南海北部超深水区兴宁凹陷古近纪沉积充填特征

探讨南海北部兴宁凹陷古近纪沉积充填特征,为超深水油气勘探提供基础地质依据。结合邻区研究成果,通过系统的地震层序地层学和地震相等综合分析,表明兴宁凹陷古近系文昌组、恩平组和珠海组之间均为不整合接触;古近系共识别出12个Ⅲ级层序。文昌组、恩平组为陆相湖盆沉积,具有缓坡带三角洲发育、缓坡浅水区滨浅湖发育、陡坡带扇三角洲发育及凹陷中心部位半深湖-深湖发育的特点;珠海组则为浅海三角洲沉积。总体的海侵沉积过程形成了恩平组湖相泥岩烃源岩与文昌组和珠海组砂岩储层的时空组合,指示研究区具有一定的油气勘探潜力。     

穆格莱德盆地的沉积充填与油气

利用沉积学方法分析了穆格莱德盆地的沉积充填与油气勘探问题。研究表明：该盆地发育冲积、扇三角洲、三角洲、湖泊和深水浊积岩相等5种沉积相,分别构成河流-三角洲-湖泊和扇三角洲-湖泊等两大沉积体系;主要烃源岩发育在下白垩纺AG组,该组上部以砂岩为主,生烃潜力差,下部主要是干旱气候期的沉积,生烃潜力亦差;AG组中部以暗色泥页岩沉积为主,发育在成盆早期,为中-深湖泊沉积,但分布较为局限;该段地层厚2000m,60%以上为暗色泥、页岩,是穆格莱德盆地油气勘探的主力层位。     

新生代早期南海北部水系演变

珠江在早渐新世仅是涉及华南沿海地区的小河;到晚渐新世,向西延伸到云贵高原前缘地带;到中新世,现代珠江流域格局初步形成。证据显示,南海北部还发育过一条源自南海西部隆起区的大型水系-昆莺琼古河,后淹没在南海之中,但在南海的沉积充填过程中扮演了重要角色。南海北部水系及沉积环境的重建,对于深刻认识南海新生代早期古地理特征以及该地区的油气勘探均具有重要意义。     

川西须家河组前陆盆地构造层序及沉积充填响应特征

川西坳陷在须家河组沉积期为典型的周缘前陆盆地,受幕式造山运动的控制,其构造层序具有"二元体系域"的特征,即强烈造山期体系域和构造宁静期体系域。构造运动不仅控制着前陆盆地的层序地层发育,也会分配层序内部的沉积物充填。基于Vail经典层序地层学理论,综合利用地震、测录井等资料,分析研究区内构造层序类型及主控因素,阐明不同构造层序内部的沉积充填响应特征。结果表明:须家河组在前陆盆地期(须二段—须五段)可以划分为2个构造层序,其中须二段和须四段为强烈造山期体系域,须三段和须五段为构造宁静期体系域;构造运动是控制研究区构造层序发育的主要因素;强烈造山期体系域以粗粒沉积为主,发育冲积扇—辫状河三角洲—湖泊沉积体系,构造宁静期体系域以细粒沉积为主,发育曲流河三角洲—滨浅湖沉积体系。     

南海碳循环：通量、调控机理及其全球意义

基于多年观测研究,南海CO₂源汇及其时空格局的总体特征是:南海海盆是大气CO₂的弱源区,年均海-气CO₂通量为2.1±0.3 mmol·m^-2·d^-1;而南海北部陆架是碳汇区,年均CO₂通量为-2.2±3.5 mmol·m^-2·d^-1;南海总体上每年向大气释放的碳量为1330万±1880万t。由于南海位于陆地-大洋交界带,存在多个界面过程,根据物质交换发生的不同界面,可将南海海盆和北部陆架视为大洋主控型边缘海(Oce Mar)和河流主控型陆架海(RiOMar)。这两类系统分别接受大洋和河流输入的外源无机碳和营养盐,经由一系列动力过程进入真光层后同时被生物消耗,无机碳和营养盐之间的"竞争"最终决定CO₂源汇格局。在南海海盆,无机碳相对过剩,部分以CO₂形式向大气释放,即为源;而在南海北部陆架,无机碳相对不足,系统需从大气补充CO₂,即为汇。南海碳循环...     

南海深水块体搬运沉积体系及其油气勘探意义

依据块体搬运沉积体系的地球物理识别特征,利用最新采集的二维和三维高分辨率地震资料,在南海深水区域的琼东南盆地、白云凹陷和文莱深水地层中发现了块体搬运沉积体系(MTDs);建立典型MTDs的沉积模式,探讨MTDs的深水油气勘探意义.结果表明:MTDs表现为弱振幅和反射杂乱的特点,发育正断层、逆冲断层、挤压脊和褶皱等沉积构造;典型的MTDs可以划分为头部拉张区域、体部滑移—挤压区域和趾部挤压区域3个结构单元;MTDs主要是富泥沉积物,在深水油气勘探中往往充当良好盖层,容易与浊流沉积体系一起形成深水地层圈闭,也有部分MTDs是富砂沉积物,可以成为潜在油气储层.     

南海北部大陆边缘深水环境的沉积物波

利用南海北部数万公里的多道地震剖面、3.5kHz单道地震剖面、重力活塞柱状样以及精细地形地貌,发现南海北部大陆边缘的深水环境发育有浊流、等深流(底流)、沉积变形等三种单一成因的沉积物波波域,以及复合成因的沉积物波波域,且勾勒了各沉积物波波域的空间分布.并发现,不同类型或同一类型但不同位置的波域其规模差异悬殊、波形特征也千差万别.这种差异背后隐藏着各自独特的成因机制和地理背景,也蕴涵了南海封闭性较强的这一特点所致的等深流循环的、不同于开阔大洋环境的独特性.     

南海深部过程的探索

2011—2018年,国家自然科学基金委员会设立"南海深部过程演变"重大研究计划,同时推动实施了三次半的大洋钻探航次,使南海进入国际深海研究的前列,在深海盆洋陆相互作用、边缘海盆地的板缘张裂和气候演变的低纬驱动等3方面取得了突破性进展,挑战了源自西欧、北大西洋的传统观念。深海探索的进展,确立了中国在南海科学上的引导地位,下一轮的深入研究可望将南海建成世界海洋科学的天然实验室,进一步提升中国在海洋基础研究中的国际地位。     

源-汇时空耦合控砂原理在沉积体系研究中的应用——以渤海秦皇岛A区东三段为例

综合利用钻井、测井以及三维地震资料,对渤海秦皇岛A区东三段古物源、沟谷以及坡折体系进行研究,明确了研究区物源面貌、母岩类型以及供源能力,认为物源区与沉积区之间发育V型、U型等多种类型沟谷及断阶式坡折带,为研究区优质储层的形成提供了有利条件。结合地震相及其属性刻画,将秦皇岛A区东三段沉积体系细划为3期扇体,精细刻画了各期扇体的分布特征,指出第3期扇体成藏最为有利。     

沉积序列的马尔柯夫性分析

运用马尔柯夫链随机性教学模型对研究区陆表海盆地沉积序列特性进行了分析研究。通过多步转移概率矩阵和固定向量计算,从定量的角度说明了研究区内部分钻井剖面陆表海沉积在垂向上演化的规律性及反映在横向上的古环境差异性。设想运用固定向量中的极限概率代替以往的岩性比率作岩比图更加合理有意义。在资料充足的条件下,可据此作古地理图。     

南海海盆演变与深部海流

南海在距今34 Ma之前的始新世从陆地变为海洋,古水深不断加深,至距今24 Ma之前的中新世/渐新世之交,由于T60构造运动,南海海盆整体进入深海环境。但是,自中新世以来随着吕宋岛弧向欧亚板块碰撞,南海海盆的半封闭程度在距今10.0、6.5、3.0和1.2 Ma之前加剧,导致南海深部海水只能来自巴士海峡海槛深度2600 m以浅的太平洋。此后,巴士海峡两侧的南海与太平洋深部海水交换,由于全球海平面变化,呈现冰期/间冰期模式。     

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。     

南海深水海山上的新发现

在国家自然科学基金委重大研究计划"南海深部计划"指导下,于2013—2019年期间,分别运用载人或遥控深潜器,针对南海深海盆中的部分海山开展了4个科学探测航次,在南海首次发现了大面积的高丰度铁锰结核分布区、"南溟"古热液区和惊人的冷水珊瑚生态林。这些发现不仅为深入认识南海不同时空尺度演化的复杂过程及相互作用开辟了新的研究领域,还探索实践了中国海洋高新技术发展与前沿基础科学研究紧密结合并相互促进的高效创新研究模式。     

南海深海塑料垃圾污染

渔业捕捞及商业航运活动的塑料排放是南海深海塑料污染的主要来源。南海深海微塑料污染始于20世纪80年代,具有明显陆源输入的特征,陆架近岸区域微塑料污染严重。陆坡深海峡谷是塑料/微塑料向深海盆地输运的主要通道,近底浊流在输运中发挥了重要作用。综述了南海海底塑料垃圾深潜研究的最新进展,首次提出了深海塑料垃圾生态系统的概念。     

南海表面海温异常对南海季风影响的数值模拟

采用P-σ混合坐标系区域气候模式模拟了4－7月南海季风的爆发、演变过程，并进行了3组敏感性数值试验，研究南海表面海温异常对南海季风的影响，得到以下结论：（1）南海4月份海温异常对南海季风的爆发日期影响不大，但对季风爆发后的强度有所影响，异常增温造成南海季风增强，异常降温则南海季风减弱。（2）南海季风爆发和强度的变化与南海本身的海温变化情况有密切的关系，尤其是5月份南海海温异常。5月份南海异常增温可以使南海季风提前爆发，季风增强，南海海温异常降低时，南海季风爆发的时间推迟，季风减弱。（3）南海海温持续异常可以影响南海及中国大陆的高低空环流变化，海温持续异常增温可以使南海季风提前爆发，显地加强南海季风，并有利于南海季风向北推进，但当海温在6月份进一步持续增温时，则有利于季风维持在较南地区，阻碍季风向北发展；当海温持续异常降低时，南海季风推迟爆发，且明显减弱。     

Observational study of the circulation in the southern South China Sea

CTD data from two oceanographic survey cruises, conducted by “Shiyan No. 3” R/V during two reversing monsoons, were employed to calculate and analyze the distributions of temperature, salinity and geopotential anomaly in the southern South China Sea (SSCS). Based on these distributions, the horizontal structures of the SSCS circulation are described systematically. Study results show that the SSCS circulation structure could be classified as a two-layer (the upper and the lower) pattern, and that the main circulation in the upper layer (0–400 m) is driven by the South China Sea monsoons and is opposite in direction to the reversal of the monsoons. The distributions of principal current systems and their features are presented. Two important local phenomena, local eddy and oceanic front, were observed.     

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.     

Rifting process and formation mechanisms of syn-rift stage prolongation in the deepwater basin,northern South China Sea

Based on the latest seismic and geological data, tectonic subsidence of three seismic lines in the deepwater area of Pearl River Mouth Basin （PRMB）, the northern South China Sea （SCS）, is calculated. The result shows that the rifting process of study area is different from the typical passive continental margin basin. Although the seafloor spreading of SCS initiated at 32 Ma, the tectonic subsidence rate does not decrease but increases instead, and then decreases at about 23 Ma, which indicates that the rifting continued after the onset of seafloor spreading until about 23 Ma. The formation thickness ex- hibits the same phenomenon, that is the syn-rift stage prolonged and the post-rift thermal subsidence delayed. The formation mechanisms are supposed to be three： （1） the lithospheric rigidity of the northern SCS is weak and its ductility is relatively strong, which delayed the strain relaxation resulting from the seafloor spreading; （2） the differential layered independent extension of the lithosphere may be one reason for the delay of post-rift stage; and （3） the southward transition of SCS spreading ridge during 24 to 21 Ma and the corresponding acceleration of seafloor spreading rate then triggered the initiation of large-scale thermal subsidence in the study area at about 23 Ma.     

南海深层水的来龙去脉

中国南海是一个半封闭、深海盆、多岛屿(海山)、多连通的边缘海,南海深层水十分活跃,更新时间快,具有典型的南海深层环流特征。综述了目前海洋学家对南海深层水的认知,厘清了南海深层水的来龙去脉,并阐述了南海深层环流的特色。