渤海海峡老铁山水道动力地貌及演变研究

老铁山水道位于渤海海峡北部,由南部冲刷槽、北部冲刷槽和中部隆起带等三个侵蚀地貌单元构成.在前人研究的基础上,通过搜集大量相关资料,对老铁山水道的动力条件、海底地貌、沉积物组成、峡道效应及地貌形成机制进行了综合分析研究.研究区海底地貌剖面图、沉积物组成和水道动力系统可为拟议中的渤海海峡跨海通道建设提供动力沉积学和动力地貌学依据.     

老铁山水道潮流能初步估算

采用ECOMSED海洋数值模型较好地模拟了渤海的潮流运动状况,估算了老铁山水道的潮流能的理论蕴藏量,并采用FLUX方法对该水道的技术可开发量进行了评估.结果表明,老铁山水道北侧近岸海域最大可能流速约2.5 m/s,平均功率密度超过500W/m2,大潮平均最大功率密度为3 700w/m2,小潮平均最大功率密度为1400w...     

渤海海峡地震探测

对渤海海峡区域进行了多条多道地震剖面探测。根据区域地质资料和剖面特征,划分6个地震地层单元U1-U6。其中U1为末次冰消期初期和全新世泥质沉积,大约形成于15ka至今。U2为晚更新世地层,大约形成于71ka至末次冰消期初。同时根据区域断裂系统特点,对该区断层分布特点及其稳定性进行分析。该区断层主要为正断层,海峡西侧分布较少,海峡东侧断点密集。除海峡东侧的2号测线中一条断裂断至海底外,其余全部断层均在T2反射界面以下,推测其活动时间为晚更新世晚期之前。     

渤海海峡及邻区活动断裂分布及其活动特征

利用高分辨率地震勘探方法所采集到的资料,对渤海海峡及两侧的活动断裂分布和活动特征进行了分析。渤海海峡内主要受到NNE和NW向两组断裂构造的控制,且这两个方向上的主要断裂均在晚更新世以来有过活动,经过与地震资料比对,发现在这两组方向断裂交汇处活动性尤其强烈,历史上已经引起过较大的地震,并有继续活动的可能。此外,经过分析认为这两组断裂的分布和活动特征,是由新生代以来印度板块和太平洋板块的活动所致,且研究区内NNE向断裂和NW向断裂都参与了发震,但是主要的控震构造还是NNE向断裂。     

渤海海峡及邻区活动断裂分布及其活动特征北大核心CSCD

利用高分辨率地震勘探方法所采集到的资料,对渤海海峡及两侧的活动断裂分布和活动特征进行了分析。渤海海峡内主要受到NNE和NW向两组断裂构造的控制,且这两个方向上的主要断裂均在晚更新世以来有过活动,经过与地震资料比对,发现在这两组方向断裂交汇处活动性尤其强烈,历史上已经引起过较大的地震,并有继续活动的可能。此外,经过分析认为这两组断裂的分布和活动特征,是由新生代以来印度板块和太平洋板块的活动所致,且研究区内NNE向断裂和NW向断裂都参与了发震,但是主要的控震构造还是NNE向断裂。     

渤海海峡跨海通道新构造运动特征及其工程地质意义

为指导渤海海峡跨海通道工程的建设,利用穿过渤海海峡的多条单道地震剖面和多道地震剖面,详细研究了该区的新构造运动特征。结果表明:渤海海峡活动断裂发育,以NW和NE向为主,表现为同生性和集束性;浅层气发育,与蓬莱油田具有较好对应关系,显示其为深层来源;新构造期岩浆活动与区域活动断裂也具有较好的对应性。影响渤海海峡工程建设的灾害地质较发育,跨海通道的建设难度巨大,应进行严格详细的评价,并采取安全避让措施。     

琼东南盆地陆坡区深水浊积水道的地震相特征

水道-天然堤体系作为油气储集圈闭日益引起沉积学家和勘探家的重视。地震相特征是识别深水水道的有效途径,本文基于高分辨率2D、3D地震资料的地震相分析,在琼东南盆地陆坡区深水盆地中识别出早中新世、上新世和第四纪多期深水水道体系。早中新世深水水道在地震剖面上具有强、弱振幅交替反射和相互叠置的地震反射特征,局部具有杂乱反射特点;上新世水道整体表现为强振幅,横向上连续或者半连续,纵向上为强振幅的叠加;第四纪水道在地震剖面上具有典型下切反射特点,该水道整体振幅相对较弱,但其水道轴部充填具有典型的强反射特征,这与世界典型地区的水道轴部粗粒充填强振反射一致。这几期深水水道都发育于低水位时期,为上部物源搬运引起的浊流事件而形成。     

莺歌海盆地乐东区峡谷水道成因及沉积特征

峡谷水道储层近年来为油气勘探的重要领域,莺歌海盆地乐东区黄流组二段发育近南北向的大型峡谷水道体系。依据二维及三维地震资料,充分运用地震沉积学理论对峡谷水道成因、物源及峡谷内部砂体分布进行综合分析,认为乐东区峡谷水道发育于黄流组二段低位时期,其成因主要受控于T40时期区域大规模的海退事件及下部大量走滑断层活动。峡谷水道物源来源于海南隆起,周缘存在多条小型补给水道,受地形及水动力条件影响,峡谷水道分为侵蚀区、搬运卸载区、水道交汇区,不同区沉积特征及地震相特征差异明显,砂岩充填也呈现出明显的分段性,砂岩集中发育在搬运卸载区及水道交汇区部位。     

渤海海峡表层沉积物地球化学特征

通过对渤海海峡412个站位的表层沉积物粒度及123个站位的表层沉积物地球化学特征分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性、元素组合特征、表层沉积物沉积动力环境及沉积物输运方式,揭示了沉积物地球化学特征的环境意义。结果表明：研究区表层沉积物常量元素以SiO2和Al2O3为主,随着沉积物粒径变粗SiO2含量逐渐增加,Al2O3含量逐渐减小。全区表层沉积物微量元素含量最高为Ba。各类型沉积物中元素的富集因子表明元素含量的变化服从粒度控制规律。采用聚类分析方法,将元素分布划分为5个分区：残留沉积区、老铁山水道区、水道东西两侧区、海峡中部区和海峡南部区。     

渤海海峡及周边海域浅地层结构及地层声速的拾取

通过系统分析渤海海峡及周边海域的高分辨率浅地层剖面与3口钻孔的资料,将研究区地层自上而下划分为T0、T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8共9个反射界面及SU11、SU12、SU13、SU2、SU3、SU41、SU42、SU43、SU5共9个声学地层单元,SU1地层单元对应全新世海相沉积,其底界为一海进侵蚀面,削蚀对应晚更新世晚玉木冰期陆相沉积的SU2地层单元。SU3地层单元对应晚更新世晚玉木间冰期的海相沉积,通过侵蚀间断面与上覆SU2呈不整合接触。SU41地层单元对应晚更新世早玉木冰期晚期的陆相沉积,SU42地层单元对应晚更新世早玉木亚间冰期的海相沉积,与上覆SU41呈侵蚀不整合接触,SU43地层单元对应晚更新世早玉木冰期早期的陆相沉积,其顶界面为海进侵蚀面,与下伏地层呈不整合接触,SU5对应晚更新世玉木—里斯间冰期的海相沉积。对比分析浅地层剖面地层单元与钻孔沉积地层,确定了研究区海底面之下不同地层单元对应的平均声学速度,为后续的地层层序的研究奠定了基础。研究区"海侵-海退-海侵-海退-高水位"的沉积过程,决定了地层平均声速随深度自下而上呈现由高-低-高-低的变化模式。     

渤海海峡表层沉积物常量元素分布特征及其地质意义

对采自渤海海峡北部海域35个站位表层沉积物进行常量元素分析,结果表明,研究区内表层沉积物常量元素主要由SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、CaO、K_2O、Na_2O和MgO组成,约占沉积物总量的94.85%;其中SiO_2、Al_2O_3和CaO的含量最高,平均含量分别达到70.44%、10.03%和3.96%,表明沉积物主要来源于陆源碎屑和黏土组分,其次是生物碎屑组分。SiO_2与Mz呈较强负相关关系,在空间上分布与粗粒沉积物分布区相一致;Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、P_2O_5、TiO_2在空间上分布相似,与细粒沉积物分布区相一致;此外,Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、Na_2O、TiO_2 5种常量元素之间呈明显的正相关关系,说明其分布受控因素较为相近。常量元素相关性和R型因子分析表明,研究区内常量元素可划分为3类,第1类包含了SiO_2、Al_2O_3、Fe_2O_3、MgO、MnO、P_2O_5、TiO_2组成,代表了陆源碎屑沉积;第2类主要由CaO、Na_2O组成,代表了海洋生物沉积作用;第3类K_2O可能代表了海洋化学作用。     

渤海海峡南部海域表层沉积物分布特征及控制因素

利用渤海海峡南部海域208个表层沉积物样品的粒度分析测试结果,结合矿物组分及动力条件,分析了沉积物的分布特征及其控制因素。结果表明:(1)表层沉积物类型丰富,以粗粒沉积物为主,含砾组分分布范围较广,主要位于岛陆之间水道、基岩海岸和登州浅滩附近海域;(2)粗粒沉积物分选差-极差,细粒沉积物分选好,偏态系数以正值为主,且东部海域高于西部海域;(3)东部海域表层沉积物为陆源残留沉积产物,西部海域为黄河及莱州湾西南部河流输入与东侧山东半岛岛屿冲刷供给的过渡区;(4)南部砂质海岸沉积物受波浪作用控制,外侧海域、岛陆之间水道及基岩岬角海域沉积物受潮流作用控制。     

渤海海峡水交换多时间尺度变化特征研究

基于长时间的FRA-JCOPE数据,本文着重对渤海海峡水交换的多时间尺度变化特征进行了分析。通过分析认为,渤海海峡水交换具有明显的季节(360天和180天周期)、季节内(120天周期)和年际变化特征,且空间分布呈现较为明显的“南出北进”特点。360天季节变化特征表现为夏强冬弱,局地风场、海峡两侧海表高度梯度、陆地径流的季节变化对其具有重要影响;180天周期的季节变化和120天周期季节内变化信号与局地风场关系不大,主要受到海峡两侧海表高度梯度的调制。同时,渤海海峡水交换受1997—1998年ENSO影响较为显著:正常年份时,渤海海峡水交换流入、流出量基本相当,但当1997—1998年ENSO显著年份时,流出量略大于流入量,这是由于黄渤海环流增强,进而导致渤海海峡水交换增强造成的。     

渤海海峡冬季无机碳的立体分布特征及其源汇变化

根据2010年2月至2010年3月对渤海海峡3个断面39个站位表层、10 m层和30 m层水体中盐度、水温、叶绿素a以及无机碳等参数的测定数据,分析了该季节溶解无机碳的分布特征以及源汇变化状况,探讨了影响其分布的主要因素。结果显示,调查期间渤海海峡水体中各水层溶解无机碳(DIC)及其组分浓度分布较一致,其中DIC及HCO₃-的浓度等值线分布均呈现出从西南向东北梯度降低的趋势,且受温度影响明显;二氧化碳分压[p(CO₂)]则表现出与叶绿素a含量成明显负相关的分布特征;位于渤海海峡东部的H断面垂直方向上,由于受黄海、渤海水团在海峡中部交汇混合形成的水体紊流影响,DIC及其组分在断面中部等值线分布较两边曲折。冬季渤海海峡表现出明显的源、汇分区分布特征,整个调查区海-气二氧化碳通量为3.52 mmol/(m2·d),表现为大气CO₂的弱源。冬季流经渤海海峡的DIC通量约为(130±2)×103 mol/s。     

渤海海峡BHS01孔海陆交互相沉积物粒度特征及沉积环境分析

通过对渤海海峡BHS01孔上部40 m沉积物样品进行粒度测试分析,探讨渤海海峡地区的沉积环境变化。结果表明,渤海海峡BHS01孔上部沉积物平均粒径(X)介于3.2Φ~7.5Φ,以粉砂质砂、砂质粉砂为主;分选系数(δ)介于1.3~2.5,分选较差—差;偏度(Sk)为-0.4~3.0,以正偏、极正偏为主;峰度(Ku)1.9~12.4,表现为尖锐—正态。通过对沉积物粒级组成、粒度结构以及粒度参数随深度变化等特征进行分析,揭示了渤海海峡地区水动力条件较强,波动频繁的环境变化信息,据此将BHS01孔上部沉积物自下而上划分为7个沉积层段,反映渤海海峡地区中更新世以来经历了从浅海相-河流相-浅海相的沉积变化过程。     

三维地震解释技术在南海北部陆缘深水水道体系中的应用

南海北部陆缘发育潜在油气储层,也是当前南海深水油气勘探的热点区域。然而深水区由于缺少钻井资料,地震资料就成为最主要的研究手段。基于大面积高分辨率三维地震数据,通过剖面地震相分析、三维地震数据体切片、层间属性计算分析、三维可视化等地震解释技术,在白云凹陷晚新生代地层中识别出两套深水水道沉积体系,分别为早中新世晚期发育早期水道体系和自中中新世发育至今的后期水道体系。早期水道体系为单条主干水道为主要沉积区域的沉积体系,识别出水道底部充填、堤岸以及侧壁滑塌等沉积微相;根据地震相变化,发现水道演化分为两个期次:第一期水道下切侵蚀较强,具有"V"形谷底,第二期下切相对较弱,具有"U"形谷底。后期水道体系为一系列彼此平行并置,并近于垂直横切陆坡的水道体系,演化至现今海底;可以识别出底部滞留、侧壁滑塌以及侧壁加积等沉积类型;后期水道体系共发育4个期次,发育时间分别为13.8~12.5、12.5~10.5、10.5~5.5和5.5~0 Ma。白云凹陷晚新生代水道体系表现出对沉积物较好分异和筛选,具有重要的油气资源效应:早期水道体系与上覆正常半深水泥质沉积组成良好储盖组合;后期水道体系发育至今,对于形成高富集度的砂岩型水合物储层具有重要意义。     

舟山群岛册子水道现代潮流沙脊的初步研究

Geopulse甚高分辨率浅地震剖面记录和水深测量结果显示,在舟山群岛册子水道北部东侧发育有一条现代潮流脊,宽度约1~1.2km,研究部分长度超过2km(沙脊两端超出研究海域),脊顶水深50~60m,外翼高20~25m,水深65~85m,内翼高约10m,水深50~70m;脊内层理发育,以向海倾斜为主,表明潮流脊是由岸向海方向堆积发育的。根据地震剖面记录特征和沉积环境,推断潮流脊以细砂和粉砂为主组成,来源于册子水道轴部晚更新世陆相地层的侵蚀物质;由落潮流向东南搬运,再由涨潮流向西北搬运,在潮流脊上沉积而成。潮流脊的发育可能与外钓山岛和舟山本岛在研究海域向西突出有关,造成册子水道显著缩窄、流速加大、底质变粗。     

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。     

下刚果盆地A区块中新统深水水道沉积特征

重力流分支水道是下刚果盆地中新统发育的典型深水沉积单元之一。利用相干时间切片、RMS均方根振幅和3D振幅可视化等地球物理手段识别出工区内发育的深水弯曲水道,论述了复合水道砂体内部充填结构,精细刻画了深水水道砂体的内幕结构,并利用地质异常体处理与三维可视化技术相结合追踪出工区内发育的水道砂体,描述了其平面分布特征和储层特征。工区内主要发育高弯度重力流分支水道,根据深水水道充填成因分类将其进一步划分为侵蚀充填型和侵蚀—加积型水道复合体;大型侵蚀水道内部由多期充填,主要由滑塌形成的旋转滑块和碎屑流、叠置水道及水道—天然堤沉积组成;并在三维可视化中识别出了多期水道砂体,探讨了水道砂体的地震反射特征和测井响应特征。     

基于地震属性的深水水道型浊积储层砂体展布预测

深水水道型储层蕴含了丰富的油气资源,但海上油气勘探往往由于井数量不足导致地下储层预测困难。基于对深水水道的地质认识,构建了不同成因类型的水道概念模型,设计了井点处砂体叠置样式,并通过正演模型分析地震响应特征及地震属性敏感性,结合多种敏感地震属性进行聚类分析及概率神经网络预测。将该方法应用于西非X油藏,预测结果符合率达到87.5%,能够有效预测该油藏的砂体展布特征。预测结果结合地震沉积学综合研究认为,目的层内砂体主要分布于水道中部,两端分布较少,其主要受控于沉积环境和弯曲段流态变化。