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当期目录

沉积与环境

 

海盆沉积“源-汇”系统分析:南海北部珠江海谷-西北次海盆第四纪深水浊积扇
运用近年来采集的高分辨率地震资料和多波束测深数据,在珠江海谷及西北次海盆深海平原区发现大规模发育的第四纪重力流沉积体系,该沉积体系沿珠江海谷以北西-南南东方向贯穿整个北部陆坡,进入西北次海盆后呈扇形展开,形成珠江海谷-西北次海盆大型深水浊积扇系统。据沉积体系空间展布特征差异,将珠江海谷划分为北、中、南三段,北段为过路侵蚀和水道下切,中段以水道充填和天然堤沉积为主,南段以水道-天然堤和朵叶体沉积共存为特征,揭示出北部陆坡珠江海谷是珠江口外陆缘物质输送海盆深海平原的主要通道;海盆区总体以朵叶体发育为特色,呈扇形展布。深水扇系统可分为三期次沉积体,其区域结构记录了重力流沉积物从侵蚀、卸载到南海海盆作为限制性盆地接收陆源沉积物的全过程,为“源-渠-汇”的研究构建了一个完美的范例。本文以珠江海谷-西北次海盆第四纪深水浊积扇沉积体系为例,完整地揭示了水道-扇体的组构和特征,清晰呈现了陆坡-海盆砂体展布的规律,可为建立南海北部新近纪早期深水扇形成模式提供参考,有助于指导南海深水油气勘探工作。
高红芳, 聂鑫, 罗伟东
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020070202
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 1-12
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基于水下自主航行器(AUV)的神狐峡谷谷底块体搬运沉积特征及其对深水峡谷物质输运过程的指示
海底峡谷是陆源物质向深海运移的重要通道。对于远离陆地的海底峡谷,通常认为浊流是物质搬运的主要营力。受限于探测精度和复杂作业环境影响,使用常规地球物理资料对深水海底峡谷尤其是对谷底沉积体的形态和结构特征的刻画不够精细。基于水下自主航行器(AUV, Autonomous Underwater Vehicle)采集的高分辨率多波束、旁扫声呐和浅地层剖面资料,对神狐峡谷群中的一条峡谷的谷底表面及部分浅部地层的沉积特征进行了分析。结果表明,峡谷谷底浅部地层并不像它平滑的表面那么简单,而是由大量内部杂乱弱反射、厚度在8.4 m及以下的块体搬运沉积体组成。峡谷中下游块体搬运沉积体大都沿峡谷走向整体呈条带状展布,不是直接来源于相邻的峡谷脊部。研究认为在特定沉积环境下(例如高海平面时期),陆坡限定性峡谷谷底的块体搬运沉积过程的重复进行是峡谷谷底物质输运的重要途径,与浊流共同雕刻了峡谷的地形地貌。基于AUV的地球物理探测技术将是研究海底浅表层沉积过程和保障海底工程施工的重要手段。
刘铮, 陈端新, 朱友生, 张广旭, 董冬冬
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020110301
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 13-21
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三角洲废弃河道演化过程及受控机制——以黄河刁口废弃河道为例
废弃河道是河流系统的重要组成部分,其沉积记录蕴含了丰富的流域内构造活动、水文特征、海平面波动等环境变化的珍贵记录。然而相比内陆河废弃河道,三角洲废弃河道的演化过程及机制研究尚显不足。1976年黄河人工改道清水沟流路,切断了刁口流路的河流水沙供给,刁口流路逐渐废弃。通过1976—2016年的Landsat遥感影像、黄河水下三角洲测深资料和刁口流路河道高程测量数据,探讨了黄河刁口流路废弃河道演化过程及其受控机制。结果表明,刁口流路废弃40年来,河口不断向岸蚀退,河道长度逐渐萎缩,但废弃河道沉积过程并未完全中止,刁口流路L7—L11河段每年约有10×104 t泥沙不断充填废弃河道,河道主槽高程抬升0.3~2.0 m。海洋动力是废弃河道演化的关键动力机制,波浪对刁口流路三角洲的冲刷为废弃河道充填提供了重要的物源,潮流携带悬浮泥沙回溯废弃河道,为其提供了直接泥沙供给。
吴晓, 范勇勇, 王厚杰, 毕乃双, 徐丛亮, 张勇, 刘京鹏, 卢泰安
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020070101
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 22-29
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山东半岛东北部海域悬浮体季节分布及控制因素
基于2018年山东半岛东北部海域冬、夏两季悬浮体浓度、浊度及水温和盐度调查资料,分析了研究区水体悬浮体浓度的季节性变化,探讨了其控制因素。结果表明:夏季浊度在0.2~37.8FTU之间变化,冬季浊度在1.5~100.1FTU之间变化,均表现为底高表低、东高西低的特征。夏季水温分层明显,表现为表层高、底层低的特征,盐度整体无明显变化;冬季温盐垂向上混合均匀,平面上表现为近岸低温低盐水体向远岸高温高盐水体的过渡。悬浮体浓度分布受潮流、波浪、温跃层和温盐锋面等因素影响。夏季,悬浮体垂向上受到温跃层影响,底层悬浮体难以向表层输运;平面上潮混合和波浪差异性作用阻碍了悬浮体的水平输运。冬季,强风浪促使悬浮体垂向混合剧烈,表层悬浮体浓度明显较夏季变高;平面上沿岸流和黄海暖流形成的温、盐锋面阻碍了水团间悬浮体的输运。
朱颖涛, 冯秀丽, 朱龙海, 胡日军, 姜胜辉
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020032201
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 30-42
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厦门湾口外近岸陆架区海底沙波发育特征
利用2014–2017年在台湾海峡西部采集的多波束、单道地震剖面、沉积物粒度样品及海流监测资料,在厦门湾近岸陆架区识别出一系列海底沙波,并对沙波的形态特征、分布规律和沉积物组成特征进行分析,探讨水动力条件及其对沙波发育的影响。结果表明沙波发育区水深一般为10~60 m,地形较平缓开阔,坡度一般为0°~1°;平面上沙波区呈一系列NW-SE向条带状坡地,波脊呈线性或新月形,波脊轴线为SW-NE方向,沙波波长为120~800 m,波高2~12 m,沙波指数较大(>30)。地震剖面显示,波形形态主要分为三类:近对称性沙波、非对称性沙波及叠合沙波。近对称性沙纹的波高较大,沙波指数小;非对称性沙波的波长较长,沙波指数大;稳定沙波经后期水流“改造、激活”形成叠合沙波。砂含量较高,沉积物类型以砂、粉砂质砂及砂质粉砂为主,多为细砂—中砂。厦门湾口外的近岸陆架区水动力较强,流系复杂,总体受浙闽沿岸流、南海表层流和黑潮分支的影响。本区为不正规半日潮,流速为0.3~0.7 m/s,落潮流以S向为主,涨潮流向以NNE向为主,潮流作用对沙波的发育和改造起重要影响。
孙美静, 罗伟东, 钟和贤, 伊善堂, 刘杰, 郭丽华
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020050903
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 43-52
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晚更新世以来台湾浅滩西北近岸沉积特征与古环境演化
对取自台湾浅滩西北部福建东山岛外的浅钻ZK2孔进行了包括AMS14C测年、粒度、微体古生物、碎屑矿物和黏土矿物等分析。结果表明该孔地层中存在两个明显的海相层和其间的两个陆相层,顶部的海相层为全新世高海平面以来形成的被现代潮流作用改造的现代沉积和残留沉积混合体;底部陆相层为MIS4期低海平面时期形成的河流沉积;中间的细粒沉积层又可划分为下部形成于MIS3期的以潟湖、潮坪和盐沼交替出现的海相沉积层,以及上部形成于MIS3期末到盛冰期出露水面之前的陆上沟谷充填沉积;台湾海峡南部在MIS3期之后发生了明显的构造沉降过程,但是在末次盛冰期海峡南部仍然出露水面之上形成了沉积间断面。本文研究内容为今后在台湾浅滩西北边缘到福建东南近岸区深入开展沉积学、地层学及古环境演化研究提供了新的参考。
赵东波, 孙荣涛, 蒋恒毅, 李董
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020022801
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 53-63
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海南岛东南浅海表层沉积物粒度特征及沉积环境
对海南岛东南浅海377组表层沉积物样品(平均水深112.3 m)开展粒度测定及沉积物类型划分,并运用统计规律及沉积输运趋势分析,探讨了底质沉积物分布格局与物质来源及沉积动力环境关系。结果表明,海南岛东南浅海沉积物类型复杂,共分布13种沉积物类型,粒度组成以粉砂和砂为主,平均粒径均值为5.73Φ,优势粒级为细粉砂级(6~8Φ),分选差。不同海域沉积物粒径差异明显,北部近岸以含砾沉积为主,中部呈NE-SW向的砂质沉积区(水深80~120 m),西南近岸滨海、北中部海域以及东南部海域多为粉砂、黏土沉积。结合地理位置、沉积物源及水动力条件差异,研究区划分为3个沉积区:I区主要以含砾粗颗粒沉积为主,受控于海南岛上径流及强风浪作用,物质来源以万泉河等河流输运及岸线侵蚀物质为主,强动力(高能)沉积环境;II区以砂沉积为主,受到表层流及风浪等共同影响,可能主要是残留滨海沉积混入了海南岛径流及岸线侵蚀、少量珠江流域及外海复杂来源等现代细粒物质的混合沉积,中等动力沉积环境;III区以细粒沉积为主,主要受华南近岸流、风浪作用及南海暖流影响,推测物质来源主要为海南岛河流输入、岸线侵蚀及复杂外海来源细粒物质的加入,弱动力(低能)沉积环境。
赵利, 蔡观强, 钟和贤, 李波, 邹俪琦, 李顺, 韩艳飞
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020051502
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 64-74
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地球化学与地球物理

 

渤海湾西岸全新世以来沉积物地球化学与黏土矿物特征及其对环境和气候的响应
通过对渤海湾西岸BXZK11孔沉积物黏土矿物、地球化学元素组分、粒度分析以及AMS14C年代测定并与研究区周边6个具有较好年龄控制的钻孔剖面对比,结合黏土矿物蒙脱石/(伊利石+绿泥石)比值以及元素Al/Si和Al/Na比值对气候变化的响应,探讨了渤海湾西岸地区全新世以来沉积环境以及气候变化过程。结果表明,末次盛冰期到8830 cal. aBP,海平面快速上升,海水临近研究区,沉积物以黄河古河道沉积为主,气候温凉略湿;8830~6255 cal. aBP,海侵范围达到最大,研究区主要为潮坪-浅海环境,气候温暖湿润;6255~3650 cal. aBP,海平面逐渐降低,沉积环境为前三角洲沉积,沉积物为黄河三角洲的一期超级叶瓣,气候转为温凉稍湿;3650~2780 cal. aBP,海平面趋于稳定,三角洲不断进积,为三角洲前缘环境,气候向凉干方向变化;2780 cal. aBP至今,古黄河三角洲不断进积,该区变成三角洲平原环境,气候凉干与现今相似。
杨士雄, 叶思源, 何磊, 袁红明, 赵广明, 丁喜桂, 裴绍峰, 路晶芳
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020092901
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 75-87
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赣东–浙西下寒武统荷塘组稀土元素特征及其地质意义
为揭示下扬子下寒武统黑色岩系的物源属性、构造背景及其沉积环境等特征,对赣东-浙西地区下寒武统荷塘组野外露头及钻井岩心进行了系统采样与稀土元素分析测试。结果显示,荷塘组样品稀土元素总量变化波动大(16.83×10−6 ~ 321.22×10−6),均值低(103.11×10−6),轻稀土元素富集且分异明显,重稀土元素亏损但分异小,普遍存在Ce负异常和明显Eu正异常。研究表明:①荷塘组硅质泥页岩形成于缺氧还原的裂陷海盆环境,构造背景为被动大陆边缘,物源受陆源、海水和热液共同影响,横峰、上饶受热液和海水影响最大,受陆源碎屑影响最小,常山、江山与之相反;②沉积过程普遍有热液活动参与,在上饶存在热液活动中心,活动强度呈西强东弱特点,并发现低温热液活动有利于有机质的富集。
朱文博, 张训华, 曲中党, 黄正清, 王修齐, 丁大林
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020031201
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 88-99
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南海西缘曾母西断裂构造特征及其对盆地沉积发育的控制作用
通过解释重新处理的曾母盆地多道地震数据,结合重、磁异常资料,对前人提出南海西缘最南部发育近S-N向“曾母西断裂”的分布区域进行了重新厘定,详细解释了曾母西断裂的构造特征,具体分析了其结构、组成和空间展布特征。确定曾母西断裂由①号断层和②号断层所构成,曾母西①号断层位于4°30′~7°N、109°30′~110°E,主断层面倾向ESE,走向NEN,其为康西坳陷的大型控边断层;曾母西②号断层分布于3°~5°N、109°30′~110°30′E,主断层面倾向NE,走向NNW,其为塔陶垒堑的大型控边断层,曾母西①号断裂往南的延伸终止于曾母西②号断裂。同时分析讨论了曾母西断裂的构造活动特征以及对曾母盆地沉积发育的控制作用。
杜文波, 邱燕, 黄文凯, 韩冰
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020050902
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 100-108
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南海东部次海盆地震背景噪声分析
背景噪声的强弱是影响地震台站观测的一个重要因素。获取背景噪声的分布特征对评估海底地震仪记录数据质量及对数据的降噪处理均具有重要的指示意义。利用概率密度函数方法获取台站数据的功率谱密度的概率分布特征并与全球背景噪声高值模型和低值模型进行对比是研究台站周围环境背景噪声水平的有利手段。本研究基于南海大规模的被动源海底地震仪台阵长期观测实验的部分数据,利用概率密度函数方法研究了南海的背景噪声。首先,在全频段上对背景噪声进行了分析,并与其他台站做了对比,发现海洋的背景噪声在微震段和低频段大于高值模型且在全频带上远大于陆基台站的背景噪声,这表明海底地震仪数据质量并不高;其次,对观测过程中出现的地震事件以及其他典型信号的概率密度分布进行了归纳总结,发现远震事件、近震事件和数据丢失现象分别具有不同的优势频段和特征,这对后续滤波处理和质量检查具有重要指示意义;最后,研究了背景噪声的时间变化特征,发现台风是导致微震段时间变化的主要原因。
刘亚楠, 刘保华, 刘晨光, 华清峰, 颜文华
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020051501
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 109-117
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南黄海盆地东北凹构造特征及伸缩率研究
通过选取南黄海盆地东北凹典型地震剖面,开展精细的构造解释,系统梳理了东北凹构造样式特征。采用平衡剖面恢复技术和伸缩率计算方法,恢复了东北凹各时期的地质演化剖面,分析了东北凹不同构造演化阶段的伸缩率变化特征。研究表明,南黄海盆地东北凹主要发育伸展构造、走滑构造(负花状)和反转构造等多种构造组合样式,经历了晚侏罗世的仪征运动和渐新世末的三垛运动,相应地在中—上侏罗统和渐新统沉积时期,东北凹处于明显的收缩阶段,伴随发育TK40和T20不整合界面。同时,本文结合区域应力场特征,探讨了南黄海盆地东北凹的构造演化历程:以两次构造运动为界,划分为3个构造演化阶段(晚三叠世—侏罗纪的初始断陷阶段、白垩纪—渐新世的裂陷-反转阶段、新近纪—第四纪的区域沉降阶段)。南黄海盆地东北凹伸缩率的时空变化及构造演化过程,是对“晚中生代以来,古太平洋板块相对欧亚板块俯冲汇聚速率和方向的改变”的局部响应。
张田, 朱伟林, 钟锴, 付晓伟, 陈春峰, 高顺莉
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020081901
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 118-125
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古海洋与年代地质

 

伶仃洋东岸晚更新世以来硅藻组合及环境意义
通过分析伶仃洋东岸sz17QZ-20-3钻孔硅藻分布特征,结合测年、岩性和粒度,重建了该地区晚更新世以来的古环境演化。依据沉积物岩性粒度变化判断,晚更新世时期在23.6~11.0 m层段发育了一套河床相−溺古湾相−岸滩相−冲积相的垂向沉积序列,在花斑黏土层中有海水种Ethmodiscus rex碎片的存在,指示晚更新世海侵海退旋回。早全新世海侵在9000 cal. aBP左右到达研究区,海水种硅藻含量开始迅速增加,发育滨海平原相沉积;在8000 cal. aBP左右达到最高海平面,海水种硅藻含量最高;随后研究区处于海平面停滞状态,并缓慢下降,发育浅海相沉积;中晚全新世4.2~0 m层段为海退时期,发育河口湾相沉积。中全新世4.4~4.2 m层位海水种含量突然增加和4.4~4.6 m层位贝壳碎屑层指示可能有风暴潮事件发生;晚全新世0.3~0 m层段表层沉积物中硅藻丰度异常偏高,受人类活动影响较大。
彭志远, 陈炽新, 吴聪, 陈芳, 周洋, 余少华, 贾磊, 时翠
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020103001
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 126-135
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环渤海湾盆地主要河流碎屑锆石U-Pb年龄特征及其物源示踪意义
在环渤海湾盆地的汇入河流碎屑沉积中寻找理想的物源示踪指标,对理解和认识渤海湾盆地以及中国东部陆架海的物质扩散均具有重要意义。利用激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)对渤海湾盆地周缘主要河流的碎屑锆石进行微区原位U-Pb年龄分析,对比前人已经报道的研究结果,发现辽河和滦河同时接受中亚造山带和燕山山脉的物质供给,永定河、滹沱河和漳河的物质分别来自燕山和太行山。黄河汇集了上游的祁连山、秦岭和黄土高原以及华北克拉通南部的物质信号。渤海湾盆地南部的鲁中山区和胶东半岛的碎屑锆石峰值年龄组成与燕山、太行山、黄河流域存在显著差异。因而,利用碎屑锆石U-Pb年龄特征能很好地区分近源的滦河、永定河、滹沱河、漳河、大清河、胶莱河和远源黄河的物质信号。
林旭, 刘静, 吴中海, 岳保静, 董延钰
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020062201
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 136-145
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油气与矿产

 

南海东沙海域深水区末次冰期以来天然气水合物稳定带演化
利用基于热力学理论的CSMHYD程序,模拟预测了末次冰期以来南海东沙海域深水区天然气水合物稳定带(GHSZ)的演化特征,同时讨论了海平面、底水温度对该区天然气水合物稳定带变化的影响,以及水合物分解对环境的影响。结果表明:①水深超过595 m的海域具备形成天然气水合物的环境条件;GHSZ平均厚度可达245 m,其中最厚区位于研究区东部,超过380 m,其次为东沙陆坡段与台湾浅滩陆坡段的结合部。②末次冰期(LGM)以来东沙海域GHSZ厚度呈现不对称旋回变化,按照时间由老到新可以分为TC1、TC2、TC3、TC4和TC5共5个完整的旋回。稳定带变化的减薄半旋回持续时间要长于增厚半旋回。TC1—TC4旋回内GHSZ厚度变化受海平面升降的控制,TC5旋回内稳定带厚度变化受到海底温度的控制。③在由陆缘向中央海盆方向逐渐增大的高地温梯度背景下,LGM以来海底温度和海平面变化对GHSZ的影响在中层水范围内大于深层水;同时水柱引起的压力效应在中层水深度范围内相对较大,深层水范围内海平面变化对GHSZ的影响十分有限。东沙海域CaCO3含量异常降低可能受水合物分解释放的甲烷气进入水体后引起海水酸化的影响。
刘杰, 刘丽华, 吴能友, 邬黛黛, 金光荣, 杨睿
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020061801
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 146-155
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东海陆架盆地西湖凹陷孔雀亭区油气来源及运移方向
孔雀亭区是西湖凹陷油气勘探重点区带,油气来源及运移方向不清限制了勘探的进一步拓展。基于油气特征及分布研究,通过开展烃源岩及原油生物标志化合物特征对比分析、天然气成熟度计算,综合厘定了油气来源;结合油气运移效应分析明确了原油及天然气运移方向。结果表明,孔雀亭区原油主要来自平湖组下段和宝石组烃源岩,平湖组中段及上段少量贡献,原油自斜坡内生油次洼向高部位运移,是原油优势运聚方向;天然气具有斜坡带本地烃源岩及西次凹双重来源,以西次凹贡献为主,天然气自斜坡低带向高带侧向运移,并沿断层与斜坡带烃源岩自生天然气混合呈现垂向运移特征,斜坡低部位是天然气勘探有利区带。
丁飞, 刘金水, 蒋一鸣, 赵洪, 于仲坤
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020090801
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 156-165
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东海陆架盆地N气田花港组储层特征及分类评价
东海陆架盆地西湖凹陷古近系花港组储层为典型的低孔、低渗储层。基于大量岩心物性、粒度、薄片、压汞等资料,对N气田目的层储层岩性、物性和孔隙结构特征进行精细评价。结果表明:N气田花港组储层岩性以细砂岩为主,矿物成分构成稳定,以石英为主,黏土含量低,岩性较纯;随着埋藏变深,孔隙变差,粒间孔减少,溶蚀孔增加,孔喉半径减小,连通性变差;局部发育砂砾岩,且渗透率大于细砂岩一个数量级以上,可作为甜点储层开发。基于实验和试油资料统计结果,建立了一套适用于花港组储层的综合分类评价标准,包含孔隙度、渗透率、饱和度和地质特征4类储层重要参数,分类结果特征鲜明,分类依据科学可靠,为该区域低孔、低渗储层勘探开发提供依据。
王猛, 刘志杰, 杨玉卿, 张志强
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020061203
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 166-172
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东非鲁伍马盆地深水沉积体系及油气勘探意义
利用高分辨率三维地震资料、测井和钻井数据,对东非鲁伍马盆地深水沉积特征进行了系统刻画。根据深水沉积体的地震相特征,识别出峡谷、水道、漫溢沉积、朵体、块体搬运沉积(MTDs)和凝缩段等深水沉积单元,建立了地震识别图版。分析总结了水道和朵体的岩性特征、电性特征和储层物性特征,砂岩具有低伽马(GR)和高电阻(RT)特征,厚层砂岩GR曲线呈“箱型”,有泥岩夹层的砂岩段呈叠加的“钟型”特点;储层压实程度弱,发育原生粒间孔隙,具有中—高孔、中—高渗的特征。结合成藏条件研究,认为由水道和朵体浊积砂岩储层、凝缩段和漫溢沉积泥岩盖层、天然堤和MTDs为侧向遮挡等要素构成的油气储、盖配置关系,是研究区油气成藏的一个关键因素,对深水油气勘探具有一定的指导意义。
曹全斌, 曹旭文, 鲁银涛, 陈宇航, 闫春, 许小勇, 王朝锋
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020060802
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 173-180
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第四纪地质

 

钱塘江中下游沉积物磁性特征及其对沉积动力环境的指示意义
利用2010年1月与2010年8月采集的钱塘江中下游河床沉积物粒度和磁性测量数据以及2010年8月测量的流速数据,分析了沉积物粒度和磁性的时空分布特征,探讨了粒度和磁性参数对沉积动力环境的指示意义。结果表明:(1)冬季河床沉积物以粉砂和黏土为主,夏季以粉砂和砂为主,沉积物粒度呈现从中游到富春江水库逐渐变细、近口段到河口段逐渐变粗的规律,并且冬季粒度总体上细于夏季,指示夏季以及河口段较强的水动力环境。(2)磁性矿物含量从中游到下游呈现逐渐减少的趋势,夏季磁性矿物含量比冬季高。磁性矿物中亚铁磁性矿物占主导地位,夏季亚铁磁性矿物的含量高于冬季。(3)χfd%、χARM、χARM/SIRM和χARM/χ可以作为这个区域冬季<16 μm的细颗粒沉积物的代用指标,χfd%和χARM/χ可以作为夏季<32 μm细颗粒沉积物的代用指标。(4)沉积物磁性参数χfd%、χARM、χARM/χ和χARM/SIRM同样呈现出从中游到富春江水库逐渐变大、而从近口段到河口段逐渐变小的趋势,这与沉积物磁性矿物晶粒对沉积动力环境的响应是密切相关的,其中参数χfd%与χARM更能有效地反映沉积动力环境。
张敏, 时连强, 郭俊丽, 徐岱璐
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020062302
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 181-191
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临汾盆地黄土粒度分布的端元模型研究
为了解黄土高原东南缘临汾盆地黄土沉积物粒度分布特征及其气候意义,运用参数化端元分析模型对临汾盆地黄土沉积物粒度数据进行分析,提取对气候变化反映敏感的粒级组分。通过对临汾盆地黄土-古土壤序列运用谢帕德三角分类法,发现黄土主要由粉砂和黏土质粉砂组成,分布较为集中;对临汾盆地黄土粒度进行Gen.Weibull函数分布的参数化端元模型反演得出了3个端元,EM1可能是黄土在夏季风作用下的风化和成壤过程中形成的,EM2可能代表的是高空西风搬运的远源沉积物,EM3可能代表的是较强的冬季风所搬运的近源沉积物以及冬季短时间尘暴所带来的物质。结合OSL测年结果,临汾盆地黄土粒度端元组分、磁化率与深海氧同位素对比分析,发现临汾盆地与深海氧同位素一致,说明临汾盆地气候演化受全球冰量控制,但在每个阶段的内部波动上又表现出一定的区域特征。
赵格格, 田庆春, 杜五喜, 裴瑜, 鄂崇毅
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020082601
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 192-200
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山东中部典型冰川岩溶的发现及气候意义
冰川岩溶为冰川融水对于下伏灰岩地层侵蚀形成的岩溶地貌,具有重要的气候意义,国内少有深入的研究。在山东费县小泉庄一带灰岩面上发现河曲状岩溶槽与冰臼一起构成的岩溶系统。对岩溶通道水流路径进行恢复,发现岩溶通道水流起源于前端的冰臼,根据岩溶通道的叠加关系恢复了通道形成的先后次序,进一步发现了冰臼具有位移特征,位移量的大小显示出移动过程具有稳定期与快速期。根据河曲状岩溶通道的特征及其与冰臼的关系,与阿尔卑斯山冰川岩溶特征进行对比,两者具有特征上的一致性。综合分析认为小泉庄灰岩面上分布的河曲状岩溶通道为冰水成因,其壶穴为冰水下注冲蚀形成的冰臼,均属于冰川岩溶。小泉庄典型冰川岩溶在中国东部低山丘陵区的发现,佐证了中国东部曾经存在广布的冰盖及山谷冰川。
王照波, 白伟明, 李宝杰
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020071601
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 201-209
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技术方法

 

南海神狐海域天然气水合物饱和度的数值模拟分析
珠江口盆地神狐海域是天然气水合物钻探和试验开采的重点区域,大量钻探取心、测井与地震等综合分析表明不同站位水合物的饱和度、厚度与气源条件存在差异。本文利用天然气水合物调查及深水油气勘探所采集的测井和地震资料建立地质模型,利用PetroMod软件模拟地层的温度场、有机质成熟度、烃源岩生烃量、流体运移路径以及不同烃源岩影响下的水合物饱和度,结果表明:生物成因气分布在海底以下1 500 m范围内的有机质未成熟地层,而热成因气分布在深度超过2 300 m的成熟、过成熟地层。水合物稳定带内生烃量难以形成水合物,形成水合物气源主要来自于稳定带下方向上运移的生物与热成因气。模拟结果与测井结果对比分析表明,稳定带下部生物成因气能形成的水合物饱和度约为10%,在峡谷脊部的局部区域饱和度较高;相对高饱和度(>40%)水合物形成与文昌组、恩平组的热成因气沿断裂、气烟囱等流体运移通道幕式释放密切相关,W19井形成较高饱和度水合物的甲烷气体中热成因气占比达80%,W17井热成因气占比为73%,而SH2井主要以生物成因为主,因此,不同站位甲烷气体来源占比不同。
孙鲁一, 张广旭, 王秀娟, 靳佳澎, 何敏, 朱振宇
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020050501
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 210-221
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砂质海底沉积物压缩波速与物理参数关系试验研究
砂土是主要的海底沉积物类型之一,明确砂质沉积物声学与物理性质的关系对海底底质和地层探测至关重要。本文利用超声探测仪和自制的试样制备测试装置,模拟制备不同沉积状态的砂土试样,同步开展超声测试和物理性质测试,探讨砂质沉积物声速测试方法及影响因素,揭示砂质沉积物压缩波速与物理参数的内在联系。试验结果和分析表明:换能器接触管壁的间接测量方法中,声波多路径传播可显著影响沉积物声速测量的准确性,而换能器接触试样的直接测量方法可避免这一影响;30 kHz至100 kHz的不同频率对压缩波速测量结果没有明显影响。砂质沉积物的压缩波速与密度、孔隙度、含水率有较好的相关性,相关系数分别为0.87、0.86、0.84,并且随密度的增大而增大,随孔隙度、含水量的增大而减小。砂质沉积物的压缩波速与中值粒径的相关系数小于0.6,对物质组成不敏感。另外,与声速相比,砂质沉积物的声阻抗与密度、孔隙度、含水量的相关性更高。砂质沉积物压缩波速对饱和度非常敏感,例如,饱和度从0.971增至0.994时,压缩波速从393.3 m·s−1急剧增大到748.5 m·s−1,需特别注意。
王虎, 吴涛, 张仕杰, 孙振银, 周亚迪, 朱涛
doi: 10.16562/j.cnki.0256-1492.2020051001
海洋地质与第四纪地质. 2021, 41(2): 222-230
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