巴伦支海-喀拉海地区的深水构造模式分析——根据区域测线1—4AR的地球物理调查结果

1995年以来，俄罗斯海上地质勘探公司（SEVMORGEO）同步采集了广角反射／折射剖面（WARRP）、多道地震（MCS）和测深等资料，即测线1—4AR。这些测线穿越整个巴伦支海-喀拉海地区和Paikhoy—Novozemelskiy褶皱带，测线3AR的北部和测线4AR的东南部连接SevemayaZemlya群岛前缘和Taimyr半岛北部，显然为研究北喀拉海地体（板块）的深部构造提供了新资料。

俄罗斯北极东部拉普捷夫海大陆架的构造及地质

拉普捷夫海对于研究大陆初始张裂的过程具有重要意义。它位于加克尔扩张脊南端，这样的构造位置特征是大陆边缘／扩张脊汇聚的结果导致的。现今对拉普捷夫海陆架地质的理解是基于俄罗斯多道地震反射数据和陆地地质学的推断。地质与板块运动学数据常用来约束对地震反射数据的解释。拉普捷夫海裂谷体系由几个深下切裂谷和基底的高位区块组成。自西向东分别是：西拉普捷夫海和南拉普捷夫海裂谷盆地、Ust’Lena裂谷、东拉普捷夫海和斯托尔博沃伊地垒、Bel’kov-Svyatoi Nos和Anisin裂谷。陆架的中部和东部其重力场具有很大的差异，从裂谷上的60mGal到地垒上的50mGal。拉普捷夫海裂谷包含五个地震层序单元，它们以清晰的区域反射面为界，在它们下面为非均质的褶皱基底。这些层序单元的年龄为晚自垩世至全新世，反映了扩张脊／大陆边缘相互作用的不同阶段。与裂谷相关的沉积物总厚度估计在4km和8—10km之间，而在隆起之上的沉积盖层的厚度明显要薄些，一般不超过1～2km。从南拉普捷夫海盆约10km处到Bel’kov-Svyatoi Nos裂谷的4～5km处，沉积区总厚度呈向东减小的趋势，整个裂谷构造的单一性可能表明同一个方向上裂谷的再次发育。整个裂谷系统被最上部的地震单元覆盖，这可能反映出自约2Ma年来北美／欧亚板块最后一次重组期间裂谷作用开始减速。

西伯利亚北极近海沉积盆地的构造背景、构造和石油地质特征

西伯利亚北极陆架是地球上最大的大陆架之一，包括拉普捷夫海、东西伯利亚海和楚科奇海，本文是对其地质和地球物理研究成果进行的总结。陆架由多达22个不同形成年代且成因类型不一的沉积盆地构成，可能埋藏大量尚未被发现的油气资源。根据下伏地壳基底的年龄，可识别出两个主要的盆地群：（1）后欧特里夫期／巴雷姆期盆地，下伏上中生界褶皱基底；和（2）更老（晚古生代～早中生代？）盆地，位于东西伯利亚海和楚科奇海北部晚中生代变形前缘的外侧。至少两期重大构造事件，对陆架的整体构造格局及各独立地壳区块和沉积盆地的形成和构造样式造成影响：（1）晚中生代约130～125Ma北极阿拉斯加-楚科奇微板块和北亚大陆维尔霍扬斯克-科雷马／奥莫隆边缘发生汇聚及碰撞（维尔霍扬斯克——布鲁克斯挤压事件）；和（2）与北极洋盆开启相关的一系列白垩纪和新生代伸展事件。基于2D区域多道地震反射资料，结合陆地地质、板块构造模型和区域对比及重磁资料的约束，探讨了近海沉积盆地的构造样式、岩石地层及其可能的含油气系统。

3D地震技术--地质中的"哈勃"

在过去的一个世纪里,3D地震技术的涌现是地球科学中最令人振奋的成就之一。3D地震的反射数据使得解释者能够对数千平方公里的地质构造和地层特征成像,其3D细节的分辨率达数十米。地质“哈勃”的分辨率己经取得了一些令人惊叹的成就,并且它将在近几十年作为主要的因素继续刺激地质过程和结果的研究。学术机构和其他研究机构在使用这些数据方面发挥着主要的作用,他们通过利用包含在3D地震资料中的地质数据来使用他们。本文回顾了近几年使用3D地震数据进行盆地分析的一些进展,内容侧重于构造和沉积地质学、流体-岩石作用和火成岩地质领域。它强调了 3D地震分辨率的提高大大促进了新学说的产生以及新构造的发现,如泥底辟通道、数千米长的天然气喷溢管道、巨型麻坑和砂岩侵入体以及空间易变面的捕获,英国的第一个冲击坑也是应用3D地震资料发现的。地球物理解释这个领域的未来发展潜力是相当大的,并且我们预计,在近几年将会有一些新的发现。

AAA-04北极油气区（一）——巴伦支海石油地质：巴伦支海陆架潜在石油资源评价

2008年，美国地质调查局（USGS）完成了对巴货仓支海陆架未发现的、技术上可采的（假定存在海冰）原油、天然气、液态气（总体上被称为石油）的潜在资源评价。如同美国地质调查局环北极油气资源评价（CARA）项目中已评估的其它地方一样，这个地区与许多北极盆地的特点相同，但是与石油相关的资料很少。

第33届国际地质大会论文摘要（部分）AAA—01北极地区显生宙古地理演化（一）北格陵兰新元古-寒武纪古地理：弗兰克林盆地早期演化

虽然在20世纪80年代就已研究过位于格陵兰北部的弗兰克林盆地演化构架，但是对该盆地的早期历史仍然了解甚少。最近十几年集中在新元古-寒武纪地层的野外工作，加深了对该盆地早期古地理演化的认识，由此划分出4个不连续阶段。

火山碎屑在促进海洋沉积物有机碳保存中的作用

海洋沉积物中有机碳(Gorg)的保存对海洋及大气二氧化碳含量、地球气候和怪类的生成起着重要作用。控制沉积Gorg保存的重要因素包括生物生产力、隔离于上覆水柱及沉积物中氧化剂(主要是溶解的O2)的Gorg、沉积物中与矿物结合的Corg。火山喷发作用的产物(火山碎屑)沉积在海洋中,通过上述机制直接促进了Gorg的埋藏,而来源于沉积Gorg在自生碳酸盐岩(Cauth)中的生成作用增强间接促进了Gorg的埋藏。在现代海洋中,火山碎屑沉积可能占Gorg埋藏通量的5%~10%,以及Cauth埋藏通量的10%-40%。然而,在某些地质历史时期,广泛的火山喷发可能导致大规模的Cauth沉淀增强,足以影响全球海洋-大气碳循环。与火山碎屑相关的Gorg保存的变化也可能在局部海盆含氧一缺氧边界处增加Gorg保存速率以及促进该环境中油气的形成。

俄罗斯北极陆架构造演化与油气地质概述

俄罗斯北极陆架，包括东巴伦支海、喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海和西楚科奇海，构成欧亚北极陆缘海的主体。最近的研究表明，这大片区域拥有超过40个时代不同、成因类型不一的沉积盆地，具有大量的待发现油气资源。对该区构造与油气地质产生重要影响的构造事件，包括加里东碰撞造山及随后晚泥盆世一早石炭世的裂谷作用、晚古生代波罗的一西伯利亚碰撞及乌拉尔造山作用、三叠纪一早侏罗世的裂谷作用、晚侏罗世一早白垩世加拿大海盆张开及伴随的南阿纽伊洋（South Anyui Ocean）的关闭、晚中生代上扬斯克一布鲁克斯造山作用及新生代欧亚海盆的张开。沉积盆地主要形成于裂谷期及裂后阶段，并受到后期构造反转的改造。利用区域地震测线与钻孔对比、无探井区与附近陆地地质对比以及北极区大量的重磁与水深资料，对俄罗斯北极陆架的区域地质构造要素、沉积盆地形成时代、岩石地层及其可能的含油气系统与油气藏要素进行综述。

东营凹陷沙河街组沉积岩碳氧同位素组成的古环境记录

分析了东营凹陷沙河街组沉积碳酸盐的碳氧同位素组成,结果显示,东营凹陷沙河街组沉积碳酸盐δ13CPDB值介于-2.45‰～+6.44‰之间,平均值为+2.43‰;δ18OPDB值介于-13.98‰～-5.68‰之间,平均值为-9.47‰。δ13CPDB、δ18OPDB之间具有良好的正相关性,指示沙河街组沉积时期,东营凹陷为相对封闭的湖泊环境。在纵向上,沙三段沉积碳酸盐碳氧同位素发生了负漂移,具有最低的δ18OPDB和δ13CPDB,而沙二段沉积碳酸盐具有最高的δ18OPDB和δ13CPDB。东营凹陷古近系湖泊沉积碳酸盐碳氧同位素组成的变化是沉积环境综合作用的结果,指示了区域古气候条件由沙四期的干旱气候,向沙三期的湿润气候转变,至沙二期,气候又经历了短暂的干热阶段。东营凹陷沙河街期的沉积环境特征直接控制了各阶段发育的泥质岩类型及其沉积有机质特征。

北极地区古生代古地理与构造演化

以动画形式展示古生代北极大陆的运动，动画显示构造块体550Ma至250Ma的演化，步长3Ma。块体位置主要由古地磁极数据及其与己知地质事件的关联来约束，尤其是3个主要北极造山运动：始于志留纪的斯堪的亚（Scandian）加里东造山运动、晚泥盆世的埃尔斯米尔造山运动及始于晚宾夕法尼亚世的乌拉尔造山运动。动画所提供的最有意义看点可能是现在的北极大陆在古生代时期从没有分开太远。中寒武世从波罗的古陆至劳伦古陆最大距离可能达到6000km，但北极大陆均分布于古大西洋东部周围；至志留纪，它们己相当接近。若信任“Y环”古地磁数据，志留纪冈瓦纳大陆出现极快速运动。结果该期采用“X路径”。422Ma至406Ma古地磁极己消失，因此冈瓦纳大陆的运动处于现在板块运动的范围之内。

大巴伦支海地区的构造地层及其对含油气系统的意义

对大巴伦支海地区的古地理和构造地层学研究表明，晚古生代至古近纪时期的储层和烃源岩分布与3期构造事件有关。首先，古生代加里东造山运动导致研究区西部隆升，接着沉积物向东前积分布，穿过陆架，直到东面的碳酸盐台地沉积；其次，晚古生代至中生代的乌拉尔造山运动导致东面隆升，并使碎屑沉积广泛分布和沉积物分布模式的反转；第三，晚中生代至新生代西巴伦支海地区的主隆升作用和地壳破裂主导了现今的盆地格局。储层由晚古生代碳酸盐和海绵骨针，中生代陆相、海相砂岩和古近纪深水砂岩组成。烃源岩的时代范围从志留纪到早白垩世，由来源于晚古生代、三叠纪和晚侏罗世源岩的3组石油系统组成。复合的构造幕事件形成了多种圈闭类型，其中伸展断块型和轻微褶皱穹窿型是其中最有潜力的类型。对已生油容量上的研究表明，除了西部边缘，充注条件不是油气藏形成的限定因素。

北极地区北极克拉通与新元古代—中生代造山带

本文试图概述北冰洋张开之前，北极构造单元的组成特征。构造单元包含格林维尔期后北极克拉通（罗迪尼亚古陆的碎块）、前寒武纪劳伦古陆边缘、波罗的古陆和西伯利亚克拉通。通过造山带（大洋关闭的遗迹）克拉通相互拼贴。造山带包括晚新元古代造山带（贝加尔造山带）、中古生代造山带（加里东造山带）、二叠纪一三叠纪造山带（海西造山带）和早白垩世造山带（晚基梅里造山带）。北极克拉通分布区包括从西部的斯瓦尔巴群岛至东部的北阿拉斯加。斯瓦尔巴、巴伦支、喀拉及其它克拉通通常认为是前寒武纪的微型克拉通，但实际上它们是北极克拉通后来裂解的几个碎块。新元古代造山带遗迹不连续分布，从巴伦支．乌拉尔．新地岛经泰梅尔半岛和东西伯利亚海陆架至北阿拉斯加，构成北极克拉通的弧形格架。该造山带将北极克拉通与波罗的和西伯利亚克拉通分开。其对面为加里东造山带，由斯堪的纳和埃尔斯米尔段组成，将它与劳伦古陆分开。贝加尔造山带和加里东造山带位于北极克拉通两侧相对应的位置，有可能判断该克拉通从罗迪尼亚（Rodinia）大陆分离的时间。北极地区海西造山带包括Novozcmcl’sky（新地岛）和泰梅尔两段，初始为乌拉尔海西造山带，后被走滑断层错为两段。中自垩世（晚基梅里期）造山带的形成是太平洋消减的结果。它的形成受到加拿大海盆扩张、太平洋边缘碰撞与增生的影响。尽管前晚中生代构造单元的形成时代仍有争议，但对其进行模式化分析有助于重建北冰洋张开前的构造背景。

欧亚造山带与北极构造综述

本文概述了现有对北极欧亚造山带的主要认识：埃迪卡拉纪的蒂曼造山带、中古生代的加里东造山带、晚古生代的乌拉尔造山带以及中生代泰梅尔和上扬斯克褶皱带。争议与问题包括：（1）埃迪卡拉纪的蒂曼造山带的区域分布、形成时代与变形特征；（2）加里东造山带的向北延伸；（3）石炭纪-二叠纪乌拉尔造山带在新地岛的分布及对泰梅尔造山带变形的认识；（4）中生代泰梅尔和上扬斯克褶皱带的时代、位置与变形类型，及其与美亚海盆张开的关系；（5）北极阿拉斯加．楚科塔微板块（AACM）原始规模及其边界，包括微板块的年龄及南阿纽伊缝合线位置；（6）俄罗斯东部至阿拉斯加西部前鄂霍次克海-楚科塔岩浆岩基底，及其与美亚海盆演化的关系。解决这些问题需要对美亚海盆演化模式进行检验，尤其要将北极圈作为整体进行构造演化分析。

西楚科奇陆架沉积盆地构造演化特征及其油气资源潜力

在参考楚科奇美国陆架以及邻近的北阿拉斯加资料的基础上，本文概述了主体位于楚科奇海西部陆架的沉积盆地的形成演化历史。识别了对应于本区构造演化阶段的主要地层单元。北楚科奇盆地的演化导致加拿大海盆的形成以及构造线方向的重组。该盆地强烈沉降，形成巨厚的沉积，导致弗兰格尔-Herald带隆起老沉积中心均衡反转。强烈的隆升和褶皱至阿尔布期停止。在地质纪录中，这些过程以不整合以及对下伏地层的超覆为特征。反转隆起持续至后期。对已有资料的分析，为本区的构造及其演化提供新的认识。沉积厚度巨大的盆地有利于油气的形成与富集。北楚科奇盆地两侧大型上升地块、广泛分布的楔形（尖灭）带以及地层不整合对油气储集十分有利。目标层位为纽康姆期一阿普特期层序，该层位在阿拉斯加为油气田的主要储层。上古生界与下中生界，在阿拉斯加为主要的含油气地层，而在弗兰格尔-Herald反转构造带，埋深可能较浅。本文认为需要对整个楚科奇陆架的油气资源进行重新的评价。现在楚科奇海俄罗斯区已圈定出一些含油气远景区。

智利增生边缘陆坡盆地泥火山的发现

泥火山记录了活动气体和流体在深水区的聚积，它们的发生与沉积物快速堆积有关。我们已证实海底泥火山的主要特征：中智利弧前上陆坡发现的Lautaro泥火山宽2．5km，高400m，实际上是不活动的，但是被保存在上陆坡盆地。该泥火山是由穿越Maule河口西南部、垂直陆坡边缘的VG02—7地震测线所揭露的。

EUR-18地中海和中东地区古地理及古构造演化与早Aptian古大洋缺氧事件（OAE1a）有关的碳酸盐岩台地环境变化的沉积、成岩和化学地层证据

西班牙北部发育的La Florida碳酸盐岩台地受与早Aptian古大洋缺氧事件（OAE 1a）有关的全球环境变化影响非常显著。这一事件（OAE 1a）以强烈的温室条件为特征，导致大洋和大气圈温度增加、富有机质堆积、C（碳）循环紊乱和大陆风化、侵蚀作用加强。

新西兰希库朗伊陆架边缘的甲烷渗漏--水体、海面和大气中的地球化学和物理数据

摘要:在沿着新西兰希库朗伊陆架边缘的第一次冷泉观测中,测量了Rock Garden、Omakere海脊和Wairarapa三个地区的水体中溶解甲烷的浓度和碳同位素特征。这些测量提供了水体中高分辨率的甲烷分布,发现这些冷泉地区有不同程度的甲烷喷出,浓度最高的是在Rock Garden的Faure冷泉从CTD取得的水样(高达3500 nM),在该地区用ROV观测到海底气泡。几乎整个Omakere海脊地区(-25 km)都有活动喷口,特别是新发现的Bear's Paw冷泉。在Wairarapa地区新发现了另一个冷泉,称为Tui,甲烷含量经常超过500 nM。在希库朗伊边缘的水体和海面观测中没有证据表明来自冷泉的甲烷可到达海面。实际上,在海面下约500m;深,观测到一个密度为26.85 kg/m^3的连续上边界,在边界以上,甲烷浓度减少到与背景值一致。没有明显的海洋学特征与500m甲烷边界相关。气泡溶解计算表明500m也是模型推导的气泡上升的最大高度。测量到大范围的δ^13CcH4值变化,从-71%到-19%(VPDB),最高的甲烷浓度具有最低的δ^13CcH4值,大约-71%到-68%。简单的混合作用和同位素分馏计算表明δ^13CcH4值的变化主要由海水的稀释作用造成,同时也发生着一些厌氧氧化作用。

磷酸钙对赤道中太平洋富硅质软泥深海沉积物REY模式的控制

稀土元素和记(REY)经常被用作(古)环境条件、元素来源和迁移途径的重建指标。许多地质系统较好地描述了REY行为,但是深海沉积物及其在早期成岩作用中对沉积物产生影响的多种过程,使得关于页岩标准化稀土模式(REYsx)的起源和发展问题没有得到解答。本研究报告了赤道中太平洋克拉里昂-克里帕顿区(CCZ)深海沉积物上部10m沉积物固相和孔隙水的REY数据。固相REY剖面显示5-8 m深度以下的REY浓度最高,REYsv模式显示MREY富集(Lasx/Gds在0.35~0.60之间;GdsN/Ybs在1.19~1.47之间)以及无或负CesN和Ysv异常(即显示球粒与亚球粒的YHo比值在24.7~28.7之间)。根据全岩沉积物元素含量和顺序萃取的相关分析,认为磷酸钙相控制了富硅质软泥的粉砂质粘土的稀土分布和模式。MREY在沉积物-水界面开始富集,并随着深度增加而系统性增强。负Cesv异常随着深度而加剧,可能是因为Ce主要与Mn和Fe(羟基)氧化物结合。因此,Ce浓度在整个沉积岩心中保持相对恒定,而其他三价REY元素主要由磷酸钙相控制,磷酸钙相不断地从周围孔隙水中富集REY。对氧化还原不敏感的三价REY浓度随深度增加而增加,通过REY^3+和Na^+对Ca^2+的耦合置换产生或增强负Cess异常。因此,固相REYsv模式由孔隙水REYs模式决定,不适合古海洋学解释。然而,孔隙水和固相REYsv模式的相似性表明,在REY进入磷酸钙晶体结构的过程中,只有轻微的分馏发生。

西南巴伦支海海底的流体渗流系统

西南巴伦支海是挪威所辖北极地区的一个具有丰富油气资源的大型边缘海。深部烃源岩生成的烃类气体有相当一部分从圈闭中泄漏并运移至浅层，并在合适的条件下聚集形成天然气水合物或浅层气藏。该区沉积盆地的构造演化控制着烃类流体在海底沉积物中的渗漏。对西南巴伦支海地区不同流体渗流系统分布特征的研究有助于增加对该区沉积盆地演化的认识，并能够对该区潜在油气的发现提供帮助。基于对约3000条2D多道地震剖面和60口钻井资料（这些资料覆盖了整个西南巴伦支海地区）的综合分析，本文对流体渗流特征进行了判识和分类，并研究了其与构造单元以及地质演化之间的响应关系。流体渗流表现形式多样，包括气烟囱、沿断裂和破碎带的流体渗漏、渗漏通道和表示流体聚集的强振幅地震反射特征，其中以气烟囱发育最多，分布也最为广泛。大型流体渗流（覆盖面积达到600km2）发生在已发现的油气田附近，如Snohvit油气田、Skrugard油气田和Havis油气田。流体渗流一般发育于深大断裂之上，表明二者密切相关。西南巴伦支海西部流体渗流的发生要远远多于东部。研究区地层的净剥蚀量与流体渗流之间无直接的成因联系，而断裂系统和成熟烃源岩的分布则是控制流体渗流分布的主要因素。流体渗流分布与构造单元之间的紧密联系表明，张性构造、构造抬升以及冰川作用对于该区流体渗流的时序和活动性起着至关重要的控制作用，尽管地层剥蚀可能也对其有一定的影响。

台湾岛与吕宋岛之间的马尼拉海沟北段地壳结构和变形

菲律宾海板块沿台湾岛和吕宋岛之间东倾的马尼拉海沟向欧亚板块仰冲。板块汇聚边缘自南而北逐渐由南海岩石圈的正常俯冲过渡到台湾造山带的初始碰撞。与俯冲相关的地震遍及台湾附近，往台湾方向增生体急剧增宽。为了认识这种以俯冲一碰撞转换带为特征的汇聚板块边缘，我们分析了12条位于吕宋岛与台湾岛之间横切马尼拉海沟的地震反射剖面。结果显示，南海海盆北部基底通常向东和向南倾。在马尼拉海沟北段，海沟充填沉积物南部比北部多，t0层序界面是近海沉积与海沟充填沉积物的界面。可能由于台湾地区的碰撞作用，t0层序北部坡度更平缓或者被抬升。构造分析显示，马尼拉海沟北段俯冲地壳具有三个特征带：正断层带（NFZ）、原始逆冲带（PTZ）和逆冲带（TZ）。正断层带主要由俯冲地壳顶部或上部的一系列正断层组成，在接近深海沟的部位，这些正断层逐渐被海沟充填沉积物所覆盖，暗示正断层带发生在地壳开始弯曲、并引起上部沉积层重力变化的地方。由于增生体附近板块边缘强烈的汇聚作用，一些被埋藏的正断层而被活化为隐伏逆冲断层。原始逆冲带位于正断层带和增生体的前缘逆冲带之间，含隐伏的逆冲断层或者褶皱而不是逆冲断层。海沟区正断层、隐伏逆冲断层和逆冲断层在地壳结构中的连续分布，指示隐伏逆冲断层是沿着之前拉张正断层的位置发育的。上部沉积层的脆性变形很可能是强烈的挤压作用和水分较少的原因所致，最终隐伏逆冲断层可能向上发展，成为海底逆冲断层。