马尼拉海沟增生楔北部海域天然气水合物成藏机制及其潜在地质灾害风险

天然气水合物由于其巨大的资源潜力而受到广泛关注,但以往研究多集中在南海北部海域被动陆缘,对南海东部主动陆缘的天然气水合物关注相对较少。本文基于南海东北部马尼拉海沟主动陆缘区多道地震剖面分析,识别出似海底反射、振幅空白带、极性反转等典型天然气水合物识别标志以及逆断层、泥底辟等流体运移通道。台湾西南部造山带是马尼拉海沟增生楔的延伸,其泥火山伴生气以CH_(4)为主,少部分表现出高氮异常;其地球化学特征表明,该区天然气主要为热解成因的成熟烃类气,且主要是新近纪巨厚海相沉积烃源岩的贡献。分析认为,其成因是板块俯冲运动将深部烃类物质带入增生楔内,并形成高压环境,热成因烃类气体沿着泥底辟和逆断层等通道向上运移,在运移过程中部分天然气被微生物逐步改造,并混合原位生物气。热成因和生物成因甲烷最终在合适的稳定带内混合;形成以热成因为主,部分具有生物成因特征的逆冲推覆控藏混合气源天然气水合物藏。另外,随着外界环境的变化及俯冲运动的持续活动,天然气水合物的稳定条件遭到破坏而发生分解渗漏,可能引起滑坡,在对本区天然气水合物资源进一步的勘探开发过程中必须注意其潜在地质灾害风险。

马尼拉海沟增生楔中段的挤入构造

根据对马尼拉海沟俯冲带增生楔及挤入构造的多波束构造地貌分析,结合其他地质地球物理资料的对比研究,建立了马尼拉海沟俯冲带增生楔3个构造带和海山挤入构造的断裂活动特征、空间展布规律和构造应力机制,提出了沿马尼拉海沟板块斜向俯冲的应力方向为NW55°,分析了马尼拉海沟俯冲带的形成与南海东部海盆扩张停止之间的关系.通过模型分析和区域对比,认为沿马尼拉海沟的海山挤入并没有导致增生楔的侵蚀,俯冲带的斜向俯冲实际上是吕宋微陆块向北西西的一种仰冲机制,其动力来源应导因于菲律宾海板块向北西西的位移运动.