南海北部陆架陆坡沙波底形

南海北部珠江口—台湾岛南端一线以南、东沙岛以东海区的水深变化较大,地形起伏亦较大,海底水流动力较强,沙源丰富,发育大片海底沙波底形。按成因可分成A、B、C 3个海底沙波区:A区在珠江口外的内陆架上,水深80和200~250m,在陆架底流(潮、浪、洋流)作用下,海底沙波波高数十厘米至2~3m,属于两坡强烈不对称、现代仍然运动的正常沙波;B区在陆坡上部,水深200~600m,在斜坡间局部平台上发育大片波高数米至数十米、波长相应较短的特大型砂质沙波,一些专家认为是不同密度水层间的偶发性内波能通量强烈集中并突然释放而塑造的底形;C区在陆坡下部水深3 200~3 400m的数条海底峡谷交汇处,峡谷西和南侧有粉砂泥质沉积物波,波高数十米,波长数十千米,是深水细粒浊流形成的非正常沙波。陆架底流变化、沙波迁移、陆坡上部偶发性内波塑造的巨型沙波和陆坡下部的细粒浊流沉积物波均对油气勘探海底管线和平台的稳定性构成威胁。     

龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的硫同位素研究

利用稳定同位素质谱仪对龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体分层取样的硫同位素分析,获得了自然硫烟囱体的硫同位素特征。结果表明,龟山岛附近海底热液自然硫烟囱体的δ34S值变化不大,幅宽只有0.913,说明自然硫的来源较为单一,受控因素相对较少。根据硫同位素值的特征,划分出三种类型的烟囱体,它们是由热液流体中的硫同位素值和海水与烟囱体外壁的反应来控制,Ⅰ型烟囱体、Ⅱ型烟囱体的外壁与海水发生化学反应,形成一定量的自然硫沉淀,烟囱体的生长是向内、向外两个角度同时生长;Ⅲ型烟囱体则主要是向内一个角度生长。热液流体中的δ34S值(H2S)随时间的变化是由于海水端元和玄武岩端元不同比例的混合所致。     

南海北部他生海绿石富集带物质组成和分布特征

南海北部底质中他生海绿石富集带,分布于神狐暗沙-东沙隆起,为这一带晚第三纪地层的风化物。根据化石和矿化等特征,认为神狐暗沙-东沙隆起曾于第三纪末上升成为陆地,或海平面在此上下波动过,早更新世(Q_1)涠洲风化剥蚀期,晚第三纪上部遭受强烈风化剥蚀,沉积于大陆架构造脊的外侧或隆起部位的低凹处;涠洲风化剥蚀期后,下降为海。他生海绿石富集带的沉积物,主要由残留沉积物、现代海底基岩风化后的残余沉积、生物遗骸、自生矿物等组成。     

现代海底热液硫化物烟囱体的生长模式研究现状

现代海底热液硫化物烟囱体的生长模式一直是人们讨论的焦点,这一问题的澄清有助于增进人们对海底热液活动演化规律的认识,包括烟囱体形成的物源和机制等问题。中国的现代海底热液活动研究正逐步走向成熟,海底热液矿床蕴含的巨大资源量越来越受到人们的重视,了解烟囱体本身的生长过程对于准确评估矿产资源量具有重要的意义。     

海水对现代海底热液烟囱体中硫同位素演化的影响

在现代海底热液烟囱体的研究中,涉及硫同位素的讨论较多,主要是因为(1)海底热液活动形成的多为硫化物、硫酸盐等矿物,对于硫同位素的研究能提供很好的素材;(2)硫同位素的研究可以探讨物源,包括海水中硫酸盐对烟囱体形成的贡献以及烟囱体的形成机制等问题[1]。但是,目前对于硫同     

Barents海巨大的海底火山口中潜在的水合物丘状体

穿过Barents海“火山口区”的多次调查资料的解释结果提供了该区火山口（大洼地，直径300－500m，深10－30m)，与距今大约15000年冰消作用后气体逸出相关联的进一步证据。为山口的位置表明气体的流动受到三叠纪粉砂岩基岩断裂的控制。数个火山口内的地形高处（由棱角状的岩石组成，局部隆升于火山口壁围岩之上），被解释为水合物丘状体，说明了在火山口形成之后气体仍持续不断地流动。这可能是最早报道的在岩化沉积物中存在的水合物丘状体。假定这种气体为甲烷，海底温度与现今的相似，那么，当海底位于海平面之下280－340m时（比现今低10－80m)就会形成水合物丘状体。地化研究为紧邻火山口区海底浅层中气体水合物随季节性温度变化而分解这一论点提供了证据。     

埕岛海区水下岸坡沉积物不稳定运动的区域差异性

埕岛海区水下岸坡是海底不稳定活动的频发地带,存在着海底差异冲蚀、残留岗丘、沉积物块体运动等灾害地质,对海上工程设施造成极大威胁.通过对海区多波束、声呐、浅剖等声学调查资料的分析,结合前人研究成果,对水下岸坡沉积物块体运动的区域差异性进行了研究.认为埕岛水下岸坡区沉积物块体运动极为发育,受海区波浪诱发因素的控制,岸坡上部水深3～6 m的区域中,海底沉积物块体运动沿坡向深水方向水平运动的趋势明显,对海洋工程设施影响较大;岸坡下部,沉积物块体运动主要表现为向深部地层的扰动和区域性的失水塌陷压实作用.     

东海陆架残留沉积时代和成因模式

本文根据14C测年、岩性、生物和化学等方面资料,把东海陆架残留沉积分为两种成因类型和四个沉积阶段,上部残留沉积物年代普遍小于距今1.5万年,沉积物年龄由东向西逐渐变晚,为冰后期海进时波浪对早期沉积物进行改造后,沉积在滨岸、演海环境的一套海相砂质沉积物,属海进成因,下部残留沉积物年代大干距今1.5万年,由西向东年代变新,为晚更新世末冰期海退沉积成因,由于二者在成因上有较明显的不同,因此,上部为“海进改造沉积”,下部为“海退残留沉积”,以予区别。     

南海北部陆坡神狐海域GMGS01区块细粒浊积体的识别特征及意义

利用广州海洋地质调查局在神狐海域采集的高分辨率地震数据,结合2007年第一次水合物钻探航次(GMGS01)获取的岩心资料,从地震反射结构和岩心粒度特征两个方面对GMGS01区块内残留在峡谷群脊部的细粒浊积体进行了识别和特征刻画。过水合物钻探站位的准3D地震剖面显示,GMGS01区块似海底反射(bottom simulating reflectors,BSR)之上的沉积体表现为2套特征迥异的反射单元:位于下部的薄层透镜状的杂乱反射单元,位于上部的厚层波状起伏形态的连续性中—强振幅反射单元。实际钻获岩心的粒度分析结果表明,沉积物的粒度为4~63μm,为细粒的粉砂或粉砂质泥。自下而上,沉积物的岩性和粒度特征没有发生大的变化,较为相似。但通过粒度CM图,可以发现,含水合物层段与不含水合物层段的沉积物表现为不同的特征,含水合物层段沉积物的结果近似与C=M基线平行,暗示了细粒浊积体的存在。结合神狐海域区域性覆盖的2D地震资料,研究认为发育在神狐海域北部的一系列小型水道,将会侵蚀下部地层的沉积物,使其沿着陆坡坡降的方向发生自北向南的再次搬运,在中—下陆坡的位置以细粒浊积体的形式再次沉积下来。神狐海域细粒浊积体的识别,将为从深水沉积的角度探讨GMGS01区块内水合物的不均匀性分布提供依据,从而有助于进一步揭示该区域水合物的成藏机制和富集规律。     

海底水合物冰丘的特征及意义

海底水合物冰丘是一种特殊的海底构造,外观表现从平滑浑圆的陡峭丘状体变化到粗糙不平的缓斜丘状体。地震剖面上,内部常表现为空白反射,并与似海底反射(BSR)紧密相关。归纳了前人对海底水合物冰丘的研究。综合分析认为规模较大的海底水合物冰丘通常形成于高通量汇聚型流体运移通道附近;海底水合物冰丘的出现可能指示了下部水合物及油气藏的赋存和大陆边缘汇聚型流体的运移;同时,在汇聚型流体运移条件下,伴随着流体向上运移的深部热流和高盐度水可能导致BSR深度变浅;此外,水合物冰丘的形成与发育为动态过程,其形成过程可分为水合物成核、聚集/冰丘型以及分解/冰丘垮塌3个阶段。开放型流动系统中形成的水合物丘的气体来源于"深部"沉积物渗滤的外部流体,可形成规模较大、高饱和度的水合物矿产,具有勘探价值。为更好地认识海底水合物冰丘演化史以及其与汇聚型运移通道、BSR分布位置等之间的关系,需要进一步开展海底调查、高精度多道地震调查,并结合地球化学等方法进行综合评价研究。     

火成岩体在现今陆坡形态调整中的作用：来自南海东沙群岛近海陆坡的启示

对从南海东沙群岛近海陆坡（水深约500-3100m）采集到的二维地震剖面提取地形数据后进行统计学分析,结合地震相研究,发现研究区陆坡形态的变化与火成岩体,以及与火成岩体相关联的沉积过程存在着紧密地联系。共识别出了3种陆坡类型：（a）发育多个火成岩体的粗糙、陡的陆坡（类型1）;（b）发育单个火成岩体的较为光滑、平缓的陆坡（类型2）;（c）无火成岩体发育的光滑并且平缓的陆坡（类型3）。这些火成岩体形成于南海海底扩张之后,具有较为复杂的形态,在地震剖面上多表现为强振幅的杂乱反射。在类型1中,多个火成岩体将陆坡分为上部的两个或者多个次凹和下部的一个主凹,这些凹陷可以同时被沿坡流带来的沉积物充填。然而在类型2中,单个火成岩体将陆坡为一个上部的次凹和一个下部的主凹,只有当上部的次凹被沉积物填满后,沉积物才可以开始充填主凹。类型3为发育斜坡沉积的正常陆坡。研究区现今的陆坡形态是由于火成岩体的侵入和与火成岩体相关的沉积过程所共同导致的陆坡形态调整的结果。三种陆坡类型现今陆坡形态间的差异指示不同的沉积条件和陆坡形态调整。     

高分辨率三维海洋反射地震P-cable系统应用进展

高分辨率三维海洋反射地震P-cable系统已经成功应用在海底天然气水合物、储层填图和海底灾害的研究中,特别是针对海底气烟囱和泥火山等小目标体的内部结构和空间分布特征的研究。在海底大洋钻探的目标区,P-cable系统能够提供准确的高分辨率的三维地震数据,有利于海底大洋钻探的井位选取和井位钻探时间评估。与常规的工业界使用的长电缆三维海洋反射地震比较,高分辨三维海洋反射地震P-cable系统具有简单、高效和经济实用性的优点,能够更加高效、快捷地为科研人员开展海洋地质和地球物理的研究工作,有助于为今后我国在深潜方面发现的海底"烟囱"开展详细地下高分辨率的三维地震结构调查,成为深潜方面的一个补充和一个强有力的海洋填图工具。依据实例分析并讨论了高分辨的三维海洋地震P-cable系统在海底气烟囱和泥火山内部结构以及空间分布特征方面的应用和科学研究。建议今后在海洋地球物理调查中开展高分辨的三维海洋反射地震调查和研究,特别针对广阔海域陆坡区天然气水合物、海底泥火山和气烟囱以及海底滑坡灾害方面开展更为精细的三维海洋反射地震调查和相关科学问题的研究工作。     

南海冷泉分布特征及油气地质意义

在系统收集和分析南海海底冷泉资料基础上,应用浅剖和多波束水体影像技术识别海底冷泉,结合地质条件综合研究南海冷泉分布特征,进而分析探讨其油气地质意义。研究结果表明,南海冷泉分布广泛,神狐、东沙西南部、东沙东北部、琼东南、西沙海槽、南沙南部和越南沿岸等海域均发现冷泉,冷泉分布水深为200~3 000m。海底冷泉与深部油气乃至浅层天然气水合物资源有着密切的成因联系。冷泉及其伴生物(冷泉碳酸盐岩)的探测与识别对海洋油气勘探,尤其是天然气水合物勘查的指示作用明显。浅剖和多波束水体影像技术不仅可以探测和识别冷泉,而且两者结合可实现低成本、高效率的海底地质异常体(冷泉碳酸盐岩、泥底辟及气烟囱等)的声学异常探测,极大地提高了海洋油气勘探及天然气水合物勘查的成功率。     

南海北部海底沙波地貌动态研究

南海北部水深80～250m的外陆架和上陆坡海底,有大片沙波地貌分布,它们主要是晚更新世末次冰期低海面时遗留下来的滨海沙波、沿岸沙丘、沙堤和沙垄,属残留沙体地貌,它们的分布规律明显沿着末次冰期时形成的最低海岸线两侧分布,但在现代海底底流作用下,其两翼及沙波谷部发育有次一级的小型沙波或沙纹,它们的形态细小、排列紧密,与残留沙体地貌组成复式海底沙波。人们称这些沙体地貌为流动沙波,它们是不稳定的地质因素,对海底工程有一定危害。但根据外陆架实侧底流数据,运用计算机数学模型方法计算,表明在细砂和中细砂大面积覆盖区,其海底沙波每年均以0.168～0.534m的速度向深海方向迁移,其移动速度相当缓慢,对海底工程实施不会造成直接危害。     

探秘海底热液活动

海底热液活动普遍发生在大洋中活动板块的边界以及板块内部火山活动的中心。1977年,美国的"阿尔文"号载人潜艇在东太平洋洋中脊的轴部采到了由黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿组成的硫化物。1979年,又在距同一地点约2000米的海底熔岩上,发现了数十个冒着白色和黑色的"烟囱",温度约为350℃的含有矿物质的热液从海底喷出后,与周围的海水迅速混合,产生沉淀。这些沉淀就是黑色或者白色的"烟",沉淀物主要由磁黄铁矿、黄铁矿、闪锌矿以及铜和铁的硫化物组成。这些海底热液的发现极具研究     

马里亚纳海槽热液烟囱的显微构造及形成温度研究

本文通过对马里亚纳海槽海底热液烟囱体试样进行的扫描电镜(SEM)观测和δ18O值测定,研究了以蛋白石为主的中低温热液矿物类型和形成温度.表明纯硅质烟囱的氧同位素温度低于40℃,与黄铁矿、白铁矿和重晶石共生的热液烟囱氧同位素温度接近100℃,反映了马里亚纳海槽海底热液活动的产生条件和性质.     

大西洋中脊的热液矿泉

在过去10年中，通过国际合作，对大西洋中肯的热液矿泉及周围地质背景进行了研究。TAG热液矿泉位于26°N，45°W，距大西洋中脊轴数公里，它是世界卜已发现的最大热液矿泉之一．这个活动的热泉位于一直径为10m的烟囱上，该烟囱位于一直径为150－200m、高40m的椭圆形硫化矿山上．在这个硫化矿山附近几公里范围内还发现了几个不活动的热泉。TAG靠近两条转换断层之间的大西洋中脊．区域重力调查表明，TAG北部的剪切带在向北漂移．分析TAG海底玄武岩表明，源岩在10－15km深处．从旁侧声纳资料看出，TAG由两个复杂的烟囱组成．近海底地球…     

神狐海域气烟囱构造分布及其对天然气水合物成藏的影响

对神狐海域多道地震数据进行分析发现了很多天然气水合物及游离气的地震响应特征,包括BSR(似海底反射)、BSR下伏强反射以及烟囱体构造等。该区域气烟囱构造的分布与BSR的分布比较一致,气烟囱构造是深部热解气垂直运移的主要通道,深部烃源岩产生的热解气通过气烟囱等垂直裂隙向上运移至水合物稳定带,产生大量聚集,有利于水合物形成。因此,搞清楚研究区的气烟囱构造分布对于该区域天然气水合物成藏及分布研究具有重要意义。传统识别气烟囱的方法只能通过地震剖面上的弱反射柱状构造或相关属性分析,研究利用基于MLP算法的神经网络结合多属性特征,综合高效的分析了该区域气烟囱构造带的分布,并根据该区域地质构造分布与BSR分布特点分析了该区域气烟囱对天然气水合物成藏的影响。     

黄河三角洲软弱层变形和刺穿作用

黄河三角洲刺穿体分布在废弃三角洲叶瓣水下斜坡的下部,成因与密西西比三角洲有很大差别,其形成与软弱层变形(内因)和海洋侵蚀(外因)密切相关。高分辨率黄河三角洲典型的地震地层和解释地层剖面、浅地层剖面和钻孔资料联合解释表明,海底刺穿的发源层来自于河口沙坝下部的前三角洲相软弱层变形。三角洲特有的地层结构造成软弱层上覆的物质压力分布不均,普遍存在一个沿三角洲斜坡下部分布的低压异常带,三角洲堆积过程中,软弱层在低压异常带中的变形已经存在,形成前三角洲上部的凸出地形。黄河口摆动后,海底快速冲刷,在最大冲刷中心也是最大压力释放中心刺穿体形成,随着海洋侵蚀速率减缓,刺穿作用将逐渐减弱,最终将被冲刷消亡。软弱层变形及刺穿对海洋工程设施危害极大。类似这种三角洲特有的地层压力结构在平原海岸地区广泛存在,深入研究软弱层变形机理,对近海工程意义重大。     

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。