东海陆坡及邻近槽底天然气水合物成藏条件分析及前景

在西太平洋边缘海中,东海是唯一没有获得天然气水合物样品的边缘海。利用已有的地震资料、海底温度资料等,从沉积物来源、沉积地层厚度、烃源岩条件、沉积速率、海底温度—压力条件等方面对东海水合物成藏条件进行了分析。认为冲绳海槽沉积物源丰富,沉积厚度大,且发育烃源岩地层。冲绳海槽较高的沉积速率主要分布于冲绳海槽槽底沉积中心,以及西部陆坡连接海底峡谷底部的三角洲区域。根据冲绳海槽实测的海底温度数据,整个冲绳海槽地区600m以深的范围都能够满足水合物发育的温度、压力条件。以温度梯度为30℃/km计算,冲绳海槽中水合物稳定域的最大厚度为650m。冲绳海槽盆地中普遍发育的底辟构造、背斜构造等局部构造,以及网格状断裂系统,为烃类气流体的向上及侧向运移创造了有利条件,成为天然气水合物发育的有利区带。根据已经发现的BSR特征来看,东海地区天然气水合物前景广阔。     

天然气水合物成矿带的识别技术研究

在天然气水合物的地震资料解释过程中,常规地震剖面上难以识别水合物成矿带的准确位置。通过多年的实践对比研究,认为波形、速度反演、速度模型、流体因子、瞬时振幅、相对极性和能量半衰时等各种地震剖面,能够较好地揭示水合物成矿带的地球物理异常特征。收集整理了一部分国内外对水合物成矿带的识别技术,并提出了在无井的情况下,如何利用波形、速度和各种地震属性剖面所提供的信息来确定水合物成矿带的一些新想法,以期对水合物资源量的评估能提供比较有价值的参考依据。     

基于岭估计的有理多项式参数求解方法

在使用最小二乘法解算卫星遥感影像的RPC参数时,如果控制点非均匀分布或模型过度参数化,其法方程系数矩阵很容易产生病态,获得的解将偏离真值,甚至得到错误的解.使用岭估计可改善法方程的状态,保证解稳定.采用岭估计方法,通过所获取的不同岭参数对SPOT和QuickBird影像进行实验,证实L曲线法是一种稳定的、有效的岭参数确定方法,可显著提高RPC参数的解算精度.     

Dynamics of the mid-ocean ridge plate boundary: Recent observations and theory

The global mid-ocean ridge system is one of the most active plate boundaries on the earth and understanding the dynamic processes at this plate boundary is one of the most important problems in geodynamics. In this paper I present recent results of several aspects of mid-ocean ridge studies concerning the dynamics of oceanic lithosphere at these diverging plate boundaries. I show that the observed rift valley to no-rift valley transition (globally due to the increase of spreading rate or locally due to the crustal thickness variations and/or thermal anomalies) can be explained by the strong temperature dependence of the power law rheology of the oceanic lithosphere, and most importantly, by the difference in the rheological behavior of the oceanic crust from the underlying mantle. The effect of this weaker lower crust on ridge dynamics is mainly influenced by spreading rate and crustal thickness variations. The accumulated strain pattern from a recently developed lens model, based on recent seismic observations, was proposed as an appealing mechanism for the observed gabbro layering sequence in the Oman Ophiolite. It is now known that the mid-ocean ridges at all spreading rates are offset into individual spreading segments by both transform and nontransform discontinuities. The tectonics of ridge segmentation are also spreading-rate dependent: the slow-spreading Mid-Atlantic Ridge is characterized by distinct bulls-eye shaped gravity lows, suggesting large along-axis variations in melt production and crustal thickness, whereas the fast-spreading East-Pacific Rise is associated with much smaller along-axis variations. These spreading-rate dependent changes have been attributed to a fundamental differences in ridge segmentation mechanisms and mantle upwelling at mid-ocean ridges: the mantle upwelling may be intrinsically plume-like (3-D) beneath a slow-spreading ridge but more sheet-like (2-D) beneath a fast-spreading ridge.     

库姆塔格沙漠"羽毛状沙丘"形态的示量特征

通过卫星照片判读和实地观测,库姆塔格沙漠的“羽毛状沙丘”由两种风沙地貌构成：东北-西南走向的新月形“沙垄”为“羽轴”；垄间分布的波状微起伏的“大沙波”为“羽枝”,“大沙波”与沙垄的夹角为75°～103°。二者组合成类似“羽毛”的风沙地貌。新月形“沙垄”由单个新月形沙丘的前一沙丘的迎风坡与后一沙丘东翼相连构成“沙垄”。组成“沙垄”的新月形沙丘的两翼平均长37．5m,翼间距30～66m,沙丘高3～19m；在所观测区域内,沙丘沙的分选性由南向北变差。新月形“沙垄”长为3～22km,垄间距为1～3km,其问分布浅色和暗色相间的波状微地貌,暗色部分平均宽24．3m,浅色部分的平均宽11．6m。暗色部分表层沙粒的粒径有60%在1．00～0．25mm之间,以暗色矿物为主,而浅色部分表层沙粒的粒径的90%在1．00～0．25mm之间,分选性相对暗色部分较好,以石英等浅色矿物为主。暗色和浅色微地貌成对出现,相对高差约7cm。这种波状微地貌在库姆塔格沙漠中北部重复出现,类似于风沙地貌分类的沙波,暂称其为“大沙波”。     

Variability in Early Amazonian Tharsis stress state based on wrinkle ridges and strike-slip faulting

We present evidence for a decrease in the magnitude of Tharsis-circumferential compressive stress during the Late Hesperian to the Middle Amazonian based on chronologic changes in the predominant style of faulting in southern Amazonis Planitia. Using high-resolution MOLA topography, we identify a population of strike-slip faults that exhibit Middle Amazonian-aged displacements of regional chrono-stratigraphic units. These strike-slip faults are adjacent to an older population of previously documented Late Hesperian-aged thrust faults (wrinkle ridges). Along-strike orientations of these thrust and strike-slip faults reveal the Tharsis-radial stress to be the area's most compressive remote principal stress and that this stress orientation and magnitude persisted throughout the Late Hesperian to the Middle Amazonian. We show that the change in the predominant style of faulting from thrust faulting to strike-slip faulting during this time requires a decrease of the Tharsis-circumferential compressive stress to a magnitude less than lithostatic load, with negligible change in stress orientation.     

ODP204航次天然气水合物的可能有利储层——浊积层

为了解岩性在天然气水合物分布中的作用, 利用岩矿鉴定、扫描电镜和能谱法对ODP204航次的 4个站位 10个钻孔共计 115个沉积物样品进行分析, 发现沉积物中矿物成分基本相近, 以粘土矿物为主, 含少量以石英为主的陆源碎屑。样品中含有丰富的硅藻和有孔虫等微体化石, 可形成硅藻粘土—硅藻土、有孔虫硅藻土或凝灰质硅质生物粘土。石英碎屑大多呈棱角状, 粒径小、含量少, 同时, 样品中可见透镜体、团块或旋涡状层状结构以及杂乱堆积的斑杂构造。上述特征表明沉积物为含有大量深海或半深海的浊流沉积物或其夹层。由于钻井岩心中有相当部分的天然气水合物样品分布在上述沉积物中, 推断这些浊流沉积物很可能是ODP204航次天然气水合物的有利储层。     

笼状水合物拉曼光谱特征与结构水合数的耦合关系

为了探讨不同气体组分和环境介质对形成笼状结构类型水合物和水合数的影响, 开展了一元体系 (CH4、CO2、C3H8 )和二元体系(CH4 +CO2、CH4 +C3H8、CH4 +N2 )的水合物生成结晶充填过程、结晶构型和动力学特性分析, 并对生成的水合物进行了拉曼光谱分析。结果表明单组分甲烷充填小孔穴 512和大孔穴 512 62 形成Ⅰ型笼状结构水合物(SⅠ), 二氧化碳和丙烷只占据大孔穴 512 64 形成Ⅱ型笼状结构水合物 (SⅡ ); 而二元混合组分中小孔穴中只充填有甲烷, 而没有CO2、N2 和C3H8。应用反褶积的ν1 对称谱带测定了CH4 分子在Ⅰ型结构大孔穴和小孔穴中的相对占有率,并根据谱带的面积比(对应于小孔穴与大孔穴)计算了平衡条件下甲烷水合物孔穴占有率及其耦合的水合数, 认为气体分子的大小不仅影响它所充填的孔穴形态和类型, 而且影响水合物生成的结构类型和水合数。     

海底天然气渗漏形成水合物量的线性动力学模型:以墨西哥湾GC185区块Bush高地为例

世界许多地区如墨西哥湾，存在着大量天然气渗漏并形成水合物的现象，出于科学，生态，气候和安全的需要。人类有必要弄清存在于海底以水合成形式存在的天然气的比例。因此，构建了水合物形成量的线性动力学模型，以分析墨西哥湾GC185块区Bush高地海底渗漏天然气的地质过程和行为。Bush高地渗漏的天然气来源于附近的Jolliet气藏，结果表明，渗漏天然气中约有9％的海底形成了水合物。     

天然气水合物研究现状与展望

自20世纪90年代以来,世界各国对潜力巨大的新型能源———天然气水合物的研究做了大量的投入,已经取得了重大进展。本文在阐述国外天然气水合物的研究现状的同时,重点介绍了我国在天然气水合物勘探开发和实验模拟方面取得的一些进展,并展望其在能源、环境和其它研究领域的发展前景。