分形在南海北部陆坡断裂与天然气水合物关系研究中的应用

 根据分形几何学的原理,利用数盒子法计算了南海北部陆坡断裂的平面分布分维值,并以此探讨了断裂与天然气水合物的关系,结果表明：属被动陆缘的北部陆坡断裂越发育水合物异常越少,而属主动陆缘的台西南则断裂越发育水合物异常就越多。这一结果也反映了：被动陆缘环境的张性断层因缺乏相伴生的褶皱而不利于水合物的发育,并可能作为天然气的泄漏通道而破坏水合物成藏;主动陆缘环境的断裂以挤压逆冲断层为主,并伴生强烈的褶皱,其中断裂是深部烃源向上运移的通道,褶皱则是浅部天然气聚集成藏的圈闭。     

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中碳酸盐碳同位素特征及其地球化学意义

源于深部天然气藏渗漏或天然气水合物分解释放的甲烷,可导致海洋沉积物中生成δ13C明显负偏的碳酸盐矿物.对NH-1孔沉积物样品的碳酸盐含量、全岩碳酸盐及生物碳酸盐δ13C、有机碳含量等参数进行了分析.结果表明:沉积物中碳酸盐含量较高(平均6.90%);全岩碳酸盐δ13C(-6.09‰～-0.48‰)与正常海相碳酸盐相比明显负偏;浮游有孔虫(G.rube)壳体碳酸盐δ13C(-0.834‰～0.004‰)明显低于正常值.结合海域的地质特点,认为这很可能是沉积物中较高甲烷通量背景条件下自生碳酸盐的形成所导致的.有机碳、氮数据与全岩碳酸盐δ13C的相关性分析指示了有机质也可能是全岩碳酸盐δ13C偏低的根源之一.因此,NH-1孔碳酸盐碳同位素特征是较高甲烷通量背景下甲烷缺氧氧化-硫酸盐还原及有机质缺氧氧化-硫酸盐还原等地球化学过程的综合反映.全岩碳酸盐δ13C含量可用于指示沉积物中自生碳酸盐矿物及较高甲烷通量的存在.     

南海北部陆缘多金属结核的内部显微构造特征及其地质意义

多金属结核在形成过程中因环境不同而产生显微构造与物质成分的差异.选取采自南海北部陆缘的多金属结核,运用高倍率偏反光显微镜对其显微构造进行了初步的研究,显微构造呈现:层纹状、叠层状、柱状、颗粒状、掌状、斑状、条带状、裂隙充填状及脉状等丰富的形态,反映了边缘海多金属结核生长过程中古海洋环境变化的多样性与复杂性.     

南海北部深水油气新认识

南海北部陆缘深水区由于陆缘地壳的强烈伸展减薄,形成了多个宽深断陷所构成的盆地群,发育多种类型烃源岩和大型储集砂体。大型盆地、广泛分布的多类型烃源岩、高-变地温场的耦合共控,奠定了深水油气资源的物质基础。大型供给水系、构造地貌、相对海平面升降的相互作用,形成3种类型的沉积体系,控制了深水区大型储集体的发育和展布,但高热流加速了深水沉积物压实和成岩作用。南海北部陆缘深水油气勘探前景广阔,烃源岩、有效储层以及热流3因素的复杂多变,决定了油气勘探中机遇与挑战并存。     

尼日尔三角洲与南海北部陆坡地貌及沉积样式

利用地震资料对尼日尔三角洲与琼东南盆地陆坡深水区的地貌特征及沉积样式进行了对比。研究发现,缺少大套塑性泥岩层和物源供给相对较弱是琼东南盆地陆坡区未形成大量重力逆冲褶皱的主要原因;两地区构造和沉积特征的差异决定了两者勘探目标不同,尼日尔三角洲陆坡深水区应以构造或构造岩性复合圈闭为主,而琼东南盆地陆坡深水区应以隐蔽性圈闭勘探为主;陆坡沉积层序演化模式以低位体系域和水进—高位体系域为特征,该模式为深水油气勘探寻找储层及储盖评价提供了理论依据。研究成果对深水油气勘探的储层预测及储盖组合评价具有一定的指导意义。     

南海北部陆缘深水区礁相碳酸盐岩的地球物理特征

利用地震、钻井及测井资料,通过地震剖面的精细解释对南海北部陆缘深水区中新世礁相碳酸盐岩分布进行研究.并采用地球物理反演及地震属性研究方法,分析已有钻井的礁相碳酸盐岩的储层物性.结果表明:储层物性良好的礁相碳酸盐岩具有较高渗透率、高孔隙度、高波阻抗及高P波速度,同时纵向及横向上具有不均一性;储集物性较差的礁相碳酸盐岩渗透率和孔隙度都比较低,而纵向及横向均一性较好,波阻抗也相对较高;琼东南盆地深水区礁相碳酸盐岩在储层物性上接近于流花11-1(LH11-1)储层,表现为高速度、强波阻抗以及横向上的不均一性,可以作为较好的储层.     

南海北部浮游植物的时空异质性研究

 为研究南海北部浮游植物时空变化规律及其与海洋环境响应关系,采用1997-2002年开展的“南海专属经济区和大陆架渔业资源及其栖息环境调查”所取得的浮游植物调查数据,利用GIS空间局部插值法构建景观分析模型,对南海北部浮游植物时空异质性进行了分析。结果表明,南海北部海区浮游植物密度变化范围为0.03(4 179×10⁴ 个/m³,总平均为87.2×10⁴ 个/m³,夏冬春秋四季浮游植物平均密度由高至低。南海北部浮游植物总体近海高于远海,且在近海海域呈斑块状分布格局,斑块一般出现在北部湾中北部上升流区、粤东遮浪上升流区、台湾浅滩上升流区和粤西沿岸电白-阳江上升流区等南海北部几个重要上升流区内。浮游植物密度最高值斑块一般随着季风和沿岸流的季节转换而交替向东或向西方向进行有规律的漂移。     

中国南海高分辨率大地水准面及海底地形特征

利用高分辨率的海洋卫星测高资料,构制中国南海及邻近海域完整到3600阶次的甚高阶大地水准面数值模型,使其表示大地水准面起伏的空间分辨率好于5.5km;对大地水准面进行滤波和平滑,滤除相关的波长,得到了中国南海及邻近海域高分辨率的海底地形图像,清晰地勾画出中国南海及邻近海域海底地貌、构造特征及动力学事件,可作为海洋测深预报和构造的重新构成等之参考.     

南海北部沉积层和地壳内低速层的分布与识别

与构造活动密切相关的低速层一直是地球物理学家关注的焦点,随着我国南海北部海域海底地震仪与海陆联合地震探测的发展,完成的6条测线解释结果初步揭示了该区地壳结构特征,展现了低速层的分布情况．在南海北部共有5处发现速度倒转现象,其中3处发现于莺歌海盆地和珠江口盆地,属于沉积层中的低速层,其特征深度一般为2．0—6．0 km、速度2．5—3．0 km·s~(-1)、厚度为2．0—4．6 km,由于埋深较浅,可以利用折射震相与反射震相相结合的方法辨识低速层．其余2处位于南海东北部与西北部的海陆过渡带处,属于壳内低速层,其特征深度一般为7．0—18．0 km、速度为5．5—6．0 km·s~(-1)、厚度为3．0—6．0 km,由于埋深较大,难以接收到低速层底界面的反射波,而采用低速层走时间断的特性进行辨识．并结合其他学科的研究成果,初步探讨了不同深度低速层的构造成因,为南海形成演化理论提供了科学依据．     

南海海盆东-西部地质特征存在巨大差异

南海中部存在巨大的中南断裂将南海海盆分割为东-西两部分,至少自1亿年以来,在沉积环境与沉积厚度、洋陆边界的属性与特征、大陆破裂的时代、岩浆活动的来源与程度、减薄大陆架和大陆坡的宽度、洋壳年龄与磁性层结构、磁异常条带特征、岩石化学等诸多方面都存在巨大差异,它们主要受控于早期地质构造背景的差异、东西部大陆减薄伸展速率的变化以及海底扩张的构造环境的不同,并深刻影响了之后的区域沉积分区和沉降特征。     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecopath模型的应用与分析

过度捕捞和环境恶化导致渔业资源和海洋生态系统逆向发展。采用EwE5.1软件,对南海北部大陆架建立Ecopath(生态通道模型)模型。通过各级流量、生物量、生产量、捕捞量、系统总流量以及生态位和混和营养效应等方面的分析,得出营养流通主要有2种途径,肉食鱼类间饵料竞争非常激烈,低值鱼类间具相似的捕食压力,顶级捕食者对大部分鱼类负效应不明显。系统受过度捕捞渔业影响很大,并存在营养级I利用效率低和渔业资源小型化、低值化等不稳定的幼态特征。     

南海北部陆缘黏土矿物组合特征与地质意义

采用沉积矿物分析方法对南海北部九口探井渐新世—中新世沉积物进行系统的黏土矿物分析.结果表明:南海北部沉积物黏土矿物组成随时间及空间呈现规律性变化,黏土矿物伊/蒙转化深度具有自北向南逐步变浅的规律,与地温梯度升高变化趋势基本一致,这种黏土矿物伊/蒙转化的变化规律反映了南海北部洋陆过渡地壳减薄,莫霍面抬升,热流值升高的趋势.通过黏土矿物组合演变特征与热流变化趋势的相关关系,可以预测区域性温度场变化规律,加深对南海北部洋陆过渡地壳厚度变化的认识.     

一个大陆坡环礁—南海华光珊瑚环礁的沉积相模式及其演化趋势

华光珊瑚环礁是一典型的大陆坡环礁,区别于大洋环礁和大陆架环礁。其发育既受全球板块运动,又受海面升降运动的控制。现代环礁的结构是在冰期时形成的先成台地之上复盖着一薄层的全新世礁相沉积。东亚季风的作用使礁形成各向相似的沉积相带。环礁礁冠与泻湖宽度之比可作为现代环礁成熟度的定量标志。华光环礁目前尚处于幼年期。     

南海海底特征、资源区位与疆界断续线

根据南海海底的成因与地形特征 ,并通过建立和分析南海海底数字地形模型 ,将南海的海底分为中央的深海盆地、两侧的阶梯状大陆坡、以及周边亚洲大陆延伸的大陆架 3个地貌单元 .再据 194 7年“南海诸岛位置图”精确计算出二战后依据波茨坦公告为国际认可的断续线疆界的经纬度坐标 ,阐述了中国对南海主权的历史延续性 .最后 ,论述了南海区位与资源的优势 ,论证了其海域具体位置与巨大的经济政治战略意义 .     

南海北部大陆架海洋生态系统Ecosim模型的动态模拟

为了确定最佳的渔业政策,采用EwE 5.1软件,对南海北部大陆架海洋生态系统构建了1987-1998年Ecosim(时间动态)模型。Ecosim模型包含了32个功能组,初始参数来源于20世纪80年代末期静态平衡的Ecopath模型。通过营养关系,分析了渔业捕捞对主要经济鱼类的动态影响。结果显示1998年系统总输出、总生物量都有不同程度的增加,而总捕捞量则有所降低;强化的捕捞压力导致了低值小型鱼类被捕食压力的间接缓解,大中型高价值鱼类的生物量发生明显下降;说明了生态系统呈现出逆向发育的主要原因在于过度捕捞所产生的从上而下(top-down)的控制作用。     

渤海中部海域海底地形地貌特征及其影响因素分析

渤海中部海域位于三湾(渤海湾、莱州湾、辽东湾)交汇处,形成与演化历史悠久,沉积物源丰富,其内部蕴含着丰富的地质信息.本研究基于多年来采集和搜集的高精度地形地貌数据、浅地层剖面数据和沉积物样品的测试分析数据,精细刻画了渤海中部海域海底地形地貌特征,并对其影响因素进行了分析.研究表明,渤海中部海域海底地形总体上呈现中间低、...     

东海陆架与冲绳海槽晚第四纪沉积硅藻的对比研究

通过对东海陆架DG9617孔以及冲绳海槽A孔和B孔岩芯沉积硅藻进行高分辨率的采样分析,总共鉴定出166种和变种,其中有近14个主要硅藻种在3个钻孔中都连续分布,且有较高的含量,而其余种类含量较低或分布不连续或仅零星检出.根据3个钻孔岩芯中产出硅藻属种组成、含量变化及热带远洋种丰度等特征建立起各自的硅藻组合带.通过对比分析,表明硅藻植物群在东海陆架及冲绳海槽不同沉积环境条件下均记录了自晚第四纪以来古海洋、古气候的变化.     

Episodic rifting of continental marginal basins and tectonic events since 10 Ma in the South China Sea

Integrated study on the tectonic, basin filling and thermal evolution of the Tertiary basins on the northern margin of the South China Sea has indicated that the rift continental margin on the northern South China Sea is not a passive margin and that the western margin is characteristic of the transform-extension. Episodic rifting and the thermal events since 10 Ma in the area have been documented by the integrated analysis of dynamic process. It has been clarified that the tectono-thermal events have exerted a significant influence on basin features and hydrocarbon accumulation, and particularly, the westward collision of the Lusong Island Arc, the generation of densely spaced faults in the Pearl River Mouth Basin, the rapid subsidence, high heat flow and large-scale over pressure and thermal-fluid breakthrough in the Yinggehai and the Qiongdongnan basins have proved to be the important factors determining the formation of oil and gas in these basins.