新近纪以来华北东部古地貌演化数值模拟及陆架海沉降控制

中生代以来,华北地区经历了华北古高原垮塌形成渤海湾盆地的地貌巨变过程。针对中生代的华北古高原和古近纪期间的渤海湾盆地裂陷过程已有大量研究,但新近纪以来,由于受太行山隆起、黄河沉积物输运、黄河贯通及海侵等地质事件影响,现今华北东部沿海地区及海域的地貌演化过程及地貌格局的定型时间还存在争议。使用Badlands数值模拟软件,定量化分析了地幔对流、构造事件、古气候、侵蚀和沉积等地球深浅部多种因素对于地形地貌的贡献,动态重建了华北东部晚新生代(25 Ma)以来的地貌演化过程;并通过与区域构造格架和沉积相展布的对比,检验了模拟结果的合理性。结果表明,华北东部的地貌格局在中新世期间已定型并趋于稳定演化;陆架海沉降是该时期华北东部地貌演化的一级控制因素。此外,该时期华北东部可能存在一条环山东半岛的古河流——华东河,这条古河流的形成时间不晚于中新世,可能在全新世期间消亡。本研究的古地貌模拟结果也有助于系统理解华北洋陆过渡带的多圈层相互作用。

中国东部及近海陆架盆地不同成因CO_2运聚规律与有利富集区预测

指出中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2资源丰富,成因类型较复杂,且不同成因CO2运聚富集规律及成藏控制因素差异明显。认为根据不同成因CO2运聚成藏规律之差异和结合地质条件分析,可以追踪CO2气源、预测与评价CO2资源的有利富集区带,可为落实与评估CO2资源潜力和部署天然气勘探提供决策依据,可减少和降低勘探风险。

中国东部陆架全新世沉积体系:过程——产物关系研究进展评述

渤、黄、东海是典型的物源供给丰富的宽广陆架环境,形成的全新世沉积记录十分丰富。本区域潮汐作用、陆架环流作用和沉积物重力流导致的物质输运都很活跃;陆架沉积动力过程与全新世沉积体系的空间分布、物质组成、堆积速率、层序年代等特征相联系。全新世陆架与海岸沉积具有高分辨率、空间分布的不连续和沉积记录的片段性等特征。江苏海岸全新世中期海岸沉积、杭州湾全新世早—中期沉积、浙闽沿岸全新世沉积和其他陆架泥质沉积可从物质来源(海面上升中的沉积改造和河流入海通量)、输运—堆积过程、沉积层序形成的先后次序、陆架沉积记录的未来状况等方面进行分析。数值模拟可用以深化本区的过程—产物关系研究。

中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO_2成因判识与运聚规律研究

中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2资源丰富,成因类型较复杂,根据通常的成因判识标准与划分参数(δ13CCO2和3He/4He),可将上述盆地CO2明确划分为壳源型(有机和无机)、壳幔混合型及火山幔源型等3型4类;但依据20世纪90年代初以来诸多学者提出的CO2/3He比值来判识划分,则存在较大的偏差及多解性。文中通过对CO2成因判识划分方法的对比,遵循科学性、实用性、通用性及简洁性的原则,在前人工作的基础上,采用通常的成因判识划分方法,对中国东部陆相断陷盆地及近海陆架盆地CO2成因进行了综合判识划分,并对不同成因类型CO2的运聚规律进行了分析与探讨。

末次盛冰期以来中国东部陆架层序地层研究现状

本文中笔者总结了多年来国内外中国东部陆架晚更新世地层结构研究的主要认识,系统阐述了层序地层与沉积环境演化。中国东部陆架沉积物输运量高、沉积作用受海平面变化影响强烈,是分析晚更新世沉积演化史的理想场所。末次盛冰期(22kaBP)之前,海面的持续下降形成以浅海、三角洲及海陆交互沉积为主的强制海退体系域。进入盛冰期后,一个新的旋回开始,在海退体系域之上,相继形成了包括低位体系域、海侵体系域及高位体系域在内新的4级层序:22～15kaBP盛冰期时期,海面降至最低,形成低位体系域,包括陆架深切河湖沉积及风成沉积,以及陆架边缘三角洲和潮流砂体等;盛冰期结束的15～7kaBP时期,全球海平面快速上升,形成含河道充填、湖泊、盐沼、潮坪、潮流砂体及浅海沉积的退积型海侵体系域;约7kaBP以后,海面与现今海面位置基本相当,形成高位体系域,主要为三角洲和潮流砂等近岸陆架的沉积。

中国东部陆架海对“新仙女木”事件的响应

新仙女木(Younger Dryas)事件是末次冰消期持续升温过程中的一次突然降温的典型非轨道事件,对于研究古气候、古环境的快速突变事件和短周期现象,合理评估现今气候—环境条件并做出气候变化的预测有着重要的意义。它是一个全球性的事件,中国东部陆架海也普遍发现了“新仙女木”事件的沉积记录。由于中国东部陆架位于欧亚大陆和太平洋之间,受季风的强烈影响,因此有着独特的响应。在“新仙女木”事件发生时,海平面在-50 m水深位置稍微下降或振荡徘徊,在-50 m线上则以湖泊沼泽、埋藏河床、风沙沉积记录为主,-50 m以下则以海洋沉积记录为主,这条线的附近则存在沼泽泥炭和古潮流沙脊。

中国东部大陆架海域波能流特性研究

基于欧洲中期天气预报中心提供的第五代再分析数据集中较高分辨率的波浪数据,计算分析了2017年中国东部大陆架海域涌浪和混合浪波能流的时空分布特征,研究了该海域波能流的传递特性。结果表明:研究海域的混合浪、涌浪波能流都以流向外海为主,波能流传递方向基本一致,在数值上涌浪波能流明显小于混合浪波能流,中国东部大陆架海域产生的较大波能流由各个海峡流向外海;研究海域混合浪波能流分布具有明显的季节性,秋冬季节较大,春夏季节较小,大值区主要集中在吐噶喇海峡、奄美海峡、宫古海峡和台湾海峡附近;涌浪波能流空间分布的季节差异相对较小,大值位于奄美海峡、宫古海峡和与那国海峡附近。

中国东部陆架第四纪沉积环境演化研究进展与展望

中国东部陆架位于亚洲大陆与西太平洋的过渡区域,是连接全球最大的沉积源-汇系统的重要纽带,记录了东亚构造变形、亚洲季风系统形成与演化、海平面变化及东亚重大水系变迁等诸多重要信息。在总结前人研究的基础上,结合最近20年来中国海洋专项获得的数据资料和研究成果,综述了中国东部陆架区第四纪以海侵-海退变化为主要特征的沉积环境变化,探讨了陆架沉积环境变化与区域构造、海平面和东亚季风气候变化的联系;基于目前在长江、黄河流域及东部陆架区开展的沉积物源-汇研究,讨论了长江和黄河贯通入海的可能时代及控制因素;提出新生代以来陆架地质环境演变与东亚构造历史、季风系统演化、海平面变化、重大水系调整及陆架有机碳埋藏的耦合机制研究是未来在中国东部陆架实施科学钻探的重点科学目标。

华南东部陆缘新生代隆升历史及其动力学机制

华南陆缘在新生代期间经历了千米量级的上覆盖层剥蚀和山脉隆升;同时,其东侧的东海陆架盆地经历多次构造应力场的反转并发育多期反转构造。东海陆架盆地内的构造反转与华南陆缘隆升的发生时间和触发机制是否一致有待研究。为此,本文对浙江地区的岩石样品进行磷灰石裂变径迹测试和热演化史反演分析其隆升历史,并通过地震剖面分析东海陆架盆地的反转时间及其反转所导致的地层剥蚀量;最后,将二者进行对比分析并研究其动力学机制。结果发现,华南东部陆缘地区至少存在晚始新世(34.5~33.5Ma)、中中新世(16~11.5Ma)、上新世以来(5~0Ma)三期明显的快速隆升事件,三期隆升导致的地层剥蚀量分别为227m、593m和865m;东海陆架盆地经历了古新世末-始新世初(~56Ma)、始新世末-渐新世初(~32Ma)和晚中新世(~10Ma)三期构造反转,三期反转导致的局部地层最大剥蚀量分别可达1200m、1300m和2000m。在时间上,东海陆架盆地的始新世末-渐新世初(~32Ma)和晚中新世(~10Ma)的构造反转分别滞后于浙江的晚始新世(34.5~33.5Ma)和中中新世(16~11.5Ma)的隆升时间,说明这两期挤压-剥蚀事件分别具有自西向东的迁移性,即印度-欧亚板块碰撞的远程效应可能是导致该迁移特征的原因;在强度上,东海陆架盆地的反转剥蚀量大于浙江境内的地层隆升量、挤压强度东强西弱,中新世晚期菲律宾海板块向西俯冲导致冲绳海槽弧后伸展产生向西的挤压力、这种挤压应力向陆内传递且强度变弱可能是导致该特征的原因。

东海陆架盆地西湖凹陷东部边缘结构解释及地质意义

东海陆架盆地西湖凹陷东部过XH-1井的GH-1剖面,揭示了盆地边缘在新生代多次盆地原型迭代中的结构变化。在梳理前人关于盆地原型学术观点的基础上,通过T25、T24、T23上超点不断东扩的特征,确认了陆相盆地发展跨越式、旋回性的演化特点;根据T24、T20两期构造反转,确认了陆内迁移拗陷期渐新统、中新统(龙井组和玉泉组)分别为两个二级构造层序;结合柳浪组的成因机制,探讨了柳浪组在盆地发展史中的归属问题。通过玉泉运动、花港运动和龙井运动机制探讨及界面确认,深化了断陷期、拗陷期西湖凹陷东部边界的认识,明确了西湖凹陷经历了古新世—始新世走滑拉张断陷-转换边缘拗陷、渐新世—中新世陆内迁移拗陷、上新世—第四纪弧后陆架边缘拗陷的盆地原型迭代发展史。