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编辑推荐

黑石岛附近海域地形地貌及表层沉积物分布特征分析
黑石岛附近海域位于山东威海黑泥湾东部,沉积环境复杂多变,多种因素控制表层沉积物分布,形成多种发育演化模式。利用单波束测深系统、浅地层剖面系统、表层沉积物取样、海流观测和实验室沉积物粒度测试、资料综合解释等方法,于2021年9—11月对研究海域开展综合地质环境调查。通过调查数据分析研究区水深地形特征、浅地层结构特征以及表层沉积物分布特征,并从多个角度揭示该海域沉积物分布特征的控制因素和成因。研究发现:目标海域水深介于3~24 m,平均水深约14 m,西部浅、东部深,存在陡坡,随着水深的增加坡度逐渐变缓,地貌类型主要以水下侵蚀岸坡为主;海底浅地层声学反射界面清晰,可全局跟踪,淤积厚度为0.5~2 m,沉积层厚度东西存在差异但相对稳定;表层沉积物类型多样,大致围绕黑石岛呈环带状分布,离岛方向上依次为粉砂、砾石、泥质砾;自西向东表层沉积物粒度逐渐减小,分选性变好。研究区表层沉积物分布受区域地形地貌和水动力条件的共同影响。
刘玉斌, 宋永东, 张建兴, 庄丽华, 栾振东, 阎军
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.071
海洋地质前沿. 2023, 8(39): 60-69
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三门湾表层沉积物矿物分布特征及物源分析
由于沉积环境和物质来源的差异,不同海域矿物组成及分布各异。为查明三门湾海域表层沉积物碎屑矿物和黏土矿物的含量、分布特征,在三门湾海域采集了25个海域表层沉积物、5个河流沉积物和2个潮滩沉积物样品,对沉积物样品进行63~125 μm粒级颗粒的碎屑矿物鉴定分析和<2 μm粒级颗粒的黏土矿物含量分析。结果显示,海域表层沉积物中共鉴定出27种重矿物、11种轻矿物。金属矿物、绿帘石、岩屑、普通角闪石、片状矿物含量占据重矿物的93.0%。轻矿物中81.1%为岩屑、斜长石、石英和片状矿物。三门湾黏土矿物以伊利石为主(平均61.1%),绿泥石和高岭石次之(19.3%和15.8%),含少量蒙脱石(3.8%)。根据Q型聚类,可将三门湾沉积物分为河口矿物区(Ⅰ区)、潮流通道矿物区(Ⅱ区)和浅水水下平原矿物区(Ⅲ区)。Ⅰ区以绿帘石、金属矿物和斜长石含量高为特征,受到河流输入直接影响,碎屑矿物与河流沉积物类似;Ⅱ区以金属矿物含量极高、片状矿物含量低为特征(80.6%),指示湾内潮汐通道的强水动力状况;Ⅲ区以金属矿物和片状矿物含量高为主要特征,显示出陆架碎屑矿物的重要影响。矿物物源分析结果表明,研究区内细颗粒沉积物以长江来源为主,沿岸河流输入影响较小,未改变以伊利石为主的黏土矿物组合格局;而粗颗粒沉积物主要受到湾外内陆架和沿岸河流输入沉积物的共同影响,沿岸河流输入使得研究区内岩屑和绿帘石含量高,在靠近基岩海岸的区域,还可能受到部分基岩风化输入的影响。
田元, 曹珂, 印萍, 高飞, 段晓勇, 吕胜华, 仇建东, 陈彬, 陈小英, 刘晓凤
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.191
海洋地质前沿. 2023, 8(39): 49-59
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青岛市海岸带地质环境问题与空间规划对策建议
充分认识海岸带地质环境问题关系到所有沿海城市居民的生命财产安全,对于优化城市规划布局和国土空间开发,实现空间转型升级和城市集约、绿色、可持续发展具有重要意义。青岛市是中国沿海重要中心城市,正在全力建设全球知名的海湾都会,同时,当前也面临一定程度的地质环境问题。本文系统分析了青岛市海岸带地区地质灾害(崩塌、滑坡、泥石流等)、不良地质条件、海(咸)水入侵、海岸侵蚀、构造断裂、水土污染等地质环境问题的现状及其分布特征和产生原因,并针对国土空间优化、韧性城市建设、生态城市建设、智慧城市建设和相关规制、法律体系构建等方面提出了对策建议,为城市科学规范空间规划提供参考,为地区经济与社会可持续发展提供系统科学的地质资料。
朱妍, 王蜜蕾, 薛碧颖, 邹亮, 窦衍光
doi:10.16028/j.1009-2722.2023.134
海洋地质前沿. 2023, 8(39): 1-7
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山东东部日青威盆地晚中生代沉积岩元素地球化学特征及沉积环境
发育在苏鲁造山带上的山东东部日青威盆地是晚中生代以来形成的规模较大的裂陷盆地,其独特的沉积特征有别于周缘其他同期陆相断陷盆地,备受沉积学界的广泛关注。为了解日青威盆地沉积期(包括莱阳期和青山期)古盐度、古气候和氧化还原条件等沉积环境特征,对盆地灵山岛、崂山、诸城桃林、海阳丁字湾和即墨周戈庄5个典型剖面沉积岩样品开展主量、微量和稀土元素地球化学分析。5个典型剖面的沉积岩SiO2和Al2O3含量较低,平均值分别为52.13%和13.06%,而Fe2O3含量较高,平均值为6.14%;ΣREE平均值为199.15×10−6,稍高于澳大利亚后太古宙页岩(PAAS),富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素,具有弱铕(Eu)正异常;相对于上地壳(UCC),样品富集大离子亲石元素,亏损过渡族元素。Sr/Ba和Mg/Ca值表明,自莱阳期至青山期,沉积水体趋向于由咸水/半咸水向微咸水环境的变化;Sr/Cu值、∑(Fe+Mn+Cr+V+Ni+Co) / ∑(Ca+Mg+K+Na+Sr+Ba)值和SiO2-(Al2O3+K2O+Na2O)双变量图解表明,莱阳期和青山期均为干燥气候;V/(V+Ni)和Ce异常表明,莱阳期和青山期沉积水体环境以分层不明显的还原环境为主。综合以上研究表明:日青威盆地莱阳期—青山期古盐度的转变以及干燥气候和还原环境对于揭示盆地的沉积演化过程有着重要的地质意义。
刘菲菲, 周瑶琪, 许汉华, 李曼洁
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.157
海洋地质前沿. 2023, 10(39): 22-33
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东海陆架盆地新生界咸水层二氧化碳封存地质条件及封存前景
目前可用于封存二氧化碳的地质体包含深部咸水层、枯竭油气田、玄武岩等,其中,深部咸水层广泛分布于全球大多数沉积盆地,具有封存能力大、技术成熟、安全性高、成本低等优点,是一种重要的二氧化碳封存地质体。相较于陆域,海域碳封存具有封存潜力大、安全性高、环境影响小、封存周期长等优点,是实现“双碳”目标的重要途径。东海陆架盆地面积大,盆地构造稳定性较高,属于次冷-次热盆地,碳封存目标层厚度大、分布广,具有良好的咸水层二氧化碳封存地质条件,且盆地油气勘探开发程度较高,实施二氧化碳咸水层地质封存的工程条件成熟。在中国海域含油气盆地中,东海陆架盆地咸水层二氧化碳地质封存适宜性为高适宜。综合考虑勘探开发程度、区域构造稳定性、地热条件、二氧化碳咸水层地质封存物质条件和地质封存工程实施条件等可影响二氧化碳地质封存前景评价的参数,分别评价了各区带二氧化碳封存前景。其中,台北坳陷和浙东坳陷碳封存前景最好,适宜实施二氧化碳地质封存;长江坳陷和海礁隆起碳封存前景较好,可作为实施二氧化碳地质封存的备选区带。
陈建文, 孙晶, 杨长清, 杨传胜, 谢明英, 孙晓娜, 王建强, 袁勇, 曹珂
doi:10.16028/j.1009-2722.2023.051
海洋地质前沿. 2023, 10(39): 14-21
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海底冷泉系统氧化还原环境重建方法研究进展
冷泉活动是现代深海极端环境系统之一,其在天然气水合物资源勘探、全球气候变化、极端环境生命活动等方面具有重要的科学研究意义。重建海底冷泉区氧化还原环境是研究其中生物地球化学过程、揭示甲烷渗漏活动特征的重要途径。近年来,大量矿物学及地球化学指标在冷泉系统氧化还原条件的恢复研究中获得了成功的应用。在前人研究的基础上,对自生矿物学标志、稀土元素、氧化还原敏感元素(Mo、U、Fe)和稳定同位素(钼同位素δ98Mo、铁同位素δ56Fe、硫同位素δ34S)等不同指标对氧化还原环境变化的响应机制进行了系统总结,从测试分析方法、后期成岩改造、单一指标的多解性等多个方面探讨了各指标的影响因素和当前仍存在的问题,并指出了未来该领域需进一步加强的关键研究方向。
周渝程, 曹红, 耿威, 刘晨晖, 张喜林, 翟滨, 张现荣, 陈烨, 吕泰衡, 曹又文, 张栋, 闫大伟, 孙治雷
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.169
海洋地质前沿. 2023, 10(39): 1-13
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涠西南凹陷X油田中块渐新统储层碳酸盐胶结物特征及孔隙演化模式
为了寻找南海北部湾盆地涠西南凹陷开发有利区,指导剩余油挖潜,以X油田中块渐新统涠洲组三段 (E3w3) 碎屑岩储层碳酸盐胶结作用为研究重点,并以凹陷中心和断裂附近为两大主体区域开展研究工作,通过粒度分析、薄片显微镜下鉴定、阴极发光、扫描电镜、岩芯常规物性分析及单井成岩作用数值模拟等技术手段,深入研究了碳酸盐胶结物类型、含量及分布特征,明确了涠洲组碎屑岩储层孔隙演化模式。结果表明,研究区涠洲组储层碳酸盐胶结物以方解石和白云石为主,主要形成于成岩作用早期阶段。受断裂分布和热流体活动影响,在平面和垂向上,碳酸盐胶结物分布特征具有明显规律性。断裂附近区域储层中碳酸盐胶结物更为发育,其损失孔隙占比约22.6%,占总胶结物损失孔隙度的67.0%;洼陷中心区储层中碳酸盐胶结较弱,其损失孔隙占比约7.9%,占总胶结物损失孔隙度的39.9%。因此,洼陷中心弱胶结作用区碎屑岩储层储集物性较好,可作为油气藏开发有利区的首选目标。
郇金来, 孟元林, 武景龙, 马帅, 林水城, 王勇标
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.090
海洋地质前沿. 2023, 7(39): 13-24
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东海陆架盆地CO2地质封存适宜性评价
温室气体过量排放引起了明显的全球气候变化及诸多次生灾害,CO2捕集与地质封存技术应运而生。中国东海沿岸CO2排放源众多,但陆上盆地面积狭小,无法满足巨量CO2封存的需求。根据相关学者做出的中国全海域级碳封存适宜性评价,东海陆架盆地在中国近海盆地中碳封存适宜性排名第3,面积宽广且封闭性好,因此,在此基础上对东海陆架盆地开展了盆地级碳封存适宜性评价。结合专家意见和相关学者研究成果,利用模糊综合评价法和层级分析法确立了适宜性评价指标体系及指标权重,再根据盆地内各二级构造单元的相关地质资料,按照评价指标分级赋分表对各单元的每个评价指标进行评分,结合权重计算出综合适宜性评分。综合考虑碳封存容量、封闭性及可操作性的评价结果认为,台北坳陷为盆地中碳封存综合适宜性最好的单元,可作为优先实验性封存区。
可行, 陈建文, 龚建明, 杨传胜, 杨长清, 谢明英, 王建强, 袁勇
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.156
海洋地质前沿. 2023, 7(39): 1-12
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8 ka来东海内陆架泥质区高分辨率沉积记录对东亚冬季风的响应
依据东海内陆架泥质区D03钻孔岩芯沉积物高分辨率粒度分析结果,筛选了对东亚冬季风有良好显示的敏感粒级,结合高精度年代框架,揭示了近8 ka以来东亚冬季风波动在泥质区的沉积记录,包括11个千年尺度的气候波动事件和5.4~4.9、1.8 kaBP以来的百年尺度的快速气候波动。与石笋、冰芯和泥炭的氧同位素曲线对比发现,东亚冬季风增强与世界范围的“8.2 ka”、“4.9 ka”、“3.8 ka”、“1.4 ka”和小冰期事件均有良好的对应关系,建立了全新世东亚冬季风增强与气候变冷事件的内在联系。8 ka以来东亚冬季风的演化大致可以分为3个阶段,即8.2~4.8 kaBP中高频波动期、4.8~1.8 kaBP波动较弱稳定期和1.8 kaBP以来的高频波动期。
朱亚美, 田元, 印萍, 段晓勇, 曹珂, 刘冬雁
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.333
海洋地质前沿. 2023, 6(39): 1-10
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南海西北部莺歌海盆地陆架晚更新世三角洲及其控制因素
莺歌海盆地陆架区作为南海北部的一个重要地质构造单元,记录了第四纪以来沉积和海平面变化的丰富信息。通过对研究区高分辨率单道地震剖面的解释,结合深水区钻孔资料,分析了该地区晚第四纪地层的沉积特征,研究区浅部地层划分出层A和层B 2套地层单元,并进一步对研究区三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲3种沉积亚相的地震特征进行了解释分析。钻孔AMS14C与光释光测年结果表明,三角洲形成于晚更新世65~56 ka,即MIS4晚期—MIS3早期。结合钻孔岩性和有孔虫分布特征以及区域地质、沉积背景等资料,开展了三角洲形成的控制因素分析,认为莺歌海盆地的构造和古地貌、海南岛隆升、物源供给、海平面变化、古季风对三角洲的形成发育具有重要的控制作用。
陈泓君, 姜涛, 李顺, 冯英辞, 仝长亮, 贺超, 黄文凯, 杜文波, 钟和贤
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.144
海洋地质前沿. 2023, 9(39): 1-15
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珠江口盆地西江凹陷北部构造转换背景下文昌组层序地层与沉积充填特征
“源-储”配置关系认识不清制约了西江主洼古近系油气勘探。依托地震、钻井、古生物等资料,厘定识别出5个层序界面和4个三级层序。建立了西江凹陷北部受先存断裂差异活化及应力场转变主控的迁移型层序演化模式:裂陷初始期(代表层序WCSQ1),多中心分段发育;东部强裂陷期(WCSQ2),东厚西薄、NE向“窄条”状展布;裂陷转换期(WCSQ3),西厚东薄,NE向席状展布;裂陷萎缩期(WCSQ4),近席状展布。文昌组发育辫状河三角洲、扇三角洲、湖相3种沉积体系,识别出2种主要的沉积充填特征:①WCSQ2“陡坡型”半地堑,深湖窄盆,富泥少砂;②WCSQ3“坡坪式”半地堑,深湖宽盆,砂泥共存。明确了烃源岩-储层配置关系:中深湖相优质烃源岩主要位于WCSQ2东部和WCSQ3西部洼陷中心;辫状河三角洲储集体主要发育于缓坡带WCSQ3和WCSQ4; 扇三角洲储集体主要发育于陡坡带WCSQ2和WCSQ3。
黄鑫, 陈维涛, 王文勇, 何叶
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.179
海洋地质前沿. 2023, 5(39): 43-54
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马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山角砾蛇纹岩流体流动性元素富集特征及影响因素
马里亚纳弧前蛇纹岩泥火山被认为是认识俯冲作用的直接窗口,其发育的角砾状蛇纹岩富含的流体流动性元素(FMEs)记录了引起蛇纹石化作用的流体和俯冲带的流体-岩石相互作用及元素循环等信息。本文整理了马里亚纳弧前物源深度逐渐增加的5座蛇纹岩泥火山(Yinazao、Fantangisña、Asùt Tesoru、South Chamorro和Conical)发育角砾蛇纹岩的FMEs数据,通过不同泥火山、同一泥火山不同深度样品及同一块状样微区子样品间的FMEs特征对比,分析了蛇纹岩泥火山引起的蛇纹石化作用的流体性质、来源和形成机制。5座蛇纹岩泥火山角砾蛇纹岩的FMEs均较亏损地幔(DM)显示富集特征:B、Cs、As强烈富集(常>100×DM),Li、Rb、Sb中等富集(>10×DM),Ba、Sr、Pb弱富集(<10×DM)。浅源泥火山角砾蛇纹岩中B、Sr、Ba、Pb含量最高,且由浅源至深源泥火山其含量呈逐渐减少的趋势。而Li、Rb、Cs、As、Sb含量显示相反特征,浅源泥火山的角砾蛇纹岩中含量最低,且从浅源到深源泥火山其含量逐渐增加。不同泥火山角砾蛇纹岩FMEs具有系统性变化特征,反映了俯冲板片衍生流体是其发生蛇纹石化作用的主要流体。离海沟较近的泥火山下部俯冲板片成岩作用以蛋白石脱水为主,形成的板片衍生流体极富B,略富Li、Ba、Sr、Pb;离海沟较远的泥火山下部俯冲板片成岩或进变质作用主要为碳酸盐矿物分解和少量蚀变洋壳脱水及黏土矿物转化,板片衍生流体富Ba、Sr、Li、Rb、Cs;居于上述2类泥火山之间的泥火山,下部俯冲板片主要成岩作用为黏土矿物脱水及转化,板片衍生流体以富集B、Li、Rb、Cs、Ba为特征。海底以下深度<50 m的样品FMEs含量最高,指示海水风化对FMEs含量有一定影响,尤其是B、Sr。同一块角砾蛇纹岩不同微区结构的FMEs含量不同,纯蛇纹石区域其含量最高,指示蛇纹石化产物对FMEs有一定影响;绢石结构中Li、Rb、Cs含量高于橄榄石蚀变的蛇纹石,说明原始矿物类型也对部分FMEs富集有一定影响。
崔彩英, 佟宏鹏, 陈琳莹, 陈多福
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.039
海洋地质前沿. 2023, 5(39): 12-24
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1989—2021年粤港澳大湾区海岸线变迁及土地利用变化
利用1989—2021年7期Landsat TM/Sentinel-2 MSI遥感影像数据,借助Google Earth Engine(GEE)平台,使用改进归一化差异水体指数(Modified Normalized Difference Water Index,MNDWI)、Canny边缘检测算法、遥感解译分类方法等,完成了粤港澳大湾区7期海岸线信息的提取,并从海岸线长度、变化强度、岸线多样性、海岸带陆域面积变化以及海岸带土地利用变化等方面分析了海岸线时空变化特征和驱动因素。分析结果表明:①1989—2021年大湾区海岸线长度持续增加,岸线变化强度具有阶段性,2004年以前岸线增长缓慢,之后岸线增长较快,2004—2009年为岸线增长高峰期;②研究时期内,大湾区各个区域内的岸线都发生了一定的变化,其中珠海、香港、深圳、澳门岸线变化最强烈,其他地区相对稳定;③研究区内岸线类型变化明显,人工岸线逐渐取代自然岸线成为海岸线的主体,人工岸线增长达651.17 km,增幅较高,自然岸线减少407.89 km;④大湾区围海造地面积显著增加,增长速率较快,岸带土地利用类型由林地、草地、水域等大幅度转向为建设用地、养殖用地;⑤围海养殖、港口码头和填海造地等人为活动是大湾区海岸线发生变化的主要原因,自然环境条件、人为活动是岸线演变的重要驱动力。
尹楠楠, 汤军, 杨元维, 高贤军, 宋树华, 胡谦
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.158
海洋地质前沿. 2023, 5(39): 1-11
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长岛北部海域表层沉积物重金属分布特征与风险评价及来源分析
通过对长岛北部海域101个站位表层沉积物进行取样,研究了表层沉积物类型和粒度分布,探讨了As、Pb、Hg、Cr、Cd、Cu、Zn和Ni等8种重金属元素的含量、分布特征及其相关性,并采用潜在生态风险指数法、沉积物环境质量评价和地累积指数法对该海域重金属情况进行了风险评价。结果表明:重金属元素主要在大钦岛南部、北隍城岛北部和小钦岛北部海域富集;大部分重金属元素与平均粒径呈显著正相关;沉积物类型受潮流及地形地貌等因素影响。风险评价结果表明:研究区整体处于很低的风险环境,潜在生态风险指数法显示仅部分站位中Cd和Hg处在中等生态风险;内梅罗综合污染指数法显示As仅在小钦岛西北部海域为尚清洁环境,Cr仅在各岛屿周边海域为尚清洁环境;地累积指数法显示Cd仅在大钦岛西南部和北隍城岛西部海域处于轻微污染环境。来源分析表明:Cd、Hg、Cu、Zn、Hg、Ni和Cr受养殖、排污等人类活动影响,As仅受到岛屿及近岸土母质影响。
雷雁翔, 张斌, 吴治国, 王小丹, 唐荣慧, 胡蕾, 张朋朋, 王恩强, 滕永波
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.115
海洋地质前沿. 2023, 3(39): 40-50
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深海拖曳系统水下控制技术研究
深海拖曳系统是人类开发利用海洋的一项重要手段。在众多深海探测装备中,深海拖曳系统以探测面积广、作业效率高、操控性能好等优势而得到了广泛应用。针对深海拖曳系统水下控制技术,从控制手段和控制策略2个方面对其发展历程、国内外研究现状等进行梳理,分析对比不同控制手段的优缺点,并对深海拖曳系统水下控制技术未来的研究方向进行展望,以期为深海拖曳系统的应用与发展提供参考。
李志彤, 董凌宇, 陆凯, 单瑞, 周吉祥
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.037
海洋地质前沿. 2023, 3(39): 30-39
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东南亚地区裂谷作用对油气成藏组合的控制
东南亚地区发育100多个新生代沉积盆地,这些沉积盆地经历了不同程度的裂谷作用。为了指导东南亚油气勘探,通过对盆地构造-沉积演化进行分析,系统研究了东南亚地区盆地油气成藏组合的要素特征,并探讨了裂谷作用对油气成藏组合的影响。研究结果认为:东南亚地区盆地构造-沉积演化经历了同生裂谷早期、同生裂谷晚期、后裂谷早期和后裂谷晚期4个裂谷作用阶段。根据裂谷作用阶段和在相应裂谷作用阶段形成的储层类型,从深到浅划分出4套油气成藏组合:深部成藏组合、下部成藏组合、中部成藏组合和上部成藏组合。深部成藏组合发育同生裂谷早期湖相浊积砂岩、湖相冲积扇储层,下部成藏组合发育同生裂谷晚期海进时期河流-三角洲砂岩储层,中部成藏组合发育后裂谷早期海相碳酸盐岩储层,上部成藏组合发育后裂谷晚期海退时期河流-三角洲砂岩储层。其中,中部成藏组合发育的后裂谷早期海相碳酸盐岩储层勘探潜力最大。
陈建宏, 肖菲, 栾锡武
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.323
海洋地质前沿. 2023, 3(39): 20-29
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海滩岩在南海北部中晚全新世海平面重建中的应用和不确定性分析
过去海平面变化特征对认识现代海平面变化过程和预估未来情景具有重要科学和现实意义。海滩岩作为热带和亚热带地区海岸潮间带特有的沉积岩,是海岸变迁和古海平面高程的重要标志物。然而,由于存在海滩岩形成后动力条件发生变化、采用的测年方法不同以及海平面高程估算和分析误差等问题,基于海滩岩的过去海平面重建结果依然存在较大争议和不确定性。我们分析和总结了南海北部中晚全新世海滩岩重建海平面的进展,以及在海平面研究中存在的问题和潜在机遇,从海滩岩的形成年代与海滩岩形成后高程产生变化等方面进一步量化研究海滩岩重建海平面变化的不确定性。同时,通过对南海北部海南岛东部沿岸的3块原生珊瑚礁(1块大型块状滨珊瑚和2块滨珊瑚微环礁)进行高精度高程测量和铀系测年,共获得6个海平面数据,结合冰川均衡调整模型(Glacial Isostatic Adjustment,GIA)和ICE-5G模型结果,对基于海滩岩重建的南海北部中晚全新世海平面的可靠性进行比较和评估。以上不确定性分析和研究结果表明,通过年代与高程校正后,海平面重建结果准确性进一步提高。研究结果可为以其他海平面标志物重建的过去海平面的不确定性分析和可靠性分析提供参考和借鉴。
唐立超, 乐远福
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.049
海洋地质前沿. 2023, 3(39): 1-19
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南海北部陆缘超深水区珠四坳陷地质结构及其对烃源岩发育的控制
珠江口盆地珠四坳陷整体水深超过1 500 m,属极低勘探程度区域,钻井发现的油气显示证实了该区存在烃源岩。地震资料揭示古近系是主力烃源岩发育层系,沉积厚度及面积均较大。珠四坳陷作为南海北部向超深水迈进的油气勘探新区,其各凹陷的石油地质条件亟待剖析。在珠江口盆地6种断陷形成机制认识的基础上,通过对新采集地震资料的系统分析,将珠四坳陷划分大西洋贫岩浆型大陆边缘的壳间韧性流变型、大西洋富岩浆型大陆边缘的壳上岩浆底侵型、大西洋贫岩浆型大陆边缘的壳上先存拼合型3类断陷结构。运用2Dmove软件及去压实技术恢复各个洼陷沉降速率和伸展速率,结合大量地震剖面深入研究了珠四坳陷地质结构及其对烃源岩发育的影响,明确了不同断陷结构下烃源岩发育背景的差异,以此认为荔湾、鹤山凹陷烃源岩发育条件优越,可作为南海北部超深水地区的重要勘探突破点。
陶文芳, 李洪博, 郑金云, 张青林, 李元平, 贾兆扬, 董明
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.287
海洋地质前沿. 2023, 1(39): 40-48
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渤海湾盆地黄河口凹陷A油田火成岩发育区储层特征及三维地质建模
渤海湾盆地A油田是与火成岩相关的大型油田,目的层碎屑岩储层与火成岩交织分布。为明确研究区火成岩的发育特征及其成因机理,综合应用岩芯、井壁取芯、测录井及三维地震等资料,通过岩矿分析、薄片观察、地震相分析等手段对火成岩类型、发育模式、分布范围以及火成岩对储层物性的影响进行研究。结果表明:①研究区发育爆发相、火山通道相、溢流相、次火山岩相和火山沉积相5种火山岩相,以中心式和裂隙式2种喷发模式为主;②受断层根部低洼区溢流相及火山通道周边侵入相影响,研究区断裂系统复杂带、火山通道发育区储层物性变差。基于上述认识,利用火山岩体精细识别追踪结果,将火山岩体嵌套进地质模型中,实现了火成岩的形态建模。该研究成果较好指导了油田开发井的实施,规避了储层风险。为油田下一步综合调整及高效开发提供指导作用。
张立安, 李超, 张岚, 崔名喆, 马栋
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.133
海洋地质前沿. 2023, 1(39): 31-39
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琼东南盆地梅山组海底扇成因演化特征与勘探建议
梅山组海底扇作为中央峡谷水道之外最引人注目的大型储集体,是琼东南盆地尤其是深水区常规碎屑岩领域下一步最为重要的勘探对象。总结了琼东南盆地各凹陷钻井资料所揭示的梅山组海底扇差异分布现象,通过研究区大陆架发育特征、陆架坡折带发育特征,结合物源供给与优势海流方向,首次从宏观格局解释了琼东南盆地中央坳陷带不同凹陷海底扇发育地质背景的差异及成因,提出乐东凹陷梅山组大型海底扇主物源来自东北方向海南隆起。通过细化中中新世大海退内部次级海平面旋回特征,首次建立了本区梅山组层序充填与海平面旋回的精确对应关系,从层序成因角度厘清了梅山组各期次海底扇发育演化特征与凹陷级别的有利储层展布特征,并据此提出相应的勘探建议,指出乐东凹陷梅山组中—晚期海底扇储层风险低,是梅山组海底扇领域突破的首选区带;陵水凹陷早期海底扇圈闭有效性较好,是梅山组海底扇大规模成藏的有利勘探方向。该研究为梅山组海底扇领域的勘探部署提供了新思路。
李胜勇, 胡林, 杨希冰, 吴其林, 王真真, 李安琪, 罗威, 陈奎, 郑飞
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.092
海洋地质前沿. 2023, 1(39): 18-30
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黏性沉积物可侵蚀性研究现状与展望
沉积物可侵蚀性是沉积动力学的重要研究内容,在动力地貌学、海洋工程安全与生态保护等方面均具有重要意义。分别从沉积物可侵蚀性测定方法、经验模型和影响因素3个方面对过去近60年来的黏性沉积物可侵蚀性研究成果进行了总结与分析。前人对黏性沉积物可侵蚀性与影响因素进行了大量研究并取得了丰富的研究成果,但由于黏性沉积物受自身物理化学性质、沉积环境和生物过程等综合影响,导致可侵蚀性研究复杂、困难,不同研究结果间无法形成有效对比,黏性沉积物可侵蚀性经验模型适用性受到极大限制。在总结研究现状与科学问题的基础上认为,下一步黏性沉积物可侵蚀性研究应开展更为全面且系统的实验室与实地研究以及多种方法的综合研究,提高可侵蚀性判定与影响因素识别的准确性与客观性;同时,借助理论、技术创新以及多学科交叉融合研究,深入探讨黏结力形成机理与理论量化,进一步修正与完善黏性沉积物的可侵蚀性经验模型。
林超然, 朱龙海, 胡日军, 谢波, 李婉华, 甘双庆, 纪金龙
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.317
海洋地质前沿. 2023, 1(39): 1-17
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西湖凹陷平北缓坡带盖层特征及封堵性评价
盖层是西湖凹陷平湖构造带平北缓坡带的主要控藏因素之一。为厘清平北缓坡带优质盖层分布及控藏规律,利用该区满覆盖1 200 km2三维地震和23口探井资料,运用井约束地震反演技术,分析了盖层发育规律及封堵效果。结果发现,平北缓坡带平上段存在一套平均孔隙度1.5%的泥岩区域盖层S1,致使平湖组烃源岩生成的油气能够绝大部分滞留于平湖组内部。选取T31界面上下50 ms时窗制作了S1盖层时间厚度图,较为客观地展现了这套盖层的全貌及分布特征,并指出L1、W4、B2等钻井失利是由于局部封堵性变差所致。考虑到断层对盖层封堵性的影响,认为当泥质涂抹因子<1.8时才对油气具有良好封堵性。综合考虑盖层厚度、泥质含量、断裂等因素,将平北缓坡带划分为完全封盖区、部分封盖区、无能力封盖区,以期有助于该区的油气勘探。
关蕴文, 周锋, 蒲仁海, 范昌育
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.258
海洋地质前沿. 2022, 10(38): 34-41
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南海主要控凹断层活动特征与新生代地壳初始张裂
基于贯穿南海南、北陆缘2条长地震剖面的资料解释,分析了南海海域主要控凹断层的活动特征及其新生代地壳初始张裂特征。南海陆缘大部分断层于新生代张裂期开始发育并强烈活动,控凹断层基本上都发育在凹陷的边界,又称之为控凹边界断层。多数控凹断层早期以断块旋转滑脱、形成铲状断层为特征,北部陆缘主要控凹断层多数还具有幕式断裂的活动特点。控凹断层的初始活动时间主要集中在早始新世—晚渐新世,在南海北部陆缘东部早于西部,东部断层初始活动时间为早始新世甚至更早,西部断层初始活动时间多为晚始新世;南海南部陆缘的控凹断层初始活动时间晚于南海北部陆缘,主要集中在中始新世甚至晚始新世。南海海域地壳新生代初始张裂活动时间具有“东早西晚、北早南晚”的特点。此外,这些控凹断层部分于南海的漂移期继续活动或开始活动,少数断层于中中新世重新活动。
鞠东, 邱燕, 黄文凯, 杜文波
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.224
海洋地质前沿. 2022, 9(38): 59-70
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南海中沙海域表层沉积物浮游有孔虫的分布特征及其指示意义
对南海中部中沙海域海底采集的93个表层沉积物样样品进行浮游有孔虫的鉴定分析,获得13属28种浮游有孔虫,依据其中20个主要浮游有孔虫属种的Q型因子分析结果及其抗溶性和生活的气候地带特征,共划分出3个浮游有孔虫组合(占解释总方差的92.3%),包括抗溶性不同的2个热带组合和1个温带-亚热带组合。易溶性的热带组合以Trilobatus sacculifer-Globigerinoides ruber为代表,主要分布于碳酸盐岩台地斜坡区和海岭区。抗溶性热带组合主要以Globorotalia menardii-Pulleniatina obliquiloculata为主,主要分布在中沙海槽和南海深水海盆区。温带-亚热带组合以Globigerina rubescens为代表,主要分布在中沙碳酸盐岩台地北部斜坡区。研究发现,本区浮游有孔虫的分布主要受海水深度控制,而不同温盐性质水团的入侵影响也不容忽视,其中,Globigerina rubescens在中沙碳酸盐岩台地北部斜坡区的富集就是响应研究区以北低温高盐水团的佐证之一。同时,浮游有孔虫的相关分布特征(丰度、简单分异度、碎壳率和易溶种/抗溶种)进一步指示研究区的碳酸钙溶跃面约为2 750 m,碳酸钙补偿深度约为3 400~3 700 m。
刘时桥, 陈万利, 张木辉, 陈靓, 张经纬, 陈俊锦, 秦永鹏, 吴时国
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.312
海洋地质前沿. 2022, 9(38): 13-25
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专利分析视角下国际深水油气关键技术发展态势
深水油气资源丰富,是近年全球油气勘探热点及增储上产的主力来源。通过专利分析,可视化呈现了国际深水油气关键技术发展态势。结果表明,全球深水油气相关的专利申请数量与深水油气勘探开发历程高度吻合,反映了技术进步是推动深水油气勘探和开发活动的重要内部动力,政府决策和全球油价是影响深水油气发展的外部动力;美国是全球深水油气勘探与开发的主要引领力量,中国深水油气勘探开发技术高速发展,与巴西等深水油气勘探开发活动成熟的国家构成了主要的技术应用国;斯伦贝谢、哈利伯顿以及通用电气等石油巨头专利技术在全球具有明显的优势,在技术领域均有布局且所占比重较大,中国中海油则侧重于钻井技术的研发和布局;未来,深水油气的革新仍将围绕钻探类核心技术展开,其快速形成的技术网络与一些边缘的技术和核心技术之间建立更加紧密的关联,或形成新的技术网络。
熊萍, 刘平, 李桂菊, 庄文娟, 张朋
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.302
海洋地质前沿. 2022, 9(38): 1-12
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珠江口盆地恩平凹陷中新统沉积特征及河道型岩性圈闭潜力
珠江口盆地恩平凹陷中浅层近年来相继有商业油气发现,虽目前仍然以构造圈闭为主,但古珠江三角洲相关岩性目标的评价亟待展开。基于高品质井、震资料,本次研究以恩平凹陷中新统珠江组上段—韩江组下段(T50—T35)为主要目的层,以三级层序界面和最大海泛面为界,建立了恩平凹陷T50—T35间的四级层序格架。在高精度层序地层格架的约束下,进一步采用地震沉积学手段揭示了恩平凹陷以分流河道为主的沉积特征,并建立了不同海平面背景下的河道沉积模式:海侵早期和高位末期河道规模较大,延伸距离较远,平面上常连片发育;海侵晚期和高位早期的河道规模适中,平面上孤立性较强,且前缘常被波浪改造。研究发现,不同类型的河道砂体与特定的构造背景结合可发育“河道切割型”岩性圈闭,并且最大海泛面上下更适合于相关圈闭的发育。据此,研究锁定了恩平A油田西侧斜坡带、E油田东侧斜坡带和G油田西侧披覆构造带等3个岩性圈闭有利区及2个有利勘探目标,为盆地岩性油气藏勘探提供了新思路。
李智高, 丁琳, 杜家元, 李潇, 吴宇翔, 李小平, 刘冬青
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.235
海洋地质前沿. 2022, 10(38): 13-21
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全球深水-超深水油气勘探历程与发展趋势
全球深水-超深水油气勘探经历了深水探索发现(1959—1983年)、深水快速发展与超深水探索(1984—2009年)、深水-超深水稳定发展(2010年至今)3个阶段,形成了以墨西哥湾、巴西东部海域和西非海域为主的深水成熟勘探区,和以拉美东北部、东非、东地中海等为主的超深水新领域的勘探格局。2011年以来,全球深水-超深水勘探投入呈“两段式”特点,2011—2014年勘探投资和探井工作量投入呈现增长态势,处于历史高位;2014年国际油价下跌以来,勘探投入大幅缩减,投资项目多集中于拉丁美洲、北美洲和非洲重点领域。储量发现表现为“集中分布,多点突破”,东非、东地中海、黑海盆地天然气新领域和圭亚那海域石油新领域实现突破,发现时间集中于2011—2015年,水深集中在1500~2400 m超深水。深水-超深水领域油气资源潜力巨大,技术进步使得勘探竞争优势逐渐增强,在国际油价逐步回升的背景下,深水投资不断加大,未来深水成熟区继续挖潜,东非、东地中海、黑海、苏里南等深水-超深水新区不断实现突破,将继续引领全球深水-超深水油气勘探方向,推动深水-超深水油气勘探进入新的储量增长阶段。
蒋德鑫, 张厚和, 李春荣, 郝婧, 李凡异, 张文昭, 孙迪
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.047
海洋地质前沿. 2022, 10(38): 1-12
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东海丽水凹陷西次凹古新统明月峰组下段砂体成因分析
在井资料匮乏背景下,迫切需要借助地震沉积学手段精细刻画岩性圈闭。在层序地层划分基础上,结合地震沉积学沿层属性切片、储层反演及三维岩性体雕刻等地球物理技术,重点对研究区主力产层明月峰组下段地震沉积相特征进行精细研究,分析明月峰组下段砂体的形成与演化特征。研究认为,明月峰组下段包括下降、低位、海侵和高位4个体系域。在下降和低位体系域沉积期,断裂坡折之上发育2条下切河道,这些河道将砂体运送至陆架边缘形成三角洲前缘沉积,下降域由于物源供给更充足,形成了位于三角洲前缘的薄层浊流沉积;海侵及高位体系域均发育受波浪作用改造形成的滩坝障壁岛沉积,因沉积物供给缺乏,主要分布于构造坡折之上。研究成果可有效指导研究区明月峰组岩性圈闭的预测,并为下一步勘探部署提供决策依据。
刘春锋, 周平, 熊志武, 黄启彰
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.005
海洋地质前沿. 2022, 7(38): 31-39
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基于多重网格的电火花枪阵震源波场正演模拟
基于电火花震源的超高分辨率地震勘探在我国的海洋区域调查以及工程地球物理勘探中发挥着重要的作用。实际勘探时,电火花震源间隔通常为厘米级,为电火花枪阵波场的数值模拟带来困难。针对这一问题,在常规变网格有限差分算法的基础上,在电火花枪阵波场的数值模拟中提出了多重网格策略,实现了基于多重网格算法的电火花枪阵波场高精度三维数值模拟。数值模拟实验表明,相比于常规的交错网格有限差分数值模拟,基于多重网格有限差分数值模拟算法能够显著提高计算效率,降低内存消耗,同时还可有效地压制常规变网格算法中的虚假反射现象,实现电火花枪阵震源波场的高精度数值模拟。
毛士博, 宋鹏, 李西双, 谭军, 解闯, 王绍文, 王倩倩, 都国宁
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.188
海洋地质前沿. 2022, 3(38): 52-58
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三亚湾海滩泥黑化空间差异与形成条件
三亚湾海滩泥黑化问题由来已久,严重影响了三亚市旅游资源可持续发展,受到社会各界的广泛关注。通过水动力数值模拟、现场原位观测和取样分析等手段,系统地研究海滩泥黑化空间差异及形成条件,可为海滩综合整治提供科学依据。三亚湾海流主要为EW向往复流,海湾中部与外部均以落潮优势为主,最大流速可达1.0 m/s,湾内涨落潮流速均<0.1 m/s,最大余流流速更是低至0.02 m/s,局部地区如天涯海角与鹿回头南侧存在流速高值区,其中天涯海角处余流为离岸运动。基于野外实地踏勘与室内测试分析结果发现,三亚湾东、西部海滩的泥黑化程度相对中部较高。可将整个海湾划分为东部条带黑化区、中部正常区和西部斑状黑化区,由东至西各分区钛铁矿平均含量分别为0.35%、0.58%和2.08%,有机碳平均含量为0.20%、0.10%和0.07%,总氮平均含量为0.011%、0.006%和0.004%。三亚湾海滩西部黑化主要是由于重有色矿物钛铁矿的机械搬运与分选富集,其物质来源于马岭滨海钛铁砂矿,该处波浪能集中,钛铁矿经波浪悬扬后在EW向潮流的往复搬运下到达周边岸滩引起海滩黑化;有机质在厌氧菌作用下与细颗粒泥沙胶结后形成腐泥,使三亚湾东部海滩变黑变硬,污染物主要来源于局地生活污水排放与海底污泥再悬浮搬运,该海域海水自净能力低下是海滩黑化的重要促进因素。
胡梦茜, 崔振昂, 吴自军, 刘文涛, 贾磊
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.078
海洋地质前沿. 2022, 7(38): 23-30
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海洋浅表层天然气水合物地质取样技术及样品现场处置方法
天然气水合物地质调查中通常采用地质、地球物理、地球化学等多种调查方法获得各类地质资料,而海洋地质取样可直接获得海底实物样品,是海洋地质调查中的重要手段。浅表层天然气水合物赋存于近海底沉积物中,利用合适的地质取样方法,在勘探目标区可以直接获得水合物样品及其存在的标志。基于浅表层水合物的存在指示标志和赋存特征,结合前期调查的成功经验,总结了适用于浅表层水合物的地质取样技术方法,主要有海底表层取样、重力柱状取样、海底钻探和保温保压取芯等,不同的取样方法所取的样品类型也有差异,应根据实际地质特征做出优选。针对浅表层天然气水合物的赋存特征,建立了一套海洋天然气水合物取芯样品现场处理和分析方法。水合物采集样品回收到甲板后快速处置分析是水合物调查的重要环节,而正确的现场处理方法是保证样品测试准确的关键。
董刚, 蔡峰, 孙治雷, 闫桂京, 梁杰, 李清, 孙运宝, 李昂, 骆迪, 翟滨, 郭建卫, 窦振亚
doi:10.16028/j.1009-2722.2022.068
海洋地质前沿. 2022, 7(38): 1-9
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多孔介质中不同饱和度天然气水合物的分解特性研究
开采天然气水合物对缓解世界能源危机、解决中国天然气资源短缺问题具有重要现实意义。降压法是开采天然气水合物一种较为简单、安全、有效的方法,但是目前对水合物饱和度较高条件下的降压分解特性缺乏深入认识。在多孔介质(石英砂)体系开展了天然气水合物的生成与分解实验,研究了3种不同水合物饱和度(38.1%、42.1%、46.4%)条件下的水合物降压分解特性,分解压力分别为2 MPa和3 MPa。实验结果表明:2 MPa对应的产气速率较高,但是模拟储层温度会降至冰点以下,在实际水合物开采中会引起冰堵,阻碍水合物进一步分解。当分解压力为3 MPa时,在0~2 h内,随着水合物饱和度增加,产气速率减小;从2 h到水合物分解结束,水合物饱和度越高,产气速率越高;在降压阶段,不同饱和度水合物的储层温度(T1T2T3)快速下降且最低温度相似;在恒压阶段,不同饱和度水合物的储层温度开始回升,水合物饱和度越高,储层温度波动越大,并且恢复至实验设定温度需要的时间越长。研究结果将为水合物试采过程防止冰堵现象发生、提高气体回收率提供重要的理论参考。
谢崇宏, 钟栋梁, 李明伟
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.057
海洋地质前沿. 2022, 3(38): 19-26
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深海甲烷、二氧化碳原位探测技术与装置研究进展
甲烷、二氧化碳的地质和生物地球化学循环对海洋环境和全球气候变化有着重要影响,其在深海环境中通常以气泡或流体的形式向四周扩散,甲烷还是探测海底天然气水合物资源的重要指标之一。目前,国内外研究团队提出了各种背景下原位探测海洋溶解甲烷、二氧化碳的新技术、新方法,以促进对海洋碳循环的研究。简述了基于电化学技术、光学技术、质谱技术和生物传感技术等对海洋溶解甲烷、二氧化碳进行原位探测的最新进展,系统介绍了各传感器的工作原理和性能,分析其应用价值和前景,并在此基础上对未来的研究方向提出一些建议。
张力夫, 曲康, 吴祥恩, 温明明, 吕万军
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.030
海洋地质前沿. 2022, 3(38): 1-18
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珠江口盆地前新生代先存断裂特征及动力背景
前人针对珠江口盆地前新生代开展过大量研究,但对盆地的原始构造格局仍缺乏统一认识。在高精度三维地震资料的基础上,笔者采用“定性+定量”先存断裂综合识别技术,识别出珠江口盆地惠州凹陷和番禺4洼前新生代基底发育的先存断裂583条。按照断裂是否断穿Tg和断裂倾角大小,将先存断裂分为4类:高角度节理、低角度节理、高角度活化断层和低角度活化断层;按断裂走向划分,将先存断裂分为NW-NWW向和NE-NEE向2组。燕山期晚侏罗—早白垩世,古太平洋板块对华南板块沿NW向正向俯冲,形成NE-NEE向逆冲断裂;燕山期晚白垩世,古太平洋板块对华南板块斜向俯冲产生左旋挤压应力场导致NW-NWW向逆冲断裂形成。这些先存断裂从源头上控制了珠江口盆地的构造格局,为研究盆地后续演化提供了重要支撑。
吴婷婷, 张丽丽, 吴哲, 李洪博, 雷胜兰, 于飒, 劳妙姬
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.162
海洋地质前沿. 2022, 6(38): 54-62
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辽河三角洲滨海湿地水域初级生产力研究进展
滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。以往较多的调查和研究集中在陆上植被,而对于滨海湿地水域浮游植物和底栖微藻的报道较少。近年来随着各国政府和学者对二氧化碳排放和气候变化的关注,滨海湿地多圈层生态系统的碳循环和碳汇过程成为研究热点,而湿地水域生产力和光合固碳过程作为多圈层碳循环中重要的一个环节亦应受到足够的重视。以中国北方典型的盐沼湿地区域——辽河三角洲滨海湿地为案例,对湿地水域生产力研究进展进行综述,并对其影响因素进行讨论,以期为国家碳循环与碳中和目标调查提供参考资料。
段云莹, 裴绍峰, 廖名稳, 翟世奎, 杨士雄, 叶思源, 赵俐红, 王锦, 袁红明, 周攀, 江星浩
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.133
海洋地质前沿. 2022, 6(38): 16-24
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沉积物埋藏深度和碳酸钙含量对南海沉积物干密度的影响
在古海洋学研究中,质量堆积速率是反映地质历史时期某种物质沉积通量变化趋势的重要指标。计算质量堆积速率的一个必要参数是沉积物的干密度(DBD)。但是,很多钻孔沉积物的干密度数据往往因采样间隔稀疏而分辨率太低,甚至没有实测数据,为后续研究带来一定限制。前人研究中曾经发现深海沉积物的DBD可以用沉积物中的CaCO3含量进行估算,但这一方法在南海是否可行尚缺乏研究。笔者根据前人经验,对南海ODP184,IODP 349、367、368共4个航次17个站位的DBD、CaCO3含量与样品埋藏深度数据进行了分析,发现沉积物埋藏深度是影响DBD的重要因素,DBD和CaCO3含量仅在南海南部的ODP1143站位表现出良好的关系。而在南海北部及中部可能由于受到不同程度深层流活动的影响,导致沉积环境极不稳定,非碳酸钙组分来源复杂多变,故DBD与CaCO3%的相关性差。在南海南部,以沉积物埋藏深度和CaCO3%为变量,对ODP1143站位用二元多项式拟合出一经验公式,该公式适用于南海南部海域与1143站位有相似沉积环境的沉积物样品干密度的估算。
张新康, 贾国东
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.189
海洋地质前沿. 2022, 6(38): 25-33
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北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的若干重要特征
北大西洋沿岸是世界上最容易受海平面上升影响的地区之一。了解该区域过去海平面变化历史和特征,对认识现代海平面变化过程、预估未来海平面变化趋势具有重要科学意义,同时也有助于最大限度地减小预测结果的不确定性。基于此,我们以北大西洋沿岸1 350个验潮站观测记录和已发表的1 604个海平面数据为基础,进行系统分析和集成研究,尝试建立北大西洋沿岸过去2000年海平面的变化历史,并分析北大西洋沿岸过去2000年海平面变化的主要过程与特征、区域差异和存在的问题。结果表明:①北大西洋沿岸过去2000年海平面变化具有显著的时空差异性,海平面的变化幅度、变化时间、波动次数等均具有区域差异性。②北大西洋沿岸过去2000年以来海平面总体上呈现出波动上升趋势,但不同地区海平面上升高程相差较大,北大西洋西岸北美洲东部海平面上升超过2.5 m,格陵兰岛-冰岛、欧洲和美国南部和东南部海平面上升幅度约1.9 m,北海和地中海海平面上升幅度约1 m。③公元1900年以来,北大西洋东西沿岸海平面上升速率普遍加快,并呈现出明显的纬度差异,即北大西洋东岸从地中海到欧洲沿岸再到格陵兰岛-冰岛,随着纬度增加,海平面上升速率逐渐增加。类似的,北大西洋西岸美国南部和东南部到美国东部再到加拿大东部,随着纬度的增加,海平面上升速率也依次增加。④过去2000年北大西洋沿岸海平面变化及其时空差异性是多种因素综合作用的结果,气候冷暖交替、冰川均衡调整、大气-海洋动力学、区域构造以及沿岸地形的变化、沉积物压实和潮汐范围变化等可能是主要原因。
乐远福, 唐立超, 余克服
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.279
海洋地质前沿. 2022, 6(38): 1-15
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黄河清水沟废弃河口冲淤时空变化特征
黄河于1996年人工改汊至清8入海是导致清水沟废弃河口岸线蚀退和海底侵蚀冲刷的主要诱因。但目前有关清水沟废弃河口海底冲淤演化对黄河人工改道的响应的认识尚有不足。因此,利用现代黄河三角洲毗邻海域多年的水深资料和Landsat卫星遥感影像,综合分析了清水沟(废弃)河口在1996—2015年的岸线变化及冲淤时空变化。结果表明:黄河清水沟废弃河口沙嘴两侧蚀退速率的变化存在明显的时空差异性。黄河改道初期(1996—2002年),研究区海底冲刷速率较快,年均冲刷速率约为0.03~0.05 km3/a;2002—2007年,研究区海底冲刷速率大幅降低至约0.02 km3/a;2007—2010年,随着黄河口位置再次向北迁移,研究区海底年均冲刷速率增大至约0.026 km3/a;2010—2015年,研究区海底年均冲刷速率减缓至约0.01 km3/a,远小于1996—2002年黄河改道初期时的水平。同时,基于Delft3D模式构建了黄河三角洲高分辨率三维水动力模型,定量研究了清水沟废弃河口潮流与冬季波浪变化对海底冲淤变化的影响,结果表明波浪和潮流在河口侵蚀过程中扮演着不同的角色。一方面,潮流与波浪在三角洲前缘斜坡处形成的高底剪切应力区是使得该区域形成侵蚀中心的主要原因。清水沟废弃河口岸线不断向陆方向蚀退以及侵蚀冲刷所造成的研究区整体水深增加使得潮流与波浪对海底的侵蚀冲刷作用逐渐减弱,最终使得近年来研究区海底冲刷速率不断减缓。另外,波浪在河口近岸区形成的高底剪切应力是造成河嘴两侧叶瓣差异侵蚀和近岸区形成侵蚀中心的主要动力机制。同时,潮流、波浪与海底冲淤变化间的相互作用对于该区域冲淤演化模式有着重要影响。
王世雄, 范勇勇, 刘猛, 吴晓, 王厚杰, 毕乃双
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.082
海洋地质前沿. 2022, 5(38): 1-11
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下扬子巢湖地区鼓地1井五峰组-高家边组下段页岩地球化学特征及其地质意义
下扬子巢湖地区鼓地1井揭示了上奥陶统五峰组(WF2-3带)和下志留统高家边组下段(LM2带和LM5-6带)页岩。基于该套地层的页岩岩心样品的元素地球化学测试分析,对其沉积构造背景、物源区背景、古气候、古生产力、海水深度和盐度、氧化还原条件进行了研究。结果表明,鼓地1井五峰组-高家边组下段页岩主量元素、微量元素以及稀土元素纵向分布不均匀,LM2带与WF2-3带和LM5-6带相比明显异常。沉积时期的构造环境主要为活动大陆边缘,同时兼具大陆岛弧的特征。物源具有长英质物源和成熟大陆石英物源混合物源的特征。WF2-3带和LM5-6带为浅水环境,底层海水含氧高,气候温暖湿润,古生产力较低,海水较浅且盐度较低;LM2带为深水环境,海水盐度高、滞留程度较弱,底层海水缺氧,气候干燥炎热,古生物生产力较强。
薛路, 陈建文, 吴飘, 张鹏辉, 王拔秀
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.325
海洋地质前沿. 2022, 5(38): 12-22
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下扬子皖南地区下寒武统荷塘组页岩地球化学特征及地质意义
中国南方下寒武统富有机质黑色页岩发育,具有分布面积广、沉积厚度大、有机碳含量高等有利条件,蕴藏着丰富的页岩气资源潜力,有望成为页岩气“增储上产”的重要区域。以下扬子地区下寒武统荷塘组页岩气首口参数井−XY1井为研究对象,利用岩芯资料和地球化学分析测试数据,探讨了研究区元素地球化学特征与古环境意义。研究结果表明:主量元素SiO2、K2O相对富集,其他元素均不同程度地相对亏损;微量元素Sr、Rb亏损,Ni、Co、Ba元素明显富集。荷塘组黑色页岩属大陆边缘沉积,硅质主要来源于硅质生物,为生物成因,沉积时期气候温暖潮湿,为咸水-高盐水体环境,有利于有机质的形成,沉积期具有较高的古生产力,水体环境以贫氧-厌氧为主,有利于有机质保存。
姚红生, 何希鹏, 汪凯明
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.123
海洋地质前沿. 2022, 4(38): 32-41
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黄海表层沉积物的矿物组成特征及其物源分析
以黄海66个表层沉积物为研究对象,通过粒度、黏土矿物和碎屑矿物分析,研究了黄海表层沉积物的粒度分布与矿物组成特征,探讨了研究区沉积物的矿物组成特征对其物源、沉积环境的指示意义。黄海表层沉积物平均粒径为5.2Φ,分选较差;黏土矿物组合类型为伊利石-高岭石-蒙脱石-绿泥石,其中伊利石的含量最高,蒙脱石的含量最低;碎屑矿物(粒径为0.063~0.125 mm)平均含量为8.07%,标准偏差为4.03,分布趋势与平均粒径分布基本一致,轻矿物以石英和长石为主;重矿物以角闪石和绿帘石为主,其次是不透明矿物和片状矿物,重矿物主要集中分布于黄海南部。物源识别结果表明:黄海的东北部海域接受鸭绿江沉积物的供应;黄海北部主要为黄河源沉积物;南黄海西部沉积物主要为黄海沿岸流南下带来的现代黄河物质和再悬浮的老黄河沉积物;南黄海中部沉积物来源复杂以黄河沉积物为主,长江沉积物的供应较少。
韩宗珠, 王一冰, 孙苑高, 艾丽娜, 吴晓, 杨叶飘
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.112
海洋地质前沿. 2022, 4(38): 10-19
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南海海山铁锰结核元素赋存形式
铁锰结核中主微量元素的赋存形式研究对于理解铁锰结核的形成及其中元素的进入过程具有重要意义。选择采集自南海蛟龙海山水深约3 300 m的3个铁锰结核,根据其内部剖面上原位X荧光光谱分析(XRF)的主量元素含量差异分层进行了分层取样。对于分层样品开展了淋滤实验,分别提取样品中的碳酸盐相、锰矿物相、铁矿物相和残渣相组分,并将该4种组分以及原样中主微量元素加以分析比较。结果表明,蛟龙海山结核多数主要元素赋存方式基本上类似于大洋水成型结核结壳,但相对于大洋水成型结核结壳,Al、K、Mg、Li、Ti在碎屑相中赋存比例更高,呈现出边缘海水成型结核元素赋存方式的特点。圈层之间部分元素赋存形式略有变化,其中Mg、Cu、Ni、Zn从核心到边缘在锰矿物相中的赋存比例随着Mn/Fe比值的升高而增加,体现了不同生长阶段结核元素和矿物组成的变化。即Mn/Fe比值越高,说明锰氧化物/铁氧化物比值越高,而Mg、Cu、Ni、Zn主要赋存于锰氧化物中,所以Mg、Cu、Ni、Zn赋存于锰矿物相/铁矿物相的比例增加。此外,通过与前人关于南海蛟龙海山结核淋滤结果的对比发现,实验试剂与反应时间对于结核淋滤结果有较大影响。
许雅晶, 周怀阳
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.146
海洋地质前沿. 2022, 4(38): 20-31
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浙江江山宁国组热水沉积事件的岩石地球化学及碳氧同位素证据
近年,在江南地层区奥陶系宁国组下段陆续发现了多处透镜状灰岩及菱铁矿等碳酸盐岩夹层,前人对其岩相学特征的研究多限于定性描述,缺乏系统的成因分析。通过对其开展岩石地球化学和碳氧同位素研究,探讨了其形成与热水作用之间的关系,结果表明:样品Σ(CaO+MgO+LOI)为95.67%~89.89%,分布范围较窄,反映了相对稳定的沉积环境;SiO2和TFe2O3与Σ(CaO+MgO+LOI)呈负相关关系,Al2O3、MnO、P2O5、TiO2与Σ(CaO+MgO+LOI)不具有明显相关性;Co/Ni值为0.24~0.28(<1.0),Mn/Sr值为0.14~0.33(<10);ΣREE为(13.89~40.73)×10−6,远低于上地壳平均值,略高于球粒陨石;在Al-Fe-Mn、(Cu+Co+Ni)×10-Fe-Mn、Ni-Co-Zn三角图和lgU-lgTh关系图中,样品全部落入热水沉积碳酸盐岩区域;δ13CV-PDB为0.33‰~0.67‰,δ18OV-PDB为-9.76‰~-10.1‰,δ18OSMOW为12.56‰~12.9‰,与正常海相或湖相碳酸盐岩的灰岩碳氧同位素组成差异明显,碳氧同位素分布图指示其形成所需热水主要来自岩浆热液与加热海水的混合。丰富的断裂系统为海水下渗和热液混合提供了运移通道,海水与热液的对流活动为海盆持续输入热量并提供成岩所需物质。
杨庆坤, 刘勇, 张小亮, 李海龙
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.197
海洋地质前沿. 2022, 1(38): 24-32
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冲绳海槽南部沉积物碎屑锆石U-Pb年代学特征及物源示踪意义
冲绳海槽南部作为冲绳海槽全新世以来沉积速率最快的区域,其沉积物记录了物源区、黑潮及东亚季风演化等多方面的信息。通过碎屑锆石年代学,对冲绳海槽南部H4-S2孔沉积物开展了物源示踪研究。结合核密度估计图解(Kernel Density Estimation,KDE)、累积年龄分布(Cumulative Age Distribution,CAD)及其相关性分析,进行了研究层位和潜在物源区的可视化分析与相似性检验,揭示了研究样品中2个层位碎屑锆石的年代学特征及物质来源。物源分析结果显示,近200 a来冲绳海槽南部沉积物中的碎屑锆石记录了东海陆架、长江以及兰阳河来源的物质,指示了除兰阳河外,东海陆架及长江在晚全新世对冲绳海槽南部的沉积物质来源具有重要贡献。
朱博文, 曾志刚
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.190
海洋地质前沿. 2022, 1(38): 14-23
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海底水合物丘与泥火山的演化特征及其对天然气水合物聚集的影响
海底水合物丘与泥火山均属于不同相态流体向上运移排出至地表过程中的产物,与这2种特殊地质体相关的浅表层天然气水合物具有独特的成藏过程和赋存规律,同时,它们也都是富碳流体排放的重要途径。然而,由于对这2种地质体缺少系统的调查,加之对浅表层天然气水合物资源和碳泄漏过程的研究程度不高,当前在海底水合物丘与泥火山特征刻画及准确甄别上还存在障碍,导致难以科学地评价与其伴生的水合物资源的聚集过程及环境效应。通过总结已有海底水合物丘与泥火山的阶段性研究工作,对该2种特殊地质体从地貌特征、内部结构、形成机制等方面开展比较研究,系统分析了二者的演化过程以及对与之相关的天然气水合物聚集过程的影响,并讨论了2种地质体的区别与联系。本研究可为理解全球海底富碳流体的排放及其对海洋碳循环的贡献以及海底浅表层天然气水合物资源量的评价提供参考。
闫大伟, 孙治雷, 耿威, 李昂, 曹红, 徐翠玲, 张喜林, 翟滨, 张现荣, 李清, 吴能友, 蔡峰, 骆迪, 孙运宝, 张栋, 周渝程, 吕泰衡
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.192
海洋地质前沿. 2022, 1(38): 1-13
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西南次海盆及邻区CFT测线重磁震联合反演及其应用
对跨南海西南次海盆及两侧陆缘的1条长达1 093 km,包括海底地震仪(OBS)、长排列多道地震和测深、重力、磁力调查在内的综合地球物理探测剖面(CFT),进行了重磁震联合反演。基于重磁震联合反演结果,在分段解译的基础上,证实本区多处发育前新生界残余沉积层并发生多期次岩浆活动,南海海域地壳结构颇为复杂,具有陆壳、减薄型陆壳、陆洋过渡壳和洋壳等地壳类型,壳下高速层分布较广。根据以上分析,重磁震数据联合反演是研究海区构造特征和深部地壳结构的重要技术手段。
杜文波, 邱燕, 汪俊, 聂鑫, 王彦林, 黄文凯
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.006
海洋地质前沿. 2021, 12(37): 38-48
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珠江口盆地恩平凹陷新生代断裂特征与盆地成因
以恩平凹陷为主要研究对象,在断裂体系及盆地结构的精细刻画的基础上,结合断层活动速率计算和平衡剖面分析,恢复盆地发育演化过程,揭示盆地动力学成因机制。结果表明,盆地的发育演化过程受基底先存构造与区域动力背景联合控制。裂陷早期:太平洋板块俯冲速率降低及俯冲带后撤与印度板块俯冲联合作用下,导致了NW—SE向拉张应力场环境,造成了早期NE向低角度逆断层负反转,形成了NE向断裂控制的拆离半地堑;裂陷晚期:印支地块旋转挤出与古南海向南俯冲联合作用下,导致应力场由NW—SE向拉张转变为近SN向拉张,造成了控盆断裂由NE向向近EW向转变,岩石圈伸展模式由宽裂谷方式向窄裂谷方式转变,造成了盆地格局由孤立半地堑趋于相互连通扩展;裂陷拗陷期:岩石圈减薄中心向南迁移至南海扩张中心,整体处于裂后热沉降阶段;构造活化期:吕宋岛弧NWW向与欧亚板块发生弧-陆碰撞作用下,产生NNE向拉张,派生近EW向和NW向的共轭剪切作用,造成了先存近EW断裂复活及次级走滑断裂带的形成,导致了复杂断块升降运动。
石晓光
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.167
海洋地质前沿. 2021, 12(37): 1-9
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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, 宋维宇, 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. 2021, 9(37): 1-9
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南海西部大陆边缘南段油气形成差异性分析
南海西部大陆边缘南段发育万安盆地和湄公盆地,二者仅以昆仑隆起相隔,万安盆地以生气为主,湄公盆地以生油为主,造成二者油气差异性的原因有待探究。在已有的油气勘探资料和现有认识的基础上,通过对湄公盆地和万安盆地的热流背景、构造格局、沉积环境和生烃母质等特征进行剖析和类比,探讨2个盆地油气形成差异性的原因。研究认为,造成二者油气差异性的主要原因在于热流背景、构造格局、沉积环境以及生烃母质的不同。受断裂活动影响,万安盆地地温梯度和大地热流值均高于湄公盆地。万安盆地主力烃源岩时期是渐新世—早中新世,主要发育断拗型盆地湖沼-海湾相沉积,渐新世生烃母质主要为湖沼环境的藻类、水生植物以及高等植物的混源,早中新世生烃母质主要来自红树林等陆源高等植物,以Ⅱ2—Ⅲ型干酪根为主,生气为主。湄公盆地主力烃源岩时期为渐新世,主要发育断陷型盆地湖相沉积,生烃母质主要来源于中深湖相的藻类和水生植物,以Ⅰ—Ⅱ型干酪根为主,生油为主。因此,断裂活动的差异控制了热流背景,构造格局的差异控制了沉积环境,沉积环境的差异控制了生烃母质,生烃母质的差异控制了油气类型。
郭佳, 杨树春, 胡文博, 宋双, 王一博, 王龙
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.041
海洋地质前沿. 2021, 10(37): 1-7
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渤海莱州湾沉积物REE与重金属污染特征及物源判别
基于莱州湾32个典型站位的表层沉积物样品,系统分析了稀土元素(REE)组成和分布特征以及重金属污染程度和污染来源;探讨了影响重金属和稀土元素分布的环境因素,并从重金属潜在源区、化学蚀变指数(CIA)和REE特征3个角度分析了莱州湾表层沉积物来源。研究表明,稀土元素总量自莱州湾东南部向北部递增,部分稀土元素(Eu、Gd和Tb)含量主要与细粒级的黏土矿物和有机碳含量相关,受化学风化的影响很小。研究区部分站位受到了Cd和Hg的污染,且主要是人类活动富集的;Cu、Pb、Zn可能源于地壳自然风化产物,其中Cu和Zn还与人类活动密切相关;Cr则受自然风化和人类活动的双重影响而富集;大部分重金属含量的累积还受湾内水动力的影响。沉积物源的判别结果显示,研究区CIA平均值为50.83,接近黄河沉积物的CIA值(50.9~59.7),低于中国黄土;研究区稀土元素配分模式和特征参数也与黄河十分接近,表明黄河是莱州湾表层沉积物的重要来源;广利河与潍河-弥河三角洲仅对南部和西南部海域沉积物有贡献,而黄土和山东省土壤对莱州湾沉积物的贡献量相对更少。
段云莹, 裴绍峰, 廖名稳, 翟世奎, 杨士雄, 何磊, 叶思源
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.067
海洋地质前沿. 2021, 10(37): 8-24
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白云凹陷不同相带烃源岩地球化学特征及成藏贡献
根据烃源岩生物标志化合物、孢粉藻类组合及分析,并结合整体沉积背景,分析白云凹陷不同相带烃源岩的地球化学特征,并确定不同相带烃源岩的成藏贡献。研究表明,文昌组中深湖相烃源岩有机质丰度属于中等级别,有机质类型为Ⅱ1型,来源为藻类等水生生物,其干酪根δ13C值最轻,δ13C值<−28‰。恩平组浅湖相和文昌组浅湖相有机质均来源于陆源高等植物,干酪根δ13C值约为−27‰,有机质丰度属于中等—极好级别,有机质类型为Ⅱ2—Ⅲ型。恩平组海侵湖相烃源岩富海相沟鞭藻及三芳甲藻甾烷,干酪根δ13C值最重,约为−25‰。白云凹陷原油δ13C值主要介于−28‰~−27‰,主要来源于文昌组和恩平组的浅湖相烃源岩,原油类型的分布受沉积相带的控制,个别近洼陷的井存在文昌组中深湖相烃源岩的贡献,恩平组海侵型烃源岩对成藏几乎无贡献。
马宁, 龙祖烈, 柳保军, 陈聪, 李清泉
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.169
海洋地质前沿. 2021, 10(37): 25-32
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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-馆陶组二段 2 小层(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、成岩作用和微观的黏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. 2021, 8(37): 17-22
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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。笔者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. 2021, 8(37): 23-27
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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个期次的地层中。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、测井及分析化验数据等,对盐上3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
海洋地质前沿. 2021, 8(37): 1-8
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琼东南盆地深水区天然气水合物运聚成藏模式
天然气水合物是当今油气资源研究的热点之一,前人对天然气水合物的理化性质和运聚成藏要素已有详尽的研究,但关于水合物的运聚和成藏过程仍众说纷纭,缺乏系统性归纳和总结。为进一步梳理水合物运聚成藏模式,以期对天然气水合物勘探评价及有利富集区带优选预测等有所裨益,笔者以琼东南盆地天然气水合物运聚成藏为研究重点,结合前人有关琼东南盆地水合物成藏模式的研究基础,深入开展高精度三维地震解释与地质综合分析研究,并根据水合物气源供给的构成特点、运聚方式及产出赋存特征等的差异性,重点对琼东南天然气水合物运聚成藏模式进行系统地分类与划分,深入探讨了其运聚分布规律及控制因素等。在此基础上,根据气源供给及源储关系差异,初步将琼东南盆地水合物运聚成藏模式分为下生上储型、自生自储型和复式混合型3大类,其中,下生上储型可分为4小类:气烟囱主导型、泥底辟主导型、微裂缝主导型和断层主导型;自生自储型仅1小类,即浅层原位赋存型。
姚哲, 张金锋, 朱继田, 方小宇, 罗钧升
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.124
海洋地质前沿. 2021, 7(37): 22-32
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琼东南盆地深水区浅层运聚系统及其对天然气水合物成藏的控制
以琼东南盆地连片三维地震资料为基础,精细识别盆地浅层多种类型运移通道,系统总结了盆地深水区浅层运聚系统发育特征,并探讨其对天然气水合物成藏的控制,预测了天然气水合物有利目标区。研究结果表明:琼东南盆地浅层运移通道主要包括断层、气烟囱、裂隙、大型侵蚀不整合面和盆缘大型储集体,多种类型运移通道空间上相互组合,共同构建成盆地浅层流体运聚系统;不同区域浅层流体运移通道发育程度不一样,陵南-松南低凸起浅层流体运移通道最为发育,中央坳陷发育程度次之,浅水区相对不发育;琼东南盆地深水区浅层流体运聚系统控制着天然气水合物的分布,对中深层天然气勘探也具有重要的指示作用。总之,琼东南盆地浅层流体运移通道较发育,其中最为发育的陵南-松南低凸起是盆地天然气水合物规模成藏最为有利的场所,松南-宝岛凹陷陆坡区也具备优越的水合物成藏条件。
宋鹏
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.088
海洋地质前沿. 2021, 7(37): 11-21
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琼东南盆地冷泉差异发育特征及其深部控制机理
海底冷泉与天然气水合物资源、全球气候变化和极端环境生态系统等重大问题密切相关,具有重要的科学意义。冷泉系统形成演化影响因素众多,其时空分布、活动特征及相关物理、化学和生物作用差异较大。冷泉活动的浅表层响应与深部控制要素的耦合关系、冷泉差异发育的流体动力学过程与控制机理等科学问题有待深入研究。以琼东南盆地为主要研究对象,针对冷泉差异发育特征及其控制机理问题,以流体动力学研究为主线,深浅连通,将浅表层冷泉观测数据与深部地质环境、地层压力等要素相结合,精细刻画冷泉流体从物源层向浅表层运移的渗漏通道特征,建立冷泉浅表层响应与深部要素之间的耦合关系,揭示冷泉差异发育的流体动力学模式,探讨冷泉差异发育的控制机理,以期为冷泉环境水合物勘查与试采、深海物质和能量迁移转化及极端环境的生态系统研究提供理论依据。
万志峰, 张伟, 陈崇敏, 苏丕波, 王先庆, 张金锋, 罗钧升
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.113
海洋地质前沿. 2021, 7(37): 1-10
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西沙群岛白云岩-铁白云岩空间变异的特征:来自地球化学的证据
成礁以来西沙群岛白云岩-铁白云岩大量发育,针对白云岩空间变异及成因演化的讨论具有重要意义。西科1井存在7层白云岩,对7层白云岩进行了划区处理,将7层白云岩层分为浅、中、深3类:<600 m为浅层(层一、层二、层三,合计厚度203 m),600~1 000 m为中层(层四、层五、层六,合计厚度79 m),>1 000 m为深层(层七,厚155 m)。通过对7层白云岩的主微量元素特征、成岩环境与成因模式及浅层、中层、深层白云岩地球化学数据之间的规律与差异的分析认为,西科1井白云岩受陆源物质影响小,高的SiO2可能来自西沙周缘火山地带。西沙地区白云岩成岩环境总的来讲属于氧化环境,但浅、中、深层成岩环境的氧化强度具有差异。西科1井白云岩的古盐度都较高,但层与层之间有着细微差异。西科1井白云岩锶含量总体偏低,受到淡水淋滤作用强烈,形成于古水深较浅的礁相台地环境,相比较而言,浅层受到大气淡水影响最强,中层次之,深层最弱。西沙白云岩成岩过程中受到高盐度海水、大气淡水和回流渗透作用等多种因素的影响。
沈江远, 付和平, 马骁, 许红, 赵强, 陈香玉, 李绪深, 张道军, 刘新宇, 闫琢玉
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.198
海洋地质前沿. 2021, 6(37): 18-30
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西沙西科1井元素地球化学特征与海平面升降的关系
以南海北部西沙群岛石岛碳酸盐岩台地为研究对象,对1268件碳酸盐岩样品进行全岩元素地球化学特征分析,并结合早中新世以来沉积学特征,研究其与海平面升降的响应关系。实验结果显示,该地区常量元素(Na2O/K2O、Na2O/SiO2、P2O5)及微量元素(B/Ga、Zr/Al、Li、V)分析的古盐度、古环境氧化还原状态和酸碱度及海平面变化,与岩石地层学和古生物学分析得到的结论基本一致,进而可应用于孤立海相碳酸盐岩台地的沉积层序划分;受限于复杂的白云岩化作用,Mg/Ca难以反映海平面变化。Na2O/K2O、Na2O/SiO2、P2O5 B/Ga、Zr/Al、Li、V等指标表明,早中新世初期三亚组水深逐渐加深,有利于生物礁的发育;中中新世早期梅山组二段海平面第1次达到最高值,礁盘随之扩大,形成较深水环境下的碳酸盐岩台地,以潟湖相和内侧滩相为主;随后水体于中中新世晚期梅山组一段逐渐变浅,持续至晚中新世早期黄流组二段,生物礁受淋滤剥蚀形成礁-滩相沉积;晚中新世晚期黄流组一段海平面再次持续上升,于上新世达到第2次最高值,直至更新世水深才逐渐变浅。
刘新宇, 邵磊, 史德锋, 侍文芳, 欧阳杰
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.199
海洋地质前沿. 2021, 6(37): 8-17
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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. 2021, 6(37): 84-91
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西沙-南沙珊瑚礁礁灰岩抗蚀性特征
台风、风浪、涌浪、风暴潮、天文潮等现象中的气流和水流往往携带大量固体碎屑物,对南海岛礁礁灰岩体产生强烈的侵蚀作用。笔者首先通过珊瑚的磨蚀与压缩实验验证了磨蚀理论的可靠性;其次,由抗压强度和弹性模量定义了具有压强量纲的抗蚀因子,以定量描述岩石抵抗风水侵蚀的能力;最后,对石岛西南端地表风成灰岩进行了初步研究,发现其抗蚀能力较弱。礁灰岩抗蚀性研究将为南海岛礁防护提供一定的科学依据。
王振亭, 刘旭阳, 李孝泽, 屈建军
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.200
海洋地质前沿. 2021, 6(37): 71-76
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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. 2021, 5(37): 77-80
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南黄海盆地海相中—古生界地震探测技术攻关历程及效果
南黄海盆地是迄今为止中国近海唯一未发现油气田的大型沉积盆地,具有陆相中—新生界和海相中—古生界2套油气勘探层系。海相中—古生界厚度大、分布广,地震资料成像品质差一直是制约其油气勘探的关键问题。针对中—古生界的地震探测技术攻关经历了地震地质研究、技术攻关和技术突破与应用3个阶段。在第1阶段工作的基础上,以区内地震地质条件与岩石物性分析为先导,以物探船不断更新和地震仪器设备升级换代为手段,以大量理论模拟、针对性室内物理模拟和持续海上试验为方法,通过采集参数不断优化,最终形成了以“高覆盖次数、富低频信号、强震源能量”为特征的“高富强”地震探测技术,突破了技术瓶颈。应用该技术,在原来为空白反射的崂山隆起发现了海相中—古生界3套可连续追踪对比的地震反射标志层组,识别出7个反射界面,建立了地层层序,揭示了残留盆地构造特征,预测了油气远景区,优选出高石稳定带为有利区带,圈定了重点构造,锁定了钻探目标,为南黄海盆地新层系油气勘查突破创造了条件,为下一步勘探指明了方向。“高富强”地震探测技术对拓展中国海域找油空间、加快海域深部油气资源勘探和开发利用具有重要意义,对全球具有类似地震地质条件海域的油气勘探具有实际应用价值。
陈建文, 张异彪, 陈华, 刘俊, 何玉华, 施剑, 李斌, 袁勇, 梁杰, 张银国, 雷宝华, 王建强, 吴淑玉, 吴志强, 闫桂京, 陈春峰, 肖国林
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.053
海洋地质前沿. 2021, 4(37): 1-17
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南黄海盆地阜宁组烃源岩地层热压生烃特征
通过生烃模拟获取生烃动力学参数是近年来油气资源评价工作中极为重要的一个环节,利用地层热压生排烃模拟装置对南黄海盆地南二凹陷阜四段烃源岩进行了生烃模拟实验,并拟合了生烃动力学参数。实验及研究结果表明,阜四段烃源岩的生烃演化可分为3个阶段:第1阶段产烃量随温度上升快速增大,以产油为主;第2阶段产烃量随温度上升缓慢增加,为油、气同产;第3阶段产烃量随温度上升快速增大,主要是以生气为主。实验拟合出阜四段烃源岩的生油活化能为228 kJ/mol,生气活化能为280 kJ/mol。与常压—完全开放体系试验、金管-高压釜实验装置的实验结果对比,本次实验南黄海盆地阜四段烃源岩在地层热压条件下出现生油窗滞后现象,烃源岩样品在高成熟演化阶段依然具有较高的液态烃产率。阜四段生油活化能值较高,其内在原因是有机质受到烃源岩孔隙中高压水的“保护”作用以及受生烃空间的影响,延缓了烃源岩的热演化进程。综合前人实验结果分析,有限空间热压生烃模拟实验环境更接近于烃源岩在地层条件下的生烃条件,实验结果对南黄海盆地的油气资源潜力评价及油气勘探方向具有指导意义。
陈春峰, 万延周, 张伯成, 付晓伟, 欧戈, 王军, 陈浩
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.025
海洋地质前沿. 2021, 4(37): 18-24
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南海北康盆地断控型底流漂积体特征及其沉积模式
深海底流为深水沉积过程的重要要素之一,其可直接搬运或间接改造沉积物,并在海底形成沉积型地貌,即底流漂积体。在底流漂积体的8个沉积亚类中,受断层活动影响的断控型漂积体研究程度较低,全球范围内相关实例较少,其形态特征及沉积模式并无统一的描述。笔者以南海南部北康盆地为例,基于高分辨率多波束及地震反射资料解释,系统总结了断控漂积体的形态参数和在地震资料中的识别标志;确定了同沉积断控型漂积体和后沉积断控型漂积体;探讨了不同类别对应的断层活动、沉积过程及其沉积模式。断层活动和深海底流沉积作用同时期发生时,可形成具有不规则丘状结构的同沉积断控型漂积体;而当断层活动发生于底流作用之前时,前期断层活动形成的陡坎使得底流流速增加,从而有效地改造海底地貌,形成后沉积断控型漂积体。然而,目前的研究仅限于正断层活动与底流作用的耦合关系,其他类型的断层运动(如逆断层、走滑断层等)有必要在未来底流沉积研究中给予重点关注。
雷振宇, 张莉, 刘姗, 苏明, 骆帅兵, 帅庆伟
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.028
海洋地质前沿. 2021, 4(37): 46-52
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东海丽水凹陷古新统非典型湖相烃源岩及油气特征
东海陆架盆地丽水凹陷主力烃源岩为古新统月桂峰组湖相泥岩,已发现油气以天然气为主,含少量凝析油,与以原油为主的中国东部典型断陷湖盆存在差异。对月桂峰组湖相泥岩进行了综合评价,发现其存在不能生烃的死碳,烃源岩的热演化成熟度与烃源岩形成石油的转化参数之间存在差异。月桂峰组有机质主要来源于陆源有机质,湖相水生生物来源的比例变化较大。烃源岩地球化学特征与典型湖相烃源岩存在差异。总结了湖盆类型对烃源岩的控制因素以及不同湖盆类型烃源岩形成油气的主要特征,并与月桂峰组湖相泥岩及已发现油气特征进行了对比,表明月桂峰组沉积期发育过补偿和平衡补偿湖盆。月桂峰组泥岩为非典型湖相烃源岩。
陈晓东, 蒋一鸣, 漆滨汶, 于仲坤
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.039
海洋地质前沿. 2021, 4(37): 25-38
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南海双峰盆地的形成演化及其对构造样式的约束
南海北部深水区已逐渐成为我国南海北部油气资源调查的热点区域,开展南海北部双峰盆地构造样式及成因分析研究对进一步认识南海北部沉积盆地的形成演化和评价油气资源潜力具有重要的借鉴意义。利用广州海洋地质调查局已有的二维地震资料,在对双峰盆地地震层序和构造精细解释的基础上,厘定了双峰盆地主要的构造样式;采用平衡剖面技术,重建了双峰盆地的构造演化史;结合南海北部区域构造背景,分析了双峰盆地的性质和成因。研究认为,双峰盆地为与洋壳热沉降有关的坳陷沉积盆地。从神狐运动开始,双峰盆地经历了大陆破裂—大陆裂解—海底扩张完整的构造演化旋回,在持续伸展构造应力场的作用下,形成了双峰盆地,主要发育伸展构造样式、转换-伸展构造样式、重力滑动构造样式和火成构造样式4类,其中伸展构造和火成构造较为发育。
张莉, 雷振宇, 王智刚, 骆帅兵, 帅庆伟, 刘建平
doi:10.16028/j.1009-2722.2021.029
海洋地质前沿. 2021, 4(37): 39-45
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珊瑚礁的成岩作用:来自南海永兴岛珊瑚礁的原位地球化学研究
珊瑚礁的地球化学特征记录了其形成时周围海水的状况,能够反映古海洋、古气候和古环境变化;然而珊瑚礁形成过程中及其形成后,容易受到成岩作用的影响,导致其矿物组成和地球化学特征发生变化;因此,在对珊瑚礁的研究中,首先要识别出保存原始沉积特征的组分,并排除后期成岩改造的影响。以西沙群岛永兴岛的SSZK1珊瑚礁钻孔岩心为研究对象,通过矿物学、岩相学和地球化学相结合的研究方法,对不同层位的生物化石、碳酸盐胶结物进行原位地球化学分析,探索成岩作用对不同形成阶段矿物的改造。SSZK1井岩心的岩石类型主要为骨架灰岩和生物碎屑灰岩两大类;岩心礁相碳酸盐岩沉积后主要受控于早期大气成岩作用,成岩层段揭示的主要成岩作用类型有胶结作用、新生变形作用和溶解作用。电子探针和LA-ICP-MS的原位分析结果表明,不同阶段的珊瑚礁碳酸盐岩的矿物成分较为单一,主要是由方解石组成,仅在局部的生物化石中保存了原始形成的文石。后期形成的碳酸盐胶结物(低Sr/Ca、低Sr、高Mg/Ca)和原始的生物化石(高Sr/Ca、高Sr、低Mg/Ca)具有明显不同的地球化学特征,表明不同阶段的碳酸盐矿物受不同来源流体的制约。
吴佳庆, 刘刚, 韩孝辉, 赵彦彦, 魏浩天, 杨俊
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.006
海洋地质前沿. 2021, 1(37): 31-44
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西沙海区新近纪碳酸盐岩台地地震响应特征和控制因素
利用西沙海域最新采集的高分辨率二维地震资料及钻井资料,结合前人研究成果,建立了西沙海区高精度层序地层格架;并在西沙海区新近纪识别出点礁、塔礁、台地边缘礁和环礁这4种不同类型生物礁,总结了不同生物礁的地震反射特征。早中新世时,西沙碳酸盐岩台地开始发育,台地数量较少且规模有限;中中新世,随着海平面的持续上升,海平面上升速率和碳酸盐岩的生长速率接近,此时碳酸盐岩台地发育规模达到最大;晚中新世以后,海平面继续上升,海平面上升速率远大于碳酸盐岩的生长速率,随着水深的快速增加,台地进入淹没阶段,不适合碳酸盐岩台地及生物礁发育,仅在部分构造高部位继续发育,生物礁主要为大型的环礁。控制西沙碳酸盐岩台地发育的影响因素为构造作用和相对海平面变化。
杜文波, 蔡观强, 黄文凯, 陈家乐, 聂鑫, 万晓明
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.173
海洋地质前沿. 2021, 1(37): 20-30
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西南印度洋中脊玄武岩地球化学特征及其对岩浆过程的指示意义
对采自西南印度洋中脊(SWIR)50°E附近5个站位的玄武岩样品进行了岩石学和元素地球化学研究。样品主量元素、TAS分类图解和AFM图解显示,SWIR研究区样品类型主要为低钾拉斑玄武岩。相对原始地幔SWIR区玄武岩具有Ba、Nb、Sr负异常,K表现为正异常。稀土元素分配模式均为左倾型,具有轻微的Eu、Ce正异常;SWIR区玄武岩都起源于上地幔,SWIR玄武岩则明显向EMⅡ端元偏移。SWIR玄武岩地幔源区相对最为富集,可能为DM和EMⅡ的混合源区,存在少量的陆壳成分。研究区玄武质岩浆起源深度为尖晶石橄榄岩区域处于中度还原环境下,经历了明显的橄榄石+单斜辉石+斜长石的分离结晶。
韩宗珠, 孙苑高, 王传, 孙晓霞, 刘明, 来志庆
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.045
海洋地质前沿. 2021, 1(37): 11-19
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南海深水盆地油气地质特征及勘探方向
在深入调研南海深水盆地油气地质条件的基础上,系统分析了油气分布规律和成藏主控因素,明确了油气资源潜力和有利勘探方向,旨在为南海深水油气勘探决策提供科学依据。研究结果表明:南海深水盆地发育在非典型边缘海大陆边缘,其石油地质条件具有特殊性,油气分布特征存在显著的南北差异。其中,南海北部深水的珠江口盆地和琼东南盆地,以构造圈闭型油气藏为主;南海中南部深水的曾母盆地南部和文莱-沙巴盆地,主要为构造圈闭型油气藏,曾母盆地北部以岩性油气藏(生物礁滩型油气藏)为主,万安盆地主要为构造圈闭型和基岩潜山型油气藏。南海北部深水盆地和中南部深水盆地的烃源岩、储盖和圈闭等油气地质特征表明,南海深水盆地具有巨大的油气勘探潜力。南海深水的有利勘探方向为:①琼东南盆地乐东-陵水凹陷的中央峡谷、陵南斜坡带,松南-宝岛凹陷的反转构造带,宝岛凹陷北坡海底扇,长昌凹陷的环A洼圈闭带(海底扇);珠江口盆地白云凹陷的主洼深水扇、主洼两翼、西南断阶带,荔湾凹陷的深水扇。②南海中南部深水盆地的文莱-沙巴、曾母和万安盆地。
王雪峰, 李林, 王国雨, 王彬, 刘艳红, 闫春, 毛超林, 孙国忠
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.041
海洋地质前沿. 2021, 1(37): 1-10
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千里岩岛西部人工鱼礁建设对周边海域水动力影响的数值模拟
通过建立Mike21FM模型,对千里岩西部人工鱼礁建设区域及周围海域的水动力情况的数值模拟进行研究,分别选取工程前后的涨急时刻和落急时刻的潮流流速进行求差,得出2个时刻的潮流流速变化等值线与分布范围。并选取720 h进行欧拉余流计算,对工程前后的余流流速进行求差,由此得出余流在工程建设后的变化情况。由此研究工程建设对周围海域水动力情况的影响,进而对鱼礁区选址的合理性,营养盐的流失或富集区域及水质的研究提供参考。研究表明,工程建设产生的阻流效果在工程内部区域可达0.4 m·s−1;涨急时刻潮流流速增大的区域位于工程区域南北两侧,>0.05 m·s−1面积约4.52 km2;涨急时刻潮流流速减少的区域分布于工程区域东西两侧,流速减少超过0.05 m·s−1的面积约4.28 km2;工程区域内部余流流速减少均值在0.01 m·s−1左右,工程区域外周边海域余流流速整体增大,最大增值超过0.1 m·s−1的区域出现于工程东部,面积0.41 km2
崔恩苹, 张永强, 祝琳, 马晓歌
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.040
海洋地质前沿. 2021, 2(37): 10-20
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黄河三角洲海岸线标准对陆地面积的影响
黄河三角洲陆地面积变化关系到河口综合治理、国土规划、自然保护区发展以及油气资源的勘探开发等战略布局。已有研究采用的海岸线标准主要有:根据实测资料确定的高潮线、低潮线、黄海0 m线和黄海−2 m线以及从卫星遥感影像提取的高潮线、低潮线和瞬时水边线。近代黄河三角洲、现代黄河三角洲、清水沟流路范围、清8汊河范围内采用不同的海岸线标准得到的亿吨来沙造陆面积(造陆效率)成果存在较大差别。采用影像特征海岸线得到的部分时段造陆效率偏差较大,其原因主要与黄河三角洲沿岸发育的坡度平缓的广阔潮滩有关。从黄河三角洲海岸演变特征出发,采用黄海−2 m线作为海岸线基本上包含了径流与海洋动力作用最强烈区域,适宜于研究海岸淤进和蚀退,以及由此产生的对流路出汊、摆动和黄河下游的反馈影响。已有动态平衡沙量研究因采用海岸线标准不一致存在较大差别,而且三角洲长时期以淤进为主,蚀退时段的样本较少。在目前行河流路处于长期相对稳定的局面下,研究清水沟流路范围内海岸动态稳定的沙量更有实践意义。
于守兵, 凡姚申
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.026
海洋地质前沿. 2021, 2(37): 1-9
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闽北近岸海域表层沉积物的风化特征及物源指示
通过对闽北近岸海域的229个表层沉积物样品和周边河流的54个表层沉积物样品进行粒度和常量元素测试,分析了研究区常量元素分布及粒度控制效应,并运用成分变异指数(ICV)和化学蚀变指数(CIA) 2种风化指标,结合(A-CN-K)-(A-CNK-FM)三角图,探讨了其风化特征及物源指示。研究表明,闽北近岸海域从岸向海表层沉积物粒径变粗,底质类型表现为明显的条带状,依次为泥-粉砂-砂质粉砂-砂。分析认为,形成这种条带状的主要原因是其物源及动力机制的不同,近岸主要为长江及周边河流物质输送,分布在50 m水深以浅,而在70 m以深的粗砂主要为残留沉积,50~70 m表现为过渡类型。风化程度研究表明,在空间分布上,从岸向海化学风化程度逐渐增强,70 m以深的异常区是以石英为主的残留沉积,抗风化能力强,黏土矿物含量低,表现为弱化学风化程度。长江、瓯江、闽江沉积物的风化程度表现为随着地理纬度的降低而增强,气候效应明显,研究区与长江沉积物风化趋势更为接近,所经历的形成环境最为相似,受物源效应影响。
宁泽, 张勇, 林学辉, 毕世普, 胡刚, 孔祥淮
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.055
海洋地质前沿. 2020, 10(36): 12-21
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东海表层沉积物正构烷烃特征及其对陆源有机碳运移分布的指示
东海埋藏了通过长江、黄河以及台湾河流进入的巨量陆源有机碳,是重要的有机碳碳“汇”。识别东海沉积物中陆源有机碳的分布特征和搬运过程,是东海碳通量研究不可或缺的内容。目前关于陆源有机碳在东海沉积物中分布的研究区域主要集中在河口、内陆架以及水深<120 m的中、外陆架地区;针对东海外陆架和冲绳海槽陆坡的研究较少,仅少量研究对东海陆架与冲绳海槽南部沉积物的陆源有机碳特征进行了对比分析,对陆源有机碳的“源-汇”过程、分布特征、沉积动力机制等诸多问题尚缺乏系统性的认识。通过对东海外陆架-陆坡-冲绳海槽80个表层沉积物的长链正构烷烃含量及组成特征进行分析,并结合粒度、总有机碳(TOC)及稳定碳同位素(δ13C)指标,讨论了研究区沉积物中陆源有机碳的含量及运移分布。结果显示,δ13C和(ΣC27+C29+C31 n-alkane)/TOC指示的陆源有机碳相对含量在研究区变化范围很大,从外陆架到海槽,有先降低后增高的变化趋势,陆源有机碳在陆坡以及海槽的一些特定区域选择性的大量沉积。东海内陆架的陆源有机碳在横穿东海陆架后,可以在陆坡处通过搬运-沉积-再悬浮-再搬运的方式运移至冲绳海槽沉积。长链正构烷碳优势指数(CPI)的结果表明,来自东海内陆架的陆源有机碳主要在冲绳海槽28.5°—30°N范围内沉积,28.5°N以南的陆源有机质主要受到台湾物质的影响,而30°N以北沉积物中的陆源有机质主要是来源于黄河和日本岛。
熊伟, 梅西, 韩宗珠, 王中波, 张勇
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.109
海洋地质前沿. 2020, 10(36): 22-31
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北康盆地主要地质界面时代确定及油气地质意义
基于高分辨率二维地震资料,结合区域构造背景,开展了南海西南部北康盆地主要不整合界面及特征识别、年代重新厘定以及油气地质意义分析等工作。研究结果表明,北康盆地新生代发育6个区域性不整合界面,分别对应于礼乐运动、西卫运动、南海运动、南沙运动、万安运动和广雅运动。其中,T3不整合是后南海扩张期的分界,对应于南沙运动及南海西南次海盆的扩张终止。Mulu-1井井震对比显示,T3对应于中中新世不整合面(MMU),时代为16 Ma。该界面总体表现为强振幅、下部地层强烈削蚀、界面起伏大,上下地层结构、产状、地震反射特征发生突变,是构造变形前后两大套地层的分界面,对局部圈闭形成及油气成藏具有重要意义。
帅庆伟, 张莉, 雷振宇, 骆帅兵, 钱星, 刘建平, 周佳维
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.078
海洋地质前沿. 2020, 10(36): 32-41
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岬湾海滩静态平衡模式及其应用
岬湾海岸是全球海岸地形的重要组成部分,存在着大量的人类活动,这类海岸的研究对于海岸建设和人类活动有着重要意义。海岸科学家和工程师不断尝试用数学公式来量化这种理想的湾形,20世纪80年代以来取得了大量的成果,获得了各种经验模型。进入21世纪后,计算机行业迅速发展,这些理论成果被整合到软件当中使得理论的应用更便捷、人性化和普遍。笔者详细介绍了静态平衡海湾理论,结合三亚湾人工岛建设对海岸的影响、巴西因比图巴的不稳定海滩、潍坊滨海度假区海滩养护改进方案以及西班牙希洪市海滩设计,阐述和验证了静态平衡理论在海滩的稳定性判定和解释、现存海滩的改进方案的选择、现存海滩评估和全新海滩设计中的应用和优势,以期为后续海岸工程评估、改进和建设提供参考和指导。
徐信辉, 庄振业, 曹立华, 邱若峰, 张永华
doi:10.16028/j.1009-2722.2019.173
海洋地质前沿. 2020, 10(36): 1-11
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东海冲绳海槽泥火山发育区甲烷气体来源研究
高沉积速率、构造活动发育和高热流值3个重要地质条件促使了冲绳海槽广泛发育泥火山、气烟囱等烃类流体渗漏构造,前人对该类泥火山及气烟囱的地球物理特征做过较多的研究,但是鲜有研究从地球化学角度揭示渗漏流体来源及形成机制。本研究通过对东海冲绳海槽中部泥火山发育区2个泥火山站位开展海底钻探取样,获取浅表层60 m沉积物并开展孔隙水烃类浓度、甲烷稳定碳、氢同位素研究。通过分析发现,18-01孔孔隙水顶空烃类比值C1/C2为960.53~1 120.75,甲烷稳定碳同位素(δ13C\begin{document}${_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}} $\end{document})为−36.07‰~−56.60‰ V-PDB,甲烷稳定氢同位素(δD\begin{document}$ _{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}$\end{document})为−163.94‰~−237.81‰ V-SMOW;在18-05孔,孔隙水顶空烃类比值C1/C2为1 064.66~1 546.74,δ13C\begin{document}$_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} $\end{document}为−36.10‰~−62.92‰ V-PDB,δD\begin{document}$_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} $\end{document}为−122.86‰~−282.09‰ V-SMOW。系统分析2个站位甲烷气源均为热解成因或以热解成因为主的混合成因。综合分析2个站位泥火山及气烟囱发育的地质背景以及高通量甲烷渗漏的特征认为,深部地层中有机热解成因甲烷流体是通过断层、气烟囱等运移通道,在流体超压的驱动下渗漏、扩散至浅表层地层中,并在海底形成了泥火山以及羽状流等构造。
李清, 蔡峰, 闫桂京, 孙运宝, 李昂, 骆迪, 王星星, 徐翠玲, 董刚, 尹希杰, 杨贤
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.062
海洋地质前沿. 2020, 9(36): 79-86
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海洋浅表层天然气水合物成藏特征
按照天然气水合物形成的气体疏导方式划分,渗漏系统是海洋浅表层天然气水合物藏形成的主要模式。关键成藏要素包括温压场、气源等,温压场主要控制天然气水合物成藏的平面分布和纵向分布;海底热流低值区有利于形成天然气水合物,但在海底热流超高的海域,只要有充足的气源供给,在高甲烷通量区深海浅表层也可以形成天然气水合物藏,而且往往与泥火山、气烟囱等特殊地质体伴生,形成致密的数米厚层状天然气水合物藏。浅表层天然气水合物藏气源主要是有机热解成因气,一般其深部均发育有成熟的含油气盆地,有烃源层广泛分布,并且干酪根发生过明确的生烃过程,形成的热解甲烷气通过断层、气烟囱等破碎带垂向运移通道渗漏上升,在温压场控制的相平衡区形成天然气水合物藏,因此,海底热流值较高的海盆也是浅表层天然气水合物藏形成的有利海域。
蔡峰, 吴能友, 闫桂京, 李清, 梁杰, 孙运宝, 董刚, 骆迪, 李昂, 王星星
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.117
海洋地质前沿. 2020, 9(36): 73-78
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气体水合物基础特性研究进展
气体水合物的结构类型、热力学与动力学、界面现象与表面形貌特征等基础特性是水合物研究的重要基础,也是水合物学科发展的基石。此外,水合物在沉积物中的微观赋存形态及其对渗流的影响也是水合物的基础特性之一,是水合物储层研究的热点。笔者主要基于近3年来的文献资料,对气体水合物的结构类型、热力学与动力学、界面现象、微观赋存形态及其对渗流的影响这4个方面的研究进行了梳理与归纳,追踪学科研究前沿,较为全面地阐述了国内外气体水合物相关研究的最新进展,也提出了气体水合物基础特性研究下一步的方向与趋势,以期为多尺度、多维度研究气体水合物的基础理论与科学问题提供借鉴。
刘昌岭, 郝锡荦, 孟庆国, 李承峰, 孙建业
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.080
海洋地质前沿. 2020, 9(36): 1-10
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分形理论在天然气水合物研究领域的应用
天然气水合物作为一种潜在的替代能源和环境扰动因素,相关研究仍然面临着水合物储层微观结构量化表征不足的问题,而分形理论为此提供了良好的思路与手段。首先介绍分形理论基础,然后对分形理论在水合物研究领域的应用情况进行综述,接着概述含水合物沉积物有效孔隙分形理论,最后对研究进展进行总结并展望未来分形理论在水合物研究领域的可能方向。
刘乐乐, 刘昌岭, 孟庆国, 张永超
doi:10.16028/j.1009-2722.2020.064
海洋地质前沿. 2020, 9(36): 11-22
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济源凹陷中生界流体包裹体特征与油气成藏期次
济源凹陷是以华北古生界地台为基底,经过复杂构造演化形成的中—新生代叠合盆地。其成藏体系复杂,可能经历多期油气充注、破坏及改造,而中生界油气成藏时期尚未盖棺定论。储层中流体包裹体保留了许多重要信息,如温度、压力、流体成分、古环境特征等,在鉴别烃源岩热演化阶段和油气的生成、油气充注期次的划分、流体古压力恢复、油气成藏过程剖析中发挥重要作用。为了解济源凹陷中生界油气成藏时期,在下侏罗统鞍腰组和上三叠统谭庄组两套主要烃源岩的热演化研究基础之上,运用流体包裹体系统分析方法以及均一温度-埋藏史间接投影定年法,分析了济源凹陷中生界流体包裹体特征,进而对油气成藏期次进行划分。研究结果表明:济源凹陷中生界储层捕获了7种赋存状态的烃类包裹体,包括蓝绿色、黄绿色和蓝色3种不同荧光颜色的油包裹体以及纯气相包裹体; 根据包裹体颜色、均一温度测定及宿主矿物产状、成岩次序等特征,认为至少发生过3期油充注(163 Ma、101~95 Ma和27~23.8 Ma)和1期天然气充注(119~115 Ma)。
刘世豪, 林小云, 刘建
doi:10.16028/j.1009-2722.2019.151
海洋地质前沿. 2020, 4(36): 55-60
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红树林对潮流底边界层动力过程的影响
红树林是重要的滨海湿地木本生物群落,其生物地貌过程对防风护堤具有重要作用。为深入研究红树林近底部泥沙输运的机制,在福建漳江口红树林进行了现场观测。通过对比光滩和红树林处的水动力和泥沙动力过程发现,红树林对流速具有明显的阻滞作用和偏转效应,且光滩处沉降作用和再悬浮作用均较明显,红树林处沉降作用明显。结合输运方程计算结果发现,光滩上的沉积物通过潮沟向红树林输运,并为红树林截留沉降,表明红树林可以通过降低水动力以及植物吸附来影响悬沙运动,具有良好的促淤作用。
江锐捷, 程鹏, 高建华, 王爱军
doi:10.16028/j.1009-2722.2019.108
海洋地质前沿. 2020, 4(36): 37-44
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南海北部陆坡一统峡谷群地貌特征及控制因素分析
基于最新的高分辨率多波束全覆盖测深数据、单道地震和多道地震剖面数据,对南海北部陆坡一统峡谷群9条峡谷的地形地貌及沉积特征进行了分析:峡谷群自陆坡向深海盆方向呈聚敛型,横断面主要呈“V”型,谷壁对称发育,坡度较陡; 研究区海底地层受多条断裂控制,呈典型阶梯状发育,海底断陷、重力滑塌面和小型滑坡体等海底不稳定地质灾害高度发育,说明峡谷群海底环境处于极不稳定状态。在研究区海底峡谷群地貌演化过程中,西沙海槽区域沉降等新生代构造运动控制着峡谷群地貌格局的形成; 来自北部陆架的充足沉积碎屑物质的输入往往伴随着高密度浊流、海底滑坡、坍塌等海底灾害的发生,控制着峡谷群的进一步发育; 相对海平面变化直接改变了研究区的沉积环境,为陆源碎屑物质的搬运提供了更加直接的通道,这也是诱发陆坡海底失稳、塑造峡谷群地貌特征的重要因素之一。
伊善堂, 胡小三, 罗宗杰, 罗伟东
doi:10.16028/j.1009-2722.2019.185
海洋地质前沿. 2020, 4(36): 18-26
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全球非常规油气勘探开发进展及资源潜力
非常规油气的勘探开发进展及资源潜力决定了未来能源市场的格局。当今既有巨大的发展机遇,又面临多重挑战。页岩油气评价日趋成熟,煤层气受需求和技术双重驱动发展较快,致密油气的增量贡献日益突出。近年来北美洲非常规油气以页岩气和致密油气为主,勘探开发风生水起;亚太地区的中国页岩气、澳大利亚煤层气如火如荼,可为成功典范;欧洲非常规油气也开始了破冰之旅,但环境与社会影响会很大程度地制约页岩油气的开发;其他地区如南美洲的巴西和阿根廷也是热点纷呈。虽然在世界范围内开采技术已经逐渐优化并投入实践,但是不同国家的技术水平和地质状况具有巨大差别,特别是在经济评价、生态环境评价、社会影响评价以及规范作业方面仍然问题重重,急需引起各国的重视。开发引起的大气污染、水资源紧缺和污染、废水处理与利用、可能的地面沉降、环境生态破坏、当地社区社会影响等一系列问题,都是目前应高度重视的问题。
吴西顺, 孙张涛, 杨添天, 王淑玲, 张炜
doi:10.16028/j.1009-2722.2019.065
海洋地质前沿. 2020, 4(36): 1-17
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