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胶州湾海域表层沉积物重金属元素分布特征与风险评价
分析了胶州湾海域150个站位表层沉积物Hg、Cd、Pb、Zn、Cu、Cr、As等7种重金属元素的分布特征,对海洋沉积物质量进行标准分类,利用地质积累指数法和潜在生态风险指数法,对重金属元素的污染程度和生态风险等级进行评价。结果表明,研究区表层沉积物重金属元素呈现由岸向海逐渐减少的分布特征,且胶州湾东部近岸区域高于西部区域。经计算评价,胶州湾内表层沉积物7种重金属元素平均含量均未超过《海洋沉积物质量(GB 18668—2002)》规定的第一类沉积物标准,研究区东侧部分站位达到二类和三类标准。研究区表层沉积物重金属总体污染程度属清洁—轻度污染,综合潜在生态风险程度低。自20世纪80年代以来,人类活动已成为影响胶州湾表层沉积物重金属元素分布的主要因素。
胡睿, 窦衍光, 邹亮, 林曦, 薛碧颖, 王蜜蕾, 王青, 解永健
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.104
海洋地质前沿.
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渤海海域馆陶组低阻油层沉积特征及其控制作用
根据渤海海域QHD油田地震、测井、录井及取心资料分析,结合室内实验观察数据,对低阻油层发育段—馆细段的储层岩石学和沉积学特征进行了综合研究。馆细段储层以岩屑长石长石砂岩和长石岩屑砂岩为主,磨圆度以次棱角—次圆状为主,分选较差。储层砂岩自下而上依次发育杂乱砾石沉积、中型交错层理、槽状交错层理、板状交错层理、波状交错层理及水平层理,泥岩以杂色为主,反映了一种浅水弱氧化-弱还原环境和氧化环境。低阻油层储层具有弱水动力沉积背景,主要发育心滩、辫状水道、泛滥平原和小型冲沟沉积微相。综合分析认为宏观的沉积环境、成岩作用和微观的粘土矿物共同造成了储层物性差及孔隙结构复杂化,使得馆细段束缚水饱和度偏高,是低阻油层形成的主要因素。
金宝强, 陈建波, 舒晓, 周军良, 邓猛
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.105
海洋地质前沿.
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无人机与无人艇在海南东锣岛水上水下地貌联合调查中的应用
水上无人系统主要包括水面无人艇和无人机,在传统大船和人员难以到达的浅水、岛礁等高风险区域调查中具有重要的替代意义。通过水上无人系统对岛礁地貌进行调查,探讨其调查数据的可靠性和应用实效。2020年9月,广州海洋地质调查局利用C400声学水面无人艇和Phantom 4 RTK摄影无人机在海南东锣岛获取了多波束测深、侧扫声呐和正射影像等数据。结果表明采集的数据能清楚识别海底沙丘、沙纹、沙斑、礁石等岛礁水下地貌以及裸露礁石、植被、房屋、码头、废弃铁船、人工栈道等岛礁陆上地貌。证实无人机摄影在无人艇调查中起到良好的辅助作用,联合调查可实现岛礁陆上和水下地貌数据完整拼接和融合;采集的数据可靠性高,可用性强,在海洋牧场建设、岛礁生态修复以及揭示岛礁地质灾害特征等方面具有重要参考价值。
李勇航, 韦成府, 李瑞铿, 傅晓洲, 杨江平, 利明泽
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.165
海洋地质前沿.
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辽西凸起X构造中生界火成岩裂缝型储层随钻解释评价
辽西凸起南端X构造中生界为裂缝型火成岩潜山,裂缝发育极不均匀,同时,中生界油气藏地质响应特征与上部常规储层油气藏特征明显不同;钻井作业过程中出现的复杂工程因素对综合录井资料质量造成极大影响。这加大了录井综合解释以及储层有效性识别评价难度。通过对录井资料质量甄别筛选,优选出真实反映地层流体的指示参数,并结合录井工程参数建立了潜山储层录井评价标准,对储层流体进行准确解释评价。与取样及测试结果对比发现,本构造的录井综合解释标准及解释方法,极大的提高了中生界火成岩储层流体解释评价的符合率;为围区火成岩储层流体解释评价及复杂井况下的录井油气层综合解释提供全新的解释思路,指导了X构造高产轻质油田的发现,实现了辽西凸起X构造油气勘探的突破,对渤海湾勘探具有重要指导意义。
张振波, 郭明宇, 袁胜斌, 刘娟霞, 姬建飞, 杨毅, 黄小刚
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.125
海洋地质前沿.
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滨海基岩城市地质调查成果应用探索与理论技术创新
城市地质工作是未来地质工作的重要发展方向,已成为城市规划建设和经济社会发展的重要基础支撑。系统阐述了青岛市城市地质工作定位、服务成效、理论和技术创新,以及未来青岛城市地质工作战略思考。2018年以来,中国地质调查局组织实施的青岛多要素城市地质调查项目,在服务青岛市国土空间规划、重大工程建设规划论证、海岸带生态环境保护与修复、自然资源管理中心工作等方面成效显著,并实现了滨海基岩城市地质调查理论与技术的创新。强化城市地质服务经济社会发展的先行性作用,加强监测预警与实现多网融合,有效解决与城市发展和城市居民生活密切相关的重大地质问题,是青岛城市地质调查未来发展方向。
窦衍光, 印萍, 陈斌, 薛碧颖, 王蜜蕾, 邹亮, 胡睿, 徐刚, 岳保静, 林曦, 董杰, 付佳妮, 徐锐, 何松, 林琴岗
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.122
海洋地质前沿.
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西非加蓬盆地深水盐下之局部盐胶结储层精细预测技术
西非加蓬盆地是一个典型的大西洋被动大陆边缘盆地,其深水盐下为一个高风险与高潜力并存的勘探新领域。近年来,在加蓬深水区M气田的勘探中,遇到了盐胶结型储层预测的新难题。在钻井数量少、地震资料品质有限以及缺乏成熟技术体系参考的条件下,通过对盐胶结成因机制进行深入研究,再结合岩石物理分析、地震属性分析、盐胶结型砂岩储层岩石物理模型建立及正、反演等关键地球物理技术手段对盐胶结储层进行精细综合预测,探索形成了“基于地质成因机制指导下的盐胶结储层精细预测技术组合”。运用该技术,有效预测了M气田的有利储层分布区,成果指导了M气田的勘探及评价。
黄健良, 韩文明, 阳怀忠, 李欣, 黄兴文, 郭允, 孔令琦
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.110
海洋地质前沿.
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火成岩发育区地震资料构造成图校正方法及应用
渤海海域BZ油田区新生界广泛发育火成岩。由于不同期次的高速火成岩纵横向分布极不均衡,造成其下伏构造受影响程度存在很大差异,常规的时深转换方法无法真实反映地下的构造形态。本文提出了一种新的火成岩下构造恢复的方法,首先利用数值模拟分析不同厚度火成岩对下伏构造的影响程度,建立火成岩厚度与时间校正量的数学关系式,然后运用层速度约束反演方法定量识别火成岩的累计厚度,进而得到其引起的时间校正量,最终采用去除火成岩影响的时深关系进行时深转换得到更为精确的深度域构造图。实践表明,该方法有效提高了火成岩发育区的构造成图精度,为渤海域内首次开展新生界火成岩下油田评价提供了有力的技术支撑,具有较好的推广应用价值。
韩自军, 裴小刚, 郭颖, 吴庆勋, 郭帅
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.203
海洋地质前沿.
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青岛市地质资源环境承载能力评价关键技术与应用
通过了解青岛市地质资源分布特征和区域地质环境条件,从地质资源和地质环境两个方面科学合理选取评价因子,建立评价指标体系,开展青岛市地质资源环境承载能力评价。评价结果显示,青岛市地质资源相对较匮乏,地质资源环境承载能力整体以强和较强为主,地质资源环境承载能力较弱的地区主要分布在环胶州湾地区、东部崂山山区及黄岛区的西南部,地质资源环境承载能力弱的地区主要分布在李沧区以北及周边。分别从生产生活空间、农业生产空间及生态环境空间等方面提出了青岛市地质资源环境优化配置建议,为青岛市地质资源合理利用与地质环境安全保障提供科学依据。评价结果能够为区域国土空间规划提供建议。
徐美君, 董杰, 杨宝凯, 何鹏, 邹亮, 胡睿, 冷琦
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.105
海洋地质前沿.
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遥感技术在青岛市城市地质调查中的应用
遥感技术可运用于地质调查、城市空间拓展、自然资源开发、生态环境保护和城市安全等多个领域,为城市地质工作提供更为宏观和直观的数据支撑。通过多期高精度遥感影像分析,建立了胶州湾地质单元遥感解译标志,重新厘定了胶州湾区域地质图,查明了环胶州湾人工填土分布及面积,初步估算出青岛市主城区0~10、10~30、30~50、50~100 m深度地下空间资源量,提出10~50 m是青岛市地下空间拓展的主要深度。遥感技术为城市地质问题解决和城市空间扩展提供了技术支持,在青岛城市地质调查中发挥了巨大作用。
付佳妮, 董杰, 窦衍光, 明强, 刘海松, 夏伟强, 邹亮
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.108
海洋地质前沿.
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青岛古镇口创新示范区土地质量评价及规划利用
分析了青岛市古镇口创新示范区表层土壤中重金属(砷、铬、镉、铜、汞、铅、镍、锌)和土壤肥力相关的pH、有机质、全氮、全磷、全钾等元素的分布特征及其成因,参照相关土地质量地球化学评价规范和标准,对土壤养分和环境进行综合评价,在评价的基础上,提出了研究区土地规划利用可调整的建议。结果显示,研究区土壤元素组成主要受成土母岩控制,在人类活动较频繁区域,汞以及氮、磷含量富集明显。整体而言,研究区土壤养分综合评价较差,土壤肥力较低,土壤环境质量安全清洁(约90%)。相较于其他重金属,Cu元素背景值较高,局部有富集现象,是造成研究区土壤污染风险的主要因素,建议在土壤重金属污染区实行土壤和农产品联合监测。
邹亮, 窦衍光, 胡睿, 林曦, 王瑞龙
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.107
海洋地质前沿.
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即墨温泉地热区水文地球化学特征及成因机制
即墨温泉地热是青岛地区的特色矿产资源,已成为当地经济发展的重要生长点。然而由于长期的大量开采,地热水供需矛盾、环境等问题日益突出。通过对比分析不同年份和季节即墨温泉地热水的化学组分与同位素特征,并结合地热资源调查资料和围岩地球化学与区域地质构造特征,探讨分析即墨温泉地热水的组成变化和成因机制。研究结果表明:即墨温泉是在独特的构造部位和良好的储水条件下,由大气降水补给并经过深部循环,由大地热流和深部热交换等作用加热,并通过水岩反应淋滤盐分,最终形成矿化度较高的地下热水并沿断裂上升出露地表。随着开采量的持续上升,温泉地热区水循环速率明显增加,地热水中的Na+和Cl等主要成分以及氢氧同位素组成在不同补给来源的多端元混合以及水岩相互作用下表现出较为显著的差异,部分地热含水层受到浅层地下水混入的影响。因此,应积极探索建立长时间序列的年际和年代际标准化水质连续观测计划,并通过水化学指标变化的模拟,为温泉地热资源的开发和管理提供科学指导。
付云霞, 孙吉林, 徐锐, 王蜜蕾, 吕金, 陈广泉, 刘焱光
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.110
海洋地质前沿.
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青岛崂山周边地下水化学特征与矿泉水成因分析
青岛崂山周边地区构造断裂及花岗岩风化壳发育,具有开发矿泉水的潜力。在崂山周边实施14口水文井,分析区域水文地质特征,发现主要水文地质问题集中在河流中下游人类活动较频繁的地区,工农业污染导致地下水硝酸根等超标,近海区域存在海(咸)水入侵现象。在蓝色硅谷区发现一处矿泉水后备选区,该点位于花岗岩风化壳内,水化学类型为HCO3·SO4-Ca·Na,微量元素锶含量为0.66 mg/L,偏硅酸含量为25.49 mg/L,均高于饮用天然矿泉水最低标准。矿泉水的形成主要与崂山地区地质环境特征及岩石矿物组成等因素密切相关,花岗岩中的二氧化硅和锶在长期水岩作用下融入水中,最终形成偏硅酸—锶复合型矿泉水。
王蜜蕾, 窦衍光, 邹亮, 薛碧颖, 胡睿, 岳保静, 徐刚, 林曦, 李林森
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.126
海洋地质前沿.
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灵山岛典型崩塌地质灾害成因机理分析及危险性评价
灵山岛是山东省青岛市黄岛区南部黄海近岸海域中的一个小岛,位于苏鲁造山带内,岛上最典型地层为早白垩世深海相复理石,发育了大量软沉积物变形现象。分析了灵山岛省级自然保护区地质灾害成因机理,总结了其坍塌特征及评价方法,划分其崩塌地质灾害等级,最终对研究区进行危险性评价。研究发现,灵山岛老虎嘴崩塌威胁危害程度为中等,灵山岛唐泉村崩塌威胁危害程度为小型,可为后续类似工程提供参考。
董杰, 管勇, 赵锋, 何飞, 徐刚, 苏秀婷, 吕金
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.111
海洋地质前沿.
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基于气测烃组分差异的CO2气体评价新方法
针对地下CO2气体受物理及化学性质、储层岩性、物性等因素的影响,现有的常规录、测井评价方法在定性识别与定量评价方面存在不足。利用现场气测录井资料、结合地层测试资料和电缆泵抽取样数据,在对恩平凹陷油层、CO2气层、含CO2油层气测烃组分响应特征分析基础上,提出了基于气测烃组分差异的CO2定性识别与定量评价方法的解释图版。研究表明:①优选C1%、(C3+C4+C5)/C1作为气测烃组分特征参数建立了CO2气层的识别图版;②利用气测录井C1%与地层测试、电缆泵抽取样的CO2含量进行相关性建模,建立了定量评价关系。最后,应用该方法对近期完钻的2口探井中3个显示层进行验证,解释符合率达100%,很好的解决了勘探阶段CO2定性识别与定量评价难题,为勘探作业快速决策以及后期开发方案制定提供了强有力的技术支撑。
熊亭, 关利军, 印森林, 蒋钱涛, 曹英权, 程乐利
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.182
海洋地质前沿.
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灵山岛地质遗迹特征与旅游开发
灵山岛地质遗迹资源丰富、极具代表性,具有重要的科学研究和旅游开发价值。前人对该地区的研究多侧重于地学科研,少有从地质遗迹方面进行详细介绍。通过系统的地质遗迹和旅游地质资源综合调查,查明地质遗迹30余处,划分为3大类-9类-10亚类,并通过对比分析、专家鉴评方式,对地质遗迹进行了评价分级。在详细介绍灵山岛地质遗迹类型特征的基础上,从地质科普、旅游开发的角度提出建议,以期规范地质遗迹开发管理,促进海岛旅游高层次、高质量和可持续发展。
王青, 宋晓媚, 刘洪华, 解永健, 宋庆伟, 胡睿, 薛碧颖
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.109
海洋地质前沿.
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调水调沙影响下黄河口泥沙异重流过程
利用黄河干流大型水库进行调水调沙,在短期内将大量沉积物快速输送入海,是河口泥沙异重流触发的重要窗口期。本文根据2010年调水调沙期间黄河口沉积动力现场观测资料,建立覆盖整个渤海海域的ROMS数学模型,以黄河利津站逐日水沙数据和海域潮汐、风场数据作为模型驱动条件,模拟调水调沙期间的河口泥沙异重流发育过程。模拟结果显示,在没有大风扰动的情况下,河流入海悬沙浓度超过29.0 kg/m3时会在河口产生高密度泥沙异重流。黄河冲淡水携带大量悬浮物从河口流出后,与海水迅速混合,在潮流影响下,冲淡水舌随时间由西北向东南偏转,输运至莱州湾西侧。淡水和沉积物主要以表层羽状流和底层异重流形式输运:表层羽状流扩展范围更大,输运路径为河口西北方向—远岸(河口东北区域)—莱州湾西侧;底层异重流扩散范围较小,输运路径为河口西北方向—河口沿岸(东)—莱州湾西侧。河口泥沙异重流生消和水体垂向结构存在周期性变化特征:落潮时段异重流发育较好,水体层化增强;涨潮时段异重流逐渐消亡,水体混合增强。估算出黄河口清水沟清8叉流路主泓区内水体由河口径流、潮汐应变和潮汐搅动引起的势能变化率。其中潮汐应变和潮汐搅动起主导作用,比河口径流引起的势能变化率高出2~3个数量级(102~103)。
李庆余, 王爱美, 吴晓, 涂德耀, 王厚杰
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.114
海洋地质前沿.
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FLU-net:用于表征页岩储层微观孔隙的深度全卷积网络
页岩孔隙是页岩气储集的主要空间,孔隙的形状、大小、连通性与发育程度很大程度上决定了页岩储集层的储集性能,因此,页岩气开采首先需要对其孔隙有充分的认识。基于阈值分割法获取页岩孔隙结构参数是目前页岩微观结构表征的一种重要手段,但是受扫描电镜图像灰度分布差异的影响,该方法需要逐一修改图像的最佳分割阈值以达到最好的孔隙分割效果,且阈值分割方法无法直接划分孔隙类别,这给后续的页岩微观结构定量表征带来了麻烦。为了实现页岩孔隙的智能识别和分类,本文设计基于像素级语义分割的深度全卷积神经网络FLU-net,将页岩的孔隙识别并分类为有机孔、无机孔(粒内孔、粒间孔)及裂缝,并结合孔隙尺度分类统计方法,分析不同类型孔隙发育数量、孔径大小、孔隙度等参数,实现页岩储层微观孔隙结构的自动化定量表征。本文以重庆渝西区块足201井区和四川盆地威远地区威204井区的页岩扫描电镜图像为研究对象,在对1 600幅页岩扫描电镜图像原始数据进行人工标注并划分数据集后,使用FLU-net进行孔隙识别,结果表明,本文方法具有较高的准确率的同时,自动化程度和泛化能力均高于传统预测方法,因此,扫描电镜与基于深度学习的语义分割模型结合是定量研究页岩微观结构表征的有效手段。
陈雁, 李祉呈, 程超, 焦世祥, 蒋裕强, 宋敏, 王占磊
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.196
海洋地质前沿.
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巴西东缘桑托斯盆地盐上碎屑岩系沉积特征及其演化规律
巴西东缘桑托斯盆地是近年来油气勘探的热点地区之一,其盐上碎屑岩系油气主要分布于晚白垩世森诺曼—土伦期、科尼亚克—马斯特里赫特期和古近纪等3个期次。基于区域沉积背景分析,通过调研盆地周缘水系发育及物源供给特征,利用现有的钻井、地震、测井及分析化验等数据,对盐上三个砂岩储层发育期次的主要沉积特征及其演化规律进行系统分析。研究表明,晚白垩世森诺曼-土伦沉积期在桑托斯盆地南部主要以浅海—半深海泥质沉积为主,在盆地中北部发育小规模三角洲及浊积水道;晚白垩世科尼亚克—马斯特里赫特沉积期,区域抬升导致物源供应充足,在浅水陆架区,发育多支大规模三角洲沉积,并持续向海进积,在陆坡区主要发育海底扇,具有“早期水道为主,晚期朵叶为主”的特点,深水区的盐岩起限制作用;古近纪沉积期,受区域水系迁移影响,物源供应减弱,整体以泥质沉积为主,三角洲规模明显萎缩,在深水区发育小型朵叶(或水道化朵叶)。
刘子玉, 吕栋, 解东宁
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.121
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深海沉积物抗剪强度影响因素及其变化规律
深海沉积物土工力学特性是开发深海海底作业装备的依据。利用现有的深海土工力学原位测量数据和取样分析的成果,采用回归分析方法,得到了沉积物物化组成等参数与抗剪强度的相关关系式。结果表明:深海沉积物以粉质土、有机黏土为主,具有高含水率、大孔隙比、低密度等特征;随着埋藏深度的增加,深海沉积物的含水率和孔隙比逐渐减少,湿密度与抗剪强度则呈增大趋势;物理参数与抗剪强度之间有较好的相关关系,含水率、密度及孔隙比与抗剪强度的相关性明显,其中,密度与抗剪强度成正比,而含水率、孔隙比与抗剪强度成反比;以含水率、密度和孔隙比为自变量的多变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与抗剪强度的相关关系。
魏定邦, 杨强, 夏建新
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.161
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南黄海合成地震记录精度的提高
南黄海以往一般采用单时窗合成地震记录,即对测井曲线求得反射系数与理论子波进行褶积,但由于地层浅部和深部的频率不同,导致合成地震记录和实际地震剖面吻合得不好。本文提出了对地震资料采用分时窗提取子波合成地震记录的方法,从井旁地震道提取的地震子波进行频谱分析,地层浅部和深部地震子波的主频和波形不同,并考虑时延特性,采用分析结果的地震子波进行分时窗合成地震记录。与以往用单时窗合成地震记录相比,分时窗合成地震记录提高了合成地震记录与地震波组的吻合度和分辨率。
刘俊, 吴淑玉
海洋地质前沿.
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西沙群岛现代生物礁
七连屿海滩沙-沿岸沙丘-现代植物-砂岛成因模式
海滩沙是砂岛形成的基础,成长初始状态原生态海滩沙是砂岛形成的标志;沿岸沙丘是植被成长屏障,二者都具有重要的研究意义。笔者以2019年科考航次现场海滩沙-沿岸沙丘、砂岛及植被调查与卫星遥感资料分析为基础,对七连屿海滩沙-沿岸沙丘-植被地质特征,形态、位置,它们与砂岛的关系进行讨论;揭示了海滩沙-沿岸沙丘形成不但决定于海浪、潮汐,风暴潮等动力作用,而且也与沉积物搬运过程、沉积作用关系密切;同时探讨了岛屿形成过程中现代植物的分布:从点状发育过渡到逐渐覆盖整个潮上带区域,即先是沿岸沙丘,再是海岛中心,最后呈面状覆盖全岛。其中,植物的定植起到了重要作用,不但能够起到固沙作用,而且参与了砂岛的型成。由此,提出建立七连屿海滩沙-海滩岩-植被-砂岛成因模式。
王宇喆, 邱隆伟, 许红, 马骁, 付和平
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.208
海洋地质前沿.
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南海北部造礁石珊瑚共生体光合作用特征季节性监测
造礁珊瑚与虫黄藻共生是珊瑚礁最基本的生态特征。造礁珊瑚的生长乃至珊瑚礁生态系统的健康状况均与虫黄藻的光合作用密切相关。自然环境下造礁石珊瑚共生体光合作用特征研究仍相对缺乏,限制了珊瑚礁生态系统的健康评估与白化预警研究。在南海北部三亚鹿回头岸礁区选择鹿角杯形珊瑚(Pocillopora damicornis)、澄黄滨珊瑚(Porites lutea)和十字牡丹珊瑚(Pavona decussata)3种不同形态珊瑚,对其共生藻密度、叶绿素a含量和有效量子产量(ΦPSII)进行了1年的跟踪监测调查。分析结果显示:① 3种形态不同的珊瑚共生体光合作用特征具有明显的种间差异,澄黄滨珊瑚有着最高的共生藻密度和叶绿素a含量,但ΦPSII最低。② 澄黄滨珊瑚的共生藻密度最低值出现在冬季,而鹿角杯形珊瑚和十字牡丹珊瑚的共生藻密度最低值出现在春季。3种珊瑚的叶绿素a含量和ΦPSII均表现出了相似的季节变化,秋冬偏高,春夏偏低。③ 珊瑚共生体的光合作用特征具有显著的种间差异和季节变化,与珊瑚礁生态健康状况息息相关,因此在珊瑚礁生态监测与健康评估过程中,所应用的指标需要认真考虑石珊瑚的种间差异性和环境的动态变化。
张海洋, 赵美霞, 钟瑜, 鲁丽, 刘国辉, 杨红强, 严宏强
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.186
海洋地质前沿.
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海洋造礁仙掌藻研究进展及西沙石岛仙掌藻
仙掌藻(Halimeda)是一种生长在热带浅海环境中的世界性海洋钙化绿藻,为绿藻门(Cholorophyta)松藻科(Codiaceae)的一个属。仙掌藻对生态系统的多样性具有重要贡献,且是一种重要的沉积物生产者,属四大造礁藻类之一。仙掌藻属藻类植物脱落的钙质节片部分,是许多热带海洋环境碳酸盐沉积物的重要组成部分。回顾了仙掌藻的研究历史,总结了其研究成果,包括仙掌藻的现代沉积特征、其对热带环境中沉积物的贡献、钙化模式、海洋酸化对其的影响等。通过对西沙群岛宣德环礁石岛浅水礁盘活体仙掌藻分布特征调查,针对所采集不同种属仙掌藻样品开展镜下分析,尝试估算它们的碳酸盐生产力。最后指出仙掌藻在目前研究中现存的问题,并提出今后研究的建议。
马骁, 许红, 付和平, 沈江远
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.184
海洋地质前沿.
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西沙群岛白云岩-铁白云岩-致密白云岩
西沙群岛白云岩-铁白云岩岩相学特征
西沙群岛永兴岛西永2井和石岛西科1井均发现铁白云岩。主要通过X光粉晶衍射、偏光显微镜和扫描电镜技术完成测试,分析白云岩-铁白云岩分布及岩相学特征。X光粉晶衍射测试结果及综合分析表明,西科1井发育11层铁白云岩,西永2井发育8层铁白云岩。通过偏光显微镜鉴定,发现西永2井中新世白云岩主要为生物碎屑白云岩,白云石晶体呈粉晶—细晶结构;某些层段含较高铁白云石,呈微晶—粉晶状。通过薄片观察分析发现,西科1井发育大量物碎屑白云岩,多细晶—粉晶结构,自形—半自形为主,部分样品可见黑色铁质氧化物或者胶结物。扫描电镜观察发现2个井多数白云石为典型菱形多面体结构,白云化程度高。
季兆鹏, 闫琢玉, 许红, 陶萌, 纳琴
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.112
海洋地质前沿.
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西沙石岛西科1井深层致密白云岩岩相学特征再研究
石岛致密白云岩-铁白云岩发现6年,再研究聚焦于岩相学特征。针对西科1井致密白云岩层段完成最新采样,开展系统常规岩石薄片磨制和偏光显微镜和扫描电镜鉴定,提供了系列照片和鉴定分析的认识。确定偏光显微镜下深层白云岩岩相学显微特征,揭示了微晶—细晶—凝块泥晶白云石构成致密藻礁白云岩的特征,它们发育粉晶-细晶、凝块、生物结构。细晶白云石自形—半自形,雾心亮边,0.05~0.25 mm,多世代特征;生物碎屑是珊瑚藻和仙掌藻白云岩,2~3 mm,部分3~5 mm,少部分5~10 mm,生物体内部白云石多粉晶,生长或充填于生屑孔隙,藻体中白云石不规则状,0.3~0.5 mm,星散状、镶嵌状白云石包体,涉不透明矿物;发现块状、不规则状凝块泥晶白云石,部分凝块聚集在一起,凝块内部主要充填泥晶白云石和少量有机质,发育隐晶结构。多个深度白云石含量90%~95%或95%~100%,镜下无色,有时呈浑浊的灰色,闪突起显著,完全解理,高级白干涉色;部分含5%~10%细晶方解石,半自形,0.05~0.25 mm,星散状分布在白云石之间;粉晶方解石自形—半自形粒状,0.01~0.05 mm,镶嵌状分布于生屑边部或充填在生屑内部孔隙中;扫描电镜系统分析主要是针对致密白云岩样品进行,选取典型照片分析了白云石颗粒特征和充填特征,发现2类不同的充填样式,一种是细晶白云石间孔缝中的泥晶类充填露头,另一类是细晶白云石上泥晶类面积覆盖。
苏大鹏, 贺静, 闫琢玉, 沈江远, 马骁, 付和平, 李绪深, 张道军, 刘新宇, 董刚, 闫桂京, 许红
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.036
海洋地质前沿.
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南海西科1井致密白云岩特征及成岩环境
西科1井为南海区域揭示生物礁地层最全、取心最为完整的钻井。该井下中新统三亚组发育致密白云岩,其孔隙度为1.65%~16.4%,平均6.7%。渗透率极低,局部渗透率仅为(11.8~39)×10−3 μm2,平均渗透率<1×10−3 μm2。利用沉积岩石学、岩石孔渗物性特征和包裹体测试方法,分析了致密白云岩的成岩特征,讨论了其成岩演化条件。致密白云岩中的白云石以粉晶、细晶和泥晶为主,形态多为自形和半自形,晶形较好,具有雾心亮边构造,白云石晶体接触紧密。晶间孔细小,孔隙呈分隔状且互不连通,次生溶蚀孔不发育。三亚组致密白云岩形成于准同生成岩阶段和后生成岩阶段。频繁的海平面变化和沉积物暴露,导致多期的海水充注孔隙作用,加上高温高盐的古海洋和地层环境,为致密白云岩的形成创造了条件。
董刚, 刘新宇, 李绪深, 张道军, 闫桂京, 苏大鹏, 许红
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.045
海洋地质前沿.
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西永2井中新统铁白云岩空间变异特征及成因
西沙群岛新近纪以来广泛发育生物礁白云岩,在西永2井白云岩层段发现大量的铁白云石,关于该区的铁白云石研究较少。笔者主要通过X射线粉晶衍射数据,结合前人研究资料,对西永2井407~570 m白云岩-铁白云岩进行了分析。研究发现西沙群岛西永2井中新统铁白云岩主要集中在上中新统黄流组一段,其黄流组二段主要发育含铁白云岩。白云岩孔隙度分布与其铁白云石分布有较好的对应关系,孔隙度高的层位铁白云石分布更密集。从中新统白云石和铁白云石的晶胞参数可以得知,该区铁白云石和白云石的晶胞参数都较大,呈现出富钙铁的特征。西永2井白云岩-铁白云岩有序度受Fe2+的影响较大,Fe2+的加入使其有序度降低,因此有序度低的现象不能简单的认为是结晶速度快的准同生作用造成。西沙群岛晚中新世有大量火山活动的现象,岩浆热液提供了铁白云石形成所需要的Fe2+和热量来源。在成岩后期,孔隙性较好的黄流组一段受火山活动影响大,其热源及富Fe2+离子促使白云石向铁白云石转变,形成了大量的铁白云石;而孔隙性较差的黄流二组仅仅形成大量的含铁白云岩。
沈江远, 闫琢玉, 付和平, 马骁, 张海洋, 赵强, 许红
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.051
海洋地质前沿.
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西永2井铁白云岩Fe同位素地球化学性质及特征
白云岩发现于200多年前,至今仍然是地球科学研究前沿。西沙群岛白云岩研究超过35 a,发现铁白云岩10 a,属于研究热点。本文在西永2井前期铁白云岩测试研究基础之上,采集典型铁白云岩岩心样品,完成Fe同位素测试,通过对比多种地质储库Fe同位素特征,阐述定位该批测试数据的性质、特征和分析其母源,提出加强投入,与高尖石岛火山岩铁同位素测试结果地球化学特征朔源对比分析的建议。该项研究对于铁白云岩成因特征和机制研究具有重要价值。
许红, 张海洋, 李绪深, 沈江远, 马骁, 付和平, 张道军, 苏大鹏, 闫桂京, 董刚, 刘新宇, 闫琢玉
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.002
海洋地质前沿.
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研究论文
SEC标准容积法评估储量关键参数研究及在东海西湖凹陷中的应用
近年来应用容积法对东海西湖凹陷新增或开发早期的油气田进行上市储量自评估,由于储量级别划分、井控含油气面积、有效厚度等关键参数取值差异,导致与第三方评估结果差异较大。因此,在西湖凹陷勘探开发实践基础上,开展SEC标准容积法评估储量关键参数确定方法研究,结果表明:SEC储量评估中要遵循合理的确定性、可靠性、方案/计划、5年开发等原则,在储量级别划分时可根据单井有效厚度、孔隙度、饱和度、采收率等各项参数的可靠程度分别选用低、中、高值,相应产生1P、2P、3P储量。综合运用试井分析法、最终技术可采储量反算、平均储采比等多种技术方法,初步确定西湖凹陷主力层气井井控半径为420~740 m,油井井控半径为330~660 m。应用等值线面积权衡法确定单元有效厚度时,要充分考虑气(油)水同层、最大油气层厚度以及构造与砂体分布特征等。研究成果在西湖凹陷N-1气田应用效果好,对新增或开发早期油气田进行上市储量评估具有一定的借鉴意义。
张彦振, 刘志霞, 张建培, 侯玮, 刘洋
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.185
海洋地质前沿.
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页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法
随着页岩气勘探开发领域的快速发展,页岩储层的微观结构表征及分析技术显得愈发重要。其中基于阈值分割法获取页岩孔隙结构参数是目前页岩微观结构表征的一种重要手段。现有的阈值分割方法主要有最大类间方差法、最大熵阈值分割法等,它们在各种图像分割任务上都取得了不错的成绩。然而,在页岩孔隙分割问题上,它们均存在耗时较长且不能有效分离薄片扫描电镜图像中的孔隙和基质等元素的问题。页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法能根据页岩薄片的不同特点,自适应地快速生成对应图像的最佳灰度阈值,自动识别页岩孔隙和基质等地质元素。在足206井的页岩扫描电镜图像上进行了实验,与传统方法进行对比,实验结果表明,页岩薄片孔缝分割的自动阈值生成方法能准确实现孔隙和基质等元素的分离,在各类图像上都能高效地自动生成最佳灰度阈值,为页岩微观图像孔隙结构定量分析提供可靠基础。
陈雁, 王柯, 李祉呈, 焦世祥, 王占磊, 蒋裕强
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.070
海洋地质前沿.
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上海基岩海岛浮山岛的侵蚀现状及保护修复
基于基岩海岛侵蚀研究,利用基岩海岸演变模型,界定浮山岛的海蚀岸类型,估算浮山岛基岩海岸侵蚀后退速率,并结合实地登岛调查分析,提出了浮山岛保护修复方案。建议采用生物屏障的手段达到消浪作用,减少海岸侵蚀,恢复当地生态系统;同时采用生态和工程结合的方式在浮山岛和浮山东岛两岛之间创造潮间带沼泽地,并栽种草本植物来稳定沼泽地,以缓减断裂谷继续发育。
何小燕, 杜小弢, 贾明瑶, 梅宇立, 张妙
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.106
海洋地质前沿.
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云母在黄河口段沉积物中的形状系数与等效沉积
云母有着独特的片状结构和晶形,为了分析云母与其他粒状碎屑矿物的水力沉积差异,以黄河口段沉积物为对象,分粒级进行轻、重矿物鉴定,挑选出其中的白云母以及不同风化程度的黑云母,测量了5个样点、约12 000颗碎屑云母的粒径与厚度,以此比较片状云母与粒状石英和长石在水体中的等效沉积。结果表明,黄河口沉积物中云母含量约为1.8%~9.7%,其在不同样品和不同粒级之间差异很大,在1.5Φ~5.5Φ粒级之间云母含量由高至低急剧减少;云母厚度大都<20 μm,平均厚度仅8.93 μm,白云母的厚度一般小于黑云母;薄片状云母体积远小于相同粒径的粒状石英、长石,约为石英和长石的16%~55%;云母体积的变化可由其形状系数−径厚比来反映,云母的径厚比大都介于5~60。片状云母与粒状石英和长石在搬运与沉积过程中水力特性差异明显,等效沉积作用常使较大粒径云母与细粒泥质沉积密切共生。
樊水淼, 金秉福, 王昕, 于海洋
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.175
海洋地质前沿.
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印度尼西亚苏拉威西岛周缘裂谷盆地的沉积演化及其对油气地质条件的影响
为了揭示印度尼西亚苏拉威西岛周缘裂谷盆地油气地质条件的差异性,有效指导该区的油气勘探,在综合现有勘探研究成果的基础上,从构造演化分析入手,系统分析了该区沉积演化特征及其对烃源岩和储盖组合的控制作用。结果表明,古新世—始新世的沉积相带控制了有效烃源岩的岩性和发育区,在断陷处形成了湖沼相、潮坪—潟湖相泥岩、煤系等类型的烃源岩;不同时期差异性的沉积充填形成2类储盖组合;苏拉威西地区西部河流—三角洲相控制形成了物性良好的碎屑岩储盖组合。晚中新世—上新世,台地—陆棚相控制形成了区域内最为重要的碳酸盐岩储盖组合,尤其台地和台地边缘的生物礁储层,物性优良,已获得重要发现,是今后该区油气勘探的重点关注目标。
袭著纲, 方勇
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.101
海洋地质前沿.
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天然气水合物分解诱发海底滑坡影响因素分析及致灾风险评价
天然气水合物主要赋存于低温高压下的海底沉积物层中,当周围环境的温度或者压力发生变化时,其稳定性会受到破坏,诱发坍塌、海底滑坡等地质灾害,对钻井平台、海底电缆等造成巨大破坏。结合南海北部海底陆坡的实际地震资料,首先获得了符合实际情况的储层属性参数,然后基于改进的地质力学模型,获得了相应的力学模型参数,利用孔隙压力平衡方程计算得到地层的有效应力,对天然气水合物分解诱因的海底滑坡的数值模拟,基于强度折减法讨论分析了初始水合物分解量、水合物分解总量等因素引起的水合物储层变化的力学响应,获得了对应的安全系数,实现了水合物分解对海底边坡稳定性影响的分析,为今后水合物开采过程中可能诱发边坡失稳的程度及失稳位置分布预测提供了指导和帮助。
唐常锐, 徐秀刚, 孙秉才, 姜瑞景
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.021
海洋地质前沿.
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成果快报
东海南部与鄂尔多斯中南部中生代油气成藏地质条件比较性研究
肖国林, 杨长清, 孙晶, 杨传胜, 杨艳秋
doi: 10.16028/j.1009-2722.2021.079
海洋地质前沿.
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