神狐海域再搬运沉积体的识别与水合物不均匀性分布的关联
2007年，在南海北部陆坡神狐海域，由国土资源部广州海洋地质调查局组。钻探结果显示，水合物的分布呈现明显的“不均匀性”特征：①垂向上，水合物赋存于稳定带基底之上10-40m的范围内：②平面上，8个站位中，仅在SH2、SH3和SH7这三个站位中获取了水合物的样品。含水合物样品的沉积学分析表明，水合物稳定带基底之上的沉积物以细粒泥质粉砂／粉砂质泥为主，沉积物的粒度在垂向上变化不大”，。然而，基于对地震资料的精细解释，可以发现水合物稳定带基底之上存在着两套截然不同的地震反射特征：下部为薄层、杂乱、“透镜状—扁豆状”的地震反射同相轴，上部为厚层、连续性好、中等强度的地震反射同相轴，局部地层表现为“波状起伏”的特征。通过对区域2D/3D地震资料和粒度资料的分析，这2套地震反射单元代表了不同背景下的沉积结果。下部薄层透镜状的地震反射体与低水位时期神狐海域北部广泛发育的小型水道在时空上具有良好的对应关系：且水合物钻探站位的粒度CM图显示，含水合物层以平行于C=M基线为特征。上述特征暗示下部的地震反射单元可能是受北部小型水道侵蚀，沉积物发生再搬运，在神狐海域下陆坡区域再次沉积的结果。上部厚层连续性好的地震反射体则被解释为高水位时期经由进积型陆坡输送的沉积物，在中—下陆坡受地形坡度的影响而形成的沉积物失稳。尽管水合物稳定带基底之上的沉积物在垂向上的粒度特征相似，但这些细粒的泥质粉砂／粉砂质泥具有不同的成因机制。深水背景下，受北部小型水道侵蚀作用的影响，下部再搬运的沉积体其物性条件可能会得到改善”，，从而为水合物的形成提供潜在的储集空间。而上部厚层的沉积物失稳，地震剖面上反射同相轴的连续性和垂向一致性，表明这些细粒沉积物可能为均质层。地球化学分析结果说明，神狐海域的垂向甲烷通量是很相对较低的”。含气流体通过断层、气烟囱等运移通道进入水合物稳定带之内”，将优先在储集性能较好的底部单元中富集并形成水合物。作为一个厚层、垂向上为细粒的均质层，沉积物失稳的存在会阻碍含气流体的向上运移。此外，底部再搬运单元中水合物的形成也会阻碍含气流体的向上运移。这些都将会导致低通量的甲烷可能只有很少能够顺利的“运移至沉积物失稳单元之中”。也就是说，在沉积物失稳单元之中，甲烷的浓度可能低于溶解度，从而导致在这些沉积物当中无法形成水合物。上述认识与神狐海域实际钻探揭示的水合物仅赋存于稳定带基底之上10-40m结果是相一致的。平面上，再搬运沉积体的分布与北部小型水道的分布相平行，呈NEE向带状分布。受后期数量众多的海底峡谷群的侵蚀，再搬运沉积体将被冲蚀，仅以“补丁／斑状”形式残留于峡谷脊部靠北一侧。神狐海域水合物的钻探站位并不是全部位于再搬运沉积体的分布范围之内：SH2、SH3和SH7站位位于有利沉积区带之内：其余5个站位则位于有利沉积区带之外，实际的钻探结果与上述站位的分布具有良好的匹配关系。
水合物 分布特征 不均匀性 再搬运沉积体
苏明 沙志彬 乔少华 梁金强 杨睿 吴能友
中国科学院天然气水合物重点实验室,广州,广东,510640 广州海洋地质调查局,广州,广东,510760
国内会议
青岛
中文
456-457
2015-06-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）