南海西北部琼东南盆地陆架坡折带类型及沉积作用特征

陆架坡折带特殊的地形地貌反映了其独特的水动力和沉积特征。根据水深和高分辨率单道地震资料对琼东南盆地陆架坡折带特征进行分析,旨在探讨现代陆架坡折带的成因及其沉积作用。研究结果表明,琼东南现代陆架坡折带呈NE-SW向展布,水深变化大,形态复杂,自西向东陆架坡折差异较大。西部陆架坡折带水深范围为250~700 m,宽约7 km,高差450 m,坡度平均为2°,地形平缓,槽谷不发育;中部陆架坡折带水深范围为250~750 m,宽约10 km,高差500 m,地形平均坡度为7°,槽谷呈V型或U型,长约5~6 km,宽约3~8 km,下切深度100~300 m;东部陆架坡折带水深范围为400~1 500 m,宽约30 km,高差达1 100 m,平均坡度为10°,槽谷呈"V"型,长约13~28 km,宽约为3~4 km,下切深度最大达500 m。结合琼东南盆地构造区划和物源特征,对琼东南陆架坡折带沉积作用进行分析,划分坡折带类型。西部陆架坡折带以大量的沉积物不断加积为主,地形平缓,槽谷不发育,属堆积型陆架坡折;中部属过渡型陆架坡折带,沉积物供应量小,侵蚀和堆积作用同时存在,相互制约,槽谷规模小,滑塌作用较弱;东部为侵蚀型陆架坡折,以底流冲刷侵蚀为主,槽谷及滑塌发育。总体反映了不同区段位置沉积物供给,沉积物堆积,底流侵蚀等作用的差异,是形成现今陆架坡折地貌格局的重要因素。     

南海东北部陆架坡折海域跃层判定探讨

以南海东北部陆架坡折海域为例,探讨了浅海(水深<200m)和开阔海区(水深>200m)跃层在陆架坡折海域的水平衔接问题。对多组实测CTD断面水温、盐度和声速跃层的诊断分析结果表明,冬季和春季基本可不考虑陆架坡折海域跃层的水平衔接问题;夏季和秋季陆架坡折海域温、盐、声速跃层判据可分别取0.1℃.m-1、0.02m-1和0.30s-1,来保证跃层的水平连续分布。此外,在可能的内潮存在情况下,为保证跃层水平分布的连续性,可统一取开阔海区的跃层判据。     

南海北部陆架坡折附近表层沉积物的粒度特征和其输运趋势

对南海北部陆架坡折附近取的50个表层沉积物样品,作粒度测试,计算粒度参数。粒度分析表明研究区的沉积物主要存在4种类型:含砾砂、砾质砂、砂质砾和含砾泥质砂;沉积物组分中砾石和砂占绝对优势,基本上不含黏土。综合因子分析和聚类分析的结果把研究区划分为4类沉积区:Ⅰ类沉积区属于内陆架沉积区,Ⅱ类沉积区属于陆架坡折上部沉积区,Ⅲ类沉积区属于陆架坡折下部沉积区,Ⅳ类沉积区区属于陆架边缘沉积区,每类沉积区都代表着不同的沉积环境。研究区沉积物的粒径趋势分析结果显示,陆架坡折附近的沉积物主要向内陆架和外陆架边缘或上陆坡输运,同时存在着跨陆架输运和沿陆架坡折输运现象,这与研究区实测的底流方向相一致。本研究表明,南海北部陆架坡折附近的沉积环境和沉积物输运模式比较复杂和特殊。本研究对今后陆架和陆坡区其他相关的研究具有十分重要的指导和借鉴意义。     

南海北部外陆架和上陆坡海底滑坡稳定性研究

海洋工程地质调查发现，在南海北部外陆架和上陆坡海底，有大片滑坡，其水深范围约在１８０－６５０ｍ之间，它们沿着陆架外缘坡折处呈北东－南西方向分布，其具体位置往往与古三角洲前缘的海底陡坎及古海岸线位置密切相关，大量浅层地震，旁侧声纳，底质取样分析和土体力学理论计算表明，本区滑坡主要是由于地形坡度，沉积物特性，土体自身重力，它们是区内海底很不稳定的地带，是一种重要的地灾害因素，在海洋工程地质设计和实施时     

南海北部水合物富集区水道特征对比与成因分析

天然气水合物作为现今乃至未来的重要清洁能源之一,其沉积环境和成矿条件的研究一直是国内外地质学家关注的热点问题,我国2007年、2013年及2015年已先后在神狐、和东沙海域多次成功钻获了天然气水合物实物样品。由此南海北部陆坡成为探讨天然气水合物沉积成因与成矿条件的重要试验区。然而,南海北部陆坡区的神狐、东沙及琼东南三个海域均有不同程度的天然气水合物发现,其各自的水深、沉积特征、气源成因及水合物成矿条件各有特点。本文利用地震沉积学原理,结合不同沉积相和沉积演化和古地貌、海平面变化和构造运动等因素,识别出不同类型的地震相。通过对比南海北部陆坡区域的水道系统的MTDs,认为其发育位置、展布和控制因素的不同影响了沉积展布。其中东沙区域位于近物源的上陆坡,神狐区域位于正常的缓陆坡区域,琼东南区域位于远离物源的海底平原区域。并且,水道系统可以分成侵蚀型,侵蚀-加积型和加积型,MTDs也可以分成头部拉张型,中部过渡型和趾部挤压型。     

珠江口盆地陆架坡折带海底滑坡及其影响因素

为了解海底滑坡在陆架坡折演化过程中所起的作用并分析影响海底滑坡发育的因素,以最新采集的二维和三维地震资料为基础,综合运用了地貌分析和地震解释技术,通过对滑坡的地貌形态特征及地震响应特征进行详细刻画,在珠江口盆地陆架坡折带新近纪地层中识别出多处海底滑坡,明确了其分布范围并建立了滑坡发育的地质模式。分析认为,珠江口盆地相对海平面变化和流体活动的综合作用是导致研究区海底不稳定的主要因素。海底滑坡发源于海底峡谷的朔源侵蚀,向上陆坡扩展并终止于陆架坡折带。     

南海北部坡折带的识别及油气地质意义

当坡折带被引入层序地层学理论以后,并作为层序地层学理论核心的内容之一,其概念的内涵和外延都发生了明显的变化,应该说此时坡折带已经不仅仅是一个单纯的地貌学概念,而在其中赋予了更多的沉积学含义,从单一的地貌起伏面转化为沉积地质体。坡折带的存在制约影响着层序界面的识别、地层叠加样式和层序内体系域构成分析及层序地层模式的建立,同时对地层岩性油气藏勘探开发具有重要作用。笔者从地质及地球物理方法出发,对珠江口盆地所存在的沉积坡折及地貌坡折进行了识别,认为沉积坡折发育于惠州凹陷南侧,而地貌坡折主要存在于白云凹陷北坡,但坡折带不是固定不变的,随着盆地的演化,其分布位置不断变动。最后总结了坡折带识别在珠江口盆地岩性油气藏勘探开发重点现实意义,并形成了坡折带识别方法体系及研究工作流程,对于相关盆地坡折带识别具有一定的指导意义。     

南海北部陆架区海域蓝圆鲹产卵场的研究

根据1997年12月到1999年6月在南海北部陆架区进行1a的4个季度共9个航次的底拖网渔业资源调查的资料,采用统计分析的方法分析了南海北部陆架区蓝圆鲹Decapterus maruadsi性腺成熟度的组成及分布、季节变化和水深变化。结果表明,南海北部陆架区海域蓝的产卵场位于海南岛东部近岸海区和北部湾湾口海区;产卵期主要集中在春季,和历史资料相比产卵期有明显缩短;产卵水深增加,有外移的趋向。     

基于FVCOM的南海北部海域潮汐潮流数值模拟

基于非结构三角形网格的FVCOM(finite-volume coastal ocean model )数值模型, 对南海北部海域的潮汐、潮流进行了精细化数值模拟研究, 并根据模拟结果详细分析了M2, S2, K1, O1 分潮的潮汐和潮流特征。研究结果表明: 神泉港到甲子港海域表现为正规全日潮性质, 珠江口附近海区潮汐以不正规半日潮为主, 其他海域主要表现为不规则全日潮; 陆架海域和深水海域主要表现为往复流, 陆架坡折区存在较强的旋转流, 陆架坡折区为不规则半日潮流和不规则全日潮流的分界线; 东沙群岛附近海域以不规则全日潮流为主, 旋转方向为顺时针; 整个海域的最大流速分布与等深线基本平行, 东沙群岛附近速度明显变大, 最大值出现在台湾浅滩附近, 最大值超过70 cm/s; 南海潮波系统以巴士海峡传入的大洋潮波为主, 分为三支潮流, 以不同的形式进出南海北部海域; 余流在台湾浅滩附近达到最大, 超过6 cm/s, 自南向北进入台湾海峡, 近岸余流自东向西沿岸流动。本研究在东沙群岛周边的模拟结果与前人基于实测资料的分析吻合较好, 并且由于采用了高精度的三角网格, 本文对东沙群岛周边海域的潮汐潮流结构和性质的刻画和分析是迄今为止较为精细的, 同时本研究还提高了对沿岸验潮站调和常数的模拟精度。     

南海北部陆架坡折带潮流和低频流特征分析

利用旋转谱分析、调和分析和低通滤波的方法,对1987年8月至1988年1月南海北部东沙附近陆架坡折带处定点海流观测资料进行分析,研究了该区域定常余流、潮流和低频流的特征。各观测层次定常余流基本为西向流,垂向呈现较强的正压性。潮流以日分潮和半日分潮为主,呈顺时针方向旋转,全日潮流椭圆长轴普遍大于半日潮流,冬季K1分潮振幅在近底层明显增大,海流在中间层存在明显的惯性振荡。从能量角度分析,剩余流占海流总能量比例较大,定常余流能量主要存在于沿岸线方向,而垂直于岸线方向的能量主要由潮流和剩余流构成。低频流存在显著的季节变化,1988年1月呈现明显的顺时针旋转形态。冬季海表面风应力与次表层低频流有较强的相关性。结合OFES(Ocean General Circulation Model for the Earth Simulator)模拟结果,利用动量平衡分析的方法探究了动量方程中各项对低频流的贡献以及1988年1月次表层出现北向流的动力机制。冬季低频流具有较强的地转流特征,垂向分布受海水层化影响;东北风松弛和反气旋涡的联合作用是次表层出现偏北向流动的主要原因。     

南海北部水道活动引起的不同类型滑塌体对应的水合物赋存模式

2015~2016年在神狐新钻探区钻遇大量水合物岩心,证实南海北部神狐新钻探区具有较好的水合物成藏环境和勘探前景。结合2008~2009年该区采集的地震资料,我们对晚中新世以来细粒峡谷的沉积特征及其相应的水合物成藏模式进行了分析。通过对大量地震剖面进行解释,发现该区峡谷两侧的隆起上发育大量的滑塌体。本文通过岩心粒度分析,地震相识别分析和水合物测井响应分析等手段综合识别出对水合物成藏有控制作用的三种类型的滑塌体：原生滑塌体、峡谷切割滑塌体、和同生断裂滑塌体。结合沉积速率、流体流速分析和峡谷迁移等沉积学要素对滑塌体成因进行分析,认为峡谷切割滑塌体由于后期峡谷迁移对前期滑塌体切割形成的、同生断裂滑塌体是由于隆起区基底不平引起差异性沉降而形成的。不同类型的滑塌体发育位置不同：原生滑塌体常发育在隆起中坡度较缓的区域、峡谷切割成因滑塌体常发育在不定向迁移的峡谷两侧、同生断裂滑塌体常发育在隆起中坡度起伏较大的区域。三种类型滑塌及其相应的水合物成藏模式不同,其中原生滑塌体有利于水合物成藏,而另外两种类型的滑塌体由于其不能对自由气进行有效封堵而不利于水合物成藏。根据三种滑塌体对水合物成藏的响应指出在粗粒的含有孔虫粉砂岩储层上,覆盖细粒的泥岩对自由气进行封堵有利于水合物成藏,并且多层的泥岩覆盖是造成水合物稳定带中水合物多个分层成矿现象出现的原因。     

南海北部坡折带溶解氧分布特征及理化环境因子影响

依据2010年1月南海北部坡折带冬季航次资料,发现150~1 000 m层溶解氧表现出东北高、西南低的分布特征,在垂向上溶解氧整体上呈由表至底逐渐降低趋势。在强烈的水交换作用下溶解氧浓度大于8 mg/dm3等值线占据50 m以浅海域。中尺度暖涡在很大程度上改变了中下层海水中溶解氧空间分布,150~1 000 m层暖涡中心附近海域的溶解氧含量显著高于周边未受或受暖涡影响较小的海域,此外,溶解氧与营养盐、温度、盐度、pH之间在不同层次上存在明显的相关性,表明该海域冬季溶解氧的分布受物理过程和生化过程的影响。     

南海北部陆坡深水区沉积物细菌多样性调查

采用分子生物学手段,调查南海北部陆坡深水区沉积物细菌多样性.分析表明其细菌分成5个类群,变形细菌门(Proteotmcteria),厚壁菌门(Firmicutes),浮霉菌门(Planctomycetes),拟杆菌门(Cytophaga/Flexi-bacteria/Bacteroides,简称CFB)及脱铁杆菌门(Deferribacteres).分别占总体的34%,38%,18%,4%,6%.其中60%以上的克隆子与硫代谢相关,20%克隆子最相近序列来自于油污染环境,说明硫代谢是该区域物质代谢的重要组成,同时该区域有油气渗透的烃类物质存在并影响着该区域的微生物群落结构.     

南海北部陆坡某海域浅层气的声学特征及其对水合物勘探的指示意义

海底天然气渗漏是海洋环境中广泛分布的自然现象,在世界各大洋中都有发现。海底渗漏的气体赋存于浅部地层,可以改变近表层沉积物的物理性质,使其在声学剖面上得以反映。通过对南海北部陆坡某海域研究区浅地层剖面和地震数据分析,在浅地层剖面上发现了声空白、声混浊、增强反射层、速度下拉等特征,在地震剖面上则识别出气烟囱或泥底辟、亮点、速度下拉、增强反射层等特征。以似海底反射层(BSR)作为地震剖面上明显的含气层标志,划分了2套含气系统。通过浅地层剖面与地震剖面联合解释认为,BSR之下气烟囱/泥底辟的发育导致了亮点、速度下拉、增强反射层等声学特征的发生,BSR之上水合物层的存在则可能起到封堵天然气而使其发生侧向运移的作用,在气体封堵相对薄弱的位置,天然气向上运移形成声空白、声混浊、增强反射层、速度下拉等特征。以声空白代表的天然气聚集带可能成为块状水合物的发育场所,可能成为较有潜力的勘探目标。     

冬季南海北部陆架锋区悬浮颗粒态硅的分析冬季南海北部陆架锋区悬浮颗粒态硅的分析

对冬季南海北部陆架锋区的悬浮颗粒态生物硅（Particulate Biogenic Silica, PBSi）和成岩硅（Lithogenic Silica, LSi）含量进行了调查分析,讨论了悬浮颗粒态生物硅分布及其影响因素。结果表明,南海北部陆架区悬浮颗粒态生物硅和成岩硅平均含量分别为059和893 μmol/dm3。生物硅分布与水团关系密切：在营养盐充足的沿岸水生物硅含量高（10 μmol/dm3）;而在营养盐缺乏的陆架表层水生物硅含量低（023 μmol/dm3）;在两种水团过渡区生物硅含量居中（065 μmol/dm3）并与溶解硅酸盐（Dissolved Silicate, DSi）成显著正相关（R=048,N=44,P=0001,a=001）。此外锋面位置也直接影响生物硅的含量与分布。大部分调查海区被高温高盐低营养盐海水占据,因此导致了调查海区以低浓度的生物硅和成岩硅为特征,且与世界其他海区相比,生物硅含量处于低值区。     

南海北部陆坡东沙海域海底丘状体气体与水合物分布

海底丘状体在天然气水合物发育区是一种常见的微地貌,对丘状体的研究有助于理解海底流体渗漏模式以及水合物的赋存规律。本文研究南海北部陆坡东沙海域天然气水合物发育区海底丘状体的特征及其与水合物的关系。研究所用的数据包括准三维多道地震数据、多波束数据以及浅地层剖面数据。在多波束海底地形图上,丘状体表现为局部的正地形,直径大约为300 m,高出周围海底约50 m。浅地层剖面上存在明显的声空白以及同相轴下拉现象,指示了海底丘状体气体的分布以及流体运移的路径。丘状体周围明显的BSR表明局部区域可能发育有水合物,水合物钻探结果也证实了这一推测。三维多道地震剖面上,丘状体正下方存在空白反射区域,这与泥火山的地震反射特征类似。但空白反射区域内存在强振幅能量,而且丘状体正下方存在连续的反射层,这表明该丘状体并非泥火山成因。综合钻探结果以及三维地震成像结果,认为水合物形成过程引起的沉积物膨胀以及海底碳酸盐岩的沉淀是形成该丘状体的主要原因。     

东海陆架前缘斜坡北部的滑塌带

从1994年对东海陆架前缘斜坡北部实测的8条浅地层记录中,我们发现这些测线上都有滑塌构造,并形成了一条平行于陆架转折线的滑塌带,滑塌带呈NNE向展布,平均宽约7.5km,它们是沉积物流从陆坡上部向下移动的证据。     

冬季南海北部陆架锋区悬浮颗粒态硅的分析

对冬季南海北部陆架锋区的悬浮颗粒态生物硅(Particulate Biogenic Silica,PBSi)和成岩硅(Lithogenic Silica,LSi)含量进行了调查分析,讨论了悬浮颗粒态生物硅分布及其影响因素。结果表明,南海北部陆架区悬浮颗粒态生物硅和成岩硅平均含量分别为0.59和8.93μmol/dm3。生物硅分布与水团关系密切:在营养盐充足的沿岸水生物硅含量高(1.0μmol/dm3);而在营养盐缺乏的陆架表层水生物硅含量低(0.23μmol/dm3);在两种水团过渡区生物硅含量居中(0.65μmol/dm3)并与溶解硅酸盐(Dissolved Silicate,DSi)成显著正相关(R=0.48,N=44,P=0.001,a=0.01)。此外锋面位置也直接影响生物硅的含量与分布。大部分调查海区被高温高盐低营养盐海水占据,因此导致了调查海区以低浓度的生物硅和成岩硅为特征,且与世界其他海区相比,生物硅含量处于低值区。     

南海东沙陆坡1144站沉积牵引体的地震层序框架及沉积演化

以高分辨率二维地震资料为主,结合ODP184航次1144站位的钻井和测井资料,应用地震地层学原理,对南海北部东沙陆坡1144站所在沉积牵引体的形态、规模、内部结构及沉积演化进行研究,识别出了7个全区分布的不整合型层序界面.1144站合成记录层位标定表明,除最底部的层序界面外,其余6个界面的地质年代自下而上分别约为1.0...