内波单独作用形成的深水沉积物波

深水沉积物波是一种海底普遍发育、规模较大的波状沉积体,大多数学者将它们解释为等深流沉积或浊流沉积。本文结合内波理论的研究进展，考虑内波沉积作用的水动力学特征，探讨了深水沉积物波的内波成因机制。得出以下几点认识：①海底流动单独作用无法满足沉积物波形成所需的流动层厚度及流动速度，较难解释沉积物波的迁移方向及规则的内部及外部形态。②内波可以引起海底流动，内波比表面波更容易形成更大规模范围内的沉积床形。③内波可以形成大型沉积物波，用内波可以较合理地解释内波的对称波形单元、非对称波形单元及上攀波形单元的成因。波动面离海底距离较大的行进内波及内驻波可以形成对称波形的沉积物波；波动面离海底距离较近的行进内波及内孤立波可以形成非对称波形的沉积物波；内波引起的海底流动进一步增强时，可形成上攀波形沉积物波。④行进内波可以形成向内波传播相反方向迁移的沉积物波，向海盆内部传播的内波可以形成向上坡方向迁移的沉积物波。     

南海陆坡中新世以来沉积物特性与气体水合物分布初探

通过对南海陆坡地区中新世以来沉积物的一些属性和特征的研究,获得了下面的初步认识：（1）南海陆坡有几个沉积速率较高的地区, 如东沙一带、西沙海槽、中建南地区,以及南沙西南部和西北部（曾母、万安盆地）;（2）大洋钻探钻井资料的研究表明,中新世与早上新世为高碳酸盐比值的低速堆积期,而近200万a以来为低碳酸盐比值的高速堆积期,上新世晚期至全新世沉积物以粘土质粉砂和粉砂质粘土为最主要成分;（3）南海不同时期的沉积速率不同,全新世为沉积速率最高的时期,其次为更新世;上新世和中新世为沉积速率较低的时期。南海利于气体水合物存藏的沉积可能为全新世和更新世的沉积;（4）对南海晚第四纪以来沉积物的综合研究表明南海陆坡的A区（东沙附近）、B区（西沙海槽）、D区（南海西部、越南以东）等地区可能利于气体水合物的形成和分布;而E区（南沙西南部）、F区（南沙中上部）和G区(南沙海槽)则是气体水合物调查值得关注的地区。     

浅谈沉积物重力流分类与深水沉积模式

从浊流理论创立到现在的60余年时间里,深水沉积学研究已经取得了长足进展.但由于水下过程的复杂性,对沉积物重力流及沉积模式的认识存在颇多分歧.本文在对深水沉积研究历史与进展进行回顾与总结的基础上,对重力流各种分类方案及相应沉积模式进行了对比分析,认为:①人们对深水沉积的认识经历了一个螺旋式上升旋回;Bouma序列成因存在多种解释;砂质碎屑流概念是对Bouma序列、扇模式的发展.②沉积物重力流分类必须遵循流变学和沉积物搬运机制的重力流分类方法.③Shanmugam新近建立的碎屑流主导斜坡模式解决了斜坡区的砂体成因分布问题(原来认为此处“过路不停”无砂质沉积).④地震沉积学的发展与应用必将促进人们对深水沉积的认识,从而建立更合理的深水沉积模式.     

深水牵引流沉积的研究历程、现状与前景

深水牵引流沉积研究,是沉积学研究中一个较新的领域。在这个领域中,我国学者做出了应有的贡献,并且具有自己的特色和优势。目前研究的深水牵引流沉积,一是等深流沉积,二是内波、内潮汐沉积。等深流沉积研究开始于20世纪60年代,早期主要是对小规模的细粒薄层等深流沉积的研究,而现在已发展到对大规模等深流沉积体--等深岩丘的研究。内波内潮汐沉积研究始于20世纪90年代,也是从小规模内波、内潮汐沉积的鉴别开始,现在已达到研究深海大型沉积物波的阶段。今后等深流沉积研究的主攻方向,应是地层记录中的等深岩丘,并特别注意碎屑岩等深岩丘的发现和研究。内波、内潮汐沉积方面,最有矿产意义的当属由大型沉积物波构建的地质体。而首例地层记录中的大型沉积物波,已在塔里木盆地中部奥陶系中被鉴别出来,并具有含油气远景。从目前对内波、内潮汐的研究势头来看,我国很有希望在该领域继续保持国际领先地位。     

中国南海西北次海盆西北陆缘洋陆过渡区深水沉积体系特征

高分辨率二维地震资料显示中国南海西北次海盆西北陆缘（水深1 000 m及以下）发育如下深水沉积体系:珠江口盆地南部隆起区缓坡带（水深约1 000~1 500 m、坡度<1.2°）出露神狐南海山,该海山附近发育“海山相关等深流沉积体系”,可能受南海中层水循环（自西向东）底流控制;神狐南海山以南水深约1 500~2 500 m的陆坡区（坡度>2°）普遍发生坡移,发育“重力流滑塌体系”和“峡谷体系”,鲜见等深流沉积;下陆坡区（水深>2 500 m,坡度稍缓<2°）滑塌现象明显减少,主要发育“峡谷体系”以及“席状等深流沉积体系”,席状等深流沉积体系可能受分散的、流速较低的南海深层水循环底流控制。地震沉积记录显示,神狐南海山附近等深流侵蚀特征最早出现于晚中新世早期,其后至现今该区较稳定发育等深流沉积/侵蚀的加积序列,说明南海西北次海盆西北陆缘的稳定底流沉积/侵蚀可追溯至晚中新世早期。     

深水重力流与底流交互作用研究进展

重力流和底流是深水环境下的两大基本流动体制,对二者交互作用的研究是当前沉积学研究的前缘和薄弱环节.底流及底流改造沉积物在岩芯上具有上部侵蚀面、双泥层、牵引流成因的各种层理等识别标志;底流成因的漂积体在剖面上呈现透镜状单元、迁移性特征及波状发射等地震反射特征.本文通过综述重力流与底流交互作用的研究成果,认为依据某段地质时期内深水盆地中主导沉积机制的不同,将重力流与底流的交互作用分为以下4种表现形式:①底流对前期重力流沉积进行改造;②重力流对前期底流沉积进行改造;③重力流与底流交互主导同一地区的沉积以及④底流与重力流同时作用于沉积物.相对海平面变化、气候(冰期～间冰期)变化、构造活动、地形地貌等因素,主要通过影响重力流与底流机制的相对强度大小,控制深水重力流与底流交互作用的进行.中国南海具有重力流与底流交互沉积的优越地质条件,发育有单向迁移水道、沉积物波等特色沉积记录.加强现今海流观测,对于南海底流循环格架的建立意义重大.     

我国深水异地沉积研究三十年

深水异地沉积研究在我国已有30年历程,它经历了70年代浊流沉积研究探索阶段、80年代重力流沉积研究蓬勃发展阶段和90年代深水牵引流沉积研究阶段。70年代浊流沉积研究刚刚起步,以资料积累和深化认识为主,成果欠丰;深水牵引流沉积研究则仅有少量探索。80年代深水重力流沉积研究已从单一类型延伸到多种类型,从陆源碎屑重力流沉积扩展到碳酸盐和火山碎屑重力流沉积,从海洋发展到湖泊,从一般性描述转入沉积模式、控制因素及含矿性的探讨,出现了突飞猛进、硕果累累的可喜局面;而深水牵引流沉积研究也有了实质性进展。90年代重力流沉积研究继续保持稳步发展态势,而深水牵引流沉积研究有了更大的进展,取得了令世人注目的重要成果。展望未来,深水异地沉积研究任重而道远,相信我国沉积学学者在这一领域研究必将迎来前所未有的盛世。     

深海大型沉积物波的特征与成因

20世纪60年代末期以来,随着深海钻探计划(DSDP)及大洋钻探项目(ODP)的成功实施,一个引人注目的发现是在世界各大洋盆地中2000～4500 m深海底广泛发育一种大面积分布的大型沉积物波,包括沙波和泥波,特别是泥波更为普遍.     

北大西洋洛克尔海槽东北部内波沉积--深水大型沉积物波成因的再解释

北大西洋洛克尔海槽东北部水深约1 000～ 1 000 m 处有两个大型沉积物波发育区。波长1 ～ 2 km,波高18 ～ 20 m,分布面积分别为350 km 2 与 20 km 2。沉积物波向上坡迁移,内部包括上攀床形单元、不对称波形单元及正弦波形单元。前人提出的大区沉积物波挪威海底层水溢流成因及小区沉积物Lee波迁移模式都存在许多问题。根据古气候及古洋流资料,研究区内沉积物波各单元形成时具备内波形成的条件,内波的发育与等深流的活动密切相关。运用内波理论可对沉积物波各构成单元作出合理的水动力学解释,研究区内两列同向内波的叠加、单列内波及内驻波先后作用海底,可分别形成大型上攀床形、不对称波形及正弦波形单元。     

南海NS90—103沉积物柱样沉积年代研究

本文结合浮游有孔虫氧同位素地层学和不平衡铀系沉积速率的方法来确立取自南沙海域的沉积物柱样的时间坐标，根据连续取样获得的δ＾１８Ｏ曲线可以将该柱划分为７个主要气候期次，底部相当于氧同位第７．４阶到第７．５阶之间，年龄约２３８ｋａ；而根据不平衡系的过量＾２３０Ｔｈ方法获得２．３ｃｍ／ｋａ的沉积速率，计算出底部伙２３９ｋａ；两个结果在误差范围内完全一致。     

中更新世气候转型时期南海生态环境的南北差异

中更新世气候转型在南海浮游有孔虫、氧同位素和其它生物记录上主要反映在900 ka BP前后发生高频率变化,特别是指示表层水骤然降温。北部冬季表层水温从24~25℃降至17~28℃,而南部也从26~27℃降至23~24℃。总的降温趋势与开放西太平洋一致,直接反映了西太平洋暖池在900 ka BP之后MIS22期间有明显的减弱。表层水大幅度降温还发生在后继的MIS 20、18、16几大冰期,说明主要冰期旋回周期由41 ka转变为100 ka经历了长达400 ka的过渡时期,并且冬季风增强也在过渡时期的后半段最明显。南海南北生物组合和δ18O值的差异,突出了中更新世气候转型期边缘海区南北气候梯度反差和冬季风在冰期增强的讯号。结论是：生态环境系统反应总体表现与冰期旋回一致的同时,还包含了独特的地区性系统演变特征。但是,南海—西太平洋地区在0.9 Ma BP前后表层海水盐度因东亚冬季风和海平面下降的定量变化,以及这些变化对气候转型时期海—气耦合过程和生态环境系统的影响,尚缺乏足够的资料和证据。     

世界著名深水油气盆地的构造特征及对我国南海北部深水油气勘探的启示

介绍世界著名深水油气盆地的主要特征,着重构造特征,并与南海北部深水区进行了对比。世界著名深水油气盆地产出的大地构造条件具多样性,虽然大多数位于开阔大洋被动陆缘（南大西洋裂谷系、北海、澳大利亚西北陆架盆地）,但边缘海的被动陆缘（墨西哥湾盆地）、转换大陆边缘（洛杉矶盆地）、主动陆缘（南沙海槽盆地）也可形成极佳的深水含油气盆地。南海北部深水区具有世界某些重要深水含油气盆地类似的特征,如位于被动陆缘和大河出口下方,以裂陷期的湖相富有机质页岩为主要生油岩,白云凹陷发育上下叠置的6层深水扇等,这都是有利的石油地质条件。但南海北部深水区盐层和盐构造不发育,构造圈闭相对较不发育,使深水油气系统的研究更加困难,也更具开拓意义。      

南海ODP1144站深海沉积牵引体的岩石物理模型研究

ODP1144站是南海唯一钻揭深海沉积牵引体的站位,其完整的岩芯和测井资料为开展该沉积牵引体的岩石物理模型研究提供了良好的基础。此项研究对于理解南海深海沉积物中岩性参数与弹性参数间的关系具有重要意义,并可为根据反射地震资料开展定量岩性参数预测提供依据。对现有的深海沉积物岩石物理模型包括Wood悬浮模型、等球体颗粒接触模型、Sun速度一孔隙度关系模型进行了综述。根据岩芯分析资料将1144站深海沉积物的矿物组分简化为粘土矿物、碳酸盐、陆源碎屑和硅质生物4类;其中后3种组分的弹性模量及密度值分别由其代表矿物——方解石、石英及蛋白石的理论值代替,粘土矿物组分的等效弹性模量和等效密度则分别由Voigt-Reuss-Hill平均和体积平均计算得出。将3种岩石物理模型应用于1144站,计算得出深海沉积物的纵波速度并将其与声波测井纵波速度进行比较。结果表明,Sun模型计算结果与实测结果的吻合最好,误差最小;Wood模型所得结果在浅层与实测结果较吻合,在深层与实测结果出现偏差,误差较小;而等球体颗粒接触模型计算结果整体偏高,误差较大。     

南海东北部台湾浅滩陆坡的浊流沉积物波的发育及其成因的构造控制

南海东北部马尼拉海沟发育有面积达35 000 km2的、壮观的沉积物波波域,水深2 600～4 100 m。基于波域的特征、区域分布、物质组成等,判断其为重力流成因。该波域于1.2 Ma开始起动,从而形成了和下伏平行反射截然不同的波状反射,二者之间为沉积物波的起动面。该波域的发育史受控于台湾造山运动的发育史,吕宋岛弧在北西西向运动的菲律宾海板块的携带下,于6.5 Ma左右和欧亚大陆边缘发生斜向弧—陆碰撞,碰撞焦点持续向南转移,于1.2 Ma左右转移至台湾南部,造成台湾南部的物理剥蚀、乃至向毗邻深水的碎屑供应急剧增加,改变了深水沉积动力学状态,浊流活动的强度和频率极大加强,从而开始了该波域的起动和发育。该沉积物波的发育和台湾造山运动构成了完美的构造活动和沉积响应关系。     

Stratal Carbonate Content Inversion Using Seismic Data and Its Applications to the Northern South China Sea

Data on the carbonate content in marine sedi-ments are one of the most i mportant proxies to paleo-ceanography,paleoenvironment,and paleocli mate.Itis directly related to the changes in the global carbonreservoir and has unique significance and wide appli-cations in both scientific research and resource explo-ration(Huang et al.,2003;Chen et al.,2002;Trentesaux et al.,2001).The data on the carbonatecontent in sedi ments are pri marily acquired by meas-uring core samples(Fabricius,2003;Kenter…     

南海珠江深水扇系统的层序地层学研究

位于古珠江大河及其浅海陆架富砂珠江三角洲下方的陆坡深水区白云凹陷是沉积大型深水扇的有利地域,宏观认识的进展指导了白云深水陆坡区系统的层序地层学研究,并因此发现了多层序叠置的南海珠江深水扇系统,使其成为具有油气勘探潜力的新领域。南海珠江深水扇系统的层序地层学研究包含了以下关键内涵层序地层学解释中在承认各种资料的分辨率、多解性和局限性的同时,强调多学科资料的综合应用、相互印证,强调周期性海平面变化对沉积的控制作用研究,强调地震反射相位等时界面确认的有效性,强调层序界面的反复确认,强调生物地层时代、相对海平面、全球海平面与层序界面的响应研究,强调层序格架内各沉积体的相互响应关系研究等。层序地层格架的建立导致了珠江深水扇系统的发现,揭示了珠江大河流域、陆架区大型珠江三角洲系统与陆坡区珠江深水扇系统的耦合关系,揭示了珠江深水扇与海平面变化的响应关系,揭示了珠江深水扇与古地理的响应关系。珠江深水扇系统的发现有力地推动了南海陆坡深水区的油气勘探。     

Types,characteristics and implication for hydrocarbon exploration of the Middle Miocene deep-water sediments in Beikang Basin,southern South China Sea

The internal seismic architectures of the Middle Miocene in Beikang Basin, southern South China Sea, were investigated and described using regional 2D seismic data from Guangzhou Marine Geology Survey. In particular, five typical seismic facies were identified based on an integrated analysis of the amplitude, continuity, contact relationship, and morphologies of seismic reflections. Bathyal-abyssal fine-grained sediments, deltaic front sandy bodies, turbidites, and small-scale turbidite channels were developed in the Middle Miocene according to the tectonic-sedimentary evolution of the sedimentary basins in the southern South China Sea. The findings of this study suggest that deltaic front sandy bodies and turbidites can be considered as the two major types of deep-water clastic reservoirs for the depression stage of Beikang Basin. A well-developed source-reservoir-cap assemblage was composed by deep rift-stage source rocks, deep-water clastic reservoirs of the Middle Miocene, and bathyal-abyssal deep-water fine-grained sediments after the Middle Miocene, implying a good potential for hydrocarbon exploration.©2019 China Geology Editorial Office.     

Three‐dimensional seismic characterization of a complex sediment drift in the South China Sea: Evidence for unsteady flow regime

This study describes a previously unobserved reflection seismic configuration comprising a honeycomb planform and a repeated erosion/infill cross‐section, based on high‐resolution three‐dimensional/two‐dimensional seismic data and bathymetric data. The honeycomb structures cover an area of more than 5000 km² and are developed within the Late Miocene to recent deep‐water sediments of the north‐western South China Sea. Linear erosional troughs up to 10 km long and 1 km wide are widely developed in this area, are intimately related to the particular seismic configuration and interpreted to represent a new type of sediment drift that is caused by unsteady bottom current regimes operating since the Late Miocene. The unsteady bottom current regimes are suggested to be triggered by irregular seabed morphologies. Considerable sea‐floor topography was generated as a direct result of tectonic movements in the area since the Late Miocene, and this topography then influenced the pathways of strong bottom currents. This study highlights that: (i) an unsteady bottom current regime can be laterally extensive and persist for millions of years; (ii) structurally controlled sea‐floor relief plays an important role in controlling the depositional pattern; and (iii) the bottom currents were active since the Late Miocene, flowing from the south‐east through the Xisha–Guangle Gateway and crossing the honeycomb structure zone. This study documents a new style of drift and will help to improve current knowledge of palaeoceanography and understanding of the South China Sea deep‐water circulation which is at present still poorly understood.     

南海北部第四系深层等深流沉积特征及类型*

以地震资料为基础, 对南海北部第四系深层等深流沉积进行了研究。南海北部水深约1200～3000m范围内发育大型长条状漂积体、限制型漂积体、陆坡席状漂积体及沉积物波。大型长条状漂积体外形为丘状, 水道在靠陆一侧发育。限制型漂积体主要沉积于地形突起之间的地势相对低洼处, 外形多平坦, 水道较为发育。陆坡席状漂积体外形为席状。沉积物波面积较大, 部分与漂积体伴生。深层等深流在自北东向南西沿南海陆架运动过程中, 在中上陆坡由于地形变化相对较大及科氏力作用影响形成螺旋型等深流, 进而产生次生环流, 形成大型长条状漂积体及限制型漂积体。在中下陆坡因地形相对平坦、开阔, 等深流为层状水流, 多形成陆坡席状漂积体。本研究不仅能提高对南海深层等深流沉积的认识, 还能为油气勘探服务。