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东海冲绳海槽泥火山发育区甲烷气体来源研究
高沉积速率、构造活动发育和高热流值3个重要地质条件促使了冲绳海槽广泛发育泥火山、气烟囱等烃类流体渗漏构造,前人对该类泥火山及气烟囱的地球物理特征做过较多的研究,但是鲜有研究从地球化学角度揭示渗漏流体来源及形成机制。本研究通过对东海冲绳海槽中部泥火山发育区2个泥火山站位开展海底钻探取样,获取浅表层60 m沉积物并开展孔隙水烃类浓度、甲烷稳定碳、氢同位素研究。通过分析发现,18-01孔孔隙水顶空烃类比值C1/C2为960.53~1 120.75,甲烷稳定碳同位素(δ13C\begin{document}${_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}} $\end{document})为−36.07‰~−56.60‰ V-PDB,甲烷稳定氢同位素(δD\begin{document}$ _{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}}$\end{document})为−163.94‰~−237.81‰ V-SMOW;在18-05孔,孔隙水顶空烃类比值C1/C2为1 064.66~1 546.74,δ13C\begin{document}$_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} $\end{document}为−36.10‰~−62.92‰ V-PDB,δD\begin{document}$_{{\rm{C}}{{\rm{H}}_{\rm{4}}}} $\end{document}为−122.86‰~−282.09‰ V-SMOW。系统分析2个站位甲烷气源均为热解成因或以热解成因为主的混合成因。综合分析2个站位泥火山及气烟囱发育的地质背景以及高通量甲烷渗漏的特征认为,深部地层中有机热解成因甲烷流体是通过断层、气烟囱等运移通道,在流体超压的驱动下渗漏、扩散至浅表层地层中,并在海底形成了泥火山以及羽状流等构造。
李清, 蔡峰, 闫桂京, 孙运宝, 李昂, 骆迪, 王星星, 徐翠玲, 董刚, 尹希杰, 杨贤
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.062
海洋地质前沿. 2020, 36(9): 79-86
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海洋浅表层天然气水合物成藏特征
按照天然气水合物形成的气体疏导方式划分,渗漏系统是海洋浅表层天然气水合物藏形成的主要模式。关键成藏要素包括温压场、气源等,温压场主要控制天然气水合物成藏的平面分布和纵向分布;海底热流低值区有利于形成天然气水合物,但在海底热流超高的海域,只要有充足的气源供给,在高甲烷通量区深海浅表层也可以形成天然气水合物藏,而且往往与泥火山、气烟囱等特殊地质体伴生,形成致密的数米厚层状天然气水合物藏。浅表层天然气水合物藏气源主要是有机热解成因气,一般其深部均发育有成熟的含油气盆地,有烃源层广泛分布,并且干酪根发生过明确的生烃过程,形成的热解甲烷气通过断层、气烟囱等破碎带垂向运移通道渗漏上升,在温压场控制的相平衡区形成天然气水合物藏,因此,海底热流值较高的海盆也是浅表层天然气水合物藏形成的有利海域。
蔡峰, 吴能友, 闫桂京, 李清, 梁杰, 孙运宝, 董刚, 骆迪, 李昂, 王星星
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.117
海洋地质前沿. 2020, 36(9): 73-78
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气体水合物基础特性研究进展
气体水合物的结构类型、热力学与动力学、界面现象与表面形貌特征等基础特性是水合物研究的重要基础,也是水合物学科发展的基石。此外,水合物在沉积物中的微观赋存形态及其对渗流的影响也是水合物的基础特性之一,是水合物储层研究的热点。笔者主要基于近3年来的文献资料,对气体水合物的结构类型、热力学与动力学、界面现象、微观赋存形态及其对渗流的影响这4个方面的研究进行了梳理与归纳,追踪学科研究前沿,较为全面地阐述了国内外气体水合物相关研究的最新进展,也提出了气体水合物基础特性研究下一步的方向与趋势,以期为多尺度、多维度研究气体水合物的基础理论与科学问题提供借鉴。
刘昌岭, 郝锡荦, 孟庆国, 李承峰, 孙建业
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.080
海洋地质前沿. 2020, 36(9): 1-10
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分形理论在天然气水合物研究领域的应用
天然气水合物作为一种潜在的替代能源和环境扰动因素,相关研究仍然面临着水合物储层微观结构量化表征不足的问题,而分形理论为此提供了良好的思路与手段。首先介绍分形理论基础,然后对分形理论在水合物研究领域的应用情况进行综述,接着概述含水合物沉积物有效孔隙分形理论,最后对研究进展进行总结并展望未来分形理论在水合物研究领域的可能方向。
刘乐乐, 刘昌岭, 孟庆国, 张永超
doi: 10.16028/j.1009-2722.2020.064
海洋地质前沿. 2020, 36(9): 11-22
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济源凹陷中生界流体包裹体特征与油气成藏期次
济源凹陷是以华北古生界地台为基底,经过复杂构造演化形成的中—新生代叠合盆地。其成藏体系复杂,可能经历多期油气充注、破坏及改造,而中生界油气成藏时期尚未盖棺定论。储层中流体包裹体保留了许多重要信息,如温度、压力、流体成分、古环境特征等,在鉴别烃源岩热演化阶段和油气的生成、油气充注期次的划分、流体古压力恢复、油气成藏过程剖析中发挥重要作用。为了解济源凹陷中生界油气成藏时期,在下侏罗统鞍腰组和上三叠统谭庄组两套主要烃源岩的热演化研究基础之上,运用流体包裹体系统分析方法以及均一温度-埋藏史间接投影定年法,分析了济源凹陷中生界流体包裹体特征,进而对油气成藏期次进行划分。研究结果表明:济源凹陷中生界储层捕获了7种赋存状态的烃类包裹体,包括蓝绿色、黄绿色和蓝色3种不同荧光颜色的油包裹体以及纯气相包裹体; 根据包裹体颜色、均一温度测定及宿主矿物产状、成岩次序等特征,认为至少发生过3期油充注(163 Ma、101~95 Ma和27~23.8 Ma)和1期天然气充注(119~115 Ma)。
刘世豪, 林小云, 刘建
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.151
海洋地质前沿. 2020, 36(4): 55-60
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红树林对潮流底边界层动力过程的影响
红树林是重要的滨海湿地木本生物群落,其生物地貌过程对防风护堤具有重要作用。为深入研究红树林近底部泥沙输运的机制,在福建漳江口红树林进行了现场观测。通过对比光滩和红树林处的水动力和泥沙动力过程发现,红树林对流速具有明显的阻滞作用和偏转效应,且光滩处沉降作用和再悬浮作用均较明显,红树林处沉降作用明显。结合输运方程计算结果发现,光滩上的沉积物通过潮沟向红树林输运,并为红树林截留沉降,表明红树林可以通过降低水动力以及植物吸附来影响悬沙运动,具有良好的促淤作用。
江锐捷, 程鹏, 高建华, 王爱军
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.108
海洋地质前沿. 2020, 36(4): 37-44
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南海北部陆坡一统峡谷群地貌特征及控制因素分析
基于最新的高分辨率多波束全覆盖测深数据、单道地震和多道地震剖面数据,对南海北部陆坡一统峡谷群9条峡谷的地形地貌及沉积特征进行了分析:峡谷群自陆坡向深海盆方向呈聚敛型,横断面主要呈“V”型,谷壁对称发育,坡度较陡; 研究区海底地层受多条断裂控制,呈典型阶梯状发育,海底断陷、重力滑塌面和小型滑坡体等海底不稳定地质灾害高度发育,说明峡谷群海底环境处于极不稳定状态。在研究区海底峡谷群地貌演化过程中,西沙海槽区域沉降等新生代构造运动控制着峡谷群地貌格局的形成; 来自北部陆架的充足沉积碎屑物质的输入往往伴随着高密度浊流、海底滑坡、坍塌等海底灾害的发生,控制着峡谷群的进一步发育; 相对海平面变化直接改变了研究区的沉积环境,为陆源碎屑物质的搬运提供了更加直接的通道,这也是诱发陆坡海底失稳、塑造峡谷群地貌特征的重要因素之一。
伊善堂, 胡小三, 罗宗杰, 罗伟东
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.185
海洋地质前沿. 2020, 36(4): 18-26
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全球非常规油气勘探开发进展及资源潜力
非常规油气的勘探开发进展及资源潜力决定了未来能源市场的格局。当今既有巨大的发展机遇,又面临多重挑战。页岩油气评价日趋成熟,煤层气受需求和技术双重驱动发展较快,致密油气的增量贡献日益突出。近年来北美洲非常规油气以页岩气和致密油气为主,勘探开发风生水起;亚太地区的中国页岩气、澳大利亚煤层气如火如荼,可为成功典范;欧洲非常规油气也开始了破冰之旅,但环境与社会影响会很大程度地制约页岩油气的开发;其他地区如南美洲的巴西和阿根廷也是热点纷呈。虽然在世界范围内开采技术已经逐渐优化并投入实践,但是不同国家的技术水平和地质状况具有巨大差别,特别是在经济评价、生态环境评价、社会影响评价以及规范作业方面仍然问题重重,急需引起各国的重视。开发引起的大气污染、水资源紧缺和污染、废水处理与利用、可能的地面沉降、环境生态破坏、当地社区社会影响等一系列问题,都是目前应高度重视的问题。
吴西顺, 孙张涛, 杨添天, 王淑玲, 张炜
doi: 10.16028/j.1009-2722.2019.065
海洋地质前沿. 2020, 36(4): 1-17
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