海北部B106站柱状剖面进行了高分辨率孢粉与藻类研究,部分样品作了AMS14C年代测定。根据孢粉成分的变化将南海B106站从下至上划分了3个孢粉组合带,依次为:1带(294~194 cm)以Pinus-Quercus(常绿)-Gramineae-Polypodiaceae-Pterdium-Dicranopteris为主孢粉带;2带(194~94 cm)以Pinus-Quercus(常绿)-Polypodiaceae-Pteridium-Dicranopteris为主孢粉带;3带(94~4 cm)以Pinus-Polypodiaceae-Pteridium-Quercus(常绿)-Dicranopteris为主孢粉带。并相应恢复了南海北部11 000 aBP以来3个植被、气候、古环境演替阶段,结合AMS14C测年资料,对B106站柱状地层时代划分作了讨沦,为南海古气候、古环境演变研究提供了科学依据。     

南海西部陆坡平顶海山和海丘地形特征

西太平洋发育有大量的平顶海山,但在南海目前尚未见到关于平顶海山的详细报道。基于多波束测深数据,在南海西部陆坡识别出13个平顶海山和1个平顶海丘。平顶海山和海丘主要分布于西沙群岛和中沙群岛附近海底,以及海隆和海岭上。其中2个平顶海山为链状海山,位于中沙北海隆。南海西部陆坡的平顶海山和海丘山顶平台面积均超过3 km2,山顶水深范围184~631 m,位于陆坡中部的平顶海山和海丘山顶水深较小,而位于陆坡边缘的平顶海山山顶水深较大。通过对比西太平洋平顶海山,初步探讨了南海西部陆坡平顶海山和海丘地形特征指示的地质意义。