珠江三角洲沉积体与河网干流河道的形成发育

应用PRD-LTMM长周期"动力-沉积-形态"模型和非线性动力学拉格朗日拟序结构理论对全新世海侵盛期以来珠江三角洲以及河网干道的形成演变进行了地貌动力学分析,结果显示:受曲折岸线和复杂地形的影响,海侵盛期古珠江河口湾的水动力随时空高度变化,形成了7个具有不同运动特性的条带区域,并产生了许多不同尺度且相对独立的沉积动力结构,形成了众多的沉积体。这些沉积体成为了三角洲发育演变的基本建构单元。三角洲的主体沉积可概括为受原始地形分隔的若干相对独立的充填过程,干流河道的形成和发育往往是若干相邻沉积体发育和延伸的结果,而三角洲河网干道的总体分布格局则受这些动力区域所控制。     

基于近底原位观测的小尺度海底沙波地形小波分解

浅海海床发育着不同尺度的活动性砂体,在大型活动性砂体上常叠加发育着大量小尺度沙波(纹),分析这些小尺度沙波(纹)有助于揭示活动性砂体的成因机制。但它们的尺度较小,常规分析方法往往将其作为高频噪声滤除,难以对该尺度海底沙波(纹)进行分离量化研究。为了解决这个问题,本文设计并实现了一种基于小波分析的小尺度海底沙波地形分解方法,并以台湾浅滩典型区域的高精度近底原位观测数据为例,实现了小尺度海底沙波地形的分解和定量分析,分解出背景地形、小型沙波和沙波纹(波长小于0.6 m)3种地貌类型。本文提出的小尺度海底沙波地形分解量化方法,可广泛应用于浅海高活动性地貌发育演化和海底边界层沉积动力过程研究,对评估海洋工程的稳定性也具有一定的实用价值。     

珠江三角洲及河网形成演变的数值模拟和地貌动力学分析:距今6000~2500a

珠江三角洲是我国一个极其复杂的大尺度河口系统,具有独特的河网体系和河口湾.为了探讨距今6 000 a以来珠江三角洲和河网的形成演变,提出一个长周期动力形态模型(PRD-LTMM)并讨论长周期模拟方法的建模和验证思想,重建了距今6 000 a海进盛期的古珠江河口湾的水下地形作为模型的初始边界.在模型中考虑的驱动力和控制因素包括代表潮、河流流量、泥沙输入、海平面变化、沉积物压实率及新构造运动等.分析和计算了三角洲总沉积量、有效堆积空间和沉积速率,用于模型控制和校验.应用必要的模型约减技术,实际模拟了长周期模型.34个14C测年钻孔资料初步验证了模型的正确性,一些古文化遗迹证据可以印证模拟结果.地貌动力学分析进一步论证了计算结果的合理性,阐述了模型输出的地学意义.现阶段的研究揭示出海进盛期以来珠江三角洲的时空演进过程具有一些与已有研究成果大不相同的新的特征.提出距今6 000 a以来珠江三角洲等沉积时间线和若干沉积模式.珠江三角洲发育演变及其特征在很大程度上源自其继承性的地质地貌构造所造成的独特的古海湾构造形态及其对河流和海洋动力分布的重塑.珠江河口的“门”及其双向射流动力体系对珠江三角洲和河网主干,特别对口门的形成演变起了控制性的作用,模拟结果还表明,古珠江河口湾中散落的众多基岩岛丘边沿沉积是影响珠江三角洲长期演变的重要因素.     

山东半岛成山角海域潮流沙脊的初步研究

根据侧扫声纳和浅地层剖面资料对成山角海驴岛附近典型剖面进行了分析研究。该剖面水深地形变化较大,发育有 海蚀平台、冲蚀沟、残余地貌、潮流沙脊等地貌类型。分析讨论了潮流沙脊的形态和沉积特征、发育过程,并对潮流沙脊的 物质来源、形成的水动力条件和形成时代进行了初步的研究。潮流沙脊为侵蚀-堆积型沙脊,由强潮流侵蚀近岸基岩经搬运、 改造、再沉积后形成。潮流沙脊形成于全新世中期海平面相对稳定时期。     

琼东南盆地海底地形地貌特征及其对深水沉积的控制

琼东南盆地位于南海北部大陆边缘西部,其深水区是重要的油气勘探新领域。利用琼东南盆地高密度的多道地震资料,阐明了琼东南盆地海底地形地貌特征,分析了盆地内深水沉积体的类型、特征、形成机制和空间展布,探讨了地形地貌对深水沉积的控制作用,对深入理解深水沉积过程,尤其是该区深水油气储层的预测具有重要意义。研究结果表明,琼东南盆地海底地形总体可以划分为陆架、陆坡和深海平原。在该地形地貌控制下,研究区内主要发育6种深水沉积体:浊流沉积、陆坡峡谷充填、滑塌沉积、滑移沉积、沉积物波和碎屑流沉积。进一步的研究表明,这些沉积体的空间发育部位和规模与陆坡的坡度有关。地形坡度通过控制重力流流体的流态产生各类型重力流沉积,进而控制了陆坡体系的调整过程。研究结果还表明,由于地形坡度的变化,重力流流态会发生相应变化,并进而导致各种类型重力流沉积在其形成过程中发生相互转化,其一般转化顺序通常为滑塌-碎屑流-浊流。     

西沙群岛宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及其成因机制

海底地形地貌研究可以揭示海底表面形态特征,探索海底物质结构及其形成、演化和分布规律。通过单波束测深、单道地震、海底表层沉积物取样和潮汐水文水动力实测等方法,开展了宣德环礁水文要素和水动力条件定量化研究,对宣德环礁水下沙洲动力地貌特征及动力作用下形成机制进行了探讨。研究结果表明：宣德环礁潟湖内水深50～55 m及60 m发育的礁滩体和埋藏珊瑚礁,与全新世50～60 m的低海平面时期发育的系列特征地貌应为同时期形成,水深50～55 m处的地貌边界很可能保留了早全新世时期古潟湖礁盘地貌轮廓形态;宣德环礁潟湖发育5类动力地貌特征形态的水下沙洲,环礁底层涨落潮流是塑造水下沙洲的主要现代动力因素。在常态天气下,涨落潮流输运的砂质沉积物足以在原有地形的基础上沉积和发育形成现今水下沙洲地貌形态。影响水下沙洲发育的主要因素由强至弱依次为气候变化引起的海平面升降,地形基础（珊瑚礁格架、礁盘岸线、口门）和涨落潮流。     

基于沉积层序理论的高精度层序划分方案及其对岩性圈闭的预测——以珠江口盆地恩平凹陷新近系为例

南海北部珠江口盆地恩平凹陷大面积三维地震资料揭示了新近系类型丰富的砂体，在古珠江三角洲演化及相带迁移的控制下形成了较好的岩性圈闭发育条件。近年来，凹陷内发现的多个构造-岩性圈闭均与河道砂体相关。但在已有的层序地层划分方案中，河道砂体的成因、分类和展布特征与体系域的耦合关系差，砂体发育规律不明，制约了岩性圈闭的勘探效果。基于沉积层序理论，利用大范围井震资料，系统厘定了恩平凹陷珠江组一段-韩江组六段的高精度层序地层框架，并在此基础上开展了精细的三维地震沉积学解剖。分析结果显示，目的层发育的大型辫状河道、小型曲流河道和中型曲流河道，分别与低位、海侵和高位等特定体系域具有密切的耦合发育关系，进而建立了层序格架对河道砂体的有效预测模式，系统指明了凹陷不同区域、不同体系域内岩性圈闭的发育潜力及有利区。本文相关认识对其他海相三角洲盆地岩性圈闭勘探具有启示作用。     

南海北部白云深水区水道与朵体沉积序列及演化

近年来,深水水道、朵体已成为油气勘探的重要目标,南海北部白云深水区发育大量深水水道-朵体沉积体系。研究现今陆坡深水沉积过程有助于揭示深海沉积分布、沉积演化规律。在回顾深水层序地层研究的基础上,利用近地表高分辨率三维地震资料所揭示的地震反射(下超点和上超点迁移)特征研究深水沉积序列,初步探讨不同时期深水水道-朵体体系沉积动力机制,深水水道-朵体体系具有垂向的前积、加积和退积特征,并提出一种深水水道-朵体体系沉积层序模式,低位体系域早期,发育碎屑流或滑块为主的水道-朵体体系,后期则转化为浊流为主的水道-朵体体系。在深水等时地层格架内研究现代深海沉积过程及其产物,对深水储层预测具有十分重要的意义。     

末次冰期鄱阳湖西南缘地区的风尘堆积

鄱阳湖湖滨沙山是末次冰期特定气候条件下季风活动所产生的风成沙丘沉积体。在调查鄱阳湖沙山的过程中,发现位于鄱阳湖南部沙山下风方向的丰城—樟树—新余一带岗丘顶部几米厚的第四纪堆积地层,虽然颜色明显偏红,但地层性状及沉积学特征却与北方风成黄土及宁镇下蜀黄土有着很大的相似性。通过对具代表性的新余打鼓岭剖面进行分析,确认其成因系风力搬运而成的粉尘堆积。结合冬季风路径上沉积物粒度的空间变化特征,初步提出鄱阳湖沙山与新余一带风尘红土堆积是在末次冰期特定气候条件下,冬季风作用所形成的风沙-风尘堆积系统。鄱阳湖风成沙丘及其西南缘风尘沉积的发育是晚更新世末期江南鄱阳湖区气候环境恶化的佐证,也是对我国西北地区沙漠-黄土堆积过程的区域响应。     

从溺谷湾到三角洲:现代珠江三角洲形成演变研究辨析

现代珠江三角洲经历了从溺谷湾到三角洲的形成演变,富有区域特色.本文提出百余年来珠江三角洲的研究可归纳为4种范式:历史描述、实地考察-学术推理、器测-学科理论和"动力-沉积-地貌"跨尺度范式,各以范例说明.基于笔者及其团队研究,对现有文献关于珠江三角洲形成演变若干重要观点提出不同意见并从多视角作必要辨析,包括:海侵盛期以...     

珠江河口特征认知的发展

人们对珠江河口的认知发生过几次飞跃。第一次认知飞跃,柯维廉（W.Olivecrona）1915年首次提出了珠江三角洲的概念;第二次认知飞跃,吴尚时1937年证明海水曾深入广州形成珠江河口湾并发育三角洲,1941和1947年先后著文肯定了珠江三角洲的存在,并确定了其主体范围;第三次认知飞跃,曾昭璇1980年提出了冲缺三角洲的概念,1997年提出了串珠状冲缺三角洲发育模式,揭示了珠江三角洲发展的时间与空间位置;第四次认知飞跃,赵焕庭1982年揭示了珠江三角洲叠置晚更新世晚期老三角洲与全新世中期现代三角洲,新资料显示还存在晚更新世中期三角洲;第五次认知飞跃,赵焕庭等于1973-1982年间运用西蒙斯优势流概念和河口盐水楔理论研究了口门和河口湾滩槽地形的发育演变;第六次认知飞跃,吴超羽等于2006年创造性应用自己研发的长周期机理模型和沉积学、地貌动力学等多学科互证,量化再现了珠江三角洲6~2.5 ka BP"镶嵌式"演变过程。     

黄河、长江和珠江三角洲近代沉积物的沉积化学特征

黄河、长江和珠江是我国直接入海的三条最大河流，流域面积之和占我国直接入海主要河流流域面积的90%。三大河三角洲近代沉积物的沉积化学特点是：黄河三角洲CaO含量高，而A12O3、TiO2和有机质含量均较低；长江三角洲的MgO、MnO含量略高；珠江三角洲的Fe2O3、TiO3含量高，CaO含量低。这种沉积化学特征的差别，是由于沉积化学成分受地带性的生物气候及河口地球化学环境制约的结果。     

基于FCM方法的黄河水下三角洲沉积动力环境分区

客观定量地确定沉积动力环境分区是理解区域沉积动力过程的重要基础。本文以黄河水下三角洲表层沉积物的粒度分析数据为基础,运用模糊c均值聚类（FCM）等方法对该区域的沉积动力环境进行了分类、识别、分区及制图表达。结果表明,研究区域的沉积动力环境可分为3个类别,分别代表了冲刷、冲淤混合和淤积3类不同形式的沉积动力环境。各类别沉积动力环境的隶属度分布图具有指示其在不同空间位置处出现的可能性大小及其优势分布区的作用,而由模糊隶属度值生成的沉积动力环境分区图也与研究区域实际的沉积动力空间格局有着较高的吻合度,表明制图结果是合理和有效的。研究结果可为黄河三角洲滨海区地貌演变趋势分析和海岸防护提供重要的参考价值。     

珠江口盆地白云凹陷珠江组深水牵引流沉积特征及其地质意义

研究深水牵引流对古大洋环流重建、陆坡位置判断及沉积矿产和能源资源勘探具有重要意义。珠江口盆地白云凹陷中新统珠江组取心段发育丰富的、与远洋低密度浊流和半远洋-远洋悬移沉积有明显区别的深水牵引流沉积,产物包括平行层理细砂岩、双泥岩纹层、双向交错层粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理灰质粉-细粒砂岩、波状层理和脉状层理抱球虫灰岩、透镜状沙纹层理粉砂岩等岩石相类型。珠江组深水牵引流沉积的发现具有重要地质意义,由其可以推测自渐新世末(23.8 Ma)白云凹陷陆架坡折带形成之后就开始存在沿着陆架坡折带活动的深水牵引流,并可能影响和改变沉积物的物质组成和区域分布,这将为南海北部古大洋洋流循环重建起到重要启示作用。     

伶仃洋钻孔岩芯的磁学记录及其对海水进退的响应

华南珠江三角洲河口地区受到珠江流域和近海海洋环境的共同影响,其沉积体系中承载的古地质记录对于揭示海陆交互作用下的地质地貌过程演化具有独特意义.本研究对珠江伶仃洋湾口的一条钻孔岩芯进行了环境磁学研究.研究发现,在晚更新世以来海水入侵的相对高海平面时期,岩芯沉积物中磁性矿物的组成或高矫顽力组分的来源更稳定,反映了沉积区环境...     

应用FMI成像测井识别钙质结核及意义

结核属于一种矿物集合体,对于查明所赋存沉积物的沉积环境、沉积特征及演化历史等方面有重要意义,以往对于露头中出现的结核研究较为成熟。而对于井下发育的结核,缺乏有效手段对其形态、形成阶段及数量进行全面认识,致使结核理论在地质分析应用中受到极大限制。充分利用FMI成像测井纵、横向分辨率高、井眼覆盖率高、图像清晰等特点,对珠江口盆地琼海凸起珠江组大量发育的钙质结核形态及形成阶段做了详细研究,为认识研究区沉积环境及演化规律起到积极意义,同时也证明FMI成像测井资料为识别井下地层中发育的结核提供了一种有效手段。     

珠江口盆地?琼东南盆地深水区新生代构造沉积演化对比分析

南海北部陆缘记录了南海形成演化的历史,但是其新生代构造沉积演化特征在东段和西段的差异及其原因目前还不太清楚。本文分别在珠江口盆地和琼东南盆地的深水区选择了数口构造地理位置相似的井通过精细地层回剥分析,重建了两沉积盆地的沉积速率和沉降速率并结合前人研究成果进行了对比分析。研究结果发现,两沉积盆地在裂陷期的沉积和沉降特征基本相似,但是两者在裂后期的构造沉积演化特征差异明显。珠江口盆地深水区沉积和沉降速率都表现为幕式变化特征,其中沉积速率表现为“两快三慢”的特征而沉降速率表现为“两快一慢”的特征。琼东南盆地深水区的沉积速率表现为“地堑式”变化特征,但是沉降速率表现为“台阶式”上升的变化特征。琼东南盆地“台阶式”上升的沉降速率推测主要是受到海南地幔柱伴随红河断裂的右旋走滑而向西北漂移的影响,这也与南海西北部的岩浆活动以及周围盆地的沉降特征吻合。红河断裂在2.1 Ma BP的右旋走滑控制了琼东南盆地1.8 Ma BP以来的快速沉积和加速沉降分布。