深水块体搬运沉积体系研究进展

全球普遍发育的深水块体搬运沉积体系是大陆边缘地层重要的组成部分,系统地认识该类沉积体有助于深化深水搬运过程认识、拓展深水油气勘探领域及控制海域工程设施风险。通过国际上研究成果梳理,深水块体搬运沉积体系是指除浊流外的水下重力流沉积物组合,结构上可分为头部、体部和趾部,可根据搬运过程和沉积物成因进行类型划分。其形成需具备沉积物重力流条件,变形过程符合宾汉塑性体特征,形成的沉积体规模大小不一,内部具有多种运动学指向,一般通过地震、岩心和测井等资料加以识别。深水块体搬运沉积体系可以形成油气的盖层和储层,是深水区潜在勘探目标。综合分析认为,目前仍存在深水块体搬运过程认识需要深化和统一、不同地质背景下深水块体搬运沉积体系的形成条件研究不足、与浊流沉积物的区别、古代与现代深水块体搬运沉积体系共性与差异性研究、岩相类型和岩相组合认识的统一等相关问题。指出未来深水块体搬运沉积体系研究主要集中在多资料、多尺度特征分析,形成条件特别是触发机制深入研究,水下块体搬运机理、沉积物组成及深水重力流沉积物一体化研究,何种环境下可以形成烃源岩、储层或盖层,古代深水块体搬运沉积体系解剖,以及侵蚀能力和地质风险评估。

琼东南盆地中央峡谷上新统块体搬运沉积体系地震特征及其分布

根据琼东南盆地深水区高分辨率2D/3D地震资料精细解释,和基于三维地震资料的相干分析,在琼东南盆地中央峡谷区发现了多期次的块体搬运沉积体系(MTDs)。研究表明,该区域块体搬运沉积体系包括3个主要的结构单元,即头部拉张区、体部滑移区和趾部挤压区,不同位置地震特征不同。大规模的块体搬运沉积体系构成了琼东南盆地中央峡谷区新近系以来地层中的重要沉积单元,并对深海沉积物的空间展布有重要的控制作用。上新世发育的一期块体搬运沉积体系,分布面积达300km2,厚度达240m,平面展布形态似扇形。高沉积物供给速率和不断的构造活动可能是该区域MTDs发育的主要原因。此外,地震活动、海平面变化也间接影响了MTDs的发育。

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。

西安市灰尘循环模式及搬运沉积

城市灰尘的搬运沉积方式与其粒径组成密切相关。一般说来 ,粗颗粒物多以滚动方式搬运 ;中细颗粒物多以跳跃方式搬运 ;极细颗粒物多以悬浮方式搬运。西安市灰尘颗粒物主要来源于以跳跃方式搬运的中远距离颗粒物 ,其次为以滚动方式搬运的近源颗粒物 ,而以悬浮方式搬运的远距离颗粒物约占 12 %。

南海北部陆坡块体搬运沉积体系的地震响应与成因机制

块体搬运沉积体系是一种重力作用下形成的深水沉积体系,在全球大陆边缘沉积体系中扮演着重要角色.块体搬运沉积作用不仅造成危害极大的深水地质灾害,而且与海洋天然气水合物和深水油气的形成过程与富集有密切联系.根据新获得的海底地形地貌资料和地震资料,揭示了块体搬运沉积体系识别特征,明确了其分布范围.这些块体搬运沉积体系具有明显的滑坡形态和沉积构造;头部表现张性断裂构造,内部有旋转断块和流动构造,趾部表现为挤压和逆冲构造.块体搬运沉积体系表现出不同的成因类型.通过白云凹陷天然气水合物的分布模式和白云块体搬运沉积体系有限元数值模拟研究,认为白云块体搬运沉积体系与天然气水合物分解密切相关,进一步给出6种水合物分解模型情况下海底稳定性的安全因子,随着水合物分解量的增加,斜坡的稳定性逐渐减弱,当水合物的分解达到一定数量时,就会发育海底块体搬运沉积体系.

块体搬运沉积体系地震地貌及沉积构型:以珠江口盆地和尼日尔三角洲盆地为例

基于珠江口盆地和尼日尔三角洲盆地的高分辨率三维地震资料和钻测井资料,对块体搬运沉积体系的沉积构型进行研究。研究结果表明:识别出陆坡滑塌形成的滑块体(Ⅰ)、水道壁滑塌形成的滑块体(Ⅱ)以及滑块体与碎屑流沉积物复合体(Ⅲ)3类块体搬运沉积体系。同一类块体搬运沉积体系的外部形态、内部结构、物理性质以及叠置样式具有一定相似性;Ⅰ类具有朵状几何外形,滑块体后部发育铲状滑塌槽。滑块体顺滑脱面滑动,并发生一定程度的旋转,内部具有铲式扇特征;Ⅱ类外部形态和内部结构与Ⅰ类的类似,但两者的分布区域、滑动方向及其所形成的滑塌槽走向差异较大;Ⅲ类具有较强的侵蚀能力,底部具有线性擦痕;其内部变形发育叠瓦逆冲构造,表面形态往往起伏不平。

北康盆地第四纪块体搬运沉积地震反射特征及成因机制

北康盆地陆坡区地震资料显示,自第四纪以来广泛发育深水块体搬运沉积,面积约占盆地面积50%以上。为了更加精细地了解该区块体搬运沉积的地震反射特征、分布期次、规模及其成因机制,共选取30条二维高分辨率地震剖面,采用精细解释的方法,对研究区内的块体搬运沉积体的外部形态和内部结构进行了识别和刻画;同时结合北康盆地地质背景和地震反射特征,讨论了自第四纪以来块体搬运沉积广泛发育的原因。结果表明,自第四纪以来,北康盆地共发育了6次大规模块体搬运沉积,识别出3种典型外部形态和6种内部结构单元;研究区第四纪块体搬运沉积体系的广泛发育主要由陆坡坡度、沉积速率、海平面变化及水合物分解和运移4个因素控制,其中海平面变化与水合物分解和运移起关键触发作用。

琼东南盆地块体搬运沉积体系成因及其对水合物成藏的影响

琼东南盆地深水区赋存丰富的天然气水合物资源并发育多期块体搬运沉积体系(MTDs),但目前MTDs对水合物成藏的影响机理仍不明确。为此,利用岩心、钻测井、地震及区域地质资料,在精细刻画MTDs主要特征的基础上,综合分析影响水合物成藏的多种因素,以不同背景的MTDs耦合关系为切入点,深入探讨琼东南盆地MTDs成因及其对水合物成藏的影响。结果表明:(1)MTDs与海底原位沉积物的差异显著,MTDs更致密,孔隙度明显偏低,测井曲线具有低声波时差、高电阻率的特征;MTDs段可见生物碎屑、砾石颗粒等;MTDs段地震剖面呈杂乱反射结构。(2)琼东南盆地自5.5Ma以来,快速沉降导致可容纳空间增大、物源进积以及陆坡坡度加大等,为MTDs形成提供了先决条件。北部陆坡MTDs主要由海平面变化、物源、陆坡坡度主控,由岩浆活动触发;南部隆起海底火山翼部MTDs则直接受控于岩浆活动。岩浆活动、南部隆起MTDs、陆坡MTDs三者存在等时耦合关系。(3)深部气源沿着底辟及其衍生的通道运移至稳定域内,并且由浅部的MTDs封盖,使其在适宜的温压条件下形成天然气水合物藏。

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。

缅甸若开海域块体搬运沉积地震响应及典型地质特征

块体搬运沉积是深水沉积体系的重要组成部分,在世界范围内的深水盆地均有发现,其对深水油气勘探及生产均有重要影响。利用深水三维地震资料,对缅甸若开海域上上新统底部块体搬运沉积进行了追踪分析。基于地震剖面及时间切片,认为上上新统底部块体搬运体系发育3种地震相类型:弱振幅半透明杂乱地震相、叠瓦状变振幅地震相及中-强振幅丘状地震相。杂乱半透明地震相为块体搬运体系中段层状流态典型地震响应特征;叠瓦状变振幅地震相为同沉积变形的证据,为块体搬运趾部沉积;中-强振幅为搬运沉积内部漂浮块体响应特征。基于均方根属性、相于切片及构造图等,分别从顶、底界面以及内部对块体搬运体系沉积的典型地质特征进行了分析,底界面主要表现为侵蚀现象,顶界面反映了块体搬运沉积具有层状流态和塑性流态的性质,内部特征主要表现为变形及挤压现象,。

莺歌海盆地砂质块体搬运沉积及其天然气聚集

通过莺歌海盆地XF13区三维地震、钻井资料分析,新识别出上中新统黄流组一段砂质块体搬运沉积体系,进而研究其沉积模式及优质天然气聚集机制。钻井岩心以砂质碎屑流沉积为主,发育块状层理、平行层理、突变接触面、泥岩撕裂和变形层等重力流沉积构造;地震资料上其与围岩差异显著,呈"削截"接触关系。砂质块体搬运沉积由多期构成,每期经历"早期侵蚀—充填迁移"和"晚期废弃"2个沉积阶段,相应发育近物源砂质碎屑流、块状厚层砂岩朵叶体和远物源泥质浊流、席状砂的沉积构型。构建了外陆架、海侵—高位体系域砂质块体搬运沉积新模式。以XF13大气田为例,从砂质块体搬运沉积、构造—岩性圈闭的形成到输导体系和天然气成藏过程分析,探讨了优质天然气聚集机制,认为莺歌海盆地中深部具备形成"优质储集体、高烃类气"天然气聚集的地质条件。

块体搬运沉积顶面沉积过程模拟——以南海北部坡为例

块体搬运沉积体系(MTDs)具有起伏不平的顶面,会影响后续的浊流沉积,厘清MTDs顶面对后续沉积的控制作用,有助于了解海底扇的发育规律。基于南海北部琼莺段陆坡的三维地震数据,对块体搬运沉积体系及其上覆充填物的形态进行刻画,并使用Flow3D进行数值模拟,分析其顶面对后续沉积的影响。研究认为:①MTDs的体部顶面具有低平、宽缓的特点,可形成宽广低缓的凹槽;趾部挤压区顶面起伏大,可形成孤立的凹槽。②MTDs体部顶面可形成大规模的、连续的海底扇;趾部顶面凹槽发育小型扇体;局部隆起的背流面下端可发育规模不一的扇体;MTDs末端低洼处是大型海底扇形成的有利区。③MTDs顶面起伏程度越大,越有利于沉积物卸载、沉积,形成更大规模海底扇。

东海郁龙盆地块体搬运沉积体系与天然气水合物形成——第一部分:利用地震相干描绘沉积模式

地震相干测量,例如相似性和最大似倾角,被用来描述韩国东海郁龙盆地块体搬运沉积体系(MTD)的特征。利用2D和3D地震资料在UBGH1-4站位附近识别出若干坡身不稳的块体。MTD有其独特的地震特性而且体现出与含天然气水合物沉积层相似的物理属性:高电阻率和P波速度。从MTD获得的沉积物通常表现出一种混乱聚集的碎屑泥的新特性。此外,MTD底部反射极性与海底相反,这与通常作为天然气水合物识别标志的似海底反射(BSR)一致。MTD上方还存在地震空白带(缺少内部反射率),这是另外一个与含天然气水合物沉积层一致的属性。在UBGH1-4站位附近MTD单元的取心中没有发现天然气水合物。相反,只有在天然气水合物稳定带底部浊积砂层的孔隙填充物里发现了天然气水合物。采用地震属性方法对MTD (单元3)地震特性进行调查。MTD单元底部的深沟被解释为外滑块体或者沿着古海底拖动的较大碎屑的滑动轨迹。相似的地震特性在海底被识别出来,尽管相对于MTD底部超过10 km长的滑动轨迹来说,沿着海底的滑动轨迹长度有点短(几百米到1公里)。地震相干属性能够估计出失稳沉积物的体积和流动方向。利用3D地震体及相连的2D地震剖面可以推断出MTD滑动轨迹和失稳块体可能来源于UBGH1-4站位上坡50 km处。

块体搬运沉积在大陆边缘深水区的发育——来自晚第四纪珠江陆缘地层正演模拟的启示

【目的】作为大陆边缘地层的重要组成部分,块体搬运沉积(Mass-Transport Deposits,MTDs)一直受到国内外学者的广泛关注,而前人研究中却很少将其与大陆边缘沉积层序的建造建立成因上的联系。【方法】以晚第四纪珠江陆缘的SQ4和SQ5层序为研究对象,综合利用地震资料解释以及地层正演模拟方法,探究了不同层序建造背景对于MTDs发育的影响。【结果】地震资料解释结果表明,MTDs主要在SQ4内发育而在SQ5内鲜有发育,且SQ4中高位体系域发育程度相较于SQ5明显较高。根据晚第四纪珠江陆缘的实际情况,设计了45组Dionisos地层正演模拟实验分析深水MTDs在不同层序建造背景下的发育。在晚第四纪珠江陆缘充足的沉积物供给以及大幅度海平面波动的背景下,深水MTDs对层序建造过程中高位体系域的发育极其敏感;在高位体系域持续时间较长从而进行充分发育的情况下,深水MTDs普遍较容易形成,这与深水MTDs在SQ4和SQ5中的实际发育情况一致。【结论】在SQ4建造过程中,高位体系域充分发育,相应的三角洲—滨岸沉积体系越过了陆架坡折,形成了高起伏和高坡度的斜坡前积体,其具有很大的不稳定性,极易发生斜坡垮塌,从而导致深水MTDs的发育。然而,在SQ5建造过程中,高位体系域发育相对有限,相应的三角洲—滨岸沉积体系只进积到外陆架,形成低起伏和低坡度的斜坡前积体,不利于斜坡垮塌的发生以及深水MTDs的发育。

琼东南华光凹陷深水重力搬运沉积体系及其油气勘探

重力搬运沉积作用形成的岩性地层圈闭对深水油气勘探具有非常重要的作用.为弄清琼东南盆地华光凹陷重力搬运沉积特征,基于近年新采集的地震资料和经典层序地层模式,开展了该区的深水沉积特征研究.南海西北部深水区重力搬运沉积特征发育,主要包括中新统三亚组发育的复合水道、上新统变形滑坡体及第四系深水浊积水道.三亚组复合水道具有典型的强弱振幅相互叠置特征,上新统变形滑坡体具有典型的下部变形、上部滑坡的双层结构,第四系深水浊积水道具有典型的侧向迁移、分支水道等特征.这些沉积特征的形成与越南隆起的物源供给有关.复合水道充填可作为潜在的深水储层,滑塌体的形成可能与天然气水合物的形成或解体有关.

渤海湾曹妃甸沙坝-泻湖海岸沉积物搬运趋势

以沉积物粒度参数特征和区域沉积物搬运趋势模型为基础，分析了曹妃甸沙坝－ 泻湖海岸的沉积物搬运趋势，揭示沙坝区为沉积物辐聚区，东坑尖子沙坝后侧及泻湖区为沉积中心。

陆相细粒沉积岩物质来源、搬运-沉积机制及多源油气甜点

伴随着非常规油气工业的蓬勃发展,细粒沉积岩研究受到广泛关注。基于近年来国内外学者对细粒沉积岩的研究认识,对陆相湖盆细粒沉积岩的岩石类型、物质来源、搬运-沉积机制和油气甜点特征进行了系统的阐述。细粒沉积岩的物质来源包括陆源、内源、火山源及混合来源。细粒物质可以通过悬浮沉降、重力流、火山-热液活动和盆内生物化学作用等方式沉积下来,且在成岩前可能发生原地沉积或湖盆内短距离的搬运和再沉积作用。细粒沉积岩在沉积特征、孔渗条件、油气富集机制等方面与细粒物质来源密切相关。对细粒沉积岩物质来源和搬运-沉积动力学模式的研究对页岩油气勘探开发具有重要的指导作用。

中国近岸海区沿岸流和海岸流对沉积物的搬运

中国近岸海区存在两种海流:沿岸流和海岸流。前者是波浪产生的,主要搬运破波带以内的沉积物。后者是中国边缘海环流系统的一部分,位于破波带外,主要搬运粉砂和黏土细粒沉积物。在一些中文文献中两者都称作"沿岸流"。这容易形成概念上的混乱和分析问题上的错误。为了避免混淆,属于边缘海环流系统一部分的"沿岸流"应该称作海岸流,对于具体的"沿岸流"如"渤莱沿岸流"可以直接称呼为渤莱海流。两种海流的方向可以相同、相反或者呈一定角度。山东北部海岸沉积物的空间分布明显地受波浪、近岸环流系统(沿岸流、裂流)及海岸流控制。

金塘水道的细粒沉积物搬运

于1986年秋季和1987年春季分别对浙江金塘水道进行了十船同步大、中、小潮的周日水文泥沙观测。观测数据的分析和计算表明,金塘水道东部的净输沙特征为水道北侧向西搬运而南侧向东搬运,西向输沙大于东向输沙,水道西部表层悬沙向东搬运,而中、底层向西搬运,但净输沙方向指向杭州湾。因此,金塘水道很可能是海域泥沙向杭州湾输送的一条通道。在金塘水道内部存在着一个逆时针的悬沙环流,悬沙有向南岸输送并堆积的趋势,这是金塘水道中、东部形成的逆时针潮余流环流以及水道南北两侧潮流流速的差异所致。