海底高频地震仪观测系统优化设计及其在南海天然气水合物勘探中的应用

海底高频地震仪（HF-OBS）可获得含天然气水合物（以下简称水合物）层的纵横波速度、波阻抗等多种有效地震反射信息,对准确估算水合物的资源量具有重要意义。根据我国南海北部海底水合物HF-OBS勘探实例,基于射线追踪法、双聚焦法、波动方程的正演模拟法3种方法,对HF-OBS观测系统进行了优化设计,并利用纵横波联合走时反演获得了该区含水合物层的纵横波速度关系。结论认为：①采用射线追踪法模拟目的层射线分布和叠加次数,同时结合波动方程的正演模拟结果,可以有效地进行观测系统优化设计;②双聚焦理论的参数模拟能够进一步验证观测系统设计的合理性,针对特定的水合物目标体,为了获取矿体内部精细的速度结构,HF-OBS的分布形态应采用长方形或正方形的矩阵分布,分布间距以300～500 m为宜;③优化后的观测系统有利于获得高质量的HF-OBS地震数据,而纵横波联合反演获得的速度信息减小了水合物识别的不确定性。     

雷州半岛东岸地下水Br-变化及其与宏量离子的关系研究

依据雷州半岛东岸J1、J2测井地下水潮周期取样测试数据,对Br-含量、变化及其与其它宏量离子的关系进行了分析。结果显示:Br-主要来源于海水侵染,测井基本类型为Na+K·Ca·Mg-Cl·SO4,J2为Na+K·Ca·Mg-Cl·SO4·HCO3。J1测井Br-平均含量为11.69¹4.35 mg/L,J2测井Br-平均值约为J1的一半,各测井Br-统计特征随测次而有所变化。进一步结合Br-/Cl-比值和测井环境,认为J1更具有海洋相,为海水入侵混合稀释型,J2为河口-海洋相互作用型;Br-相对变幅与Cl-、SO42-等海相阴离子相近,说明Br-也同样积极参与海水入侵;Br-与各宏量离子的相关性随测井而异,Br-与阳离子的比值以Na+的最低,K+的最高,Mg2+居于其间;毫克当量比值区间频率多表现为左偏、坦峰、尖峰的分布形态,尤其是J2测井,但γBr-/γK+的比值接近正态。毫克当量比值的相关性与质量比值相关性是保持一致的,Br-/Na+、Br-/Cl-线性关系良好,并进行了最小二乘线性拟合。     

珠一坳陷文昌组烃源岩发育特征及控制因素

针对珠江口盆地珠一坳陷烃源岩发育的主控因素问题,结合油气地球化学方法、层序地层学和沉积学分析方法,对烃源岩发育特征进行分析;同时,基于浮游藻类化石含量、铀钍比、姥植比和米兰科维奇旋回等,对影响优质烃源岩发育的生源条件、氧化还原条件、沉积速率、体系域等控制因素进行综合分析。结果表明：文昌组优质烃源岩发育于湖侵体系域晚期和高位体系域早期;生源条件、氧化还原环境、沉积速率、体系域等因素协同控制优质烃源岩的发育。优质烃源岩的研究将为珠江口盆地储量突破和深水区有利勘探目标发现奠定基础。     

北黄海盆地东部坳陷地层划分及沉积特征

应用地震、钻井、测井资料,运用层序地层学原理在北黄海盆地东部坳陷识别了６ 个不整合界面、划分了多套地层,并对地层及沉积特征进行研究。结果表明：晚侏罗世,发育暗色泥岩为主的湖泊沉积,盆缘扇体较少;早白垩世,以湖泊-三角洲相沉积发育为特征,半深湖相萎缩;始新世,仅见局限的滨浅湖与三角洲相沉积;早渐新世-晚渐新世,主要为河流-三角洲与滨浅湖相沉积,此时扇三角洲、河流-冲积平原广布,沉积物砂质含量高;新近纪-第四纪,盆地进入区域沉降阶段,新近纪接受了以填平补齐为特点的沉积,更新世则形成了稳定陆表海沉积。     

海陆过渡界面浅层地下水可溶性SiO2的变化特征——以雷州半岛和海南岛滨海地区为例

硅为重要的地球化学元素,滨海地区作为地下水海陆过渡带,对地下水重要化学成分SiO_2的研究有助于进一步掌握海陆界面的水岩过程。在华南典型火山成因的雷州半岛和海南岛进行环岛浅层地下水连续取样和化学测试,分析模拟了可溶性SiO_2的变化、组成以及溶解平衡。结果表明:该地区地下水多为Na—Cl型,偏碱性,处于风化溶滤、蒸发浓缩状态或两者之间的过渡类型;地下水中可溶性SiO_2含量为2.80~106.0 mg/L,各测井变化较大,与周边环境条件有关,源自矿物溶解、海水入侵及其路径上的水岩作用;单个测井同一时段水样可溶性SiO_2含量呈波动变化,不同时段也变化明显;可溶性SiO_2以单分子正硅酸H4Si O4占据绝对优势,硅酸盐各类矿物呈现溶解、饱和、平衡的状态共存并且自身状态相互转化。总体来看,研究区地下水的饱和矿物种类比例偏高,因此,滨海地下水作为海陆过渡界面的高矿化度的开放体系,盐效应有促进不同矿物溶解或者饱和的作用。概而言之,上述可溶性SiO_2的水—岩过程受到多种因素影响,需要进一步加强研究。     

南海东北部陆坡天然气水合物富集特征及成因模式

南海东北部陆坡具有良好的天然气水合物(以下简称水合物)成藏条件,其水合物资源的成因模式明显不同于2007年在神狐海域钻探发现的分散型水合物成矿区。为探讨前者的成藏特征与成因模式,利用钻探区的地震、测井、现场钻探取心及测试分析等资料进行了综合研究,以期加深对南海东北部陆坡水合物富集规律的认识。研究结果表明:(1)在纵向上,该区发育浅、中、深3套水合物层,构成既相对独立又有一定成因联系的成藏系统,区内存在扩散型、渗漏型和复合型3种成因模式的水合物矿藏;(2)扩散型水合物呈层状分布在稳定域底部,其底界与海底反射界面(BSR)分布吻合;(3)渗漏型水合物呈块状、脉状等形式充填在沉积物裂隙或裂缝中,在稳定域不同部位形成多个矿体;(4)复合型水合物矿藏兼具扩散型和渗漏型水合物的成藏特征,在稳定域底部发育扩散型水合物矿层,而在稳定域上部发育渗漏型水合物体,共同构成复式成藏系统。结论认为:南海东北部陆坡是目前中国水合物资源最为丰富、成藏地质条件最为复杂的成矿区之一。     

南海东北部陆坡天然气水合物藏特征

2013年下半年,国土资源部中国地质调查局、广州海洋地质调查局在南海东北部陆坡水深664~1 420m范围内钻探13个站位,取心获取了大量、多种类型的天然气水合物(以下简称水合物)实物样品,其中甲烷气体含量超过99%。对南海东北部陆坡天然气水合物成藏特征的研究结果表明:1地震反射剖面上具有多道似海底反射层(BSR)、振幅空白带(BZ)、BSR与地层斜交、速度反转等地震异常;2测井曲线揭示含水合物沉积层具有高电阻率(200Ω·m)、高纵波速度(2 700m/s)的特征;3地震和测井异常特征暗示该区具有单、双层水合物藏组合特征;4该区域水合物藏位于海底之下埋深220m以内的粉砂质黏土及生物碎屑灰岩沉积物中,水合物饱和度为45%~100%;5自然状态下,水合物呈块状、层状、瘤状、脉状、分散状等5种赋存形式;6研究区天然气水合物赋存类型多、饱和度高、甲烷纯度高,初步估算该区天然气水合物地质储量约为1 250×108 m3(50%概率条件下),是有利的勘探目标区。     

南海北部陆坡天然气水合物成藏条件及其控制因素

南海北部陆坡区天然气水合物（以下简称水合物）资源潜力虽然巨大,但影响该区水合物成藏的地质因素却异常复杂。为此,从水合物成藏的稳定域、气体来源、气体疏导体系以及储集层特征等宏观地质条件的视角,剖析了水合物成藏的地质条件及主要控制因素。结果表明：①南海北部热流分布较复杂,影响着水合物稳定域的空间分布,而区域构造地质演化则控制着水合物成矿气体来源、气体疏导体系、富集空间及储层物性特征;②南海北部陆坡从西部—中部—东部,水合物成藏条件及控制因素具有明显的差异性,对水合物成藏模式和空间分布都产生了深刻影响;③总体而言,从陆坡的东段到西段新构造活动渐次减弱,水合物稳定域厚度由东而西、由南向北厚变薄,东部以台西南盆地深水斜坡带成藏条件最为优越,兼具扩散型和渗漏型水合物发育的地质条件,水合物矿藏在稳定域内呈多层、多形式富集的特点,中部以神狐海域白云凹陷南坡为典型代表,为扩散型水合物发育的有利区,水合物矿藏在稳定域底部呈单层发育特点,西南部以琼东南盆地的陆坡深水区成藏条件最为优越,有利于发育渗漏型水合物矿藏。