南海西北部莺琼陆坡重力流和等深流的时空关联

南海西北部的莺琼陆坡深水区近些年获取了大量油气发现,展示了广阔的勘探前景。深水沉积往往受控于重力流、等深流等多种机制,它们在时空中如何分布、如何相互作用,又在多大程度上影响或控制着沉积格局,对水动力方面的认识的差异会导致沉积相展布方面的不同认识,进而影响对砂体类型和展布的分析,制约了石油勘探开发。论文基于地震数据所呈现的地震相和地层叠置样式,确认莺琼陆坡在中新世以来发育两类沉积体系:重力(流)和等深流沉积体系。二者在时空上存在毗邻而居、有序进退的关系,重力流沉积呈“台阶状”逐层上超于等深流沉积之上,呈进积形态,而等深流沉积体系则呈退积样式;二者之间构成了特殊成因的、跨时的“相变”面;进而相应恢复了两种不同方向的沉积作用(重力流和等深流)的时空关联。它们这种“台阶状”进退关系根源于中中新世以来莺琼陆坡所经历的多方向物源体系充沛的碎屑供应和由此导致的活跃的重力流活动;南海深水循环导致的等深流机制作用的强度也有相当的作用;总体上,等深流沉积体系的分布范围受重力流作用强弱的控制,形成了二者彼进此退的时空关系。

南海北部莺琼陆坡浊流沉积数值模拟分析

南海具有优越的地理位置和特殊的构造环境,其丰富充足的沉积物源、复杂多样的地形地貌以及广泛分布的陆坡都为浊流的发育提供了良好条件和理想场所。南海北部更是有华南大陆以及台湾岛的大量陆源沉积物搬运至陆坡,加上陆坡区合适的坡度,浊流沉积十分发育。南海北部陆坡发育有大量不同规模的海底滑坡,浊流沉积分布广泛。在南海北部莺琼陆坡的钻孔记录和地震数据中,发现多次的地层倒转,多是浊流沉积造成。本文在地质、地形和地层数据基础上,利用Sedsim软件对莺琼陆坡浊流沉积进行数值模拟分析。研究表明,浊流的流动和沉积特征随着浊流发育而不同。浊流形成初期,整体流速较慢,部分较粗的沉积物在陆坡中上部产生少量沉积;浊流形成中期,流体在陆坡上不断加速,在陆坡上的沉积不明显;浊流沉积后期,浊流在陆坡坡折处受到减速的作用,沉积物的主体发生沉积,剩余沉积物搬运到平坦地形沉积;沉积地形为逆流迁移状;浊流沉积基本分布在10 km范围内,沉积厚度会随流动距离的增加而减小,且会出现层状沉积。