西沙海域碳酸盐台地周缘水道沉积体系

高分辨率地震资料显示,南海北部西沙海域碳酸盐台地周缘广泛发育水道沉积体系。礁缘水道底界面表现出强反射特征,内部充填弱-强、连续性好的地震相,可见底部杂乱反射特征;斜坡水道在地震剖面上表现为横向上连续发育的"V"型特征,且下切深度较浅。西沙隆起与广乐隆起之间的南北向低洼地带发育大型深水水道,并且受古地貌高点影响,水道分为南北两个分支。北分支水道可分为5期,且水道迁移现象明显;南分支水道可分为4期,水道以充填强振幅、连续性好的浊流沉积体和弱振幅、杂乱的块体搬运体系(Mass Transport Deposits,MTDs)为特征,每期水道均表现出侵蚀-充填-废弃的旋回性。分析认为西沙碳酸盐台地周缘水道沉积物源来自西沙隆起和广乐隆起的碳酸盐台地和生物礁碎屑及由火成作用产生的火成岩碎屑。西沙-广乐碳酸盐台地水道相互贯通,构成台地-斜坡-深水的水道沉积体系,为碳酸盐岩、生物礁及火山碎屑向台地周缘输送提供了良好的通道。

琼东南盆地北礁凹陷上新统等深流影响的水道沉积体系

等深流影响的水道沉积体系的沉积特征及其沉积过程是当前深水沉积学研究的热点、难点和前沿科学问题,但研究程度较为薄弱。该文以北礁凹陷上新统(地震反射T20−T30)为研究对象,利用覆盖北礁凹陷局部的三维地震资料,采用均方根属性、相干属性、时间域构造,再结合地震切片等方法,研究北礁凹陷深水区上新统斜交斜坡(走向)的特殊水道沉积体系特征及其沉积过程。研究发现,该水道沉积体系分为早、晚两期,早期发育水道和片状、扇状溢堤沉积,晚期仅发育水道和片状溢堤沉积,其中扇状溢堤沉积仅发育在水道右侧弯曲处,片状溢堤沉积仅分布在水道左侧,水道始终与区域斜坡斜交,水道对称分布且无明显迁移现象。结合该时期北礁凸起发育等深流相关的丘状漂积体和环槽,认为该水道沉积体系特殊的形态主要受控于等深流与浊流交互作用的沉积结果:浊流流经水道,其上覆浊流溢出水道,形成溢岸浊流,在水道左侧,该溢岸浊流与等深流发生相向运动,被等深流“吹拂”到单侧,大面积分布,延伸千米,形成片状溢堤沉积;而在水道弯曲处(右侧),溢岸浊流与等深流发生相对运动,抑制溢岸浊流进一步扩展,形成相对小范围扇状溢堤沉积,该沉积结果与前人水槽实验结果相一致。

深水高弯度水道—堤岸沉积体系形态及特征

在海底扇研究及油气勘探中,不断发现一种形态类似曲流河的高弯度水道—堤岸沉积体系,其在形态及沉积特征方面与海底扇有较大差异。在国内外研究成果的基础上,结合对重力流的实际研究工作,对该体系的沉积模式及沉积特征等开展了进一步的研究,并从沉积环境、流体类型、形态等方面与曲流河进行比较。深水高弯度水道—堤岸沉积体系主要包括水道、废弃水道、堤岸、决口扇及朵叶5个部分。其中,水道分支少,弯度大,岩性主要为砂岩,局部见砾岩;堤岸多为细砂岩和粉砂岩;朵叶主要为砂泥互层;整个沉积体系外部形态为条带状。深水高弯度水道—堤岸沉积体系的发现及研究将丰富深水沉积研究内容,为深水油气勘探提供新的思路。

深水单向迁移水道-堤岸沉积体系特征及形成过程

南海珠江口盆地白云深水区及西非下刚果盆地发育一种深水单向迁移水道-堤岸沉积体系,主要包括轴部沉积、侧积体沉积、滑塌/块状搬运复合体沉积、堤岸沉积,另见阶地。该沉积体系水道整体具有单向迁移特征,为重力流和等深流共同作用而成,水道迁移方向与等深流运动方向大致相同。其影响因素包括重力流及等深流相对能量的大小、物源、海平面升降、气候、地形、科氏力及陆架宽度等。阶地成因可分为3种,即重力流侵蚀侧积体成因、沉积失衡滑塌或断层作用成因和重力流在水道内部的差异侵蚀成因。对该沉积体系的研究不仅能加深深水沉积的认识,还可为油气进一步勘探服务。

南海北部陆坡深水沉积体系研究

陆源碎屑物质是深水地质研究的重要内容,在全球"从源到汇"研究计划中占有重要地位。海底峡谷-水道搬运沉积体系和块体搬运沉积体系(海底滑坡)是大陆坡最重要的两种搬运沉积过程。根据高分辨率2D、3D多道反射地震资料、多波束测深法、旁扫声纳、重力与活塞取样等资料研究发现,在南海北部陆坡地层中,广泛发育大型深水块体搬运体系和相应深水水道沉积体系。针对白云凹陷和琼东南盆地深水陆坡区的实例研究,揭示了典型深水块体搬运的平面形态、内部结构和变形过程,进而深入认识这一地质体的形成演化过程。采用2D/3D地震资料和多种数值模拟新方法发现了第四系深水高弯曲水道及其沉积相特征、上新世琼东南盆地中央水道及中新世古珠江深水水道体系。深水沉积体系对研究我国深水油气资源的成因机理和分布规律,以及深水工程的地质灾害预测和防护具有十分重要的意义。

琼东南盆地深水重力流沉积旋回

通过3D地震资料,在琼东南盆地西部陆坡（15°30′00″～16°30′00″N）、早更新世至今的沉积地层中,自下而上依次识别了3套重力流沉积旋回,每套重力流沉积旋回由下部的块体搬运沉积体系和上部的水道-堤岸沉积体系构成.块体搬运沉积体系整体呈现为杂乱、半透明状的地震反射特征,底界面发育侵蚀沟谷,内部发育逆冲断层;水道-堤岸沉积体系整体表现为平行、连续同向轴的地震反射特征,局部半透明,发育弯曲水道、海鸥翼状堤岸、越岸沉积、决口扇和滑塌体.依据海底地形、重力流流动方向和中南半岛的山间河流分布推断越南中部山区是研究区的重力流物源,山间河流是主要的输送途径,指出陆架-陆坡的快速沉积物堆积是形成重力流沉积旋回的基本条件,探讨了海平面变化过程中的孔隙流体压力变化与重力流沉积体系类型之间的对应关系,并在理论上推测重力流旋回周期与更新世偏心率长周期（400～500 ka）的海平面变化一致.