Bottom Simulating Reflector and Gas Seepage in Okinawa Trough： Evidence of Gas Hydrate in an Active Back-Arc Basin

To look for gas hydrate, 22 multi-channel and 3 single-channel seismic lines on the East China Sea (ECS) shelf slope and at the bottom of the Okinawa Trough were examined. It was found that there was indeed bottom simulating reflector (BSR) occurrence, but it is very rare. Besides several BSRs, a gas seepage was also found. As shown by the data, both the BSR and gas seepage are all related with local geological structures, such as mud diapir, anticline, and fault-controlled graben-like structure. However, similar structural "anomalies" are quite common in the tectonically very active Okinawa Trough region, but very few of them have developed BSR or gas seepage. The article points out that the main reason is probably the low concentration of organic carbon of the sediment in this area. It was speculated that the rare occurrence of gas hydrates in this region is governed by structure-controlled fluid flow. Numerous faults and fractures form a network of high-permeability channels in the sediment and highly fractured igneous basement to allow fluid circulation and ventilation. Fluid flow in this tectonic environment is driven primarily by thermal buoyancy and takes place on a wide range of spatial scales. The fluid flow may play two roles to facilitate hydrate formation:to help gather enough methane into a small area and to modulate the thermal regime.     

3个海洋板块运动加速导致全球地震活动增强

地震是造成人员伤亡和财产损失最多的自然灾害之一.2010年的地震活动引起了人们的普遍关注,很多人在问,全球地震活动增强了吗?地震活动与板块运动有关吗?研究表明,自1994年以来,全球地震活动与以前的18年相比明显增强,特别是自2001年以来的10年中全球地震活动水平有较大增强.自1997以来,3个海洋板块(太平洋、澳大...     

海底冷泉在旁扫声纳图像上的识别

海底冷泉是指来自海底沉积地层(或更深)的气体以喷涌或渗漏的方式注入海洋中的一种海洋地质现象,它普遍发育于主动大陆边缘和被动大陆边缘。海底冷泉研究在天然气水合物、全球气候变化、极端生物群落等研究方面都具有重要意义。利用实测的海上资料,通过分析水体声学剖面上的冷泉气柱、旁扫声纳图像上的亮斑异常以及柱状沉积物样品中天然气水合物等的对应关系,指出旁扫声纳图像上出现的亮斑异常是海底冷泉喷逸的指示。海底冷泉逸出的大量气泡遮蔽海底,从而形成一个强波阻抗界面,这个强波阻抗界面在旁扫声纳图像上形成亮斑异常。通过亮斑异常,可以判定海底冷泉的存在。旁扫声纳可以成为海底冷泉探测的有力方法。     

东海陆架盆地雁荡低凸起综合地球物理解释及其成因探讨

通过对东海陆架盆地西部地震和重磁资料的综合地球物理解释,对雁荡低凸起展布形态进行了细致刻画,凸起呈NE方向不连续展布于瓯江凹陷和闽江凹陷之间,长约170 km、宽约15~50 km.地震资料揭示雁荡低凸起上广泛发育了侏罗纪与白垩纪地层,厚度约为500~1500 m,展布面积约5000 km2,局部缺失中生界地层.凸起两侧中生代盆地结构差异明显,西侧瓯江凹陷为典型的断陷盆地,东断西超、断裂发育,半地堑、掀斜断块等中生界构造样式发育;东侧闽江凹陷为坳陷型盆地,断裂、火成岩不发育,挤压背斜、断背斜、反转构造等中生界构造样式发育.自由空间重力异常图与剩余重力异常图上,凸起表现为一系列NE向团块状重力高值区,而磁力异常ΔT图上则表现为深部磁场强度低的特征,火成岩影响部位可见磁力高值异常.综合凸起及邻域重磁震、莫霍面深度等地质地球物理资料,认为雁荡低凸起为一元古界组成的古隆起,区别于东部的台北低凸起.同时,结合区域构造演化及沉积特征,推测侏罗纪时期雁荡低凸起与浙闽隆起区可能连为一体,晚白垩世近东西向伸展作用下浙闽隆起发生裂陷进而形成了雁荡低凸起.     

岩浆驱动破裂的形态研究

轴地壳岩浆房是活动扩张中心海洋地壳结构的一个重要组成部分，轴地壳岩浆房通过深部岩浆源的补充，内部岩浆的同化熔融、结晶分异等岩浆房过程，其中的岩浆会破裂上覆的岩石层形成岩浆破裂，并沿岩浆破裂继续向上迁移。本文建立了岩浆迁移的层流模型，从理论上对岩浆迁移问题进行了探讨，并将遗传算法引入到该问题中来，用遗传算法求解了描述岩浆驱动破裂传播的积分方程。如果假设岩浆破裂在远离破裂末梢处的权限宽度为1M，则靠近末梢，破裂的宽度逐渐加大，在末梢处宽度为2m左右。并根据文献对岩浆流体的一些观测参数计算得出，岩浆破裂权限宽度不会很大，一般在1m左右的量级。     

东南亚构造分区

东南亚位于多板块碰撞交汇区,形成过程极其复杂。由于地理和历史的原因,东南亚地区整体研究程度较低,目前仍存在一些尚未解决的科学问题。其中厘清东南亚块体的组成,块体的边界、属性与来源是开展东南亚地学研究的关键。考虑到成因上的密切联系,中国华南、华北、青藏高原以及澳大利亚和印度洋板块向北的俯冲带都可以纳入到东南亚构造区域中,形成一个广义的东南亚构造区;根据地层对比、缝合带追踪、年龄分布和地震特征等,将东南亚划分为东南亚特提斯构造域、东南亚山弧构造域、东南亚挤出逃逸构造域、东南亚巽他古陆构造域、东南亚东部边缘海构造域和东南亚菲律宾弧构造域。其中特提斯块体从冈瓦纳大陆的裂离及拼贴方式、古南海的存在与消亡、新南海的成因机制、菲律宾岛弧活动带和新几内亚岛弧带的属性以及与古南海的关系是今后东南亚地球科学研究中值得关注的科学问题。     

东帝汶海槽断裂特征与构造演化模式

东帝汶海槽位于澳大利亚板块西北帝汶海与帝汶岛之间,晚中新世澳大利亚板块与东南亚班达岛弧碰撞引发了帝汶岛与帝汶海槽的构造变形,由于弧-陆碰撞过程的复杂性,帝汶海槽的变形时间与机制仍然存在较大争议。为约束帝汶海槽变形时间、探讨其演化过程,依据二维地震数据,对东帝汶海槽的断裂特征进行定量分析,并结合钻井与天然地震事件探讨弧-陆碰撞背景下帝汶海槽的构造演化模式。研究结果表明,晚中新世（约6 Ma）澳大利亚板块与班达岛弧碰撞,引发了帝汶岛的隆升与帝汶海槽的沉降,变形持续至晚上新世（约3 Ma）,形成现今帝汶海槽形态。现今澳大利亚板块与班达岛弧之间的相对运动速率已逐渐减小趋于停止,未来二者可能会以一个整体继续向北运动。     

加里曼丹岛南缘中中新世沉积特征及其主控因素探讨

加里曼丹岛地处东南亚区域中心位置,新生代以来其最显著的构造特征是伴随东南亚板块构造运动经历了逆时针旋转过程。重点针对中新世时期东南亚区域大规模构造事件,开展区域构造—沉积响应特征研究。基于加里曼丹岛东南部库泰盆地中新世三角洲沉积体系特征研究成果,结合加里曼丹岛南部东爪哇盆地中新世半深海斜坡—盆底沉积体系特征分析,综合探讨加里曼丹岛南缘中新世区域构造反转—沉积响应特征。中中新世时期15 Ma左右,形成了大规模马哈坎进积型三角洲沉积体系雏形;依据钻井与地震数据约束,推断东爪哇盆地中新世半深海斜坡—盆底沉积体系初始发育时间为16～15 Ma,2种沉积体系初始发育时间基本一致。推断东南亚区域中中新世时期大规模构造反转事件是加里曼丹岛南缘2种沉积体系发育的主要控制因素;而同时期库泰盆地开阔深水环境和东爪哇盆地东西向狭长延伸半深海环境,分别为库泰盆地大规模进积型三角洲沉积体系和东爪哇盆地半深海浊积体发育创造了充足的可容纳空间。     

天然气水合物的上界面——硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面

定义了海域天然气水合物成矿带的上界面。指出在地球深部存在最原始的、从根本上不依靠光合作用来生存的生命系统。根据对ODP岩心样品中微生物数量的统计,海底以下沉积层中的生物数量可能占据全球原核生物总量的70%,其生物总碳量和地球表面所有植物的碳总量相当。地球内部如此巨大的生物总量应该在地壳中的气体分布等方面起着重要作用。甲烷在地壳层中广泛存在,并主要是微生物成因的。微生物产甲烷的途径主要有两个,一是二氧化碳还原,另一个是醋酸盐发酵。相应地,参与产甲烷的微生物菌群主要是产甲烷菌和食醋酸菌。甲烷在沉积层中的厌氧氧化是一个不争的事实。该过程发生在海底以下一个非常局限的区带,称为硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带。通常,这个区带很窄,仅为一个面,因此,硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化区带又称硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面。这是一个基本的生物地球化学界面,在功能上它起到屏蔽甲烷向海底和大气逸散的作用,是一个巨大的甲烷汇。甲烷的厌氧氧化同样是一个由微生物介导的过程,参与此过程的微生物主要是食甲烷古菌和硫酸盐还原菌。硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化界面在海洋沉积层中一般深可达海底以下上百米,浅可至海底。此界面为天然气水合物的上界面,该界面以上没有甲烷水合物存在。