Estimation of potential distribution of gas hydrate in the northern South China Sea

Gas hydrate research has significant importance for securing world energy resources, and has the potential to produce considerable economic benefits. Previous studies have shown that the South China Sea is an area that harbors gas hydrates. However, there is a lack of systematic investigations and understanding on the distribution of gas hydrate throughout the region. In this paper, we applied mineral resource quantitative assessment techniques to forecast and estimate the potential distribution of gas hydrate resources in the northern South China Sea. However, current hydrate samples from the South China Sea are too few to produce models of occurrences. Thus, according to similarity and contrast principles of mineral outputs, we can use a similar hydrate-mining environment with sufficient gas hydrate data as a testing ground for modeling northern South China Sea gas hydrate conditions. We selected the Gulf of Mexico, which has extensively studied gas hydrates, to develop predictive models of gas hydrate distributions, and to test errors in the model. Then, we compared the existing northern South China Sea hydrate-mining data with the Gulf of Mexico characteristics, and collated the relevant data into the model. Subsequently, we applied the model to the northern South China Sea to obtain the potential gas hydrate distribution of the area, and to identify significant exploration targets. Finally, we evaluated the reliability of the predicted results. The south seabed area of Taiwan Bank is recommended as a priority exploration target. The Zhujiang Mouth, Southeast Hainan, and Southwest Taiwan Basins, including the South Bijia Basin, also are recommended as exploration target areas. In addition, the method in this paper can provide a useful predictive approach for gas hydrate resource assessment, which gives a scientific basis for construction and implementation of long-term planning for gas hydrate exploration and general exploitation of the seabed of China.     

西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动与硫化物特征

基于国内外研究成果对西太平洋岛弧-弧后盆地热液活动的分布规律、扩张速率、水深以及热液硫化物的矿物组成与金属品位等特征进行探讨。西太平洋岛弧-弧后盆地热液硫化物区以活动型热液区为主,受扩张速率的影响明显主要分布在20～60 mm/a地区;水深分布规律主要受所处构造单元的水深特征控制,而非由热液硫化物区的形成特征所决定;研究区内的热液产物主要为富Zn-Cu、富Ba-Zn以及富Fe-Cu型硫化物;热液硫化物中冲绳海槽具有最高的Ag、Pb含量,劳海盆具有最高的Zn含量,马努斯海盆和伊豆-小笠原-马里亚纳海槽具有较高的Au含量,北斐济海盆具有最高的Cu含量。本研究将进一步为西太平洋岛弧-弧后盆地地区热液硫化物资源的勘探与潜在资源量的估算提供参考。     

南黄海表层沉积物物质来源的逐步判别分析

1998年6月,获取南黄海表层沉积物样品61个,黄河、长江中、上游细粒泛滥平原沉积物样品24个.在对后者17个地球化学指标测试的基础上,利用逐步判别分析方法,筛选出7个指标(Ti、Cu、K2O、Zn、Na2O、A12O3和CaO),做为识别黄河、长江物质组成的有效参数,并构造黄河、长江两个物源端元的判别函数Y1和Y2.利用判别函数,分别计算出南黄海61个表层沉积物的函数值,进而对其物源属性进行识别.判别结果表明,南黄海表层沉积物按物源属性分为三大区A-长江物质优势区;B-黄河物质优势区;C-长江、黄河物质混合区.     

大西洋中脊13°～14°S热液沉积区地形统计分类及勘探靶区初选

基于ArcGIS平台提取水深、坡度、粗糙度等地形特征,采用全覆盖多波来声纳测深数据,将南大西洋中脊研究区划分为4 267个统计单元,提取单元内地形特征的统计参数:均值、方差、最大值、最小值;经过统计筛选,最终选取水深均值、方差、最大值、最小值,坡度均值、方差、最大值、最小值共8个变量参与地形分类;利用K-均值方法进行非监督分类,将4 267个统计单元划分为5类地形,其中1 300个统计单元为裂谷,671个为裂谷壁,150个为内角高地斜坡,1 052个为高粗糙度的高地,1 093个为低粗糙度的次高地。将地形类型与地质调查结果进行初步关联,计算各类地形100网格见矿率系数,得到"内角高地斜坡"为热液硫化物发育的大概率地形类型,建议作为后继调查的重点勘探靶区。     

多波束海底声像图的形成及应用研究

在探讨多波束海底声像图形成原理基础上,重点研究多个扇面、多个条带的反向散射强度数据拼接、镶嵌方法,将海底反向散射强度值向图像灰度值转换,最后形成海底声像图,为海底地貌解译、海底目标物探测以及海底底质类型划分提供判读依据。     

声学与海洋沉积学交叉领域的研究

声学与海洋沉积学交叉领域研究可分为“沉积层声学特性的研究”、“海底高频声散射或低频声反射与底质类型之间关系的研究”、“回声参数反演海底类型技术”和“海底回声图象识别海底沉积类型技术”4个方面的研究,较详细论述了4个方面的国内外研究现状,最后提出了该领域进一步研究的战略思路。     

多波束反向散射强度数据处理研究

在探讨多波束测深系统反向散射强度与海底底质类型的关系基础上,研究影响反向散射强度的各种因素,主要分析了海底地形起伏、中央波束区反射信号对反向散射强度的影响,并给出了消除这些影响的方法;将处理后的“纯”反向散射强度数据镶嵌生成海底声像图,为海底底质类型划分以及地貌解译提供了基础数据和辅助判读依据.     

冲绳海槽中段火山岩系Sr和Nd同位素地球化学特征及其地质意义

冲绳海槽中段广泛发育基性至酸性火山岩岩石系列 .各类火山岩的平均Sr同位素87Sr/86Sr分别为 0 70 4749,0 70 5 0 6 2 ,0 70 8771,0 70 4840和 0 72 0 30 1;平均Nd同位素比值143 Nd/144 Nd分别为 0 5 12 82 0 ,0 5 12 6 73,0 5 12 413,0 5 12 72 9和0 5 12 0 34 .Sr,Nd同位素比值完全落在MORB岩浆和流纹质岩浆二端员混合的理论双曲线上 .推断冲绳海槽中段不同类型的火山岩是在海槽地壳形成和演化的不同阶段 ,MORB岩浆同化了早已存在的壳源物质而产生的流纹质部分熔体以不同比例与MORB混合而后喷发的产物 ,揭示了冲绳海槽正从大陆裂谷进入海底扩张阶段     

黄海沉积物地球化学的粒度效应

分析了最近在南黄海获取的283个站位的表面沉积物样品，获取了粒度、元素含量等多项指标。对粒级含量、元素含量做了相关分析，得出如下结论：并非所有元素分布都受沉积物粒度控制；具有粒度效应的元素不受所有粒级控制；元素含量与各粒级的含量呈“＼”、“／”、“N”、反“N”4种关系。这些发现对剔除元素分布的粒度效应，为利用元素分布来识别沉积物物源提供了基础性认识。     

不同海底底质类型水深数据特征分析

在典型的实验海区，使用双频测深仪和箱式取样器，对海底进行同步探测，获取双频测深仪不同底质类型数据。比较了式取样器海底底质样品，归纳出海底基岩、沙、粘土的双频测深仪水深数据和双频测深仪海底模拟记录图象特征，该特征可为双频测深仪识别海底底质类型提供先验认识。