南海东南部陆缘地壳结构特征及其构造意义

南海东南部海域沉积厚度较大,礁体发育,构造演化复杂,导致深部结构探测不清楚,制约了对南部陆缘地壳结构的认识.本文通过对新采集和重新处理的多道地震剖面解释,结合钻井、拖网资料,对浅部地层和构造进行约束,同时利用附近海底地震(OBS)测线的速度结构,对深部结构和界面解释约束;在此基础上,开展了重震联合反演,分析地壳密度空间分布特征,结合重力梯度特征对构造单元进行识别.通过对东西两条测线的上下和全地壳厚度、拉伸因子比较,发现南海东南部的东西部深部结构存在差异性;礼乐断裂可能是礼乐和郑和地块的分界,并控制了两个地块在南海扩张时期的相对运动.

海南岛沉积建造特征及大地构造问题

海南岛是欧亚大陆壳的南缘。作者主要依据沉积建造特征及其演化、空间分布和大地构造属性,并结合岩浆活动等重要标志,认为海南岛经历了地槽、地台、地洼三个大地构造发展阶段。以岛南九所—陵水深断裂为界,岛中岛北现阶段属东南地洼区,前寒武纪一早古生代为地槽区,晚古生代为地台区;深断裂以南为南海地洼区,前寒武纪时为地槽区,古生代演化为地台区。全岛早三叠世末同时进入地洼发展阶段。岛西石碌铁矿和近年发现的戈枕金矿成矿带皆位于前寒武纪地槽构造层内,皆受地洼构造叠加改造影响,皆属多因复成矿床。

南海东南部陆缘S3界面(中中新世末)属性及其意义

南海东南部陆缘发育多个新生代沉积盆地,其构造-沉积响应记录了南海形成演化的丰富地质信息。中中新世末S3界面是南海东南部新生代沉积盆地热沉降期的重要地质界面,但目前研究尚不充分,且对其地质属性也存在较大争议。在钻井资料约束下,通过对礼乐盆地和西南、西北巴拉望盆地二维地震测线的精细解释,结合钻井岩性资料,从地震相-沉积相、构造沉降速率以及沉积中心迁移等变化角度,系统总结了S3界面的特征。该界面是区域性不整合面,可全区域追踪解释,但在研究区不同构造位置界面特征具有明显差异:在盆地边缘和岛礁发育区界面具有显著的"下削上超"不整合现象,而凹陷内多表现为整合接触,但局部伴生水道下切现象;在西北、西南巴拉望陆架和陆坡区,界面上下存在岩性和沉积相突变现象,局部由半深水-深水相突变为滨-浅海相。构造沉降分析显示,中中新世研究区以区域快速沉降为主,中中新世末(S3界面时期)沉降速率开始普遍减小,可能与南海扩张结束后深部动力机制有关。厘定S3界面的形成时间约为12Ma,认为其可能与菲律宾岛弧与巴拉望岛碰撞造成的大规模抬升事件有关。另外,研究区S3界面之上发育的富砂和富碳酸盐岩的重力流沉积体系则可能是12.5Ma以来全球海平面相对下降的直接响应,期间多次区域性的海退有利于砂质和碳酸盐岩沉积物向深水区的搬运。

南海东南部中生界识别及其构造属性

正确识别南海东南部中生界及其分布,对认识南海形成演化和油气资源潜力具有重要意义。受资料条件约束和地层系统划分差异的影响,南海东南部中生界分布和构造特征一直存在争议。本文在钻井、拖网约束下,通过井震对比、地震反射特征、层速度分析、岩浆岩体与地层接触关系和构造变形特征来综合识别中生界。结果表明,中生界呈平行、连续、低频的反射特征,层速度3400~4200 m/s,随着埋深或(和)变质程度增强,层速度增大(4500~5500 m/s),反射波组模糊,多数未见明显底界反射。研究区中生代地层发育局限,地震反射波组特征明显,但较难进行区域对比和解释。其中,西北、西南巴拉望盆地、礼乐滩和安渡北盆地中生界呈现低角度掀斜或近水平层状;礼乐滩西南部九章盆地中生界层速度3500~4500 m/s,高于上覆新生界,与钻井层速度吻合,地层呈高角度掀斜或挠曲变形,可能与岩浆活动侵位相关。结合中生代火山弧和识别的岩体分布,推测前者零散分布在弧前盆地靠火山弧一侧,构造活动相对弱,后者分布于岩浆活动强烈的弧间盆地。

南海北部神狐东南海域沉积物孔隙水地球化学特征及其对天然气水合物的指示

SH-CL13、SH-CL16与SH-CL17站位位于南海北部神狐东南海域BSR发育区内。地球化学分析结果显示,SH-CL16与SH-CL17柱状样孔隙水中的氯离子(Cl^-)浓度及氢同位素(δD)值分别随深度明显降低和升高,指示下伏沉积物可能发育水合物。3个站位的浅表层沉积物甲烷通量很低,甲烷通量的大小控制了SMI的深浅和硫酸盐通量。孔隙水SO_4^(2-)浓度变化趋势及δ^(13)C_(DIC)值表明,在浅表层沉积物中硫酸盐消耗均由有机质硫酸盐还原作用(OSR)所控制,甲烷缺氧氧化作用(AOM)发生在较深的层位。综合地球化学和地球物理研究成果,3个站位位于水合物有利发育区内,由此推测神狐东南海域可能发育扩散型水合物,具有良好的水合物勘探前景。