波阻抗反演在南海北部神狐海域天然气水合物勘探中的应用

针对神狐海域的地质构造和天然气水合物的赋存特征,以重点测线三维地震数据为基础,分析讨论了基于宽带约束的模拟退火波阻抗反演方法、流程和关键技术问题,定量获得了含天然气水合物沉积物的波阻抗特征。结果表明:基于宽带约束的模拟退火波阻抗反演数据具有较高的有效垂向分辨率和较好的横向连续性;神狐海域高波阻抗异常反映了含天然气水合物沉积层,而不连续异常低波阻抗层是水合物层之下游离气的表现,这与钻探结果吻合。由此可见,基于宽带约束的模拟退火波阻抗反演可为天然气水合物层识别和预测、勘探目标圈定、钻探井位选择提供重要依据。     

南海西部盐水层CO2埋存潜力评估

南海西部东方1-1、崖城13-1和乐东等气田具有CO2含量高的特点,每年从生产出的天然气中分离出大量的CO2。为了减少CO2在大气中的排放,考虑在莺歌海地区选择合适的盐水层埋存体,拟进行CO2地质埋存示范工程。根据CO2在盐水层中的各种埋存机理,并考虑盐水层构造特征对CO2运移分布的影响,提出了一种较为准确的CO2埋存潜力评估方法,并利用此方法对筛选出的5个备选盐水层进行了评估。评估结果表明,各盐水层埋存潜力巨大,都远远大于示范工程期限内预计的CO2埋存总量,并可将这些盐水层作为将来海南省及临近广东省人为CO2的埋存场所。南海西部东方1-1、崖城13-1和乐东等气田具有CO2含量高的特点,每年从生产出的天然气中分离出大量的CO2。为了减少CO2在大气中的排放,考虑在莺歌海地区选择合适的盐水层埋存体,拟进行CO2地质埋存示范工程。根据CO2在盐水层中的各种埋存机理,并考虑盐水层构造特征对CO2运移分布的影响,提出了一种较为准确的CO2埋存潜力评估方法,并利用此方法对筛选出的5个备选盐水层进行了评估。评估结果表明,各盐水层埋存潜力巨大,都远远大于示范工程期限内预计的CO2埋存总量,并可将这些盐水层作为将来海南省及临近广东省人为CO2的埋存场所。     

南海北部深水西区中中新世混合沉积模式及控制因素

以新采集的地震资料为基础,对南海北部深水西区的混合沉积作了初步研究。混合沉积在地震剖面上表现为平行—亚平行,振幅强—中,频率中等及连续性中等的反射特征。混合沉积分布在研究区地震资料覆盖范围的西北角,发育规模较大,最大长度达44.7km,最大宽度33.2km,面积1084km2,最大厚度为138m,纵向上分布在中中新统梅山组。综合南海北部构造演化、地震勘探等研究成果,建立了混合沉积模式。该混合沉积分布于半深海沉积区,由其南东东方向的西沙—广乐台地提供碳酸盐岩碎屑(同时也提供部分硅质碎屑),由其西侧的中南半岛提供主要的硅质碎屑。在南海北部深水西区,控制混合沉积分布的主要因素为构造作用(包括海平面变化)、物源供给及水动力条件等三个方面,这三者之间又具有密切的内在联系。     

二叠纪—三叠纪古气候研究进展——泛大陆巨型季风气候:形成、发展与衰退

巨型季风是指二叠纪—三叠纪期间泛大陆上存在的强烈季节风,它的形成与泛大陆的形状、海陆分布及大陆的纬向分布密切相关。从晚石炭世泛大陆的聚合至晚侏罗世—早白垩世泛大陆裂解,巨型季风经历了形成、发展到衰退的过程。在三叠纪,泛大陆很大且几乎关于赤道对称,巨型季风达到最大强度。它对古气候、古环境、古生物及沉积等都产生了深刻的影响,使泛大陆低纬度地区呈现出干旱和潮湿交替的气候特征,蒸发岩和红层广泛分布;高纬度地区温暖潮湿,煤层大量分布;科罗拉多高原(美国西部)、西特提斯(欧洲)和东特提斯(中国)等地的二叠纪—三叠纪沉积地层也显示了受巨型季风影响的特征。     

海床浅表层硬质薄层的声学识别

由沉溺珊瑚礁、各类胶结砂以及胶结的珊瑚石或贝壳碎屑等组成的硬质薄层通常呈零散状分布,地质取样难以准确确定它们是如何分布的,这给海底管线施工带来极大的困难和风险。本文以南海北部为例,基于多种物探资料并结合正演模拟,分析、总结了海底以及海底之下硬质薄层的声学特征,在研究区综合识别出23个硬质薄层分布区。研究认为,硬质薄层与松散沉积物物理性质的差异可用于声学探测数据识别和定位。在浅地层剖面上,硬质薄层表现为强反射薄层,并对其下方地层的地震反射信号有一定的屏蔽作用,这一现象有助于确定硬质薄层是否存在以及其埋深和位置。在侧扫声呐影像和后向散射强度图上,硬质薄层通常表现为具有不规则形状的明暗变化阴影,阴影的边界指示了硬质薄层的分布范围。当硬质薄层出露于海底时,侧扫影像、反向散射强度结合浅地层剖面可以有效地识别并确定硬质薄层的范围;而当硬质薄层位于海床浅部（埋深数米到十几米）时,浅地层剖面可能是识别硬质薄层的唯一且最有效的方法。     

南海北部声散射季节变化

声散射是重要的声学现象,海洋水体产生的高频声散射信号既可用于开展多种目的的声学海洋学研究,也可能对水下声学设备产生干扰,而海洋水体背景声散射具有显著的时空变异特征,因此针对特定海区开展声散射时变观测具有重要意义。本文利用在南海北部布放的锚系系统所搭载的声学多普勒流速剖面仪,获取了覆盖4个季节的累计约80 d的声散射数据,数据包括75 kHz和300 kHz两个频段,观测水深几乎覆盖了从海面到约600 m水深的整个水体。结果表明,水体在垂向上分布着上散射层和深散射层2个主要散射层。上散射层分布深度在冬夏较浅,位于约100 m以浅,在春秋较深,位于约200 m以浅;深散射层分布深度同样为冬季最浅,位于约300 m以深,但夏季则最深,位于约400 m以深。因此,两散射层的距离在夏季最远,在春秋最近。2个散射层的声散射强度（Sv）同样具有明显的季节变化,上散射层散射强度夏秋较强而春冬较弱,深散射层则正好相反。     

南海北部最小含氧带水下滑翔机观测结果初步分析*

最小含氧带(Oxygen Minimum Zone, OMZ)是指海洋中层水体处存在的稳定的溶解氧(Dissolved Oxygen, DO)极小值层, OMZ的分布与变化对南海生态系统和生地化循环具有重要意义。本文利用2019年7—9月“海翼”号水下滑翔机(Sea-wing Glider)在南海北部陆坡区的组网观测数据, 对南海北部陆坡区OMZ的空间分布特征进行了分析。结果显示, 在垂向上, 研究区域内DO极小值层出现在深度约700~900m处, 其浓度约为80~100μmol·L^-1, 且700~900m深度范围内DO浓度变化不大, 形成了厚度约为200m的OMZ。在水平方向上, OMZ自陆坡西南部起向东北方向延伸, 厚度由西南至东北逐渐变薄, 整体呈楔形分布, 并在靠近吕宋海峡处逐渐消失。此外, 本研究还选取了两台水下滑翔机7—8月连续两周内的观测数据, 经计算显示, OMZ区域内的DO浓度在跨陆坡方向上的平均变化速率为0.023μmol·L^-1·d^-1(增加), 在沿陆坡方向上为-0.034μmol·L^-1·d^-1(减少)。沿吕宋海峡入侵南海的高氧水能够解释OMZ东北部DO浓度局部升高的现象, OMZ的分布特征和形成原因与海水的平流运动、水团分布和水体层化等物理过程, 以及生物呼吸、有机物分解和还原性物质的氧化等多种影响因素有关。     

南海3种小型砗磲的外壳形态差异分析

本研究对中国南海3种小型砗磲(Tridacnaspp.)[番红砗磲(Tridacnacrocea,包括2种外壳形态)、长砗磲(Tridacna maxima)和诺亚砗磲(Tridacna noae)]的外壳形态性状进行生物统计学差异分析。研究表明,4组砗磲外壳存在显著形态学差异。单因素方差分析发现9个外壳比例性状能够较好区分3种砗磲,且2种不同外壳形态的番红砗磲在壳宽/壳长、足丝孔宽/壳长、壳质量/壳长和左右壳厚比壳长存在显著性差异(P<0.05);在基于欧氏距离Ward法且指定聚类数k=4的条件下,4组砗磲层次聚类效果较好;主成分分析提取3个主成分建立散点图,累计主成分贡献率73.85%,各主成分贡献率依次为50.47%,13.78%和9.60%;线性判别分析得出3个判别函数,方差解释率依次为70.13%、20.97%和8.90%。3种多元统计方法从不同角度解释各组砗磲的外壳形态差异,结果均显示两组番红砗磲的外壳形态更为接近,同时长砗磲与诺亚砗磲的外壳形态较为接近。