电成像测井资料在裂缝成因分析中的应用

以塔里木盆地为例,探讨高分辨率电成像测井资料在裂缝成因分析中的应用。根据电成像测井图像解释,利用裂缝图像的颜色(或灰度)和产状特征,结合岩芯标定和常规测井资料,可以有效地区分构造裂缝与非构造裂缝、张裂缝与剪裂缝,确定裂缝充填与否和充填物的成分,以及裂缝的溶蚀改造程度。利用从电成像测井图像上提取的共轭裂缝的产状信息,还可以恢复裂缝形成时古构造应力场的方向。     

高分辨率FMS成像测井资料在科学大洋钻探中的应用

FMS地层微电阻率扫描成像测井技术诞生于1986年,1989年首次在大洋钻探中获得应用。它采用纽扣电极阵列沿井壁纵向扫描方式采集地层的电阻率信息,经过适当的数字和图像处理后转化为井壁地层的二维微电阻率图像。FMS资料具有分辨率高(理论分辨率为5 mm)、连续原位测量及定向性等特点,是科学大洋钻探中岩芯地质分析方法的重要补充,具有其他地球物理方法难以替代的作用。从岩芯归位和定向、岩性岩相识别及地层剖面重建、沉积构造和古流方向分析、地层旋回性与古气候周期分析、浊积层厚度统计分析、构造和应力场分析及洋壳研究等7个方面对FMS在科学大洋钻探中的应用现状进行综述,对目前FMS成像测井资料应用中存在的问题及发展方向进行分析,包括利用率不高、定量分析成果欠缺、研究深度和广度有待拓展等。     

南海北部第四纪高分辨率地震层序地层与古环境演化北大核心CSCD

利用高分辨率反射地震资料和ODP 184航次获得的岩心及测井资料,开展第四纪层序地层学研究,根据上超、下超、削蚀、顶超等地震反射终止标志进行层位追踪,识别出了6个区域地震层序界面,并在层序内部追踪和识别了8个不连续的或局部分布的反射界面。以区域连续反射面为界划分出6套地震层序,分析各层序的反射特征、顶底年龄、地层厚度以及沉积速率等,建立了第四纪以来南海北部分辨率高达数万年的地震层序框架。对比过钻孔ODP1144站和近1146站的相邻高分辨率地震剖面,两者呈现出很好的层序一致性,借以说明地震剖面研究能够在没有钻孔及准确定年的前提下,体现某个区域的大尺度地层特征,得出比传统岩性描述和地层分段更为直观、可靠的多维空间分布的认识。将地震剖面与深海沉积记录比对,发现地震反射界面多与氧同位素高值期(即冰期或者间冰期内部偏冷的冰阶)相对应,尤其6个全区连续反射界面均对应着冰期旋回中的特大冰期,而地震层序与深海沉积记录不同指标如氧同位素、碳屑沉积、水体结构等所记载的气候变化信号之间也有良好的对应关系,特别讨论了中更新世气候转型期(MPT)在地震剖面、深海沉积物、冰盖以及黄土、地磁中的记录。本次工作探讨了地质与地球物理研究方法所得结果的关联和不同之处,提出借助彼此的研究优势相互补充和综合,可以更好的还原区域沉积演化史。     

晚中新世西太平洋暖池的浮游有孔虫和氧同位素证据

浮游有孔虫深水种Globoquadrina dehiscens于10Ma左右从西太平洋和南海绝灭, 要比其他地区早大约3Ma.伴随这一事件还见以表层暖水种增多而深水种大幅度减少为主要特征的生物群变化.古生物和氧同位素结果指示当时表层水变暖和温跃层变深, 我们认为是与早期西太平洋暖池的发育有关.该种在西北和西南太平洋呈阶段性消失也说明暖水堆集比赤道区更强, 尽管印尼海道在晚中新世已大为变窄, 穿越印尼海道的径流可能尚保持较高的通量水平而使赤道区暖水堆集不特别明显.南海的浮游氧同位素值通常比开放西太平洋的低, 也说明中新世时期的上层海水环境与现代相似, 都是暖池边缘区比中心区变化大.暖池边缘区水体环境多变和温度梯度较高可能是受季风的影响, 结果造成深水种的降低和G.dehiscens提早从南海地区绝灭.      

国际大洋钻探全球海平面变化研究进展

国际科学大洋钻探计划对全球海平面变化问题的关注始于1980年代初,至今已在被动大陆边缘、孤立碳酸盐台地、混积台地边缘、平顶海山等不同类型海区执行了23个与海平面变化相关的专题航次,采集了大量的钻探资料,为全球海平面变化研究提供了关键信息。依据这些资料,重建了近100 Ma以来的全球海平面变化历史,检验了Exxon的层序地层模型和海平面假说,明确了海平面变化的地层响应,建立了南极冰盖演化与海平面变化的关系。尽管如此,科学大洋钻探海平面变化研究仍存在一些不足,如钻探区的地域代表性还不够多,全球海平面变化信息提取时难以消除其他地质因素(如构造沉降)的影响,海平面变化记录的精度有待提高,多种因素作用下地层结构对海平面变化的响应还需进一步研究,海平面变化机制特别是冰盖动力学对海平面变化的影响及暖期海平面变化的原因还认识不清。在当今气候变暖的大背景下,这些问题的解决有助于提升未来海平面变化趋势预测的可靠性。     

海底滑坡及其反射地震识别综述

<正>海底滑坡是一种重要的地质营力,对于海底地貌塑造、海底沉积物搬运和沉积具有重要意义[1],对于油气和水合物的聚集成藏亦具有重要的影响[2-7]。同时,由于海底滑坡破坏海底的稳定性,其对海底工程(如海底光缆、海上石油钻井平台等)和环境也构成潜在的威胁[8-9]。因此,近年来海底滑坡研究正越来越受到工业界和学术界的关注。由于沉积物在海底滑移时受到的浮力较大,海底滑坡的规模通常要比陆地滑坡大很多[10]。目前全球范围内记录在案的最大海底滑坡是发生在南非海上的Agulhas滑坡,其滑移距离超过140 km,作为单一滑坡事件,它所搬运的沉积物的体积高达20 000 km[11]。人     

新近纪南海深层水的增氧与分层

综合南海ODP1148站、1146站和1143站沉积物物性、底栖有孔虫、同位素等资料, 探讨早中新世以来南海深层水的演化特征.结果表明, 在21~17Ma、15~10Ma和1~5Ma3个时间段分别对应3个富含红褐色粘土的岩性单元, 其红色参数(a*) 增高指示南海深层水中溶解氧含量的增加.对比发现, 前两阶段的深层水增氧与南极底层水和北大西洋组合水增强有关, 说明10Ma前南海与外地的底层水基本是相互连通的.10Ma以后, 南海深层水溶解氧降低, 同时分别处于下深层水的1148站和上深层水的1146站之间的CaCO₃含量变化加大, 喜氧底栖有孔虫减少, 底栖δ13C在10Ma大幅度减轻, 说明南海当时的深层水受大洋深层水的控制减弱.推测主要是南海海盆自16~15Ma停止扩张以后, 南海逐渐关闭引起本地深层水开始形成的缘故.从6Ma左右开始出现大量的太平洋底层水和深层水的底栖有孔虫标志种, 1148站和1146站在5~3Ma期间的CaCO₃含量之差达到40%, 标志南海深层水最大分异期.除了全球气候变冷、北半球结冰引起太平洋深层水扩张的影响之外, 南海海盆由于更强烈向东俯冲而进一步下沉也可能是原因之一.3Ma以来南海深层水演化进入现代模式, 两站之间的CaCO₃含量之差稳定在10%左右, 厌氧底栖种丰度增加.太平洋底层水和深层水的标志种相继在1.2Ma和0.9Ma大量减少, 底栖δ13C也同时大幅度变轻到新近纪的最低值, 表明太平洋底层水的影响基本消失, 太平洋深层水的影响也大大减弱.因此, 标准现代模式的南海深层水, 推测主要由于“中更新世气候转型”时期巴士海峡下面的海槛抬升到接近目前~2600m的深度时, 才开始形成.      

深水沉积物波及其在南海研究之现状

深水沉积物波的研究始于20世纪50年代。根据成因和结构特征,可以将深水沉积物波划分为细粒底流、细粒浊流、粗粒底流和粗粒浊流等类型。不同类型的沉积物波具有不同的形态、物质组成及分布特征。已提出的深水沉积物波的形成模式主要有背流波模式、逆行沙波模式、内波模式及底形和斜坡失稳混合模式等。1994年太阳号95航次和1999年ODP184航次揭示并证实,南海北部东沙岸外1144站所处的深水陆坡区发育有一高速沉积物牵引体。根据最新的地震资料分析发现,该牵引体实际上由一系列逆陆坡向上倾方向迁移的沉积物波组成,这一发现对于南海北部大陆边缘古海洋、古环境和古气候研究,以及南海深水油气勘探具有重要意义。     

水载荷及其对盆地沉降的影响

盆地沉降是构造作用与充填盆地的沉积物和水体载荷产生的重力作用共同作用的结果。文章提出了水载荷沉降的概念,推导出了水载荷沉降的计算公式,定量地分析了水载荷对盆地沉降的贡献,并在充分考虑沉积物载荷、水载荷、海平面变化、古水深等的情况下,对Steckler和Watts构造沉降量计算公式作了修正。对美国纽约大西洋大陆边缘COSTB-2井的定量分析表明,每发生1km的构造沉降将产生约0.435km的水载荷沉降,去除水载荷影响后的实际构造沉降比Steckler和Watts估算的结果约小30.3%,水载荷是导致美国大西洋大陆边缘强烈沉降的重要因素之一。     

南海IODP U1499和U1500站位浊积岩的沉积特征及岩石物理响应

深海浊流沉积是重要的油气和天然气水合物勘探目标,对古海洋、古环境、古构造乃至古气候等方面的研究具有重要的科学意义。前人对于浊积岩的研究多从沉积学角度进行,从岩石物理角度开展的相关研究很少。本文将岩芯宏观沉积学分析、薄片(或涂片)分析与岩石物性分析相结合,研究南海海盆北部IODP 367航次U1499、U1500站位浊流沉积的沉积特征和岩石物理响应。共识别出了3类浊积岩:钙质、陆源碎屑和陆源碎屑—钙质混积浊积岩,以陆源碎屑和混积浊积岩最发育。不同类型的浊积岩表现出不同的岩石物性特征:钙质浊积岩表现为低磁化率、高颜色反射率亮度、密度变化较大和低自然伽马;陆源碎屑浊积岩表现为低磁化率、中—低亮度、中—高密度、中—低自然伽马;混积浊积岩的磁化率、亮度和自然伽马变化大,密度中—高。南海海盆浊积岩的丰度在发育时间上以晚中新世和中—晚更新世最高,然后依次为早更新世、上新世和早—中中新世。晚中新世和中—晚更新世全球海平面总体处于低位时期,有利于浊积岩的发育。自晚中新世以来,南海海盆钙质浊积岩的丰度总体呈逐渐减少趋势,可能与南海海盆水深逐渐加大、碳酸盐沉积逐渐萎缩等因素有关。